-
Elektrischer Schalter, insbesondere Lenkstockschalter für
-
Kraftfahrzeuge Die Erfindung geht von einem elektrischen Schalter
aus, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
-
Ein derartiger elektrischer Schalter ist aus der DE-OS 20 38 869 bekannt.
Das Schaltglied dieses Schalters trägt ein Schaltelement, das über eine Druckfeder
abgestützt ist. Die Druckfeder drückt das Schaltelement gegen ein Schaltstück, an
dem eine Schaltkurve für das Schaltelement ausgebildet ist. Das Schalter stück ist
fest im Schaltergehäuse angeordnet. Das Schaltglied und mit ihm das Schaltelement
des bekannten Schalters, kann aus einer ersten, mittleren stabilen Schaltstellung
nach beiden Seiten hin jeweils in eine selbstauslösende Zwischenstellung und in
eine zweite stabile Schaltstellung bewegt werden. Aus den Zwischenstellungen kehrt
das Schaltglied, wenn am Betätigungsorgan keine äußere Kraft mehr angreift, automatisch
in die mittlere Schaltstellung zurück. Derartige Zwischenstellungen des Schaltglieds
sind vor allem in elektrischen Schaltern vorhanden, die zur Anzeige einer Änderung
der Fahrtrichtung oder eines Wechsels der -Fahrbahn verwendet werden. In den ZwischensteBungen
werden dabei bereits die Schaltmaßnahmen der benachbarten äußeren stabilen Schaltstellungen
ausgeführt.
-
Bei dem bekannten elektrischen Schalter mit einem Schaltelement, das
sich an der Schaltkurve eines feststehenden Schaltstücks abstützt, werden die erste
stabile Schaltstellung und die beiden äußeren stabilen Schaltstellungen durch Rastmulden
und die beiden Zwischenstellungen durch Rastanschläge der Schaltkurve gebildet.
An diesen Rastanschlägen schlägt das bewegbare Schaltelement an. Die Rastanschläge
können durch das Schaltelement nur bei Aufwendung einer erhöhten Verstellkraft überwunden
werden, wobei das Schaltelement weiter gegen die Druckfeder hin ausgelenkt wird.
Wenn das Schaltelement die Spitze eines Rastanschlages
überwunden
hat, rastet es in eine der Rastniiilden für die äußeren stabilen Schaltstellungen
ein. Bei jeder Verstellung des Schaltelements aus der mittleren stabilen Schaltstellung
in eine der beiden äußeren stabilen Schaltstellungen muß es also über die Rastanschläge
der Schaltkurve hinwegbewegt werden.
-
Dadurch werden die Rastanschläge der Schaltkurve sehr bald abgenützt,
so daß kein echter und von dem Fahrzeugleiker wahrnehmbarer Druckpunkt in der Schaltbewegung
mehr gegeben ist.
-
Die Zwischenstellungen sind dann nicht mehr eindeutig einstellbar.
Die Gefahr der Abnützung der Rastanschläge besteht vor allem dann, wenn das Betätigungsorgan
ein langer Hebel ist, so daß die das Schaltelement beaufschlagende Druckfeder sehr
stark ausgebildet sein muß, um die für ein günstiges Schaltgefühl notwendigen Betätigungskräfte
zu erhalten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter mit den
Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weit erzuentwickeln, daß der Verschleiß
an der Schaltkurve möglichst gering gehalten wird, so daß auch nach vielen Betätigungen
des Schalters eine vorhandene Zwischenstellung durch einen merklichen Druckpunkt
gekennzeichnet und eine lange Lebensdauer des Schalters erreicht wird.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man einen elektrischen
Schalter, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist,zusätzlich
mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausstattet. Bei einem
erfindungsgemäßen elektrischen Schalter ist die Schaltkurve lediglich noch für das
Schaltgefühl zwischen der Mittelstellung und der Zwischenstellung verantwortlich.
Sie ist natürlich so ausgebildet, daß das Schaltelement dann, wenn es sich auf ihr
von der Mittelstellung in die Zwischenstellung bewegt, seine Druckfeder stärker
vorspannt. Wirken keine äußeren Kräfte mehr, so kann die Druckfeder die verstellten
Teile wieder in die Mittelstellung zurückführen.
