DE2856564A1

DE2856564A1 - Schaltvorrichtung

Info

Publication number: DE2856564A1
Application number: DE19782856564
Authority: DE
Inventors: Alec John Heap
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1978-01-21
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1979-07-26
Also published as: IT7947693A0; ES476446A1; JPS54103586A; FR2415354A1

Description

HOFFMANN · I^ITLK Or PAFTNTiR

PAT E N TAN WALT E

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . DIPL.-I NG. W.E1TLE · DR. RER. NAT. K. H OFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K.FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEUASTRASSE 4 ISTERNHAUS) . D-8000 MO NCH EN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

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Lucas Industries Limited, Birmingham / Großbritannien

. Schaltvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung einer Ausbildung, bei welcher ein elektrischer Schalter durch ein äußeres Element betätigt wird, das in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungselements beweglich ist, beispielsweise durch einen Schiebestab einer dem Schalter zugeordneten mechanischen Vorrichtung.

Eine übliche, in einer Schaltvorrichtung der in Frage stehenden Art verwendete Maßnahme liegt in der Anordnung eines Nocken oder äußeren Elements zum Eingriff mit dem Schalterbetätigungselement, wobei die Bewegung des äußeren Elements zur Betätigung des Schalters in eine Bewegung des Schalterbetätigungselements umgewandelt wird. Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß der Schalter und das äußere Element genau relativ zueinander angeordnet sein müssen, damit das Schalterbetätigungselement die erforderliche Strecke zur Betätigung des Schalters bewegt werden kann, was kostspielig und zeitlich aufwendig sein kann,

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da das äußere Element Bestandteil einer getrennten mechanischen Vorrichtung ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher der vorausgehend erwähnte Nachteil so gering wie möglich ist.

Für eine gegebene Schaltvorrichtung ist der Abstand zwischen dem Schalter und dem äußeren Element innerhalb eines bekannten Toleranzbereiches bekannt. Somit fällt der Abstand des Schalters von der Achse bei jeder Gruppe von Schaltvorrichtungen, die entsprechend den gleichen Angaben gefertigt worden sind, irgendwo zwischen einem bekannten Maximum- und Minimumwert.

Erfindungsgemäß wird eine Schaltvorrichtung geschaffen, die einen elektrischen Schalter und ein äußeres Element enthält, dessen Bewegung quer zur Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungselements den Schalter betätigt, wobei das äußere Element einen Schalterauslöser trägt, der während der Bewegung des äußeren Elements das Schalterbetätigungselement derart erfaßt, um es zur Betätigung des Schalters zu bewegen, wobei ferner der Schalterauslöser für eine Bewegung in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungselements gegen eine Federkraft angeordnet ist, die stärker als die zur Bewegung des Schalterbetätigungselements erforderliche Kraft ist, wobei die Strecke,durch welche der Schalterauslöser gegen die Federkraft bewegt werden kann, mindestens etwa der Differenz zwischen dem vorgegebenen Maximum- und Minimumwert des Abstands zwischen dem äußeren Element und dem Schalterbetätigungselement in der Schalterbetätigungsstellung entspricht, und der Schalterauslöser relativ zum äußeren Element derart angeordnet ist, daß er eine Ruhestellung aufweist, bei welcher er die Betätigung des Schalterbetätigungselements vornimmt, dessen Lage nach Betätigung in einem vorgegebenen Maximalabstand relativ zum äußeren Element liegt.

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Es ist offensichtlich, daß, falls der Abstand des Schalterbetätigungselements in betätigter Stellung kleiner als der erwähnte Maximumwert ist, der Schalterauslöser gegen die Federkraft während des Betriebs der Schaltvorrichtung bewegt wird, damit eine Anpassung an diesen geringeren Abstand erfolgt.

Vorzugsweise wird der Schalterauslöser vom äußeren Element unter Zwischenschaltung eines federnden Streifens gehalten.

Zweckmäßig sind der Schalterauslöser, der Streifen und eine das äußere Element erfassende Haltenase einstückige Teile eines gemeinsamen Formteils.

