DE19631950A1 - Schaltermodul - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schaltermodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannt ist es, zwei unabhängig voneinander angeordnete und rechtwinklig zueinander verdrehte Schaltergruppen durch zwei zueinander um 90 Grad versetzte Kippbewegungen unabhängig voneinander zu betätigen. Die Anzahl der hierdurch unabhängig voneinander zu betätigbaren Schaltergruppen ist jedoch auf zwei begrenzt. Außerdem bedarf es bei einem derartigen Schaltermodul wegen der in zwei Richtungen verlaufenden Kippbewegungen aufwendiger Bauteile.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schaltermodul der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem mehr als zwei Schaltergruppen unabhängig voneinander schaltbar sind und der unter Verwendung identischer Schalterelemente dennoch in einfacher Weise aufgebaut ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Schaltermodul der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, durch eine Verschiebebewegung in der Ebene, in der die Schaltergruppen angeordnet sind, je nach deren Richtung jeden Schalter einer Schaltergruppe unabhängig von den anderen zu betätigen, d. h. dessen Schaltzustand zu ändern.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung sind die Merkmale nach Anspruch 2 vorgesehen. Diese bevorzugten Betätigungsrichtungen eignen sich insbesondere für solche Schalter, in denen ein fertigungstoleranzbehafteter Schaltweg und eine ebenfalls toleranzbehaftete Kraft definiert ist, so daß die leichte Mitbewegung in der verdrehten dritten Richtung bei einer Betätigungsbewegung in einer der beiden zueinander senkrechten Richtungen zu keiner eine Betätigung ermöglichenden großen Schaltbewegung in dieser dritten Richtung führt.

Weitere bevorzugte Ausführungen der Schalter ergeben sich aus den Merkmalen des Anspruchs 3 und/oder 4. Vorzugsweise werden solche Schalter verwendet, bei denen ein erster Wegbereich mit einer ersten niedrigen Kraft vorhanden ist, innerhalb dessen der Schalter seinen Zustand nicht ändert, und innerhalb deren zweitem Wegbereich eine gegenüber der ersten Kraft größere zweite Kraft notwendig ist, sowie ein Endanschlag erreicht wird, um den Zustand des Schalters zu verändern, wie dies mit den Merkmalen nach Anspruch 5 erreicht wird.

Zweckmäßigerweise ist die konstruktive Ausführung der relativen Verschiebbarkeit entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.

Die Schalterbetätigungselemente können in unterschiedlicher Weise nach den Merkmalen des Anspruchs 7 oder 8, gegebenenfalls mit den Merkmalen des Anspruchs 9, gelöst sein. Eine zweckmäßige Ausgestaltung ergibt sich jedoch durch die in kombinierter Weise vorgesehenen Merkmalen nach Anspruch 10.

Sind die Merkmale nach Anspruch 11 und/oder 12 vorgesehen, führt eine Betätigung in der winklig zu den senkrecht zueinander angeordneten Richtungen verlaufenden Richtung zu einer teilweisen Drehbewegung um den Mittelpunkt der zueinander senkrechten Richtungen, so daß die Kräfte in diesen zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen kleiner werden. In umgekehrter Weise, d. h. bei Betätigung in einer der zueinander senkrecht verlaufenden Richtungen kann ein leichtes relatives Abkippen der Schalterbetätigungselemente gegenüber den Schaltelementen der Schalter erfolgen. Dies trägt zu einer sicheren unabhängigen Betätigung der einzelnen Schalter der Schaltergruppen bei.

Weitere Ausgestaltungen hinsichtlich des Schaltweges und der Relativführung der Gehäuseteile bzw. von Schalterbetätigungselementen und Schaltelementen der Schalter ergeben sich aus den Merkmalen des Anspruchs 13 und/oder 14 bzw. des Anspruchs 15 und/oder 16.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer längsgeschnittener Darstellung einen Schaltermodul gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung und

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung.

