DE19503902A1 - Drehschalter mit über Zahnstangenantrieb längs verschiebbaren Kontaktschlitten - Google Patents
Drehschalter mit über Zahnstangenantrieb längs verschiebbaren KontaktschlittenInfo
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Description
In der Schaltertechnik, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, ist
es vielfach erwünscht, eine manuelle Drehbewegung eines
Schalters in eine Längsbewegung der beweglichen Schaltstücke
zu überführen. Hierdurch können die schalterfesten Kon
taktstücke in einer Ebene angeordnet und damit leichter
hergestellt bzw. bestückt werden. Andererseits ist der
Einstellzustand eines Drehschalters für eine Bedienungsperson
einfacher zu erkennen als die Stellung eines
Schiebeschalters, da die Winkelstellung eines Drehgriffs
leichter erkannt wird, als die Stellung eines Schiebers in
einer Ebene.
Aus der DE-OS 40 20 844 ist es bekannt, eine
Drehwelle mit einem stiftförmigen Antriebsnocken zu versehen,
welcher längs verschieblich in die Ausnehmung eines Kon
taktschlittens derart eingreift, daß die Schwenkbewegung des
Stiftes in eine begrenzte Längsbewegung eines Kontaktschlit
tens umgewandelt wird. Nachteilig bei dieser Ausführungsform
ist es, daß die Längsbewegung des Kontaktschlittens von der
Winkelstellung des Schaltstiftes in Form einer
trigonometrischen Funktion abhängt. Außerdem sind mit dieser
bekannten Konstruktion nur relativ kleine Drehwinkel
durchführbar.
Aus dem DE-GM 78 27 737 ist ein Schalter bekannt, bei dem mit
dem Drehgriff ein Zahnrad gekoppelt ist, welches über eine
Zahnstange einen Kontaktschlitten antreibt. Bei diesem
Schalter liegen die Kontaktkräfte, mit denen der Schlitten
sich an den schalterfesten Kontakten abstützt, parallel zur
Drehachse des Zahnrades. Es muß daher für eine besonders gute
Lagerung des Schlittens gesorgt werden, um zu verhindern, daß
die in dem Schalter auftretenden Drehmomente den Schlitten
gegenüber dem Schaltergehäuse verspannen. Der Schalter ist
damit nicht zum Schalten vieler Schaltkontakte geeignet, da
die Schlittengröße aufgrund der Führungsprobleme des Schlit
tens begrenzt ist.
Ein ähnlicher Schalter ist aus der DE-OS 40 20 821 bekannt,
bei dem zwei mit Zahnstangen versehene Schlitten zueinander
gegenläufig in dem Schaltergehäuse bewegt werden kann. Wenn
auch die Kraftverteilung gegenüber dem Schalter gemäß des
DE-GM 78 27 737 erheblich günstiger ist, so treten doch
wiederum bei der Kraftübertragung von dem Zahnrad zu den be
weglichen Kontakten in den Schlitten erhebliche Momente auf.
Die Erfindung geht daher aus von einem Drehschalter der sich
aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung. Auf
gabe der Erfindung ist, den Schlitten gegenüber dem
antreibenden Zahnrad derart anzuordnen, daß auch bei großen
aufgrund vieler vorgespannter Kontakte ausgeübten Kräften auf
den Schlitten dieser zuverlässig in dem Schaltergehäuse
geführt werden kann und der Krafteingriff zwischen Zahnrad
und Zahnstange unter allen Umständen gewährleistet ist.
Die Erfindung wird durch die sich aus dem kennzeichnenden
Teil in Anspruch 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die
Erfindung besteht im Prinzip also darin, den oder die Schlit
ten in dem Schaltergehäuse derart anzuordnen, daß die von den
beweglichen Kontakten auf den Schlitten ausgeübten Kräfte
gleichzeitig auch für einen guten Eingriff der zu den Schlit
ten gehörenden Zahnstange in das antreibende Zahnrad sorgen.
Dabei tritt der mit der Erfindung erreichte Vorteil auch
schon bei der Verwendung eines einzigen Schlittens auf. Die
Erfindung ist aber besonders wirkungsvoll, wenn zwei hin
sichtlich der Kontur des Zahnrades einander gegenüberliegende
Schlitten angewendet werden, deren Kräfte einander
entgegengesetzt in Richtung der Antriebsachse des Zahnrades
wirken und sich somit hinsichtlich der Lagerung der
Antriebsachse weitgehend aufheben.