Zweckmäßig ist der Schalter ein Mikroschalter. Vorzugsweise trägt die Haltenase einen zweiten federnden Streifen, der einen zweiten Schalterauslöser hält, während ein zweiter elektrischer Schalter während der Bewegung des äußeren Elements betätigt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Schaltvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Schaltvorrichtung, die in einer elektro-magnetisch betätigten Anordnung eingebaut ist, und

Fig. 3 eine Stirnansicht der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung.

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Die Schaltvorrichtung enthält einen ersten und einen zweiten Mikroschalter 11, 12 die starr im Abstand nebeneinander angeordnet sind. Jeder Mikroschalter enthält ein Betätigungselement 13, das von der Vorderseite des im Einsatz oben liegenden Schaltergehäuses vorsteht. Die Mikroschalter können normalerweise offers oder normalerweise geschlossene Schalter sein oder monostabile Umschalter, wobei in jedem Falle das Betätigungselement 13 durch eine geringe Belastungskraft in eine Ruhelage gedrückt wird, in welcher es vom Gehäuse vorsteht. Die Betätigung des Schalters erfolgt in jedem Fall durch Niederdrücken des Betätigungselements 13 gegenüber dem jeweiligen Gehäuse gegen die geringe federnde Belastungskraft.

Die Schaltvorrichtung weist ferner eine Schubstange 14 eines elektromagnetischen Auslösers 15 auf, : dem die Schalter 11 und 12 zugeordnet sind. Im Falle des in den Zeichnungen dargestellten und anschließend beschriebenen Auslösers sind die Mikroschalter 11 und 12 monostabile Umschalter. Die Schubstange 14 ist in einer Richtung quer zur Betätigungsbewegung der Betätigungselemente 13 der Mikroschalter beweglich.

Die Mikroschalter werden abhängig von der Bewegung der Schubstange 14 betätigt und die Schubstange 14 ist zu diesem Zweck mit einem belasteten Kunstharzbetätigungsglied 16 versehen. Das Betätigungsglied 16 weist eine Nase 17 auf, durch welche sich die Schubstange 14 erstreckt, wobei die Nase 17 mit der Schubstange 14 verbunden ist, um sich mit dieser zu bewegen. Mit der Nase 17 sind einstückig ein axial hierzu verlaufender erster und diametral entgegengesetzt liegender zweiter radial vorstehender Flansch 18 vorgesehen. Jeder der Flansche 18 ist an seinem axialen Ende einstückig mit einem federnden Streifen 19 ausgebildet, der sich in die gleiche ,im wesentlichen axiale Richtung wie der jeweilige Flansch 18 erstreckt, dessen Ebene jedoch gegenüber dem jeweiligen Flansch 18 geneigt ist, so daß

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sie damit einen kleinen Winkel einschließt. Jeder Streifen 19 ist an seinem der Verbindungsstelle zwischen Streifen 19 und Flansch abgewandten Ende mit einem Schalterauslöser 21 einstückig ausgebildet, der als eine Wand ausgeführt ist, die sich vom Ende des Streifens 19 in einer im wesentlichen vom Plansch 18 wegführenden Richtung erstreckt, wobei der Winkel zwischen Wand und Streifen 19 näherungsweise 30° beträgt. Jeder Schalterauslöser 21 ist an seinem von der Verbindungsstelle mit dem zugeordneten Streifen 19 abgewandten Ende einstückig mit einer ebenen Zunge 22 ausgebildet, die im wesentlichen parallel zum jeweiligen Flansch 18 liegt. Die Verbindung zwischen dem Schalterauslöser 21 und dem zugeordneten Streifen 19 ist benachbart jenem Ende des jeweiligen Flansches 18 durchgeführt, das von der Verbindung des Streifens 19 mit dem Flansch 18 abgewandt ist. Darüber hinaus erstreckt sich jede Zunge 22 von ihrem jeweiligen Schalterauslöser 21 in eine derartige Richtung, daß sie an ihrem freien Ende neben dem Ende des mit dem Streifen 19 verbundenen Flansches 18 endet.

Der Abstand zwischen den Mikroschaltern 11 und 12 entspricht im wesentlichen dem Abstand zwischen den Schalterauslösern 21 und die Winkellage der Betätigungsglieder 16 an der Schubstange ist derart, daß die Flansche 18 parallel zu einer Ebene liegen, die die oberen Flächen der zwei Mikroschalter enthält.

