[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mehrwegeschalter.
[0002] Mehrwegeschalter, insbesondere in Form von Zwei- oder Vierwegeschaltern sind grundsätzlich
bekannt. Durch Bewegung eines in mehrere Bewegungsrichtungen bewegbaren Betätigungselements
eines solchen Mehrwegeschalters können verschiedene, an den Mehrwegeschalter angeschlossene
Stromkreise geschlossen oder geöffnet werden.
[0003] Solche Mehrwegeschalter können beispielsweise dazu verwendet werden, die Bewegung
von über einen elektrischen Antrieb bewegbaren Bauteilen einer Vorrichtung, insbesondere
in zwei gegenläufigen Richtungen, zu steuern. Das Betätigungselement kann dazu in
zwei, den gegenläufigen Richtungen entsprechende Schaltstellungen bewegt werden, so
dass der Antrieb dann die Bauteile in den entsprechenden Richtungen bewegt. In einer
Ruhestellung kann der elektrische Antrieb abgeschaltet sein, so dass keine Bewegung
des Antriebs bzw. der Bauteile stattfindet.
[0004] Solche Mehrwegeschalter können beispielsweise im Kraftfahrzeugbau verwendet werden.
Insbesondere in diesem Fall ist es wünschenswert, dass ein Benutzer bei Betätigung
des Mehrwegeschalters ein angenehmes taktiles Gefühl wahrnehmen kann. Dazu sollte
er das Gefühl bekommen, dass das Schalten präzise erfolgt. Vorzugsweise sollte sich
weiterhin das taktile Gefühl bei der Betätigung nicht wesentlich von dem taktilen
Gefühl bei der Betätigung anderer im Kraftfahrzeug verwendeter Tastschalter unterscheiden.
[0005] Mehrwegeschalter können bedingt durch ihre Funktion einen relativ komplizierten Aufbau
mit vielen verschiedenen, gegebenenfalls aufwendig zu handhabenden Teilen aufweisen,
der einen entsprechenden Fertigungsaufwand mit sich bringt.
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Mehrwegeschalter
bereitzustellen, der einfach aufgebaut ist.
[0007] Die Aufgabe wird gelöst durch einen Mehrwegeschalter mit den Merkmalen des Anspruchs
1.
[0008] Der erfindungsgemäße elektrische Mehrwegeschalter umfasst wenigstens zwei Schalteinrichtungen,
die jeweils eine Kappe aus einem elastischen Material aufweisen, die durch Druck in
einer entsprechenden, vorgegebenen Betätigungsrichtung verformbar ist, so dass ein
Schaltzustand der jeweiligen Schalteinrichtung geändert wird, und ein zwischen wenigstens
einer ersten und einer zweiten Schaltstellung bewegbares Betätigungselement, mittels
dessen durch Bewegung in die erste bzw. zweite Schaltstellung die Kappe einer ersten
bzw. zweiten der Schalteinrichtungen zur Änderung des Schaltzustandes der entsprechenden
Schalteinrichtung verformbar ist.
[0009] Die Schalteinrichtungen des elektrischen Mehrwegeschalters können jeweils zwei Schaltzustände
einnehmen, bei denen deren Anschlüsse entweder elektrisch miteinander verbunden oder
voneinander isoliert sind, so dass mit den Anschlüssen verbundene Stromkreise entsprechend
geschlossen oder offen sind. Die Schaltzustände werden im Folgenden auch als geschlossen
bzw. offen bezeichnet.
[0010] Die Schalteinrichtungen zeichnen sich dadurch aus, dass sie jeweils die Kappe aus
einem elastischen Material besitzen, durch deren Verformung der Schaltzustand änderbar
ist. Als Material für die Kappen wird vorzugsweise ein elastomeres Material, beispielsweise
ein Elastomer oder ein thermoplastisches Elastomer verwendet.
[0011] Diese Kappe wird zur Änderung des Schaltzustands durch Druck auf die Kappe in der
Betätigungsrichtung, die in Abhängigkeit von der Form der Kappe und/ oder beispielsweise
der Lage und/ oder Form von Kontakten der Schalteinrichtungen gewählt sein kann, verformt,
so dass zur Betätigung der jeweiligen Schalteinrichtung eine Kraft zu überwinden ist,
die von der Form und/oder dem Material der Kappe und/oder der Betätigungsrichtung
abhängen kann. Insbesondere kann dabei die Kappe eingedrückt werden. Bei Bewegung
des Betätigungselements aus der entsprechenden Schaltstellung heraus nimmt die entsprechende
Kappe dann aufgrund der rückstellenden Kräfte wieder im Wesentlichen ihre ursprüngliche
Form ein. Vorzugsweise wird dabei gleichzeitig der Schaltzustand der entsprechenden
Schalteinrichtung wieder in den ursprünglichen Zustand geändert. Dabei kann weiterhin
die Bewegung des Betätigungselements aus der Schaltstellung heraus allein durch die
rückstellenden Kräfte erfolgen.
[0012] Die Kappe kann dazu eine beliebige, geeignete Form aufweisen und braucht insbesondere
in Richtungen quer zur Betätigungsrichtung nicht unbedingt vollständig geschlossen
zu sein, sondern kann gegebenenfalls noch Durchbrüche aufweisen.
[0013] Durch entsprechende Wahl der Form der Kappe und des Materials der Kappe, insbesondere
der elastischen Eigenschaften des Materials, kann der Kraftverlauf beim Verformen
der Kappe sehr variabel vorgegeben werden.
[0014] Die Verformung der Kappen erfolgt mittels des einen Betätigungselements, das hierzu
in zwei Bewegungsrichtungen zwischen wenigstens der ersten und der zweiten Schaltstellung
hin- und herbewegbar ist. Sind mehr als zwei Schaltstellungen vorgesehen, ist es in
einer entsprechenden Anzahl von Bewegungsrichtungen oder Kombinationen von Bewegungsrichtungen,
entlang derer das Betätigungselement nacheinander bewegt werden kann, bewegbar. Die
Verformung der Kappen braucht dabei nicht unbedingt unmittelbar durch das Betätigungselement
zu erfolgen.
[0015] Das Betätigungselement kann insbesondere aus einer Ruhestellung in die Schaltstellungen
bewegt werden, wobei in der Ruhestellung die Schalteinrichtungen einen vorgegebenen
Schaltzustand einnehmen. Insbesondere kann dann keine der Schalteinrichtungen in einem
leitenden Zustand sein. In den Schaltstellungen ist dann jeweils der Schaltzustand
nur einer der Schalteinrichtungen geändert.
[0016] Durch entsprechende Führung des Betätigungselements kann dabei insbesondere eine
präzise Verformung der Kappen in der jeweiligen Betätigungsrichtung erreicht werden,
so dass ein Benutzer bei Betätigung des Mehrwegeschalters immer ein im Wesentlichen
gleiches Schaltgefühl wahrnimmt und sicher ein entsprechender Schaltvorgang ausgelöst
wird.
[0017] Weiterhin kann ein aufwendiger bzw. komplizierter Aufbau des elektrischen Mehrwegeschalters,
insbesondere die Verwendung von einzelnen metallischen Federelementen, vermieden werden.
[0018] Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Mehrwegeschalter so ausgebildet werden,
dass das taktile Schaltgefühl dem von Tastschaltern gleichkommt, die ebenfalls über
eine Kappe aus elastischem Material verfügen, die bei Nieder- bzw. Eindrücken zwei
Kontakte elektrisch miteinander verbinden. Solche Tastschalter können insbesondere
als Dom-Mattenschalter realisiert sein. Bei Verwendung beispielsweise in einem Kraftfahrzeug
können so durchgängig Schalter verwendet werden, bei deren Betätigung ein Benutzer
ein wenigstens ähnliches taktiles Schaltgefühl wahrnehmen kann.
[0019] Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung,
den Ansprüchen und den Zeichnungen beschrieben.
[0020] Grundsätzlich kann das Betätigungselement beliebig, aber vorzugsweise geführt bewegbar
sein. So kann das Betätigungselement beispielsweise als in zwei oder vier verschiedenen
Richtungen kippbarer Kipphebel ausgebildet sein, dessen eines Ende zur Verformung
der Kappen von Schalteinrichtungen ausgebildet ist. Es ist jedoch bevorzugt, dass
das Betätigungselement zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung verschiebbar
ist. Vorzugsweise ist das Betätigungselement entlang einer Führungsrichtung linear
verschiebbar geführt. Ein solcher, als Schiebeschalter ausgebildeter Mehrwegeschalter
benötigt beim Einbau in ein Kraftfahrzeug nur wenig Raum, da das Betätigungselement
nicht oder nur wenig von einem Gehäuse des Schalters abzustehen braucht. Die Führungsrichtungen
können vorzugsweise parallel zu einer Haltefläche verlaufen, die bei Montage des Mehrwegeschalters
an einer Platine anliegt, so dass eine Montage auf der Platine bei geringem Platzbedarf
ermöglicht wird. Darüber hinaus ist es bei linearer Führung des Betätigungselements
möglich, Schalteinrichtungen bzw. deren Kappen so anzuordnen, dass deren Betätigungsrichtungen
parallel zu den Bewegungsrichtungen des Betätigungselements zwischen den beiden Schaltstellungen
verlaufen, so dass eine besonders präzise Verformung der entsprechenden Kappen möglich
ist.
[0021] Grundsätzlich können die Betätigungsrichtungen der Schalteinrichtungen parallel und
gleichgerichtet verlaufen. Um einen besonders raumsparenden, kompakten Aufbau des
erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters zu ermöglichen, ist es jedoch bevorzugt, dass
die Betätigungsrichtungen für wenigstens zwei Kappen voneinander abweichen und vorzugsweise
im Wesentlichen parallel und entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind. Besonders
bevorzugt sind sie dabei koaxial. Die Betätigungsrichtungen können weiterhin vorzugsweise
parallel zu einer Haltefläche verlaufen, die bei Montage des Mehrwegeschalters an
einer Platine anliegt. Insbesondere im Fall eines als Schiebeschalter ausgebildeten
erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters ist es dann bevorzugt, dass die Betätigungsrichtungen
im Wesentlichen parallel zu den Bewegungsrichtungen des Betätigungselements zwischen
den beiden Schaltstellungen verlaufen. Auf diese Weise kann eine besonders einfache
und insbesondere auch unmittelbare Übertragung der Bewegung des Betätigungselements
auf die Kappen erfolgen.
