DE3520076A1

DE3520076A1 - Elektromechanischer mehrfachschalter fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3520076A1
Application number: DE19853520076
Authority: DE
Inventors: Daniel John Nauvoo Ill. DuRocher
Original assignee: Methode Electronics Inc
Current assignee: Methode Electronics Inc
Priority date: 1984-06-08
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1985-12-12
Also published as: GB2160018B; JPS6121844A; IT1182735B; IT8548166A0; CA1233861A; DE3520076C2; JPH0373501B2; GB8512183D0; US4617437A; GB2160018A

Description

PRINZ, LEISER, BUNKE & PARTNER

Patentanwälte · European Patent Attorneys 3520076

Ernsbergerstraße 19 · 8000 München 60

4. Juni 1985

METHODE ELECTRONICS, INC.
7444 West Wilson Avenue
Chicago, Illinois 60656 / USA

Unser Zeichen: M 1631

Elektromechanischer Mehrfachschalter für Kraftfahrzeuge

Technischer Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Bedienungsschalter für Kraftfahrzeuge, insbesondere elektromechanische Mehrfachschalter. Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich - ohne eine Beschränkung auf die gezeigte und' beschriebene spezielle Anwendung - auf einen mechanischen Schalter für Kraftfahrzeuge, der die Punktionen eines Zünd-Schiebeschalters und eines Abblendschalters in einer einzigen Baueinheit vereinigt. Der Abblendschalter ist mit einer neuartigen, sich selbst einstellenden, Mechanik versehen, um die Bedienungsmöglichkeit zu verbessern.

Bekanntlich sind in Kraftfahrzeugen und anderen Fahrzeugen getrennte Schalter für verschiedene Funktionen üblich, wie beispielsweise Zündschalter und Abblendschalter. Jeder dieser Schalter ist an getrennten vom Fahrer zu erreichenden Stellen eingebaut, die Schalter müssen unabhängig voneinander betätigt und eingestellt werden. Die Verwendung von zwei Schaltern erfordert offensichtlich eine getrennte Herstellung der Einzelteile und einen getrennten Einbau der Schalter bei der Fahrzeugmontage. Das zweifache Vorhandensein der Bauteile erhöht die Herstellungskosten der Schaltmechanik und die Baukosten des Fahrzeugs; die getrennt voneinander angeordneten Baueinheiten sind außerdem weniger handlich in der Bedienung.

Aufgabe der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen elektromechanischen Mehrfachschalter für Fahrzeuge zu schaffen, der in sich die Funktionen eines Zündschalters und eines Abblendschalters vereinigt.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist das Schaffen einer verbesserten Abblendschalter-Mechanik.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist das Schaffen einer neuartigen, sich selbst einstellenden, Mechanik für einen Abblendschalter, um lange Wartungsintervalle und eine einwandfreie Funktion sicherzustellen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist weiter die Betätigung eines Abblendschalters über eine neuartige Rutschvorrichtung zum Verbessern der Funktion.

Eine Aufgabe der Erfindung ist schließlich noch, die lineare Schubbewegung einer Betätigungsvorrichtung für einen Abblendschalter in eine Drehbewegung umzuwandeln, um die Scheinwerfer besser schalten zu können.

Diese und andere Aufgaben werden gemäß der Erfindung gelöst durch einen verbesserten elektromechanischen Mehrfachschalter für Kraftfahrzeuge, der einen Zündschalter und einen Abblendschalter vereinigt und eine neuartige, sich selbst einstellende, Mechanik aufweist. Durch die Vereinigung der beiden Schalter in einer einzigen Baueinheit wird die zweite Schaltmechanik vermieden, die bei den bekannten Verfahren zum Steuern der genannten Funktionen eines Kraftfahrzeugs erforderlich ist. Der Abblend-Drehschalter der Erfindung ist oben auf einen Zünd-Schiebeschalter üblicher Bauart gesetzt. Der Abblend-Drehschalter wird durch einen Arm betätigt, der sich radial von einem Betätigungsorgan aus erstreckt und eine als Zahnstange ausgebildete Kante aufweist. Durch die Bewegung des radialen Arms wird gegen eine Federkraft ein Zahnsektor um einen vorbestimmten Winkel in beiden Richtungen gedreht, bevor er aus dem Eingriff mit der Zahnstange ausschert. Die auf den Zahnsektor wirkende Federkraft stellt sicher, daß der Zahnsektor im Eingriff mit der Zahnstange bleibt, und daß er rutscht, falls die Zahnstange den Zahnsektor überfährt. Eine Drehung des Zahnsektors betätigt dann mechanisch den Abblendschalter, der als Drehschalter mit zwei RastStellungen ausgebildet ist.