Um die Montage der Schlitten innerhalb des Schalters zu
vereinfachen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung
die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Danach besteht das
Schaltergehäuse zumindest aus zwei Teilen, denen jeweils ein
Schlitten zugeordnet ist. In der Praxis bedeutet dies, daß im
Bereich der Schlitten das Schaltergehäuse in einer parallel
zur Drehachse verlaufenden Ebene längs geteilt ist. Die
Gehäuseteile des Schalters können dann auch durch Verrasten
miteinander verbunden werden oder durch eine über beide Teile
gestülpte Hülse zusammengehalten werden.
Um bei unveränderter Winkelstellung der Drehachse zusätzliche
Schaltvorgänge auslösen zu können, empfiehlt sich in
Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach
Anspruch 3. Danach sind Schaltvorgänge nicht nur durch Drehen
des Zahnrades um dessen Drehachse, sondern auch durch eine
Verschiebung der Antriebsachse des Zahnrades um ihre
Längsachse möglich. Um die Bedienungsperson bei der
Betätigung des Schalter zu unterstützen, empfiehlt sich in
Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach
Anspruch 4. Danach dienen die eingesetzten Rastmittel nicht
nur in bekannter Weise zur Festlegung geeigneter
Winkelstellung, die bestimmten Schaltzuständen zugeordnet
sind, sondern zusätzlich auch noch zur Festlegung der
Stellung der Schaltachse in ihrer Längsrichtung, der in Ab
hängigkeit von der jeweiligen Winkelstellung wiederum
zusätzliche Schaltvorgänge zugeordnet werden können.
Um dabei den Antrieb der beiden gegenläufigen Schlitten durch
das Zahnrad bei einer Längsverschiebung der Antriebswelle
nicht zu behindern, empfiehlt sich in Weiterbildung der
Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 5. Eine be
sonders einfache Konstruktion zur Ausgestaltung eines
Schalters gemäß Anspruch 3 ergibt sich durch die Anwendung
der Merkmale nach Anspruch 6. Danach ist zusätzlich zu den
tangential zu dem Zahnradumfang verschiebbaren Schlitten noch
eine schlittenartige Kontakthalterung vorgesehen, welche aber
quer zu den weiter vorn genannten beiden Schlittentransport
wird, indem die Betätigungswelle des Schalters hin
eingeschoben oder herausgezogen wird. Ein einfaches Mittel,
um die Kontakthalterung bei einer Bewegung der Antriebswelle
in deren Längsrichtung mitzunehmen, ist durch die
Merkmalskombination nach Anspruch 7 gegeben. Danach wird die
schlittenartige Kontakthalterung durch eine Längsbewegung
der Antriebswelle mitgenommen, nicht aber in ihrer Lage
durch eine Drehbewegung der Antriebswelle verändert.
Für die sichere Anordnung der gehäusefesten Kontaktstücke im
Schaltergehäuse ergibt sich durch die Merkmale nach Anspruch
8 eine vorteilhafte Lösung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung
erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 in stark vereinfachter Form einen Schnitt in
Längsrichtung des erfindungsgemäßen Schalters und
Fig. 2 einen Schnitt durch den Schalter nach Fig. 1 in Höhe
des Zahnrades.
In Fig. 1 erkennt man ein erstes Gehäuseteil 1 und ein
zweites Gehäuseteil 2 des Schaltergehäuses, die miteinander,
vorzugsweise lösbar, zusammengefügt sind. Dies kann
beispielsweise durch Verrasten oder durch eine zusätzliche,
in Fig. 1 nicht dargestellte Hülse geschehen, welche diese
beiden Teile miteinander verbindet. In die Gehäuseteile 1 und
2 sind Kontaktbleche 18 beispielsweise durch Vergießen
eingefügt, die mit ihren anschlußseitigen Enden aus den
beiden Gehäuseteilen 1, 2 hervorragen. Die diese ortsfesten
Kontakte bildenden Kontaktbleche 18 sind zu in der Zeichnung
nicht näher dargestellten Kontakten geführt, welche in
geeigneter Weise über die Innenfläche der Gehäuseteile 1, 2
verteilt sind. Einzelheiten hierzu können beispielsweise der
DE-OS 43 30 310 entnommen werden. Für die Erfindung wichtig
ist hier nur, daß die Innenfläche der Gehäuseteile nicht
durchgehend zylinderförmig ist, sondern zwei Schaltebenen
19, 20 aufweist, innerhalb derer die schalterfesten Kon
taktstücke angeordnet sind und wobei die Kontaktstücke von
federnd gelagerten Kontaktbrücken kontaktiert werden.
Die beweglichen Kontaktbrücken 7 sind unter Vorspannung von
Vorspannungsfedern 10 in zwei Schlitten 3, 4 angeordnet, so
daß sie die ortsfesten Kontakte der Kontaktbleche
entsprechend der vorgegebenen Schaltstellungen zu überbrücken
vermögen und damit die gewünschten Schaltvorgänge auslösen.
