DE3243648A1 - Elektrischer schalter fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Elektrischer schalter fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
PATENTANWÄLTE ·'":·*" ·· ·· -"-E)-Sj)OO MÜNCHEN 90
WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHiätiS-QDEi^" :.**»s.eHWEiGERSTRASSE 2
TELEFON: (089) 662051 PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE TELEGRAMM: PROTECTPATENT
1A/G-56 745 " *' 25.November 1982
\ - Elektrischer Schalter für Kraftfahrzeuge
Γ Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit den
im Oberbebegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Die meisten elektrischen Schalter, die z.B. in bekannten Lenkschi6s-
< sern für Kraftfahrzeuge verwendet werden, sind Drehschalter, d.h» dass in
diesen Schalter- die beweglichen Kontakte nicht an einem Schieber befes-■
tigt sind wie in der hier beschriebenen Erfindung, sondern an einem drehbaren
Teil des Schalters.
Ein elektrischer Schalter der gleichen Art wie der oer Erfindung,
d.h. ein Schalter der mit einem Schieber versehen 1st, um die verschiedenen
Verbindungen zwischen den festen Anschlüssen und dem primären festen Kontakt herzustellen, ist in der britischen Patentanmeldung 2.054.965
beschrieben. Der Schalter dieser britischen Patentanmeldung ist mit vier
beweglichen, den elektrischen Strom leitenden Rollen versehen, die vier feste Anschlüsse in einer bestinmten Reihenfolge mit einem primären
festen Kontakt verbinden können.
Ein erster Nachteil dieses Schalters ist die Tatsache dass, für ein
gegebenes Volumen, er nur.das öffnen oder Schi lessen von vier elektrischen
Stromkreissen zulässt. Ein zweiter Nachteil 1st, dass die den elektrischen
Strom leitenden Rollen um ihre Längsachse drehen während sie über die verschiedenen festen Kontakte/Anschlüsse rollen. Es besteht 1n
diesem Falle also kein Selbstreinigungseffekt, der im Gegensatz dazu
in dem erfindungsgemässen Schalter durch Gleiten der beweglichen Kontakte
über die festen Kontakte/Anschlüsse hervorgerufen wird.
Eine erste Aufgabe der Erfindung 1st es demnach, einen elektrischen
Schalter der oben beschriebenen Art zu entwickelnder mit beweglichen
Kontakten versehen 1st/die auf den festen Kontakten/Anschlüssen gleiten und
so einen Selbstreinigungseffekt aller Kontakte/Anschlüsse hervorruft,
was sich in der Praxis 1n einer grösseren und einer länger dauernden Betriebssicherheit ausdrückt.
Eine zweite Aufgabeder Erfindung ist die Entwickelung eines elektrischen Schalters, der es erlaubt, eine grössere Anzahl von Stromkreisen zu
schliessen oder zu öffnen, z.B. sechs Stromkreise an Stelle der vier
Stromkreise des 1n der britischen Patentanmeldung beschriebenen Schalters,
und dies unter Berücksichtigung des relativ kleinen zur Verfügung stehenden Raumes der durch die Abmessungen des Lenkschlosses, an den der
Schalter gegebenenfalls angeschlossen wird, bestimmt wird.
