DE4227469C2 - Elektrischer Druckschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Druckschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein derartiger Druckschalter ist aus der DE OS 38 18 562 bekannt. Der Umschaltdruckknopf bildet in seiner Verlängerung einen Stößel, der über eine Membran und einen Druckübertrager das Umschnappen einer Knackscheibe und damit das Umschalten des Schalters bewirkt. Die Membran liegt an dem scheibenförmig ausgebildeten Druckübertrager flächig an. Die Berührungsfläche zwischen der Membran und dem Druckübertrager umfaßt den mittigen Bereich der Membran sowie zwei seitliche Bereiche, wobei das seitliche Anliegen der Membran an der Druckübertragungsscheibe für die gleichmäßige Übertragung der Stö­ ßelbewegung auf den Druckübertrager wichtig ist. Da im Einsatzbereich der Membran oft erhöhte Temperaturen herrschen, verändern sich da­ durch sowohl die Elastizitätseigenschaften der Membran, als auch die Eigenschaften des Membranmaterials. An den seitlichen Berührungsflä­ chen zwischen der Membran und dem Druckübertrager entstehen des­ halb oft Verklebungen, welche zu Funktionsstörungen des Umschaltvor­ ganges und somit des Schalters führen. Außerdem entstehen durch die höhere und ruckartige Belastung der seitlichen Teile der Membran Risse im Material derselben. Da die Membran die Kontaktkammer gegen Verunreinigungen abdichtet, führen Risse in ihrem Material zum Un­ dichtwerden des Gesamtsystems.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Druckknopfschalter so weiterzubilden, daß bei einer preiswerten und gebrauchsvorteilhaften Bauform die durch Membranverklebungen verur­ sachten Schaltungenauigkeiten vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Membran gelöst, die an ihrer mit dem Druckübertrager zusammenwirkenden Seite angeformte Distanzhöcker aufweist. Dadurch, daß die Distanzhöcker an ihren Enden eine sehr kleine Fläche aufweisen und die Scheibe des Druckübertra­ gers fast nur punktförmig berühren, ist die Gefahr des Verklebens der Membran an diesen Stellen vermieden. Außerdem ist durch die punkt­ förmige Berührungsfläche gewährleistet, daß kein Ansaugen der Membran an dem Druckübertrager erfolgt. Durch die gleichmäßige Belastung der Membran in ihre Ausdehnungsrichtung wird die Entstehung von Rissen in dem Membranmaterial vermieden. Dadurch wird die Sicherheit und Genauigkeit in der Durchführung des Umschaltvorganges gewähr­ leistet und die Funktionsfähigkeit des Schalters erhöht.

Es ist vorteilhaft, wenn die Distanzhöcker auf einem inneren Kreis ei­ ner kreisförmigen Membran angeordnet sind, wobei der Radius des Kreises etwa dem halben Radius der Membran entspricht. Es können beliebig viele derartige Distanzhöcker an der Membran angeformt sein. Die Membran weist vorteilhafterweise eine solche Form auf, daß sie im Berührungsbereich zum Druckübertrager hin tiefgezogene Bereiche aufweist und daß die Distanzhöcker diesem Membranbereich angeformt sind. Ein tiefgezogener, aus zwei konisch aufeinander zulaufenden Wän­ den bestehender Bereich der Membran bildet einen vorgeformten Abbie­ gebereich und nimmt somit die auf die Membran übertragenen Verfor­ mungen auf. Außerdem trägt diese Ausgestaltung zur Gewichtsersparnis bei.

Der die axiale Druckbewegung des Druckkörpers übertragende und mit der Membran zusammenwirkende Stößel greift in einen durch einen Kragen der Membran gebildeten Bereich ein, so daß er durch den Kra­ gen umschlossen wird. Dadurch wird die axiale Bewegung des Stößels exakt axial auf die Membranbewegung übertragen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 6 liegt die Membran in dem mit dem Stößel zusammenwirkenden Bereich an der Scheibe des Druckübertragers flächig an.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung betrifft die Ausbildung der Knackscheibe so, daß ihr in ihrer Mitte beidseitig Vorsprünge ange­ formt sind, welche einen punktförmig definierten Anschlag des Druck­ übertragers erlauben. Darüber hinaus bewirken die Vorsprünge, daß der Durchbiegungsbereich der Knackscheibe definiert und konstant bleibt.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Zeichnungen näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1: Einen Schnitt durch einen Druckschalter.

