DE10217755B3

DE10217755B3 - Steuereinrichtung für einen elektrischen Schalter

Info

Publication number: DE10217755B3
Application number: DE2002117755
Authority: DE
Inventors: Waldemar Blex; Hans-Jochen Bauer
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 2002-04-20
Filing date: 2002-04-20
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-04-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen elektrischen Schalter mit einem Betätigungsglied und einer diesem zugeordneten Rastvorrichtung, umfassend eine mit Rastvertiefungen versehene Steuerkulisse und einen mit dieser zusammenwirkenden, durch ein Federelement mit Kraft beaufschlagten Rastbolzen, welcher bei entsprechender Stellung des Betätigungsgliedes in jeweils eine der Rastvertiefungen einrastet. DOLLAR A Bei einer solchen Steuereinrichtung ist das technische Problem zu lösen, auch bei schnellen Bewegungen des Betätigungsgliedes stets ein sanftes Einrasten des Rastbolzens in der Rastvertiefung zu gewährleisten. Dies gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß der Rastbolzen mit Dämpfungsmitteln versehen ist, durch die eine Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Rastbolzens in Richtung seiner Längsachse bewirkbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen elektrischen Schalter mit einem Betätigungsglied und einer diesem zugeordneten Rastvorrichtung, umfassend eine mit Rastvertiefungen versehene Steuerkulisse und einen mit dieser zusamenwirkenden, durch ein Federelement mit Kraft beaufschlagten und bei entsprechender Stellung des Betätigungsgliedes in jeweils eine der Rastvertiefungen einrastenden Rastbolzen, welcher mit Dämpfungsmitteln versehen ist, durch die eine Begrenzung seiner Bewegungsgeschwindigkeit in Richtung seiner Längsachse bewirkbar ist.

Steuereinrichtungen der betreffenden Art werden beispielsweise bei elektrischen Schaltern in Kraftfahrzeugen eingesetzt, um diese über das Betätigungsglied gezielt in verschiedene Schaltstellungen bringen zu können. Durch die Rastung wird dabei für den Benutzer fühlbar und sichtbar die eingenommene Schaltstellung angezeigt.

So sind beispielsweise durch die DE 38 21 612 C1 sowie die DE 38 34 390 C1 Steuereinrichtungen bekannt geworden, bei denen zwei gleichartige mit Rastvertiefungen versehene Steuerkulissen an einander gegenüberliegenden Seiten eines Gehäuses angeordnet sind, in welche zwei mit einem radial und axial verstellbaren Betätigungsglied zusammenhängende, durch ein Federelement mit einer radial wirkenden Kraft beaufschlagte Rastbolzen eingreifen. Die Schaltstellungen der Steuereinrichtungen und damit auch der mit diesen zusammenhängenden elektrischen Schalter sind durch die Positionen definiert, in denen sich die Rastbolzen in einer Rastvertiefung der Steuerkulissen befinden.

Durch die DE 196 07 668 C2 sowie die DE 199 36 484 C1 sind darüberhinaus Steuereinrichtungen für Kraftfahrzeug-Lenkstockschalter bekannt geworden, bei denen jeweils in einem durch ein als Schalthebel ausgebildeten Betätigungsglied beeinflußbaren Schaltstück ein mit einer mit Rastvertiefungen versehenen Steuerkulisse kooperierender, durch ein Federelement mit Kraft beaufschlagter und bei entsprechender Stellung des Betätigungsgliedes in jeweils eine der Rastvertiefungen einrastender Rastbolzen aufgenommen ist.

Eine Steuereinrichtung für einen Kippschalter ist durch die DE 36 29 290 C2 bekannt. Bei dieser Steuereinrichtung ist an eine Betätigungswippe mit einem schachtartigen Forsatz versehen, in dem ein durch ein Federelement mit Kraft beaufschlagter Rastbolzen aufgenommen ist, welcher mit einer mit einer Rastvertiefung versehenen Steuerkulisse kooperiert.

