DE19814750A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents
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Abstract
Ein elektrischer Schalter, insbesondere Kick-Down-Schalter für ein Kraftfahrzeug, umfaßt ein innerhalb eines Gehäuses (1) über eine Klinkenverzahnung (25) selbsttätig längeneinstellbares, federbelastetes Bedienelement (14), das ein Kontaktelemente aufnehmendes Schaltglied (19) beaufschlagt. Um die Längenjustierung der Klinkenverzahnung (25) zu sichern, weist die Klinkenverzahnung (25) eine Justierwinkelstellung (31), in der einem Teil der Klinkenverzahnung (25) mindestens ein Freiraum (18) zugeordnet und die Klinkenverzahnung (25) linear ineinander verschiebbar ist, und eine Arbeitsstellung (33) auf, in der die Klinkenverzahnung (25) linear ineinander gehaltert ist, wobei das Schaltglied (19) mit einem gehäusefesten, der Justierwinkelstellung (31) zugeordneten Anschlag (21) zusammenwirkt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter,
insbesondere Kick-Down-Schalter für ein Kraftfahrzeug, mit
einem innerhalb eines Gehäuses über eine Klinkenverzahnung
selbststätig längeneinstellbaren, federbelasteten Bedienele
ment, das ein Kontakteelemente aufnehmendes Schaltglied be
aufschlagt.
Aus der DE 32 30 414 C2 ist ein Stößelschalter mit einem in
nerhalb eines Gehäuses selbsttätig längeneinstellbaren Stößel
bekannt. Hierbei ist im Innern des Stößels und auf der Außen
seite eines Schlittens eine zusammenwirkende Klinkenverzah
nung angeordnet. Diese Klinkenverzahnung kann jedoch nach der
Längenjustierung nicht blockiert werden, wodurch eine weitere
unbeabsichtigte Längenveränderung durchgeführt werden kann.
Weiterhin ist der gesamte Stößel, in dem sich die Klinkenver
zahnung befindet, nicht sehr stabil ausgeführt, so daß bei
seitlich einwirkenden Kräften der Schalter leicht beschädigt
werden kann und somit keine elektrische Funktion mehr er
reicht wird. Da die gesamte Klinkenverzahnung innerhalb des
Stößels angeordnet ist, besteht nicht die Möglichkeit eine
durchgeführte Längenjustierung zu sichern. Der Stößel läßt
sich relativ leicht verstellen, wodurch immer wieder eine
Längenjustierung erforderlich ist. Auch ist die Haltekraft
der Klinkenverzahnung verhältnismäßig schwach, so daß sich
vor der Überwindung eines gewünschten Druckpunktes außerhalb
der Klinkenverzahnung die Klinkenverzahnung neu in der Länge
einstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen
Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine
Längenjustierung der Klinkenverzahnung gesichert werden kann,
wobei gleichzeitig ein stabiler, robuster und preiswerter
Schalteraufbau gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die
Klinkenverzahnung eine Justierwinkelstellung, in der einem
Teil der Klinkenverzahnung mindestens ein Freiraum zugeordnet
und die Klinkenverzahnung linear ineinander verschiebbar ist,
und eine Arbeitsstellung aufweist, in der die Klinkenverzah
nung linear ineinander gehaltert ist, wobei das Schaltglied
mit einem gehäusefesten, der Justierwinkelstellung zugeordne
ten Anschlag zusammenwirkt.
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Schalters kann in der
Justierwinkelstellung die Längenjustierung der Klinkenverzah
nung sehr leicht erfolgen. Der einem Teil der Klinkenverzah
nung zugeordnete Freiraum ermöglicht das federnde Zurückwei
chen eines Teiles der Klinkenverzahnung, die sich selbsttätig
wieder mit dem Gegenstück in Eingriff bringt, um so in der
Justierstellung zu verbleiben, die beim Zusammentreffen des
Schaltgliedes mit dem Anschlag erreicht ist. Auch die Durch
führung einer neuen Längenjustierung ist sehr leicht möglich.
Dazu kann das Bedienelement von Hand wieder vom Schalterge
häuse herausgezogen werden, wodurch sich mittels der Klinken
verzahnung eine neue Stellung von Bedienelement zum Gehäuse
des Schalters ergibt. Soll die Längenjustierung gesichert
werden, so wird durch das Verdrehen des Bedienelementes ein
Teil der Klinkenverzahnung aus dem Bereich des Freiraumes
herausbewegt. Der federnde Teil der Klinkenverzahnung ist
blockiert und kann nicht mehr aus seinem Gegenstück herausfe
dern, wodurch ein Formschluß der Klinkenverzahnung sicherge
stellt ist.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht
die Klinkenverzahnung aus mindestens einer Federklinke, die
mindestens einen Federzahn besitzt, und einer zugehörigen
Rastklinke, die mehrere, linear in Reihe hintereinander ange
ordnete Rastzähne aufweist, wobei der Federzahn und die Rast
zähne einander zugewandt im Eingriff sind. Hierdurch ist die
Längenjustierung in einem großem Bereich sichergestellt, da
dem Federzahn der Federklinke mehrere hintereinanderliegende
Rastzähne zur Verfügung stehen. Auch ist eine Anpassung an
die einwirkenden Kräfte durch das Anordnen von mehreren Fe
derzähnen möglich, die in der Justierwinkelstellung der Ar
beitsstellung den einwirkenden Scherkräften widerstehen.
