DE10102883C2 - Schalter, insbesondere Bremslichtschalter für ein Automobil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter, insbesondere auf einen Bremslichtschalter für ein Automobil, mit einem axial verschiebbaren Stößel zur Betätigung eines Schaltkontakts des Schalters, wobei relativ um den Stößel ein Riegelorgan zwischen einer Justierstellung und einer Riegelstellung verdrehbar ist, wobei der Stößel und das Riegelorgan sich quer zur axialen Richtung erstreckende segmentierte rippenartige bzw. nutartige komplementäre Riegelelemente aufweisen, wobei die Riegelelemente des Stößels und/oder des Riegelorgans in der axialen Richtung kammartig aneinander gereiht sind, wobei sich die Riegelelemente in der Justierstellung außer Eingriff befinden, wobei der Stößel in dieser Drehstellung relativ zum Riegelorgan axial verstellbar ist und wobei das Riegelorgan nach dem axialen Verstellen in die Riegelstellung verdrehbar ist, in der die Riegelelemente ineinander greifen und sich axial fixieren.

Ein derartiger Schalter ist z. B. durch die EP 0 840 335 A2 bekannt geworden. Danach ist das Riegelorgan als im Gehäuse des Schalters in der axialen Richtung drehfest gleitend geführter Schieber ausgebildet, der ein Kontaktstück trägt, das mit im Gehäuse stationär gelagerten Kontaktteilen kontaktierbar ist. Der Stößel ist im Gehäuse längsverschiebbar gelagert und kann mittels eines schlüsselartigen Betätigungsteils verdreht werden, in dem er drehfest und längsverschiebbar geführt ist. Das Betätigungsteil weist einen seitlich abstehenden Betätigungsfinger auf, der in eine der Ausklinkungen einer Montageöffnung hineinragt, die in einem Basisteil einer Pedalbox des Automobils ausgebildet ist.

In der Justierstellung des Stößels befindet sich der Betätigungsfinger mit seitlich abstehenden Haltefingern des Gehäuses in Deckung. Die Haltefinger sind zu den Ausklinkungen passend ausgebildet und durch diese hindurch steckbar, wobei der Betätigungsfinger in die Ausklinkung hineinragt. Beim Ansetzen des Schalters an das Basisteil stößt das äußere Stirnende des aus dem Gehäuse maximal herausgeschobenen Stößels an den federbelasteten Pedalhebel in dessen Ausgangsstellung an. Da sich der Sperrzahn und die Rippen in der Justierstellung außer Eingriff befinden und da eine Spannfeder des Stößels schwächer ist als die Federkraft des Pedalhebels, wird der Stößel solange in das Gehäuse und den Schieber teleskopartig hineingeschoben, bis die Stirnseite des Gehäuses an das Basisteil anstößt und die Haltefinger vollständig durch die Montageöffnung hindurchgeschoben sind.

Das Gehäuse wird nun um seine Längsachse verdreht, so daß die Haltefinger das Basisteil in der Art eines Bajonettverschlusses hintergreifen und den Schalter befestigen. Bei dieser Drehung wird der Betätigungsfinger in der Ausklinkung zurückgehalten und somit relativ zum Gehäuse verdreht. Diese Verdrehung überträgt sich auf das Betätigungsteil und damit auf den Stößel, der somit relativ zum im Gehäuse drehfesten Schieber verdreht wird. Dabei werden seine nutartigen Verriegelungselemente in das Winkelsegment des rippenartigen Verriegelungselementes hineingedreht and axial fixiert, wodurch auch der Schieber axial am Stößel fixiert ist. Wird nun das Bremspedal gedrückt, wird der Stößel freigegeben und der Schieber verschiebt sich unter der Kraft einer Druckfeder mit dem Kontaktstück gegen die Kontaktteile, wodurch der Kontakt geschlossen und das Bremslicht eingeschaltet wird.

