DE19736301A1 - Elektrischer Schalter zur Erfassung der Einführung eines Schlüssels in das Lenkradschloß eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, der mit dem Lenkradschloß eines Kraftfahr­ zeugs verbunden ist.

Die Erfindung betrifft insbesondere einen elektri­ schen Schalter zur Erfassung der Einführung eines Schlüssels in das Lenkradschloß.

Ein solcher Schalter wird in Verbindung mit einem elektrischen Stromkreis benutzt, der verschiedene Funktionen je nach der Handhabung des Lenkradschlos­ ses durch den Fahrer übernimmt, wobei die Einführung des Schlüssels in das Lenkradschloß insbesondere vor jeder anderen Betätigung durch den Fahrer erfaßt wird, beispielsweise um die Vorwärmung des Motors schnellstmöglich zu veranlassen, vor allem im Falle eines Dieselmotors.

Nach einer bekannten Bauweise umfaßt der Schalter ei­ nen ortsfesten Kontakt und einen beweglichen Kontakt, der sich im Verhältnis zum ortsfesten Kontakt zwi­ schen einer geöffneten Position des Schalters, zu der er elastisch zurückgestellt wird, und einer geschlos­ senen Position des Schalters unter der Einwirkung ei­ nes Stößels bewegen kann, der gleitend beweglich un­ ter der Einwirkung des Schlüssels und entgegen einer Federkraft gelagert ist, die den Stößel bei Nichtvor­ handensein eines Schlüssels zu seiner Ruheposition zurückstellt.

Der Stößel, auf den der Schlüssel direkt oder indi­ rekt einwirkt, wird elastisch zu einer Ruheposition zurückgestellt, da er beim Herausziehen des Schlüs­ sels aus dem Lenkradschloß seine Einwirkung auf den beweglichen Kontakt beenden muß, um das erneute Öff­ nen des Schalters zu ermöglichen.

Nach einer bekannten Bauweise erfolgt die elastische Rückstellung des Stößels mittels einer mit dem Stößel verbundenen Feder.

Abgesehen davon, daß diese Feder einen zusätzlichen Bestandteil des Schalters bildet, hat die bekannte Bauweise den weiteren Nachteil, daß der Stößel direkt auf einen elastisch verformbaren beweglichen Kontakt einwirkt, wobei der Druck zwischen dem ortsfesten Kontakt und dem beweglichen Kontakt veränderlich ist und von der auf den Stößel über den Schlüssel ausge­ übten Kraft abhängt, die dem Wert der Rückstellkraft des Stößels entgegengesetzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, eine neue Bauweise eines elektrischen Schalters der vorgenannten Art vorzuschlagen, durch die sich die angesprochenen Nachteile abstellen lassen.

Dazu schlägt die Erfindung einen elektrischen Schal­ ter vor, der eine unter der Einwirkung des Stößels elastisch verformbare leitende Lamelle umfaßt, von der ein Teilstück eine bewegliche Kontaktlamelle bil­ det, während ein anderes Teilstück eine Lamelle zur elastischen Rückstellung des Stößels bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Lamelle ein Fußstück umfaßt, das in einen Träger aus nichtleitendem Mate­ rial eingelassen ist und das durch einen ersten Schenkel, der die bewegliche Kontaktlamelle bildet, und durch einen zweiten Schenkel verlängert wird, der die Lamelle zur elastischen Rückstellung des Stößels bildet.

Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:

