DE4420363A1 - Vorrichtung zum reversierenden Umschalten eines Antriebsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine Automatisierung von Schließvorrichtungen fördert einerseits die Bequemlichkeit, birgt andererseits aber die Gefahr von Verletzungen. Dies gilt insbesondere für Schließvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen, da sich der Fahrzeugführer beim Fahren pri­ mär auf den Verkehr konzentriert und durch ungewolltes Betätigen der Schließvorrichtungen für sich und seine Mitfahrer eine nicht unerhebliche Gefährdung auslösen. So ist es leicht möglich, daß beim Schließen eines Fensters oder Schiebedachs Körperteile ein­ geklemmt und ggf. auch verletzt werden.

Bekannt sind Schalter, die mittig oder einseitig gelagert sind und bei unbeabsichtigtem Betätigen Vorzugsrichtungen aufweisen. Mit diesen Schaltern kann jedoch ein unbeabsichtigtes, durch zu­ fällige Berührung ausgelöstes Schließen des Verschlußteils, also z. B. eines Fensters oder Schiebedachs, nicht verhindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1 zu schaffen, mit der es gelingt, zufäl­ lige, ungewollte Betätigungen des Umschalttasters vor allem in Schließrichtung, zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.

Erfindungsgemäß gelingt es durch eine geschickte Ausbildung des zum Tastumschalter gehörigen Betätigungselementes, zumindest für die zum Schließen des Verschlußteils erforderliche Schaltstel­ lung, eine Vorzugsrichtung vorzusehen, die zufällige, ungewollte Betätigungen ausschließt. Weiterhin ist der Tastumschalter mit einer dritten Schaltstellung versehen, bei der er beide Pole des Antriebsmotors auf ein gemeinsames Potential umschaltet, wobei dann eine Betätigungskraft, die diese Schaltstellung auslöst, ins Leere geht, weil sich der Antriebsmotor trotz erfolgter Um­ schaltung keine Spannung erhält. Dieser Aufbau schafft die Vor­ aussetzung dafür, daß durch zufällige Berührung ausgelöste Betätigungskräfte mit der Vorzugsrichtung für ins Leere gehende Betätigungen übereinstimmen.

In zweckmäßiger Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß das Betätigungselement zweiseitig Lager besitzt, und so ausgebildet ist, daß bezüglich der jeweiligen Betäti­ gungskraft drei Vorzugsrichtungen entstehen, von denen jede bei entsprechender Richtung der Betätigungskraft zu einer bestimmten Schaltstellung führt. Eine in Bezug auf das zweiseitige Lager symmetrisch aufgebaute Kontaktanordnung, ist dabei von Vorteil.

Weiterhin ist vorgesehen, dem Betätigungselement durch seine zweiseitige Lagerung einen der Betätigungsrichtung ent­ sprechenden beidseitig parallellaufenden oder jeweils ein­ seitigen Betätigungshub zu ermöglichen, so daß zwei Um­ schaltkontakte des Tastumschalters gemeinsam oder jeweils einer von beiden umgeschaltet werden können.

Durch eine entsprechende Formgebung des Betätigungselementes ge­ lingt es, daß zufällige, ungewollte Betätigungen des Betäti­ gungselementes in Richtung eines parallellaufenden Betätigungs­ hubs wirken, während zumindest der zu einem Schließen des Ver­ schlußteils führende Betätigungshub einer sich in seiner Rich­ tung deutlich unterscheidenden Betätigungskraft bedarf.

Für die Formgebung des Betätigungselementes sind verschiedene Varianten denkbar, die jedoch im wesentlichen darin übereinstim­ men, daß es zum einseitigen Umschalten in der einen oder anderen Richtung eines Schwenkens des Betätigungselementes um eine sei­ ner beiden Lagerstellen bedarf, wo dann die andere Lagerstelle den jeweiligen Betätigungshub ermöglicht. Die Betätigungsflächen und die auf sie einwirkenden Betätigungskräfte müssen entspre­ chend angeordnet sein. Ein erstes Betätigungselement ist dement­ sprechend so aufgebaut, daß eine erste Betätigungsfläche mit der Einbauebene des Tastumschalters einen spitzen Winkel bildet und dabei wie der Schenkel bei einem liegenden V sich so von der Einbauebene entfernt, daß außer der auf der Oberseite des Schen­ kels liegenden ersten Betätigungsfläche auf seiner Unterseite noch eine zweite Betätigungsfläche zugänglich ist. Der Tastumschalter ist dabei vorzugsweise so aufzubauen, daß gerade über die zweite Betätigungsfläche ein Auslösen der Schließ­ funktion des Verschlußteils erfolgt, da ein zufälliges Berühren dieser etwas verborgenen Betätigungsfläche so gut wie ausge­ schlossen ist.

