DE3840973A1 - Sicherheitsschalter fuer kraftwagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsschalter für die von einer Batterie versorgten, eine Warnblinkanlage umfassenden Verbraucher in einem mit einen Brennstoffbehälter versehenen Kraftwagen, mit einem in einer Ruhestellung federkraftabhän­ gig fixierten Pendel, das ausschließlich unter unfallbeding­ ten Verzögerungs- oder Beschleunigungskräften aus der Ruhe­ stellung ausschwenkt und dadurch den spannungsführenden Plus­ pol der Batterie von den Verbrauchern abschaltet. Die Erfin­ dung geht damit von der DE-OS 29 08 885 aus, in der eine Sicherheitsvorrichtung an Kraftfahrzeugen beschrieben ist, bei der eine pendelnd aufgehängte träge Masse in jeder Rich­ tung eines unfallbedingten Stoßes ausschwenken kann und dadurch zur Verminderung der Brandgefahr die Verbraucher in­ nerhalb der elektrischen Anlage des Kraftfahrzeuges von der Stromversorgung abschaltet, d. h. auch die Warnblinkanlage.

Durch die DE-PS 12 48 777 ist ferner ein Sicherheitsschalter bekanntgeworden, bei dem die Warnblinkanlage nach einem An­ sprechen des Sicherheitsschalters betriebsbereit gehalten wird, um bei Unfällen die Warnblinkanlage noch einschalten zu können.

Es dürfte jedoch die Regel sein, daß ein Fahrer nach einem schweren Auffahrunfall nicht mehr in der Lage ist oder nicht mehr den Entschluß faßt, den Handschalter für die Warnblink­ anlage zu betätigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit einer pendelartigen trägen Masse arbeitenden Sicherheitsschalter für Kraftwagen zu schaffen, der bei Unfällen nicht nur alle Verbraucher von dem Pluspol der Batterie abschaltet, sondern die Warnblinkanlage automatisch einschaltet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Das aus einem elektrisch leitenden Schalthebel bestehende Pendel leitet dabei in der fixierten Ruhestellung den Batteriestrom zu den Verbrauchern weiter und unterbricht ihn, wenn der Schalthebel in einer in Fahrtrichtung weisenden Vertikalebene aufgrund seiner Masse­ trägheit ausschwenkt. Der Sicherheitsschalter ist also der­ art in den Kraftwagen einzubauen, daß die Schwenkebene des Schalthebels bei Auffahrunfällen in beiden möglichen Richtun­ gen anspricht. In der ausgeschwenkten Lage erhält der Schalt­ hebel jedoch Verbindung mit einem ersten Kontakt, der mit dem Pluspol der Batterie in Verbindung steht, wobei über den ausgeschwenkten Schalthebel ein Stromkreis mit einem zweiten, federnden Kontakt geschlossen wird, der über eine Zweiglei­ tung unmittelbar mit der Warnblinkanlage verbunden ist. Im Ergebnis werden alle Verbraucher abgeschaltet und die Warn­ blinkanlage automatisch zugeschaltet, auch wenn der Hand­ schalter der Warnblinkanlage geöffnet ist. Es versteht sich, daß auf das Abschalten der anderen Verbraucher auch verzich­ tet werden könnte.

Weitere konstruktive Einzelheiten des bei Auffahrunfällen ansprechenden Sicherheitsschalters sind in den Patentansprü­ chen 2 bis 6 angegeben und in der Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.

Eine Ausführungsform des Sicherheitsschalters gemäß der Erfindung mit einem zweiten Schalthebel, dessen vertikale Schwenkebene die vertikale Schwenkebene des ersten Schalt­ hebels kreuzt und somit auch bei einem seitlichen Stoß an­ spricht, ist in den Patentansprüchen 7 bis 9 unter Schutz gestellt. Bei dieser Lösung vermag jeder Schalthebel den zu den Verbrauchern führenden Stromkreis zu unterbrechen, wie auch jeder Schalthebel in ausgeschwenkter Lage wiederum mit dem Pluspol der Batterie in Verbindung gelangt und einen zweiten Kontakt schließt, der ebenfalls über eine Zweiglei­ tung unmittelbar zur Warnblinkanlage führt.