Da der Stößel besonders exponiert ist, kann es vorkommen, daß durch unbeabsichtigte äußere Einflüsse seine Drehstellung während des Transports, vor oder beim Einsetzen in die Montageöffnung verändert wird, wodurch die Verriegelungsmittel zwischen dem Stößel und dem Schieber in einer axialen Fehlstellung in Eingriff gelangen, bevor der Justierhub des Stößels beginnt.

Aus der DE 197 17 757 A1 ist die bei Bremslichtschaltern für Automobile bestehende Problematik bezüglich des unbeabsichtigten Verriegelns von relativ zueinander einzustellenden Schalterteilen vor der eigentlichen Justierung des Bremslichtschalters bekannt. Als Abhilfe ist eine lösbare Verdrehsicherung realisiert, die in einer Ausgangsstellung eines Stößels eine Verdrehung eines Riegelorgans zum Stößel verhindert, wobei nach einer Entsicherungsaktion das Riegelorgan gegenüber dem Stößel verdrehbar ist. Die Verriegelung ist zwischen dem Gehäuse des Bremslichtschalters und dem Riegelorgan vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionssicherheit eines wie eingangs genannten Schalters zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die lösbare Verdrehsicherung verhindert zuverlässig die Verstellung des Stößels gegenüber dem Riegelorgan bis unmittelbar zum Beginn des Justiervorganges. Ohne eine solche Drehsicherung kann bereits eine geringe Verdrehung dazu führen, daß die Riegelelemente in Eingriff kommen, die den Stößel im Riegelorgan axial blockiert, so daß eine ordnungsgemäße Justierung nicht möglich ist. Da der Einbau in eine Pedalbox des Automobils unter Umständen verdeckt erfolgt, kann eine Fehljustage nicht ohne weiteres erkannt werden. Durch die Erfindung wird die Verdrehbarkeit erst nach der Entriegelung unmittelbar zu Beginn des Justiervorganges möglich, so daß eine vorzeitige Verdrehung sicher vermieden werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet:
Der axiale Entriegelungshub nach Anspruch 2 stellt eine kinematisch einfache Verlängerung des Justierhubs dar und kann mit diesem in einem einzigen Betätigungsvorgang durchgeführt werden.

Die Sperrschulter nach Anspruch 3 kann z. B. als axial orientierte Seitenflanke eines Sperrnockens ausgebildet und den Seitenflanken der überlappten Riegelelemente eng benachbart sein.

Das Sperrsegment nach den Ansprüchen 4 und 5 ist in der verlängerten Reihenrichtung der Riegelelemente angeordnet. Es ist jedoch in der axialen Richtung soweit versetzt oder verbreitert, daß es zumindest einen Rippe des gegenüberliegenden Riegelorgans formschlüssig überdeckt und so eine ungewollte Verdrehung zuverlässig verhindert. Durch den axialen Hub des Stößels gelangt das Sperrsegment aus dem Eingriffsbereich der gegenüberliegenden Riegelelemente, so daß dann die Verdrehung nicht mehr blockiert wird.

Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 6 und 7 kann der Schalter in einfacher Weise am Basisteil in der Art eines Bajonettverschlusses befestigt werden. Beim Verdrehen des Schaltergehäuses werden die Betätigungszapfen 9 in den Ausklinkungen des Basisteils zurückgehalten und relativ zum Gehäuse und zum Stößel verdreht. Diese Bewegung wird über das Betätigungsteil auf das Riegelorgan übertragen, das dann axial am Stößel fixiert ist. Die axiale Verschiebbarkeit des Riegelorgans ermöglicht die axiale Verschiebbarkeit des Stößels und des Schaltstücks zwischen Anschlägen nach dem Einbau des Schalters in das Basisteil der Pedalbox.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivisch Teilansicht eines als Bremslichtschalter dienenden Schalters mit einem Stößel,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Schalter nach Fig. 1 entlang der Linie II-II in den Fig. 3 und 4 in einer Justierstellung mit einem Basisteil,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Schalter entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Schalter entlang der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Schalter nach Fig. 2 entlang der Linie V-V in Fig. 6 in einer Riegelstellung,

Fig. 6 eine vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie VI- VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine vergrößerte Einzelheit VII aus Fig. 5.