-
Wird das Schaltglied und mit ihm das Schaltelement über die Zwischenstellung
hinaus bewegt, so wird das Schaltstück verschwenkt und dadurch bis zum Todpunkt
der Verschwenkbewegung das Schaltelement um eine große Strecke gegen seine Druckfeder
verstellt.
-
Der starke Anstieg der dazu nötigen Kraft macht sich durch einen Druckpunkt
bemerkbar. Da kein Uberschreiten des Rastanschlags mehr notwendig ist, tritt an
der Schaltkurve praktisch kein Verschleiß mehr auf.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen elektrischen
Schalters kann man den Unteransprüchen entnehmen. So wird gemäß Anspruch 2 der Druckpunkt
durch Anstoß eines mit dem Schaltglied bewegten Teils am Anschlag des Schaltstückserzeugt.
-
Diese Lösung erscheint günstiger als eine Lösung, bei der der Druckpunkt
durch einen Anstieg der Schaltkurve erzeugt wird und der Anschlag am Schaltstück
lediglich zur Verschwenkung des Schaltstücks dient. Eine besonders einfache Konstruktion
ergibt sich gemäß Anspruch 3 dadurch, daß als Anschlag ein Abschnitt der Schaltkurve
des Schaltstücks dient, gegen den in der Zwischenstellung das Schaltelement stößt.
-
Die Ansprüche 4 und 5 enthalten Merkmale, durch die auf vorteilhafte
Weise die stabilen Positionen des Schaltstücks und des Schaltglieds mit dem Schalt
element erhalten werden.
-
Soll das Schaltglied zu beiden Seiten der ersten Schaltstellung jeweils
eine selbstauslösende Zwischenstellung und eine zweite stabile Schalt stellung aufweisen,
so wird dies gemäß Anspruch 7 dadurch erreicht, daß das Schaltstück um eine zweite
Achse aus der ersten in eine dritte stabile Position schwenkbar ist und entsprechend
einen zweiten Druckpunkt erzeugt und einen zweiten Anschlag aufweist. Damit ihm
mögichst wenig Raum im Schaltergehäuse zur Verfügung stehen muß, setzt sich gemäß
Anspruch 8 das Schaltstück aus zwei Hälften zudie sammen, beide in der ersten Schaltstellung
vom Schaltelement beaufschlagt werden und unabhängig voneinander um die ihnen zugeordnete
Achse verschwenkbar sind. Jede Schaltstückhälfte
kann dann unverlierbar
im Gehäuse gelagert sein.
-
Nach einer Verschwenkung des Schaltglieds wird die eine Hälfte des
Schaltstücks vom Schaltelement nicht mehr beaufschlagt. Um sicherzustellen, daß
sich diese Schaltstückhälfte dann zum Beispiel wegen Erschütterungen, denen der
Schalter ausgesetzt ist, aus ihrer Ruheposition so weit entfernt, daß bei der Rückkehr
des Schaltelements in seine mittlere Schaltstellung Schwierigkeiten auftreten, ist
gemäß Anspruch 10 vorgesehen, daß jede Schaltstückhälfte durch zusätzliche Mittel
in der ersten Position gesichert wird. In den Weiterbildungen gemäß den Ansprüchen
11 bis 13 geschieht dies durch eine zusätzliche Haltefeder. Ohne zusätzliche Teile
erhält man jedoch dasselbe Ergebnis, wenn gemäß Anspruch 14 die Mittel an jeder
Schaltstückhälfte durch einen Ansatz gebildet werden, der von der einen zur anderen
Schaltstückhälfte hinübergreift und von dem das Schaltglied beaufschlagbar ist.
-
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters
sind in der Zeichnung dargestellt. Anhand dieser Zeichnung soll die Erfindung nun
näher erläutert werden.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführung mit zwei Schaltstückhälften,
die durch eine zusätzliche Feder in ihren Ruhepositionen gesichert sind, Fig. 2
eine zweite Ausführung mit zwei Schaltstückhälften, die nun jedoch durch einstückig
an sie angeformte Ansätze gesichert sind und Fig. 3 die Ausführung nach Fig. 2 mit
dem Schaltglied und dem Schaltelement in einer äußeren stabilen Schaltstellung.