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Zeichnung

Weitere Aufgaben der Erfindung und sich daraus ergebende Vorteile werden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und der Zeichnung im folgenden beschrieben. Gleiche Bauteile sind überall mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Figur 1 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen elektromechanischen Schalters,

Figur 2 ist eine Draufsicht auf den elektromechanischen Schalter nach Figur 1,

Figur 3 ist eine teilweise entlang der Linie 4-4 der Figur 2 geschnittene Seitenansicht, Figur 4· ist eine teilweise entlang der Linie 4-4 von Figur Λ geschnittene Stirnansicht des elektromechanischen Schalters nach Figur 3i

Figur 5 ist eine Stirnansicht des elektromechanischen Schalters nach Figur 1,

Figur 6 ist eine Seitenansicht von der entgegengesetzten Seite von Figur 1,

Figur 7 ist eine Ansicht des elektromechanischen Schalters von Figur Λ von unten,

Figur 8 ist eine perspektivische Teilansicht des Betätigungsorgans und des federnd vorgespannten Zahnsektors des elektromechanischen Schalters von Figur 3» Figur 9 ist eine schematische Teil-Draufsicht auf das Zahnsegment und die Zahnstange von Figur 7.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

In den Figuren 1 bis 8 ist ein erfindungsgemäßer elektromechanischer Mehrfachschalter für fahrzeuge gezeigt und als Ganzes mit dem Bezugszeichen 2 versehen. Die Schaltergruppe 2 umfaßt im wesentlichen einen unteren Zünd-Schiebesehalter 2 a, auf den ein Abblendschalter 2 b huckepack aufgesetzt ist. Der Zündschalter 2 a ist von einer üblichen Bauart, wie er für Schiebeschalter in der Industrie bekannt ist. Der Zündschalter 2 a umfaßt ein oberes Gehäuseteil 4 mit einem offenen Deckel 4 a und senkrechte Seitenwände 4 b. Dadurch wird eine Kammer 6 des Betätigungsorgans gebildet. Der Boden des Gehäuses geht in einen unteren Gehäuseteil 8 über, das einen offenen Boden und die Bodenfläche der Kammer 6 des Schalter-Betätigungsorgans bildet. Ein Schalter-Betätigungsorgan bekannter Bauart ist innerhalb der Kammer 6 bewegbar angeordnet - dies ist am ehesten aus Figur 3 zu entnehmen und mit Hilfe einer Feder 10' federnd vorgespannt. Eine Reihe von Kontaktfahnen 12, die auf der Unterseite des Betätigungsorgans 10 angeordnet sind, stehen mit Leiterstreifen 14 in an sich bekannter Weise in Wirkungsverbindung und bilden einen Zündschalter. Die Leiterstreifen 14 sind mit Endstücken oder Anschlüssen 16 einstückig verbunden. Die Anschlüsse 16 erstrecken sich nach unten in den offenen Boden des Gehäuseteils 8 des Zündschalters. Sie dienen zur Verbindung mit dem nicht gezeigten Zündkreis des Kraftfahrzeugs.

Der Abblendschalter 2 b ist auf einem Absatz 20 angeordnet. Der Absatz 20 wird durch die Seiten 4 b des Zündschalter-Gehäuseteils 4 gebildet, die die Kammer 6 abgrenzen. Ein

Ansatz 22 mit Löchern erlaubt es, den Abblendschalter 2 b formschlüssig an das Oberteil des Gehäuses 4- anzufügen. Der Abblendschalter 2 b ist ein Drehschalter und umfaßt eine Platte 30 mit Endstücken 30 a. Mit ihnen wird die Platte 30 an den Ansatz 22 des Zünd-Schiebeschalters beispielsweise mit Hilfe von Schrauben angefügt so, wie es in den Figuren 3> ^, 7 und 8 gezeigt ist. An die Platte 30 sind Tragplatten 32 angeformt, die sich bis auf die Außenseite des Gehäuses 4· leicht aufwärts gerichtet erstrecken. An sie angeformt ist ein röhrenförmiges Gehäuse 34- des Betätigungsorgans mit einem freien Ende 36 und einem langgestreckten offenen Schlitz 38; dies ist in Figur 4- gezeigt. Das andere Ende 40 - Figur 5 - d.es röhrenförmigen Gehäuses 34- ist wenigstens teilweise geschlossen. In das röhrenförmige Gehäuse 34- ist eine Feder 4-2 eingefügt, die sich am Ende 40 - wie in Figur 8 gezeigt abstützt.