Um ein versehentliches Abziehen des Bedienelementes von dem
Schaltglied während der Längenjustierung zu vermeiden, weist
die Federklinke an ihrem dem Federklinkenfuß zugewandten Ende
einen sägezahnförmigen Federzahn auf, dessen senkrechte Zahn
flanke den Abschluß der Verzahnung der Federklinke bildet wo
bei die Rastklinke an ihrem freien Ende mit einer mit der
senkrechten Zahnflanke korrespondierenden Anschlagfläche ver
sehen ist. Durch das Zusammenwirken der senkrechten Zahnflan
ke der Federklinke und der Anschlagfläche der Rastklinke er
gibt sich in diesem Bereich ein erhöhter Verschiebewider
stand, der beim Abziehen des Bedienelementes taktil zu erfas
sen ist und nur relativ schwer überwunden werden kann.
Eine Verringerung der Teileanzahl und somit eine Kostenredu
zierung wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Er
findung dadurch erzielt, daß die Federklinke am Bedienelement
und die Rastklinke am Schaltglied befestigt ist. Weiterhin
wird durch die Verringerung der Teileanzahl auch eine Ver
kleinerung der zu erwartenden Fertigungstoleranzen erzielt,
wodurch der elektrische Schalter genauer arbeitet.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Federklinke
des Bedienelementes in der Justierwinkelstellung in eine ge
häusefeste Einsetzöffnung einschiebbar, die die Form eines
Kreisringabschnittes mit einer geringfügig größeren lichten
Weite als die Dicke des Federklinkenfußes und in der Justier
winkelstellung den nach außen ausgerichteten, geringfügig
breiteren Freiraum als die Breite der Federklinke aufweist,
wobei sich eine der Federklinke zugewandte Abstützwand des
Freiraumes über die gesamte Justierlänge erstreckt. Somit
sind zum Erreichen der Justier- und Arbeitsstellung keine zu
sätzlichen Teile erforderlich.
Eine Verformung der Klinkenverzahnung soll bei der Längenju
stierung vermieden werden. Weiterhin soll sowohl die Längen
justierung als auch das Neueinstellen vom Kraftaufwand her
leicht bewerkstelligbar sein und zwar ohne eine Beschädigung
von Formelementen. Zweckmäßigerweise ist daher die radiale
Höhe des Freiraumes mindestens so groß wie die Dicke des Fe
derklinkenfußes plus der Höhe der Federzähne.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
liegen die Rastzähne der Rastklinke koaxial mit der Feder
klinke in einem radialen Bereich vor, der mindestens so groß
wie die Länge der kreisringförmigen Einsetzöffnung ist. So
nach ist es möglich, das Bedienelement mit der Federklinke um
den kreisförmigen Abschnitt zu drehen. Die Federzähne der Fe
derklinke gleiten in den Rastzähnen der Rastklinke entlang,
und in dieser Stellung liegt die den Federzähnen gegenüber
liegende Wand der Federklinke an der Abstützwand der Ein
setzöffnung an, wodurch ein weiteres unerwünschtes Verstellen
des Schalters vermieden wird.
Der elektrische Schalter soll erst nach dem Überwinden einer
vorbestimmten Kraft in seiner elektrischen Funktion betätig
bar sein. Bevorzugt weist daher das Schaltglied ein federbe
lastetes, mit einer gehäusefesten Schaltkulisse zusammenwir
kendes Druckstück auf. Erst nach der Überwindung des durch
das federbelastete Druckstück und der Schaltkulisse bewirkten
taktilen Punktes wird die elektrische Funktion geschaltet,
wie dies bei einem in ein Kraftfahrzeug eingebauten Kick-
Down-Schalter gefordert ist.
Die Arbeitsstellung des elektrischen Schalters soll nach der
Längenjustierung des Bedienelementes durch eine sichere Posi
tionierung gewährleistet sein, und der Schalter soll nach der
Betätigung wieder seine justierte Ausgangsstellung einnehmen.