Das ungewollte Ausüben einer Betätigungskraft auf die erste Be­ tätigungsfläche, über die ein Öffnen des Verschlußteils herbei­ geführt wird, ist unkritisch, da beim Öffnen keine Einklemmge­ fahr besteht. Um jedoch auch ein unerwünschtes Öffnen zu vermei­ den, ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vor­ gesehen, das Betätigungselement im wesentlichen T-förmig oder pilzförmig zu gestalten und auf seiner der Einbauebene des Tastumschalters zugewandten Unterseite, eine erste und eine zweite Betätigungsfläche vorzusehen. Da auf beide Betätigungs­ flächen eine von der Einbauebene wegführende Betätigungskraft ausgeübt werden muß, wird deren Richtung mit zufällig wirkenden in der Regel von oben kommenden Kräften nicht korrespondieren. Demgegenüber ist dafür gesorgt, daß alle in Richtung auf die Einbauebene wirkenden zufälligen Betätigungskräfte zu einem ge­ meinsamen Umschalten der beiden Umschaltkontakte führen.

Um zufällige, von der Seite kommende Kräfte mit einer nicht vor­ hersehbaren Wirkrichtung grundsätzlich abzuwehren, ist es von Vorteil, das Betätigungselement mit einem Rahmen zu umgeben, der nur einen ganz gezielten Zugriff zur ersten und zweiten Betäti­ gungsfläche, z. B. mit Hilfe eines Fingers ermöglicht.

Damit über das Betätigungselement ein Betätigungshub ausgeübt werden kann, ist dieses senkrecht zur Einbauebene in zwei Zap­ fenlager beweglich auf dem Unterteil des Tastumschalters an­ geordnet. Ausgehend von dem Betätigungselement übertragen zwei Steuerteile entsprechend der jeweiligen Betätigungsrichtung den Betätigungshub auf einen oder beide Umschaltkontakte, die in Ru­ hestellung an einem ersten Kontakt und während einer Betätigung an einem zweiten Kontakt anliegen. Da die Umschaltkontakte als Federschnappkontakte ausgebildet sind, genügt bereits ein sehr kleiner Betätigungshub in Richtung der Einbauebene, um ein Um­ schalten zu bewirken. Zufällige Betätigungen führen also regel­ mäßig zu einer gemeinsamen Betätigung beider Umschaltkontakte, so daß ein Stromfluß durch den Antriebsmotor verhindert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines für die er­ findungsgemäße Vorrichtung geeigneten Tastum­ schalters,

Fig. 2 ein Schaltbild zum reversierenden Umschalten eines Antriebsmotors mit Hilfe des Tastumschalters nach Fig. 1,

Fig. 3 eine alternative Ausbildung des in Fig. 1 darge­ stellten Betätigungselementes.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, besitzt der Taster T ein seiner Wir­ kungsweise angepaßtes Betätigungselement 1, das über eine Ein­ bauebene E hinausragt. Das Betätigungselement 1 ist über zwei sich vertikal zur Einbauebene E erstreckende ovale Zapfenlager 8, 9 und in diesen verschiebbare Lagerzapfen 10, 11 mit dem Un­ terteil des Tastumschalters T verbunden. Es ist dabei ein Frage des konstruktiven Aufbaus, ob die Lagerzapfen 10, 11 oder die Zapfenlager 8, 9 dem Betätigungselement 1 zugeordnet sind.

Der kontaktgebende Teil des Tastumschalters T ist bis zu den Zapfenlagern 8, 9 symmetrisch aufgebaut, so daß links und rechts der Mittellinie jeweils ein gleich aufgebauter und gleich wir­ kender Umschalter vorgesehen ist. Beide Umschalter besitzen einen Umschaltkontakt 2, 3, der von einer Schnappfeder getragen wird, die ihrerseits in Federlagern 4, 5 gehalten ist. Das Betä­ tigungselement 1 steht über je ein Steuerteil 6, 7 mit dem zuge­ hörigen Umschaltkontakt 2, 3 in Wirkverbindung, so daß ein aus­ geübter Betätigungshub den jeweiligen Umschaltkontakt 2, 3 von seiner Ruhestellung, in der er an einem ersten Kontakt 14, 15 anliegt in eine Umschaltstellung schnappen läßt, in der er einen zweiten Kontakt 12, 13 solange kontaktiert, solange die Betäti­ gungskraft anliegt. Beim Wegfall der Betätigungskraft kippt der Umschaltkontakt in seine Ruhestellung zurück.