Der in der Zeichnung in drei Ausführungsbeispielen dargestellte Schaltermodul 10, 10′, 10′′ dient dazu, mehrere, hier drei Schaltergruppen 11, 12, 13, die ortsfest gehalten sind, mit Hilfe einer einzigen gemeinsamen Griffschale 14 unabhängig voneinander derart zu betätigen, daß die jeweils andere Schaltergruppe nicht betätigt wird bzw. davon unbeeinflußt bleibt.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist ein Gehäuse 16 vorgesehen, dessen eines Gehäuseteil, nämlich die Grundplatte 17 ortsfest gehalten ist, während das andere Gehäuseteil, d. h. die Griffschale 14 gegenüber der Grundplatte 17 in deren Ebene nicht nur in den zueinander senkrechten X- und Y-Richtungen sondern auch in beliebigen Zwischenrichtungen, beispielsweise in der um 45 Grad verdrehten Richtung Z verschiebbar ist.

Die einstückige Grundplatte 17 besitzt zwei im wesentlichen rechteckförmige Bereiche 21 und 22, von denen sich der zweite Bereich 22 in einer zur Z-Richtung senkrechten Richtung M anschließt. Auf der einstückigen Grundplatte 17 sind im Bereich 21 die erste Schaltergruppe 11 und die zweite Schaltergruppe 12 unter 90 Grad zueinander versetzt ortsfest gehalten. Jede der Schaltergruppen 11 und 12 besteht aus zwei einander diagonal gegenüberliegenden Schaltern 23 und 24 bzw. 25 und 26. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schalter 23 und 24 der ersten Schaltergruppe 11 in der gedachten Y-Richtung und die Schalter 25 und 26 der zweiten Schaltergruppe 12 in der dazu senkrechten X-Richtung angeordnet. Die identischen Schalter 23 bis 26 sind in gleichem Abstand auf einem gedachten Kreisbogen um einen Mittelpunkt bzw. Achse 30 angeordnet. Jeder Schalter 23 bis 26 ist mit einem Schaltstößel 31 versehen und mittels Stegen 32 an der Grundplatte 17 befestigt. Im Bereich zwischen den Schaltern 23 bis 26 besitzt die Grundplatte 17 eine zur Achse 30 konzentrische Bohrung 33, längs deren Umfangskante die Körper 19 der Schalter 23 bis 26 angeordnet sind, während die Schaltstößel 31 radial in die Bohrung 33 hineinragen.

Ausgehend von dieser Anordnung der beiden Schaltergruppen 11 und 12 ist in der zur X- und Y-Richtung unter 45° angeordneten M-Richtung, die senkrecht zur Z-Richtung liegt, der Bereich 22 der Grundplatte 17 angeordnet, auf welchem Grundplattenbereich die dritte Schaltergruppe 13 angeordnet ist. Die beiden Schalter 27 und 28 dieser dritten Schaltergruppe 13 sind zu beiden Seiten der Achse M und von dieser gleichweit entfernt angeordnet. Die Schalter 27 und 28 sind identisch mit den Schaltern 23 bis 26, besitzen also einen Körper 19, der mittels Stegen 32 an der Grundplatte 17 befestigt ist und dessen Schaltstößel 31 zur Außenkante des Grundplattenbereichs 22 zeigt. Dabei weisen die Schaltstößel 31 in die Z-Richtung, sind jedoch in ihrer Lage gegenüber der Mittelachse 30 der ersten und zweiten Schaltergruppe 11 und 12 in M-Richtung versetzt angeordnet.