Fig. 2: Einen Schnitt durch die Membran in vergrößerter Darstellung gegenüber Fig. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Druckschalter weist ein Gehäuseober­ teil 1, ein Gehäuseunterteil 2 und eine zwischen den beiden Gehäuse­ teilen befindliche Kontaktkammer 3 auf. Die Kontaktkammer 3 ist durch eine gummielastische Membran 4 zum Gehäuseoberteil 1 verschlossen. Die Membran 4 greift mit ihrem Kragen 5 in eine Nut 6 des Gehäuseun­ terteiles 2 ein. Im Gehäuseunterteil 2 befinden sich Festkontakte 7, 8, die mit Steckanschlüssen 9, 10 verbunden sind. In die Kontaktkammer 3 ist eine Knackscheibe 11 eingelegt, welche mit ihren Füßen auf dem zy­ linderförmigen Festkontakt 7 aufliegt. Als Betätigungsorgan des Schal­ ters dient ein Stößel 12, dessen axiale Bewegung die Bewegung der Knackscheibe 11 verursacht. Da die Membran 4 die Kontaktkammer 3 zum Stößel 12 hin vollständig verschließt, kann die Knackscheibe 11 vom Stößel 12 aus über die Membran 4 betätigt werden. Damit die Mem­ bran 4 nicht unmittelbar auf der Knackscheibe 11 aufliegt, ist zwischen diesen beiden Teilen ein formstabiler Druckübertrager 13 angeordnet. Der Druckübertrager 13 ist eine ebene, lose zwischen der Knackscheibe 11 und der Membran 4 liegende Scheibe. Die Knackscheibe 11 weist beidseitig, d. h. auf ihrer, dem Druckübertrager 13 und auf ihrer, den Festkontakten 7, 8 zugewandten Seite, Vorsprünge 14, 15 auf. Mit dem Vorsprung 14 wird der Festkontakt 7 beaufschlagt; über den Vor­ sprung 15 erfolgt die Beaufschlagung der Knackscheibe 11 durch den Druckübertrager 13.

Die Membran 4 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet, wobei ihr umfangsseitig der Kragen 5 und im Wirkungsbereich des Stößels 12 der mit diesem zusammenwirkende Kragen 16 angeformt ist. Dadurch ist ein Bereich der Membran 4 gebildet, in den der Stößel 12 eingreift und unverrückbar darin angeordnet ist. In diesem Bereich liegt die Mem­ bran 4 an dem Druckübertrager 13 mit ihrem Abschnitt 17 flächig an. Zwischen den beiden Krägen 5, 16 weist die Membran 4 einen in Rich­ tung des Druckübertragers 13 tiefgezogenen Bereich 18 auf. Dieser Be­ reich 18 ist durch zwei konisch aufeinander zulaufende Wandabschnitte 18a, 18b der Membran 4 gebildet. Diesem Bereich 18 sind Distanzhöcker 19 angeformt, wobei sie an ihren der Membran 4 abgewandten Enden einen Radius R aufweisen. Der Radius R ist sehr klein, wodurch sich eine fast punktförmige Berührung zwischen den Distanzhöckern 19 und der Druckübertragungsscheibe 13 ergibt. Auf dem Radius r der Membran 4 können auch mehrere Distanzhöcker 19 angeordnet sein. Der Radius r entspricht etwa dem halben Radius der kreisförmigen Mem­ bran.

Bei Betätigung des Druckknopfschalters 20 wird der Stößel 12 axial nach innen verschoben. Seine Bewegung wird durch die Membran 4 und den Druckübertrager 13 auf die Knackscheibe 11 übertragen. Die Bewe­ gung der Knackscheibe 11 beginnt dabei sofort mit der Bewegung des Stößels 12. Wenn auf den Stößel 12 keine äußere Kraft mehr einwirkt, werden die beweglichen Schalterteile aufgrund der Rückstellkraft der Knackscheibe 11 wieder in ihre Ausgangslage gebracht.

Claims (8)

1. Elektrischer Druckschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit im Bereich einer Kontaktkammer angeordneter und über einen Stößel betätigbarer Knackscheibe, mit einer beweglichen, die Kontaktkam­ mer zum Stößel hin verschließenden Membran und mit einem zwi­ schen der Membran und der Knackscheibe angeordneten formstabi­ len, scheibenförmigen Druckübertrager, dadurch gekennzeichnet, daß der Membran (4) zum scheibenförmigen Druckübertrager (13) weisende Distanzhöcker (19) angeformt sind.

2. Elektrischer Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Distanzhöcker (19) auf einem inneren Kreis der Mem­ bran (4) angeordnet sind, dessen Radius (r) etwa dem halben Radius der kreisförmigen Membran (4) entspricht.

3. Elektrischer Druckschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Distanzhöcker (19) in einem in Richtung des Druckübertragers (13) tiefgezogenen Bereich (18) der Membran (4) befinden.

4. Elektrischer Druckschalter nach einem der vorangegangen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (12) mit der Membran (4) verbunden ist.

5. Elektrischer Druckschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Membran (4) einen den Stößel (12) umfassenden Kragen (16) aufweist.

6. Elektrischer Druckschalter nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (4) an dem Druckübertrager (13) in ihrem, der Stößelaufnahme abgewandten und dieser gegenüberliegenden Bereich flächig anliegt.

7. Elektrischer Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Knackscheibe (11) in ihrer Mitte Vorsprünge (14, 15) aufweist, die an ihren beiden Seiten einander gegenüberliegend angeordnet sind.

8. Elektrischer Druckschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhöcker (19) den Druckübertrager (13) nahezu punkt­ förmig berühren.