Der Grundgedanke der Erfindung ist in dem Patentanspruch 10 niedergelegt. Es wird dadurch dem Umstand Rechnung getragen, daß zur Unterbrechung des Stromkreises der Verbraucher - aus­ genommen die Warnblinkanlage - nur einer verlagerbaren trägen, elektrisch leitenden Masse bedarf, die - wenn bei einem Unfall verlagert - einem unmittelbar zur Warnblink­ anlage führenden Stromkreis schließt. Diese träge Masse kann eine Kugel sein (US-PS 28 06 916 und FR-PS 9 21 446).

In der Zeichnung ist ein Sicherheitsschalter gemäß der Erfindung mit zwei pendelartigen Schalthebeln dargestellt, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, und

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Der waagerechte Querschnitt nach Fig. 1 zeigt den Sicher­ heitsschalter in seiner Einbaulage in den Kraftwagen in Relation zu dessen Fahrtrichtung nach Pfeil F (vorwärts und rückwärts). Tragendes Element des Sicherheitsschalters ist ein Block 1 viereckigen Querschnitts aus Isolierstoff, der eine winkelförmige Ausnehmung 1 a für den Bewegungsspielraum von zwei aus metallischen Flachstäben bestehenden Schwenk­ hebeln 2 und 3 aufweist. Die Schmalseiten der in sich kreu­ zenden Vertikalebenen beweglichen Schalthebel sind ange­ schärft. Die beiden Schwenkhebel sind über Schwenkachsen 4 bzw. 5 in der Querebene Q (Fig. 2) schwenkbar gelagert. Bei­ de Schwenkhebel sind in der dargestellten vertikalen Wirklage zwischen zwei metallischen Elementen durch Reibungsschluß fixiert, von denen das eine Element jeweils ein Kontaktbol­ zen 6 bzw. 7 ist, die rechtwinklig zueinander in den Block 1 eingeschraubt sind. Das andere Element ist ein klotzartiger Druckstößel 8 aus elektrisch leitendem Material, der mit zwei den beiden Kontaktbolzen 6, 7 gegenüberliegenden Fort­ sätzen 8 a, 8 b versehen ist. Der klotzartige Druckstößel 8 ist in einer Ausnehmung 1 b des Isolierblocks 1 in jeder der sich kreuzenden Achsrichtungen seiner Fortsätze 8 a, 8 b raum­ beweglich und steht unter dem Druck von Druckfedern 9 und 10, deren Widerlager aus Stellschrauben 11 und 12 bestehen, die in den Block 1 eingesetzt sind. Die Raumbeweglichkeit des klotzartigen Druckstößels 8 ist durch die blockseitigen Anschlagflächen 13 bzw. 14 begrenzt. Auf diese Weise werden die Schwenkhebel 2, 3 in ihrer senkrechten Ruhestellung unter dem Druck der Federn 9, 10 zwischen den Fortsätzen 8 a bzw. 8 b einerseits und den einstellbaren, mit Gewinde verse­ henen Kontaktbolzen 6 bzw. 7 durch Reibungsschluß fixiert.

Beide Kontaktbolzen 6 und 7 in der Art von Gewindebolzen sind durch äußere Muttern 15 bzw. 16 und innere Gegenmut­ tern 17 bzw. 18 in einer Lage fixiert, in der der klotzar­ tige Druckstößel 8 entgegen dem kombinierten Druck der beiden Druckfedern 9, 10 soweit in seine Ausnehmung 1 b zu­ rückgedrückt ist, daß die Anschlagflächen 13, 14 keinen der Fortsätze 8 a, 8 b berühren.