Das Betätigungselement 1 wird in seiner Ruhestellung durch die Federn der Umschaltkontakte 2, 3 über die Steuerteile 6, 7 in Waage gehalten und an die obere Begrenzung der Zapfenlager 8, 9 gedrückt. Durch seine besondere Formgebung entsprechend einem liegenden V entsteht eine erste Betätigungsfläche C1 auf der Oberseite des sich im spitzen Winkel von der Einbauebene ab­ spreizenden Schenkels und eine zweite Betätigungsfläche C2 auf seiner Unterseite. Es bleibt noch eine Betätigungsfläche C3, die aber für die Funktion des Tastumschalters T keine Bedeutung hat, sondern nur in Verbindung mit zufälligen, ungewollten Betäti­ gungskräften von Bedeutung ist.

Die auf die einzelnen Betätigungsflächen C1, C2, C3 des Betäti­ gungselementes 1 wirkenden Betätigungskräfte F1 bis F4 sollen jeweils ganz bestimmte Schaltstellungen auslösen, die nach dem Schaltbild in Fig. 2 zu erläutern sind. Hiernach liegt ein zweipoliger Tastumschalter T zwischen einem Antriebsmotor M und einer Spannungsquelle U. In der Ruhestellung des Tastumschalters T liegen beide Pole A, B des Antriebsmotors M über die Kontakte 14, 15 an Minuspotential der Spannungsquelle U. Der Antriebsmo­ tor M erhält somit keinen Strom. Wird jedoch einer der beiden Polen A, B über den zugehörigen Umschaltkontakt 2, 3 auf einen zweiten Kontakt 12, 13 umgeschaltet, so wird er über diesen Kon­ takt mit dem Pluspotential der Spannungsquelle U verbunden und es kann ein Strom durch den Antriebsmotor fließen. Die Strom­ flußrichtung und damit die Drehrichtung des Antriebsmotors M ist davon abhängig, ob der Pol A oder der Pol B umgeschaltet wird. Es sei angenommen, daß ein Umschalten des Pols A auf den zweiten Kontakt 12 das Schließen eines beliebigen Verschlußteils, wie eines Fensters oder Schiebedachs bewirkt, während das Umschalten des Pols B auf den zweiten Kontakt 13 das Verschlußteil wieder öffnet. Ein gemeinsames Umschalten beider Umschaltkontakte 2, 3 würde demgegenüber beide Pole A, B auf Pluspotential der Span­ nungsquelle U legen, und somit den Antriebsmotor in Ruhestellung belassen.

Bei gleichen Bezugszeichen für die in den Fig. 1 und 2 darge­ stellten Kontakte wird die vorbeschriebene Schließfunktion durch die Betätigungskraft F2 ausgelöst. Hierbei muß eine Schwenkbewe­ gung um den rechtsseitigen Lagerzapfen 11 erfolgen, die dem Be­ tätigungselement 1 einen Betätigungshub im Bereich des Lagerzap­ fens 10 ermöglicht und damit ein Umschalten des Umschaltkontak­ tes 2 bewirkt. Demgegenüber wird die Öffnungsfunktion durch eine Betätigungskraft F1 herbeigeführt, die zu einem Schwenken um den Lagerzapfen 10 führt und einen Betätigungshub im Bereich des Lagerzapfens 11 ermöglicht und damit den Umschaltkontakt 3 um­ schaltet. Von zufälligen Berührungen ausgehende Betätigungs­ kräfte F3, F4 bewirken einen parallelen Betätigungshub im Be­ reich beider Lager und schalten somit beide Umschaltkontakte 2, 3 gemeinsam um.

Zum Auslösen der Schließfunktion ist nach Fig. 1 somit eine schräg von unten kommende Betätigungskraft F2 erforderlich, die durch zufällige Berührung normalerweise nicht entstehen kann. Um die zwar seltenen, aber in ihrer Auswirkung nicht sicher vorher­ sehbaren seitlichen Berührungen zu verhindern, ist es von Vor­ teil, das Betätigungselement mit einem schützenden Rahmen 16 zu umgeben, der seitliche Betätigungskräfte grundsätzlich aus­ schließt.

