DE4116792A1 - Vorrichtung, insbesondere elektrischer druckknopfschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere einen elektrischen Druckknopfschalter, mit einer Schraubenfeder, die zumindest auf einem Teil ihrer Länge auf einem als Führungskörper dienenden Dorn oder in einer als Führungskörper dienenden Hülse geführt ist.

Solche Führungskörper können aus Gründen, die nicht näher erläutert werden müssen, stufenartige Querschnittsveränderungen aufweisen, an denen sich die Schraubenfeder, während sie bewegt wird, verhaken kann, so daß während des Betriebs Geräusche entstehen können. Insbesondere ist auch das Ende eines Führungskörpers ein Bereich, an dem während der Montage oder auch während des Betriebs Schwierigkeiten auftreten können, sofern die Schraubenfeder in völlig entspanntem Zustand oder in einem Betriebszustand mit einer mehr oder weniger großen Spannung den Führungskörper wesentlich überragt. Es besteht dann die Gefahr, daß sich eine Windung der Schraubenfeder am Ende des Führungskörpers verhakt und die Schraubenfeder außerhalb des Führungskörpers ausknickt, wenn sie zusammengedrückt wird. Die Schraubenfeder kann dann die für sie vorgesehene Funktion nicht mehr erfüllen. Zum Beispiel stellt sie bei einem elektrischen Druckknopfschalter den Druckknopf nach einer Betätigung nicht mehr ordnungsmäßig in die Ausgangsstellung zurück.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine verbesserte Führung der Schraubenfeder zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei dieser Vorrichtung dadurch gelöst, daß im Bereich einer stufenartigen Querschnittsveränderung oder im Bereich eines Endes des Führungskörpers Windungen der Schraubenfeder näher beieinanderliegen als außerhalb des Bereichs, vorzugsweise unmittelbar aneinander anliegend zu einem Block gewickelt sind. Innerhalb des Blocks können sich benachbarte Windungen kaum seitlich gegeneinander verschieben, so daß die Gefahr des Verhakens am Führungskörper vermindert ist. Knarrgeräusche durch unstetiges Reiben der Windungen der Schraubenfeder am Führungskörper im Bereich der Querschnittsveränderung oder des Endes werden verringert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man den Unteransprüchen entnehmen.

Insbesondere bei elektrischen Druckknopfschaltern ist es oft der Fall, daß die Schraubenfeder zunächst in einem völlig entspannten Zustand auf den Führungskörper aufgeschoben oder in den Führungskörper hineingeschoben wird und anschließend den Führungskörper weit überragt. Erst beim Aufsetzen, zum Beispiel eines Druckknopfes, wird die Schraubenfeder weiter über oder in den Führungskörper geschoben und dabei zusammengedrückt. Dabei wird die Gefahr des Ausknickens der Schraubenfeder wesentlich vermindert, wenn sich der Block gemäß Anspruch 3 in völlig entspanntem Zustand der Schraubenfeder im Bereich des überragten Endes des Führungskörpers befindet.

In einer betrachteten Vorrichtung kann die Schraubenfeder zwei oder mehr Betriebszustände besitzen, in denen sie unterschiedliche Spannungen <0 hat. Gemäß Anspruch 4 ist nun vorgesehen, daß sich der Block in einem weniger stark gespanntem Betriebszustand der Schraubenfeder in dem Bereich des Führungskörpers befindet. Dieser Ausgestaltung liegt die Überlegung zugrunde, daß in einem Betriebszustand der Schraubenfeder mit einer größeren Spannung die Windungen der Schraubenfeder näher beieinanderliegen als in einem Betriebszustand mit einer geringeren Spannung. Die Führung der Schraubenfeder verbessert sich deshalb umsomehr je näher man dem Betriebszustand mit der höheren Spannung kommt, so daß dort die Führung durch einen Block eher entbehrlich erscheint.

Um Montagefehler zu vermeiden, sind die vorhandenen Blocks gemäß Anspruch 5 bezüglich der Mitte der Schraubenfeder symmetrisch angeordnet. Es muß dann nicht darauf geachtet werden, jeweils das richtige Ende der Schraubenfeder über oder in den Führungskörper zu schieben. Die Schraubenfeder kann vielmehr auf Umschlag montiert werden. Um diese Symmetrie zu erhalten, kann es vorteilhaft sein, daß die zwei Blocks bezüglich zweier Bereiche des Führungskörpers oder der Führungskörper ungleiche Positionen einnehmen. Dies braucht sich nicht weiter negativ auszuwirken, wenn man bedenkt, daß bei einem Zusammendrücken der Schraubenfeder, das allein durch die Bewegung des einen Endes der Schraubenfeder bewirkt wird, verschiedene Abschnitte der Schraubenfeder auch verschieden lange Wege zurücklegen.

