DE4005059A1 - Betaetigungsmechanismus fuer einen ein-aus-schalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Betätigungs­ mechanismus für Ein-Aus-Schalter und insbesondere einen neuen Betätigungsmechanismus, der gewährleistet, daß ein Ein-Aus-Schalter eine Nichtarbeitsposition einnimmt und beibehält, wenn der Schalter ausgeschaltet ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Betätigungsmechanismus für einen Ein-Aus-Schalter, der in Verbindung mit einem Fußpedal oder einer Handbe­ tätigungseinrichtung verwendet wird, um eine Batterie mit einem Motor zu verbinden, um beispielsweise Spiel­ zeugen wie Kinderfahrzeugen Strom zuzuführen. Bei manchen Arten von batteriegetriebenen Fahrzeugen, auf denen Kinder fahren können, wird von der Batterie mittels eines wahlweise betätigbaren Ein-Aus-Schalters Strom einem Antriebsmotor zugeführt.

Diese Schalter können die Form eines Wippschalters oder dergleichen haben, der in einem Gehäuse angeordnet ist, das sich zweckmäßigerweise in der Nähe der Trittleiste des Fahr­ zeuges befinden kann. Ein Fußpedal oder dergleichen ist oberhalb des Wippschalters angeordnet und enthält ein vorspringendes Element, das an einem ersten Ende des Wippschalters angreift, wenn das Fußpedal niederge­ treten wird, um dieses Ende so nach unten zu drücken, daß ein Kontakt die Batterie mit dem Motor verbindet. Der Wippschalter ist normalerweise in eine Aus-Position von einer Rückstellfeder gezwängt, wobei das Fußpedal mit ausreichender Kraft niedergedrückt werden muß, um die Federkraft der Rückstellfeder zu übertreffen und den Wippschalter in die Ein-Position oder Arbeitsposi­ tion zu bewegen. Wenn das Fußpedal freigegeben wird, bewegt die Rückstellfeder den Wippschalter in die Aus- Position.

Herkömmliche Fußpedal/Ein-Aus-Schalterkonstruktionen sind problematisch, da die Rückstellfedern nach einiger Zeit brechen können. Wenn in einem solchen Fall das Fußpedal freigegeben wird, so daß es in die Nicht­ arbeitsposition bewegt wird, verbleibt der Wippschalter in der Ein-Position. Dies hat zur Folge, daß die Batterie mit dem Antriebsmotor verbunden bleibt, so daß das Fahr­ zeug weiterhin läuft. Ein solches "wegfahrendes Fahr­ zeug" ist eine erschreckende und potentiell sehr gefähr­ liche Situation für einen kindlichen Fahrer. Die vor­ liegende Erfindung beabsichtigt, dieses Problem zu ver­ meiden.

Es sind verschiedene Arten von Sicherheitsschaltern bekannt, die in der Regel verhältnismäßig komplexe Konstruktionen mit vielen bewegbaren Teilen verwenden und kostspielig sind. Sicherheitsschalter sind aus den US-PSen 34 09 101 (Williams), 41 72 217 (Miller), 32 33 071 (Buzzell), 33 58 108 (Hansen), 29 44 120 (Ruben) und 29 17 122 (Quisenberry) bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Betätigungsmechanismus anzugeben, der die oben ausgeführten Probleme vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn­ zeichen der Patentansprüche 1 und 9 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Betätigungsmechanismus zur wahl­ weisen Bewegung eines Ein-Aus-Schalters in eine Arbeits­ position und Nichtarbeitsposition enthält ein Betätigungs­ glied in der Nähe des Schalters, das wahlweise an einem ersten Ende des Schalters angreift und diesen in eine erste Richtung in eine Arbeitsposition drückt, während gleichzeitig das zweite Ende des Schalters in der ent­ gegengesetzten Richtung bewegt wird, wobei eine Vor­ spannungseinrichtung angeordnet ist, die an dem zweiten Ende des Schalters anliegt und diesen normalerweise in der Nichtarbeitsposition hält, und wobei die Vorspannungs­ einrichtung elastisch der Bewegung des Betätigungsgliedes widersteht, wenn dieses an dem ersten Ende des Schalters angreift und diesen in die erste Richtung in die Arbeits­ position bewegt.