Um die so gestellten Aufgaben zu lösen, 1st der erfindungsgemässe
Schalter hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber in einer
zweistufigen Rille des ortsfesten Elementes gleiten kann, dass die Rille
an beiden Stufen mit einem primären festen Kontakt und mit festen Anschlüssen versehen 1st und dass der Schieber an zwei entsprechenden
Stufen mit beweglichen Kontakten versehen ist. Er 1st desweiteren dadurch
gekennzeichnet, dass der primäre feste Kontakt in mehrere Abzweigungen
aufgeteilt ist,von denen jede mit einem oder mit mehreren der beweglichen
Kontakte verbunden werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
einen schematischen Längsschnitt eines bekannten Lenkschlosses,
Fig. 2 eine Seitenansicht des erfindungsgemässen Schalters,
eine Draufsicht der Fig. 2, um 90° im Uhrzeigersinn gedreht,
eine Unteransicht der Fig. 2, um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, den Schnitt V-V der F1g. 2, um 90° im Uhrzeigersinn gedreht, ·
eine Draufsicht der Fig. 3,in der der Deckel und der Schieber des Schalters nicht dargestellt sind,
Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Draufsicht, in der der Schieber des
Schalters ebenfalls dargestellt ist,
Flg. 9 den Schnitt IX-IX der F1g. 7, um 90* entgegen dem Uhrzeigersinn
gedreht,
F1g. 10, 11 und 12 drei der F1g. 3 ähnliche Draufsichten,die zeigen,wie
der Schieber des erfindungsgemässen Schalters vom Lenkschloss der Fig. 1 betätigt wird,
| Fig. | 1 |
| Fig. | 2 |
| Fig. | 3 |
| Flg. | 4 |
| Fig. | 5 |
| Fig. | 6 |
BAD
des Schiebers des erfindungsgemässen Schalters,
Fig. 14 eine Seltenansicht, nach Pfeil A und um 90° 1m Uhrzeigersinn
gedreht, des Schiebers der F1g. 13, wobei die beweglichen Kontakte nicht dargestellt sind,
Fig. 15 eine Seitenansicht, nach Pfeil B des Schiebers der Fig. 13,
wobei die beweglichen Kontakte nicht dargestellt sind,
F1g. 16 eine Seitenansicht, nach Pfeil C und um 180° im Uhrzeigersinn
gedreht, des Schiebers der F1g. 13, wobei die beweglichen Kontakte nicht dargestellt sind,
Fig. 17, 18, 19 und 20 eine schematische Darstellung der vier Stellungen,
die die beweglichen Kontakte des Schiebers gegenüber den Abzweigungen des primären festen Kontaktes und gegenüber den
festen Anschlüssen annehmen können.
F1g. 1 zeigt schematisch ein Lenkschloss für Kraftfahrzeuge. Dieses
bekannte Lenkschloss besteht u.a. aus: einem äusseren Gehäuse 3, einem SchilesszylInder 4, der durch einen Kontaktschlüssel (nicht dargestellt)
betätigt wird, einem Schlossriegel 5, der unter dem Druck der Spiralfeder
7 in eine Ausnehmung in der Lenkspindel (nicht dargestellt) des Fahrzeuges hineinschnappen kann, einem ersten drehbaren Teil 6, der hauptsäch-Hch dazu dient,die Drehung des SchiiesszylInders 4 nach unten weiterzu
leiten und den Schlossriegel 5 aus der Ausnehmung in der Lenkspindel herauszuziehen,wenn der Schlüssel von der "HALT"- Stellung zur "FAHRT"-Stellung gedreht wird und schlussendlich einem zweiten drehbaren Teil 8
der in bekannten Lenkschlössern u.a. dazu dienen kann, einen elektrischen Drehschalter zu betätigen.
Es 1st zu bemerken, dass 1n den meisten Lenkschlössern der Schlüssel
folgende Stellungen einnehmen kann: PARKEN, HALT, FAHRT, START und dass jeder dieser Stellungen des Schlüssels eine bestimmte Stellung der beweglichen Kontakte gegenüber den ortsfesten Kontakten/Anschlüssen des elektrischen Schalters entspricht. In anderen Worten: die elektrischen Strom-
kreise,die In einem bestimmten Augenblick geschlossen sind,hängen von der
Stellung ab,in der der Schlüssel sich 1m selben Augenblick befindet.
Die Fig. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 zeigen verschiedene Ansichten und
Schnitte des erfindungsgemässen Schalters 2. Die wichtigsten Teile dieses
. - .56
Schalters 2 sind: der ortsfeste Sockel bestehend aus den beiten Teilen
11, 11a, die ortsfesten Kontakte/Anschlüsse W, Q, Z, Y, R, T, X,die fest
mit dem Sockel 11, 11a verbunden sind, der Schieber 12, der mit den beweglichen Kontakten 21, 22, 23, 26, 27 (Flg. 9 und 13) versehen 1st,und die
Kappe 10, deren Deckel 10a mit einer rechteckigen Öffnung 15 versehen 1st,
durch die der Ansatz 12a des Schiebers 12 hindurchragt.
Mit Hilfe der Befestigungsmittel 13, 14 wird der Schalter 2 am unteren Teil des Lenkschlosses 1 befestigt (Flg. 1 und 2) t:nd zwar so, dass
der Ansatz 12a des Schiebers 12 1n die Ausnehmung 9 an der Unterseite des
drehbaren Teiles 8 des Lenkschlosi.es 1 eingreift. Die Ausnehmung 9 1st
eigentlich eine Rille, die wenigstens annähernd die Form eines Teiles
einer Spirale hat wie es Fig. 10, 11 und 12 zeigen. Die Zusammenarbeit zwischen dem Ansatz 12a und der Rille 9 wird weiter unten erklärt werden.