Besonders günstig ist es, wenn sich gemäß Anspruch 7 ein Block über eine solche Länge erstreckt, daß er sich in allen Betriebszuständen und Betriebspositionen der Schraubenfeder in dem Bereich des Führungskörpers befindet.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Druckknopfschalter für Kraftfahrzeuge mit zwei jeweils in einer Hülse geführten Schraubenfedern,

Fig. 2 einen anderen Druckknopfschalter, bei dem eine Schraubenfeder auf einem Dorn geführt ist, und

Fig. 3 den Druckknopfschalter aus Fig. 2 in einem Zustand während der Montage.

Der in Fig. 1 dargestellte elektrische Druckknopfschalter besitzt ein Schaltergehäuse 12 aus Kunststoff, das einen rechteckigen, nach beiden Stirnseiten hin offenen Rahmen 13 und eine Grundplatte 14, die die Unterseite des Rahmens 13 verschließt, aufweist. Das Betätigungsorgan des Druckknopfschalters ist durch einen rechteckigen, tastenförmigen Druckknopf 16 aus Kunststoff gebildet, der in dem Rahmen 13 linear verschiebbar gehalten ist. Der Druckknopf 16 besitzt einen rechteckigen Betätigungskopf 17, von dessen Unterseite aus und zu dessen Außenkante zurückversetzt rechteckförmig angeordnete Seitenwände, von denen lediglich die beiden längeren parallelen Seitenwände 18 und 19 dargestellt sind, senkrecht abstehen. In diese Seitenwände des Druckknopfes 16 ist jeweils ein beidendig verschlossener Schlitz 21 eingearbeitet, in den eine Rastnase 22 eingreift, die von der gegenüberliegenden Seitenwand des Rahmens 13 nach innen vorspringt. Dadurch ist der Druckknopf 16 im Gehäuserahmen 13 zwar verschiebbar, aber unverlierbar gehalten.

Der Rahmen 13 des Gehäuses 12 besitzt in einem oberen Bereich einen zur Bodenplatte 14 parallelen Zwischenboden 26 mit einer rechteckigen Durchbrechung 27, die sich mittig in dem Zwischenboden 26 befindet und von deren beiden parallel zur Zeichnungsebene liegenden Längsseiten zwei U-förmige Lagergabeln 28 eines Lagerbocks zum Druckknopf 16 hin abstehen. In diesen beiden parallelen Lagergabeln 28 ist ein Druckstück 30 mit seinen beiden einander abgewandten Achszapfen 31 verschiebbar und verschwenkbar aufgenommen. Das Druckstück 30 ist etwa l-förmig, besitzt also einen mit dem Achszapfen 31 mittig versehenen Waagebalken 32 und einen mittig und senkrecht davon abstehenden keilförmigen Schaltansatz 33. Der Waagebalken 32 wird an einen dem Achszapfen 31 benachbarten gewölbten Oberflächenbereich 34 von einem Ansatz 36 am Druckknopf 16 beaufschlagt.

Der Zwischenboden 26 ist auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Durchbrechung 27 jeweils mit einer Führungshülse 37 für jeweils eine Schraubenfeder 41 versehen. Die Führungshülsen 37 sind dadurch gebilldet, daß um Bohrungen des Zwischenbodens 26 herum zylindrische Anformungen vorgesehen sind, die vom Zwischenboden 26 aus senkrecht zum Druckknopf 16 hin abstehen. Beide Enden der Führungshülsen 37 sind angefast.

Die Schraubenfedern 41 sind einerseits in grundseitig mit Kippstegen 42 und im Querschnitt trapezartig ausgebildeten Aufnahmen 43 des Druckstücks 30 und andererseits in ebenfalls im Querschnitt etwa trapezförmig ausgebildeten Aufnahmen 44 einer Umschaltwippe 45 aufgenommen, wobei die Schraubenfedern 41 die Führungshülsen 37 im Zwischenboden 26 durchdringen.

Für die Montage des erfindungsgemäßen Druckknopfschalters und dabei insbesondere für das Einbringen der beiden Schraubenfedern 41 ist der Zwischenboden 26 mit den beiden Führungshülsen 37 von besonderer Bedeutung. Beispielsweise wird zunächst die Bodenplatte 14 mit der Umschaltwippe 45 mit dem Rahmen 13 des Gehäuses 12 verrastet. Dann können die beiden Rückstellfedern 41 in einfacher Weise durch die Führungshülsen 37 hindurch in die Aufnahmen 44 der Umschaltwippe 45 eingesetzt werden, wodurch die beiden Schraubenfedern 41 in einer etwa senkrechten Lage gehalten sind. Es ist dann ohne weiteres möglich das Druckstück 30 in den Lagerbock mit den Lagergabeln 28 einzuführen und die zugewandten Enden der Schraubenfedern 41 in die Aufnahmen 43 zu bringen. Danach kann der Druckknopf 16 mit dem Rahmen 13 des Gehäuses 12 verrastet werden.