• - Die Kontaktlamelle ist so gestaltet, daß sie norma­ lerweise elastisch auf dem ortsfesten Kontakt an­ liegt, und die Lamelle zur elastischen Rückstellung des Stößels wirkt mit der beweglichen Kontaktlamelle zusammen, um diese elastisch entgegen ihrer Eigenela­ stizität zur geöffneten Position des Schalters zu­ rückzustellen.
• - Die beiden Lamellen, die bewegliche Kontaktlamelle und die Lamelle zur elastischen Rückstellung des Stö­ ßels, erstrecken sich parallel entlang der allgemei­ nen horizontalen Richtung, wobei sich die bewegliche Kontaktlamelle oberhalb des ortsfesten Kontakts er­ streckt, mit dem sie durch ein Teilstück ihrer Unter­ seite zusammenwirken kann, und wobei die Lamelle zur elastischen Rückstellung des Stößels einen Queransatz umfaßt, der sich gegenüber der Unterseite der beweg­ lichen Kontaktlamelle erstreckt, um diese elastisch zur geöffneten Position des Schalters zurückzustel­ len.
• - Der Stößel ist verschiebbar entlang einer allgemein vertikalen Richtung gelagert, und sein unteres freies Ende wirkt mit einem gegenüberliegenden Teilstück der Oberseite der Lamelle zur elastischen Rückstellung des Stößels zusammen.
• - Der Stößel wirkt mit einem gegenüberliegenden Teil­ stück der Oberseite der Lamelle zur elastischen Rück­ stellung des Stößels zusammen, das an deren freiem Ende angeordnet ist.
• - Der Schalter umfaßt ein Gehäuse, das den ortsfesten Kontakt trägt, in das das Fußstück der leitenden La­ melle eingelassen ist, und ein Element, in dem der Stößel verschiebbar gelagert ist, wobei die Ruheposi­ tion des Stößels durch einen mit diesem Element ver­ bundenen ortsfesten Anschlag bestimmt ist.
• - Die leitende und elastisch verformbare Lamelle wird durch Stanzen, Biegen und Formen einer Scheibe aus einem leitenden Werkstoff ausgeführt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschrei­ bung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeich­ nungen verwiesen wird. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine in großem Maßstab ausgeführte perspek­ tivische Ansicht der elastisch verformbaren leitenden Lamelle, die gemäß den Lehren der Erfindung ausge­ führt und für den Einbau in einen erfindungsgemäßen Schalter bestimmt ist;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht der Haupt­ bestandteile eines erfindungsgemäß ausgeführten elek­ trischen Schalters, der die in Fig. 1 veranschau­ lichte leitende Lamelle umfaßt, wobei der Schalter in seiner geöffneten Position und in der Ruheposition des Stößels dargestellt ist, das heißt ohne in das Lenkradschloß, zu dem der Schalter gehört, einge­ steckten Schlüssel;

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 zur Ver­ anschaulichung des Schalters während der Betätigung durch den Stößel in einem Zustand, der unmittelbar auf das Schließen des Schalters folgt, während des Einsteckens des Schlüssels;

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie die Fig. 2 und 3, wobei der Schalter in seiner geschlossenen Positi­ on und in der Stellung veranschaulicht ist, die dem vollständigen Einstecken des Schlüssels in das Lenk­ radschloß entspricht.

In den Fig. 2 bis 4 ist schematisch ein elektri­ scher Schalter 10 dargestellt, dessen Aufgabe darin besteht, die Einführung eines (in den Figuren nicht dargestellten) Schlüssels in das (nicht dargestellte) Lenkradschloß eines Kraftfahrzeugs zu erfassen, mit dem der Schalter 10 verbunden ist.

Der Schalter 10 umfaßt ein Gehäuse aus nichtleitendem Material 12, das eine untere Trägerplatte 14 und ei­ nen Deckel 16 enthält.

Der Schalter 10 umfaßt ein ortsfestes elektrisches Kontaktelement 18, das hier aus einem Metalleinsatz 20 besteht, der an einer Anschlußklemme 22 angebracht ist, die beispielsweise durch Aufformen in das nicht­ leitende Material des Trägers 14 eingelassen ist.

Der elektrische Schalter 10 umfaßt außerdem ein be­ wegliches Kontaktelement 24, das im folgenden einge­ hender beschrieben werden soll und das zu einem lei­ tenden und elastisch verformbaren Element 26 gehört, das ein Fußstück 28 umfaßt, das in ein Teilstück 30 des Trägers 14 eingelassen ist.

Nach einer bekannten Bauweise umfaßt der elektrische Schalter 10 einen Betätigungsstößel 32, der vertikal verschiebbar entlang seiner Achse X-X in einem Ele­ ment 17 des Schalters 10 gelagert ist, das beispiels­ weise aus einem Kontaktträgerrotor besteht.

Wie dies im folgenden noch zu erläutern ist, wird der Stößel 32 erfindungsgemäß durch das Element 26 zu seiner Ruheposition zurückgestellt, die hier durch das Anschlagen eines radialen Bunds 34 des Stößels 32 an einer gegenüberliegenden Teilfläche 36 des Ele­ ments 17 bestimmt ist.

Die Ausdrücke "horizontal" und "vertikal" werden in der vorliegenden Beschreibung zur Erleichterung des Verständnisses und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 verwendet, woraus sich jedoch keinerlei Ein­ schränkung des Geltungsbereiches der Erfindung er­ gibt.

