DE2339369A1

DE2339369A1 - Steuerschalter fuer elektromotor

Info

Publication number: DE2339369A1
Application number: DE19732339369
Authority: DE
Inventors: Peter Litterst; Helmut Steinmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-08-03
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1975-02-13

Description

27. 6. 1973 Kü/We

Anlage zur
Patent-
anmeldung

R O BERT BOSCH GMBH, Stuttgart

Steuerschalter für Elektromotor

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerschalter für einen Elektromotor, durch den ein Verstellelement in mehrere vorbestimmbare Positionen bringbar ist, insbesondere für den Elektromotor einer Sitzverstelleinrichtung in Kraftfahrzeugen, mit gleichsinnig mit dem Verstellelement und gemeinsam bewegbaren Schaltscheiben mit je einer Schaltbahn, die mit Kontakten zusammenwirken, über die der Elektromotor in der einen oder anderen

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Drehrichtung so lange einschaltbar ist, bis das Verstellelement seine vorbestimmte Position einnimmt.

Bei einem bekannten Steuerschaltor die3er Art sind auf einer Platte mehrere Festkontakte angeordnet, mit denen eine drohbar gelagerte Schaltscheibe zusammenarbeitet. Die Schaltbahn an dieser Schaltscheibe ist dabei kreisförmig, so daß bei einer Drehung der Schaltscheibe um den Winkel von 360 Grad alle Kontakte nacheinander mit der Schaltscheibe in Berührung gebracht werden. Nach einer vollen Umdrehung der Schaltscheibe wiederholen sich also die einzelnen Schaltvorgänge.

Bei der bekannten Steuerung für den elektrischen Antriebsmotor einer Sitzverstelleinrichtung in Kraftfahrzeugen soll die Schaltscheibe dieses Steuerschalters unmittelbar vom Antriebsmotor bewegt werden. Das ist indessen nur möglich, wenn der Elektromotor nur eine Drehung ausführt und dabei das Verstellelement längs des maximalen Verstellweges verschiebt. Andernfalls muß zwischen die Abtriebswelle des Elektromotors und die Antriebswelle der Schaltscheibe ein geeignetes Untersetzungsgetriebe geschaltet werden. Dadurch wird die gesamte Steuerung sehr teuer und benötigt sehr viel Platz.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Nachteile zu beseitigen,

insbesondere also einen Steuerschalter zu schaffen, bei dem die

Schaltscheibe mehrere Umdrehungen durchführen kann, bevor sich die Schaltvorgänge wiederholen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltbahn auf der Schaltscheibe spiralförmig verläuft.

Bei einer derartigen Ausbildung des Steuerschalters kann die Anzahl der Windungen der spiralförmigen Schaltscheibe leicht der Zahl der Umdrehungen der .Schaltscheibe angepaßt werden, die diese ausführt, wenn das Verstellelement längs des maximalen Verstellweges verschoben wird. Man benötigt also kein Untersetzungsgetriebe, so daß der Steuerschalter billig und raumsparend hergestellt werden kann.

Er eignet sich deshalb besonders zum Ansteuern des Elektromotors einer Sitzverstelleinrichtung in Kraftfahrzeugen, weil bei diesem AnwendungDfall die Raumverhältnisse eine besondere Rolle spielen.

Ein derartiger Steuerschalter ist besonders für einen solchen Anwendungsfall gedacht, wo jeder vorb e-s timmbar en Position eine Schaltscheibe zugeordnet ist. Derartige Einrichtungen arbeiten in der Weise, daß die Schaltscheibe gleichsinnig mit dem Verstellelement bewegt wird und dabei über die zugeordneten Kontakte den Elektromotor in der einen oder anderen Drehrichtung so lange einschaltet, bis das Verstellelement die vorgegebene Position einnimmt. Mittels eines Handschalters kann man bei solchen Einrichtungen jeweils eine der Schaltscheiben ansteuern, so daß in Abhängigkeit von der Stellung des Handschalters das

die
Stellelement/vorgegebenen Positionen automatisch einnimmt.