Die Griffschale 14 besitzt einen Boden 36, der die Form der Grundplatte 17 besitzt und der in eine längs dessen Kontur verlaufende Seitenwand 37 einstückig übergeht. Dem Grundplattenbereich 21 gegenüberliegend steht vom Boden 36 der Griffschale 14 ein erster Lagerzapfen 38 senkrecht ab, der die erste Bohrung 33 in der Grundplatte 17 durchdringt und Grundplatte 17 von ihrer Unterseite her mittels eines aufgestellten Ringflansches 39 untergreift. Außerdem ist am Boden 36 in einem dem Grundplattenbereich 22 gegenüberliegenden Bereich, der nahe dem einem Schalter 27 der dritten Schaltergruppe 13 vorgesehen ist, ein zweiter Lagerzapfen 41 senkrecht abstehend vorgesehen, der in eine zweite Bohrung 34 im Grundplattenbereich 22 greift. Auch dieser zweite Lagerzapfen 41 ist in nicht dargestellter Weise mit einem Ringflansch versehen, der die Unterseite der Grundplatte 17 im Bereich 22 hintergreift. Wie den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist, ist der Durchmesser des ersten Lagerzapfens 38 und der des zweiten Lagerzapfens 41 jeweils kleiner als der Durchmesser der ersten Bohrung 33 bzw. der der zweiten Bohrung 34. Dadurch ergibt sich zwischen den Lagerzapfen 38 und 41 und den Bohrungen 33 bzw. 34 ein Ringraum 42 bzw. 43, der die Verschiebebewegung der Griffschale 14 gegenüber der Grundplatte 17 in allen Richtungen, d. h. hier der Y-, der X- und der Z-Richtung, begrenzt. Gemäß Fig. 2 ist die Grundplatte 17 hinter einer Wand 44 ortsfest gehalten und die Griffschale 14 zwischen der Oberfläche 45 der Wand 44 und der Rückfläche 46 der Grundplatte 17 verschiebbar geführt.

Beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der erste Lagerzapfen 38 gleichzeitig die Funktion eines Schalterbetätigungselementes für die Schalter 23 bis 26, während das Schalterbetätigungselement für die Schalter 27 und 28 der dritten Schaltergruppe 13 durch an diagonal gegenüberliegenden Stellen der Seitenwand 37 vorgesehene Halbkugelzapfen 48 gebildet ist. Mit anderen Worten, die Schaltstößel 31 der Schalter 23 bis 26 liegen im Ruhezustand des Schaltermoduls 10 an der Außenumfangsfläche des ersten Lagerzapfens 38 an, während die Schaltstößel 31 der Schalter 27 und 28 am Halbkugelzapfen 48 bzw. 49 anliegen.

Die verwendeten Schalter 23 bis 28 sind solche Schalter, bei denen ein erster Schaltwegbereich mit einer ersten niedrigen Kraft vorhanden ist; innerhalb dessen der Schalter seinen Zustand nicht ändert, und ein zweiter Schaltwegbereich mit einer gegenüber der ersten Kraft größeren zweite Kraft vorgesehen ist, innerhalb dessen sich der Zustand des Schalters ändert. Außerdem besitzen die als sogenannte Druckpunktschalter ausgebildeten Schalter einen Endanschlag. Die verwendeten Schalter besitzen ferner einen fertigungstoleranzbehafteten Schaltweg und eine ebenfalls toleranzbehaftete Kraft. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Schalter 23 bis 28 ist zum einen die Ruhelage der Griffschale 14 gegenüber der Grundplatte 17 des Gehäuses 16 durch die Wirkung der Federkraft der Schaltstößel 31 gegeben, so daß weitere Federmittel nicht erforderlich sind, und zum anderen ist dann, wenn einer der Schalter betätigt werden soll, eine mögliche Bewegung eines oder mehrerer der anderen Schalter innerhalb des ersten Schaltwegbereichs unschädlich.