Das leitende und elastisch verformbare Element 26 ist ein Element mit der allgemeinen Form einer leitenden Lamelle, die durch Stanzen, Biegen und/oder Formen aus einer Scheibe oder einer Platte aus einem leiten­ den Werkstoff, insbesondere aus einer Metallplatte, ausgeführt wird.

Die Lamelle 26 umfaßt dabei ein einziges Fußstück 28 mit der allgemeinen Form eines vertikalen Ansatzes, der in einen durchgehenden Schlitz 38 des Teils 30 des Trägers 14 des nicht leitenden Gehäuses 12 einge­ setzt wird und der eine Nase 29 zur Positionierung und Sicherung des Fußstücks 28 im Verhältnis zum Trä­ ger 14 umfaßt.

Vom Fußstück 28 aus wird das Element 26 durch zwei parallele Schenkel 40 und 42 mit allgemein horizonta­ ler Ausrichtung verlängert.

Die Schenkel 40 und 42 sind durch ein Spiel voneinan­ der getrennt, das einem vorherigen Einschnitt ent­ spricht, der die beiden Schenkel 40 und 42 seitlich im Verhältnis zueinander begrenzt.

Der erste Schenkel 40 bildet die bewegliche Kontakt­ lamelle des Schalters 10 und erstreckt sich in etwa horizontal vom Fußstück 28 aus, mit dem er durch ein umgebogenes Teilstück 44 verbunden ist, dessen Aus­ tiefung nach unten gerichtet ist, das heißt in Rich­ tung der Oberseite 15 des horizontalen Trägers 14.

Der ebene Hauptteil 46 der beweglichen Kontaktlamelle 40 trägt auf seiner Unterseite 48 einen Kontaktein­ satz 50, der sich vertikal oberhalb des Einsatzes 20 erstreckt, der den ortsfesten Kontakt 18 bildet.

Die Kontaktlamelle 40 ist ursprünglich so gestaltet, daß sie durch ihre Eigenelastizität elastisch nach unten beansprucht wird, das heißt in der Richtung, die der Annäherung und der Berührung des an der be­ weglichen Kontaktlamelle 40 angebrachten Einsatzes 50 mit dem ortsfesten Einsatz 20 entspricht.

Der zweite Schenkel 42 des Elements 26 ist eine La­ melle zur elastischen Rückstellung des Stößels 32.

Dazu ist die Rückstellamelle 42 als ein doppelt umge­ bogener S-förmiger Teil 52 ausgebildet, der in einem ebenen freien Endteil 54 mit etwa horizontaler Aus­ richtung endet, der eine Mulde 56 enthält, die zur Aufnahme des freien unteren Endes 57 des Stößels 32 dient.

Die Lamelle 42 zur elastischen Rückstellung des Stö­ ßels 32 ist ursprünglich so gestaltet, daß sie auf­ grund ihrer Eigenelastizität den Stößel 32 elastisch und ständig vertikal von unten nach oben beauf­ schlagt, das heißt, daß sie ihn ständig elastisch zu seiner Ruheposition hin zurückstellt, in der der Bund 34 an der Fläche 36 des Elements 17 anliegt.

Der freie Endteil 54 der elastischen Rückstellamelle 42 wird in Querrichtung durch einen Ansatz 58 verlän­ gert, der sich gegenüber einem gegenüberliegenden Teilstück der Unterseite 48 des Hauptteils 46 der be­ weglichen Kontaktlamelle 40, in der Nähe des freien Endteils 60 dieser Lamelle, erstreckt.

Wie dies in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist, sind die bewegliche Kontaktlamelle 40 und die Lamelle 42 zur elastischen Rückstellung des Stößels 32 so ge­ staltet, daß die Lamelle 42 einerseits den Stößel 32 zu seiner Ruheposition hin und andererseits gleich­ zeitig die bewegliche Kontaktlamelle 40 entgegen ih­ rer Eigenelastizität zu der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Position hin beaufschlagt, in der der Schalter geöffnet ist, das heißt in eine Positi­ on, in welcher der an der beweglichen Kontaktlamelle 40 angebrachte Einsatz 50 vom ortsfesten Einsatz 20 entfernt ist.

