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Die Erfindung betrifft einen Rasthebelschalter mit einem an einem Schalthebelgehäuse verschwenkbar gelagerten Schalthebel, wobei der Schalthebel einen mit einer Feder belasteten Rastbolzen aufweist, der an einer mehrere Schaltstellungen des Schalthebels definierenden Rastkurvenkontur anliegt, und wobei die Rastkurvenkontur an einem an dem Schalthebelgehäuse über Führungsnuten und Führungsstege angefügten Rastkurvenelement angeordnet ist.
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Ein derartiger Rasthebelschalter, ausgeführt als Lenkstockschalter, ist aus der Europäischen Patentschrift
EP 2 126 946 B1 bekannt. In der
2 dieses Dokuments ist erkennbar, dass ein Rastkurvenelement in Führungsnuten eingesetzt ist, die an Innenflächen eines Lenkstockschaltergehäuses angeformt sind. Die Führungsnuten sind zur Aufnahme von Führungsstegen vorgesehen, welche seitlich an das Rastkurvenelement angeformt sind. Die Führungsnuten sind derart angeordnet, dass das Rastkurvenelement zum Einsetzen in die Führungsnuten von der Oberseite des von oben offen dargestellten Gehäuses eingeschoben wird.
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Die Einschubrichtung des Rastkurvenelements ist damit etwa senkrecht zur axialen Richtung des an der Rastkurvenkontur des Rastkurvenelements anliegenden Rastbolzens des Schalthebels. Die Einschränkung „etwa” bezieht sich darauf, dass dies mit ausreichender Genauigkeit für eine mittlere Stellung des Schalthebels angenommen werden kann, und für andere Schaltstellungen immerhin angenähert richtig ist. Diese Einschränkung hat aber keinen Einfluss auf die nachfolgend beschriebene Problemstellung.
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Das Einsetzen des Rastkurvenelements in das Schalthebelgehäuse in vertikaler Richtung ist zwar montagetechnisch einfach, ermöglicht aber keine spielfreie Befestigung des Rastkurvenelements. Ohne eine zusätzliche Fixierung des Rastkurvenelements am Schalthebelgehäuse bleibt dieses weiterhin in vertikaler Richtung entlang der Führungsnuten verschiebbar. Besonders das Entlangfahren des Rastbolzens an der Rastkurvenkontur bei Schaltbewegungen kann das Rastkurvenelement vertikal gegen das Schalthebelgehäuse verschieben. Hierdurch können die jeweiligen Anlagepunkte des Rastbolzens an der Rastkurvenkontur variieren, was zu einer ungenau bis sogar schwammig wirkenden Schalthaptik führt.
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Eine zusätzliche Fixierung des Rastkurvenelements in den Führungsnuten kann selbstverständlich vorgesehen werden, beispielsweise durch eine Klebe-Schraub- oder Klipsbefestigung, was aber einen zusätzlichen Montageaufwand erfordert. Alternativ kann auch eine Abstützung durch ein weiteres Gehäuseteil vorgesehen sein, wie beispielsweise durch einen das Gehäuse abschließenden und zugleich an der Oberseite des Rastkurvenelements spielfrei anliegenden Deckel. Ein hierfür geeignetes Gehäuseteil muss enge Herstellungs- und Montagetoleranzen einhalten, was wiederum einen Kostenaufwand bedeutet.
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Es stellte sich die Aufgabe, ein Rastkurvenelement so auszubilden, dass es auf besonders einfache und kostengünstige Weise und nahezu spielfrei mit einem Gerätegehäuse verbunden werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Anfügerichtung des Rastkurvenelements an das Schalthebelgehäuse im Wesentlichen mit der axialen Richtung des an der Rastkurvenkontur anliegenden Rastbolzens übereinstimmt.
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Ein derart mit dem Schalthebelgehäuse verbundenes Rastkurvenelement wird in seiner Einschubrichtung durch die Kraft der Feder, die den Rastbolzen gegen die Rastkurvenkontur presst in seiner Position gehalten. Besonders in einer mittleren Stellung des Schalthebels wirkt die Federkraft in der Richtung, in der das Rastkurvenelement in das Schalthebelgehäuse eingesetzt ist. Auch beim Verschwenken des Schalthebels wirkt ein großer Anteil der Federkraft in der Einfügerichtung, so dass sich das Rastkurvenelement nicht entlang dieser Richtung verschieben kann. Verschiebungen des Rastkurvenelements in den beiden dazu senkrechten Richtungen können durch formschlüssig wirkende Verbindungselemente am Rastkurvenelement und am Schalthebelgehäuse gut abgefangen werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Erläuterung eines bekannten und eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen
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1 ein Rastkurvenelement und ein Gehäuseabschnitt eines Schalthebelgehäuses,
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2 das mit dem Gehäuseabschnitt verbundene Rastkurvenelement,
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3 einen Rasthebelschalter nach dem Stand der Technik in einer Schnittansicht.