Die Betätigung des Schaltermoduls 10 zum unabhängigen Ändern des Schaltzustandes der einzelnen Schalter 23 bis 28 der Schaltergruppen 11 bis 13 ist folgende: Eine Bewegung der Griffschale 14 in X-Richtung bewirkt eine Betätigung entweder des Schalters 25 oder des Schalters 26; eine Bewegung der Schaltstößel 31 der in Y-Richtung liegenden Schalter 23 und 24 erfolgt hierbei nicht. Die Schaltstößel 31 der in Z-Richtung liegenden Schalter 27 und 28 werden dabei innerhalb des genannten ersten Wegebereiches, was zu keiner Änderung des Schaltzustandes eines dieser Schalter führt, bewegt, da mit der Bewegung der Griffschale 14 in X-Richtung und eine unwesentliche Bewegung des Schaltstößels 31 eines der Schalter 27, 28 der dritten Schaltergruppe 13 in Z-Richtung erfolgt. Entsprechendes gilt für eine Bewegung der Griffschale 14 in Y-Richtung wenn die Schalter 23 oder 24 der ersten Schaltergruppe 11 betätigt wird, welche Bewegung zu keiner Bewegung der in X-Richtung liegenden Schaltstößel 31 und zu einer nur geringen den Schaltzustand hierdurch nicht ändernden Bewegung der in Z-Richtung liegenden Schaltstößel 31 führt. Wird die Griffschale 14 in Z-Richtung der bewegt, erfolgt eine Bewegung, deren lineare Komponente in Z-Richtung von einer Drehbewegung um die Achse 30 überlagert wird. Dies bedeutet einerseits eine entsprechende Betätigung des Schalters 27 oder 28 aber darüber hinaus keine Bewegungsbeeinflussung der Schaltstößel 31 der in X- und Y-Richtung liegenden Schaltstößel 31 der Schalter 23 bis 26, da sich deren durch den Lagerzapfen 38 gebildete Schalterbetätigungselement um die Achse 30 im wesentlichen dreht.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, das grundsätzlich wie das erste Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Unterschiedlich zum ersten Ausführungsbeispiel ist hier, daß beim Schaltermodul 10 nicht der erste Lagerzapfen 38′ sondern Halbkugelzapfen 51 bis 54 die Schalterbetätigungselemente bilden, die an entsprechenden Bereichen der Innenwandung der Seitenwand 37′ der Griffschale 14′ angeordnet sind. Ein weiterer Unterschied besteht in dem Parallelversatz der Schalter 23′ bis 26′ gegenüber der Y- bzw. X-Richtung.

Beim in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel eines Schaltermoduls 10′′ ist gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 die Betätigung der dritten Schaltergruppe 13′′ unterschiedlich in der Weise, daß der zweite Lagerzapfen 41′′ ebenso wie die zweite Bohrung 34′′ der Grundplatte 17′′ in eine Position zwischen die beiden Schalter 27′′ und 28′′ gesetzt ist. Entsprechend sind die beiden Schalter 27′′ und 28′′ um 180 Grad gedreht, so daß deren Schaltstößel 31′′ in die Bohrung 34′′ ragen und am Außenumfang des zweiten Lagerzapfens 41′′ anliegen.

Wenn auch im Zusammenhang mit dem Schaltermodul 10, 10′ bzw. 10′′ die Verwendung bestimmter Druckpunktschalter beschrieben worden ist, versteht es sich, daß insbesondere durch die Versetzung bzw. Verlagerung der Z-Achse gegenüber dem Mittelpunkt 30 der X- und Y-Achse auch andere Schaltertypen Verwendung finden können. Desweiteren ist es denkbar, die Schaltelemente der Schalter nicht als Schaltstößel sondern als entsprechend geformte Schaltarme auszubilden, so daß nicht die Schalterkörper sondern lediglich die Betätigungsenden der Schalterarme in der dargestellten Weise zur Verschiebebewegung der Griffschale in den drei Richtungen dieser Ebene positioniert werden müssen.