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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist bei derartigen Einrichtungen die Windung£3zahl der Schaltbahn doppelt so groß wie die Zahl der Umdrehungen der Schaltscheibe längs der, maximalen Verstellweges und die Schaltbahn hat an der Stelle der halben Windungszahl einen Schaltnocken, der mit den Kontakten zusammenarbeitet und den Elektromotor abschaltet.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schaltbahn durch eine spiralförmige Nut in der Schaltscheibe gebildet, in die ein an einer Kontaktfeder angebrachter Führungsstift eingreift, wobei diese Kontaktfeder in Abhängigkeit von der Tiefe der Nut aus einer Nullstellung heraus gegen einen von zwei Festkontakten gedrückt wird. Derartige Schaltscheiben lassen sich fertigungstechnisch sehr einfach und billig herstellen.

Die Nuttiefe ist längs der einen Hälfte der Schaltbahn größer als längs der anderen Hälfte und der Übergang weist eine den Abschaltnocken darstellende Zone auf, die vorzugsweise in zwei Stufen ausgebildet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Steuerschalter,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeilee A,

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. - 5 Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Schaltscheibe entlang der Schaltbahn in gestreckter Darstellung und

Fig. 5 eine Schaltanordnung, in der der Steuerschalter nach den Fig. 1 bis 4 Verwendung findet.

Der insgesamt mit 10 bezeichnete Steuerschalter hat ein zweiteiliges Gehäuse 11,wobei die beiden Gehäusehälften in gleicher Weise ausgebildet sind und zwar derart, daß sie passend aneinandergefügt werden können. An den beiden Gehäusehälften ist eine Achse 12 befestigt, auf der drehbeweglich zwei Isolierstükke 13 und 14 sowie zwei Hebel 15 und 16 schwenkbar gelagert sind. Jeder Hebel 15 bzw. 16 trägt einen Bolzen 17, auf dem drehbar eine Schaltscheibe 18 bzw. 19 gelagert ist. An den beiden Isolierstücken 13 bzw. 14 ist jeweils ein Kontaktsatz 20 bzw. 21 befestigt, der aus einer Kontaktfeder 22 und zwei Festkontakten 23 und 24 besteht. Der Kontaktsatz 20 arbeitet mit der Schaltscheibe 18, der Kontaktsatz 21 mit der Schaltscheibe 19 zusammen. In jede Schaltscheibe ist eine spiralförmige Nut 25 eingearbeitet, deren Grundfläche 26 die Schaltbahn darstellt. In der Nut ist ein Führungsstift 27 geführt, der an der Kontaktfeder 22 befestigt ist. Diese Kontaktfeder 22 ist zwischen den beiden Festkontakten 23 und 24 derart angeordnet, daß er in Abhängigkeit von der Nuttiefe T aus einer Nullstellung heraus, in der er keinen der beiden Festkontakte 23 bzw. 24 berührt, gegen einen der beiden Festkontakte gedruckt wird.

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Aus Fig. 2 geht hervor, daß bei dem dargestellten AusführungR-beispiel die Schaltbahn 26 dreieinhalb Windungen aufweist. Die äußere Hälfte der Schaltbahn liegt dabei tiefer als die innere Hälfte der Schaltbahh, so daß die Kontaktfeder 22 mit dem Pestkontakt 24 elektrisch leitend verbunden ist, so lange sbh der Führungsstift 27 auf der äußeren Hälfte der Schaltbahn bewegt, wohingegen die Kontaktfeder den Feotkontakt 23 elektrisch leitend berührt, wenn der Führungsstift 27 sich auf der inneren Hälfte der Schaltbahn 26 bewegt. Zwischen der äußeren und der inneren Hälfte der Schaltbahn ist eine Übergangiszone vorgesehen, in welcher die Kontaktfeder 22 keinen der beiden Festkontakte 23 bzw. 24 berührt. Aus Fig. 4 geht hervor, daß dieser Übergang 28 in zwei Stufen erfolgt, wobei die Zone 29 einem Abschaltnocken vergleichbar ist, denn wenn der Führungsstift 27 auf dieser Zone 29 liegt, wird der Elektromotor abger?chaltet, was weiter unten noch beschrieben wird.

Der Steuerschalter ist an dem Verstellelement befestigt, wobei die Schaltscheiben 18 bzw. 19 durch eine Zugfeder 30 gegen eine längs des Verstellweges angeordnete Abrollebene 31 gedrückt werden, so daß sie sich drehen, sobald das Verstellelement bewegt wird.