-
Die beiden Ausführungsbeispiele weisen ein Gehäuse 10 auf, in dem
ein Schaltglied 11 schwenkbar gelagert ist. In einer Sackbohrung 12 nimmt das Schaltglied
11 eine Druckfeder 13 auf, die sich einerseits am Boden 14 der Bohrung und andererseits
an einem in der Bohrung verschiebbar geführten Zwischenstück 15 abstützt. Eine Rolle
16 liegt in einer mit demselben Radius wie die Rolle versehenen Rinne 17 des Zwischenstücks
15 und ist in zwei länglichen Ausnehmungen 18 des Schaltglieds 11 so geführt, daß
sie sich in Richtung der Kraft der Feder 13 gegenüber dem Schaltglied bewegen kann,
in Schaltrichtung dagegen fest am Schaltglied gehalten ist. Die Rolle 16 bildet
das Schaltelement, das, wenn auch indirekt über das Zwischenstück 15, von der Druckfeder
13 beaufschlagt wird.
-
Das Schaltstück 25 setzt sich aus zwei Hälften 26 und 27 zusammen,
von denen jede als zweiarmiger Hebel ausgebildet und mit einer Bohrung 28 auf einem
gehäusefesten Zylinder 29 schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse der SchalbtuckhgfMn
26 und 27 stimmt also mit der Mittelachse 30 des Zylinderstifts 29 überein. Sie
verläuft in Richtung der Schwenkachse des Schaltglieds 11.
-
Entsprechend der Aufteilung des Schaltstücks 25 in zwei Hälften ist
auch die Schaltkurve 35 in zwei Hälften 36 und 37 aufgeteilt, von denen sich die
eine an der Schaltstückhälfte 26 und die andere an der Schaltstückhälfte 27 befindet.
Die beiden Schaltkurvenhälften 36 und 37 laufen in der Mitte zu einer Rastmulde
zusammen, in die in der Mittelstellung des Schaltglieds 11 die Schaltrole 16 von
der Feder 13 gedrückt wird.
-
Die beiden Schaltstückhälften 26 und 27 liegen dann an einem gehäusefesten
Anschlag 38 an. In der Mittelstellung des 26 Schaltglieds 11 nehmen also beide Schaltstüclibälffen
und 27 eine erste stabile Position ein. Vom mittleren Ende aus steigt jede Schaltkurvenhälfte
36 und 37 nach außen hin an und endet in einem Abschnitt 39, der so steil ist, daß
er als unüberwindbarer Anschlag für die Schaltrolle 16 wirkt. Dieser Anschlag 39
ist so gelegt, daß die Schaltrolle 16 vom Todpunkt
an dem sie auch
ohne Anschlag die Schaltstückhälften 26 und 27 verschwenken würde, noch ein Stück
entfernt ist, wenn sie an den Anschlag 39 stößt.
-
in In Fig. 2 ist gestrichelten Linien eine Stellung der Schaltrolle
16 eingezeichnet, in der sie am Anschlag 39 der Sclialtstückhälfte 27 anliegt. Um
in diese Schaltstellung zu gelagert ist sie mit dem Schaltglied aus der Mittelstellung
heraus auf der Schaltkurvenhälfte 37 entlangbewegt worden. Beim Stoß der Schaltrolle
16 gegen den Anschlag 39 bemerkt man an einem zur weiteren Verschwenkung des Schaltglieds
deutlich ansteigenden Kraftaufwand, daß die Zwischenstellung erreicht ist. Läßt
man das in den Fig. nicht näher eingezeichnete Betatigungsorgarl wieder los, so
kehren das Schaltglied 11 und die Schaltrolle 16 sowie das Betätigungsorgan aufgrund
der Kraft der Feder 13 wieder in die Mittelstellung zurück.
-
Wird dagegen das Schaltglied 11 über die Zwischenstellung hinausbewegt,
so wird, je nachdem, in welche Schaltrichtung man fährt, die Schaltstückhälfte 26
oder die Schaltstückhälfte 27 verschwenkt. Bis zum Erreichen des Todpunkts der Verschwenkung
ist dazu eine große äußere Kraft notwendig. Danach kann die Verschwenkung allein
aufgrund der Kraft der Feder 13 erfolgen. Am Ende der Bewegung liegt die fragliche
Schaltstückhälfte 26 bzw.