Zweckmäßigerweise besitzt daher die Schaltkulisse eine radia
le Erstreckung von der Justierwinkelstellung bis zur Arbeits
stellung, wobei zwischen der Justierwinkelstellung und der
Arbeitsstellung ein Vorsprung und weiterhin in der Arbeits
stellung eine linear ausgerichtete Druckkulisse vorgesehen
ist. Der Vorsprung verhindert das selbsttätige als auch unbe
wußte Zurückstellen in die Justierwinkelstellung und mit der
Druckkulisse wird die Nullstellung des Schalters festgelegt.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Druckku
lisse einen Druckpunkt auf, von dem sich eine Kulissenschräge
erstreckt, deren Verlauf so ausgebildet ist, daß sie mit der
Entfernung vom Bedienelement immer näher zur Schalterachse
vorliegt. Der Druckpunkt vermittelt die taktile Rückmeldung
beim Überwinden des Schaltpunktes, und die Ausbildung der Ku
lissenschräge unterstützt unter der Wirkung der ferderbela
steten Druckstückes das selbsttätige Rückstellen des elektri
schen Schalters.
Zur Gewährleistung der sicheren elektrischen Funktion ist
ferner bevorzugt am Schaltglied eine federnde Kontaktbrücke
angeordnet, die nach Betätigung des Bedienelementes gehäuse
feste Kontaktanschlüsse überbrückt. Die Auffederung kann an
die gewünschten Erfordernisse angepaßt werden, wodurch ein si
cheres Schalten ohne Beeinflussung des Schaltgefühles ermög
licht wird.
Die Justierung soll einfach ohne weitere Werkzeuge oder Meß
mittel durchführbar sein, wobei durch die Betätigungskräfte
die Kontaktelemente nicht beschädigt werden dürfen. Dazu eig
net sich beim Kick-Down-Schalter der Gesamtverstellweg des
Gaspedales, wobei alle Herstellungstoleranzen am Kraftfahr
zeug berücksichtigt werden. Dies wird nach einer weiteren
Ausgestaltung dadurch erreicht, daß der Anschlag so angeord
net ist, daß die Kontaktbrücke des durch das Bedienelement
betätigten Schaltgliedes mit den gehäusefesten Kontaktan
schlüssen noch nicht in Wirkverbindung steht. Sobald die Ver
stellung bzw. Justierung bis zum Anschlag erreicht ist, er
folgt das Verdrehen des Bedienelementes in die Arbeitsstel
lung. Dabei überwindet das Druckstück den Vorsprung, und der
Schalter ist unter automatischer Berücksichtigung aller Fer
tigungstoleranzen in der optimalen Stellung justiert. Da die
Kontaktelemente sich noch nicht berühren, kann es beim Ver
drehen auch nicht zur Beschädigung derselben kommen.
Zweckmäßigerweise kommt federbelastete Schaltglied beim Dre
hen des Bedienelementes von der Justierwinkelstellung in die
Arbeitsstellung vom Anschlag frei, wodurch die Kontaktbrücke
mit den Kontaktanschlüssen in Verbindung kommt. Somit erfolgt
gleichzeitig mit dem Verdrehen des Bedienelementes das elek
trische Aktivieren des Schalters unter größtmöglichem Schutz
vor Beschädigung.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der
Anschlag die Innenseite des Bodens des Gehäuses auf der das
Schaltglied durch die Beaufschlagung des Bedienelementes zur
Anlage kommt, wobei die Kontaktbrücke mit den Kontaktan
schlüssen in Wirkverbindung steht, und das Schaltglied nach
dem Verdrehen des Bedienelementes von der Justierwinkelstel
lung in die Arbeitsstellung unter der Wirkung einer Rück
stellfeder vom Gehäuseboden entfernt und die Kontaktverbin
dung unterbrochen wird. Diese Ausgestaltung erlaubt einen we
sentlich stabileren und kräftigeren Aufbau des elektrischen
Schalters. Insbesondere ist kein drehbares Schaltglied erfor
derlich, wodurch der innere Aufbau des Schalters wesentlich
robuster und preiswerter ist.
Durch den Einsatz von Schleifkontakten kann auf einen teuren
Einsatz von Edelmetallen, wie er bei Tastkontakten erforder
lich ist, verzichtet werden. Daher ist bei der alternativen
Ausführung bevorzugt die Kontaktbrücke eine seitlich am
Schaltglied befestigte Kontaktfeder, die beim Betätigen des
Bedienelementes an einer Gehäusewand entlanggleitet und sich
auf die Kontaktanschlüsse aufschiebt. Bei der Betätigung des
Schalters kommt es zur Selbstreinigung der Schleifkontakte
und somit zu einer erhöhten Lebensdauer des Schalters.
Um den Schalter robuster zu machen, damit auch Querkräfte
besser vertragen werden, besteht nach einer vorteilhaften
Weiterbildung der alternativen Ausführung das Bedienelement
aus einer das Gehäuse umgreifenden, endseitig mit einem Deckel
geschlossenen Hülse mit einem konzentrischen Zapfen, wo
bei der Zapfen länger als die Hülse ist. Durch die lange
Überdeckung der Einzelteile steht eine große Fläche für die
Abstützung der Querkräfte zur Verfügung, und der Schalter ist
wesentlich stabiler im Aufbau. Um diesen Effekt noch zu ver
stärken taucht zweckmäßigerweise der Zapfen in eine am
Schaltglied angebrachte Aufnahme drehfest ein, wobei die Auf
nahme bis an die Innenseite des Deckels reicht.