Claims (16)

1. Schaltermodul (10), mit wenigstens zwei in einer Ebene liegenden und unabhängig voneinander betätigbaren Schaltergruppen (11 bis 13) und mit einem die Schaltergruppen aufnehmenden Gehäuse (16), dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltergruppen (11 bis 13) derart zueinander angeordnet und/oder schaltelement­ seitig derart ausgebildet sind, daß sie in jeweils unterschiedlichen Richtungen der Ebene ausschließlich betätigbar sind, und daß die Betätigung durch eine Relativbewegung in der Ebene zwischen einem die Schaltergruppen (11 bis 13) haltenden ersten Gehäuseteil (17) und einem das oder die Schalterbetätigungselemente (38, 48, 49) aufweisenden zweiten Gehäuseteil (14) erfolgt.

2. Schaltermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltergruppen in zwei zueinander senkrechten Richtungen und in mindestens einer dazu winklig, vorzugsweise unter 45 Grad, verdrehten dritten Richtung betätigbar sind.

3. Schaltermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaltergruppe (11 bis 13) zwei diagonal gegenüberliegende Schalter (23 bis 28) besitzt.

4. Schaltermodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (23 bis 28) jeder Schaltergruppe (11 bis 13) schaltelementseitig einen geradlinigen Schaltstößel (31) aufweist.

5. Schaltermodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (23 bis 28) in Form eines Drucktastenschalters ausgebildet ist, wobei der Schaltstößel (31) eine Druckpunktlagerung besitzt.

6. Schaltermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Schaltergruppen (11 bis 13) haltende erste Gehäuseteil (17) ortsfest und das die Schalterbetätigungselemente (38, 48, 49, 51 bis 54) besitzende zweite Gehäuseteil (14) in der Ebene bewegbar ist.

7. Schaltermodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Schalterbetätigungselemente (38, 41′′) im Inneren des zweiten Gehäuseteils (14) angeordnet und durch einen vorzugsweise kreisrunden Zapfen (38) gebildet ist bzw. sind, um den die Schalter (23 bis 26, 27′′, 28′′) der Schaltergruppen (11 bis 13) angeordnet sind.

8. Schaltermodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Schalterbetätigungselemente (48, 49, 51 bis 54) längs eines Randes (37) des zweiten Gehäuseteils (14) angeordnet und durch nach innen weisende Anformungen gebildet ist bzw. sind.

9. Schaltermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gegenüberliegenden Schalter (23 bis 28) einer Schaltergruppe (11 bis 13) gegeneinander parallel versetzt sind.

10. Schaltermodul nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalterbetätigungselement (38, 48, 49, 51 bis 54) für zumindest eine erste Schaltergruppe (11, 12) durch einen kreisrunden Zapfen (38) und dasjenige für zumindest eine dritte Schaltergruppe (13) durch Anformungen (48, 49) am zweiten Gehäuseteil (14) gebildet sind.

11. Schaltermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen der Schaltergruppe (13) und dem Schalterbetätigungselement (48, 49, 41′′) in der dritten Richtung an einer zum Ort der Bewegung in der ersten und zweiten Richtung versetzten Stelle erfolgt.

12. Schaltermodul nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung in der dritten Richtung durch eine Rotationsbewegung um den Ort (30) der Bewegung in der ersten und zweiten Richtung überlagert ist.

13. Schaltermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen der Schaltergruppe (11 bis 13) und den Schalterbetätigungselementen (38, 41′′) durch Anschläge begrenzt ist.

14. Schaltermodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gehäuseteil (14) mit im Abstand angeformten Zapfen (38, 41) und das andere Gehäuseteil (17) mit die Zapfen aufnehmenden Ausnehmungen (33, 34), deren Weite die Größe der Verschiebebewegung bestimmt, versehen ist.

15. Schaltermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Gehäuseteil (14) und dem anderen Gehäuseteil (17) eine Verschiebeführung angeordnet ist.

16. Schaltermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine definierte Ruhestellung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil (14, 17) durch die Wirkung von die Schaltelemente (31) der Schalter (23 bis 28) beaufschlagenden Druckfedern erreicht ist.