[0022] Die beiden Schalteinrichtungen des erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters brauchen nicht
notwendigerweise gleich ausgebildet zu sein, doch ist es zur Erzielung eines gleichen
taktilen Schaltgefühls bei Bewegung des Betätigungselements in die erste bzw. zweite
Schaltstellung bevorzugt, dass diese gleich ausgebildet sind.
[0023] Um den Aufbau des erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters besonders einfach halten zu
können, ist es bevorzugt, dass das Betätigungselement einen Verformungsabschnitt aufweist,
der zumindest während der Verformung wenigstens einer der beiden Kappen wenigstens
teilweise die Kappe berührt. Kopplungselemente, die die Bewegung des Betätigungselements
auf einen Abschnitt der Kappe übertragen, sind dann nicht notwendig. Bei einem Mehrwegeschalter
mit mehr als zwei Schalteinrichtungen brauchen die Kappen anderer Schalteinrichtungen
nicht unbedingt ebenfalls unmittelbar durch das Betätigungselement verformbar zu sein.
Um ein Spiel des Betätigungselements zu vermeiden, liegt der Verformungsabschnitt
in einer Ruhestellung vorzugsweise an beiden Kappen an.
[0024] Um für einen Benutzer eine taktile Rückmeldung für das Auslösen eines Schaltvorgangs
bereitstellen zu können, ist es bevorzugt, dass die Kappen so ausgebildet sind, dass
zum Verformen der Kappe in der jeweiligen Betätigungsrichtung eine zunächst zunehmende
und nach Überwindung eines Druckpunkts konstante oder abnehmende Kraft erforderlich
ist. Der Benutzer nimmt so einen Druckpunkt bei Betätigung des Betätigungselements
wahr, so dass er den erfindungsgemäßen Mehrwegeschalter bzw. eine mittels dieses Mehrwegeschalters
steuerbare Vorrichtung sicher bedienen kann. Durch diese taktile Rückmeldung ergibt
sich gleichzeitig ein angenehmes Schaltgefühl bei Betätigung des erfindungsgemäßen
Mehrwegeschalters. Besonders bevorzugt sind dazu die Kappen entlang zumindest eines
Teils ihres Umfangs konisch ausgebildet. Dabei kann eine Symmetrie- bzw. Längsachse
des konischen Abschnitts insbesondere im Wesentlichen parallel zu der jeweiligen Betätigungsrichtung
verlaufen.
[0025] Grundsätzlich kann der erfindungsgemäße Mehrwegeschalter beliebige Schalteinrichtungen
umfassen. So ist es denkbar, für die Schalteinrichtungen entsprechende Mikroschalter
oder Federschaltkontakte zu verwenden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Schalteinrichtungen
jeweils zwei voneinander isolierte Kontakte aufweisen, die mittels eines in der Kappe
gehaltenen Schaltkontakts durch Druck auf die Kappe in der jeweiligen Betätigungsrichtung
elektrisch miteinander verbindbar sind. Die Kontakte der Schalteinrichtungen können
dann insbesondere jeweils im Wesentlichen orthogonal zu den Betätigungsrichtungen
orientierte Kontaktflächen aufweisen, auf denen die jeweiligen Schaltkontakte bei
Betätigung aufliegen und eine elektrische Verbindung herstellen. Ein solcher Mehrwegeschalter
ist sehr einfach aufgebaut, wobei sich automatisch eine Ausbildung als Tastschalter
ergibt, da eine verformte Kappe aufgrund ihrer Elastizität aus ihrem verformten Zustand
in ihren Ausgangszustand zurückspringt, in dem die Kontakte dann nicht mehr elektrisch
miteinander verbunden sind.
[0026] Um eine möglichst sichere Kontaktierung mit einem geringen Widerstand zu erreichen,
ist es dabei bevorzugt, dass die Schaltkontakte in den beiden Kappen ebene Kontaktierungsflächen
aufweisen, die parallel zu Kontaktierungsflächen der Kontakte der Schalteinrichtungen
ausgerichtet sind.
[0027] Um eine besonders einfache Herstellung eines erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters
zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass die Kappen zusammen in einem einstückigen Kappenelement
ausgebildet sind. Das Kappenelement kann insbesondere so vorgeformt sein, dass sich
die Kappen vor einem Zusammenbau des erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters wenigstens
annähernd in der Lage zueinander befinden, die sie in dem zusammengesetzten Mehrwegeschalter
einnehmen. Insbesondere kann der Querschnitt des Kappenelements in einer Ebene parallel
zu den Betätigungsrichtungen im Wesentlichen U-förmig ausgebildet sein.
[0028] Das Kappenelement kann auch matten- oder streifenförmig ausgebildet sein. Insbesondere
kann eine Dom-Matte aus einem Elastomer oder einem thermoplastischen Elastomer als
Kappenelement verwendet werden. Insbesondere in diesem Fall ist es bevorzugt, dass
das Kappenelement wenigstens teilweise in oder an einer Aufnahme gehalten ist, mittels
derer die Kappen des Kappenelements relativ zueinander positioniert und ausgerichtet
sind. Die Aufnahme kann insbesondere auch durch Abschnitte eines Gehäuses des Mehrwegeschalters
gebildet sein. Auf diese Weise kann bei einfacher Herstellung des Kappenelements und
des erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters trotzdem eine genaue Ausrichtung der Kappen
zueinander und zu dem Betätigungselement erreicht werden. Besonders bevorzugt sind
an dem Kappenelement und der Aufnahme komplementäre Führungs- und/oder Halte- und/oder
Positionierungseinrichtungen vorgesehen, mittels derer das Kappenelement in einer
definierten Lage in der Aufnahme halt- bzw. sicherbar ist. Die Aufnahme kann dabei
insbesondere in einer Ebene parallel zu den Betätigungsrichtungen von zwei Schalteinrichtungen
mit parallelen Betätigungsrichtungen einen im Wesentlichen U-förmig Querschnitt aufweisen.
Ein die Schenkel des "U" verbindender Abschnitt kann dann als Halter für den Mehrwegeschalter
dienen, mittels dessen dieser auf einer Platine befestigbar ist.
[0029] Um den Aufbau des erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters weiter zu vereinfachen, ist
es bevorzugt, dass die Kontakte wenigstens einer der Schalteinrichtungen an und/oder
in der Aufnahme befestigt sind. Die Kontakte können bei Ausbildung der Aufnahme als
Spritzgussteil insbesondere bei deren Herstellung umgossen werden. Vorzugsweise sind
die Kontakte jedoch in die Aufnahme eingepresst oder geklemmt, wozu in dieser entsprechende
Kanäle und/oder Ausnehmungen vorgesehen sein können.
[0030] Alternativ ist es bevorzugt, dass die Kontakte wenigstens einer der Schalteinrichtungen
auf und/oder in einem Träger angeordnet sind, der auf einen Grundkörper aufsteckbar
oder mittels eines Gehäuses des Mehrwegeschalters haltbar ist. Kontaktstifte der Kontakte
können dabei gleichzeitig als Halterung für den Träger dienen. Bei dem Grundkörper
kann es sich insbesondere um die Aufnahme für das Kappenelement handeln. Auf diese
Weise können auch Vierwegeschalter einfach hergestellt werden.
[0031] Um die Schalteinrichtungen wenigstens teilweise gegen mechanische Einwirkungen schützen
zu können und gleichzeitig eine Betätigung zu ermöglichen, ist es bevorzugt, dass
die Schalteinrichtungen wenigstens teilweise in einem Gehäuse angeordnet sind, dass
das Betätigungselement durch eine Öffnung in dem Gehäuse greift und einen stift- oder
plattenförmig ausgebildeten Verformungsabschnitt zur Ausübung von Druck auf die entsprechenden
Kappen aufweist. Besitzt das Betätigungselement einen plattenförmigen Verformungsabschnitt,
verläuft die Ebene des Verformungsabschnitts bei einem als Schiebeschalter ausgebildete
Mehrwegeschalter vorzugsweise parallel zu einer Schubrichtung. Vorzugsweise ist die
Öffnung so geformt, dass zur Führung des Betätigungselements wenigstens beiträgt.
[0032] Um eine möglichst präzise Betätigung der Schalteinrichtungen eines erfindungsgemäßen,
als Schiebeschalter ausgebildeten Mehrwegeschalters bei einfachem Aufbau zu ermöglichen,
ist es bevorzugt, dass die Schalteinrichtungen wenigstens teilweise in einem Gehäuse
angeordnet sind, und dass das Betätigungselement und das Gehäuse zusammenwirkende
Führungseinrichtungen aufweisen.
[0033] Die Führungseinrichtungen können dabei grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Es
ist jedoch bevorzugt, dass das Betätigungselement und das Gehäuse als Führungselemente
Führungsnuten und Führungsleisten umfassen. Diese können insbesondere auf besonders
einfache Weise eine Bewegung des Betätigungselements in zwei verschiedenen, quer zu
linearen Bewegungsbahnen des Betätigungselements verlaufenden Richtungen blockieren.
Die parallel zu den Bewegungsbahnen bzw. verlaufenden Führungsnuten und/ oder -leisten
können bei linearer Ausbildung vorzugsweise wenigstens im Bereich beider Enden der
entsprechenden inneren oder äußeren Seitenflächen des Gehäuses, das heißt im Bereich
der Enden in den beiden Bewegungsrichtungen des Betätigungselements bei Bewegung in
die Schaltstellungen, oder durchgehend ausgebildet sein. Dies ermöglicht eine besonders
gute und stabile Führung des Betätigungselements. Insbesondere können so Drehmomente
auf das Betätigungselement, die bei Krafteinwirkung auf das Betätigungselement quer
zu den Bewegungsrichtungen auftreten können, von den Führungen bzw. dem damit verbundenen
Gehäuse sehr gut aufgenommen werden. Darüber hinaus ergeben sich geringere Kräfte
zwischen sich berührenden Flächen der Führungselemente, so dass eine Schubbewegung
leichtgängiger möglich ist.