Während der Bewegung der Schubstange 14 relativ zu den Mikroschaltern 11 und 12 erfassen die Schalterauslöser 21 die Betätigungselemente 13 derart, daß sie diese gegenüber ihren jeweiligen Schaltergehäusen niederdrücken und damit die Mikroschalter betätigen.

Wie ersichtlich, stellen die streifen 19 eine federnde Halterung für die Schalterauslöser 21 relativ zur Schubstange 14 dar, wobei sich die Schalterauslöser 21 gegenüber der Schubstange

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in der Bewegungsrichtung der Betätigungselemente 13 der Mikroschalter bewegen können. Die Mikroschalter 11 und 12 werden vom Auslöser 15 getragen, wobei selbstverständlich eine große Anzahl von Auslösern 15 entsprechend einer gegebenen Ausrührung aufgebaut ist. Die Ausführung schreibt einen bevorzugten Wert für den Abstand zwischen der oberen Fläche der Mikroschalter und einer Parallelebene vor, die die Achse der Schubstange 14 enthält. Damit jedoch die Anordnung keine extreme Genauigkeit haben muß, umfaßt der bevorzugte,entsprechend einer bestimmten Ausführung angegebene Wert ein Toleranzband, so daß der zulässige maximale und minimale Wert des Abstands bekannt ist. Der Abstand, durch welchen der Schalterauslöser gegenüber seinem zugeordneten Flansch 18 in der Bewegungsrichtung des Betätigungselements 13 bewegt werden kann,ist derart bemessen, um einen Toleranzbereich bezüglich der Lage der Mikroschalter relativ zur Schubstange 14 zuzulassen. Darüber hinaus ist die Ruhestellung der Schalterauslöser 21 gegenüber ihren zugeordneten Flanschen derart bemessen, um mindestens den maximalen Abstand zuzulassen, der zwischen den Mikroschaltern und der Schubstange 14 möglich ist, so daß in einer Schaltvorrichtung,bei welcher die maximalen Toleranzen vorhanden sind, die Schalterauslöser noch die Betätigungselemente 13 erfassen und betätigen. Es ist daher offensichtlich, daß bei einer Anordnung, bei welcher irgendein geringerer Abstand vorliegt, bis hinunter zum vorgegebenen Mindestabstand,die Betätigungselemente 13 der Mikroschalter noch betätigt werden, und die Streifen 19 der Schalterauslöser biegen sich durch, um auf diese Xieise den kleineren Abstand zuzulassen; würden hingegen massive Schalterauslöser verwendet, so bestände die Gefahr, daß die Bewegung der Schubstange 14 durch Anschlag zwischen den Auslösern und den Mikroschaltern verhindert oder behindert würde. Es ist offensichtlich, daß die am Schalterauslöser 21 durch die Streifen 19 ausgeübte Federkraft eine Kraft liefern muß, die größer als die zur Betätigung der Betätigungselemente 13 erforderliche Kraft ist, so daß die Betätigungselemente 13 und nicht lediglich die Streifen 19 allein .-

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'. betätigt werden, wobei eine Durchbiegung der Streifen 19 falfe erforderlich nur erfolgt, nachdem die Betätigungselemente

13 betätigt worden sind.

Die jedem der Schalterauslöser 21 zugeordnete Zunge 22 hält ihr zugeordnetes Betätigungselement 13 über einem Abschnitt des Bewegungshubs der Schubstange ,der durch die Länge der Zunge 22 gegeben ist,in einem betätigten Zustand.

Der Auslöser 15 weist eine Buchse 23 auf, die die Schubstange

14 verschiebbar trägt, sowie eine erste und eine zweite, einzeln einschaltbare Elektromagnetwicklung. Ein Elektromagnetanker ist mit der Schubstange 14 verbunden und wird in eine Richtung bewegt, um die Schubstange 14 entsprechend der Betätigung einer der Elektromagnetwicklungen in eine Richtung zu verschieben, während bei Einschaltung der anderen Elektromagnetwickluhg der Elektromagnetanker unter Bewegung der Schubstange 14 in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird.

Der Auslöser 15 ist zur Verwendung in einem Verriegelungssystem für eine Fahrzeugtür bestimmt und arbeitet in der nachfolgend beschriebenen Weise.