Um innerhalb der Führungshülsen 37 eine gute Führung für die Schraubenfedern 41 zu gewährleisten, sind diese in besonderer Weise gestaltet. Und zwar sind im mittleren Bereich die Schraubenfedern 41 zu einem Block 50 gewickelt, in dem die Windungen näher beieinanderliegen als außerhalb dieses Blocks. Insbesondere liegen bei der Ausführung nach Fig. 1 die Windungen in dem Block 50 unmittelbar aneinander. Die Länge des Blocks ist größer als die Länge einer Führungshülse 37. Außerdem ist die Lage des Blockes 50 innerhalb einer Schraubenfeder 41 so gewählt, daß er in den beiden Ruhelagen des Druckstückes 30, von denen eine in Fig. 1 gezeigt ist, bei der einen Schraubenfeder 41 die Führungshülse in Richtung der Aufnahme 43 am Druckstück 30 und bei der anderen Schraubenfeder 41 in Richtung auf die Aufnahme 44 an der Umschaltwippe 45 überragt. Auf der anderen Seite endet ein Block 50 jeweils etwa am Ende der Führungshülse 37. Der Block 50 ist außerdem symmetrisch zur Mitte einer Schraubenfeder 41 angeordnet, so daß es ohne Belang ist, mit welchem Ende sich die Schraubenfeder 41 in einer Aufnahme 43 oder in einer Aufnahme 44 befindet.

Zum Verschwenken der Umschaltwippe 45 wird der Druckknopf 16 gedrückt und schiebt dabei das Druckstück 30 nach unten. Da dieses außerhalb der Lagerachse der Umschaltwippe 45 an dieser angreift, übt es auf die Umschaltwippe 45 ein Drehmoment aus und verschwenkt diese in ihre andere Position. Während einer solchen Betätigung von Druckknopf 16, Druckstück 30 und Umschaltwippe 45 werden beide Enden der einen Schraubenfeder 41 nach unten bewegt. Von der anderen Schraubenfeder 41 wird das eine Ende vom Druckstück 30 nach unten und das andere Ende von der Umschaltwippe 45 nach oben bewegt. Wird dann der Druckknopf 16 losgelassen, so schieben beide Schraubenfedern 41 das Druckstück 30 und den Druckknopf 16 nach oben zurück, wobei wegen der unterschiedlichen Spannungen der beiden Schraubenfedern zugleich das Druckstück 30 verschwenkt wird. Die Lage des Blocks 50 innerhalb einer Schraubenfeder 41 und seine Länge sind nun so gewählt, daß sich der Block in allen Betriebszuständen und Betriebspositionen einer Schraubenfeder 41 jeweils über die gesamte Länge einer Führungshülse 37 erstreckt. Insbesondere befindet er sich also jeweils auch an den beiden Enden einer Führungshülse 37.

Bei dem Druckknopfschalter nach den Fig. 2 und 3 ist ebenfalls ein Druckknopf 16 in einem Rahmen 13 geradlinig verschiebbar geführt. Der Druckknopfschalter weist einen Lichtleitkörper 55 auf, der mit einem Dorn 56 in einen zentralen Durchbruch 57 des Druckknopfs 16 hineinragt. Eine Blende 58 deckt den Lichtleitkörper 55 ab und umgibt mit einem Kragen 59 den Dorn 56 auf einem Teil seiner Länge. Der Kragen 59 kann als Teil eines mit einer stufenartigen Querschnittsveränderung versehenen Führungsdorns für eine Schraubenfeder 60 angesehen werden, die den Dorn 56 und den Kragen 59 umgibt und sich mit ihrem einen Ende an der Blende 58 und mit ihrem anderen Ende an einer Schulter 61 im Durchbruch 57 des Druckknopfs 16 abstützt. Dieser kann also gegen die Kraft der Schraubenfeder 60 niedergedrückt werden und kehrt nach dem Loslassen aufgrund der Kraft der Schraubenfeder 60 wieder in seine in Fig. 2 gezeigte Ausgangsposition zurück.

