DE9203143U1

DE9203143U1 - Elektrische Schaltvorrichtung

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Publication number: DE9203143U1
Application number: DE9203143U
Authority: DE
Original assignee: Baer Elektrowerke & Co Kg 5885 Schalksmuehle De GmbH
Current assignee: Baer Elektrowerke & Co Kg 5885 Schalksmuehle De GmbH
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1992-03-10
Publication date: 1992-06-17
Anticipated expiration: 2002-03-11

Description

; PAIEMTANWALTE

zugelassene Vertrete?· beim Europäischen Patentamt

DiPL-PHYS, BUSE ■ DiPL-PHYS. MENTZEL - dipl-ing. LUDEWIG Unterdornen 1U Postfach 20 02 10 ■ 5600 Wuppertal 2 ■ Telefon (02 02i nf> /Tl 22/23/24 I";-:·: H &Ggr;&Idigr;91 OOfi wfi;nt "Tr-,s->t,-t&khgr; ₍O2 021 57 :&Ggr;> :lt

D-5600 Wuppertal 2, den

11 C

Kennwort: "Hohlzylinderscheibe"

Firma Bär Elektrowerke GmbH & Co. KG, Hälverstraße 43,
5885 Schalksmühle 1

Elektrische Schaltvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung mit einem Mikroschalter, insbesondere Einbauschalter, der ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens eine die einzelnen Schaltstellungen einstellende Schaltschwinge angeordnet ist, die über eine Schaltfeder mit ihrem einen Ende an ein Haltelager gezogen ist und um dieses Ende schwenkbar gelagert ist, und der ein im Schaltergehäuse gelagertes bereichsweise aus diesem herausragendes, verschiebbares Betätigungsglied trägt, das durch die Feder vorgespannt belastet ist, und das bei seiner Bewegung die Schaltschwinge in ihre Schaltstellungen überführt und mit einem Stellteil, das über einen in Abhängigkeit der Drehung des Stellteiles bewegbaren Abschnitt am aus dem Gehäuse ragenden Ende des Betätigungsgliedes angreift, hierbei ist der bewegbare Abschnitt als Teil einer Nockenscheibe ausgebildet, sind der elektrische Mikroschalter und die Nockenscheibe zu einer Baueinheit zusammengefaßt und ist das Stellteil über eine Kupplung mit der Nockenscheibe verbindbar, wobei der eine Kupplungsbereich der Kupplung

an der Nockenscheibe vorgesehen ist, während der entsprechende Gegenkupplungsbereich, der in den ersten Kupplungsbreich eingreift, an dem Stellteil befestigt ist. Derartige Schaltvorrichtungen haben den Vorteil, daß selbst bei größeren Toleranzen der einzelnen Teile der Schaltvorrichtung eine einwandfreie Schaltung des Mikroschalters durch das Stellteil möglich ist, darüber hinaus weist bei kleinen Schaltungen eine solche Vorrichtung einen wohlfeilen Aufbau auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, derartige Schaltvorrichtungen weiter zu verbessern, insbesondere hinsichtlich ihres Aufbaues und ihrer Kupplungsmöglichkeit mit einem Stellglied und ihres Anwendungsbereiches zu verbessern, wobei die bisherigen Vorteile solcher Vorrichtungen beibehalten werden sollen. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Baueinheit als Gehäuse ausgebildet ist, das einen Durchbruch umfaßt, der an der Gehäuseaußenseite beginnt und im Bereich der Nockenscheibe endet, hierbei ist in dem Gehäusedurchbruch der Mikroschalter so weit einschiebbar, bis das und/oder die Betätigungsglieder mit ihrem freien Ende an der Nockenscheibe anliegen, wobei der Mikroschalter mit seinem Gehäuse im Durchbruch befestigt ist. Eine derartige Ausbildung erlaubt eine sichere Montage, da durch ein einfaches Einführen des Mikroschalters in den Durchbruch eine sichere Ausrichtung des Betätigungsgliedes zur Nockenscheibe erfolgt. Darüber hinaus ist ein solcher im Durchbruch einschiebbarer Mikroschalter überaus einfach und leicht zu befestigen. Empfehlenswerterweise erfolgt die Befestigung über eine rastartige Verbin-

dung, da so zum einen eine genaue Lage des Mikroschalters bezüglich seines Betätigungsgliedes zur Nockenscheibe möglich ist und zum anderen eine derartige Befestigung hinsichtlich ihrer Montage leicht durchzuführen ist.