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Die 3 zeigt in einer Schnittdarstellung stark vereinfacht einen Teil der Mechanik eines Rasthebelschalters, wie er insbesondere als Lenkstockschalter in einem Kraftfahrzeug verwendet werden kann. Der Rasthebelschalter besteht aus einem Schalthebel 2, der an einem Schalthebelgehäuse 1 verschwenkbar gelagert ist. Die möglichen Schaltstellungen des Schalthebels 2 werden durch ein Rastkurvenelement 5 vorgegeben, an das eine dem Schalthebel 2 zugewandte Rastkurvenkontur 6 angeformt ist. An der Rastkurvenkontur 6 liegt ein durch eine Feder 3 belasteter Rastbolzen 4 an, welcher an einem Endabschnitt des Schalthebels 2 angeordnet ist. Das Rastkurvenelement 5 ist als ein vom Schalthebelgehäuse 1 unabhängiges Einzelteil gefertigt und auf eine in der Figur nicht dargestellte Weise am Schalthebelgehäuse 1 befestigt.
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Zur Verdeutlichung von Richtungsangaben sind zu der 3, wie auch zu den weiteren Figuren, Koordinatenachsen x, y, z eines willkürlich gewählten Koordinatensystems eingezeichnet. Die zur 2 angegebenen Koordinatenrichtungen gelten dabei zugleich für die 1. Die Ausrichtung der X-Achse ist in allen Fällen so gewählt, dass sie mit der Längsachse des Schalthebels 2 zusammenfällt, wenn der Rastbolzen 4 sich in einer mittleren Stellung an der Rastkurvenkontur 6 des Rastkurvenelements 5 befindet. Die Bewegung des Rastbolzens 4 an der Rastkurvenkontur 6 folgt, abgesehen von den durch die Rastkurvenkontur 6 gebildeten Erhebungen und Vertiefungen, ungefähr einem Kreisbogenstück in der XY-Ebene. Die Z-Richtung wird im Folgenden auch als vertikale Richtung bezeichnet.
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Der in der
3 dargestellte Rasthebelschalter ermöglicht aufgrund der Ausbildung seines Schwenklagers
7 ein Verschwenken des Schalthebels
2 um zwei zueinander senkrechte Schwenkachsen, so dass der Rastbolzen
4 auch in Richtung der in dieser Figur nicht dargestellten Z-Richtung (senkrecht zur Zeichenebene) mehrere stabile Raststellungen einnehmen kann. Details zum Aufbau und zur Funktionsweise dieses Rasthebelschalters sind in der deutschen Patentschrift
DE 10 2004 004 366 B4 beschrieben. Dieses Dokument gibt allerdings keine Hinweise dazu, wie das Rastkurvenelement
5 auf vorteilhafte Weise stabil an dem Schalthebelgehäuse
1 zu befestigen ist.
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In den 1 und 2 sind ein Gehäuseabschnitt 12 eines Schalthebelgehäuses und ein Rastkurvenelement 5 eines erfindungsgemäß ausgebildeten Rasthebelschalters dargestellt. Der Aufbau des Rasthebelschalters kann ansonsten mit dem in der 3 dargestellten bekannten Aufbau übereinstimmen, so dass für die Beschreibung des erfindungsgemäßen Rasthebelschalters nachfolgend auch auf Merkmale und Bezugszeichen der 3 Bezug genommen wird. Die 1 zeigt das Rastkurvenelement 5 unmittelbar vor dem Anfügen an den Gehäuseabschnitt 12; der zusammengefügte Zustand ist in der 2 dargestellt.
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Stellvertretend für das Schalthebelgehäuse ist in der 1 ein sockelartiger Gehäuseabschnitt 12 dargestellt, dessen Unterseite man sich mit weiteren Teilen eines Schalthebelgehäuses 1 einstückig verbunden vorstellen kann.
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Das Rastkurvenelement 5 ist als ein in wesentlichen quaderförmiger Körper ausgebildet, der an einer Frontseite eine angeformte gekrümmte Fläche aufweist, welche die Rastkurvenkontur 6 ausbildet. An den Seitenflächen des Rastkurvenelements 5 sind Führungsnuten 8 angeformt, die mit Führungsstegen 9 an inneren Wänden des Gehäuseabschnitts 12 eine Einschubführung ausbilden. Führungsnuten 8 und Führungsstegen 9 können selbstverständlich auch umgekehrt als hier dargestellt am Rastkurvenelement 5 und am Gehäuseabschnitt 12 angeordnet sein. Als weitere Möglichkeit können das Rastkurvenelement 5 und auch der Gehäuseabschnitt 12 sowohl Führungsnuten als auch Führungsstege aufweisen.