[0034] Zusätzlich oder alternativ ist es bevorzugt, dass die Schalteinrichtungen wenigstens
teilweise in einem Gehäuse angeordnet sind, und dass das Betätigungselement eine einen
Querschnitt des Verformungsabschnitts wenigstens teilweise umgebende Führungsfläche
aufweist, die sich auf einem oder mehreren, eine Fläche definierenden Führungselementen
in oder an dem Gehäuse abstützt. Die Fläche kann beispielsweise durch eine entsprechende
ebene Fläche des Gehäuses oder eines Gehäuseteils oder auch eine Tangentialebene an
Rippen des Gehäuses oder eines Gehäuseteils gebildet sein. Sie ist dabei vorzugsweise
orthogonal zu dem Verformungsabschnitt und parallel zu den parallelen Bewegungsrichtungen
des Betätigungselements bzw. dessen Schubrichtung orientiert. Ein so geführtes Betätigungselement
kann besonders gut auf es ausgeübte Drehmomente auf das Gehäuse übertragen.
[0035] Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, dass die Schalteinrichtungen wenigstens
teilweise in einem Gehäuse angeordnet sind, und dass das Betätigungselement einen
plattenförmigen Führungsabschnitt aufweist, der zwischen zwei sich parallel zu Bewegungsrichtungen
des Betätigungselements erstreckenden Gehäuseteilen geführt ist. Damit ergibt sich
wiederum eine besonders gute Aufnahme von Drehmomenten auf das Betätigungselement.
[0036] Weiter ist es bevorzugt, dass die Schalteinrichtungen wenigstens teilweise in einem
Gehäuse angeordnet sind, und dass das Betätigungselement das Gehäuse wenigstens teilweise
umgreift. Insbesondere kann so einfach eine lineare Führung des Betätigungselements
quer zu einer Längsrichtung eines Verformungsabschnitts erreicht werden. Das Gehäuse
weist dabei vorzugsweise wenigstens eine Führungsleiste auf, um die das Betätigungselement
greift.
[0037] Das Betätigungselement kann auf unterschiedliche Weise beweglich mit dem Gehäuse
verbunden sein. So ist es bevorzugt, dass das Betätigungselement auf ein Gehäuse des
Mehrwegeschalters aufgeschnappt ist. Eine solche Ausbildung erleichtert die Herstellung
und/oder Montage des Betätigungselements wesentlich.
[0038] Alternativ ist es bevorzugt, dass das Betätigungselement wenigstens zwei Teile aufweist,
die in einer Richtung quer zu einer Bewegungsbahn des Betätigungselements zwischen
den beiden Schaltstellungen zusammengefügt sind. Insbesondere können diese dabei durch
eine Schnapp- oder Rastverbindung miteinander verbunden sein. Bei einfacher Herstellung
kann so einfach eine lineare Führung des Betätigungselements, insbesondere an einem
Gehäuse, ermöglicht werden.
[0039] Um die Öffnung in dem Gehäuse einfach abdecken zu können, ist es bevorzugt, dass
das Betätigungselement eine parallel zu dessen Bewegungsrichtungen und zu der Fläche
des Gehäuses, in der die Öffnung ausgebildet ist, orientierte Wand aufweist, mittels
derer die Öffnung in dem Gehäuse in jeder Stellung des Betätigungselements zwischen
den beiden Schaltstellungen abdeckbar ist.
[0040] Um eine besonders sichere Führung des Betätigungselements zu erreichen, ist es darüber
hinaus bevorzugt, dass Führungselemente, insbesondere Führungsleisten und -nuten,
an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses ausgebildet sind, so dass das Betätigungselement
zwischen diesen Führungselementen bewegbar ist.
[0041] Um wenigstens vier Stromkreise öffnen oder schließen zu können, ist es bevorzugt,
dass zwei Paare von Schalteinrichtungen so angeordnet sind, dass deren Betätigungsrichtungen
in voneinander abweichenden, vorzugsweise zueinander im Wesentlichen orthogonalen
Richtungen verlaufen, dass das Betätigungselement zwischen vier Schaltstellungen hin-
und herbewegbar ist, und dass durch Bewegung des Betätigungselements in eine der Schaltstellungen
die Kappe einer der Schalteinrichtungen zur Änderung des Schaltzustands der entsprechenden
Schalteinrichtung verformbar ist. Die Schalteinrichtungen weisen dabei jeweils eine
zur Änderung des Schaltzustands durch Druck in einer jeweiligen Betätigungsrichtung
verformbare Kappe auf und können insbesondere nach einer der zuvor erwähnten Ausführungsformen
ausgebildet sein. Insbesondere kann das Betätigungselement aus einer Ruhestellung
eine der Schaltstellungen bewegbar sein. Sind die Schalteinrichtungen bzw. deren Betätigungsrichtungen
kreuzweise zueinander angeordnet, können die vier Schaltstellungen des Betätigungselements
in entsprechender Weise ebenfalls an den Enden eines Kreuzes angeordnet sein. Ein
solcher Mehrwegeschalter ist besonders bedienungsfreundlich, da eine klare Unterscheidung
der verschiedenen Schaltwege einfach möglich ist.
[0042] Zum Schalten von Stromkreisen, die nicht gleichzeitig geschlossen werden sollen,
ist es bevorzugt, dass das Betätigungselement so geführt ist, dass es gleichzeitig
nur in eine der Schaltstellungen verschiebbar ist.
[0043] Um eine einfache Führung des Betätigungselements in den beiden Schubrichtungen zu
gewährleisten, ist es bevorzugt, dass ein Schlitten in einem Grundkörper parallel
zu einer ersten Führungsrichtung verschiebbar geführt ist, und dass das Betätigungselement
an oder in dem Schlitten parallel zu einer zweiten von der ersten abweichenden Führungsrichtung
geführt ist. Auf diese Weise kann mit nur wenigen einfachen, insbesondere im Spritzgussverfahren
als Kunststoffteil herstellbaren Bauteilen eine sehr stabile Führung gewährleistet
werden.
[0044] Um einen besonders einfachen Aufbau des erfindungsgemäßen Mehrwegeschalters zu erreichen,
ist dann bevorzugt, dass das Betätigungselement einen Verformungsabschnitt aufweist,
der bei Bewegung des Betätigungselements in zwei der Schaltstellungen an der jeweils
dabei verformten Kappe anliegt, und dass der Schlitten mittels des Betätigungselements
verschiebbar ist und wenigstens einen weiteren Verformungsabschnitt aufweist, der
durch Bewegung des Betätigungselement in zwei andere Schaltstellungen entsprechend
bewegbar ist, so dass die Kappe einer entsprechenden Schaltungseinrichtung verformbar
ist. Das Betätigungselement verformt daher die Kappen von zwei der Schalteinrichtungen
unmittelbar, während die Kappen der zwei anderen Schalteinrichtungen unmittelbar durch
den Schlitten verformt werden.
[0045] Die Erfindung wird nun weiter beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Explosionsdarstellung eines Mehrwegeschalters nach einer ersten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Zweiwegeschalters,
- Fig. 2
- eine schematische, perspektivische Darstellung des Zweiwegeschalters in Fig. 1,
- Fig. 3
- eine schematische Explosionsdarstellung eines Mehrwegeschalters nach einer zweiten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Zweiwegeschalters,
- Fig. 4
- eine schematische, perspektivische Darstellung des Zweiwegeschalters in Fig. 3,
- Fig. 5
- eine schematische Explosionsdarstellung eines Mehrwegeschalters nach einer dritten
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Zweiwegeschalters,
- Fig. 6
- eine schematische, perspektivische Ansicht des Zweiwegeschalters in Fig. 5,
- Fig. 7
- eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung eines Mehrwegeschalters nach
einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Vierwegeschalters,
- Fig. 8
- eine schematische Schnittdarstellung des Vierwegeschalters in Fig. 7 bei einem Schnitt
entlang einer Ebene A-A,
- Fig. 9
- eine schematische Seitenansicht des Vierwegeschalters in Fig. 8,
- Fig. 10
- eine schematische Draufsicht auf den Vierwegeschalter in Fig. 8,
- Fig. 11
- eine schematische Schnittansicht durch den Vierwegeschalter in Fig. 8 entlang einer
durch die Gerade B-B angedeuteten Schnittebene, und
- Fig. 12
- eine schematische Schnittansicht des Vierwegeschalters in Fig. 8 entlang einer durch
die Gerade C-C angedeuteten Ebene.
[0046] In den Fig. 1 und 2 umfasst ein Mehrwegeschalter nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in Form eines Zweiwegeschalters ein Gehäuseunterteil 10, ein in das
Gehäuseunterteil 10 aufgenommenes Kappenelement 12, ein Gehäuseoberteil 14 und ein
Betätigungselement 16.
[0047] Das Gehäuseunterteil 10, das zusammen mit dem Gehäuseoberteil 14 ein Gehäuse des
Zweiwegeschalters bildet, weist auf einer Grundplatte 18 symmetrisch zu einer Mittelebene
ausgebildet Stirnwände 20 und 20' auf, die im Wesentlichen orthogonal zu der Grundplatte
18 ausgerichtet sind, so dass sich in einer zu den Flächen der Stirnwände 20 und 20'
und der Grundplatte 18 orthogonalen Ebene ein im Wesentlichen U-förmiger Querschnitt
des Gehäuseunterteils 10 ergibt. Die Grundplatte 18 ist zur Befestigung auf einem
Schaltungsträger ausgebildet.
[0048] Auf den Stirnwänden 20 bzw. 20' sind an den nach außen weisenden Flächen zu den freien
Enden der entsprechenden Stirnwände 20 bzw. 20' hin nach innen geneigte Führungsrippen
22 bzw. 22' ausgebildet, die ein Aufschieben des Gehäuseoberteils 14 auf den Gehäuseunterteil
10 erleichtern.
[0049] Zwischen den Führungsrippen 22 bzw. 22' sind Rastnasen 24 und 24' angeordnet, mittels
derer das Gehäuseoberteil 14 mit Hilfe entsprechender komplementärer Rastelemente
mit dem Gehäuseunterteil 10 verbindbar ist.
[0050] Auf den einander zugewandten Innenflächen der Stirnwände 20 bzw. 20' sind jeweils
Kontaktelementpaare angeordnet, die jeweils elektrisch voneinander isolierte, im Wesentlichen
U-förmige, ebene, flächige Kontaktelemente umfassen, die jeweils mit in den Figuren
nicht sichtbaren Anschlusselementen in Form von Stiften verbunden sind und von denen
in Fig. 1 nur die Kontaktelemente 26 und 26' sichtbar sind. Die Kontaktelemente sind
so geformt und angeordnet, dass sie unter Ausbildung eines sehr engen, isolierenden,
S-förmigen Spalts ineinander greifen.
