DE2146481C3 - Für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen bestimmter elektrischer Schalter - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen bestimmten, an die Getriebegehäusewandung anschließbaren und auf bestimmte Stellungen von Getriebeteilen des Kraftfahrzeuggetriebes ansprechenden, elektrischen Schalter, welcher mit einem axial bewegten Stößel ausgestattet ist, der von den genannten Getriebeteilen bewegt wird und dabei einen Stromkreis des Fahrzeugs öffnet bzw. schließt.

In vielen Fällen wird ein am Getriebegehäuse angebrachter elektrischer Schalter verwendet, um bestimmte (ictriebcstellungen zu erfassen und sie in entsprechende Signale umzuwandeln. Dies ist z.B. erforderlich bei der Kopplung eines Rückfahrscheinwerfers an den Rückwärtsgang. Ein weiteres Anwen · dungsgebiet liegt bei Kraftmaschinen mit automatischen Getrieben vor. Hier muß Sorge dafür getragen werden, daß der Motor nicht angelassen werden kann,

wenn das Getriebe sich nicht in der Lcerlaufstellung

befindet. . .

Normalerweise wird das Schaltergehause in eine Gewindebohrung des Getriebegehäuses eingeschraubt Da einerseits die axiale Stellung des Schaltstößels den Schaltzustand derartiger Schalter bestimmt andererseits sich Schwierigkeiten ergeben. eenaue Toleranzen zwischen dem Stößel-Betätieungsteil innerhalb des Getriebegehauses und der Außenseite des Getriebegehäuses einzuhalten, sind bereits elektrische Schalter bekanntgeworden (USA-Patentschrift 3423549), die solchen Fertieunestoleranzen Rechnung tragen. Zu diesem Zwecke fst der Schalterstößel von einem beweglichen Teil umgeben das unter Vorspannung gegen das Stößel-Betätieungsteil anliegt. Durch die Vorspannung wird zusätzlicher Reibungswiderstand gegenüber einer Stößelbewegung erzeugt und erfordert dementsprechend eine größere Kraft, um den Stößel zu verstellen, was seinerseits den Verschleiß erhöht.

Es sinü bereits auch Schalter bekanntgeworden, bei denen zwei axial bewegliche Schaltstößel in das Getriebegehäuse hineinragen. Hier müssen besondere Vorkehrungen hinsichtlich der Abdichtung des Getriebegelviuses getroffen werden oder die Kontaktstellen müssen innerhalb des Getriebegehauses liegen, was jedoch zu Schaltfunken im Getriebeöl führen kann, was in unerwünschter Weise zu erhöhter Kontaktkorrosion und möglicherweise zum Kurzschluß

Aufgabe der Erfindung ist es, einen für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen bestimmten elektrischen Schalter zu schaffen, der verhältnismäßig große Toleranzen zwischen dem Schaltstößel und dem Stößel-Befestigungsteil zuläßt und die exakte relative Position der einzelnen Teile während des Einbaus von selbst einstellt, ohne daß hierfür nachteilige Wirkungen hinsichtlich wirksamer Schalterbetätigung oder Verschleiß eintreten.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem eingangs erwähnten Schalter erfindungsgemäß dadurch, daß zwischen dem Stößel und dem von ihm axial bewegten Kontaktteil mindestens ein Bewegungs-Übertragungselement eingeschaltet ist, das bei Auftreten größerer Axialkräfte auf den Stößel, als sie den vorbestimmten Schalterbetätigungskräften entsprechen, eine bleibende Veränderung des Abstandes zwischen getriebeseitigem Stößelende und dem vorgenannten Kontaktteil zuläßt.

Das Bewegungs-Übertragungselement sorgt während des normalen Schalterbetriebes für eine axial feste Verbindung zwischen Stößel und Kontaktteil. Lediglich während des Einbaus des erfindungsgemäßen Schalters erfolgt eine Relativverschiebung zwischen Stößel und Kontaktteil so lange, bis sämtliche Schalterteile sich in ihrer richtigen Betriebsposition befinden. Dies geschieht beispielsweise in der Form, daß das Schaltergehäuse in eine Gewindebohrung eines Getriebegehäuses eingeschraubt wird, wobei das vordere Ende des Schaltstößels gegen ein Getriebeteil anliegt, wodurch während des Weiterschraubens der Stößel in das Schaltergehäuse hineinbewegt wird und sich gegenüber dem Kontaktteil so lange verschiebt, bis das Schaltergehäuse fest mit dem Getriebegehäuse verschraubt ist. Da das Kontaktteil bereits bei der Schaltertertigung seine vorgegebene Lage im Schaltergehäuse erhält, ist bei der Montage des Schalters am Getriebegehäuse ohne Belang, welche Toleranzen

zwischen Außenseite des Getriebegehäuses und dem Getriebeieil eingehalten werden.

