DE4307711C2 - Schlüsselschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlüsselschalter mit einem in einem zwei- oder mehrteiligen Gehäuse drehbar und in mehreren Schaltstellungen festlegbaren Rotor, der eine Kontaktbestäti­ gungsvorrichtung mit dreht, die auf einen Schaltkreis liegende Kontakte einer Kontaktanordnung betätigt.

Ein solcher Schlüsselschalter ist bspw. aus der DE 83 33 810 U1 bekannt. Ein derartiger Schlüsselschalter weist einen Rotor auf, an dem eine Kontaktbetätigungsvorrichtung anbringbar ist. Die Kontaktbetätigungsvorrichtung ist mit dem Rotor fest verbunden. Der Rotor ist mit der Kontaktbetätigungsvorrichtung in einem zweiteiligen Gehäuse drehbar und axial begrenzt verschiebbar gelagert. In einem durch das Gehäuse gebildeten Kontaktraum sind zwei einander gegenüberliegende Kontakte einer Kontaktanordnung mittels eines an der Kontaktbetätigungsvorrichtung angeformten Tastfingers betätigbar. Bei diesem herkömmlichen Kontaktgabesy­ stem können sehr kleine Baugrößen mit mehreren dicht beieinander liegenden Kontakten einer Kontaktanordnung nicht verwirklicht werden. Infolge der Kreisbahn, die der Tastfinger durchläuft, müssen die einzelnen Kontakte einen minimalen Abstand zueinander aufweisen, der der Breite des Tastfingers entspricht.

Des weiteren besteht bei dieser Art der Kontaktgabe die Gefahr, daß es beim Schleifen des Tastfingers über den Kontakt zu Funk­ enbildung oder zum Einbrennen kommen kann. Hierdurch werden die Kontakte und der Tastfinger beschädigt.

Aus der US 4,647,734 ist ein Schlüsselschalter mit einem Rotor und einer Kontaktanordnung bekannt. Durch Einschieben eines Schlüssels in den Rotor und ein anschließendes Verdrehen des Rotors können die Kontakte der Kontaktanordnung geschlossen werden. Hierbei dient das Zahnprofil des Schlüssels direkt als Betätigungsorgan für die Kontakte. Für solche Schlüsselschalter muß ein relativ langer Schlüssel verwendet werden. Der Schlüssel ist aus drei funktionellen Einheiten: der Handbabe, einem Sperrstück und einem Teil, das die Betäti­ gungsorgang trägt, zusammengesetzt. Aus Festigkeitsgründen kann der die Betätigungsorgane tragende Teil nicht beliebig klein ge­ wählt werden. Ein solcher Schlüsselschalter eignet sich nicht zur Realisierung sehr kleiner Baugrößen.

In der DE 26 46 015 A1 ist ein Schlüsselschalter gezeigt, bei dem die Kontaktgabe ähnlich wie dem in der Entgegenhaltung 1 dargestellten Schlüsselschalter durch Aufschleifen eines Tast­ fingers auf die Kontakte einer Kontaktanordnung erzeugt wird.

Die US 4,728,756 schließlich zeigt einen Schlüsselschalter, der eine zylindrische Kontaktbestätigungsvorrichtung aufweist, die mit exzentrisch am Zylinder abstehenden Nocken versehen ist. Durch Drehen des Rotors werden die Nocken mit Kontaktfedern einer Kontaktanordnung in Verbindung gebracht. Mittels des Noc­ kens wird der Kontakt von seinem Gegenkontakt abgehoben, so daß die elektrische Verbindung unterbrochen ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schlüsselschalter der ein­ gangs erwähnten Art zu schaffen, der auf einfache Weise einen eindeutigen und sauberen Kontaktübergang bei kleiner Baugröße sicherstellt und der eine hohe Vibrationsfestigkeit aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen des Patent­ anspruches 1 gelöst.