[0051] Kontaktflächen der Kontaktelemente sind parallel zueinander ausgerichtet, wobei deren
Normalen parallel zu einer jeweiligen Betätigungsrichtung Bi bzw. B
2 orientiert sind. Die Anschlusselemente greifen durch die Grundplatte 18 hindurch
und ragen aus dieser im Wesentlichen orthogonal hervor, so dass der Zweiwegeschalter
einfach mittels der Grundplatte 18 mit einem Schaltungsträger mechanisch und elektrisch
verbindbar ist.
[0052] Das in Fig. 1 verformt gezeigte, streifenförmige Kappenelement 12 ist aus einem Elastomer
gefertigt und besitzt in einem nicht verformten Zustand drei hintereinander angeordnete
Abschnitte 28, 28' und 28". Die endseitigen Abschnitte 28 und 28" weisen dabei eine
Form und Größe auf, die denen der Stirnwände 20 bzw. 20' des Gehäuseunterteils 10
entspricht, während der mittlere Abschnitt 27' in Form und Größe im Wesentlichen dem
Abschnitt der Grundplatte 18 zwischen den Stirnwänden 20 und 20' entspricht.
[0053] Das Gehäuseunterteil 10 nimmt als Aufnahme das Kappenelement 12 auf, wobei dieses
U-förmig gebogen wird, so dass die endseitigen Abschnitte 28 und 28" parallel und
spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.
Das Kappenelement 12 verfügt dazu an den Abschnitten 28 und 28" über als U-förmige,
umlaufende Randlippen 30 und 30' ausgebildete Positionierungs- und Halteelemente,
die die Stirnwände 20 bzw. 20' umgreifen, wenn das Kappenelement 12 U-förmig gebogen
und in das Gehäuseunterteil 10 eingesetzt wird.
[0054] Die im Wesentlichen symmetrisch zueinander ausgebildeten Abschnitte 28 und 28" weisen
im Wesentlichen gleiche Kappen 32 bzw. 32' auf, die auf einem konischen Abschnitt,
von denen in Fig. 1 nur der konische Abschnitt 33 sichtbar ist, Betätigungsabschnitte
34 und 34' besitzen. Die Betätigungsabschnitte 34 und 34' und die konischen Abschnitte
sind dabei so ausgebildet, dass bei Niederdrücken der Betätigungsabschnitte 34 bzw.
34' in der Betätigungsrichtung B
1 bzw. B
2 orthogonal zu den Abschnitten 28 bzw. 28" und parallel zu den Symmetrie- bzw. Längsachsen
der konischen Abschnitte zur Verformung der Kappen 32 bzw. 32' eine zunehmende Kraft
erforderlich ist, wobei nach Überschreiten eines Druckpunkts die für eine weitere
Verformung notwendige Kraft abnimmt. Die Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 der Kappen 32 und 32' des in das Gehäuseunterteil 10 aufgenommen Kappenelements 12
sind im Wesentlichen koaxial und entgegengerichtet zueinander ausgerichtet.
[0055] In den Betätigungsabschnitten 34 bzw. 34' und innerhalb der Kappen 32 bzw. 32' sind
jeweils Schaltkontakte angeordnet, von denen in Fig. 1 nur der Schaltkontakt 36 teilweise
sichtbar ist. Kontaktflächen der Schaltkontakte sind dabei jeweils im Wesentlichen
orthogonal zu den Symmetrie- bzw. Längsachse der konischen Abschnitte und damit den
Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 sowie parallel zu Betätigungsflächen der Betätigungsabschnitte 34 bzw. 34' ausgerichtet.
[0056] Die Kontaktelementpaare mit den jeweiligen Kappen und den darin gehaltenen Schaltkontakten
bilden jeweils wenigstens teilweise Schalteinrichtungen im Sinne der Erfindung, wobei
die Kontaktflächen der Kontaktelementpaare und des Schaltkontakts jeweils parallel
zueinander und orthogonal zu den Betätigungsrichtungen ausgerichtet sind.
[0057] Das Gehäuseoberteil 14 besitzt zwei parallel zueinander ausgerichtete Gehäuseseitenwände
38 und 38', vier mit den Gehäuseseitenwänden verbundene Stirnwandabschnitte 39 und
39', zwei seitliche, zu den Rastnasen 24 bzw. 24' komplementäre Rastelemente in Form
von sich gegenüberliegend angeordneten Rastzungen 40 bzw. 40' mit Rastöffnungen 42
bzw. 42' sowie einen mit den Gehäuseseitenwänden 38 und 38', den Stirnwandabschnitten
39 und 39' und den Rastzungen 40 und 40' verbundenen Deckelabschnitt 44.
[0058] Das Gehäuseoberteil 14 und das Gehäuseunterteil 10 sind mittels der komplementären
Rastelemente miteinander verbindbar.
[0059] Auf dem Deckelabschnitt 44 sind auf dessen Außenseite parallel verlaufende Rippen
46 ausgebildet, die eine Tangentialfläche aufweisen, die parallel zu der Fläche der
Grundplatte 18 verläuft, wenn das Gehäuseoberteil 14 auf das Gehäuseunterteil 10 aufgesteckt
ist.
[0060] Weiterhin ist in dem Deckelabschnitt 44 eine Öffnung 48 für das Betätigungselement
16 ausgebildet, die eine parallel zu den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 längliche Form aufweist.
[0061] An den Kanten zwischen dem Deckelabschnitt 44 und den Gehäuseseitenwänden 38 und
38' sind parallel zu den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 über die gesamte Länge der Gehäuseseitenwände 38 und 38' verlaufende, seitlich abstehende
Führungsleisten 50 ausgebildet, die einen im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt
aufweisen, wobei die im zusammengesetzten Zustand von der Grundplatte 18 wegweisende
Fläche gegenüber der Grundplatte 18 in einem Winkel von etwa 45° geneigt ist.
[0062] Das Betätigungselement 16 umfasst einen Betätigungsstift 52 mit im Wesentlichen quadratischem
Querschnitt, einen stiftförmigen Verformungsabschnitt 54 mit dem gleichen Querschnitt
wie der Betätigungsstift 52 sowie eine den Betätigungsstift 52 von dem Verformungsabschnitt
54 trennende Führungsplatte 56.
[0063] Der Verformungsabschnitt 54 und die Öffnung 48 sind so ausgebildet, dass der Verformungsabschnitt
54 durch die Öffnung 48 greifen kann, wenn das Betätigungselement 16 auf das Gehäuseoberteil
14 aufgesetzt ist. Weiterhin liegt der Verformungsabschnitt 54 mit zwei entsprechenden
Flächen an den Betätigungsabschnitten 34 bzw. 34' an, so dass diese bei Betätigung
ohne Spiel verformbar sind.
[0064] Die Führungsplatte 56 ist im Wesentlichen orthogonal zu der Richtung des Verformungsabschnitts
54 ausgerichtet und weist seitliche Führungswände 58 bzw. 58' auf, die parallel zu
den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 entlang einer Führungsrichtung F verlaufen. An den sich gegenüberliegenden Innenseiten
der Führungswände 58 bzw. 58' sind Leisten mit einem dreieckigen Querschnitt ausgebildet,
von denen in Fig. 1 nur die Leiste 60 sichtbar ist und die mit der Führungsplatte
56 Führungsnuten bilden, von denen in den Figuren wiederum nur die Führungsnut 62
sichtbar ist. Während die der Führungsplatte 56 zugewandten Flächen der Leisten 60
im Wesentlichen parallel zu der Führungsplatte 56 ausgerichtet sind, sind die anderen
Flächen in einem den Winkel der entsprechenden schrägen Flächen der Führungsleisten
50 bzw. 50' entsprechenden Winkel geneigt. Die Breite und Form der Führungsnuten 62
ist dabei so gewählt, dass die Führungsleisten 50 bzw. 50' in diesen ohne wesentliches
Spiel geführt sind. Eine Führungsfläche der Führungsplatte 56 liegt dabei an der Tangentialfläche
zu den Rippen 46 an. Das Betätigungselement 16 umgreift so das aus dem Gehäuseunterteil
10 und dem Gehäuseoberteil 14 gebildete Gehäuse. Auf diese Weise ist das Betätigungselement
16 in der Führungsrichtung F parallel zu den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 linear verschiebbar geführt.
[0065] Der Zweiwegeschalter ist sehr einfach herstellbar. Zunächst werden das Gehäuseunterteil
10, das Gehäuseoberteil 14 und das Betätigungselement 16 als Spritzgussteile aus einem
entsprechenden Kunststoff hergestellt. Weiterhin wird das Kappenelement 12 aus dem
elastomeren Material hergestellt, wobei bzw. wonach die Schaltkontakte 36 in den Kappen
32 bzw. 32' befestigt werden.
[0066] Weiterhin werden auf bzw. in den Stirnwänden 20, 20' die Paare von Kontaktelementen
26 bzw. 26' angeordnet.
[0067] In einem folgenden Schritt wird das Kappenelement 12 in eine U-Form gebogen und in
den Gehäuseunterteil 10 zwischen die Stirnwände 20 bzw. 20' so eingeführt, dass die
Abschnitte 28 bzw. 28" an den Stirnwänden 20 bzw. 20' flächig anliegen, wobei die
Randlippen 30 bzw. 30' die Stirnwände 20 bzw. 20' umgreifen und das Kappenelement
12 so in einer stabilen Lage in dem Gehäuseunterteil 10 halten. Auf diese Weise sind
die Symmetrie- bzw. Längsachsen der Kappen 32 und 32' und damit deren Betätigungsrichtungen
B
1 und B
2 koaxial und entgegengesetzt zueinander ausgerichtet, wobei die Flächen der Schaltkontakte
36 parallel zu den Flächen der Paare von Kontaktelementen 26 bzw. 26' und orthogonal
zu den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 orientiert sind.
[0068] Daraufhin wird das Gehäuseoberteil 14 auf das Gehäuseunterteil 10 aufgesteckt und
mittels der Rastzungen 40 und der Rastnasen 24 bzw. 24' verrastet, wobei die Stirnwandabschnitte
39 bzw. 39' auf den Führungsrippen 22 bzw. 22' geführt werden. Die Schalteinrichtungen
sind nun in dem Gehäuse eingeschlossen.