Weitete vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausiührungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen nähe^r beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch den erfindungsgemäßen Schalter,

Fig. 2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schalternach Fig. 1 angebracht am Getriebegehäuse,

Fig. 3 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen SchalterähnlichwieinFig. 2, jedoch in einer anderen Schaltposition,

Fig. 4 perspektivisch ein Schlupfkupplungselement,

Fig. 5 bis 8 vereinfachte Längsschnitte durch den erfindungsgemäßen Schalter ähnlich Fig. 2 während der unterschiedlichen Einbaustufen des erfindungsgemäßen Schalters an einem Getriebe und

Fig. 9 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schalter nach Fig. 2 entlang der Linie 9-9.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches einen mit Gewinde versehenen, zylindrischen Ansatz 14 aufweist, der von einer Anschlagschulter 16 absteht. Aus der Mitte des Ansatzes 14 ragt ein Stößel 18 heraus. Am entgegengesetzten Ende des Schalters 10 befindet sich eine isolierende Grundplatte 20, von welcher sich vier elektrische Anschlüsse 21, 22,23 und 24 erstrecken. Das Anschlußpaar 21, 22 ist für die Rückwärtsganganzeige eines Fahrzeugs vorgesehen und das Anschlußpaar 23, 24 in den Anlasserstromkreis geschaltet. Der Stößel 18 schließt entweder einen Stromkreis nur über die Anschlüsse 21, 22 oder über die Anschlüsse 23, 24 in seinen Endlagen. Dazwischen sind beide Stromkreise geöffnet.

Wie deutlicher aus Fig. 2 ersichtlich ist, erstreckt sich der Stößel 18 durch eine zylindrische Bohrung 128 in einen Raum 19 hinein, der vom Gehäuse 12 und der Grundplatte 20 begrenzt wird. In dem Gehäuse 12 ist der Stößel 18 mit einem zylindrischen, elektrisch isolierenden Schieber 26 verbunden, welcher eine ringförmige Nut 28 am Umfang aufweist, die einen Kontaktring 30 aufnimmt. Die Anschlüsse 21 und 22 sind durch die Grundplatte 20 hindurch mit Kontakten 31 bzw. 32 elektrisch verbunden, welche unter Vorspannung gegen die zylindrische Oberfläche des Schiebers 26 anliegen. Wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, liegen, wenn der Stößel 18 einwärts bewegt wird, die Kontakte 31 und 32 gegen den Kontaktring 30, um den Stromkreis zwischen den Anschlüssen 21 und 22 zu schließen. Dieser Stromkreis schließt Nieten Sl und 52 ein, welche durch die Grundplatte 20 hindurch die Anschlüsse 22, 21 um' Kontakte 31, 32 miteinander verbinden.

Die Oberfläche des Kontaktringes 30 liegt in einer Ebene mit der zylindrischen Oberfläche des Schiebers 26, um eine glatte Bewegung zwischen dem Kontaktring 30 und den Kontakten 31, 32 zu ermöglichen.

Der Schieber 26 und der Stößel 18 sind in Richtung Ansatz 14 vorgespannt mittels einer Schraubenfeder 36 (in Fig. 2 nach rechts gesehen). Der Schieber 26 zwischen der in Fig. 2 dargestellten Zage, in welcher sein hinterer Rand 26VeJnC Anschlagfläche 20A" berührt, die an der vorderen Fläche der Grundplatte 20 gebildet ist.

Wenn der Schieber 26 sich nach vorn bewegt, unterbricht er den Kontakt zwischen den Kontakten 31. 32.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, können die Anschlüsse 23, 24 mit den inneren Schaltkomakten 33 bzw. 34 elektrisch verbunden werden. Diese Kontakte 33, 34 sind ähnlich wie die Kontakte 31, 32, liegen jedoch vor den Kontakten 31, 32 gegen die Schieberoberfläche. Die Anordnung der Kontakte 31, 32, 33 und 34 in bezug auf die Achse des Schiebers 26 ist in Fig. 9

'■° dargestellt. Wenn der Schieber 26 sich in der vorderen Stellung befindet, wird, wie in Fig. 3 dargestellt, ein elektrischer Stromkreis geschlossen über die Anschlüsse 23 und 24, die Nieten 53, 54, die Kontakte 33, 34 sowie den Kontaktring 30. Dieser Stromkreis wird unterbrochen, wenn der Stößel 18 den Schieber 26 zur Fläche 2ΆΧ zurückbewegt.