Es ist zu bemerken, dass die Rille 9 auch wenigstens annähernd die Form
einer Ellipse oder die Form eines Kreises haben kann.
An der Aussenseite des Schalters 2 gibt es sieben ortsfeste Kontakte/ Anschlüsse (Fig. 4), d.h. den primären Kontakt Q,der an eine
Stromquelle angeschlossen werden kann, und die Anschlüsse W, Z, Y, R, T, X, die an sechs verschiedene elektrische Stromkreise angeschlossen werden
können. Im Innern des Schalters 2, d.h. im oberen Teil lla des Sockels
11, lla (Fig. 8), gibt es. jedoch neun ortsfeste Kontakte/Anschlüsse (Fig.
5). In der Tat wurde der primäre Kontakt Q In die drei Abzweigungen Q1,
Q", Q"1 unterteilt und zwar mittels des flachen Leiters 16. Die ortsfesten Kontakte/Anschlüsse die von den beweglichen Kontakten 21, 22, 23,
26, 27 (Fig. 9 und 13) des Schiebers. 12 berührt werden können,sind also
die drei Abzweigungen Q1, Q", Q"1 des primären Kontaktes Q sowie die
sechs Anschlüsse W, Z, Y, R, T, X.
Der Schieber 12 ist zweistufig ausgebildet und 1st mit beweglichen
Kontakten an beiden Stufen versehen. Fig. 9 zeigt den beweglichen Kontakt
21/der an der oberen Stufe des Schiebers 12 befestigt 1st,und die zwei
beweglichen Kontakte 22, 23, die an der unteren Stufe des Schiebers 12 befestigt sind. Die Rille 19 (Fig. 9), in der der Schieber 12 gleiten
. kann,wenn eine geeignete Kraft auf seinen Ansatz 12a wirkt, ist ebenfalls
zweistufig ausgebildet. So erstrecken sich die festen Kontakte/Anschlüsse
W, Q1, Z, Y, Q", R, T (F1g. 6) nur bis zur unteren Stufe des Schiebers,
während die festen Kontakte/Anschlüsse Q"1, X sich bis zur oberen Stufe
des Schiebers 12 erstrecken.
Da die Verbindungen zwischen den beweglichen und den festen Kontakten/Anschlüssen je nach der Stellung des Schlüssels des Lenkschlosses 1 (PARKEN, HALT, FAHRT, START) hergestellt werden müssen, muss
der Schieber entsprechende Stellungen in der Rille 19 einnehmen können. Diese Stellungen des Schiebers, vier an der zahl, werden 1hm von far
spiralförmigen Rille des drehbaren Teiles 8 des Lenkschlosses 1 aufgezwungen.
Die Form der Rille 9 wurde so bestimmt, dass sie dem Ansatz 12a,
•d.h. dem Schieber 12, eine geradlinige Bewegung aufprägt und zwar so, dass
jeder Stellung des Schlüssels eine entsprechende Stellung des Schiebers 12 entspricht. In anderen Worten: jeder der vier Stellungen des
Schlüssels entspricht eine Stellung des Schiebers,die so 1st, dass die
beweglichen Kontakte 21, 22, 23, 26, 27 bestimmte electrische Stromkreise
schliessen, während andere Stromkreise gegebenenfalls offen bleiben.
In Fig. 10 ist der Schlüssel des Lenkschlosses 1 und also auch die
Rille 9 des drehbaren Teiles 8 sowie der Ansatz 12a des Schiebers 12 1n der "PARK"- Stellung. In F1g. 11 sind dieselben Teile alle in der
"START"- Stellung und in Fig. 12 sind diese Teile in einer Stellung
zwischen der "PARK"- Stellung und der "START"- Stellung.
Die Fig. 13, 14, 15 und 16 zeigen Einzelheiten des Schiebers
und der beweglichen Kontakte/die er trägt. In Fig. 13 kann man sehen,
dass fünf bewegliche Kontakte am Schieber 12 vorgesehen sind: der
bewegliche Kontakt 21, der 1n der oberen Stufe des Schiebers 12 Hegt, und
die vier beweglichen Kontakte 22, 26 und 23, 27/die jeweils an beiden
Seiten der unteren Stufe des Schiebers 12 Hegen. Jeder bewegliche Kontakt hat wenigstens annähernd die Form eines flachen U,dessen Flanken 1n
die Ausnehmungen 35 der Flanken des Schiebers 12 hineinragen, und dessen
äussere Stegoberfläche nach aussen, d. h. 1n Richtung der Flächen,die die
festen Kontakte tragen, mittels geeigneten Federn 31, 24a, 24b gedruckt
wird.