[0069] Zum Schluss wird das Betätigungselement 16 mit dem Verformungsabschnitt 54 durch
die Öffnung 48 zwischen die Kappen 32 und 32' geführt und auf das aus dem Gehäuseunterteil
10 und das Gehäuseoberteil 14 gebildete Gehäuse aufgeschnappt. Dabei werden die Leisten
60 an den Führungswänden 58 hinter den Führungsleisten 50 bzw. 50' verrastet.
[0070] Der Mehrwegeschalter kann nun mit der Grundplatte 18 mit einem Schaltungsträger verbunden
werden, wobei die Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 parallel zu der Grundplatte und damit dem Schaltungsträger verlaufen.
[0071] Zur Betätigung des Zweiwegeschalters kann nun der Betätigungsstift 52 und damit das
Betätigungselement 16 in einer der der Betätigungsrichtungen B
1 oder B
2 aus einer Ruhestellung, in der die Kappen nicht oder etwa gleich stark verformt und
die Kontaktelemente nicht durch die Schaltkontakte elektrisch miteinander verbunden
sind, auf die Kappen 28 oder 28' zu geschoben werden, wobei die Führungsplatte 56
auf dem Deckelabschnitt 54 bzw. den Rippen 46 und die in die Führungsnuten 62 eingreifenden
Führungsleisten 50 bzw. 50' aneinander so geführt werden, dass der Betätigungsstift
52 und damit der Verformungsabschnitt 44 nur auf einer Geraden parallel zu den Betätigungsrichtungen
B
1 und B
2 zwischen zwei Schaltstellungen verschiebbar ist. Auf das Betätigungselement 16 gegebenenfalls
ausgeübte Drehmomente werden mittels der Führungsnuten und - leisten sowie die auf
den Rippen 46 gleitende Führungsplatte 56 gut auf das Gehäuseoberteil 14 bzw. das
Gehäuseunterteil 10 übertragen.
[0072] Bei Bewegung des Betätigungselements 16 entlang einer der Betätigungsrichtungen in
diese Schaltstellung wird die jeweilige Kappe 32 bzw. 32' durch den Verformungsabschnitt
54 des Betätigungselements 16 in der Betätigungsrichtung B
1 bzw. B
2 verformt, bis der entsprechende Druckpunkt überwunden ist und der Schaltkontakt die
Kontaktelementpaare 26 bzw. 26' kurzschließt, so dass die Schalteinrichtung von einem
nichtleitenden bzw. offenen Schaltzustand in einen leitenden bzw. geschlossenen Schaltzustand
gebracht wird. Das Betätigungselement 16 hat dann die entsprechende Schaltstellung
erreicht.
[0073] Bei Loslassen des Betätigungsstifts 52 wird das Betätigungselement 16 dann durch
die rückstellende Kraft der verformten Kappen 32 bzw. 32' wieder in die Ruhestellung
bewegt, in der keine der Kappen 32 und 32' verformt ist. Der Zweiwegeschalter geht
aus dem leitenden Schaltzustand wieder in den nichtleitenden Schaltzustand über.
[0074] Ein Mehrwegeschalter nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
in Form eines Zweiwegeschalters ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Dieser Zweiwegeschalter
unterscheidet sich von dem Zweiwegeschalter des ersten Ausführungsbeispiels in der
Ausbildung des Gehäuseoberteils und des Betätigungselements, so dass das Gehäuseunterteil
10 und das Kappenelement 12 gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel unverändert sind.
Für diese Bauteile gelten daher die gleichen Ausführungen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
und für gleiche Merkmale werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
[0075] Das Gehäuse des Zweiwegeschalters umfasst nun neben dem Gehäuseunterteil 10 bzw.
dessen Grundplatte 18 ein Gehäuseoberteil 64 und eine Abdeckplatte 66, die auf das
Gehäuseoberteil 64 aufgeschnappt ist.
[0076] Das Gehäuseoberteil 64 umfasst, wie das Gehäuseoberteil 14 in dem ersten Ausführungsbeispiel,
sich parallel zu den koaxial und entgegengesetzt zueinander ausgerichteten Betätigungsrichtungen
B
1 bzw. B
2 erstreckende, zueinander parallele Gehäuseseitenwände 68 und 68', sich daran anschließende
Stirnwandabschnitte 70 bzw. 70' sowie zwischen den Stirnwandabschnitten 70 bzw. 70'
den Rastzungen 40 in dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende zu den Rastnasen
24 und 24' komplementäre Rastelemente in Form von Rastzungen 72 und 72' mit Rastöffnungen
74 bzw. 74'. In einem mit den Seitenwänden 68 und 68, den Stirnwandabschnitten 70
und 70' sowie den Rastzungen 72 und 72' verbundenen Deckelabschnitt 76 mit einer ebenen
Oberfläche ist eine Öffnung 78 ausgebildet, die parallel zu den Betätigungsrichtungen
B
1 bzw. B
2 länger ist als in einer Richtung quer dazu.
[0077] Im Randbereich der Gehäuseseitenwände 68 zu dem Deckelabschnitt 76 sind Ausnehmungen
80 ausgebildet, die auf einer dem Deckelabschnitt 78 abgewandten Seite Rastdurchbrüche
aufweisen, von denen in den Fig. 3 und 4 nur der Rastdurchbruch 82 gezeigt ist.
[0078] Mit den Gehäuseseitenwänden 68 bzw. 68' fluchtend sind Führungsleisten 84 bzw. 84'
an sich gegenüberliegenden Seiten des Deckelabschnitts 76 ausgebildet, die sich über
etwa die Länge der Öffnung 78 parallel zu den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 erstrecken.
[0079] Die Abdeckplatte 66 weist einen umlaufenden Kragen 86 auf, an dem an den Längsseiten
parallel den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 verlaufend Rasthaken, von denen in Fig. 3 nur der Rasthaken 88 sichtbar ist, angeordnet
sind. Die Rasthaken sind dabei als zu den Rastdurchbrüchen komplementäre Rastelemente
ausgebildet, so dass die Abdeckplatte 66 auf das Gehäuseoberteil 68 aufsteckbar und
mit diesem verrastbar ist. Weiterhin ist in der Abdeckplatte 66 eine wie die Öffnung
78 geformte und mit dieser fluchtende Öffnung 89 vorgesehen.
[0080] Das Betätigungselement 90 umfasst ähnlich wie das Betätigungselement 16 des ersten
Ausführungsbeispiels einen Betätigungsstift 92 und einen Verformungsabschnitt 94,
die jeweils parallel zueinander und orthogonal zu den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 ausgerichtet und durch eine Führungsplatte 96, deren Normale parallel zu der Längsrichtung
des Betätigungsstifts 92 ausgerichtet ist, voneinander getrennt sind. Die Führungsplatte
96 weist dabei einen im Wesentlichen quadratischen Grundriss auf, wobei sie im Wesentlichen
spielfrei zwischen den Führungsleisten 84 bzw. 84' führbar ist. Weiterhin sind die
Querschnitte des Verformungsabschnitts 94 und des Betätigungsstiftes 92 so gewählt,
dass diese in der Öffnung 78 bzw. der Öffnung 89 parallel zu den Betätigungsrichtungen
B
1 bzw. B
2 in einer Führungsrichtung F bewegbar sind.
[0081] Der Zusammenbau des Zweiwegeschalters erfolgt ähnlich wie der des Zweiwegeschalters
des ersten Ausführungsbeispiels. Zunächst werden das Gehäuseunterteil 10, das Gehäuseoberteil
64, die Abdeckplatte 66 und das Betätigungselement 90 durch Spritzguss aus einem entsprechenden
Kunststoff hergestellt. Daraufhin werden die Kontaktelementpaare an dem Gehäuseunterteil
10 angebracht. Danach wird das Kappenelement 12 U-förmig gebogen in das als Aufnahme
dienende Gehäuseunterteil 10 zwischen die Stirnwände 20 bzw. 20' eingesetzt.
[0082] Daraufhin wird das Gehäuseoberteil 64 auf das Gehäuseunterteil 10 gesteckt und dort
verrastet, wobei die Führungsrippen 22 und 22' des Gehäuseunterteils 10 hier genauso
wirken wie im ersten Ausführungsbeispiel. Entsprechendes gilt für die Rastnasen 24
bzw. 24' und die dazu komplementären Rastzungen 72 bzw. 72'.
[0083] Daraufhin wird das Betätigungselement 90 mit dem Verformungsabschnitt 94 in die Öffnung
78 eingeführt, woraufhin die Abdeckplatte 66 auf das Gehäuseoberteil 64 aufgeschnappt
wird, wobei der Betätigungsstift 92 durch die Öffnung 89 in der Abdeckplatte 66 greift.
Das Gehäuseunterteil 10, das Gehäuseoberteil 64 und die Abdeckplatte 66 bilden das
Gehäuse des Zweiwegeschalters.
[0084] Das Betätigungselement 90 ist nun über eine Ruhestellung, in der die Kappen nicht
oder etwa gleich stark verformt und die Kontaktelemente nicht durch die Schaltkontakte
elektrisch miteinander verbunden sind, zwischen zwei Schaltstellungen parallel zu
der zu den Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 verlaufende Führungsrichtung F hin- und herschiebbar, wobei die Betätigungsrichtungen
B
1 und B
2 der durch die Kappen mit den Schaltkontakten und den Kontaktelementpaaren gebildeten
Schalteinrichtungen koaxial und entgegengesetzt zueinander verlaufen. Die Führung
des Betätigungselements 90 in der Ebene des Deckelabschnitts 94 erfolgt einmal dadurch,
dass die Führungsplatte 96 im Wesentlichen spielfrei zwischen den seitlichen Führungsleisten
84 bzw. 84' angeordnet und durch diese geführt ist. Weiterhin ist die Führungsplatte
96 in dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuseoberteil 64 bzw. dessen Deckelabschnitt
96 und der Abdeckplatte 66 im Wesentlichen spielfrei geführt, so dass auf das Betätigungselement
90 ausgeübte Drehmomente sicher auf das Gehäuseoberteil und den damit verbundenen
Gehäuseunterteil 10 übertragen werden können.
[0085] Die eigentlichen Schaltzustandsänderungen erfolgen analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
[0086] Ein Mehrwegeschalter nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
in Form eines Zweiwegeschalters ist in den Fig. 5 und 6 schematisch gezeigt. Der Zweiwegeschalter
umfasst ein Gehäuse 98, ein in das Gehäuse 98 einsetzbares Kappenelement 100 und ein
Betätigungselement 102, das aus einem Betätigungsteil 104 und zwei Seitenteilen 106
und 106' zusammengesetzt ist.