Jede der vier Türen eines Fahrzeuges weist einen elektromagnetischen Auslöser auf, wodurch die Türverriegelungsvorrichtung betätigt werden kann. Jedoch haben nur die beiden Vordertüren einen Auslöser 15, während die Auslöser der anderen Türen die Elektromagnetwicklungen ,aber keine Mikroschalter und Mikroschalterauslöser aufweisen. Die den beiden Vordertüren des Fahrzeuges zugeordneten Auslöser 15 sind identisch, so daß nur die Betriebsweise eines einzigen ,relativ zu den übrigen Türen beschrieben werden braucht. Die Schubstange 14 des Auslösers 15 ist mit der Verriegelungsvorrichtung der Tür gekoppelt

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und kann entweder von Hand oder elektromagnetisch betätigt werden. Jeder der beiden Mikro-Umschalter hat seinen beweglichen Kontakt über einen jeweiligen Kondensator mit Masse verbunden. Jeder Mikroschalter hat selbstverständlich zwei stationäre Kontakte, die vom beweglichen Kontakt erfaßt werden können, wobei der erste stationäre Kontakt des ersten Mikroschalters und der zweite stationäre Kontakt des zweiten Mikroschalters beide mit einem Pol der Fahrzeugbatterie verbunden sind, während der andere Pol der Fahrzeugbatterie an Masse liegt. Der zweite Kontakt des ersten Mikroschalters ist über eine Halbleiterdiode und die dazu in Reihe liegende Erregerwicklung eines ersten Relais an Masse angeschlossen, und der erste Kontakt des zweiten Mikroschalters ist in ähnlicher Weise über eine Halbleiterdiode und die Erregerwicklung eines zweiten Relais mit Masse verbunden. Die Einschaltung des ersten Relais führt zur Einschaltung der Elektromagnetwicklung einer jeden der vier Auslöser für die Entriegelung der Türverriegelung, während die Einschaltung des zweiten Relais die Elektromagnetwicklung eines jeden der vier Auslöser zur Verriegelung der Türverriegelungsvorrichtung einschaltet.

Wird angenommen, daß das System gerade betätigt worden ist,um alle Türverriegelungsvorrichtungen zu verriegeln, so ist der bewegliche Kontakt eines jeden der beiden Mikroschalter in Anlage mit jedem zugeordneten stationären Kontakt. Der dem ersten Mikroschalter zugeordnete Kondensator wird daher über den ersten Kontakt und den beweglichen Kontakt des ersten Mikroschalters aufgeladen. Falls die Türverriegelung einer der beiden Vordertüren des Fahrzeuges nun von Hand betätigt wird, um die betreffende Tür zu entriegeln, werden die Mikroschalter des Auslösers 15 dieser Tür betätigt, so daß ihre beweglichen Kontakte in Anlage an ihre entsprechenden zweiten stationären Kontakte bewegt werden. Die mit den ersten Mikroschaltern der beiden Auslöser 15 verbundenen Kondensatoren entladen sich nunmehr durch die Wicklungen des ersten Relais, womit kurzzeitig das erste Relais

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eingeschaltet und auf diese Weise kurzzeitig die Entriegelungswicklungen eines jeden der vier Türverriegelungsauslöser eingeschaltet werden. Dabei hat die Einschaltung der Entriegelungswicklung des Auslösers 15, der von Hand betätigt wurde, keine Wirkung, da die Vorrichtung von Hand betätigt wurde. Jedoch werden bei den drei übrigen Türen ihre Türverriegelungen durch die kurzzeitige Einschaltung der Entriegelungswicklung entriegelt- Bei dem Betriebszustand, bei welchem die beweglichen Kontakte der ersten Mikroschalter der Auslöser 15 in Anlage an ihre zweite stationären Kontakte gelangen, erfaßt selbstverständlich der bewegliche Kontakt der zweiten Mikroschalter der beiden Auslöser ebenfalls deren zweite stationären Kontakte, so daß die mit den zweiten Mikroschaltern der Auslöser verbundenen Kondensatoren geladen werden. Wird anschließend einer der beiden Auslöser 15 von Hand betätigt, um die zugehörige Tür zu verriegeln, so bewegen sich die beweglichen Kontakte aller Mikroschalter zurück, um in Anlage an ihre ersten stationären Kontakte zu gelangen und die mit den zweiten Mikroschaltern des Auslösers verbundenen Kondensatoren entladen sich durch die Wicklung des zweiten Relais, womit kurzzeitig das zweite Relais eingeschaltet wird, das seinerseits kurzzeitig die Verrlegelungs-Wicklungen aller vier Auslöser einschaltet, damit die Türverriegelung verriegelt wird. Wiederum hat die Einschaltung der Verriegelungswicklung des Auslösers 15 der von Hand betätigt wurde' keinen Einfluß, aber die übrigen Türen werden durch die Einschaltung ihrer Verriegelungswicklungen verriegelt.

