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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter
gemäß Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus der
GB 495 643 A ist bereits ein elektrischer
Schalter mit zwei ineinander verschiebbaren Kolben bekannt, der
sich aber nicht für
den erfindungsgemäßen Zweck
einsetzen läßt.
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Wenn ein Kraftfahrzeug mit einem
Tempomat ausgeschaltet wird, der eine gewählte Fahrgeschwindigkeit aufrechterhält, ohne
daß der
Fahrer das Gaspedal zu betätigen
braucht, dann kommt ein Schalter zum Einsatz, der den Tempomat abschaltet, wenn
die Bremsen betätigt
werden. Der Fahrzeug-Bremslichtschalter wird üblicherweise gegen eine Vorspannung
durch die Bremspedal-Rückstellfeder
geöffnet,
wenn das Bremspedal freigegeben wird, und durch die Vorspannung
geschlossen, wenn das Bremspedal gedrückt wird. Es wird ein getrennter Schalter
zur Betätigung
der Bremslichter verwendet, um das Risiko zu vermeiden, daß eine Überlastung im
Bremslichtschaltkreis den Bremslichtschalter bis zu dem Punkt überhitzen
könnte,
der zu einem Erweichen des Kunststoffs führt, aus dem der Betätigungsmechanismus üblicherweise
hergestellt ist. Sonst könnte
es nämlich
sein, daß das
Loslassen des Bremspedals den Schalter in die geöffnete Stellung zurückkehren
läßt, weil
der Mechanismus erweicht ist. Dieser erweichte Betätigungsmechanismus
würde sich
unweigerlich verformen, dann abkühlen
und wieder aushärten,
wenn kein Bremslichtstrom fließt. Wenn
nun das nächste
Mal die Bremse betätigt
würde,
wäre der
Schalter fest und könnte
nicht mehr schließen.
Auf diese Weise könnte
es passieren, daß sich
der Tempomat nicht ausschalten läßt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung,
einen verbesserten Tempomat-Schalter
zu schaffen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein
elektrischer Schal ter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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In einer Ausführungsform werden die Bremslichter
von einem Kolben und der Tempomat durch Betätigen des anderen Kolbens betätigt. Wenn
die Bremslichtkontakte zuviel Strom ziehen und dadurch ihren Kolben
erweichen, dann kann selbst dann, wenn dieser beim nächsten Betätigen der
Bremsen gedrückt
bleiben würde,
der die Tempomat-Kontakte steuernde Kolben in eine ausgefahrene
Position zurückkehren,
um den Tempomat abzuschalten. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich,
getrennte Schalter für
die Bremslichter und den Tempomat vorzusehen und es ist auch nicht
erforderlich, einen Mechanismus einzubauen, der ihre getrennte Betätigung beim
Niederdrücken
des Bremspedals erlaubt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
hat der Schalter zwei Kolben, einen inneren und einen äußeren.
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Um den Betrieb der bevorzugten Ausführungsform
zu erleichtern hat der Schalter zweckmäßigerweise Anschläge, um die
ausgefahrene Stellung jedes Kolbens zu begrenzen, so daß beide
im ausgefahrenen Zustand miteinander fluchten.
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Der äußere Kolben hat zweckmäßigerweise eine
Steuerfläche,
wobei ein jeweiliger beweglicher Schaltkontakt oder Schaltkontakte
mit einem Steuerelement derart versehen sind, daß eine axiale Bewegung des äußeren Kolbens
eine Bewegung des Steuerelements senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Kolbens bewirkt, um die jeweiligen Kontakte zu öffnen. Zweckmäßigerweise
wird die axiale Bewegung des inneren Kolbens auf einen oder mehrere
jeweilige bewegliche Kontakte übertragen.
In dieser Anordnung aktiviert der innere Kolben zweckmäßigerweise die
Bremslichter, so daß jedes
Erweichen des inneren Kolbens außerhalb des äußeren Kolbens
liegt und damit nicht die anschließende Betätigung des äußeren Kolbens stört.