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Beim Zusammenfügen von Rastkurvenelement 5 und Gehäuseabschnitt 12 entlang der horizontalen X-Richtung greifen die Führungsnuten 8 und die Führungsstege 9 ineinander und sorgen für formschlüssige Verbindungen zwischen dem Rastkurvenelement 5 und dem Gehäuseabschnitt 12.
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Das Rastkurvenelement 5 weist zudem an beiden Seitenflächen jeweils quaderförmige Einschubelemente 10a, 10b auf, die in Ausnehmungen in den Seitenwänden des Gehäuseabschnitts 12, die nachfolgend als Einschubaufnahmen 11a, 11b bezeichnet sind, eingefügt werden können. Die Einschubelemente 10a, 10b sind in zumindest einer zur Einschubrichtung x vertikalen Richtung y, z unterschiedlich dimensioniert. Insbesondere ist hier vorgesehen, dass das zuerst mit dem Gehäuseabschnitt 12 zusammentreffende Einschubelement 10a eine geringere vertikale Höhe aufweist als das nachfolgende Einschubelement 10b.
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Dies ist vorteilhaft, da bei der Dimensionierung der Einschubelemente 10a, 10b und der zugehörigen Einschubaufnahmen 11a, 11b Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen sind. Die Einschubelemente 10a, 10b sollen nach der Montage möglichst ohne Spiel in Einschubaufnahmen 11a, 11b eingepasst sein. Die Fertigungstoleranzen sind daher derart vorzusehen, dass die Einschubelemente 10a, 10b passgenau in den zugehörigen Einschubaufnahmen 11a, 11b sitzen und gegebenenfalls mit einem leichten Druck in die Einschubaufnahmen 11a, 11b eingepresst werden können. Wären nun die Einschubelemente 10a und 10b und entsprechend die zugehörigen Einschubaufnahmen 11a, 11b gleichhoch ausgebildet, so könnte es vorkommen, dass die Einschubelemente 10a bereits von den zuerst erreichten Einschubaufnahmen 11b eng umfasst würden und dort hängenbleiben könnten, und dadurch das Rastkurvenelement 5 dann mit einem gewissen Kraftaufwand in seine Endposition am Gehäuseabschnitt 12 weitergeschoben werden müsste. Hierdurch würde die Montage des Rastkurvenelements 5 unnötig erschwert werden.
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Die Abfolge eines zunächst einzufügenden kleineren Einschubelements 10a und eines darauf folgenden größeren Einschubelements 10b und daran angepasst dimensionierte Einschubaufnahmen 11a, 11b vermeidet dieses Problem auf einfache Weise, da das Einschieben des kleinen Einschubelements 10a von der deutlich größeren Einschubaufnahme 11b nicht behindert werden kann.
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Aus dem gleichen Grund ist es vorteilhaft, wenn die Einschubelemente 10a auch in der horizontalen Y-Richtung kleiner dimensioniert sind als die Einschubelemente 10b und auch die zugehörigen Einschubaufnahmen 11a, 11b in dieser Y-Richtung dazu passend ausgeführt sind.
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Nach dem Erreichen der Endposition sind die Einschubelemente 10a, 10b in zugehörig passgenau geformte Einschubaufnahmen 11a, 11b eingesetzt. Die Einschubelemente 10a, 10b und Einschubaufnahmen 11a, 11b bewirken so eine spielfreie Fixierung des Rastkurvenelements 5 sowohl in Y- als auch in Z-Richtung. Diese Fixierung wird durch die Verbindung der Führungsstege 9 und Führungsnuten 8 zusätzlich stabilisiert.
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Die Verschiebbarkeit des Rastkurvenelements 5 in X-Richtung wird nach der Montage des in den 1 und 2 nicht dargestellten Schalthebels 2 durch den anliegenden federbelasteten Rastbolzen 4 aufgehoben. Das Rastkurvenelement 5 braucht somit zur Montage lediglich in den Gehäuseabschnitt 12 des Schalthebelgehäuses 1 eingeschoben zu werden und ist ohne weitere Befestigungsmittel oder -Maßnahmen nach der Montage des Schalthebels 2 in allen Richtungen x, y, z positionsgenau fixiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalthebelgehäuse
- 2
- Schalthebel
- 3
- Feder
- 4
- Rastbolzen
- 5
- Rastkurvenelement
- 6
- Rastkurvenkontur
- 7
- Schwenklager
- 8
- Führungsnuten
- 9
- Führungsstege
- 10a
- erstes (quaderförmiges) Einschubelement
- 10b
- zweites (quaderförmiges) Einschubelement
- 11a
- erste Einschubaufnahme
- 11b
- zweite Einschubaufnahme
- 12
- Gehäuseabschnitt
- x, y, z
- Koordinatenachsen (Richtungen)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2126946 B1 [0002]
- DE 102004004366 B4 [0015]