Die winkelartige Ausnehmung 1 a des Isolierblocks 1 ist am oberen Rand mit einem Kontaktstreifen 20 versehen, der sich entlang der Auswandung der Ausnehmung 1 a bis in die sich kreuzenden Schwenkebenen beider Schalthebel 2, 3 erstreckt und der mit dem Kontaktbolzen 6 in elektrischer Verbindung steht.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist in dem Block 1 parallel zur Schwenkachse 4 des ersten Schalthebels 2 inner­ halb der der Schwenkachse und dem ersten Kontaktbolzen 6 ge­ meinsamen Vertikalebene ein elektrisch leitender Schalt­ stößel 21 eingesetzt, der unter dem Druck einer Druckfeder 22 mit Stellschraube 23 als Widerlager für die Druckfeder steht. Der Schaltstößel 21 hat eine Spitze 24 aus Isolierstoff, die eine leicht konisch ausgeführte Mantelfläche 21 a des Schalt­ stößels 21 freiläßt. Der Schaltstößel 21 ist unter dem Druck der Feder 22 soweit durch Anschlag begrenzt beweglich, daß die Spitze 24 mit der Mantelfläche 21 a vorfedert, wenn der Schwenkhebel 2 aus seiner vertikalen Ruhelage ausgeschwenkt ist. In dieser Ruhelage drückt die Spitze 24 ständig auf den elektrisch leitenden Schalthebel 2. Die Druckfeder 22 und die Stellschraube 23 sind aus elektrisch leitendem Material.

Dem zweiten Schalthebel 3 ist eine gleiche Schaltstößel- Anordnung 21 bis 24 zugeordnet, die in Fig. 2 mit 25 bezeich­ net ist. Da sich beide Schaltstößel-Anordnungen kreuzen, ist die zweite Schaltstößel-Anordnung 25 für den zweiten Schwenk­ hebel 3 in einer anderen Ebene in dem Block 1 geführt als der erste Schaltstößel 21. Beide Schaltstößel-Anordnungen können gleich ausgeführt sein, wenn der zweite Schalthebel 3 eine über die gemeinsame Querebene Q der Schwenkachsen 4, 5 hinausgehende Verlängerung 3 a hat und die beiden Schalt­ stößel-Anordnungen in zur Querebene Q spiegelbildlichen Ebenen A, B in dem Block 1 geführt sind. Dies bedeutet, daß die Ebenen A und B den gleichen Abstand C von der Querebene Q haben.

Die Einbindung des Sicherheitsschalters in die elektrische Anlage des Kraftwagens und seine Wirkungsweise werden wie folgt erläutert:

Der erste Kontaktbolzen 6 für den ersten Schalthebel 2 ist mit einem Flachstecker 30 versehen, um über die Leitung 31 den Kontaktbolzen 6 mit dem Pluspol der Batterie 32 zu ver­ binden. Die gleiche Leitung führt weiter über den Handschal­ ter 33 zur Warnblinkanlage W. Der dem Schalthebel 3 zugeord­ nete Kontaktbolzen 7 ist mit einem Flachstecker 34 versehen, der mit sämtlichen Verbrauchern V - ausgenommen die Warn­ blinkanlage W - verbunden werden kann. Sind beide Schalt­ hebel 2, 3 in der dargestellten vertikalen Ruhestellung, ist der von der Batterie ausgehende Stromkreis über den ersten Kontaktbolzen 6, den Schalthebel 2, den klotzartigen Druck­ stößel 8, den zweiten Schalthebel 3 und den zweiten Kontakt­ bolzen 7 geschlossen. Die Warnblinkanlage W ist - ausge­ führt - über den Handschalter 33 direkt, d. h. selbstver­ ständlich über eine Sicherung, an den Pluspol der Batte­ rie 32 angeschlossen. Die Spitzen 24 aus Isolierstoff der Schaltstößel-Anordnungen 21 bis 23 bzw. 25 liegen an den breiten Seitenflächen der Schwenkhebel 2 und 3 an und sind stromlos.

Der Kontaktstreifen 20 als erster, ständig mit dem Pluspol der Batterie 32 in Verbindung stehender Kontakt für die auto­ matische Einstellung der Warnblinkanlage W ist nur mit dem ersten Kontaktbolzen 6 für den in Fahrtrichtung F ansprechen­ den Schalthebel 2 in Verbindung, nicht mit dem zweiten Kontaktbolzen 7. Die beiden Schaltstößel-Anordnungen 21 bis 24 bzw. 25, deren Stellschrauben 23 mit Flachsteckern 36 bzw. 37 versehen sind, stehen über eine gemeinsame Zweiglei­ tung 38 unmittelbar mit der Warnblinkanlage W in Verbindung, d.h. unter Überbrückung des Handschalters 33.