In Fig. 5 ist eine Schaltanordnung gezeichnet, i_n der der beschriebene Steuerschalter verwendet wird, über einen Handrjchalter 40 kann entweder die Kontaktfeder 22 deu Kontaktsatzes 20 oder die Kontaktfeder 22 des Kontaktsatzes 21 an den Pluspol einer Spannungsquelle 41 gelegt werden. Es sei angenommen, daß der

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Handoohalter in die gestrichelt gezeichnete Lage gebracht werde und daüdt ein Strom vom Pluspol der Spannungsquelle über die Kontaktfeder 22 des Kontaktsatzes 20, den Festkontakt 23, die Leitungen 42 und 43 durch das Relais 44 fließen kann, wodurch das Schaltgliüd 45 umgeschaltet wird und der Elektromotor 46 an Spannung gelegt wird und sich in einer bestimmten Drehrichtung dreht. Dadurch wird das Verstellelement, beispielsweise ein Kraftfahrzougsitz bewegt, wobei sich gleichzeitig die beiden durch Federn gegen eine Abrollebene 31 angedrückten Schaltscheiben 18 und 19 drehen. Der Führungsstift 27 gleitet dabei längs der Schaltbahn, bio er schließlich auf die Zone 29 trifft. Dann wird ' die leitende Verbindung zwischen der Kontaktfeder 22 des Kontaktsatzeö 20 und dein Festkontakt 23 unterbrochen und der Slektromotor und damit das Verstellelement bleiben stehen. Das Verstellelement nimmt also eine bestimmte, von der Stellung der Schaltscheibe abhängige, vorwählbar Position ein. Wird der Handschalter umgeschaltet, so wird die Kontaktfeder 22 des anderen Kontaktsatzes 21 an Spannung gelegt, dadurch das andere Relais 47 erregt und der Elektromotor in der anderen Drehrichtung betrieben. Wiederum wird das Verstellelement so lange bewegt, bis der Führungsotift 27 auf die tote Zone 29 an der Schaltscheibe 19 gelangt und damit die mit dieser Schaltscheibe zusammenarbeitende Kontaktfeder in ihre neutrale Stellung bringt, in der sie mit keinem der Fcstkontakte elektrisch leitend verbunden ist.

Es ist also mit einer derartigen Schaltanordnung auf einfache Weise möglich, ein Verstellelement in zwei vorwählbare Positionen zu bringen. Dabei wird die Vorwahl in der Weise durchgeführt, in Abhängigkeit von der Stellung des Verstellelementes gegebenenfalls

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daß das Verstellelement in eine gewünschte Position gebracht wird, eine dieser. Position zugeordnete Schaltscheibe von der Abrollebene 31 abgehoben und so lange gedreht wird, bis der Führungsstift 27 gerade auf der Zone 29 der Schaltbahn 26 dieser Schaltscheibe liegt. Zur Erleichterung der Einstellung bzw. optischen Anzeige, wo der Schaltnocken liegt, ist auf der Schaltscheibe eine Markierung 32 angebracht, die dann aus dem Gehäuse schaut, wenn der Führungsstift 27 auf die Zone 29 läuft. Anschließend wird das Verstellelement bei abgesenkter erster Schaltscheibe in eine andere Position gefahren und dann die zweite Schaltscheibe abgehoben und so lange gedreht, bis der Führungsstift 27 an der dieser Schaltscheibe zugeordneten Kontaktfeder auf der Zone 29 aufliegt. Diese beiden vorgewählten Positionen nimmt das Verstellelement dann jeweils ein, wenn der Handschalter aus seiner Mittelstellung heraus in eine seiner beiden Schaltstellungen gebracht wird.