Die Vorspannungseinrichtung ist als Blattfeder oder Clip­ feder ausgebildet, wobei ein erster Abschnitt der Feder an dem Betätigungsglied befestigt ist, während ein wei­ terer Abschnitt normalerweise an dem zweiten Ende des Schalters anliegt. Wenn das Betätigungsglied in die Aus-Position bewegt wird, drückt das Ende der Clipfeder, das an dem zweiten Ende des Schalters anliegt, dieses Ende in die Aus-Position, wodurch verhindert ist, daß der Schalter unbeabsichtigt in der Ein-Position ver­ bleibt, wenn die Rückstellfeder gebrochen ist.

In einer zweiten Ausführungsform ist die Vorspannein­ richtung durch eine Blattfeder gebildet, die im Quer­ schnitt nicht U-förmig ist.

In einer weiteren Ausführungsform bildet eine langge­ streckte Blattfeder die Vorspannungseinrichtung, wobei die Feder eine Bogenform hat und an dem Betätigungsglied befestigt ist, während sie gleichzeitig an dem Schalter anliegt und diesen normalerweise in einer Nichtarbeits­ position hält.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Er­ findung ergeben sich aus der Beschreibung einiger be­ vorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Betätigungsmechanis­ mus mit einem Fußpedal als Betätigungsglied in der Aus-Position bezüglich eines Ein-Aus- Schalters, wobei die Vorspannungseinrichtung eine U-förmige Clipfeder ist, in einer teil­ weise geschnittenen Seitenansicht;

Fig. 2 die Betätigungseinrichtung in vollständig niedergedrückter Position, wobei sich der Ein-Aus-Schalter in der "Ein"-Position be­ findet und die an dem zweiten Ende des Schal­ ters anliegende Vorspannungseinrichtung zu­ sammengedrückt ist, damit der Schalter die Ein-Position einnehmen kann;

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung ähnlich den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der Erfindung in ähnlicher Darstellung.

Wie oben erwähnt, besteht die Hauptaufgabe der vorliegen­ den Erfindung darin, einen Betätigungsmechanis zum wahl­ weisen Bewegen eines Ein-Aus-Schalters in eine Arbeits­ oder Nichtarbeitsposition anzugeben, wobei der Betätigungs­ mechnismus ein Betätigungsglied und eine Vorspanneinrich­ tung aufweist, die den Schalter normalerweise in einer Nichtarbeitsposition hält und die nachgiebig bzw. federnd der Bewegung des Betätigungsgliedes widersteht, wenn der Schalter in seine Arbeitsposition bewegt wird. Wie Fig. 1 zeigt, ist ein erfindungsgemäßer Betätigungsmechanismus allgemein mit 10 bezeichnet. Der Betätigungsmechanismus ist in einer Seitenansicht dargestellt und ebenfalls im Querschnitt mit einem Betätigungsglied wie einem Fuß­ pedal abgebildet, das allgemein mit 12 bezeichnet und schwenkbar an einer Basisplatte 14 befestigt ist, die ihrerseits auf geeignete Weise an der Bodenleiste oder dergleichen beispielsweise eines Fahrzeuges, auf dem Kinder fahren können, befestigt ist.

Ein Ein-Aus-Schalter wie eine Ein-Aus-Wippschaltan­ ordnung ist insgesamt mit 16 bezeichnet und in einer Öffnung der Basisplatte angebracht. Das Pedal 12 hat ein Hakenteil 18, das durch eine Öffnung 12 in der Basisplatte 14 einsetzbar ist, so daß das Pedal rela­ tiv zu der Basisplatte schwenkbar ist, um auf weiter unten zu beschreibende Weise den Ein-Aus-Schalter 16 zu betätigen. In der Nähe des vorderen Endes des Pedals 12 erstreckt sich von diesem eine Hülse 22 mit Innengewinde nach unten, wobei die Hülse eine Schraube 24 aufnimmt, die durch eine Öffnung 26 in der Basis­ platte eingesetzt ist. Die Schraube 24 dient als Be­ grenzungseinrichtung für die Schwenkbewegung des Pedals im Uhrzeigersinn der Fig. 1. Das Pedal 12 ist mit einem Element oder einer Druckeinrichtung 28 versehen, die sich nach unten erstreckt, um auf weiter unten zu beschrei­ bende Weise an dem Ein-Aus-Schalter 16 anzugreifen.