Es ist offensichtlich, daß der Betrieb der Verriegelungsvorrichtung einer jeden Vordertür des Fahrzeuges zu einer ähnlichen Betätigung aller anderen Türverriegelungsvorrichtungen führt. Die beiden Hintertüren können gegebenenfalls mit einzeln betätigbaren Verriegelungsvörrichtungen versehen sein, aber eine Betätigung dieser Vorrichtungen führt nicht zu einer entsprechenden

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Betätigung der übrigen Verriegelungsvorrichtungen, da die den hinteren Türen zugeordneten Auslöser keine Mikroschalter und Kondensatoren aufweisen.

Zusätzlich zur Verriegelung und Entriegelung der Fahrzeugtüren in der beschriebenen Weise können, falls erwünscht, auch der Werkzeugkasten und die Verschlußkappe für den Treibstoffüllstutzen, sowie andere ausgewählte Teile des Fahrzeuges elektromagnetisch verriegelt und entriegelt werden, und zwar gleichzeitig mit dem Betrieb der Türverriegelungsvorrichtung.

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Leerseite

Claims

HOFFMANN · .WITLJS Λ- ΡΑΒΤΝΓ,Κ

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DIPL.-I NG. W.EITLE . D R. RER. NAT. K. HOFFMAN N . Dl PL.-ING.W. LEHN

DIP-U-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 (STERN HAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (08?) 911087 · TELEX 05-29£19 (PATH E)

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Lucas Industries Limited, Birmingham / Großbritannien

S chaltvorr ich tung

P a t en tansprüche :

\J Schaltvorrichtung, gekennzeichnet durch einen elektrischen Schalter (11, 12) und ein äußeres Element (14)r dessen Bewegung in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungselements (13) den Schalter (11, 12) betätigt, wobei das äußere Element (14) einen Auslöser (21) für den Schalter trägt, der während der Bewegung des äußeren Elementes (14) das Schalterbetätigungselement (13) unter Verschiebung desselben derart erfaßt, daß der Schalter betätigt wird, wobei der Auslöser (21) zur Bewegung, in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung des Schalterbetätigungselements (13) gegen eine Kraft angeordnet ist, die größer als die zur Bewegung des Schalterbetätigungs-

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ORfGlNAL INSPECTED

elements (13) erforderliche Kraft ist, wobei die Strecke*über welche der Auslöser (21) gegen die genannte Kraft bewegt werden kann/mindestens etwa der Differenz zwischen einem vorgegebenen Maximum- und Minimumwert des Abstands zwischen dem äußeren Element (14) und dem Schalterbetätigungselement (13) in dessen betätigter Stellung entspricht, und der Auslöser (21)· gegenüber dem äußeren Element derart angeordnet ist, daß er eine Ruhestellung besitzt, von welcher er die Betätigung des Schalterbetätigungselements vornimmt, dessen betätigte Stellung sich in einem vorgegebenen Maximumabstand zum äußeren Element (14) befindet.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (21) vom äußeren Element (14) unter Zwischenschaltung eines federnden Streifens (19) gehalten wird.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (21),der Streifen (19) und eine Befestigungsnase (17), die das äußere Element erfaßt, einstückige Teile eines gemeinsamen Formteils sind.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (11, 12) ein Mikroschalter ist.
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltenase (.17) einen zweiten federnden Streifen trägt, der einen zweiten Auslöser betätigt, so daß ein zweiter elektrischer Schalter während der Bewegung des äußeren Elements betätigt werden kann.

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