Natürlich kann der Steuerschalter auch mehrere Schaltscheiben aufweisen, so daß mehrere Positionen des Verstellelementes vorwählbar sind. Auch ist es nicht erforderlich, daß die Schaltscheiben gegen eine Abrollebene gedrückt werden. Die Schaltscheiben können ebensogut unmittelbar von der Motorabtriebswelle aus angetrieben werden. Wesentlich ist jedoch, daß die Windungszahl der Schaltbahn - im dargestellten Beispiel dreieinhalb - doppelt so groß ist wie die Zahl der Umdrehungen der Schaltscheibe längs des maximalen Verstellweges und daß die Schaltbahn an der Stelle der halben

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Windungszahl einen Schaltnocken aufweist, der mit den Kontakten zusammenarbeitet und den Elektromotor abschaltet. Die Windungszahl muß also entweder in Abhängigkeit vom Durchmesser D der Schaltscheiben oder in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl der Motorabtriebswellen festgelegt werden. Die Windungszahl der Schaltbahn wird zweckmäßigerweise deshalb so groß gewählt wie die Zahl der Umdrehungen der Schaltscheibe, damit auch die beiden Stellungen am Ende des Verstellweges vorwählbar sind, ohne daß dort extra ein Endschalter vorgesehen werden muß.

Der beschriebene Steuerschalter zeichnet sich also durch einen besonders kompakten Aufbau aus und ist auch billig in der Herstellung, wenn man insbesondere die Schaltscheiben, die Hebel, das Isolierstück, den Führungsstift und das Gehäuse aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid fertigt. Außerdem kann die Schaltscheibe ohne Zwischenschaltung eines Getriebes unmittelbar von der Motorabtriebswelle bewegt werden. Wenn die Schaltscheibe federnd gegen eine Abrollebene gedrückt wird, kann der Durchmesser der Schaltscheibe verhältnismäßig klein bleiben, wenn eine größere Anzahl von Windungen der spiralförmigen Schaltbahn vorgesehen wird.

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Claims

Ansprüche

1J Steuerschalter für einen Elektromotor, durch den ein Verstellelement in mehrere vorbestimmbare Positionen bringbar ist, insbesondere für den Elektromotor einer Sitzverstelleinrichtung in Kraftfahrzeugen, mit gleichsinnig mit dem Verstellelement und gemeinsam bewegbaren Schaltscheiben mit je einer Schaltbahn, die mit Kontakten zusammenwirlen, über die der Elektromotor in der einen oder anderen Drehrichtung so lange einschaltbar ist, bis das Verstellelement seine vorbestimmte Position einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbahn (26) auf der Schaltscheibe (18, 19) spiralförmig verläuft.

2, Steuerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl der Schaltbahn (26) doppelt so groß ist wie die Zahl der Umdrehungen der Schaltscheiben (18, 19) längs des maximalen Verstellweges und daß die Schaltbahn (26) an der Stelle der halben Windungszahl einen Schaltnocken (29) aufweist, der mit Kontakten (22, 25, 24) zusammenarbeitet und den Elektromotor (46) abschaltet.

3. Steuerschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbahn (26) durch eine spiralförmige Nut (25) in der Schaltscheibe (18, 19) gebildet ist, in die ein an einer Kontaktfeder (22) angebrachter Führungsstift (27) eingreift, wobei diese Kontaktfeder (22) in Abhängigkeit von der Tiefe (T) der Mut (25) aus einer Nullstellung heraus gegen einen von zwei Festkontakt en (23, 24) gedrückt wird.

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4. Steuerschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuttiefe (ϊ) längs der einen Hälfte der Schaltbahn (26) größer ist als längs der anderen Hälfte und daß der Übergang (28) eine den Abschaltnocken darstellende Zone (29) aufweist.

5. Steuerschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang in zwei Stufen erfolgt.

6. Steuerschalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (22) zwischen den beiden Pestkontakten (23, 24) angeordnet ist und mit den Pestkontakten (23, 24) an einem drehbar gelagerten Isolierstück (13) befestigt ist.

7. Steuerschalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheibe (18, 19) federnd gegen eine längs des Verstellweges angeordnete Abrollebene (31) gedrückt wird.

8. Steuerschalter nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheibe (18, 19) drehbar auf einem Bolzen (17) gelagert ist, der an einem Hebel (15," 16) befestigt ist, welcher seinerseits schwenkbar auf einer Achse (12) gelagert ist, auf der auch das Isolierstück (13) gelagert ist.

9. Steuerschalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennseichnet, daß die Schaltscheibe (18, 19), der Hebel (15, 16,) das Isolierstück (13), der Führungsstift (27) und ein alle Teile umgebendes Gehäuse (11) aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polyamid gefertigt sind.

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