Von Vorteil ist es, wenn die im Gehäuse der Baueinheit drehbar gelagerte Nockenscheibe als Hohlzylinder ausgebildet ist, da hierdurch zum einen der Kupplungsbereich leicht anzubringen ist, zum anderen kann der Gegenkupplungsbereich des Stellgliedes sicher zum Kupplungsbereich geführt werden, wobei darüber hinaus etwaige Toleranzen, die durch die Anbringung des Gegenkupplungsbereich an die der Schaltvorrichtung entstehen, kaum eine Rolle spielen, da die genaue Schaltung des Mikroschalters über die Nockenscheibe erfolgt und somit die genaue Lage des Gegenkupplungsbereiches keine entscheidende Rolle für die Schaltung spielt.

Um auch mehrere Betätigungsglieder der Mikroschalter in einfacher Weise durch die Nockenscheibe schalten zu können, empfiehlt es sich, daß am Außenmantel der hohlzylinderartigen Nockenscheibe mehrere in Achsrichtung der Nockenscheibe nebeneinanderliegende Schaltnocken zur Bewegung der Schalterbetätigung vorgesehen sind. Durch eine solche Maßnahme können bei Drehung der hohlzylinderartigen Nockenscheibe Betätigungsglieder leicht in ihre gewünschte Schaltstellung überführt werden.

Um die hohlzylinderartige drehbare Nockenscheibe leicht am Vorrichtungsgehäuse festzulegen, empfiehlt es sich,

daß die drehbare hohlzylinderartige Nockenscheibe mehrere rastenartige Gegenvorsprünge am Vorrichtungsgehäuse hintergreifende Vorsprünge umfaßt, die die Nockenscheibe gegen eine axiale Verschiebung im Vorrichtungsgehäuse haltern. Durch diese Maßnahme ist zum einen eine genaue Lage der Nockenscheibe im Vorrichtungsgehäuse bestimmbar, zum anderen eine schnelle Montage gewährleistet.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt die hohlzylinderartige Nockenscheibe an ihrem Umfang wenigstens eine in ihrer axialen Richtung sich erstreckende Verlängerung, die den Kupplungsbereich trägt. Diese axiale Verlängerung erlaubt in einfacher Weise eine leichtes Eingreifen der Gegenkupplung des Stellgliedes, hierbei empfiehlt es sich, wenn der Kupplungsbereich als nutenförmige Vertiefung im Innenmantel der hohlzylinderartigen Nockenscheibe und/oder an ihrer Verlängerung vorgesehen ist, da dann lediglich der Gegenkupplung in die nutenförmige Vertiefung eingeführt werden muß, so daß dann bei Drehung des Stellteiles die Nockenscheibe drehbar ist und somit der Mikroschalter in unterschiedliche Schaltstellungen überführt werden kann. Dadurch, daß die Gegenkupplung an dem Innenmantel der hohlzylinderartigen Nockenscheibe angreift, ist es möglich, daß Toleranzen, die sich bei der Anordnung der Gegenkupplung sich ergeben, leicht ausgeglichen werden können, da aufgrund der Entfernung vom Kupplungsbereich zur Drehachse der Winkeltoleranzen und Abstandstoleranzen des Gegenkupplungsbereiches bzw. des Stellgliedes zum Kupplungsbereich keine große Rolle

für die Schaltung des Mikroschalters spielen. Die Schaltbetätigungsglieder können genau in ihre unterschiedlichen Schaltstellungen überführt werden, da die Lage der Schaltnocken bezüglich des Abstandes zum Betätigungsgliedes nicht verändert wird.

Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Gegenkupplungsbereich der Schließnocken eines Türschlosses, insbesondere für Kraftfahrzeuge ausgebildet. Durch diese Maßnahme kann über den Schließnocken eine Zentralverriegelung im Kraftfahrzeug gesteuert werden, wobei die Anbringung des Schlosses bezüglich der Toleranzen zum Kupplungsbereich der Nockenscheibe relativ groß gestaltet werden kann, trotzdem aber eine sichere Schaltung des Mikroschalters durchführbar ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel könnte die Nockenscheibe mehrteilig aufgebaut sein und aus mehreren nebeneinander angeordneten Scheibenteilen bestehen, die zueiander justierbar sind. Sei es, daß die Scheibenteile unabhängig voneinander drehbar und jedes einzelne Scheibenteil einen Kupplungsbereich aufweist, in den ein Gegenkupplungsbereich des Stellteiles eingreift, oder sei es, daß die Scheibenteile gegeneinander verdrehbar sind, dann gegebenenfalls zueinander festlegbar sind, und einen gemeinsamen Kupplungsbereich aufweisen, in dem ein einziger Gegenkupplungsbereich eingreift. Eine solche Anordnung erlaubt eine unabhängige Schaltung mehrerer Mikroschalter bei der Schaltvorrichtung, da über die justierbaren Scheibenteile bestimmbar wird, wann ein Schalter seinen Schaltzustand

ändern soll.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht der Baueinheit
mit Mikroschalter im Schnitt,

Fig. 2 eine Vorderansicht der Schaltvorrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht im Schnitt mit
Stellglied.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung weist einen Mikroschalter 12 auf sowie eine den Mikroschalter betätigende Nockenscheibe 19. Nockenscheibe und Mikroschalter sind zu einer Baueinheit zusammengefaßt, die als Vorrichtungsgehäuse 10 ausgebildet ist.

Der Mikroschalter 12 ist in einem Durchbruch 3o des Vorrichtungsgehäuses 10 eingesetzt, hierbei erstreckt sich der Durchbruch von der Außenseite des Vorrichtungsgehäuses bis zur Nockenscheibe 19, wie aus Fig. 3 zu erkennen ist. Der Mikroschalter weist in seinem Schaltergehäuse 13 mehrere feststehende Kontakte 14 auf, zwischen denen eine schwenkbare Schaltschwinge 15 angeordnet ist. Diese Schaltschwinge wird durch eine Feder 16 belastet und zwar derart, daß sie die Schalt-

schwinge 15 gegen ein Haltelager 17 zieht. An der Schaltfeder 16 greift ein Betätigungsglied 18 an. Das Betätigungsglied ist verschiebbar im Schaltergehäuse 13 angeordnet. Bei einer Einfuhrbewegung des Betätigungsgliedes nimmt der Mikroschalter seine eine Schaltstellung ein, während bei der Ausfuhrbewegung er schließlich eine zweite Schaltstellung aufweist.

Die Schaltfeder 16 ist hierbei so angeordnet, daß das Betätigungsglied immer in Richtung ihrer Ausfuhrstellung aus dem Schaltergehäuse belastet ist.