Demgemäß ist also vorgesehen, daß der Rotor im Gehäuse axial unverstellbar gehalten ist und daß die Kontaktbestätigungsvor­ richtung gegenüber dem Rotor axial verstellbar gelagert ist. Die Kontaktgabe erfolgt nun dadurch, daß die Kontaktbetätigungs­ vorrichtung beim Drehen des Rotors mit Nocken über eine durch Vorsprünge und Vertiefungen gebildete Schaltkurve geführt wird. Hierdurch wird die Kontaktbetätigungsvorrichtung in axialer Richtung des Rotors ausgelenkt. Somit ist der Kreisbahn der Kontaktbetätigungsvorrichtung eine in Richtung der Rotorachse gerichtete axiale Hubbewegung überlagert. Der Kontaktübergang erfolgt dadurch nicht mehr durch Schleifen, sondern durch einen Tastvorgang, so daß Funkenbildung und ein Einbrennen der Kontak­ te verhindert ist. Die einzelnen Kontakte können nun sehr eng zueinander angeordnet werden. Die Breite eines beispielsweise an der Kontaktbetätigungsvorrichtung angeordneten Tastfingers gilt somit nicht mehr als beschränkendes Maß für den Abstand zwischen den Kontakten. Mit der Druckfeder kann die Kontaktbetätigungs­ vorrichtung auf die Schaltkurve aufgepreßt werden. Damit ist ein gleichbleibend hoher, konstanter Kontakt und eine hohe Vibra­ tionsfestigkeit erreicht.

Um die Schaltbrücke in den einzelnen Schaltstellungen sicher festzulegen, ist es günstig, daß die Schaltbrücke eine Nockenverzahnung aufweist, die sich an einer am Basis-Gehäuseteil und/oder Verschlußteil angeordneten, komplementären Schaltkurve abstützt.

Bei einer Drehung des Rotors gleiten die Zahnflanken der Nockenverzahnung auf der Schaltkurve. Um die auftretenden Kräfte und den Verschluß zu begrenzen, ist es günstig, daß an der Reibfläche nur ein geringer Reibwiderstand auftritt. Deshalb muß die Materialpaarung Nockenverzahnung - Schaltkurve einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen. Geometrisch ist dabei zu beachten, daß die Zahnflanken der Nockenverzahnung und/oder der Schaltkurve unter einem Winkel zur Kontaktbetätigungsrichtung geneigt sind. Die Wahl des Winkels ist dabei von der Größe der durch den Benutzer am Rotor aufgebrachten Umfangskraft abhängig.

Die Verwirklichung einer Überhubstellung, wie dies beispielsweise bei einem Zündschloß gefordert ist, erfolgt dadurch, daß in einer Aufnahme des Rotors eine Rücksprungfeder einlegbar ist, die sich an dem Rotor und an dem Basis-Gehäuseteil so abstützt, daß sie beim Übergang des Rotors von der vorletzten auf die letzte Schaltstellung gespannt ist und somit eine selbsttätige Rückstellung zwischen diesen beiden Schaltstellungen bewirkt.

Zur drehfesten Verbindung des Rotors mit der Schaltbrücke weist dieser eine Klaue auf, die einen an der Schaltbrücke angebrachten Mitnehmer übergreift.

Das Andrücken der Kontakte an einen zugeordneten Gegenkontakt ist über einen an der Schaltbrücke angeordneten Tastfinger erreichbar. Da der Rotor und somit auch die Schaltbrücke eine gemeinsame Drehbewegung ausführt, ist es erforderlich, daß die Kontakte auf einem Schaltkreis angeordnet sind.

Zur Reduzierung der Herstellkosten ist es vorteilhaft, daß mehrere Kontaktfedern verschiedener Schaltstellungen zu einem gemeinsamen Anschlußkontakt zusammengefaßt und als Stanz-Biegeteil ausgestaltet sind.

Für die Drehlagerung des Rotors ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, daß der Rotor einen Lageransatz aufweist, der in einer Lageraufnahme des Basis-Gehäuseteils und/oder Verschlußteils eingeführt und darin drehbar gelagert ist.

Um zu verhindern, daß von außen unbefugt am Schlüsselschalter manipuliert werden kann, ist vorgesehen, daß an dem Basis-Gehäuseteil oder Verschlußteil Ansätze angeformt sind, die das Verschlußteil bzw. Basis-Gehäuseteil im Bereich des Kontaktraumes hintergreifen, und daß als Verschluß des Kontaktraumes das Basis-Gehäuseteil bzw. der Verschlußteil einen Boden mit Stufe aufweist, auf die ein Absatz des Verschlußteils bzw. des Basis-Gehäuseteils aufschiebbar ist.