Nach Fig. 3 läßt sich eine weitere Verbesserung dadurch erzie­ len, daß einerseits die Schließfunktion und andererseits die Öffnungsfunktion über die Betätigungsflächen C4, C2 ausgelöst werden, die nur durch einen gezielten Zugriff zur Erzeugung der Betätigungskräfte F8, F9 zugänglich sind, so daß zufällige Be­ rührungskräfte F5, F6, F7 ohne Einfluß auf diese Betätigungsflä­ chen C2, C4 bleiben. Die hierfür geeignete T-förmige oder pilz­ förmige Gestaltung des Betätigungselementes 1 muß eine bequemen Zugriff mit einem oder zwei Fingern ermöglichen, so daß die schräg von unten kommenden Betätigungskräfte F8, F9 leicht aus­ geübt werden können.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum reversierenden Umschalten eines Antriebs­ motors (M) in Schließ- oder Öffnungsrichtung, insbesondere für den KFZ-Einsatz zur Betätigung des Verschlußteils bei Fensterhe­ bern, Schiebe- und Schiebehubdächern, mit einem Tastumschalter (T), der zwischen dem Antriebsmotor (M) und einer Spannungs­ quelle (U) liegt und ein Umschalten der Stromflußrichtung durch den Antriebsmotor (M) ermöglicht, wobei der Tastumschalter (T) zweipolig ausgebildet ist und in Ruhestellung den Antriebsmotor (M) mit beiden Polen auf gleiches Potential der Spannungsquelle (U) legt und in einer ersten Schaltstellung den ersten Pol (A) des Antriebsmotors (M) auf anderes Potential umschaltet und in einer zweiten Schaltstellung den zweiten Pol (B) des Antriebsmo­ tors (M) auf anderes Potential umschaltet, dadurch gekennzeich­ net, daß der Tastumschalter (T) je nach Richtung der Betäti­ gungskraft (F1 bis F9), noch eine dritte Schaltstellung einneh­ men kann, bei der er den ersten (A) und den zweiten Pol (B) des Antriebsmotors (M) gemeinsam auf das andere Potential umschaltet und daß der Tastumschalter (T) ein Betätigungselement (1) be­ sitzt, das so ausgebildet ist, daß mindestens die das Schließen des Verschlußteils bewirkende Schaltstellung eine Betäti­ gungsrichtung erfordert, die durch zufällige, ungewollte Berüh­ rung nicht erreichbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) zweiseitig Lager (8, 9) besitzt, die vorzugsweise symmetrisch angeordnet sind, und daß das Betäti­ gungselement (1) so ausgebildet ist, daß bezüglich der jeweili­ gen Betätigungskraft (F1 bis F9) drei Vorzugsrichtungen entste­ hen, von denen jede, bei entsprechender Richtung der Betäti­ gungskraft (F1 bis F9), zu einer bestimmten Schaltstellung führt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiseitige Lagerung des Betätigungselements (1) diesem einen der Betätigungsrichtung entsprechenden beidseitig paral­ lellaufenden oder jeweils einseitigen Betätigungshub ermöglicht, derart, daß zwei Umschaltkontakte (2, 3) des Tastumschalters (T) gemeinsam oder jeweils nur einer von beiden umgeschaltet werden können.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) so ge­ formt ist, daß zufällige, ungewollte Betätigungen des Betäti­ gungselements eine in Richtung eines parallellaufenden Betäti­ gungshubs wirkende Betätigungskraft auslösen, während mindestens einer der beiden einseitigen Betätigungshübe, insbesondere der zu einem Schließen des Verschlußteils führende Betätigungshub, eine mindestens teilweise in entgegengesetzter Richtung wirkende Betätigungskraft erfordert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Betätigungsfläche (C1) des Betätigungselementes (1) mit der Einbauebene (E) des Tastumschalters (T) einen spitzen Winkel bildet und dabei wie der Schenkel bei einem liegenden V sich so von der Einbauebene entfernt, daß außer der auf der Oberseite des Schenkels liegenden ersten Betätigungsfläche (C1) auf seiner Unterseite noch eine zweite Betätigungsfläche (C2) zugänglich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) im wesentlichen T-förmig oder pilzför­ mig gestaltet ist und auf seiner der Einbauebene (E) des Tastumschalters (T) zugewandten Unterseite eine erste (C4) und eine zweite (C2) Betätigungsfläche besitzt und die jeweils von der Einbauebene (E) wegführende auf eine der beiden Betätigungs­ flächen wirkende Betätigungskraft (F8, F9) jeweils einen der beiden Umschaltkontakte (2, 3) des Tastumschalters (T) umschal­ tet und die in Richtung zur Einbauebene (E) wirkenden zufälligen Betätigungskräfte (F5 bis F7) zu einem gemeinsamen Umschalten der beiden Umschaltkontakte (2, 3) führen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) von einem Rahmen (16) umgeben ist, der als Flankenschutz zufällige von der Seite kommende Kräfte abwehrt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) mit Hilfe von zwei Zapfenlagern (8 bis 11) senkrecht zur Einbauebene (E) einen Betätigungshub ausführen kann und dieser sich entsprechend der jeweiligen Betätigungsrichtung nur einseitig auf eines von zwei Steuerteilen oder auf beide Steuerteile (6, 7) überträgt, wobei jedes Steuerteil (6, 7) auf einen Umschaltkontakt (2, 3) einwirkt, der in Ruhestellung an einem ersten Kontakt (14, 15) und während einer Betätigung an einem zweiten Kontakt (12, 13) anliegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltkontakt (2, 3) als Federschnappkontakt ausgebildet ist, so daß bereits ein sehr kleiner Betätigungshub ein Umschal­ ten bewirkt.