Jeder Schalter ist in der gleichen Lage einzubauen, damit die
Zuleitung einen optimalen Verlauf und eine kurze Länge auf
weist. Um dies zu gewährleisten ist bevorzugt am Gehäuse eine
Befestigungsvorrichtung angebracht, mit der der Schalter an
einer Konsole unverwechselbar eingesetzt und mit einem Riegel
gesichert ist.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nach
folgenden Beschreibung anhand zweier Ausführungsbeispiele,
die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen, unbetä
tigten Schalter in der justierten Stellung,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß Fig. 1 vor dem Justieren des
Schalters,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Schalter nach Fig. 1, ent
lang der Linie III-III,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß Fig. 3 im betätigten Zustand des
Schalters,
Fig. 5 einen Teilschnitt gemäß Fig. 7 in Pfeilrichtung V,
in justierter nicht gesicherter Position,
Fig. 6 einen Teilschnitt gemäß Fig. 8 in Pfeilrichtung VI
in justierter und gesicherter Position,
Fig. 7 einen Schnitt durch Fig. 1 entlang der Linie VII-VII
in ungesicherter Position,
Fig. 8 einen Schnitt gemäß Fig. 7 in gesicherter Position,
Fig. 9 einen Schnitt durch Fig. 1 entlang der Linie IX-IX,
in gesicherter Position,
Fig. 10 eine Ansicht auf den Schalter gemäß Fig. 1 in Pfeil
richtung X in der Einsetzposition in ein Bodenblech,
Fig. 11 eine Ansicht auf den Schalter gemäß Fig. 10 in der
veriegelten Einsetzposition,
Fig. 12 einen Schnitt durch einen alternativen erfindungsge
mäßen Schalter analog zu Fig. 1,
Fig. 13 einen Schnitt durch den Schalter gemäß Fig. 1 ent
lang der Linie XIII-XIII,
Fig. 14 einen Schnitt durch den Schalter gemäß Fig. 12, ent
lang der Linie XIV-XIV,
Fig. 15 eine Ansicht auf den Schalter gemäß Fig. 12 in
Pfeilrichtung XV,
Fig. 16 eine Teilansicht auf den Schalter gemäß Fig. 15 in
Pfeilrichtung XVI,
Fig. 17 einen Teilschnitt des Schalters gemäß Fig. 13 im un
betätigten Zustand, und
Fig. 18 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit XVIII
der Fig 17.
Die Fig. 1 bis 11 stellen eine Ausgestaltungsart des erfin
dungsgemäßen elektrischen Schalters dar. Das Gehäuse 1 ist
zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Gehäuseoberteil 2
und einem Gehäuseunterteil 3, deren Verbindung über nicht
dargestellte Klipse erfolgt. Am Gehäuseunterteil 3 ist ein
Steckerkragen 4 angeformt, in dem zwei Kontaktanschlüsse 5
geschützt einliegen. Die Kontaktanschlüsse 5 sind im Gehäu
seunterteil 3 mit Kunststoff umspritzt eingebettet und weisen
innerhalb der Umspritzung eine Abwinklung 6 auf. Jedes Ende
der Abwinklung 6 liegt im Innern des Gehäuseunterteiles 3
frei und trägt dort einen Kontaktniet 7. Am Gehäuseunterteil
3 befindet sich weiterhin eine drehbare Befestigungsvorrich
tung 8 mit einer Schlüsselweite 9, um den Schalter in einer
Konsole 10 zu befestigen. Die Befestigungsvorrichtung 8 ist
so ausgelegt, daß der Schalter unverwechselbar in die Konsole
10 eingesetzt und befestigt wird. Hierbei wird die Befesti
gungsvorrichtung 8 mit einem entsprechenden Gabelschlüssel
über die Schlüsselweite 9 um das Gehäuseunterteil 3 gedreht.
Am Gehäuseunterteil 3 ist dazu ein umlaufender Wulst 11 ange
spritzt, der in einer entsprechenden Nut an der Befestigungs
vorrichtung 8 einliegt und das Verdrehen zuläßt. Bei dieser
Ausgestaltung weist der Steckerkragen 4 immer eine vorbe
stimmte Lage auf und wird nicht mitgedreht. An der Befesti
gungsvorrichtung 8 ist ein Riegel 12 vorhanden, mit dem der
Schalter in der Konsole 10 gesichert wird.