Somit ist der Kontaktraum sicher abgeschirmt, so daß im Bereich der Trennfläche zwischen Basis-Gehäuseteil und Verschlußteil keine spitzen Gegenstände in den Kontaktraum einführbar sind.

Der sichere und feste Verschluß des Basis-Gehäuseteils erfolgt dadurch, daß im Basis-Gehäuseteil bzw. Verschlußteil Paßstifte angeformt sind, die in Bohrungen des Verschlußteils bzw. Basis-Gehäuseteils einpreßbar sind und somit das Basis-Gehäuseteil mit dem Verschlußteil verbinden.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Schlüsselschalters näher erläutert.

Die Figur zeigt in Explosionsdarstellung die Teile des Schlüsselschalters in der für die Montage vorgesehenen Stellung. In einem Basis-Gehäuseteil 10 ist eine Kontaktanordnung aus vier Einzelkontakten 18 und einem aus mehreren Kontaktfedern 17 gebildeten Anschlußkontakt 16 angeordnet. Die Betätigung der Kontaktfedern 17 erfolgt über einen an die Schaltbrücke 30 angeformten Tastfinger 34. Die Schaltbrücke 30 weist eine Nockenverzahnung 33 auf, die sich auf einer am Basis-Gehäuseteil 10 und an einer an einem Verschlußteil 40 angeformten, komplementären zusammengesetzten Schaltkurve 13, 43 abstützt. In dem Basis-Gehäuseteil 10 ist eine Lageraufnahme 19 eingebracht, in der ein Lageransatz 26 eines Rotors 20 drehbar gelagert ist. Eine Klaue 23 des Rotors 20 übergreift einen Mitnehmer 32 der Schaltbrücke 30, so daß diese drehfest mit dem Rotor 20 verbunden ist. Eine zwischen dem Rotor 20 und der Schaltbrücke 30 angeordnete Schraubenfeder 31 bewirkt ein axiales Andrücken der Nockenverzahnung 33 an die Schaltkurve 13, 43. Der Rotor 20 wird durch einen Vorsprung 46, der in eine umlaufende Nut 22 des Rotors 20 greift, gegen axiales Ausheben gesichert. In einer Aufnahme 25 im Rotor 20 ist eine Rücksprungfeder 50 einlegbar. Die Drahtenden der Rücksprungfeder 50 sind abgewinkelt, so daß sie sich an entsprechenden Aufnahmen an dem Rotor 20 bzw. an dem Basis-Gehäuseteil 10 abstützt. In einer Nut 21 des Rotors 20 ist eine Platte 24 gehalten. Das der Nut 21 abgekehrte Ende der Platte 24 ist in einer im Verschlußteil 40 eingebrachten Nut 45 geführt. Am Basis-Gehäuseteil 10 sind Paßstifte 15 angeformt, die in Bohrungen 42 des Verschlußteils 40 einpreßbar sind und somit das Basis-Gehäuseteil 10 mit dem Verschlußteil 40 verbinden. Am Verschlußteil 40 sind Ansätze 44 angeformt, die das Basis-Gehäuseteil 10 im Bereich des Kontaktraumes hintergreifen. Der Boden des Basis-Gehäuseteils 10 weist eine Stufe 12 auf, so daß ein Absatz 41 des Verschlußteils 40 aufschiebbar ist. Es ist auch denkbar, die Nockenverzahnung 33 des Rotors 30 so auszubilden, daß lediglich ein einziger Vorsprung ausgebildet ist. Dieser Vorsprung kann dann auch ein Kugelsegment oder eine ganze Kugel sein, die in der Schaltbrücke mittels einer Feder vorgespannt gehalten ist. Dadurch könnte die Schraubenfeder 31 entfallen. Das Basis-Gehäuseteil 10 und das Verschlußteil 40 sind vorteilhaft als Spritzgußteil ausgestaltet. Hierbei ist es möglich, den Anschlußkontakt 16 mit den daran angeordneten Kontaktfedern 17 und die Einzelkontakte 18 in die Spritzgußform einzulegen und in das Basis-Gehäuseteil 10 einzuspritzen.