Der Ein-Aus-Schalter 16 hat einen herkömmlichen Aufbau und enthält ein Gehäuse 30 mit federähnlichen Seiten 32, 34, mit denen das Gehäuse an der 8asisplatte 14 in Position schnappen kann. In dem Gehäuse 30 ist ein Wippschalter 36 mit einem ersten Ende 36 a und einem zweiten 36 b befestigt. Der Wippschalter ist mittels einer kleinen Schraubenfeder 38 befestigt, die ihrer­ seits auf einem Wipparm 40 angeordnet ist, der ein Leiter mit Kontakten 40 a, 40 b und 40 c ist. Diese Kontakte verbinden mit Kontakten 41 a, 41 b und 41 c je nach Stellung des Wippschalters 36. Eine Rückstell­ feder 41 beaufschlagt normalerweise das Pedal 42 im Uhrzeigersinn in die sogenannte "Aus"-Position. Das im Querschnitt gezeigte Pedal kann üblicherweise eine Länge von zwei bis 3 inch und eine Breite von 1 bis 2 inch haben. Alles bisher beschriebene ist herkömm­ licher Art, wobei nun die Aufmerksamkeit auf eine neue Vorspannungseinrichtung der vorliegenden Erfindung gerichtet wird, die mit 42 bezeichnet ist.

Die Vorspannungseinrichtung der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist ein elastisches Bauteil wie eine allgemein U-förmige Clipfeder, die einen ersten Abschnitt 42 a aufweist, der über einen gekrümmten Abschnitt 42 b in einen Abschnitt 42 c übergeht. Die Vorspannungseinrich­ tung ist nahe dem Ein-Aus-Schalter und außerhalb des­ selben angeordnet. Am Ende des Abschnitts 42 c befindet sich ein gebogenes oder abgesetztes Ende 42 d, das einen fortlaufenden Eingriff mit dem zweiten Ende 36 b des Wippschalters 36 gewährleistet. Die Vorspanneinrichtung ist mittels einer Befestigungseinrichtung 13 an dem Pedal 12 befestigt und weist eine angemessene Feder­ spannung auf, so daß sie an dem zweiten Ende 36 b an­ greift und dieses normalweise in der Nichtarbeitsposi­ tion hält. Die Vorspanneinrichtung wirkt jedoch so, daß sie elastisch oder nachgiebig der Bewegung des Pedals 12 widersteht und Federspannung aufbaut, wenn die Druck­ einrichtung bzw. Anschlageinrichtung 38 an dem ersten Ende 36 a angreift und dieses in einer ersten Richtung in die Arbeitsposition bewegt. Die Feder kann eine Breite von etwa 1 inch und eine Länge von etwa 2 1/4 inch haben. Ein geeignetes Material für die Feder (ebenso für die anderen Ausführungsformen) kann spannungs­ entlasteter rostfreier Stahl oder dergleichen sein.