An der Schraubenfeder 60 sind zwei Blöcke 50 gebildet, in denen mehrere Windungen unmittelbar aneinanderliegen und die einen Abstand voneinander haben. Die beiden Blöcke sind symmetrisch zur Mitte der Schraubenfeder 60 angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt Teile des elektrischen Druckknopfschalters aus Fig. 1 während des Zusammenbaus. Die Schraubenfeder 60 ist über den Dorn 56 des Lichtleitkörpers 55 und über den Kragen 59 der Blende 58 geschoben und völlig entspannt. Werden nun der Rahmen 13 und der Druckknopf 16 aufgesetzt, so wird die Schraubenfeder 60 so lange zusammengedrückt, bis der Druckknopf 16 seine in Fig. 2 gezeigte Lage einnimmt. Durch den sich am Ende des Dornes 56 befindenden Block 50 der Schraubenfeder 60 ist dabei gewährleistet, daß sich keine Windung der Feder an dem Dorn 56 verhakt und dann die Feder ausknickt. Zwar ist ab einem bestimmten Weg der gesamte Block 50 schon über den Dorn 56 geschoben, dies ist jedoch nicht weiter nachteilig, weil dann der sich noch über dem Dorn 56 befindliche Teil der Schraubenfeder 60 relativ kurz ist und deshalb ein Ausknicken nicht mehr zu erwarten ist.

Man erkennt aus Fig. 3, daß durch den anderen Block ein Einhaken am Kragen 59 der Blende 58 vermieden wird, was ebenfalls die Gefahr eines Ausknickens der Feder oberhalb des Dornes 56 verringert.

Fig. 3 ist noch zu entnehmen, daß der eine Block 50 in dem völlig entspannten Zustand der Feder 60 schon weiter über den Kragen 59 geschoben ist als der andere Block 50 über den Dorn 56. Dies ist auf das schon erwähnte Bestreben zurückzuführen, die beiden Blöcke 50 symmetrisch zur Mitte der Schraubenfeder 60 anzuordnen, so daß diese ohne weiteres auf zweierlei Arten montiert werden kann und nicht darauf geachtet werden muß, daß die Feder jeweils mit einem bestimmten Ende über den Dorn 56 und den Kragen 59 geschoben wird. Die unterschiedliche Lage der beiden Blöcke 50 bezüglich des Kragens 49 und des Dornes 56 ist aber schon allein deshalb ohne nachteilige Auswirkungen, weil der Weg, den der Block 50 im Bereich des Endes des Dornes 56 beim Zusammendrücken der Schraubenfeder 60 zurücklegt, wesentlich größer ist als der Weg des anderen Blocks.

Aus Fig. 2 sieht man, daß sich in dem dort gezeichneten Ruhezustand des Druckknopfes 16 der eine Block 50 im Bereich der Schulter 61 innerhalb des Durchbruchs 57 des Druckknopfs 16 befindet. Der Druckknopf bildet also auch eine Führungshülse für die Schraubenfeder 60 und hat einen Bereich mit einer stufenartigen Querschnittsveränderung. Durch den Block 50 ist die Schraubenfeder in diesem Bereich in besonderer Weise geführt.

Claims (7)

1. Vorrichtung, insbesondere elektrischer Druckknopfschalter, mit einer Schraubenfeder (41, 60), die zumindest auf einem Teil ihrer Länge auf einem als Führungskörper dienenden Dorn (56, 59) oder in einer als Führungskörper dienender Hülse (16, 37) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer stufenartigen Querschnittsveränderung oder im Bereich eines Endes des Führungskörpers (16, 37; 56, 59) Windungen der Schraubenfeder (41, 60) näher beieinanderliegend als außerhalb des Bereichs, vorzugsweise unmittelbar aneinanderliegend, zu einem Block (50) gewickelt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Block (50) im völlig entspannten Zustand der Schraubenfeder (41, 60) in dem besagten Bereich des Führungskörpers (37, 56) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (41, 60) im völlig entspannten Zustand den Führungskörper (37, 56) überragt und sich der Block (50) im völlig entspannten Zustand der Schraubenfeder (60) im Bereich des überragten Endes des Führungskörpers (56) befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (60) zwei Betriebszustände besitzt, in denen sie unterschiedliche Spannungen <0 hat, und daß sich der Block (50) im weniger stark gespannten Betriebszustand der Schraubenfeder (60) in dem besagten Bereich des Führungskörpers (16, 37; 56, 59) befindet.

5. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die vorhandenen Blocks (50) bezüglich der Mitte der Schraubenfeder (41, 60) symmetrisch angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zwei vorhandene Blocks (50) bezüglich zweier der besagten Bereiche des Führungskörpers oder der Führungskörper (56, 59) ungleiche Positionen einnehmen.

7. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Block (50) über eine solche Länge erstreckt, daß er sich in allen Betriebszuständen und Betriebspositionen der Schraubenfeder (41) in dem besagten Bereich des Führungskörpers (37) befindet.