Mit anderen Worten: Die durch die Rückstellamelle 42 auf die bewegliche Lamelle 40 ausgeübte Kraft ist größer als die Federkraft, die sich aus der Eigenela­ stizität ergibt, die auf eine Beaufschlagung der be­ weglichen Kontaktlamelle 40 in Richtung des ortsfe­ sten Kontakts 20 hinwirkt, das heißt, die auf eine Drehung dieser Lamelle im Uhrzeigersinn, mit Blick auf Fig. 2, hinwirkt.

Es folgt nun eine Beschreibung der Funktionsweise des elektrischen Schalters 10, ausgehend von der in Fig. 2 veranschaulichten Ruheposition, die dem Nichtvor­ handensein eines Schlüssels im Lenkradschloß ent­ spricht.

Wenn der Fahrer einen Schlüssel in das Lenkradschloß steckt, wirkt er direkt oder indirekt auf den Stößel 32 ein, indem er diesen vertikal von oben nach unten entgegen der elastischen Rückstellkraft beaufschlagt, die durch die Rückstellamelle 42 darauf ausgeübt wird.

Die Wirkung des unteren Endes 57 des Stößels 32 im freien Endteil 54 der elastischen Rückstellamelle 42 führt zu einer Drehung dieser Lamelle im Uhrzeiger­ sinn, mit Blick auf Fig. 2, entgegen der Eigenela­ stizität der Rückstellamelle 42.

Diese Drehbewegung, die dem fortschreitenden Ein­ stecken des Schlüssels entspricht, führt zu der in Fig. 3 veranschaulichten Zwischenposition.

In dieser Position ist der elektrische Schalter 10 geschlossen, daß heißt, daß der an der beweglichen Kontaktlamelle 46 angebrachte Einsatz 50 mit dem ortsfesten Einsatz 20 in Berührung kommt, an dem er aufgrund der Eigenelastizität der Kontaktlamelle 40 in elastischer Anlage gehalten wird.

Diese Berührung wurde durch die im Uhrzeigersinn er­ folgte Drehung der elastischen Rückstellamelle 42 bis zu der Position ermöglicht, die der in Fig. 3 veran­ schaulichten Position unmittelbar vorangeht, in wel­ cher der Queransatz 58 nicht mehr auf die Unterseite 48 des Hauptteils 46 der beweglichen Kontaktlamelle 40 einwirkt.

Im Laufe der Bewegung der elastischen Rückstellamelle 42 von ihrer in Fig. 2 veranschaulichten Position bis zu ihrer in Fig. 3 dargestellten Position hat die bewegliche Kontaktlamelle 40 die elastische Rück­ stellamelle 42 bis zum Schließen des elektrischen Schalters 10 "begleitet".

Die Fortsetzung der Einsteckbewegung des Schlüssels führt zu einer Fortsetzung der axialen Verschiebung des Stößels 32 nach unten, wie dies in Fig. 4 veran­ schaulicht ist, bis zu der in Fig. 4 veranschaulich­ ten Einsteckendposition, in welcher der Schlüssel vollständig in das Lenkradschloß eingesteckt ist.

Diese Endposition kann beispielsweise dem Anstoßen des freien Endteils 54 an der Oberseite 15 des Trä­ gers des nichtleitenden Gehäuses 12 entsprechen.

Wie mit Blick auf die Fig. 3 und 4 leicht ver­ ständlich werden dürfte, wird durch die Fortsetzung der Verschiebung des Stößels 32 keineswegs die Kon­ taktkraft zwischen den Einsätzen 50 und 20 vergrö­ ßert, sondern der Wert dieser Kraft bleibt konstant und wird durch die ursprüngliche Gestaltung der be­ weglichen Kontaktlamelle 40 bestimmt.

Die Fortsetzung der Verschiebung des Stößels 32 hat nur eine Vergrößerung der Federkraft zur Folge, die in der elastischen Rückstellfeder 42 gespeichert ist und die beim Aufhören der direkten oder indirekten Einwirkung auf den Stößel 32 aufgrund des Vorhanden­ seins des Schlüssels die elastische Rückstellung des Stößels 32 zu seiner in Fig. 2 veranschaulichten Ru­ heposition bewirkt.