Eine dem Oberbegriff des vorliegenden Hauptanspruchs entsprechende Steuereinrichtung für einen elektrischen Schalter ist durch die DE 37 27 495 C1 bekannt geworden. Bei dieser Steuereinrichtung ist in einem durch ein Betätigungsglied beeinflußbaren Schaltstück ein mit einer mit Rastvertiefungen versehenen Steuerkulisse kooperierender, durch ein Federelement mit Kraft beaufschlagter und bei entsprechender Stellung des Betätigungsgliedes in jeweils eine der Rastvertiefungen einrastender Rastbolzen aufgenommen. Das Federelement ist dabei als aus einem Silikonmaterial bestehendes Schlauchstück ausgebildet und wirkt aufgrund der Materialeigenschaften des Silkons gleichzeitig als Dämpfungsmittel für die Bewegung des Rastbolzens.

Mit einer solchen Steuereinrichtung lassen sich sowohl exakt definierte Schaltpositionen eines elektrischen Schalters als auch eine Kraftrückmeldung für den Bediener realisieren. Auch eine Dämpfung der durch das ansonsten ruckartige Einrasten des Rastbolzens in einer Rastvertiefung hervorgerufenen Geräuschentwicklung ist hierbei möglich. Der Freiheitsgrad der Einstellung sowohl der Federkonstante als auch der Dämpfung ist bei dieser Einrichtung jedoch stark eingeschränkt. Außerdem ist dadurch, daß das Federelement hierbei sowohl zur Bereitstellung der Rastkraft als auch zur Geräuschdämpfung dienen soll, stets ein Kompromiß bezüglich der einen oder anderen Eigenschaft einzugehen, was insgesamt zu unbefriedigenden Ergebnissen hinsichtlich beider Belange führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Steuereinrichtung der vorgenannten Art derart weiterzubilden, daß insbesondere auch bei schnellen Bewegungen des Betätigungsgliedes sowohl ein stets exaktes als auch ein sanftes Einrasten des Rastbolzens in der Rastvertiefung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rastbolzen eine gegenüber dem Außenraum abgedichtete Luftkammer aufweist, deren Volumen mit der Stellung des Rastbolzens veränderlich ist, wobei ein Luftstrom zwischen der Luftkammer und dem Außenraum über dazu vorgesehene Mittel beeinflußbar ist.

Besonders vorteilhaft bei diesem Gegenstand ist die Möglichkeit, über die Beeinflussung des Luftstrom zwischen der Luftkammer und dem Außenraum eine von den Eigenschaften des Federelements unabhängige, gezielte Einstellung der Dämpfung vorzunehmen.

Besonders günstige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstands sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt
1 einen Teil eines Betätigungsgliedes einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung im Längsschnitt
2 eine Detailansicht aus 1
Das in 1 dargestellte Teil des Betätigungsgliedes einer Steuereinrichtung ist eine Schaltachse 1, die in der Steuereinrichtung um ihre Längsachse 1' drehbar und entlang dieser längsverschieblich angeordnet ist. Diese Schaltachse 1 ist in der Nähe ihres einen Endes mit zwei Rastbolzen 2, 3 versehen, die einander gegenüberliegend und mit ihren Längsachsen 2', 3' senkrecht zur Längsrichtung der Schaltachse 1 angeordnet sind. An ihrem anderen Ende ist die Schaltachse 1 mit einer Aufnahme zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Betätigungshandhabe z. B. in Form eines Drehknopfes versehen. Die einander gegenüberliegenden Rastbolzen 2, 3 sind identisch aufgebaut und zum Zusammenwirken mit hier nicht dargestellten, in einem Gehäuse aufgenommenen und mit Rastvertiefungen versehenen Steuerkulissen vorgesehen. Die Detailzeichnung zeigt einen Rastbolzen 2 in vergrößerter Darstellung. Beim Bewegen des Rastbolzens 2 von einer Rastvertiefung der zugeordneten Steuerkulisse in die nächste Rastvertiefung wird der Rastbolzen 2 zunächst gegen die Kraft der Feder 4 bis zum Erreichen des höchsten Punktes zwischen den Rastvertiefungen in der Steuerkulisse zusammengedrückt. Die hierbei in der Feder 4 gespeicherte Energie wird beim Eintauchen des Rastbolzens 2 in die nächste Rastvertiefung unter Entspannung der Feder 4 wieder abgegeben. Damit diese Entspannung der Feder 4 nicht schlagartig und damit geräuschvoll erfolgt, ist der Rastbolzen 2 mit einem Dämpfungsmechanismus versehen. Der Rastbolzen 2 selbst ist dazu hohlzylindrisch ausgebildet und auf einem massiven Führungszylinder 5 längsverschieblich geführt. Im vorderen Bereich des Rastbolzens 2 ist eine Luftkammer 6 gebildet, die durch eine im vorderen Bereich des massiven Führungszylinders 5 in einer umlaufenden Nut 5' gehaltenen Dichtlippe 7 gegenüber dem Außenraum abgedichtet ist. Die Dichtlippe 7 ist dabei so ausgeführt, daß sie bei einem Zusammendrücken des Rastbolzens 2 gegen die Federkraft nachgibt und so dem Ausströmen der Luft aus der Luftkammer 6 keinen bzw. nur einen geringen Widerstand entgegensetzt, während sie bei der unter Entspannung der Feder 4 erfolgenden Bewegung des Rastbolzens 2 in der entgegengesetzten Richtung dichtend an der Innenwand des Rastbolzens 2 anliegt und so das Einströmen von Luft in die Luftkammer 6 verhindert bzw. zumindest deutlich erschwert. Der äußere Luftdruck wirkt somit dieser Bewegung des Rastbolzens 2 entgegen und verhindert dadurch, daß diese Bewegung schlagartig erfolgt. Damit die Bewegung überhaupt stattfinden kann, muß ein gewisser Luftstrom in die Kammer ermöglicht sein. Dieser Luftstrom kann, soweit nicht eine ohnehin vorhandene Restundichtigkeit der Dichtlippe 7 bereits ausreichend ist, z.B. durch einen kapillarartigen Luftkanal 8 in dem massiven Führungszylinder 5 erfolgen.
Durch die dargestellten Maßnahmen ist gewährleistet, daß das gegen die Kraft der Feder 4 erfolgende Zusammendrücken des Rastbolzens 2 praktisch ungedämpft stattfindet, während das unter Entspannung der Feder 4 erfolgende Ausfahren des Rastbolzens 2 beim Eintauchen in eine Rastvertiefung mit einer verringerten Geschwindigkeit und somit merklich gedämpft stattfindet.