Die Fig. 1 und 3 stellen den Schalter im justierten, nicht
betätigtem Zustand dar, bei dem eine Kontaktbrücke 13 nicht
mit den Kontaktnieten 7 der Kontaktanschlüsse 5 in Verbindung
steht. Die Fig. 2 zeigt den Schalter um 90° gedreht, wobei
ein Bedienelement 14 noch nicht am Gehäuse 1 justiert ist.
Zum Justieren wird das Bedienelement 14 mit seinen vier Fe
derklinken 15 in zwei in einer Deckwand 16 des Gehäuses 1
vorhandene gehäusefeste Einsetzöffnungen 17 eingesteckt, und
zwar dort, wo Freiräume 18 vorhanden sind. Diese Anordnung
stellt die Justierwinkelstellung 31 dar. Die Freiräume 18 er
strecken sich über die gesamte Länge des Gehäuseoberteiles 2.
Zum Justieren ist der Schalter bereits mit seiner Befesti
gungsvorrichtung 8 an der Konsole 10, welche einem Gaspedal
(nicht dargestellt) zugeordnet ist, gehaltert. Das Einschie
ben des Bedienelementes 14 erfolgt mit dem Gaspedal. Dabei
wird ein Schaltglied 19 über das Bedienelement 14 in Richtung
des Gehäuseunterteiles 3 entgegen der Kraft einer Rückstell
feder 20 bewegt, bis es an einem Anschlag 21 zur Anlage
kommt. Bei der weiteren Betätigung des Gaspedales gleiten die
Federzähne 22 der Federklinken 15 über die Rastzähne 23 der
am Schaltglied 19 vorhandenen Rastklinken 24, wobei die Fe
derklinken 15 in den jeweiligen Freiraum 18 gedrückt werden.
Sobald ein Federzahn 22 zwischen zwei Rastzähnen 23 zu liegen
kommt, federt die Federklinke 15 in die Rastklinke 24 ein. In
dieser Anordnung stellen die Federklinken 15 mit den Feder
zähnen 23 und die Rastklinken 24 mit den Rastzähnen 23 die
Klinkenverzahnung 25 dar. Nach Beendigung des Gaspedalweges
stellt sich eine entsprechende Stellung ein, in der eine ver
rastete Anordnung vorliegt. In dieser Position befindet sich
das im Schaltglied 19 gehaltene Druckstück 26 in einer Kugel
führung 27 des Gehäuseoberteiles 2. Das Druckstück 26, das in
einer Schaltgliedbohrung 30 eingesetzt ist, besteht aus zwei
Kugeln 28 und einer zwischengeschalteten Druckfeder 29.
Der Schalter muß nun in die Arbeitsstellung 33 (sh. Fig. 8)
überführt werden. Dies erfolgt durch Drehen des Bedienelemen
tes 14 entgegen dem Uhrzeigersinn (sh. Fig. 7). Dabei werden
die Kugeln 28 des Druckstückes 26 beim Übergleiten des Vor
sprunges 32 entgegen der Kraft der Druckfeder 29 in die
Schaltgliedbohrung 30 gedrückt. Sobald die Kugeln 28 am Vor
sprung 32 vorbei sind, kommen sie in einer Druckkulisse 34 zu
liegen, welche sich in der Arbeitsstellung 33 befinden.
Gleichzeitig werden die am Bedienelement 14 befestigten Fe
derklinken 15 mit ihrem Federklinkenfuß 35 in den kreisring
förmigen Einsetzöffnungen 17 gedreht. Die Einsetzöffnungen 17
besitzen im gedrehten Bereich keinen Freiraum 18 mehr und ha
ben dort nur eine geringere lichtere Weite als die Dicke des
Federklinkenfußes 35. Von dieser lichten Weite ausgehend
pflanzt sich eine Abstützwand 36 fort an der sich die Außen
seite der Federklinke 15 abstützt und die verhindert, daß
sich die Federzähne 22 aus dem Eingriff der Rastzähne 23 lö
sen. Über den gesamten Bereich der kreisringförmigen Ein
setzöffnungen 17 erstrecken sich die Rastzähne 23 der Rast
klinken 24, wodurch ein Gleiten der Federzähne 22 zwischen
den Rastzähnen 23 ermöglicht wird. Nach dem Vorliegen dieser
Situation ist das Bedienelement 14 nun in dieser Höhenlage
justiert und gesichert.
Beim Drehen des Bedienelementes 14 wird das Schaltglied 19
mitgedreht. Dabei kommt es von dem Anschlag 21 frei und kann
bei weiterer Betätigung des Bedienelementes 14 in das Innere
des Gehäuseunterteiles 3 eintauchen. Der Anschlag 21 befindet
sich nur auf einem geringen Bereich des Gehäuseunterteiles 3,
und zwar diametral angeordnet. Entsprechende Aussparungen be
finden sich im Schaltglied 19 (nicht dargestellt), in die die
Anschläge 21 eintauchen.