In Fig. 2 ist das Pedal 12 vollständig niedergedrückt, und da das erste und das zweite Ende des Wippschalters 36 gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen bewegt sind, liegt nun der Kontakt 40 c des Wipparms 40 an dem Kontakt 39 c an. Der Hauptgrund für die Anordnung der Vorspannungeinrichtung 42 ist folgendermaßen: Die Rück­ stellfeder 41, die sehr klein ist, kann nach wieder­ holten Zyklen brechen, so daß das Fahrzeug selbst dann weiterfährt, wenn kein Druck mehr auf das Fußpedal 12 ausgeübt wird, da keine Kraft wirksam ist, um den Wipp­ schalter 36 in eine Nichtarbeitsposition zurückzuführen. Die Vorspannungseinrichtung 42 wird jedoch das zweite Ende 36 b des Wipparms in den Nichtarbeitszustand zurück­ drücken, wenn die Rückstellfeder 41 ausfällt.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß die Vorspannungsein­ richtung 42 gebogen ist, so daß der Abschnitt 42 c in Richtung des Abschnitts 42 a verlagert ist, wenn das Pedal 12 niedergedrückt ist, um den Wippschalter in die Arbeitsposition zu bewegen, d.h. die Vorspannungs­ einrichtung widersteht elastisch der Bewegung des Pedals. Da die Vorspannungseinrichtung ein abgesetztes oder abgewinkeltes Ende 42 d aufweist, greift dieser Abschnitt weiterhin an dem zweiten Ende 36 b des Wipp­ schalters an. Wenn dann der Fußdruck auf das Fußpedal 12 aufhört, drückt die Vorspannungseinrichtung 42, die Federspannung gespeichert hat, das zweite Ende 36 b nach unten und bringt dieses in die Position gemäß Fig. 1 zurück. Wenn somit die Rückstellfeder 41 ausfällt, ist es unmöglich, daß das Fahrzeug oder eine andere von dem Schalter 16 betätigte Vorrichtung in der Arbeits- oder Betriebsposition verbleibt. Die Vorspannungseinrichtung 42 ist eine wirkungsvolle Sicherung für einen Ein-Aus- Schalter, der normalerweise in eine Nichtarbeitsposi­ tion gebracht ist. Die Vorspannungseinrichtung drückt auch das Pedal 12 in eine Nichtarbeitsposition. Wenn das Pedal 12 freigegeben ist, wird der Ein-Aus-Schalter 36 von der Vorspannungseinrichtung 42 in die Nichtar­ beitsposition gezwängt.

Die Fig. 3 bis 5 zeigen weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Bei der in Fig. 3 darge­ stellten zweiten Ausführungsform ist eine blattartige Feder oder Clipfeder 44 an der Fußplatte 14 befestigt und enthält einen Abschnitt 44 a, der sich an der Unter­ seite der Fußplatte befindet. Es wird darauf hingewiesen, daß die Basisplatte 14 eine Öffnung 15 hat, durch die der Abschnitt 44 b der Vorspannungseinrichtung aufge­ nommen werden kann, wobei sich diese in einem im wesent­ lichen geradlinigen Überlappungsabschnitt 44 c fortsetzt. Der Abschnitt 44 c geht in einen abgewinkelten oder abge­ setzten Endabschnitt 44 d über, der das dauernde An­ greifen an dem zweiten Ende des Wippschalters gewähr­ leistet. Die Vorspannungseinrichtung 44 ist wieder als Clipfeder oder Bügelfeder ausgestaltet mit dem Unter­ schied, daß sie nicht an dem Pedal 12 befestigt ist, wie dies bei der ersten Ausführungsform gemäß den Fi­ guren 1 und 2 der Fall ist. Die Vorspannungseinrichtung 44 führt jedoch wiederum das Pedal 12 in die Nichtar­ beitsposition zurück, wenn keine abwärts gerichtete Druckkraft auf das Fußpedal ausgeübt wird, da das erste Ende des Wippschalters gegen die Druckeinrichtung 28 drückt, so daß das Pedal 12 infolge der Federkraft der Vorspannungseinrichtung 44 nach oben gedrückt wird.

Die Fig. 4 und 5 zeigen weitere Ausführungsformen. Die in Fig. 4 dargestellte dritte Ausführungsform enthält eine Vorspannungseinrichtung 46, die so be­ messen ist, daß sich ein langgestreckter Arm 46 a von der Unterseite des Pedals 12 erstreckt. Ein gebogenes oder abgesetztes Ende 46 b stellt wiederum einen ange­ messenen Angriff an dem zweiten Ende des Wippschalters sicher. Somit erstreckt sich bei der in Fig. 4 abgebil­ deten Ausführungsform eine Clipfeder im wesentlichen direkt von dem Pedal zu dem Wippschalter.

Bei der in Fig. 5 dargestellten vierten Ausführungs­ form wird die Verwendung einer Vorspannungseinrichtung in Form einer flexiblen, allgemein bogenförmigen Feder 48 vorgeschlagen, deren gewölbter Abschnitt des Bogens stets an dem zweiten Ende des Wippschalters angreift. Die Bogenfeder enthält einen vorderen Abschnitt 48 a, der nahe der Druckeinrichtung 28 befestigt ist, sowie einen langgestreckten Mittelabschnitt 48 b in Form eines langgestreckten Bogens, der an dem Wippschalter anliegt. Ein Endabschnitt 48 c ist an einem Ende des Pedals 12 befestigt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und be­ schriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr liegen zahlreiche Abänderungen im Rahmen des Erfindungs­ gedankens.