[0087] Das Gehäuse 98 ist als einseitig offener, quaderförmiger Kasten ausgebildet und weist
an Längsseitenwänden 108 und 108' jeweils Paare von Führungsleisten 110 bzw. 110'
auf, die jeweils nahe den Enden der Längsseitenwände 108 bzw. 108' angeordnet sind
und eine Führungsrichtung F definieren.
[0088] Das Kappenelement 100 ist im Wesentlichen wie das Kappenelement 12 ausgebildet, weist
jedoch nicht die U-förmige Randlippen 30 bzw. 30' auf. Alle anderen Komponenten des
Kappenelements entsprechen denen des Kappenelements 12 in den ersten beiden Ausführungsbeispielen,
so dass für diese Komponenten die Ausführungen in den ersten zwei Ausführungsbeispielen
entsprechend gelten und in den Figuren auch die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
[0089] Das Kappenelement 100 und das Gehäuse 98 sind so ausgelegt, dass das Kappenelement,
wenn es U-förmig gebogen ist, in das Gehäuse 98 im Wesentlichen spielfrei einsetzbar
ist, so dass zum einen die Abschnitte 28 bzw. 28" an den parallelen Stirnwänden 112
und 112' des Gehäuses 98 anliegen, so dass die Betätigungsrichtungen B
1 und B
2, in denen die Kappen 32 bzw. 32' verformt werden, koaxial und entgegengesetzt zueinander
sowie parallel zu der Führungsrichtung F orientiert sind. Weiterhin liegen die schmalen
Seitenflächen des Kappenelements 100 an den Längsseitenwänden 108 bzw. 108' an, so
dass insgesamt das Kappenelement 100 im Wesentlichen spielfrei in dem so als Aufnahme
dienenden Gehäuse 98 gehalten ist.
[0090] An den Stirnwänden 112 bzw. 112' des Gehäuses sind innen den Paaren von Kontaktelementen
in den ersten Ausführungsbeispielen entsprechende, in den Figuren nicht sichtbar Paare
von Kontaktelementen angeordnet, die mit Anschlusselementen in dem Boden des Gehäuses
98 verbunden sind. Die Kontaktelemente eines Paares sind durch Bewegung der in den
Kappen 32 bzw. 32' angeordneten Schaltkontakte 36 in den Betätigungsrichtungen B
1 bzw. B
2 parallel zur Führungsrichtung F und Kontaktierung durch die Schaltkontakte elektrisch
miteinander verbindbar.
[0091] Das Gehäuse 98 dient somit als Aufnahme für das Kappenelement 100 und umschließt
die durch die Kappen 32 bzw. 32' und die darin angeordneten Schaltkontakte sowie die
Paare von Kontaktelementen gebildeten Schalteinrichtungen.
[0092] Das Betätigungselement 102 ist dreiteilig aus dem Betätigungsteil 104 und den beiden
Seitenteilen 106 bzw. 106' aufgebaut.
[0093] Das Betätigungsteil 104 umfasst einen Betätigungsstift 114 und einen Verformungsabschnitt
116 mit jeweils gleichem, etwa quadratischem Querschnitt sowie einen Halteabschnitt
118, der eine Platte 120 umfasst, die im Wesentlichen orthogonal zu dem Betätigungsstift
114 und dem stiftförmigen Verformungsabschnitt 116 orientiert ist.
[0094] Der Halteabschnitt 118 umfasst weiterhin jeweils an den Enden der parallel zu der
Führungsrichtung F verlaufenden Längsseiten der Platte 120 angeordnete, federnd ausgebildete
Rastzungen 122 bzw. 122' mit Rastöffnungen 124 bzw. 124'.
[0095] Die Seitenteile 106 und 106' sind zu einer kastenförmigen Abdeckung zusammensteckbar
und weisen dazu jeweils parallel zur Führungsrichtung F verlaufende Seitenwände 126
bzw. 126', orthogonal dazu angeordnete Stirnwände 128 bzw. 128' und 130 bzw. 130'
sowie Deckplatten 132 bzw. 132' auf.
[0096] Parallel zur Führungsrichtung F sind an den Innenseiten der Seitenwänden 126 bzw.
126' in Führungsrichtung F verlaufende Führungsnuten ausgebildet, in denen die Führungsleisten
110 bzw. 110' führbar sind und von denen in den Figuren nur die Führungsnut 134 sichtbar
ist.
[0097] An den Seitenwänden 126 des Seitenteils 106 sind als zu den Rastzungen 122 bzw. 122'
komplementäre Rastelemente Rastnasen paarweise angeordnet, von denen in den Figuren
nur die Rastnasen 136 auf der Seitenwand 126 sichtbar sind.
[0098] An den Stirnwänden 128' bzw. 130' des Seitenteils 106' sind als Fortsatz zweite Rastzungen
138 mit zweiten Rastöffnungen 140 angeordnet. Als zu den zweiten Rastzungen 138 komplementäre
Rastelemente dienen auf den Stirnwänden 128 bzw. 130 des Seitenteils 106 angeordnete
zweite Rastnasen, von denen in den Figuren nur die zweite Rastnase 142 sichtbar ist.
[0099] In den Deckplatten 132 bzw. 132' sind U-förmige Ausnehmungen 144 bzw. 144' ausgebildet,
die nach Zusammenstecken der Seitenteile 106 bzw. 106' zusammen eine Öffnung bilden,
die den Verformungsabschnitt 116 aufnimmt.
[0100] Das Gehäuse 98 und das Betätigungselement 102 bzw. dessen Teile können als Kunststoffspritzgussteile
ausgeführt sein.
[0101] Zur Herstellung des Zweiwegeschalters wird zunächst das Gehäuse 98 mit den Paaren
von Kontaktelementen versehen, wobei diese mit entsprechenden Anschlüssen an dem Gehäuse
verbunden werden, die in den Figuren nicht gezeigt sind. Daraufhin wird das Kappenelement
100 in eine U-förmige Form gebogen und in das als Aufnahme dienende Gehäuse 98 eingesetzt,
so dass Kontaktflächen der Schaltkontakte 36 parallel zu den entsprechenden Kontaktflächen
der Kontaktelementpaare 26 bzw. 26' ausgerichtet sind und die Betätigungsrichtungen
B
1 und B
2 für die aus den Kappen 32 bzw. 32', den darin angeordneten Schaltkontakten und den
Paaren von Kontaktelementen gebildeten Schalteinrichtungen koaxial und zueinander
entgegengesetzt sowie parallel zu der Führungsrichtung F orientiert sind. Daraufhin
werden die Seitenteile 106 bzw. 106' quer zur Führungsrichtung F auf das Gehäuse 98
geschoben, so dass die Führungsleisten 110 bzw. 110' in die entsprechenden Führungsnuten
134 eingreifen und die zweiten Rastzungen 138 mit den zweiten Rastnasen 142 verrasten.
Die Führungsnuten 134 und die Führungsleisten 110 bzw. 110' sind dabei so angeordnet,
dass die dem Gehäuse zugewandten Seite der Deckelplatten 132 bzw. 132' auf der entsprechenden
Fläche des oberen Randes des Gehäuses 98 gleitet.
[0102] In dem folgenden Schritt wird das Betätigungsteil 104 mit dem Verformungsabschnitt
116 in die durch die Ausnehmungen 144 bzw. 144' gebildete Öffnung in den zusammengesteckten
Seitenteilen 106 und 106' und zwischen die Kappen 32 und 32' geschoben, wobei die
ersten Rastzungen 122 bzw. 122' um die zusammengesteckten Seitenteile 106 und 106'
greifen und mit den ersten Rastnasen 136 als komplementären Rastelementen verrasten.
Der Verformungsabschnitt 116 liegt dann spielfrei an den Kappen 32 und 32' an.
[0103] Die miteinander verrasteten Seitenteile 106 und 106' und das darauf verrastete Betätigungsteil
104 bilden so eine stabile Einheit, die sicher an dem Gehäuse 98 parallel zur Schubrichtung
geführt ist, wobei gegebenenfalls auftretende Drehmomente bei Betätigung über den
Betätigungsstift 114 über die Platte 120 und die Deckplatten 132 bzw. 132' auf die
Oberseite des Gehäuses 98 und über die Führungsnuten 134 und die Führungsleisten 110
bzw. 110' auf das Gehäuse 98 übertragbar sind.
[0104] Der Zweiwegeschalter ist mit dem Boden des Gehäuses 98 mit einem Schaltungsträger
verbindbar, so dass die Betätigungsrichtungen B
1 und B
2 sowie die dazu parallele Führungsrichtung F parallel zu der Ebene des Schaltungsträgers
ausgerichtet sind.
[0105] Die eigentliche Schaltzustandsänderung erfolgt analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel.
[0106] Zur Betätigung des Schalters ist das Betätigungselement parallel zur Führungsrichtung
F aus eine Ruhestellung, in der die Kappen nicht oder etwa gleich stark verformt und
die Kontaktelemente nicht durch die Schaltkontakte elektrisch miteinander verbunden
sind, in zwei Schaltstellungen bewegbar, wobei der Verformungsabschnitt 116 jeweils
eine der Kappen 32 bzw. 32' verformt, so dass der entsprechende Schaltkontakt in der
Kappe die entsprechenden Kontaktelemente des Kontaktelementpaars elektrisch miteinander
verbindet und die entsprechende Schalteinrichtung von einem nichtleitenden bzw. offenen
Schaltzustand in einen leitenden bzw. geschlossenen Schaltzustand übergeht.
[0107] Bei Loslassen des Betätigungselements 102 wird dieses durch die rückstellende Kraft
der jeweils verformten Kappe wieder in die Ruhestellung bewegt, in der keine der Schalteinrichtungen
in einem leitenden Zustand ist.
[0108] Ein Mehrwegeschalter nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
in Form eines Vierwegeschalters ist in den Fig. 7 bis 12 schematisch dargestellt.
[0109] Der Vierwegeschalter umfasst einen Grundkörper in Form eines Gehäuseunterteils 146,
vier Träger 148 mit daran gehaltenen Paaren von Kontaktelementen 154, ein Kappenelement
152, einen in dem Gehäuseunterteil 146 und dem Kappenelement 152 in einer ersten Führungsrichtung
Fi verschiebbaren Schlitten 154, ein in dem Schlitten 154 in einer Führungsrichtung
F
2 orthogonal der ersten Führungsrichtung F
1 linear verschiebbares Betätigungselement 156 und ein Gehäuseoberteil 158.