Das Betätigungsglied 18 liegt federnd an der Nockenscheibe 19 an. Diese Nockenscheibe als Schaltnocken eine Nockenvertiefung 20 auf, hierbei nimmt das Betätigungsglied in seiner einen Schaltstellung mit seinem einen Ende in der Vertiefung 2o bereichsweise platz, während bei einer weiteren Drehbewegung der Nockenscheibe der übrige Umfang der Nockenscheibe mit dem Betätigungsglied in Eingriff kommt, so daß das Betätigungsglied wieder in das Schaltergehäuse 13 zurückgeschoben wird und die Schaltfeder 16 die Schaltschwinge 15 gegen einen anderen Festkontakt 14 bewegt und der Schalter eine andere Schaltstellung einnimmt. Durch die Vertiefung 2o am Umfang der Nockenscheibe wird die Schaltbewegung für den Mikroschalter durchgeführt. Die Größe der Vertiefung ist ein Maß für die Größe der Schiebebewegung des Betätigungsgliedes und zwar unabhängig davon, wie groß die Drehbewegung der Nockenscheibe ist, sofern diese zunächst zu einem bestimmten Winkelbetrag gedreht ist.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist das Schaltergehäuse 13 zwei Schalter mit jeweils einem Betätigungsglied 18 auf. Diese Betätigungsglieder können bei einer Drehbewegung der Nockenscheibe in ihre einzelnen Schaltstellungen geführt werden. Da im vorliegenden Falle die Schaltvorrichtung zur Steuerung einer Zentralverriegelung für ein Auto dient, wird bei einer ersten Drehrichtung der Nockenwelle der erste Schalter aktiviert, so daß die Türverriegelung aufgehoben wird, während bei einer entgegengesetzten Drehbewegung der Nockenscheibe der erste Schalter in die Ausschaltstellung überführt wird und der zweite Schalter einen anderen Stromkreis aktiviert, so daß dann die Schließbewegung für die Zentralverriegelungsanlage eingeleitet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind daher die Vertiefungen am Nockenumfang unterschiedlich gestaltet, so daß jeweils bei einer Rechtsdrehung von einer Mittelstellung aus lediglich das eine Betätigungsglied aktiviert wird, während bei der entgegengesetzten Bewegung von einer Mittelstellung aus das andere Betätigungsglied bewegt wird.

Das Schaltergehäuse 13 ist, wie schon erwähnt, in dem Durchbruch 3o des Vorrichtungsgehäuses 10 eingesetzt. Mit seinem oberen Ende stößt es gegen eine Kante 31 im Durchbruch 30 des Gehäuses. Diese Kante dient zur Festlegung der Einschubbewegung des Schaltergehäuses 13. In dieser Stellung des Schalters liegen die Betätigungsglieder 18 federnd an der Nockenscheibe 19 an.

Seitwärts weist das Schaltergehäuse 13 Vorsprünge 32 auf. Diese Vorsprünge greifen in Aufnahmen 33 des Vorrichtungsgehäuses ein und legen den Schalter unverrückbar fest. Zur Erleichterung der Einführbewegung des Schaltergehäuses 13 in den Durchbruch 3o ist der erste Teil des Durchbruches 30 keilförmig gestaltet, so daß bei der Einschubbewegung das Schaltergehäuse 13 automatisch gegen die Kante 31 geführt wird.

Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Nockenscheibe 19 als Hohlzylinder ausgebildet. Wie schon erwähnt, sind am Außenmantel die Vertiefungen als Nockenbahnen vorgesehen, außerdem ist an der einen Stirnseite im Bereich des Außenmantels ein umlaufender Bund 34 angeordnet, der in eine ringförmige Vertiefung 35 am Vorrichtungsgehäuse 10 zu liegen kommt. An der Nockenscheibe 19 sind weiter vier gleichmäßig über den Umfang verteilte Rasten 36 versehen, die in eine zweite ringförmige Vertiefung 37 eingreifen. Durch die beiden ringförmigen Vertiefungen ist die Nockenscheibe in Richtung ihrer Achse 24 unverlierbar am Vorrichtungsgehäuse festgelegt. Aufgrund der ringförmigen Ausbildung kann die Nockenscheibe jedoch im Vorrichtungsgehäuse 10 gedreht werden. Es sei hier bemerkt, daß die Rasten 36 federnd ausgebildet sind.

Wie aus Fig. 3 weiter hervorgeht, trägt die Nockenscheibe an ihrer einen Stirnseite eine Verlängerung 38. Diese Verlängerung weist eine Nut 39 auf. Diese Nut bildet den Kupplungsbereich 22.