Nach den Fig. 1, 2 und 3 weist ein als Bremslichtschalter ausgebildeter im wesentlichen zylindrischer Schalter 1 einen axialen Stößel 2 auf, der aus einer Stirnseite 3 des Schalters 1 herausragt. Ein Gehäuse 4 des Schalters 1 weist stirnseitige Haltefinger 5 auf, die entsprechend dem Bewegungspfeil A durch eine Montageöffnung 6 hindurch steckbar sind, das sich in einem Basisteil 7 einer Pedalbox für ein Automobil in der Nähe des Bremspedalhebels befindet.

Dabei weist das Basisteil 7 in der Montageöffnung 6 seitliche Ausklinkungen 8 auf, die der Kontur der Haltefinger 5 angepaßt sind. Die asymmetrische Kontur sichert dabei die richtige Drehlage des Schalters 1 am Basisteil 7. Beim Einsetzen in die Montageöffnung stößt das freie Stößelende gegen den Pedalhebel, der mit der Einsteckbewegung den Stößel 2 gemäß dem Pfeil B in das Schalterinnere schiebt. Nach dem Durchstecken der Haltefinger durch die Montageöffnung 6 kann der Schalter gemäß dem Pfeil C' verdreht werden, wodurch die Haltefinger 5 das Basisteil 7 in der Art eines Bajonettverschlusses hintergreifen und den Schalter 1 am Basisteil 7 befestigen können.

Unter den Haltefingern 5 ragen dabei in die Ausklinkungen 8 im Gehäuse 4 drehbare Betätigungszapfen 9, die beim Verdrehen des Schalters 1 in den Ausklinkungen 8 zurückgehalten werden und die dann relativ zum Gehäuse 4 gemäß dem Pfeil C in die strichpunktiert angedeutete Riegelstellung verdreht werden können. Um diese Verdrehung zu ermöglichen, weist die Stirnseite 3 des Gehäuses 4 segmentierte Ringschlitze 10 auf. Die Betätigungszapfen 9 sind an der Stirnseite eines rohrartigen Betätigungsteils 11 ausgebildet, das mit parallelen Längsschlitzen zur drehfesten Führung von entsprechenden Längsstegen 12 eines Riegelorgans 13 versehen ist, das zur axialen Verriegelung durch die Drehung der Betätigungszapfen 9 mit dem Stößel 2 verdreht wird. Das Gehäuse 4 weist stirnseitig einen nach innen gerichteten Vorsprung 25 auf, der in eine komplementäre äußere Längsnut des Stößels 2 drehsichernd hineinragt.

In Fig. 1 ist ein Teil des Riegelorgans 13 in der Art einer Explosionsdarstellung außerhalb des Stößels 2 gezeigt, um seine Struktur besser erkennen zu können. Aufgrund seiner drehfesten Kopplung mit den Betätigungszapfen 9 ist das Riegelorgan 13 ebenfalls in der Pfeilrichtung C verdrehbar. Seine tatsächliche Einbaulage ist strichpunktiert angedeutet.

Der Stößel 2 ist zahnstangenartig mit in der axialen Richtung aneinandergereihten querstehenden nutartigen Riegelelementen 14 versehen. Das Riegelorgan weist hierzu komplementäre rippenartige Riegelelemente 15 auf, die sich in der gezeigten Justierstellung außerhalb des Winkelbereichs der nutartigen Riegelelemente 14 in den zwischen diesen gebildeten Freisegmenten 28 befinden, so daß der Stößel 2 teleskopartig in das rohrförmige Riegelorgan 13 hinein schiebbar ist. In der axialen Verlängerung der Reihe seiner Riegelelemente 15 ist der Stößel 2 mit einem nockenartigen Sperrsegment 27 versehen, das in einer Ausgangsstellung des Stößels 2 in der Höhe der Riegelelemente 15 des Riegelorgans 13 liegt und in einer zirkulären Projektion mit einer seitlichen Sperrschulter 26 diese Riegelelemente überlappt. Damit ist das Riegelorgan 13 in der Ausgangsstellung gegen Verdrehen um den Stößel 2 gesichert. Beim Eindrücken des Stößels 2 in das Gehäuse 4 muß das Sperrsegment 27 zunächst den Bereich der Riegelelemente 15 des Riegelorgans 13 verlassen, bevor eine Verdrehung und axiale Fixierung möglich ist.