Ti-
Die Spiralfeder 31, die 1n der Ausnehmung 32 des Schiebers 12 liegt,
drückt den beweglichen Kontakt 21 1n Richtung derjenigen Fläche des
festen Elementes 11, 11a, die dem festen Kontakt Q"1 und dem festen Anschluss
X entspricht. Die Spiralfedern 24a und 24b die 1n den entsprechenden Bohrungen 33a und 33b Hegen, drücken einerseits die beweglichen
Kontakte 22, 26 in Richtung derjenigen Fläche des festen Elementes 11,
11a die den festen Kontakten/Anschlüssen W, Q1, Z entspricht, und anderseits die beweglichen Kontakte 23, 27 in Richtung derjenigen Fläche des
festen Elementes 11, 11a, die den festen Kontakten/Anschlüssen Y, Q", R, T
■]q enspricht. Im Innern Ihrer Sitze 33a und 33b stützen die Spiralfedern 24a
und*24b sich auf einer Seite auf Schultern ab, die an den beiden kleinen
Zylindern 30a und 30b vorgesehen sind.
Wenn der Schieber 12 in der Rille 19 des festen Elementes 11, 11a
gleitet, wird er seitlich von den Flächen 12b, 12c (Fig. 14) sowie von den beweglichen Kontakten 22, 26; 23, 27; 21 geführt, bewegliche Kontakte
die entlang den entsprechenden festen Kontakten/Anschlüssen W, Q1, Z;
Y, Q", R, T; Q"1, X (Fig. 9, 17) gleiten,und er wird an seiner Unterseite
von den Flächen 12d, 12e, 17, 18 (Fig. 14) geführt. Desweiteren verhindern vier Haken 20a, 20b, 20c, 20d (Fig. 6, 7, 8, 9) jede nach oben
2Q gerichtete relative Bewegung des Schiebers 12 gegenüber dem festen Element
11, ila.
Die Fig. 17, 18, 19, 20 zeigen.schematisch, wie die verschiedenen
elektrischen Stromkreise geschlossen (oder geöffnet) werden, je nach der
Stellung des Schlüssels des Lenkschlosses 1,der, wie oben erwähnt, den
drehbaren Teil- 8 in seiner Drehung mitzieht und so dem Schieber 12 und den
beweglichen Kontakten 21, 22, 23, 26, 27 eine geradlinige Bewegung aufprägt.
Das Schema der Fig. 17 entspricht der "PARK"- Stellung des Schlüssels des Lenkschlosses.1. In dieser Stellung des Schlüssels ist nur
ein elektrischer Stromkreis geschlossen und zwar der Stromkreis Q" - 23 R der z.B. die Standlichter des Fahrzeugs mit Strom versorgt.
Das Schema der F1g. 18 entspricht der "HALT"- Stellung des
Schlüssels des Lenkschlosses 1. In dieser Stellung des Schlüssels ist
keiner der Stromkreise geschlossen..
Sb /4b
Das Schema der FIg. 19 entspricht der "FAHRT"- Stellung des
Schlüssels des Lenkschlosses 1. In dieser Stellung des Schlüssels sind vier elektrische Stromkreise geschlossen und zwar:
- der Stromkreis Q1 - 22 - W,der einige elektrische Lampen (z.B. Innere
Beleuchtung des Fahrzeuges) mit Strom versorgen kann,
- der Stromkreis Q" - 23 - Y,der z.B. der Stromkreis sein kann der die
Scheinwerfer und die Winker des Fahrzeuges mit Strom versorgt,
- der Stromkreis Q"1 - 21 - X, der 2'.'B. den elektrischen Widerstand des
Belüfters mit Strom versorgt,
- der Stromkreis R - 27 - T, der z.B. die Warnleuchten des Fahrzeuges mit
Strom versorgt. Es ist zu bemerken, dass dieser Stromkreis nicht über einen der festen Kontakte Q', Q", Q"1 des Schalters 2 des Lenkschlosses
' 1 mit der Stromquelle verbunden ist, sondern über einen anderen Schalter der selbst mit der Stromquelle verbunden 1st.
Das Schema der Fig. 20 entspricht der "START"- Stellung des Schlüssels
des Lenkschlosses 1. In dieser Stellung des Schlüssels sind ebenfalls vier elektrische Stromkreise geschlossen und zwar: die drei schon oben
beschriebenen Stromkreise Q1 - 22 - W, Q" - 23 - Y, R - 27 - T sowie der
Stromkreis Q1 - 26 - Z,der den elektrischen Motor des Anlassers mit Strom
versorgt.