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Unter Anerkennung der Werte dieses
Ausführungsbeispiels
wird darauf hingewiesen, daß in
einer anderen Ausführungsform
ein Kraftfahrzeug einen Schalter der zuvor genannten Art aufweist,
der so gestaltet ist, daß die
beiden Kolben durch das Loslassen des Kfz-Bremspedals niedergedrückt werden, wobei
die von dem inneren Kolben betätigten
Schaltkontakte so angeordnet sind, daß sie die Bremslichter aktivieren,
während
die vom äußeren Kolben
betätigten
Schaltkontakte derart beaufschlagt sind, daß sie den Tempomat abschalten,
wenn die Kfz-Bremsen betätigt
werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand
eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert; es
zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel; und
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2 eine
perspektivische Darstellung von Schaltkontakten des Ausführungsbeispiels
nach 1.
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Der in der Zeichnung dargestellte
elektrische Schalter dient dazu, die Bremslichter eines Kraftfahrzeugs
zu betätigen
und dann, wenn das Bremspedal gedrückt wird, gleichzeitig einen
Tempomat abschaltet.
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Ein Körper 2 besitzt ein
Gehäuse 4 und
enthält
zwei Kolben 6 und 8, wobei der innere Kolben 6 teleskopisch
in dem äußeren Kolben 8 steckt.
In der dargestellten Ausführungsform
sind die Kolben konzentrisch, d.h. sie haben eine gemeinsame Längsachse.
Der äußere Kolben 8 hat
einen Abschnitt 10 von vollem Durchmesser; der axial in
einer Bohrung 12 des Körpers 2 verschiebbar
ist, und zwar ebenfalls in einem Bereich 10 von vollem
Durchmesser. Ein Zwischenteil 14 des Kolbens 8 erstreckt
sich von einer Schulter 16 mit einem reduzierten Durchmesser und
ist in einem Abschnitt 18 von reduziertem Durchmesser der
Bohrung 12 verschiebbar. Ein weiterer Abschnitt 20 des
Kolbens 8 erstreckt sich von einer Schulter 22 mit
reduziertem Durchmesser und ist in einem Schlitz 24 eines
Anschlags 26 verschiebbar, der an der Innenseite des Gehäuses 4 geformt
ist. Der äußere Kolben 8 wird
aus der Bohrung 10 von einer Feder 28 nach außen gedrückt, die
im zusammengedrückten
Zustand zwischen der Schulter 16 und einer Schulter 30 zwischen
den Abschnitten 12 und 18 der Bohrung liegt. Die
Auswärtsbewegung des
Kolbens 8 wird von einer Schulter 32 begrenzt, die
gegen den Anschlag 26 fährt.
Das Ein- oder Niederdrücken
des äußeren Kolbens 8 wird
durch eine Schulter 22 begrenzt, die gegen die andere Seite
des Anschlags 26 bewegt wird.
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Der innere Kolben 6 ist
in einer Bohrung 34 im äußeren Kolben 8 verschiebbar.
Der Körper 2 besitzt
einen Hohlraum 36 der von einer Wand 38 gegenüber der
Bohrung 10 gebildet wird. Der innere Kolben 6 ist
durch eine in der Wand 38 vorgesehene Öffnung 40 verschiebbar;
er ist mit einem vergrößerten Endabschnitt 42 versehen,
der an der Wand 38 anliegt und damit die Ausfahrbewegung
des inneren Kolbens 6 begrenzt, wobei dann sein äußeres Ende 140 mit
dem äußeren Ende 142 des äußeren Kolbens 8 fluchtet.
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Der innere Kolben 6 weist
ferner eine Sackbohrung 44 auf, in der eine Druckfeder 46 sitzt
und mit ihrem anderen Ende an einer Schulter 48 eines Dorns 50 anliegt,
der in die Sackbohrung 44 eingreift.
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Der Dorn 50 ist an einen
Topf 52 angeformt und steht von diesem vor, wobei der Topf 52 die
Form eines Stopfens hat und fest in einer Stellung montiert ist,
die den Hohlraum 36 verschließt. Zwei bewegliche Kontakte 56 sind
auf einem beweglichen leitenden Kontaktträger 54 angebracht.
Vier Schenkel 58 (siehe 2)
führen
den bewegbaren Kontaktträger 54 in
verschiebbarer Weise im Topf 52. Eine Druckfeder 60 umgibt
den Dorn 50 und drückt
den bewegbaren Kontaktträger 54 gegen
zwei feststehende Kontakte 62, um eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen Anschlüssen 63 herzustellen,
wenn die Kontakte 56 und 62 geschlossen sind.
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Die Anschlüsse 63 verbinden die
Schaltkontakte 56 und 62 in der Bremslichtschaltung.