Der Schalter 10 wird vorzugsweise in der Weise verwendet, daß er in der Wand eines Getriebegehäuses montiert wird. Er weist hierfür einen abdichtenden O-Ring 17 auf, der in einer Nut 15 im Stößel 18 sitzt. Der O-Ring 17 wird in dem Teil des Stößels 18 angeordnet, welcher (bei Gebrauch) stets in Berührung mit der Bohrung 12B steht, um so die Kammer 19 gegenüber dem Getriebe abzudichten.

Ein zweiter O-Ring 27 dichtet das Gehäuse 12 gegenüber der Grundplatte 20 ab. Die Kammer 19 ist somit sowohl gegen Straßenschmutz und Wasser von der Außenseite des Getriebegehäuses her als auch gegen Getriebe-Strömungsmittel und irgendwelche Verunreinigungen aus dem Getriebegehäuse abgedichtet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ferner teilweise ein Getriebe 60 mit einem Gehäuse 62, durch welches hindurch eine Bohrung 64 mit Innengewinde verläuft.

die den selbstsichernden Gewindeansatz 14 aufnimmt.

Im Getriebegehäuse ist angrenzend an tue Gewin-

debohrung 64, welche den Schalter 10 aufnimmt, ein Nocken 54 vorgesehen, welcher eine Nockenfläche 56 aufweist, die einen eingesenkten Abschnitt 58 und einen erhabenen Abschnitt 59 besitzt. Wenn das Getriebe 60 auf »Parken«, oder (wenn vorgesehen) auf »Neutral« steht, ist der Nocken 54 so angeordnet, wie in Fig. 2 dargestellt, mit dem Abschnitt 59 gegenüber der Bohrung 64. Wenn der Schalthebel bewegt wird, um das Getriebe 60 »Rückwärts« zu stellen, wird der Abschnitt 58 bewegt (wie in Fig. 2 dargestellt), so daß er der Bohrung 64 gegenüberliegt. Der dazwischenliegende Nockenflächen-Abschnitt 56 ist für die Vorwärtsgänge vorgesehen. Es ist viel einfacher, die

Nockenfläche 56 in engeren Toleranzen herzustellen als enge Toleranzen für die Außenseite des Gehäuses 62 einzuhalten, welche den Sitz für den Schalter 10 bildet. Es ist noch schwieriger, enge Toleranzen zwischen den Nockenflächen und den Schaltkontakten des Schalters 10 einzuhalten.

Der Schalter 10 ist ferner mit Mitteln versehen, die allgemein mit 40 bezeichnet sind und zum automatischen Einstellen der Position des Stößels 18 dienen. Diese automatische Selbsteinstellung und Fixierung des Stößels 18 berücksichtigt einen größeren ToIcranzbereich zwischen der Nockenflächc 56 un<\ den elektrischen Kontakten. Bei der dargestellte!, Bauform weisen diese Mittel 40 eine axiale zylindrische Bohrung 42 im Schieber 26, in die ein Abschnitt des Stößels 18 hineinragt und ein Schlupfkupplungselement 44 in Form einer mit Schlitzen versehenen Hülse mit Sicherheitsflansch auf, wie in Fig. 4 deutlich zu erkennen ist. Das Schlupfkupplungselement ermög-

licht eine teleskopische Bewegung des Stößels 18 in den Schieber 26 hinein bei einer relativ großen Kraft, die ausreicht, um das Element 44 zu überwinden.

Auf Fig. 4 bezugnehmend ist zu erkennen, daß das Schlupfkupplungselemcnt 44 an einem Ende einen radialen Flansch 44/? aufweist, welcher eine Schulterfläche 44S bildet, die gegen die Vorderfläche 26Fdcs Schiebers 26 (Fig. 2 und 3) anliegt. Eine zylindrische Hülse 44C erstreckt sich vom Flansch 44/? und sitzt in der erweiterten Bohrung 42. Im Betrieb erstreckt sich die Hülse 44C koaxial zur Bohrung 42 zum Stößelabschnitt 18/4 von der Vorderflächo des Schiebers 26 tief in den Schieber 26. Der Sitz zwischen dem Element 44 und der Bohrung 42 braucht nicht passend zu sein, da die Feder 36 stets den Schieber 26 gegen den Flansch 44/? drückt. Zur Erleichterung bei der Montage ist jedoch ein Paar Seitenflansche 44/· vorgesehen worden. Der Flansch 44/? und die Hülse 44C sind bei 44SP längsgeschlitzt bzw. -geteilt. Der unbelastete Durchmesser der Öffnung im Flansch 44/? ist etwas kleiner als derjenige des Abschnitts IHA, so daß er nachgiebig spreizt, um beim Einfangen des Abschnitts 18/4 mitzuwirken, wenn er in das Element 44 eingeführt wird.