Die Verlängerung erstreckt sich jedoch nur über einen bestimmten Winkelbereich an der hohlzylinderartigen Nockenscheibe. Die beiden Begrenzungskanten der Verlängerung bilden Anschlagkanten 4o. Durch diese Anschlagkanten kann die Drehbewegung der Nockenscheibe begrenzt werden.

Wie aus Fig. 3 noch weiter hervorgeht, nimmt der Innenzylinder der hohlzylinderartigen Nockenscheibe ein Türschloß 41 auf, hierbei kommt der an einem Schließzylinder 42 drehfest angeordnete Schließnocken 43 in der Nut 39 in Eingriff. Sofern der Schließzylinder 42 mit einem Schlüssel 44 gedreht wird, bewegt der Schließnocken die hohlzylinderartige Nockenscheibe 19 und kann dadurch den Mikroschalter in unterschiedliche Schaltstellungen überführen. Es sei hier der Ordnung halber noch weiter erwähnt, daß der Schließzylinder sowie das Türschloß durch das Vorrichtungsgehäuse bzw. die Nockenscheibe hindurchgreifen und der Schließzylinder kann (nicht dargestellt) mechanisch zur Türöffnung der Türschlösser herangezogen werden, falls beispielsweise bei Stromausfall die Tür geöffnet werden soll. Das Türschloß 41 ist an einer Türwand 45 befestigt, hierbei greift das Türschloß bereichsweise in eine nicht näher bezeichnete Öffnung. Schematisch ist auch die Befestigung des Türschlosses an der Türwand 45 angedeutet.

Wie weiter aus Fig. 3 noch hervorgeht, sind an Türwandbereiche Stege 46 angeformt. Diese Stege 46 dienen zur Festlegung des Vorrichtungsgehäuses 10. Zu diesem Zweck weist das Vorrichtungsgehäuse Befestigungsöffnungen 47,

vergl. Fig. 2, auf, in denen nicht näher bezeichnete Vorsprünge eingreifen.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen möglich. Beispielsweise könnte die als Kupplungsbereich ausgebildete Nut weiter im Innenzylinder der hohlzylinderartigen Nockenscheibe verlängert werden, so daß der den Gegenkupplungsbereich bildende Schließnocken im Inneren der Nockenscheibe zu liegen kommen könnte. Weiter sei erwähnt, daß die Nockenscheibe radial durchgetrennt in mehrere Abschnitte unterteilt sein können, falls beispielsweise mehrere Gegenkupplungen an den einzelnen Abschnitten der Nockenscheibe angreifen sollten. Auch könnte statt des dargestellten Mikroschalters mit zwei Betätigungsgliedern auch ein Schalter mit noch mehr Betätigungsgliedern verwendet werden, beispielsweise, wenn beim Abschließen des Türschlosses ein weiterer Stromkreis aktiviert werden müßte, beispielsweise um eine Alarmanlage einzubauen. Schließlich sei noch erwähnt, daß statt der Vertiefung am Mantel der Nockenscheibe auch Nocken selber vorgesehen sein könnten, die das Betätigungsglied bewegen. Ebenso könnten mehrere Vertiefungen oder Nocken in Drehrichtung der Nockenscheibe hintereinander angeordnet sein. Bei einem bestimmten Drehbereich der Nockenscheibe würde das Betätigungsglied dann mehrmals verschiedene Schaltstellungen einnehmen. Ebenfalls könnten verschiedene Nockenscheiben nebeneinander angeordnet sein, die zueinander

justierbar sind.

Claims

Patentanwälte

zugelasseneVertreier beim Europäischen Patentamt

DiPL-PHYS. BUSE ■ DiPL-PHYS. MENTZEL ■ dipl-ing. LUDEWIG Unterclurnen 114 · P;,sti^h 20 02 iC 5600 Wuppertal 2 Telefon (02 02) 55 70 22/?'' 24 TV.-ii'X 8 501 606 woa· Tt-I-.■ l.--_t&khgr; if)? i.)2) 5&Pgr;5 0!