Es 1st nicht unerlässlich, dass der
erfindungsgemässe Schalter am unteren Teil des Lenkschlosses befestigt
wird und dass der drehbare Teil 8 dieses Lenkschlosses 1 dem Schieber
eine geradlinige Bewegung aufprägt. Der elektrische Schalter
kann auch seitlich am Lenkschloss 1 oder an einem leicht geänderten
Lenkschloss befestigt werden. In diesem Fall wird es eine schraubenlinienförmige
Rille In dem drehbaren Teil 6 sein, die dem Schieber 12 eine
geradlinige Bewegung aufprägt.
Claims (11)
1.) Elektrischer Schalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit
- einem ortsfesten Element (11, 11a), das einen mit einer
Stromquelle verbundenen primären festen Kontakt (Q) und eine Vielzahl fester Anschlüsse (W, Z, Y, R, T, X) aufweist,
- sowie einem Schieber (12), der eine Vielzahl beweglicher Kontakte (21, 22, 23, 26, 27) aufweist, die die festen Anschlüsse
(W, Z, Y, R, T, X) in einer bestimmten Reihenfolge mit dem primären festen Kontakt (Q) verbinden können,
dadurch gekennzeichnet,
- daß der Schieber (12) in einer zweistufigen Rille (19) des
ortsfesten Elements (11, 11a) gleitend geführt ist,
- daß die Rille (19) an beiden Stufen mit einem primären festen
Kontakt (Q) und mit festen Anschlüssen (W, Z, Y, R, T, X) versehen ist
- und daß der Schieber (12) an zwei entsprechenden Stufen mit
beweglichen Kontakten (21, 22, 23, 26, 27) versehen ist.
2. Schalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß der primäre feste Kontakt (Q) in mehrere Abzweigungen
(Q1, Q1', Q111) aufgeteilt ist, von denen jede einem oder
mehreren der beweglichen Kontakte (21, 22, 23, 26, 27) zugeordnet ist.
/2
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3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die festen Anschlüsse (W, Z, Y, R, T, X) mit den Abzweigungen
(Q1, Q11, Q111) des primären festen Kontaktes (Q)
über die beweglichen Kontakte (21, 22, 23, 26) in den beiden Stufen verbindbar sind.
4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Anschlüsse (W, Z, Y, R, T, X) und die Abzweigungen
(Q1, Q'1, Q111) des primären festen Kontaktes (Q) dort,
wo sie die beweglichen Kontakte berühren können, die Form einer flachen Platte haben.
5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die beweglichen Kontakte (21, 22, 23, 26, 27) die Form
eines flachen U haben, dessen äußere Stegoberfläche mittels entsprechender Federn (24a, 24b, 310 gegen die festen Anschlüsse
(W, Z, Y, R, T, X) und gegen die Abzweigungen (Q1, Q11, Q111) des primären festen Kontaktes (Q) gedrückt wird.
6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,
daß der Schieber (12) in der Rille des ortsfesten Elements (11, 11a) gleitet, wenn eine Kraft auf einen an dem Schieber
angebrachten Ansatz (12a) wirkt.
7. Schalter nach Anspruch 6 an einem Lenkschloß, dadurch gekennzeichnet ,
daß der Ansatz (12a) des Schiebers (12) durch eines der drehbaren Teile (8) des Lenkschlosses (1) betätigbar ist.
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8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der drehbare Teil (8), der den Ansatz (12a) des Schiebers
(12) betätigt, mit einer Rille (9) versehen ist, die wenigstens annähernd die Form eines Spiralabschnitts hat und
in die der Ansatz (12a) des Schiebers (12) eingreift.
9. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der drehbare Teil (8), der den Ansatz (12a) des Schiebers
(12) betätigt, mit einer Rille (9) versehen ist, die wenigstens annähernd die Form einer Ellipse oder eines Kreises hat
und in die der Ansatz (12a) des Schiebers (12) eingreift.
10. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Teil, der den Ansatz (12a) des Schiebers
(12) betätigt, mit einer Rille versehen ist, die wenigstens annähernd schraubenlinienförmig ausgebildet ist und in die
der Ansatz (12a) des Schiebers (12) eingreift.
11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet ,
daß sechs feste Anschlüsse (W, Z, Y, R, T, X) und fünf bewegliche Kontakte vorgesehen sind und der primäre feste Kontakt
(Q) drei Abzweigungen (Q1, Q11, Q111) aufweist.
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