EP0214463B1 - Elektromotorisches Stellglied - Google Patents

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EP0214463B1
EP0214463B1 EP86110735A EP86110735A EP0214463B1 EP 0214463 B1 EP0214463 B1 EP 0214463B1 EP 86110735 A EP86110735 A EP 86110735A EP 86110735 A EP86110735 A EP 86110735A EP 0214463 B1 EP0214463 B1 EP 0214463B1
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EP
European Patent Office
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motor
sliding contacts
contact
section
worm wheel
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EP86110735A
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EP0214463A3 (en
EP0214463A2 (de
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Roland Sudler
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Mannesmann VDO AG
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Mannesmann VDO AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/02—Details
    • H01H19/10—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H19/14—Operating parts, e.g. turn knob
    • H01H19/18—Operating parts, e.g. turn knob adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift

Definitions

  • the invention relates to an electromotive actuator with limit switches and pushbuttons for the zero setting of a daily distance counter in a motor vehicle, consisting essentially of a housing and a motor mounted therein, which drives a worm wheel via a worm, which in turn has an eccentric and a tappet is in operative connection with the zero setting.
  • Such an actuator is known from DE-A-34 05 950. It performs all functions satisfactorily. In the limit switch provided there, however, it is considered disadvantageous that it takes up too much of the space available at the installation site, given its comparatively minor importance. In addition, it was structurally too complex for series production and also unacceptable in terms of price, because it was almost as expensive as the actuator motor.
  • the object of the invention is therefore to overcome the shortcomings of the known actuator, but in particular to show a possibility of realizing a much more cost-effective limit switch in the generic actuator.
  • a further development of the invention is that the sliding contacts are arranged on a sheet metal part designed as a leaf spring, which includes the flattened shaft of the wheel and rests on the wheel with surfaces lying between the sliding contacts.
  • This development represents a particularly simple form of sliding contacts, which in particular contributes to the inexpensive assembly of the actuator according to the invention.
  • the eccentric is designed like a crank.
  • a motor 1 drives a wheel, also not shown, via a gear, not shown, which is provided with a contact device 2.
  • the contact device 2 has two sliding contacts and connects an inner slip ring 3 with an outer slip ring 4 or 5. Details of the configuration of the contact device 2 are explained in connection with FIG. 2.
  • the outer slip ring is divided into a longer section 4 and a shorter section 5.
  • the slip rings are arranged as conductor tracks on an insulating plate. They can therefore be manufactured in an extremely inexpensive manner using known methods for producing printed circuits. They are preferably made of copper and are coated with a more noble metal to prevent oxidation.
  • the contact device 2 connects the inner slip ring 3 to the section 5 of the outer slip ring and thus short-circuits the motor 1 via the lines 6, 7 and 8 and the normally closed contact 9 of a pushbutton switch 10.
  • the longer section 4 of the outer slip ring is connected to the one pole 11 of a voltage source, not shown.
  • the motor is connected to the inner slip ring and to the other pole 12 of the voltage source.
  • the motor In the position of the contact device 2 shown, the motor is short-circuited, as already mentioned above, and is therefore at a standstill. By pressing the pushbutton switch 10, this short circuit is canceled by disconnecting the normally closed contact 9 and the pole 11 of the voltage source is connected to the motor via the normally open contact 13. The motor 1 thus starts up. After a short time, the contact arrangement 2 has reached a position in which it connects the inner slip ring and the longer section 4 of the outer slip ring to one another, so that the pushbutton switch 10 can be released and the motor runs until the position shown is reached again.
  • Fig. 2 shows a longitudinal section through a second embodiment in which the motor 1 and the other moving parts are mounted in a housing 15.
  • a worm 17, which engages in a worm wheel 18, is arranged on the motor shaft 16.
  • the plunger 21 is guided in the housing part 22 and is connected to the zeroing element of a daily distance counter. The latter is known per se and need not be explained in connection with the invention.
  • a connector plug 23 is provided for the electrical connections to the voltage source and to the pushbutton switch 10 (FIG. 1).
  • a contact spring 25 is plugged onto the flattened shaft 24 of the worm wheel 18, which is shown enlarged in FIG. 2a for the sake of clarity.
  • a cutout in the contact spring shaped in accordance with the cross section of the axis 24 secures the contact spring 25 against rotation relative to the worm wheel 18 and the eccentric 19. With the surfaces 26 and 27, the contact spring 25 rests on the surface of the eccentric 19.