Claims

Steuereinrichtung für einen elektrischen Schalter mit einem Betätigungsglied und einer diesem zugeordneten Rastvorrichtung, umfassend eine mit Rastvertiefungen versehene Steuerkulisse und einen mit dieser zusamenwirkenden, durch ein Federelement (4) mit Kraft beaufschlagten und bei entsprechender Stellung des Betätigungsgliedes in jeweils eine der Rastvertiefungen einrastenden Rastbolzen (2), welcher mit Dämpfungsmitteln versehen ist, durch die eine Begrenzung seiner Bewegungsgeschwindigkeit in Richtung seiner Längsachse (2') bewirkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (2) eine gegenüber dem Außenraum abgedichtete Luftkammer (6) aufweist, deren Volumen mit der Stellung des Rastbolzens (2) veränderlich ist, wobei ein Luftstrom zwischen der Luftkammer (6) und dem Außenraum über dazu vorgesehene Mittel beeinflußbar ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastbolzen (2) als einseitig verschlossener Hohlzylinder ausgebildet ist, der auf einem Führungszylinder (5) axial verschieblich gehalten ist, und daß die Luftkammer (6) zwischen dem geschlossenen Ende des Hohlzylinders und der Stirnseite des Führungszylinders (5) gebildet ist.
Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszylinder (5) eine im vorderen Bereich seiner Mantelfläche in einer umlaufenden Nut (5') gehaltene Dichtlippe (7) aufweist, die an der Innenwand des Hohlzylinders anliegt.
Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (7) so gestaltet ist, daß sie einem Ausströmen von Luft aus der Luftkammer (6) einen geringen, einem Einströmen von Luft in die Luftkammer (6) einen hohen Widerstand entgegensetzt.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur gezielten Realisierung eines Mindestluftstroms in die Luftkammer (6) in dem massiven Führungszylinder (5) ein kapillarartiger Luftkanal (8) vorgesehen ist.
Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied eine Schaltachse (1) umfaßt, die in der Steuereinrichtung um ihre Längsachse (1') drehbar und entlang dieser längsverschieblich angeordnet und in der Nähe ihres einen Endes mit zwei Rastbolzen (2, 3) versehen ist, die einander gegenüberliegend und mit ihren Längsachsen (2', 3') senkrecht zur Längsrichtung der Schaltachse (1) angeordnet sind.