Die im Schaltglied 19 gehalterten Druckstücke 26 arbeiten mit
einer Schaltkulisse 58 zusammen, die sich aus je einer Kugel
führung 27, einem Vorsprung 32, einer Druckkulisse 34 und der
Kulissenschräge 38 zusammensetzt.
Der Schalter hat somit seine Nullstellung und ist für die Be
tätigung bereit. Bei der Betätigung des Gaspedals durch
streift dieses einen großen freien Bereich und kommt erst
kurz vor dem Endanschlag am Bedienelement 14 zur Anlage. Soll
nun der Schalter betätigt werden, so ist ein vorbestimmter
hoher Kraftaufwand erforderlich, durch den die Kugeln 28 des
Druckstückes 26 entgegen der Kraft der Druckfeder 29 zurück
weichen, und die Kugeln 28 den Druckpunkt 37 der Druckkulisse
34 überwinden und somit auf die Kulissenschräge 38 auflaufen.
Dort liegen die Kugeln 28 weiterhin an, und die zum Be
dienelement 14 sich öffnende Kulissenschräge 38 bewirkt eine
resultierende Rückstellkraft des Bedienelementes 14. Diese
Rückstellkraft wird noch durch die zusätzliche Rückstellfeder
20 verstärkt, wodurch der Schalter nach der Beendigung der
Betätigung sicher selbsttätig zurückstellt.
Am Schaltglied 19, zu dem alle mit ihm gleich bewegten son
stigen, nicht näher beschriebenen Einzelteile gehören, befin
det sich, den Kontaktanschlüssen 5 gegenüberliegend, die
durch eine Druckfeder 39 eingespannte Kontaktbrücke 13. In
diesem Bereich besitzt das Schaltglied 19 eine Aufnahmeboh
rung 40, in der die Druckfeder 39 einliegt, Freispritzungen
41 für die Kontaktbrückenhalterung 42, eine im Querschnitt u-förmige
Mitnahmenut 43, in der die Basis 44 der Kontaktbrücke
13 einliegt, sowie zwei, symmetrisch zur Aufnahmebohrung 40
angeordnete, mit Fasen versehene Stecklöcher 46, durch die
die mit Federlaschen 47 versehenen Schenkel 45 der Kontakt
brücke 13 eingesetzt sind. Im unbetätigten Zustand liegen die
Federlaschen 47 unter der Wirkung der Druckfeder 39 an der
Wand der Freispritzung 41 an (Fig. 3). Im betätigten Zustand
liegen die Kontaktpunkte 48 der Kontaktbrücke 13 an den Kon
taktnieten 7 der Kontaktanschlüsse 5 unter der Kraftwirkung
der Druckfeder 29 an, und die elektrische Verbindung ist her
gestellt. Dabei tauchen die Schenkel 45 der Kontaktbrücke 13
in die Freispritzungen 41 ein und die Federlaschen 47 liegen
nicht mehr an der Wand der Ereispritzungen 41 an.
In den Fig. 12 bis 16 ist eine alternative Ausführung des
Schalters gezeigt. Soweit die Einzelheiten und Funktionen
gleich sind, werden sie hier nicht mehr beschrieben. Um den
Schalter robuster zu gestalten, damit größere Querkräfte
schadlos einwirken können, besteht das Schaltglied 19 nur aus
einem Spritzteil. Die Rückstellfeder 20 ist in einem Dom 48
im Bereich der Befestigungsvorrichtung 8 untergebracht, wo
durch der dem Bedienelement 14 zugeordnete Bereich des Schalt
gliedes 19 wesentlich massiver ausgestaltet ist. Der Anschlag
21 ist hierbei die Innenseite 49 des Bodens 59 des Gehäuses
1. Die Kontaktbrücke 13 ist eine als Stanzteil ausgebildete
Kontaktfeder, die seitlich am Schaltglied 19 eingeklipst ist.
Die im Gehäuseunterteil 3 eingespritzten Kontaktanschlüsse 5
besitzen eine einfache Abwinklung 50, dir frei liegt und beim
Betätigen mit der Kontaktbrücke 13 in Wirkverbindung kommt.
Durch das Verlegen der Kontaktbrücke 13 an die Seite des
Schaltgliedes 19 ist ein tieferes Eintauchen des robusten
Schaltgliedes 19 in das Gehäuse 1 möglich, wodurch die Bauart
des Schalters nochmals stabiler wird.
Das Bedienelement 14 umfaßt eine einstückige robuste Hülse
51, die das Gehäuse 1 umgreift. Die Hülse 51 umgreift sowohl
das Gehäuseoberteil 2 als auch das Gehäuseunterteil 3, wobei
in einem Bereich eine Belüftungsöffnung 52 vorgesehen ist.