  • the parts 28 and 29 of the contact spring 25 are bent away from the surface of the eccentric 19 and carry the sliding contacts 30 and 31, which are arranged at different distances from the axis according to the radii of the slip rings.
  • the sliding contacts 30 and 31 touch with appropriate pressure circular conductor tracks, which are not shown in FIG. 2 for the sake of clarity, but correspond to those shown in FIG. 1.
  • the third embodiment is shown in Fig. 3 as a cross section.
  • a motor 1 drives a worm wheel 18 via a worm 17.
  • the shaft 33 of the worm wheel 18 is formed on one side by appropriately enlarging the diameter and arrangement of a pin 34 as a crank.
  • Sliding contacts 35, 36 are arranged on a correspondingly designed contact spring 37 on the other side of the worm wheel 18.
  • both contacts are arranged on the same side of the shaft 33.
  • this is irrelevant to the function of the invention, since the inner slip ring comprises a full circle.
  • the position of the grinder 36 is therefore arbitrary.
  • the housing 38 also shows a housing 38 and a printed circuit board 14 which carries the conductor tracks 3 and 4 and 5, respectively.
  • the housing 38 comprises a run-up bead 39 which causes the worm wheel 18 to be guided in the axial direction.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromotorisches Stellglied mit Endabschalter und Tastschalter für die Nullstellung eines Tages-Wegstrecken-Zählers in einem Kraftfahrzeug, bestehend im wesentlichen aus einem Gehäuse einem darin gelagerten Motor, der über eine Schnecke ein Schneckenrad antreibt, das seinerseits über einen Exzenter und einen Stößel mit dem Nullsteller in Wirkverbindung steht.
  • Ein derartiges Stellglied ist aus der DE-A-34 05 950 bekannt. Es erfüllt alle Funktionen zufriedenstellend. Bei dem dort vorgesehenen Endschalter wird jedoch als nachteilig angesehen, daß er gemessen an seiner vergleichsweise untergeordneten Bedeutung zuviel von dem am Einbauort vorhandenen Platz beansprucht. Außerdem war er für eine Serienfertigung konstruktiv zu aufwendig und auch preislich nicht akzeptabel, weil fast so teuer wie der Motor des Stellglieds.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die aufgezeigten Mängel des bekannten Stellglieds zu überwinden, insbesondere aber eine Möglichkeit aufzuzeigen, bei dem gattungsmäßigen Stellglied eine wesentlich kostengünstigere Endabschaltung zu realisieren.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Stellglied der eingangs genannten Art gelöst, das gekennzeichnet ist durch
    • a) zwei kreisförmige Leiterbahnen, die auf einem gehäusefesten, isolierenden Träger konzentrisch zueinander und zur Achse des Schneckenrades angeordnet sind und von denen eine durch zwei Unterbrechungen in ein längeres Teilstück und ein kürzeres Teilstück unterteilt ist und die andere als Schleifring ausgebildet ist,
    • b) zwei untereinander elektrisch und mit dem Schneckenrad mechanisch verbundene, umlaufende Schleifkontakte,
    • c) einen ersten Anschluß des Motors der mit einem ersten Pol einer Spannungsquelle verbunden ist und einen zweiten Anschluß des Motors, der mit dem Schleifring verbunden ist, wobei
    • d) der zweite Anschluß des Motor mittels der Schleifkontakte über das längere Teilstück mit dem anderen Pol der Spannungsquelle verbindbarund der Motor mittels der Schleitkontakte über das kürzere Teilstück und den Ruhekontakt des Tastschalters kurzschließbar ist bzw.
    • e) der zweite Anschluß des Motors mittels der Schleifkontakte über den Arbeitskontakt des Tastschalters mit dem anderen Pol der Spannungsquelle verbindbar ist.
  • Im Stand der Technik sind bei einem elektromotorischen Stellglied zwar schon kreisförmige Leiterbahnen in Verbindung mit Schleifkontakten vorgeschlagen worden, (FR-A-2 544 912) die in dieser Form jedoch nicht zur Endabschaltung des gattungsmäßigen Stellgliedes geeignet sind. Das gleiche gilt für Miniatur-Stufenschalter gemäß DE-B-2 831 204.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Schleifkontakte auf einem als Blattfeder ausgebildeten Blechteil angeordnet sind, welches die mit einer Abflachung versehene Welle des Rades umfaßt und mit zwischen den Schleifkontakten liegenden Flächen auf dem Rad aufliegt. Diese Weiterbildung stellt eine besonders einfache Form der Schleifkontakte dar, welche insbesondere zur kostengünstigen Montage des erfindungsgemäßen Stellgliedes beiträgt.
  • Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Exzenter kurbelartig ausgebildet ist.
  • Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Drei davon sind schematisch in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung,
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel und
    Fig. 3
    einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel.
  • Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Bei der Anordnung nach Fig. 1 treibt ein Motor 1 über ein nicht dargestelltes Getriebe ein ebenfalls nicht dargestelltes Rad an, welches mit einer Kontakteinrichtung 2 versehen ist. Die Kontakteinrichtung 2 weist zwei Schleifkontakte auf und verbindet einen inneren Schleifring 3 mit einem äußeren Schleifring 4 bzw. 5. Einzelheiten über die Ausgestaltung der Kontakteinrichtung 2 werden im Zusammenhang mit Fig. 2 erläutert.
  • Der äußere Schleifring ist in ein längeres Teilstück 4 und ein kürzeres Teilstück 5 aufgeteilt. Die Schleifringe sind als Leiterbahnen auf einer Isolierstoffplatte angeordnet. Sie können daher in äußerst preisgünstiger Weise mit bekannten Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen gefertigt werden. Vorzugsweise bestehen sie aus Kupfer und sind mit einem edleren Metall überzogen, um Oxidation zu verhindern.
  • Bei der dargestellten Stellung verbindet die Kontakteinrichtung 2 den inneren Schleifring 3 mit dem Teilstück 5 des äußeren Schleifringes und schließt damit den Motor 1 über die Leitungen 6, 7 und 8 und den Ruhekontakt 9 eines Tastschalters 10 kurz.
  • Das längere Teilstück 4 des äußeren Schleifringes ist mit dem einen Pol 11 einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden. Der Motor ist an den inneren Schleifring und an den anderen Pol 12 der Spannungsquelle angeschlossen.
  • In der dargestellten Stellung der Kontakteinrichtung 2 ist der Motor, wie oben bereits erwähnt, kurzgeschlossen, und steht deshalb. Durch einen Druck auf den Tastschalter 10 wird dieser Kurzschluß durch Trennung des Ruhekontakts 9 aufgehoben und der Pol 11 der Spannungsquelle über den Arbeitskontakt 13 mit dem Motor verbunden. Der Motor 1 läuft somit an. Nach kurzer Zeit hat die Kontaktanordnung 2 eine Stellung erreicht, bei welcher sie den inneren Schleifring und das längere Teilstück 4 des äußeren Schleifringes miteinander verbindet, so daß der Tastschalter 10 losgelassen werden kann und der Motor solange läuft, bis die gezeichnete Stellung wieder erreicht ist.
  • Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel, bei welchem der Motor 1 und die weiteren beweglichen Teile in einem Gehäuse 15 gelagert sind. Auf der Motorwelle 16 ist eine Schnecke 17 angeordnet, welche in ein Schneckenrad 18 eingreift. Auf der Welle des Schneckenrades 18 befindet sich ein Exzenter 19, auf dessen Umfangsfläche eine Rolle 20 abrollt, welche in einem Ausschnitt am Ende des Stößels 21 drehbar gelagert ist. Der Stößel 21 wird im Gehäuseteil 22 geführt und steht mit dem Nullstellelement eines Tages-Wegstrecken-Zählers in Verbindung. Letzterer ist an sich bekannt und braucht im Zusammenhang mit der Erfindung nicht näher erläutert zu werden. In der Nähe des Motors ist ein Anschlußstecker 23 für die elektrischen Verbindungen zur Spannungsquelle und zum Tastschalter 10 (Fig. 1) vorgesehen.
  • Auf der einseitig abgeflachten Welle 24 des Schnekkenrades 18 ist eine Kontaktfeder 25 aufgesteckt, welcher der Übersichtlichkeit halber in Fig. 2a vergrößert dargestellt ist. Ein entsprechend dem Querschnitt der Achse 24 geformter Ausschnitt in der Kontaktfeder sichert die Kontaktfeder 25 vor einem Verdrehen gegenüber dem Schneckenrad 18 und dem Exzenter 19. Mit den Flächen 26 und 27 liegt die Kontaktfeder 25 auf der Oberfläche des Exzenters 19 auf.
  • An dieser Stelle sei noch erwähnt, daß die in Fig. 2 gezeigte Anordnung auch dahingehend verändert werden kann, daß der Exzenter 19 auf der nicht sichtbaren Seite des Schneckenrades 18 angeordnet ist, so daß die Kontaktfeder auf dem Schneckenrad 18 aufliegt.