Wenn beispielsweise durch einen Auffahrunfall (an der Vorder- oder Rückseite des Kraftwagens) der Schalthebel 2 den Reibungsschluß zwischen dem Kontaktbolzen 6 und dem Fort­ satz 8 a des klotzartigen Druckstößels 8 überwindet und in seiner parallel zur Fahrtrichtung F gelegenen Vertikalebene ausschwenkt, gelangt der Schalthebel 2 in beiden Schwenk­ richtungen mit dem Kontaktstreifen 20 in Berührung, der zu­ gleich die ausgeschwenkte Lage des Schalthebels 2 begrenzt. In dieser einen ausgeschwenkten Lage ist der Stromkreis zwischen dem Kontaktbolzen 6 und dem Fortsatz 8 a des klotz­ artigen Druckstößels 8 unterbrochen, der nur soweit unter dem Druck der Feder 9 vorfedert, wie es die Anschlagflä­ che 13 zuläßt. Hierdurch bleibt ein Spalt zwischen dem Kon­ taktbolzen 6 und dem Fortsatz 8 a erhalten, der groß genug ist, um den Schalthebel 2 mit seinen angeschärften schmalen Seiten wieder zwischen den federnden Fortsatz 8 a und den Kontaktbolzen 6 einzwängen zu können.

Wenn der Schalthebel 2 seine ausgeschwenkte Lage unter Berüh­ rung des ersten Kontaktes, nämlich des Kontaktstreifens 20 eingenommen hat, ist er über den Kontaktstreifen 20 und den Kontaktbolzen 6 an den Pluspol der Batterie 32 angeschlossen. Der Druckstößel 21 kann begrenzt vorfedern soweit, bis sich die leicht konische Mantelfläche 21 des Schaltstößels 21 hin­ ter den ausgeschwungenen Schalthebel 2 legt und diesen in der begrenzten ausgeschwungenen Lage arretiert, in der er am Kontaktstreifen 20 anliegt. Da der Schalthebel 2 stromfüh­ rend ist, wird der zur Warnblinkanlage W führende Stromkreis über die elektrisch leitende Schaltstößel-Anordnung 21 bis 23 geschlossen und die Warnblinkanlage automatisch ein­ geschaltet. Um den Schalthebel 2 in seine dargestellte verti­ kale Ruhelage zurückzuführen, muß die Spitze 24 des Schalt­ stößels 21 mit einer Schraubenzieherklinge zurückgedrückt werden.

Die gleiche Unterbrechung des zu den Verbrauchern V führen­ den Stromkreises erfolgt, wenn der zweite Schalthebel 3 bei einem seitlichen Stoß von rechts oder links ausschwenkt. Bei dieser Schwenkbewegung schwenkt auch die Verlängerung 3 a so­ weit aus, daß die isolierte Spitze der Schaltstößel-Anord­ nung 25 frei ist und der Schaltstößel dieser Anordnung 25 vorfedern kann, um auch dann den Stromkreis für die Warn­ blinkanlage W über den Kontaktstreifen 20, den Schalthebel 3 und die federnde Schaltstößel-Anordnung 25 zu schließen.

Wenn in Betracht gezogen wird, daß bei einem seitlichen Auf­ prallstoß der Kraftwagen quergestellt ist und die automati­ sche Einschaltung der Warnblinkanlage W nicht viel zur Si­ cherheit von nachfolgenden Fahrzeugen beiträgt, kann auch auf den zweiten Schalthebel 3 verzichtet werden. Dann ist statt des klotzartigen Druckstößels 8 ein einfacher zylindri­ scher Schaltstößel ausreichend, der gegen den Schalthebel 2 in seiner vertikalen Ruhelage drückt, wobei dann aber die Druckfeder 9 und die als Widerlager dienende Stellschraube 11 ebenso elektrisch leitend sind wie der Druckstößel. Wie ge­ strichtelt eingezeichnet, ist dann die Stellschraube 11 mit einem Flachstecker 40 versehen, über den der Stromkreis zu den Verbrauchern V normalerweise geschlossen gehalten werden kann. Der Kontakstreifen 20 braucht sich dann nur bis in den Schwenkweg des Schalthebels 2 zu erstrecken. An der Funktion der Schalthebel-Anordnung 21 bis 24 zum automatischen Ein­ schalten der Warnblinkanlage W ändert sich nichts.