Ein Betätigungsorgan 50 mit einem Röhrenteil 52 ist in das röhrenförmige Gehäuse 34- des Betätigungsorgans eingesetzt.

An den Röhrenteil 52 ist ein Arm 54- angeformt, der Arm erstreckt sich durch den Schlitz 38 vom Gehäuse 34· weg.

Das Ende des Arms 54- trägt eine Zahnstange 56 mit Zähnen Wie in Figur 8 gezeigt, sind das Röhrenteil 52 und der Arm 54- auf Tragplatten 32 angeordnet und erstrecken sich in das Gehäuse 40 des Abblendschalters 2 b durch einen zugehörigen Schlitz 40 a, wie es in Figur 4- gezeigt ist.

Die obere' Seite des Gehäuses 4-0 ist teilweise gebogen und bildet eine innere Kammer 44. Die Kammer 44- wird gebildet aus der Seitenwand des Gehäuses 40 und einer Oberseite 4-6, wie es am besten aus den Figuren 3 und 4- zu entnehmen ist.

Der Röhrenteil 52 kann eine handbetriebene lineare Bewegung gegen die Feder 42 ausführen mit Hilfe von zugehörigen nicht gezeigten Organen, die vom Fahrer betätigt werden.

Die Abblend-Drehschaltergruppe 2 b enthält einen senkrechten Mitteldorn 60 mit einem Fußteil 42, das in einem Loch 64 der Platte 30 drehbar angeordnet ist. An den Dorn 60 ist ein Rad 66 angeformt mit einem Zahnsektor 68 - Figur 9 - ? der normalerweise im Eingriff mit den Zähnen 58 der Zahnstange steht. Ein Arm 70 erstreckt sich vom Rad 66 aus nach außen und kann an Nasen 72 der Platte JO stoßen - Figuren 8 und 9 -, dadurch v/ird die Drehbewegung des Rads begrenzt. Die Zähne des Zahnsektors 68 greifen in die Zahnstangenzähne 58 ein und wandeln die lineare Bewegung des Betätigungsorgans 52, verursacht durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs, in eine Drehbewegung des Rads 66 um. Eine Feder 80 ist um den gestreckten Teil des Schafts 60 herum angeordnet, und zwar unmittelbar über dem Rad 66. Ein oberer Teil der Feder 80 drückt gegen ein Antriebsteil 82, dadurch wird das Rad 66 federnd vorgespannt. Das Antriebsteil 82 weist ein oberes Kontaktglied 84 mit drei Kontaktreihen 86 auf - Figuren 3 und 8 - . Eine Mehrzahl von Kontakten 88 erstreckt sich durch Löcher im Seitenteil 46, die Kontakte sind an den elektrischen Abblend-Schaltkreis angeschlossen.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß der Abblendschalter durch die Bewegung des Betätigungsorgans gesteuert wird. Die lineare Bewegung des Betätigungsorgans wird über den Eingriff der Zähne 58 der Zahnstange in das Rad 66 in eine Drehbewegung umgewandelt. Das Rad 66 ist mit dem Kontaktglied 84 über eine Verbindungsfeder 80 federnd verbunden. Bei einer Bewegung des Betätigungsorgans

führen die oberen Kontaktreihen 86 eine Drehung von etwa 30 Grad aus und schalten von einem Kontakt 88 zum nächsten. Die Schaltmechanik des Abblendschalters enthält einen an sich bekannten Drehschalter mit zwei Raststellungen.

Das Rad 66 ist durch die Feder 80 vorgespannt. Dadurch dreht sich das Rad 66 um einen vorbestimmten Winkel in jeder Richtung, bevor es aus dem Eingriff in die Zahnstange ausschert. Die Federvorspannung des Zahnsektors des Rads stellt sicher, daß der Zahnsektor 68 im Eingriff mit der Zahnstange, also mit den Zähnen 58, bleibt und daß es wie eine Rutschkupplung wirkt, falls die Zahnstange den Zahnsektor 68 überfährt. Die Federvorspannung stellt weiter sicher, daß das Zahnsegment 68 bei seiner Rückkehr nach einer Drehung in einer Richtung in den nächstfolgenden Zahn der Zahnstange 58 eingreift.