Der Schalter wird so eingebaut, daß beim Drücken des Bremspedals die Kolben 6 und 8 freigegeben
sind und sich unter dem Einfluß ihrer
Federn 46 und 28 nach außen bewegen können. Diese
Aktion bewirkt ein Schließen
der Kontakte 56 und 62, so daß die Anschlüsse 63 miteinander
verbunden werden, was den Bremslampen Strom zuführt.
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Wenn das Bremspedal losgelassen wird, kehrt
es unter der Einwirkung seiner Rückstellfeder
in die ungedrückte
obere Stellung zurück.
Die Rückstellfeder
ist stark genug, um beide Kolben 6 und 8 gegen
die Wirkung von deren Federn 46 und 28 niederzudrücken.
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Eine durch das Drücken des inneren Kolbens verursachte
axiale Bewegung bewegt zunächst
das vergrößerte Ende 42 des
inneren Kolbens 6 gegen den bewegbaren Kontaktträger 54.
Eine weitere axiale Bewegung wird dann auf den Kontaktträger 54 übertragen,
und zwar gegen die Wirkung der Feder 60, so daß die Kontakte 56 und 62 geöffnet werden und
die Bremslichter ausschalten.
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Wenn bei leuchtenden Bremslichtern
der Schalter mit Strom überlastet
wird und die zugehörige
Sicherung dabei nicht durchbrennt, dann kann im Bereich der Kontakte 56 und 62 soviel
Wärme erzeugt
werden, daß die
umliegenden Kunststoffteile erweicht werden. Dadurch können sich
der Dorn 50 und der Topf 52 erweichen und verformen.
Wenn nun das Bremspedal gegen den Kolben 6 drückt, dann kann
sich das erweichte Material trotz der Verformung zusammendrücken lassen
und eine weitere Verformung kann auftreten. Die Kontakte 56 und 62 werden
auf diese Weise geöffnet,
aber wenn der Träger 54 warm
genug ist, dann kann es außerdem
zu einer Erweichung des vergrößerten Kopfes 42 des
inneren Kolbens 6 kommen. Wenn die Kontakte 56 und 62 offen
sind, setzt die Erwärmung
aus und der Kunststoff kühlt
sich ab, wobei er hart wird. Wie dem auch sei, es ist höchstwahrscheinlich,
daß beim nächsten Betätigen der
Bremsen der innere Kolben 6 festsitzt und sich nicht unter
der Wirkung seiner Feder 44 nach außen bewegt, so daß die Kontakte 56 und 62 einander
nicht berühren
werden.
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Wenn der Kolben 6 auch verwendet
würde, um
den Tempomat abzuschalten, dann würde diese Abschaltung unwirksam
sein.
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Es sind jedoch ferner ein feststehender
Kontakt 64 und ein beweglicher Kontakt 65 auf
Trägern 68 und 70 angebracht,
wobei zumindest der Träger 70,
der den beweglichen Kontakt 66 trägt, aus einem nachgebenden,
flexiblen Material hergestellt ist, beispielsweise aus Phosphorbronze.
Die Träger 68 und 70 sind über Anschlüsse 76 an
eine Tempomat-Schaltung angeschlossen. Der bewegliche Kontaktträger 70 weist
an seinem freien Ende einen Haken 72 auf, der mit dem äußeren Kolben 8 in
Eingriff steht. Eine axiale Bewegung des äußeren Kolbens 8 bewirkt,
daß die
konvexe Fläche 74 den
Haken 72 in Querrichtung verlagert wird und damit die Kontakte 64 und 66 öffnet oder
schließt,
wodurch der Tempomat eingeschaltet wird, wenn der äußere Kolben 8 gedrückt ist,
und ausgeschaltet wird, wenn der äußere Kolben 8 ausgefahren
ist.
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Obgleich der innere Kolben 6 verformt
sein kann, liegt der Bereich, der höchstwahrscheinlich verformt
ist, weil er zuvor erweicht wurde, in deutlichem Abstand zum Ende
des äußeren Kolbens 8,
so daß es
nicht sehr wahrscheinlich ist, daß sich der äußere Kolben 8 auf
dem inneren Kolben 6 festsetzt. Eine Betätigung des äußeren Kolbens
wird daher zuverlässig
den Tempomat einschalten bzw. abschalten, und zwar selbst dann,
wenn der innere Kolben 6 aufgrund einer Überlastung
des Bremsschaltkreises festsitzt.