Ein im Gehäuse 4 drehfest axial verschiebbar gelagertes Schaltstück 16 ist mit einem Kontaktstück 17 versehen, das mittels einer spiralförmigen Spannfeder 18 gegen das Schaltstück 16 gedrückt wird, das wiederum unter der Federkraft gegen eine Anschlagschulter 19 des Riegelorgans 13 drehbar gedrückt wird.

Damit sind das Riegelorgan 13, das Schaltstück 16 und das Kontaktstück 17 in der axialen Richtung gegeneinander festgelegt, so daß mit dem Riegelorgan 13 auch das Kontaktstück 17 gegen im Gehäuse 4 stationär gelagerte Kontaktteile 20 gedrückt werden kann. Der Stößel 2 ist mit einer nach innen offenen Bohrung versehen, in die ein Führungszapfen 21 des Gehäuses 4 hineinragt. In der Bohrung ist eine Rückstellfeder 22 in Form einer Spiraldruckfeder eingesetzt und zwischen dem Führungszapfen 21 und dem inneren Bohrungsende verspannt, so daß der Stößel 2 während der Montagephase sicher an den Pedalhebel anstößt.

Nach Fig. 4 überdecken sich in einer zirkulären Projektion die Radien der teilkreisförmigen rippenartigen Riegelelemente 15 und der segmentierten nutartigen Riegelelemente 14. In der gezeigte Justierstellung befinden sie sich jedoch in unterschiedlichen Winkelsegmenten, so daß sie in der axialen Richtung aneinander vorbeigleiten können, und der Stößel 2 gegenüber dem Riegelorgan 13 verschoben werden kann.

Nach den Fig. 5 und 6 ist der Stößel 2 bereits axial verstellt und tiefer in den Schalter 1 hineingeschoben. Dabei ist das Sperrsegment 27 aus dem Bereich der Riegelelemente 15 des Riegelorgans 13 herausgeschoben worden, wodurch die Verdrehsicherung aufgehoben worden ist. Das Gehäuse 4 ist bereits in die Riegelstellung verdreht worden, wobei sich die Betätigungszapfen 9 mit dem Betätigungsteil 11 und dem Riegelorgan 13 relativ zum Gehäuse 4 und zum Stößel 2 verdreht haben. Dabei sind die nach innen weisenden rippenartigen Riegelelemente 15 des Riegelorgans 13 und die nach außen offenen nutartigen Riegelelemente 14 des Stößels 2 in überlappenden wechselseitigen Eingriff gelangt, so daß das Riegelorgan 13 und damit auch das Schaltstück 16 axial gegenüber dem Stößel 2 fixiert sind und durch diesen betätigt werden können.

Fig. 7 zeigt das Zahnprofil der Riegelelemente 14, 15 des Riegelorgans 13 und des Stößels 10 im spielarmen gewindeartigen Eingriff. Um das Einfädeln der Riegelelemente zu erleichtern, können diese an den einander zugewandten Stirnseiten meiselartige nicht näher dargestellte Einlaufschrägen aufweisen.

Bezugszeichen

1

Schalter

2

Stößel

3

Stirnseite

4

Gehäuse

5

Haltefinger

6

Montageöffnung

7

Basisteil

8

Ausklinkung

9

Betätigungszapfen

10

Ringschlitz

11

Betätigungsteil

12

Längssteg

13

Riegelorgan

14

Rippe

15

Sperrzahn

16

Schaltstück

17

Kontaktstück

18

Spannfeder

19

Anschlagschulter

20

Kontaktteil

21

Führungszapfen

22

Rückstellfeder

23

Linearführung

24

Gleitstück

25

Vorsprung

26

Sperrschulter

27

Sperrsegment

28

Freisegment

Claims (7)