Die Hülse 44C weist mehrere Längsschlitze 44L auf, die Finger 44 P bilden. Die Enden 44E dieser Finger 44P sind innen umgebogen. Wenn der Abschnitt 18/4 des Stößels 18 in das Element 44 eingeführt wird, spreizt er nicht nur den Flansch 44/?, sondern bringt auch die hinteren Enden 44E der Hülsenl'ingcr 44Pelastisch auseinander, die fest gegei die Oberfläche des Abschnitts 18/1 drücken

Die Wirkungsweise wird am besten aus den lig. '. bis 8 deutlich, welche in verschiedenen Stufen dei Einbau des Schalters 10 in das Getriebegehäuse 5' wiedergeben.

Wie in IMg. 5 dargestellt ist, erstreckt sich der Stö ßel 18 vor der Montage ein beträchtliches Stück weite nach vorn als im Betrieb. Eine markierende nicht be

»° zeichnete Nut zeigt die Stellung des Stößels 18 an Die erste Stufe beim Einbau besteht darin, das Ge

triebe auf »Parken« einzustellen, so daß der Nockei 54 sich in einer vorbestimmten Position befindet, ii der der Nockenflächenabschnitt 59 gegenüber de Bohrung 64 liegt.

Der Schalter 10 wird schraubend vorbewegt. wi< in Fig. 5 dargestellt. Hierbei kommt die vorden Spitze des Stößels 18 mit dem Abschnitt 59 in Beruh rung und wird relativ zum Gehäuse 12 zurück bewegt Der Schieber 26 wird dadurch rückwärts beweg (siehe Fig. (>).

Der Schieber 26 wird noch weiter nach hinten be wegt (relativ zum Gehäuse 12), bis die Fläche 261 die Fläche 2OX berührt, wie in Fig. 7 dargestellt.

Wenn der Schalter 10 noch weiter eingeschraub wird, bewegt sich der Stößel 18 weiter in den Schiebe 26 hinein durch das Element 44 hindurch. Dies dauer an, bis die Schulter 16 auf die Außenfläche des Gc häuses 62 auftrifft, wie in Fig. K dargestellt. De Schalter 10 ist nun an seinem Platz.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Für Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen bestimmter, an die Getriebegehäusewandung anschließbarer und auf bestimmte Stellungen von Getriebeteilen des Kraftfahrzeuggetriebes ansprechender, elektrischer Schalter, welcher mit einem axial bewegten Stößel ausgestattet ist, der von den genannten Getriebeteilen bewegt wird und dabei einen Stromkreis des Fahrzeugs öffnet bzw. schließt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stößel (18) und dem von ihm axial bewegten Kontaktteil (Kontaktring 30) mindestens ein Bewegungs-Übertragungselement (Schlupf- >5 kupplungselement 44) eingeschaltet ist, daß bei Auftreten größerer Axialkräfte auf den Stößel (18), als sie den vorbestimmten Schalterbetätigungskräften entsprechen, eine bleibende Veränderung des Abstandes zwischen getriebeseitigem Stößelende und dem vorgenannten Kontaktteil (30) zuläßt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktteil ein Kontaktring (30) an einem Schieber (26) aus elektrisch isolierendem Material vorgesehen ist und der Stößel (18) mit einem Abschnitt (18/4) in einer axialen Bohrung (22) des Schiebers (26) sitzt, und daß das Bewegungsübertragungselement (44) außerhalb der Bohrung (22) auf dem Abschnitt (18/1) sitzt. 3<>

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bewegungs-Übertragungselement (44) eine mit axialen Schlitzen (44SP, 44L) versehene Federhüise (44F) aufweist, die klemmend in der Bohrung (22) sitzt und den Abschnitt (18/4) des Stößels (18) mittels durch die Schlitze (44Z.) gebildeter, nach innen gebogener Federfinger (44P) umspannt.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhülse (44F) an einem Ende »° einen Ringflansch (44/?) aufweist, der gegen die Stirnseite des Schiebers (26) anliegt, wenn die Hülse (44F) in der Bohrung (22) einsitzt.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (44R) geteilt ist.