[0110] Das Gehäuseunterteil 146 besitzt eine Bodenplatte 160, auf der orthogonal zu dieser
und im Bereich der Ecken vier Seitenwandabschnitte 162 angeordnet sind. Zwischen den
Seitenwandabschnitten 162 sind Ausnehmungen 164 zur teilweisen Aufnahme der Träger
148 ausgebildet.
[0111] Die Seitenwandabschnitte 162 weisen erste Führungsnuten 166 in einer Richtung parallel
zu der ersten Führungsrichtung F
1 auf. Weiterhin sind in zwei diagonal zueinander angeordneten Seitenwandabschnitten
162 Befestigungslöcher 168 für Befestigungsschrauben 170 zur Verbindung mit dem Gehäuseoberteil
158 vorgesehen.
[0112] Auf der Bodenplatte 160 sind weiterhin zwei Positionierungs- und Haltezapfen 172
angeordnet.
[0113] Die Träger 148 sind im Wesentlichen plattenförmig und weisen auf einer Seite Paare
von flächigen, durch einen schmalen Spalt elektrisch voneinander isolierten Kontaktelementen
150 auf, die jeweils elektrisch mit Anschlussstiften 174 verbunden sind.
[0114] Die Träger 148 sind jeweils in den Ausnehmungen 164 der Bodenplatte 160 im Wesentlichen
orthogonal zu dieser angeordnet, wobei sich jeweils zwei Träger und damit insbesondere
die Kontaktflächen der Kontaktelemente 150 darauf parallel gegenüberstehen.
[0115] Das Kappenelement 152 ist einstückig aus einem elastomeren Material gebildet und
besitzt im nicht gebogenen Zustand im Wesentlichen eine Kreuzform mit einem Mittelabschnitt
176 und jeweils gleich ausgebildeten Seitenabschnitten 178. In jedem der Seitenabschnitte
178 des Kappenelements 152 sind Kappen 180 mit einem konischen Abschnitt 182 und einem
den konischen Abschnitt 182 abschließenden Betätigungsabschnitt 184 ausgebildet. Die
Ausbildung der Kappen entspricht dabei jeweils der Ausbildung der Kappen 32 bzw. 32'
in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen. Insbesondere ist in den Kappen an dem
Betätigungsabschnitt 184 jeweils ein Schaltkontakt 186 angeordnet, der eine orthogonal
zu einer Symmetrie- bzw. Längsachse des konischen Abschnitts 182 ausgerichtete Kontaktierungsfläche
aufweist.
[0116] In dem Mittelabschnitt 176 sind Positionierungslöcher 188 für die Positionierungs-
und Haltezapfen 172 auf der Bodenplatte 160 ausgebildet.
[0117] Im gebogenen Zustand, der in den Figuren gezeigt ist, stehen sich jeweils zwei Seitenabschnitte
178 und deren Kappen 180 parallel gegenüber, so dass die Kappen mit ihren Betätigungsrichtungen
B
1, B
2, B
3 und B
4, die koaxial zu den Symmetrie- bzw. Längsachsen der konischen Abschnitte 182 verlaufen,
kreuzweise orthogonal zueinander angeordnet sind.
[0118] Die Seitenabschnitte 178 des Kappenelements 152 und die Seitenwandabschnitte 162
des Gehäuseunterteils 146 sind so ausgelegt, dass die Seitenabschnitte 178 zwischen
den Seitenwandabschnitten 162 angeordnet sind.
[0119] Die Seitenabschnitte 178 liegen dabei wenigstens teilweise an den Trägern 148 an,
so dass die Betätigungsrichtungen orthogonal zu den Flächen der Kontaktelemente 150
verlaufen und die Schaltkontakte 186 mit ihrer orthogonal zu der jeweiligen Betätigungsrichtung
orientierten Kontaktfläche parallel zu den Flächen der Kontaktelemente 150 ausgerichtet
sind. Die Kappen 180 mit den Schaltkontakten 186 und die Träger 148 mit den Kontaktelementen
150 bilden daher Schalteinrichtungen im Sinne der Erfindung.
[0120] Das Betätigungselement 156 und der Schlitten 154 dienen zur Betätigung der Schalteinrichtungen.
[0121] Das Betätigungselement 156 weist einen Betätigungsstift 190 und einen Verformungsabschnitt
192 auf, die durch eine Platte 194 mit zwei parallel zu der zweiten Führungsrichtung
F
2 verlaufenden ersten Führungsleisten 196 voneinander abgegrenzt sind. In dem plattenförmigen
Verformungsabschnitt 192 ist eine Führungsausnehmung 198 ausgebildet.
[0122] Der Schlitten 154 besitzt an sich gegenüberliegenden Seiten parallel zu der ersten
Führungsrichtung F
1 ausgerichtete zweite Führungsleisten 200, die in den ersten Führungsnuten 166 geführt
sind. In der zweiten Führungsrichtung F
2 sind Vorsprünge 202 angeordnet, die eine nutenähnliche Führung für die ersten Führungsleisten
196 bilden. Weiterhin ist quer zu der zweiten Führungsrichtung F
2 eine Führungsplatte 204 ausgebildet, die in der Führungsausnehmung 198 des Betätigungselements
156 geführt ist.
[0123] Das Gehäuseoberteil 158 ist kappenartig ausgebildet und weist zum einen Gehäuselöcher
206 zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 170 an den Befestigungslöchern 168 entsprechenden
Positionen sowie eine den ersten und zweiten Führungsrichtungen F
1 und F
2 entsprechend kreuzförmige Betätigungselementöffnung 208 auf.
[0124] Weiterhin sind in dem Gehäuseteil 158 an der Innenseite Ausnehmungen 210 zur Aufnahme
der Träger 148 ausgebildet.
[0125] Das Betätigungselement 156 ist aus einer Ruhestellung, in der keine der Schalteinrichtungen
leitend ist, das heißt deren Kontaktelemente elektrisch leitend miteinander verbunden
sind, in vier Schaltstellungen bewegbar.
[0126] Wie in den Fig. 8, 11 und 12 erkennbar, stützen sich die in den Ausnehmungen 210
des Gehäuseoberteils 158 und den Ausnehmungen 164 des Gehäuseunterteils 146 angeordneten
Träger 148 an den Seitenwänden des Gehäuseoberteils 158 ab. Sie bilden damit zusammen
mit der Bodenplatte 160 eine Aufnahme für das Kappenelement 152, dessen Seitenabschnitte
178 flächig an den Trägern 148 und einem oberen Randbereich nahe den Ausnehmungen
210 anliegen.
[0127] Bei einer Bewegung des Betätigungselements 156 parallel zu der zweiten Führungsrichtung
F
2 verformen Stirnflächen 212 des Verformungsabschnitts 192 entsprechende Kappen 180
in der entsprechenden, parallel zu der zweiten Führungsrichtung F
2 verlaufenden Betätigungsrichtung B
1 bzw. B
2, die koaxial und entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind. Durch diese Bewegung
wird der entsprechende Schaltkontakt 186 auf die Kontaktelemente 150 eines Paares
von Kontaktelemente bewegt, bis dieser die Kontaktelemente 150 berührt und damit elektrisch
miteinander verbindet. Die Schalteinrichtung nimmt nun einen leitenden Schaltzustand
ein. Eine Führung des Betätigungselements 156 erfolgt dabei über die ersten Führungsleisten
198 und die Vorsprünge 202 sowie die Führungsausnehmung 198 und die Führungsplatte
204 in dem Schlitten 154. Bei Loslassen des Betätigungselements 156 wird dieses durch
die rücktreibenden Kräfte der jeweiligen verformten Kappe 180 in die in Fig. 11 gezeigte
Ruhestellung zurück bewegt, in der keine der sich gegenüberliegenden Kappen verformt
ist.
[0128] Bei Bewegung des Betätigungselements 156 parallel zu der ersten Führungsrichtung
Fi wird über die ersten Führungsleisten 196 der Schlitten 154 zusammen mit dem Betätigungselement
156 parallel zu der ersten Führungsrichtung F
1 verschoben, wobei Verformungsflächen 214 des Schlittens 154 eine der mit ihren Symmetrie-
bzw. Längsachse koaxial zueinander angeordneten Kappen 180 verformt. Diese Bewegung
ist durch die Führung des Schlittens 154 mittels der zweiten Führungsleisten 200 und
der ersten Führungsnuten 166 entlang einer Geraden geführt. Die Betätigung der jeweiligen
Schalteinrichtungen erfolgt ansonsten analog zu der unmittelbaren Betätigung durch
das Betätigungselement 156 bei Bewegung in der zweiten Führungsrichtung F
2.
[0129] Durch die kreuzförmige Ausbildung der Betätigungsöffnung 208 ist eine gleichzeitige
Bewegung des Betätigungselements 156 in beiden Führungsrichtungen F
1 und F
2 nicht möglich.