1. Schalter (1), insbesondere Bremslichtschalter für ein Automobil, mit einem axial verschiebbaren Stößel (2) zur Betätigung eines Schaltkontakts des Schalters (1),
wobei relativ um den Stößel (2) ein Riegelorgan (13) zwischen einer Justierstellung und einer Riegelstellung verdrehbar ist,
wobei der Stößel (2) und das Riegelorgan (13) sich quer zur axialen Richtung erstreckende segmentierte rippenartige bzw. nutartige komplementäre Riegelelemente (15, 14) aufweisen,
wobei die Riegelelemente (15, 14) des Stößels (2) und/oder des Riegelorgans (13) in der axialen Richtung kammartig aneinander gereiht sind,
wobei sich die Riegelelemente (14, 15) in der Justierstellung außer Eingriff befinden, wobei der Stößel (2) in dieser Drehstellung relativ zum Riegelorgan (13) axial verstellbar ist und
wobei das Riegelorgan (13) nach dem axialen Verstellen in die Riegelstellung verdrehbar ist, in der die Riegelelemente (14, 15) ineinander greifen und sich axial fixieren,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1) eine lösbare Verdrehsicherung aufweist, die in einer Ausgangsstellung des Stößels (2) eine Verdrehung des Riegelorgans (13) zum Stößel(2) verhindert und daß nach einer Entsicherungsaktion das Riegelorgan (13) gegenüber dem Stößel (2) verdrehbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Entsicherungsaktion in einer axialen Verschiebung des Stößels (2) aus der Ausgangsstellung in die Justierstellung besteht und daß der gesamte axiale Verschiebeweg des Stößels (2) gleich dem Justierweg plus dem Entsicherungsweg ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich in der Ausgangs- und Justierstellung die Riegelelemente (14, 15) wechselweise in gassenartigen Freisegmenten (28) zwischen den komplementären Riegelelementen (15, 14) außer Eingriff befinden,
daß sich die Riegelelemente (14, 15) in der Riegelstellung radial überlappen,
daß das Riegelorgan (13) oder der Stößel (2) zumindest eine die Verdrehsicherung bildende Sperrschulter (26) aufweist, die in der Ausgangsstellung vor dem Justierhub des Stößels (2) in die Freisegmente (28) eingreift und sich mit zumindest einem der Riegelelemente (14, 15) in einer zirkulären Projektion überlappt und
daß die Sperrschulter (26) im Anschluss an einen longitudinalen Endbereich der zugehörigen Riegelelemente (14) angeordnet ist.

4. Schalter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschulter (26) als Stirnflanke eines teilringartigen verbreiterten Sperrsegments (27) ausgebildet ist, das in der axialen Verlängerung der Reihe der Riegelelemente (14) angeordnet ist und das in der axialen Projektion mit den Riegelelementen (14) kongruent ist.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsegment (27) am inneren Stößelende im Anschluss an dessen Riegelelemente (14) angeordnet ist und in der Ausgangsstellung in zumindest eines der Riegelelemente (15) des Riegelorgans (13) überlappt.

6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelorgan (13) drehfest und um einen Nutzhub axial verschiebbar in einem Betätigungsteil (11) geführt ist, das mit Betätigungszapfen (12) durch segmentierte Ringschlitze (19) einer Stirnseite (3) des Schalters (1) hindurchragt.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungszapfen (12) in der Justierstellung unter hakenartige Haltefinger (5) des Gehäuses (4) ragen,
daß die Haltefinger (5) durch seitliche Ausklinkungen (8) einer kodierten Montageöffnung (6) eines Basisteils (7) in einem Pedalraum eines Automobils hindurch steckbar sind,
daß dabei die Betätigungszapfen (9) in die Ausklinkungen (8) hineinragen,
daß durch Verdrehen des Schalters (1) die Haltefinger (5) das Basisteil (7) in der Art eines Bajonettverschlusses formschlüssig hintergreifen können und
daß dabei die Betätigungszapfen (9) in den Ausklinkungen (8) zurückgehalten werden.