Weiterhin ist die Hülse 51 mit einem Deckel 53 verschlossen,
der an seiner Außenseite ballig ausgebildet ist. Der Deckel
53 besitzt einen konzentrischen, im Querschnitt kreuzförmigen
Zapfen 54, der länger ist als die Höhe der Hülse 51. Im
Schaltglied 19 ist eine Aufnahme 55 eingelassen, die in einem
bis an die Innenseite des Deckels 53 reichenden Turm 56 vor
liegt, der außerdem noch Materialersparniskammern aufweist.
Auch die Aufnahme 55 ist im Querschnitt kreuzförmig ausgebil
det, wodurch das Schaltglied 19 beim Drehen des Bedienelemen
tes 14 von der Justierwinkelstellung 31 in die Arbeitsstel
lung 33 mitgedreht wird. Die lange Überdeckung zwischen dem
Turm 56 und dem Zapfen 54 bewirkt einen robusteren und stabi
leren Aufbau des elektrischen Schalters. Im Gehäuseunterteil
3 ist ein genügend großer Raum für das Eintauchen des Schalt
gliedes 19 mit seiner Kontaktbrücke 13 vorhanden, die erst
nach dem Drehen des Bedienelementes 14 in die richtige Lage
zu den Kontaktanschlüssen 5 gebracht wird.
Die Befestigungsvorrichtung 8 ist mit dem Gehäuseunterteil 3
einstückig ausgeführt. Nach dem unverwechselbaren Einstecken
in eine Konsole 10 wird der gesamte Schalter gedreht und ver
rastet mit dem Riegel 12. Zwar wird der Steckerkragen 4 mit
den Kontaktanschlüssen 5 mitgedreht, was jedoch eine Veringe
rung der Teileanzahl und somit der Herstellungskosten und ei
ne weitere Versteifung des Gehäuses 1 zur Folge hat. Alterna
tiv kann die Befestigungsvorrichtung 8 auch als Bajonett-
Verschluß ausgeführt sein.
In der in den Fig. 17 und 18 dargestellten Ausführungsform
der Federklinke 15 weist diese an ihrem dem Federklinkenfuß
35 zugewandten Ende einen sägezahnförmigen Federzahn 60 auf,
dessen senkrechte Zahnflanke 61 an einer Anschlagfläche 62 am
freien Ende der Rastklinke 24 anliegt. Diese Position wird in
der ausgeschobenen Endlage des Bedienelementes 14 während des
Justierens des Schalters erreicht. Das Zusammenwirken der
senkrechten Zahnflanke 61 des Federzahns 60 mit der Anschlag
fläche 62 wirkt einem versehentlichen Abziehen des Bedienele
mentes 14 von dem Schaltglied 19 entgegen, da ein erhöhter
Verschiebewiderstand im Vergleich zu dem Verschiebewiderstand
vorliegt, der beim Gleiten der schrägen Zahnflanken 63 der
Federzähne 22 auf den Rastzähnen 23 vorhanden ist. Die Über
windung des erhöhten Verschiebewiderstandes ist während der
Justierung des Schalters taktil wahrnehmbar und wird daher
nicht versehentlich vollzogen.
Claims (18)
1. Elektrischer Schalter, insbesondere Kick-Down-Schalter
für ein Kraftfahrzeug, mit einem innerhalb eines Gehäu
ses (1) über eine Klinkenverzahnung (25) selbststätig
längeneinstellbaren, federbelasteten Bedienelement (14)
das ein Kontakteelemente aufnehmendes Schaltglied (19)
beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Klinkenverzahnung (25) eine Justierwinkelstel
lung (31), in der einem Teil der Klinkenverzahnung (25)
mindestens ein Freiraum (18) zugeordnet und die Klin
kenverzahnung (25) linear ineinander verschiebbar ist,
und eine Arbeitsstellung (33) aufweist, in der die
Klinkenverzahnung (25) linear ineinander gehaltert ist,
wobei das Schaltglied (19) mit einem gehäusefesten, der
Justierwinkelstellung (31) zugeordneten Anschlag (21)
zusammenwirkt.
2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klinkenverzahnung
(25) aus mindestens einer Federklinke (15), die minde
stens einen Federzahn (22) besitzt, und einer zugehöri
gen Rastklinke (24) besteht, die mehrere, linear in
Reihe hintereinander angeordnete Rastzähne (23) auf
weist, wobei der Federzahn (22) und die Rastzähne (23)
einander zugewandt im Eingriff sind.
3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federklinke (15) an
ihrem dem Federklinkenfuß (35) zugewandten Ende einen
sägezahnförmigen Federzahn (60) aufweist, dessen senk
rechte Zahnflanke (61) den Abschluß der Verzahnung der
Federklinke (15) bildet, wobei die Rastklinke (24) an
ihrem freien Ende mit mit der senkrechten Zahnflanke
(61) korrespondierenden Anschlagfläche (62) versehen
ist.
4. Elektrischer Schalter nach den Ansprüchen 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
klinke (15) am Bedienelement (14) und die Rastklinke
(24) am Schaltglied (19) befestigt ist.