Claims (9)

1. Betätigungsmechanismus zum wahlweisen Bewegen eines Ein-Aus-Schalters in eine Arbeitsposition oder Nicht­ arbeitsposition, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ein-Aus-Schalter (16) gegenüberliegende erste und zweite Enden hat, die gleichzeitig in entgegen­ gesetzten Richtungen bewegbar sind,
daß ein Betätigungsglied (12) in der Nähe des Ein-Aus- Schalters angeordnet ist, das zum Angriff an dem ersten Ende des Ein-Aus-Schalters bewegbar ist, um diesen in eine erste Richtung in die Arbeitsposition zu drücken, während gleichzeitig das andere Ende des Ein-Aus- Schalters in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, und
daß eine Vorspannungseinrichtung (42, 44, 46, 48) in der Nähe des Ein-Aus-Schalters außerhalb desselben an­ geordnet ist, um an dem zweiten Ende des Ein-Aus- Schalters anzugreifen und diesen normalerweise in der Nichtarbeitsposition zu halten, wobei die Vorspannungs­ einrichtung elastisch der Bewegung des Betätigungs­ glieds (12) widersteht, wenn dieses an dem ersten Ende des Ein-Aus-Schalters (16) angreift und diesen in der ersten Richtung in die Arbeitsposition bewegt.

2. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung durch ein elastisches Bauteil gebildet ist, die an dem Betätigungsglied (12) befestigt ist und sich in Richtung des Ein-Aus-Schalters (16) erstreckt.

3. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung eine allgemein U-förmige Clipfeder (42, 44) ist, die einen Abschnitt (42 d, 44 d) hat, der stets an dem zwei­ ten Ende des Ein-Aus-Schalters (16) anliegt.

4. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (42 d, 44 d) der Clipfeder (42, 44) , der an dem zweiten Ende des Ein-Aus-Schalters (16) anliegt, von dem anschließenden Abschnitt abgesetzt ist, um eine stetige Anlage an dem zweiten Ende zu gewährleisten.

5. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Clipfeder (42, 44) Federkraft speichert, wenn das Betätigungsglied (12) das erste Ende des Ein-Aus-Schalters (16) in die Ar­ beitsposition bewegt.

6. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung (44) an einer Basisplatte (14) befestigt ist, die den Ein-Aus-Schalter (16) hält.

7. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung durch eine elastische, allgemein U-förmige Clipfeder (44) gebildet ist.

8. Betätigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung durch eine elastische, allgemein bogenförmige Feder (48) gebildet ist, die an dem Betätigungsglied (12) befestigt ist und einen gewölbten Abschnitt aufweist, der stets an dem zweiten Ende des Ein-Aus-Schalters (16) anliegt.

9. Betätigungsmechanismus zum wahlweisen Bewegen eines Ein-Aus-Schalters in eine Arbeitsposition oder Nichtarbeitsposition, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ein-Aus-Wippschalter­ anordnung (16) entgegengesetzte erste und zweite Enden hat, die gleichzeitig um eine gemeinsame Achse in ent­ gegengesetzten Richtungen bewegbar sind,
daß ein Betätigungsglied (12) nahe der Schalteranord­ nung bewegbar angeordnet ist, um an dem ersten Ende der Schalteranordnung anzugreifen und dieses in einer ersten Richtung in eine Arbeitsposition zu drücken, während gleichzeitig das zweite Ende der Schalteran­ ordnung in entgegengesetzter Richtung bewegt wird, und
daß eine Vorspannungseinrichtung (42, 44, 46, 48) nahe der Schalteranordnung und außerhalb derselben ange­ ordnet ist, um an dem zweiten Ende der Schalteranord­ nung anzugreifen und dieses normalerweise in der Nicht­ arbeitsposition zu halten, wobei die Vorspannungsein­ richtung elastisch der Bewegung des Betätigungsgliedes widersteht, wenn dieses an dem ersten Ende der Schalter­ anordnung angreift und diesen in der ersten Richtung in die Arbeitsposition bewegt.