Claims (10)

1. Sicherheitsschalter für die von einer Batterie versorg­ ten, eine Warnblinkanlage umfassenden Verbraucher in einem Kraftwagen, mit einem in einer Ruhestellung feder­ kraftabhängig fixierten Pendel, das ausschließlich unter unfallbedingten Verzögerungs- oder Beschleunigungskräften aus der Ruhestellung ausschwenkt und dadurch den span­ nungsführenden Pluspol der Batterie von den Verbrauchern abschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel aus einem elektrisch leitenden Schalthebel (2) besteht, der in einem Block (1) aus Isolierstoff in einer Vertikalebene schwenkbar gelagert ist, daß die ausge­ schwenkte Lage des Schalthebels durch einen ersten, stän­ dig mit dem Pluspol (+) der Batterie (32) in Verbindung stehenden Kontakt (20) begrenzt ist, daß dem Schwenkhebel ein zweiter, federnder Kontakt (21) zugeordnet ist, der über den elektrisch leitenden, ausgeschwenkten Schalt­ hebel mit dem ersten Kontakt verbunden ist, und daß der zweite Kontakt über eine Zweigleitung (38) unmittelbar mit der Warnblinkanlage (W) verbunden ist und den Schalt­ hebel federkraftabhängig in seiner begrenzten ausge­ schwenkten Lage fixiert.

2. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schalthebel (2) aus einem metallischen Flach­ stab besteht, der in seiner Ruhestellung im Abstand von seiner Schwenkachse (4) zwischen zwei metallischen Elemen­ ten durch Reibungsschluß fixiert ist, von denen das eine Element ein im Block (1) eingesetzter Kontaktbolzen (6) ist, dem als zweites Element ein federbelasteter, bis zu einem Anschlag (13) beweglicher Druckstößel (8 a) gegen­ überliegt, daß der Kontaktbolzen an den Pluspol (+) der Batterie (32) und der Druckstößel an die Verbraucher (V) - ausgenommen die Warnblickanlage (W) - angeschlossen sind.

3. Sicherheitsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste, die ausgeschwenkte Lage des Schalt­ hebels (2) begrenzende Kontakt aus einem Kontaktstrei­ fen (20) besteht, der mit dem spannungsführenden Kontakt­ bolzen (6) in Verbindung steht und sich entlang der Außen­ wand einer Ausnehmung (1 a) des Blockes (1) zur Aufnahme des Schalthebels bis in die Schwenkebene des Schalthebels erstreckt.

4. Sicherheitsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite, federnde Kontakt aus einem elek­ trisch leitenden Schaltstößel (21) besteht, der parallel zur Schwenkachse (4) des Schalthebels (2) innerhalb der der Schwenkachse und dem ersten Kontaktbolzen (6) gemein­ samen Vertikalebene geführt ist, daß der Schaltstößel mit einer eingesetzten, die Mantelfläche (21 a) des Schalt­ stößels freilassenden Spitze (24) aus Isolierstoff ver­ sehen ist, daß die Mantelfläche mit der unmittelbar zur Warnblinkanlage (W) führenden Zweigleitung (38) in Verbin­ dung ist, und daß der Schaltstößel unter dem Druck einer Druckfeder (22) bis zu einem Anschlag im Block (1) vor­ schiebbar ist derart, daß die Mantelfläche bis in den Schwenkweg des Schalthebels vorgefedert ist und mit einer schmalen Seitenfläche des Schalthebels in Berührung gelangt.

5. Sicherheitsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mantelfläche (21 a) des Schaltstößels (21) leicht konisch verläuft.

6. Sicherheitsschalter nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem Druckstößel (8 a) und dem Schalt­ stößel (21) zugeordneten Druckfedern (9 bzw. 22) sowie als Widerlager für die Druckfedern dienende Stellschrau­ ben (11) aus elektrisch leitendem Material bestehen, wobei die Stellschrauben zum Anschluß von elektrischen Leitungen eingerichtet sind.

7. Sicherheitsschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zweiter Schalthebel (3) vorgesehen ist, dessen vertikale Schwenkebene die vertikale Schwenkebene des ersten Schalthebels (2) kreuzt, daß dem zweiten Schalthebel ein zweiter, rechtwinklig zum ersten Kontakt­ bolzen (6) eingesetzter Kontaktbolzen (7) zugeordnet ist, daß der Druckstößel (8) klotzartig ausgebildet und mit zwei den beiden Kontaktbolzen gegenüberliegenden Fort­ sätzen (8 a, 8 b) versehen ist, daß der klotzartige Druck­ stößel in jeder der sich kreuzenden Achsrichtungen seiner Fortsätze unter dem Druck von Druckfedern (9, 10) steht, daß der klotzartige Druckstößel im Block (1) in beiden Achsrichtungen der Fortsätze bis zu zwei beiden Fort­ sätzen gemeinsamen Anschlagflächen (13, 14) beweglich ist, daß die Verbraucher (V) - ausgenommen die Warnblink­ anlage (W) - über den zweiten Kontaktbolzen (7), den elek­ trisch leitenden klotzartigen Druckstößel (8) und die in senkrechter Ruhestellung befindlichen Schalthebel (2, 3) an den ersten Kontaktbolzen (6) und damit an den Plus­ pol (+) der Batterie (32) angeschlossen sind, und daß der mit dem ersten Kontaktbolzen (6) in Verbindung stehende Kontaktstreifen (20) sich bis in die Schwenkebene des zweiten Schalthebels (3) erstreckt, ohne den zweiten Kontaktbolzen (7) zu berühren.

8. Sicherheitsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die dem zweiten Schalthebel (3) zugeordnete zwei­ te federbelastete Schaltstößel-Anordnung (25), die bei ausgeschwenkter Lage des zweiten Schalthebels vorfedert, in einer anderen Ebene als der erste Schaltstößel (2) in dem Block (1) geführt ist, und daß die Mantelfläche des zweiten Schaltstößels ebenfalls mit der unmittelbar zur Warnblinkanlage (W) führenden Zweigleitung (38) in Verbin­ dung steht.

9. Sicherheitsschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß einer der beiden Schalthebel (3) eine über die gemeinsame Querebene (Q) der Schwenkachsen (4, 5) hinaus­ gehende Verlängerung (3 a) hat, und daß die beiden Schalt­ stößel-Anordnungen (21-24 bzw. 25) in zur Querebene spiegelbildlichen Ebenen (A, B) in dem Block (1) geführt sind.

10. Anordnung eines Sicherheitsschalters für die von einer Batterie versorgten, eine Warnblinkanlage mit Handschal­ ter umfassenden Verbraucher in einem Kraftwagen, mit einer in einer Ruhestellung kraftschlüssig fixierten trägen Masse, die ausschließlich unter unfallbedingten Verzögerungs- und Beschleunigungskräften aus der Ruhe­ stellung verlagert wird und dadurch die Abschaltung der Verbraucher von dem spannungsführenden Pluspol der Batterie bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnblinkanlage (W) unter Umgehung des Sicherheitsschal­ ters an den Pluspol (+) der Batterie angeschlossen ist sowie über eine Zweigleitung (38) unmittelbar an einen Ausgang (36) des Sicherheitsschalters angeschlossen ist, der bei Unterbrechung des zu den übrigen Verbrauchern (V) führenden Stromkreises über die verlagerte, elektrisch leitende Masse (2) mit dem Pluspol der Batterie in Ver­ bindung gelangt und die Warnblinkanlage automatisch ein­ schaltet.