5. Elektrischer Schalter nach den Ansprüchen 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
klinke (15) des Bedienelementes (14) in der Justierwin
kelstellung (31) in eine gehäusefeste Einsetzöffnung
(17) einschiebbar ist, die die Form eines Kreisringab
schnittes besitzt mit einer geringfügig größeren lich
ten Weite als die Dicke des Federklinkenfußes (35) und
in der Justierwinkelstellung (31) den nach außen ausge
richteten, geringfügig breiteren Freiraum (18) als die
Breite der Federklinke (15) aufweist, wobei sich eine
der Federklinke (15) zugewandte Abstützwand (36) des
Freiraumes (18) über die gesamte Justierlänge er
streckt.
6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die radiale Höhe des
Freiraumes (18) mindestens so groß wie die Dicke des
Federklinkenfußes (35) plus der Höhe der Federzähne
(22) ist.
7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rast
zähne (23) der Rastklinke (24) koaxial mit der Feder
klinke (15) in einem radialen Bereich vorliegen, der
mindestens so groß wie die Länge der kreisringförmigen
Einsetzöffnung (17) ist.
8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schalt
glied (19) ein federbelastetes, mit einer gehäusefesten
Schaltkulisse (58) zusammenwirkendes Druckstück (26)
aufweist.
9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltkulisse (58)
eine radiale Erstreckung von der Justierwinkelstellung
(31) bis zur Arbeitsstellung (33) besitzt, wobei zwi
schen der Justierwinkelstellung (31) und der Arbeits
stellung (33) ein Vorsprung (32) und in der Arbeits
stellung (33) eine linear ausgerichtete Druckkulisse
(34) vorgesehen ist.
10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckkulisse (34)
einen Druckpunkt (37) aufweist, von dem sich eine Ku
lissenschräge (38) erstreckt deren Verlauf so ausgebil
det ist, daß sie mit der Entfernung vom Bedienelement
(14) immer näher zur Schalterachse vorliegt.
11. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß am
Schaltglied (19) eine federnde Kontaktbrücke (13) ange
ordnet ist, die nach Betätigung des Bedienelementes
(14) gehäusefeste Kontaktanschlüsse (5) überbrückt.
12. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der An
schlag (21) so angeordnet ist, daß die Kontaktbrücke (13)
des durch das Bedienelement (14) betätigten
Schaltgliedes (19) mit den gehäusefesten Kontaktan
schlüssen (5) noch nicht in Wirkverbindung steht.
13. Elektrischer Schalter nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das federbelastete
Schaltglied (19) beim Drehen des Bedienelementes (14)
von der Justierwinkelstellung (31) in die Arbeitsstel
lung (33) vom Anschlag (21) frei kommt, wodurch die
Kontaktbrücke (13) mit den Kontaktanschlüssen (5) in
Verbindung kommt.
14. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der An
schlag (21) die Innenseite 49 des Bodens (59) des Ge
häuses (1) ist, auf der das Schaltglied (19) durch die
Beaufschlagung des Bedienelementes (14) zur Anlage
kommt, wobei die Kontaktbrücke (13) mit den Kontaktan
schlüssen (5) in Wirkverbindung steht und das Schalt
glied (19) nach dem Verdrehen des Bedienelementes von
der Justierwinkelstellung (31) in die Arbeitsstellung
(33) sich unter der Wirkung einer Rückstellfeder (20)
vom Gehäuseboden (59) entfernt und die Kontaktverbin
dung unterbrochen wird.
15. Elektrischer Schalter nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (13)
eine seitlich am Schaltglied (19) befestigte Kontaktfe
der ist, die beim Betätigen des Bedienelementes (14) an
einer Gehäusewand entlanggleitet und sich auf die Kon
taktanschlüsse (5) aufschiebt.
16. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis
11, 14 und 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Bedienelement (14) aus einer das Gehäuse (1)
umgreifenden, endseitig mit einem Deckel (53) geschlos
senen Hülse (51) mit einem konzentrischen Zapfen (54)
besteht, wobei der Zapfen (54) länger als die Hülse
(51) ist.
17. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis
11, 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zapfen (54) in eine am Schaltglied (19) ange
brachte Aufnahme (55) drehfest eintaucht, wobei die
Aufnahme (55) bis an die Innenseite des Deckels (53)
reicht.
18. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß am Ge
häuse (1) eine Befestigungsvorrichtung (8) angebracht
ist, mit der der Schalter an einer Konsole (10) unver
wechselbar eingesetzt und mit einem Riegel (12) gesi
chert ist.
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- 1999-03-25 DE DE59913803T patent/DE59913803D1/de not_active Expired - Fee Related
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DELPHI TECHNOLOGIES, INC. (N.D.GES.D. STAATES DELA |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: PATENTANWAELTE BECKER & AUE, 55411 BINGEN |
|
8141 | Disposal/no request for examination |