Beim Anbau der Schaltergruppe 2 an die Lenksäule eines

Kraftfahrzeugs greift der Abblendschalter Betätigungsarm

in das Gehäuse des Betätigungsorgans 34 ein. Der Zündschalter 2 a wird dann in der üblichen Weise an die nicht gezeigte Lenksäule angebaut. Der Zahnsektor 68 rutscht aufwärts bis zu dem Punkt, an dem der Zündschalter 2 a richtig eingestellt und stabil festgelegt ist. Der Schalterarm 50 wird dann betätigt. Die Zahnstange 56 rutscht während des ganzen Verstellwegs des Arms weiter. Wenn der Arm 50 in seine Ruhestellung zurückkehrt, greift der Zahnsektor 68 in die Zahnstange 86 ein und bleibt von da ab im Eingriff. Bei einer darauffolgenden Betätigung des Schalterarms 50 dreht sich das Rad 66 in seinem vorgegebenen Drehbereich.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Ein Fachmann kann zahlreiche Abwandlungen vornehmen und einzelne Teile durch gleichwertige Bausteine ersetzen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Außerdem können gemäß den Lehren der Erfindung viele Abwandlungen zur Anpassung an eine besondere Aufgabe oder an ein bestimmtes Material getroffen werden, ohne den wesentlichen Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist daher nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, die als der beste Weg, die Erfindung auszuführen, beschrieben wurden. Die Erfindung schließt alle Ausführungsbeispiele ein, die in den Rahmen der Ansprüche fallen.

Claims

PRINZ, LEISEB;.BUMKS & PARTNER
Patentanwälte · - European . Patörft Attorneys
Ernsbergerstraße 19 · 8000 München 60 O O Z U U / D \
4. Juni 1985

METHODE ELECTRONICS, INC.
7444 West Wilson Avenue
Chicago, Illinois 60656 / USA

Unser Zeichen: M 1631

Patentansprüche

1. Mehrbereichs-Schaltergruppe für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- es ist ein Zündschaltergehäuse vorgesehen, in dem ein Betätigungsorgan für einen Zündschalter verstellbar angeordnet ist,

- -es ist weiter ein Abblendschaltergehäuse vorgesehen, das am Zündschaltergehäuse befestigt ist,

- im Abblendschaltergehäuse ist ein Drehschalter angeordnet, der in Wirkungsverbindung mit den Frontscheinwerfern steht,

- aus dem Abblendschaltergehäuse erstreckt sich ein Betätigungsorgan zum Verstellen des Drehschalters.

2. Schaltergruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daiß das Abblendschaltergehäuse oben auf dem Zündschaltergehäuse angeordnet ist.

3. Schaltergruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschalter ein vom Betätigungsorgan drehbares

Zahnrad sowie Federmittel., mit deren Hilfe bei einem Verstellen des Betätigungsorgans das Zahnrad in einer definierten Position vorgespannt wird, umfaßt.

4-. Schaltergruppe nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Zahnrad in Verbindung mit einem drehbaren Kontaktglied steht, das abhängig von der Drehung des Zahnrads drehbar ist.
5. Schaltergruppe nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan ein in zwei Richtungen linear verschiebbares Betätigungsstüek und eine von diesem Betätigungsstück geführte Zahnstange umfaßt, wobei die Zahnstange in das Zahnrad eingreift und das Zahnrad mit Hilfe der Zahnstange drehbar ist.
6. Sehaltergruppe nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad einen zum Eingriff in die Zahnstange vorgesehenen Zahnsektor umfaßt.
7. Schaltergruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Sicherstellen eines Eingriffs des Betätigungsstücks bei Richtungsumkehrung die Feder den Zahnsektor gegen die Zahnstange drückt, wenn die Zähnstange den Zahnsektor überfährt·
8. Schaltergruppe nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsstück in einem röhrenförmigen Gehäuse längsverschiebbar ist und das röhrenförmige Gehäuse des Betätigungsstücks Federmittel zum Vorspannen des Betätigungsstücks enthält.
9. Schaltergruppe nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß das Abblendschaltergehäuse im Abstand angeordnete Anschläge und das Zahnrad zum Begrenzen seines Drehausschlags ein Anschlagstück zum Anschlagen an die im Abstand angeordneten Anschläge umfaßt.
10. Sehaltergruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan wenigstens eine Haltevorrichtung zum Halten des röhrenförmigen Gehäuses des Betätigungsorgans außerhalb des Abblendschaltergehäuses umfaßt.