D-5600 Wuppertal 2, den

C

Kennwort: "HohlZylinderscheibe"

Firma Bär Elektrowerke GmbH & Co.KG, Hälverstraße 43,
5885 Schalksmühle 1

Ansprüche :

1. Elektrische Schaltvorrichtung mit einem

Mikroschalter, insbesondere Einbauschalter, der ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens eine die einzelnen Schaltstellungen einstellende Schaltschwinge angeordnet ist, die über eine Schaltfeder mit ihrem einen Ende an ein Haltelager gezogen ist und um dieses Ende schwenkbar gelagert ist und der ein im Schaltergehäuse gelagertes bereichsweise aus diesem herausragendes, verschiebbares Betätigungsglied trägt, das durch die Feder vorgespannt belastet ist und das bei seiner Bewegung die Schaltschwinge in ihre Schaltstellungen überführt und mit einem Stellteil, das über einen in Abhängigkeit der Drehung des Stellteiles bewegbaren Abschnitt am aus dem Gehäuse ragenden Ende des Betätigungsgliedes angreift, hierbei ist der bewegbare Abschnitt als Teil einer Nockenscheibe ausgebildet, sind der elektrische Mikroschalter und die Nockenscheibe zu einer Baueinheit zusammengefaßt,

und ist das Stellteil über eine Kupplung mit der Nockenscheibe verbindbar, wobei der eine Kupplungsbereich der Kupplung an der Nockenscheibe vorgesehen ist, während der entsprechende Gegenkupplungsbereich, der in den ersten Kupplungsbereich eingreift, an dem Stellteil befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Baueinheit als Gehäuse (10) ausgebildet ist, das einen Durchbruch (3o) umfaßt, der an der Gehäuseaußenseite beginnt und im Bereich der Nockenscheibe (19) endet, hierbei ist in dem Gehäusedurchbruch (3o) der Mikroschalter (12) so weit einschiebbar, bis das und/oder die Betätigungsglieder (18) mit ihrem freien Ende an der Nockenscheibe (19) anliegen, wobei der Mikroschalter mit seinem Gehäuse (13) im Durchbruch (3o) befestigt ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Befestigung über eine
rastartige Verbindung (32,33) erfolgt.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die im Gehäuse (10)
der Baueinheit drehbar gelagerte Nockenscheibe (19) als Hohlzylinder ausgebildet ist.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenmantel

der hohlzylinderartige Nockenscheibe (19) mehrere in Achsrichtung der Nockenscheibe nebeneinanderliegende Schaltvorsprünge (2o) zur Bewegung der Schalterbetätigungsglieder (18) vorgesehen sind.
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare hohlzylinderartige Nockenscheibe (19) mehrere rastenartige Gegenvorsprünge (35,37) am Vorrichtungsgehäuse (10) hintergreifende Vorsprünge (34,36) umfaßt, die die Nockenscheibe (19) gegen eine axiale Verschiebung im Vorrichtungsgehause (lo) haltern.
6. Schaltvorrichtung nach einem der Anspreüch 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlzylinderartige Nockenscheibe (19) an ihrem Umfang wenigstens eine in ihrer axialen Richtung sich erstreckende Verlängerung (38) trägt, die den Kupplungsbereich (22) aufweist.
7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsbereich (22) als nutenförmige Vertiefung (39) im Innenmantel der hohlzylinderartigen Nockenscheibe (19) und/oder an ihrer Verlängerung (38) vorgesehen ist.
8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenkupplungsbereich der Schließnocken (43) eines Türschlosses

(41) insbesondere für Kraftfahrzeuge ausgebildet ist.
9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheibe (19) mehrteilig nebeneinander angeordnete Scheibenteile aufweist, die zueinander justierbar sind.