Bezugszeichenliste
[0130]
- 10
- Gehäuseunterteil
- 12
- Kappenelement
- 14
- Gehäuseoberteil
- 16
- Betätigungselement
- 18
- Grundplatte
- 20, 20'
- Seitenwände
- 22, 22'
- Führungsrippen
- 24, 24'
- Rastnasen
- 26, 26'
- Kontaktelemente
- 28, 28', 28"
- Abschnitte
- 30, 30'
- Randlippen
- 32, 32'
- Kappen
- 33
- konischer Abschnitt
- 34, 34'
- Betätigungsabschnitte
- 36
- Schaltkontakt
- 38, 38'
- Gehäuseseitenwände
- 39, 39'
- Stirnwandabschnitte
- 40, 40'
- Rastzungen
- 42, 42'
- Rastöffnungen
- 44
- Deckelabschnitt
- 46
- Rippen
- 48
- Öffnung
- 50
- Führungsleisten
- 52
- Betätigungsstift
- 54
- Verformungsabschnitt
- 56
- Führungsplatte
- 58, 58'
- Führungswände
- 60
- Leiste
- 62
- Führungsnuten
- 64
- Gehäuseoberteil
- 66
- Gehäuseplatte
- 68, 68'
- Gehäuseseitenwände
- 70, 70'
- Stirnwandabschnitte
- 72, 72'
- Rastzungen
- 74, 74'
- Rastöffnungen
- 76
- Deckelabschnitt
- 78
- Öffnung
- 80
- Ausnehmung
- 82
- Rastdurchbruch
- 84, 84'
- Führungsleisten
- 86
- Kragen
- 88
- Rasthaken
- 89
- Öffnung
- 90
- Betätigungselement
- 92
- Betätigungsstift
- 94
- Verformungsabschnitt
- 96
- Führungsplatte
- 98
- Gehäuse
- 100
- Kappenelement
- 102
- Betätigungselement
- 104
- Betätigungsteil
- 106, 106'
- Seitenteile
- 108, 108'
- Längsseitenwände
- 110, 110'
- Führungsleisten
- 112, 112'
- Stirnwände
- 114
- Betätigungsstift
- 116
- Verformungsabschnitt
- 118
- Halteabschnitt
- 120
- Platte
- 122, 122'
- erste Rastzungen
- 124, 124'
- erste Rastöffnungen
- 126, 126'
- Seitenwände
- 128, 128'
- Stirnwände
- 130, 130'
- Stirnwände
- 132, 132'
- Deckplatten
- 134
- Führungsnut
- 136
- erste Rastnasen
- 138
- zweite Rastzungen
- 140
- zweite Rastöffnungen
- 142
- zweite Rastnase
- 144, 144'
- Ausnehmungen
- 146
- Gehäuseunterteil
- 148
- Träger
- 150
- Kontaktelemente
- 152
- Kappenelement
- 154
- Schlitten
- 156
- Betätigungselement
- 158
- Gehäuseoberteil
- 160
- Bodenplatte
- 162
- Seitenwandabschnitte
- 164
- Ausnehmungen
- 166
- erste Führungsnuten
- 168
- Befestigungslöcher
- 170
- Befestigungsschrauben
- 172
- Positionierungs- und Haltezapfen
- 174
- Anschlussstifte
- 176
- Mittelabschnitt
- 178
- Seitenabschnitte
- 180
- Kappen
- 182
- konische Abschnitte
- 184
- Betätigungsabschnitte
- 186
- Schaltkontakte
- 188
- Positionierungslöcher
- 190
- Betätigungsstift
- 192
- Verformungsabschnitt
- 194
- Platte
- 196
- zweite Führungsleisten
- 198
- Führungsausnehmung
- 200
- zweite Führungsleisten
- 202
- Vorsprünge
- 204
- Führungsplatte
- 206
- Gehäuselöcher
- 208
- Betätigungselementöffnung
- 210
- Ausnehmungen
- 212
- Stirnflächen
- 214
- Verformungsflächen
- B1
- Betätigungsrichtung
- B2
- Betätigungsrichtung
- B3
- Betätigungsrichtung
- B4
- Betätigungsrichtung
- F
- Führungsrichtung
- F1
- erste Führungsrichtung
- F2
- zweite Führungsrichtung
1. Elektrischer Mehrwegeschalter mit
wenigstens zwei Schalteinrichtungen (26, 26', 32, 32', 36; 150, 180, 186), die jeweils
eine Kappe (32, 32'; 180) aus einem elastischen Material aufweisen, die durch Druck
in einer entsprechenden, vorgegebenen Betätigungsrichtung (B1, B2; B1, B2, B3, B4) verformbar ist, so dass ein Schaltzustand der jeweiligen Schalteinrichtung (26,
26', 32, 32', 36; 150, 180, 186) geändert wird, und
einem zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Schaltstellung bewegbaren
Betätigungselement (16; 90; 102; 156), mittels dessen durch Bewegung in die erste
bzw. zweite Schaltstellung die Kappe (32, 32'; 180) einer ersten bzw. zweiten der
Schalteinrichtungen (26, 26', 32, 32', 36; 150, 180, 186) zum Ändern des Schaltzustandes
der entsprechenden Schalteinrichtung (26, 26', 32, 32', 36; 150, 180, 186) verformbar
ist.
2. Mehrwegeschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (16; 90; 102; 156) zwischen der ersten und der zweiten Schaltstellung
verschiebbar ist.
3. Mehrwegeschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Betätigungsrichtungen (B1, B2; Bi, B2, B3, B4) für wenigstens zwei Kappen (32, 32'; 180) voneinander abweichen und vorzugsweise
im Wesentlichen parallel und entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind.
4. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (16; 90; 102; 156) einen Verformungsabschnitt (54; 94; 116;
192) aufweist, der zumindest während der Verformung wenigstens einer der beiden Kappen
(32, 32'; 180) wenigstens teilweise die Kappe (32, 32'; 180) berührt.
5. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kappen (32, 32'; 180) so ausgebildet sind, dass zum Verformen der Kappe (32,
32'; 180) in der jeweiligen Betätigungsrichtung (B1, B2; Bi, B2, B3, B4) eine zunächst zunehmende und nach Überwindung eines Druckpunkts konstante oder abnehmende
Kraft erforderlich ist.
6. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtungen (26, 26', 32, 32', 36; 150, 180, 186) jeweils zwei voneinander
isolierte Kontakte (26, 26'; 150) aufweisen, die mittels eines in der Kappe (32, 32';
180) gehaltenen Schaltkontakts (36; 186) durch Druck auf die Kappe (32, 32'; 180)
in der jeweiligen Betätigungsrichtung (Bi, B2; Bi, B2, B3, B4) elektrisch miteinander verbindbar sind.
7. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kappen (32, 32'; 180) zusammen in einem einstückigen Kappenelement (12; 100;
152) ausgebildet sind..
8. Mehrwegeschalter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kappenelement (12; 100; 152) wenigstens teilweise in oder an einer Aufnahme (10;
98; 148, 158, 160) gehalten ist, mittels derer die Kappen (32, 32'; 180) des Kappenelements
(12; 100; 152) relativ zueinander positioniert und ausgerichtet sind.
9. Mehrwegeschalter nach Anspruch 6 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
die Kontakte (26, 26'; 150) wenigstens einer der Schalteinrichtungen (26, 26', 32,
32', 36; 150, 180, 186) an und/oder in der Aufnahme (10; 98; 148, 158, 160) befestigt
sind.
10. Mehrwegeschalter nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 bis 9 und Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kontakte (26, 26'; 150) wenigstens einer der Schalteinrichtungen (150, 180, 186)
auf und/oder in einem Träger (148) angeordnet sind, der auf einen Grundkörper (146)
aufsteckbar oder mittels eines Gehäuses (158, 160) des Mehrwegeschalters haltbar ist.
11. Mehrwegeschalter nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 10 und Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtungen (26, 26', 32, 32', 36) wenigstens teilweise in einem Gehäuse
(10, 14; 10, 64, 66; 98) angeordnet sind, und
dass das Betätigungselement (16; 90; 102) und das Gehäuse (10, 14; 10, 64, 66; 98) zusammenwirkende
Führungseinrichtungen (50, 56, 62; 66, 76, 84, 84', 96; 110, 110', 134) aufweisen.
12. Mehrwegeschalter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (16; 90; 102) und das Gehäuse (10, 14; 98) als Führungselemente
Führungsnuten (62; 134) und Führungsleisten (50; 110, 110') umfassen.
13. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtungen (26, 26', 32, 32', 36) wenigstens teilweise in einem Gehäuse
(10, 14; 10, 64, 66) angeordnet sind, und dass das Betätigungselement (16; 90) eine
einen Querschnitt des Verformungsabschnitts (54; 94) wenigstens teilweise umgebende
Führungsfläche (56; 66) aufweist, die sich auf einem oder mehreren eine Fläche definierenden
Führungselementen (46)
in oder an dem Gehäuse (10, 14; 10, 64, 66) abstützt.
14. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtungen (26, 26', 32, 32', 36) wenigstens teilweise in einem Gehäuse
(10, 64, 66) angeordnet sind, und
dass das Betätigungselement (90) einen plattenförmigen Führungsabschnitt (96) aufweist,
der zwischen zwei sich parallel zu Bewegungsrichtungen (B1, B2) des Betätigungselements (90) erstreckenden Gehäuseteilen (64, 66) geführt ist.
15. Mehrwegeschalter nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 14 und Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schalteinrichtungen (26, 26', 32, 32', 36) wenigstens teilweise in einem Gehäuse
(10, 14; 98) angeordnet sind, und
dass das Betätigungselement (16; 102) das Gehäuse (10, 14; 98) wenigstens teilweise umgreift.
16. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (16) auf ein Gehäuse (10, 14) des Mehrwegeschalters aufgeschnappt
ist.
17. Mehrwegeschalter nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (102) wenigstens zwei Teile (106, 106') aufweist, die in einer
Richtung quer zu einer Bewegungsbahn (F) des Betätigungselements (102) zwischen den
beiden Schaltstellungen zusammengefügt sind.
18. Mehrwegeschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei Paare von Schalteinrichtungen (150, 180, 186) so angeordnet sind, dass deren
Betätigungsrichtungen (B1, B2, B3, B4) in voneinander abweichenden, vorzugsweise zueinander im Wesentlichen orthogonalen
Richtungen verlaufen,
dass das Betätigungselement (156) zwischen vier Schaltstellungen hin- und herbewegbar
ist, und
dass durch Bewegung des Betätigungselements (156) in eine der Schaltstellungen die Kappe
(180) einer der Schalteinrichtungen (150, 180, 186) zur Änderung des Schaltzustands
der entsprechenden Schalteinrichtung (150, 180, 186) verformbar ist.
19. Mehrwegeschalter nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Schlitten (154) in einem Grundkörper (146) parallel zu einer ersten Führungsrichtung
(F1) verschiebbar geführt ist, und
dass das Betätigungselement (156) an oder in dem Schlitten (154) parallel zu einer zweiten,
von der ersten abweichenden Führungsrichtung (F2) geführt ist.
20. Mehrwegeschalter nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Betätigungselement (156) einen Verformungsabschnitt (192) aufweist, der bei Bewegung
des Betätigungselements (156) in zwei der Schaltstellungen an der jeweils dabei verformten
Kappe (180) anliegt, und
dass der Schlitten (154) mittels des Betätigungselements (156) verschiebbar ist und wenigstens
einen weiteren Verformungsabschnitt (214) aufweist, der durch Bewegung des Betätigungselement
(156) in zwei andere Schaltstellungen entsprechend bewegbar ist, so dass die Kappe
(180) einer entsprechenden Schaltungseinrichtung verformbar ist.