  • Die Teile 28 und 29 der Kontaktfeder 25 sind von der Oberfläche des Exzenters 19 weggebogen und tragen die Schleifkontakte 30 und 31, welche in verschiedenem Abstand zur Achse entsprechend den Radien der Schleifringe angeordnet sind.
  • Die Schleifkontakte 30 und 31 berühren mit entsprechendem Druck kreisförmige Leiterbahnen, die zwar in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind, jedoch den in Fig. 1 dargestellten entsprechen.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 als Querschnitt dargestellt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel treibt ein Motor 1 über eine Schnecke 17 ein Schneckenrad 18 an. Die Welle 33 des Schneckenrades 18 ist auf der einen Seite durch entsprechende Vergrößerung das Durchmessers und Anordnung eines Zapfens 34 als Kurbel ausgebildet. Auf der anderen Seite des Schneckenrades 18 sind Schleifkontakte 35, 36 auf einer entsprechend gestalteten Kontaktfeder 37 angeordnet. Im Gegensatz zu der Anordnung nach Fig. 2 sind beide Kontakte auf der gleichen Seite der Welle 33 angeordnet. Dieses ist jedoch zur Funktion der Erfindung unerheblich, da der innere Schleifring einen Vollkreis umfaßt. Die Stellung des Schleifers 36 ist also beliebig.
  • In Fig. 3 ist ferner ein Gehäuse 38 sowie eine Leiterplatte 14, welche die Leiterbahnen 3 und 4 bzw. 5 trägt, dargestellt. Das Gehäuse 38 umfaßt einen Anlaufwulst 39, welcher eine Führung des Schneckenrades 18 in axialer Richtung bewirkt.

Claims (3)

  1. Elektromotorisches Stellglied mit Endabschalter und Tastschalter (10) für die Nullstellung eines Tages-Wegstrecken-Zählers in einem Kraftfahrzeug, bestehend im wesentlichen aus einem Gehäuse (15), einem darin gelagerten Motor (1), der über eine Schnecke (17) ein Schneckenrad (18) antreibt, das seinerseits über einen Exzenter (19, 30) und einen Stößel (21) mit dem Nullsteller in Wirkverbindung steht, gekennzeichnet durch
    a) zwei kreisförmige Leiterbahnen (3, 4, 5), die auf einem gehäusefesten, isolierenden Träger (14) konzentrisch zueinander und zur Achse des Schneckenrades (18) angeordnet sind und von denen eine durch zwei Unterbrechungen in ein längeres Teilstück 4 und ein kürzeres Teilstück (5) unterteilt ist und die andere als Schleifring (3) ausgebildet ist,
    b) zwei untereinander elektrish und mit dem Schneckenrad mechanisch verbundene, umlaufende Schleifkontakte (30,31),
    c) einen ersten Anschluß des Motors (1), der mit einem ersten Pol (12) einer Spannungsquelle verbunden ist, und einen zweiten Anschluß des Motors (1), der mit dem Schleifring (3) verbunden ist, wobei
    d) der zweite Anschluß des Motors (1) mittels der Schleifkontakte (30,31) über das längere Teilstück (4) mit dem anderen Pol (11) Spannungsquelle verbindbar und der Motor mittels der Schleifkontakte (30,31), über das kürzere Teilstück (5) und den Ruhekontakt (9) des Tastschalters (10) kurzschließbar ist bzw.
    e) der zweite Anschluß des Motors (1) mittels der Schleifkontakte (30,31) über den Arbeitskontakt (13) des Tastschalters (10) mit dem anderen Pol (11) der Spannungsquelle verbindbar ist.
  2. Elektromotorisches Stellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontakte (30, 31) auf einem als Blattfeder ausgeführten Blechteil (25) angeordnet sind, welches die mit einer Abflachung versehene Welle (24) des Rades (18) umfaßt und mit zwischen den Schleifkontakten (30, 31) liegenden Flächen (26, 27) auf dem Rad (18) aufliegt.
  3. Elektromotorisches Stellglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (34) kurbelartig ausgebildet ist.
EP86110735A 1985-09-06 1986-08-04 Elektromotorisches Stellglied Expired - Lifetime EP0214463B1 (de)

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EP0214463A2 EP0214463A2 (de) 1987-03-18
EP0214463A3 EP0214463A3 (en) 1989-11-15
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