In der nach Fig. 1 dargestellten Ausführungsform eines Schlüsselschalters sind die Kontaktfedern zwar senkrecht zur Rotorachse angeordnet. Erfindungsgemäß können sie jedoch auch parallel zur Rotorachse im Basis-Gehäuseteil 10 und/oder Verschlußteil 40 befestigt sein. In diesem Falle müßte die Nockenverzahnung 33 des Rotors 30 und die Schaltkurve 13, 43 senkrecht zur Rotorachse gerichtet sein. Auch die Schraubenfeder 31 müßte dann senkrecht zur Rotorachse stehen, um die Nockenverzahnung 33 auf die Schaltkurve 13, 43 zu pressen.

Claims (12)

1. Schlüsselschalter mit einem in einem zwei- oder mehrteiligen Gehäuse drehbar und in mehreren Schaltstellungen festlegbaren Rotor, der eine Kontaktbestätigungsvorrichtung mitdreht, die auf einem Schaltkreis liegende Kontakte einer Kontaktanordnung betätigt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rotor (20) im Gehäuse axial unverstellbar gehalten ist,
daß die Kontaktbetätigungsvorrichtung (30) gegenüber dem Rotor (20) axial verstellbar gelagert ist, und
daß sich die Kontaktbetätigungsvorrichtung mit Nocken auf einer durch Vorsprünge und Vertiefungen gebildeten Schaltkurve (13, 43) unter Vorspannung einer Druckfeder (31) am Gehäuse abstützt.

2. Schlüsselschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse ein Basis-Gehäuseteil (10) mit seitlicher Öffnung aufweist, die mittels mindestens eines Verschlußteils (40) verschließbar ist, und
daß das Basis-Gehäuseteil (10) und das Verschlußteil (40) einen Kontaktraum ausbilden, in den die Kontakte (17) der Kontaktanordnung ragen.

3. Schlüsselschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbetätigungsvorrichtung (30) eine Nockenverzahnung (23) aufweist, die sich an einer am Basis-Gehäuseteil (10) und/oder Verschlußteil (40) angeordneten, komplementären Schaltkurve (13, 43) abstützt.

4. Schlüsselschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken der Nockenverzahnung (33) und/oder der Schaltkurve (13) unter einem Winkel zur Kontaktbetätigungsrichtung geneigt sind.

5. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Aufnahme (25) des Rotors (20) eine Rücksprungfeder (50) einlegbar ist, die sich an dem Rotor (20) und an dem Basis-Gehäuseteil (10) so abstützt, daß sie beim Übergang des Rotors (20) von der vorletzten auf die letzte Schaltstellung gespannt ist und somit eine selbsttätige Rückstellung zwischen diesen beiden Schaltstellungen bewirkt.

6. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur drehfesten Verbindung des Rotors (20) mit der Kontaktbetätigungsvorrichtung (30) dieser eine Klaue aufweist, die einen Mitnehmer des Rotors (20) übergreift.

7. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (17) auf einem Schaltkreis (11) angeordnet sind.

8. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kontaktfedern (16) verschiedener Schaltstellungen zu einem gemeinsamen Anschlußkontakt zusammengefaßt und als Stanz-Biegeteil ausgestaltet sind.

9. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) einen Lageransatz (26) aufweist, der in einer Lageraufnahme (19) des Basis-Gehäuseteils (10) und/oder Verschlußteils (40) eingeführt und darin drehbar gelagert ist.

10. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Basis-Gehäuseteil (10) oder Verschlußteil (40) Ansätze (44) angeformt sind, die das Verschlußteil bzw. Basis-Gehäuseteil im Bereich des Kontaktraumes hintergreifen.

11. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Verschluß des Kontaktraumes das Basis-Gehäuseteil (10) bzw. das Verschlußteil (40) einen Boden mit Stufen (12) aufweist, auf die ein Absatz (41) des Verschlußteils (40) bzw. des Basis-Gehäuseteils (10) aufschiebbar ist.

12. Schlüsselschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Basis-Gehäuseteil (10) bzw. Verschlußteil (40) Paßstifte (15) angeformt sind, die in Bohrungen (42) des Verschlußteils (40) bzw. des Basis-Gehäuseteils (10) einpreßbar sind und somit das Basis-Gehäuseteil (10) mit dem Verschlußteil (40) verbinden.