-
27 an einem Anschlag 40 des Gehäuses 10 n. In Fig. 3 ist der Schalter
in einem derartigen Zustand dargestellt, wobei die Schaltstückhälfte 27 verschwenkt
ist. Wie man in Fig. 3 erkennen kann, ist der als Anschlag dienende Abschnitt 39
jeder Schaltkurvenhälfte 36 bzw. 37 so steil, daß er nach dem Verschwenken der entsprechenden
Schaltstückhälfte als Rastmulde für die Schaltrolle 16 wirkt. Das Schaltglied 11
nimmt somit in den äußeren stabilen Schaltstellungen eine stabile Position ein,
ohne daß gehäusefeste Anschläge vorhanden sein müßten, an denen das Schaltglied
11 direkt anliegen könnte.
-
Damit die beiden Schaltstückhälften 26 und 27 frei verschwenkt werden
können, ragen die beiden die Schaltrolle führenden Wände 41 des Schaltglieds 11
über die beiden anderen Seitenwände des Schaltglieds hinaus, so daß Ausnehmungen
42 vorhanden sind. Aus den Figuren ist ersichtlich, inwieweit diese Ausnehmungen
in den verschiedenen Schaltstellungen zur Aufnahme der Schaltstückhälften dienen.
Insbesondere kann man in Fig. 3 erkennen, daß in der verschwenkten Position einer
Schaltstückhälfte fast deren gesamter die Schaltkurvenhälfte aufweisender Hebelarm
in einer Ausnehmung 42 eingetaucht ist.
-
Fig. 3 zeigt auch, daß nach einer Verschwenkung des Schaltglieds 11
in eine seiner beiden äußeren stabilen Schaltstellungen die Gefahr bestünde, daß
die unverschwenkte -Schaltstückhälfte bei Erschütterungen oder einem ungünstigen
Einbau des Schalters ihre Position verläßt, sofern nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen
worden sind. Befindet sich die zweite Schaltkurvenhälfte zu weit vom Anschlag 38
weg, so kann dies zu Schwierigkeiten führen, wenn man das Schaltglied 11 wieder
in die Mittelstellung bringen will. Um derartige Schwierigkeiten zu vermeiden, sind
in beiden gezeigten Schalterausführungen zusätzliche Mittel vorgesehen, die jede
Schaltstückhälfte in der ersten Position sichern. Bei der Ausführung nach Fig. 1
werden diese Mittel durch eine Blattfeder 45 gebildet, die am Rücken der beiden
Schaltstückhälften 26 und 27 anliegt. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Feder
gespannt wird, wenn eine Schaltstückhälfte verschwenkt wird.
-
Andererseits sind die von der Feder 45 ausgeübten Kräfte weit geringer
als die von der Feder 13 ausgeübten Kräfte, so daß die Feder 45 das Schaltverhalten
kaum beeinflußt.
-
Bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 trägt jede Schaltstückhälfte
26 und 27 einen Ansatz 46, der bis in einen abgestuften Bereich 47 der jeweils anderen
Schaltstückhälfte reicht. In Fig. 2 ist lediglich der Ansatz 46 der Schaltstückhälfte
26 sichtbar, da der Ansatz der Schaltstückhälfte 27 durch die Schaltstückhälfte
26 verdeckt ist. In Fig. 3 ist
auch der Ansatz 46 der Schaltstückhälfte
27 sichtbar. Trotz der Ansätze 46 sind die beiden Schaltstückhälften 26 und 27 der
Ausführung nach den Fig. 2 und 3 genauso identisch zueinander wie die Schaltstückhälften
26 und 27 der Ausführung nach Fig. 1.
-
Die beiden Hälften werden jeweils um 180 Grad zueinander gedreht montiert.
-
Die Ausführungsbeispiele zeigen deutlich, daß durch die Erfindung
ein Schalter geschaffen wurde, dessen Schaltkurve kaum noch einem Verschleiß unterworfen
ist, da das Schaltelement nicht mehr über einen Rastanschlag hinwegbewegt werden
muß.
Leerseite