Im Laufe dieser Rückstellbewegung erfolgen die rela­ tiven Bewegungen der verschiedenen Bestandteile in umgekehrter Reihenfolge im Vergleich zu den vorste­ hend beschriebenen Abläufen; das heißt, die elasti­ sche Rückstellamelle 42 dreht sich insgesamt entgegen dem Uhrzeigersinn, ausgehend von der in Fig. 4 ver­ anschaulichten Position. Im Laufe dieser Rückdrehung zur Ruheposition fängt der Queransatz 58 die Unter­ seite 48 der beweglichen Kontaktlamelle 40 auf, um jenseits der Auffangposition die bewegliche Kontakt­ lamelle 40 erneut entgegen ihrer Eigenelastizität zu beaufschlagen und so die erneute Öffnung des elektri­ schen Schalters 10 zu bewirken, wobei diese Öffnungs­ bewegung zum Abschluß kommt, wenn sich der Stößel 32 erneut in seiner in Fig. 2 veranschaulichten Ruhepo­ sition befindet.

Claims (7)

1. Elektrischer Schalter (10) zur Erfassung der Ein­ führung eines Schlüssels in das Lenkradschloß eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen ortsfesten Kontakt (18, 20, 22) und einen beweglichen Kontakt (24, 56), der sich im Verhältnis zum ortsfesten Kontakt zwi­ schen einer geöffneten Position des Schalters, zu der der bewegliche Kontakt elastisch zurückgestellt wird, und einer geschlossenen Position des Schalters unter der Einwirkung eines Stößels (32) bewegen kann, der gleitend beweglich (X-X) unter der Einwirkung des Schlüssels und entgegen einer Federkraft gelagert ist, die den Stößel (32) bei Nichtvorhandensein eines Schlüssels zu seiner Ruheposition zurückstellt, um­ fassend eine unter der Einwirkung des Stößels (32) elastisch verformbare leitende Lamelle (26), von der ein Teil (40) eine bewegliche Kontaktlamelle (40, 46, 50) bildet und von der ein anderer Teil (42) eine La­ melle zur elastischen Rückstellung des Stößels (32) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Lamelle (26) ein Fußstück (28) um­ faßt, das in einen Träger aus nichtleitendem Material (12, 14) eingelassen ist und das durch einen ersten Schenkel (40), der die bewegliche Kontaktlamelle bil­ det, und durch einen zweiten Schenkel (42) verlängert wird, der die Lamelle zur elastischen Rückstellung des Stößels (32) bildet.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktlamelle (40) so gestaltet ist, daß sie normalerweise elastisch auf dem ortsfesten Kontakt (18, 20) anliegt, und daß die Lamelle (42, 58) zur elastischen Rückstellung des Stößels (32) mit der beweglichen Kontaktlamelle (40, 46, 48) zusammenwirkt, um diese elastisch entgegen ihrer Eigenelastizität zur geöffneten Position des Schalters zurückzustellen.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Lamel­ len, die bewegliche Kontaktlamelle (40) und die La­ melle (42) zur elastischen Rückstellung des Stößels, parallel entlang der allgemeinen horizontalen Rich­ tung erstrecken, daß sich die bewegliche Kontaktla­ melle (40) oberhalb des ortsfesten Kontakts (18, 20) erstreckt, mit dem sie durch ein Teilstück ihrer Un­ terseite (48, 50) zusammenwirken kann, und daß die Lamelle (42) zur elastischen Rückstellung des Stößels (32) einen Queransatz (58) umfaßt, der sich gegenüber der Unterseite (48) der beweglichen Kontaktlamelle (40) erstreckt, um diese (40) elastisch zur geöffne­ ten Position des Schalters zurückzustellen.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (32) ver­ schiebbar entlang einer allgemein vertikalen Richtung gelagert ist und daß sein unteres freies Ende (57) mit einem gegenüberliegenden Teilstück (54) der Ober­ seite der Lamelle (42) zur elastischen Rückstellung des Stößels (32) zusammenwirkt.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (32) min ei­ nem gegenüberliegenden Teilstück (54) der Oberseite der Lamelle (42) zur elastischen Rückstellung des Stößels zusammenwirkt, das an deren freiem Ende ange­ ordnet ist.

6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse (12, 14, 16) umfaßt, das den ortsfesten Kon­ takt (18, 20, 22) trägt, in das das Fußstück (28) der leitenden Lamelle (26) eingelassen ist, und ein Ele­ ment (17), in dem der Stößel (32) verschiebbar gela­ gert ist, und daß die Ruheposition des Stößels (32) durch einen mit dem Element (17) verbundenen ortsfe­ sten Anschlag (36) bestimmt ist.

7. Schalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende und elastisch verformbare Lamelle (26) durch Stanzen, Biegen und Formen einer Scheibe aus einem leitenden Werkstoff ausgeführt ist.