Die Schlitten 3, 4 besitzen seitliche Aufsätze 21, 22, 23, 24,
mit denen die in Schienen 25, 26, 27, 28 des Schaltergehäuses
senkrecht zur Betrachtungsebene in Fig. 1 geführt werden kön
nen. Der Antrieb der Schlitten 8, 9 erfolgt dabei über mit den
Schlitten verbundenen Zahnstangen 29, 30, die durch ein
Zahnrad 31 angetrieben werden. Das Zahnrad 31 ist mit einer
Antriebswelle 32 verbunden, so daß durch Drehen eines
Betätigungsknopfes 33 die beiden Schlitten 7, 8 zueinander
gegenläufig senkrecht zur Betrachtungsebene der Fig. 1
geführt werden.
Vorteilhaft bei der vorliegenden Ausführungsform ist dabei,
daß die Vorspannfedern 10 sich über die Schlitten 3, 4 an den
Schienen 25-28 und damit an dem Schaltergehäuse abstützen,
so daß diese Kräfte nicht über die Welle übertragen werden.
Es ist aber auch denkbar, durch entsprechende Tolerierung,
beispielsweise der Schienen 25, 27, die Vorspannkraft der
Vorspannfedern 10 über die Zahnstangen 29 und 30 auf das
Zahnrad 31 zu übertragen, so daß ein besonders guter Eingriff
der Zahnstangen in das Zahnrad gewährleistet ist.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung be
steht darin, daß neben den transversal verschiebbaren Schlit
ten 3, 4 auch noch eine den Schlitten entsprechende Kontak
thalterung 5 vorgesehen ist, die mittels Kontaktbrücken
ebenfalls zum Durchschalten von schalterfesten Kontaktstücken
geeignet ist, welche mit Kontaktblechen 18 verbunden sind. Im
Unterschied zu den beiden Schlitten 3, 4 ist aber die Kontak
thalterung 5 innerhalb der Gehäuseteile 1, 2 in Längsrichtung
der Antriebswelle 32 verschiebbar angeordnet. Die Kontak
thalterung greift dabei mit einem Vorsprung 35 in eine um
laufende Nut 34 der Antriebswelle 32 an, so daß beim Heraus
ziehen der Antriebswelle 32 in ihrer Längsrichtung aus dem
Schaltergehäuse die Kontakthalterung 5 in Längsrichtung der
Antriebswelle mitgenommen und so einem Umschaltvorgang be
wirkt wird. Da ein Ansatz 37 an der Antriebswelle 32 in eine
entsprechende Ausnehmung des Zahnrades 31 ragt, kann die
Antriebswelle 32 ohne Änderung der Lage des Zahnrades nach
außen gezogen werden. Infolgedessen wird durch eine derartige
Bewegung der Antriebswelle der Zustand des Schlittens 3, 4
nicht beeinflußt, so daß der in dieser Winkellage der
Antriebswelle eingenommene Schaltzustand beim Herausziehen
des Betätigungsknopfes 33 erhalten bleibt. Andererseits be
wirkt, wie weiter oben schon erläutert, eine Drehbewegung in
einer vorgegebenen Längslage der Antriebswelle keine
Veränderung des durch die Kontakthalterung 5 gerade eingenom
menen Schaltzustandes.
Ein weiteres wichtiges Merkmal des vorliegenden Schalters
besteht darin, daß eine Rastvorrichtung vorgesehen ist, die
den einzelnen Längslagen der Antriebswelle 32 entsprechende
Raststellungen vorgibt, die unterschiedlichen Schaltzustände
der Kontakthalterung 5 entsprechen. Unabhängig davon legen
die einzelnen Rastkammern 39 der Rastvorrichtung 38 noch be
stimmte Winkellagen des Betätigungsknopfes 33 fest. Die Ras
tung geschieht mit Hilfe zweiter gegeneinander vorgespannter
Raststifte 40, die innerhalb einzelner vorgegebener Mulden in
der Rastkammer 39 eine stabile Lage einnehmen und so die
Antriebswelle 32 in dieser Lage festhalten.
Fig. 2 zeigt in skizzierter Form einen Querschnitt durch den
Schalter nach Fig. 1. Dabei ist zu erkennen, daß die Welle 32
über den Ansatz 37 das Zahnrad 31 antreibt, über welches
wiederum die Zahnstangen 29, 30 und damit die Schlitten 3, 4
gegenläufig verschoben werden.
Claims (8)
1. Drehschalter bei dem ein vorzugsweise manuell um seine
Drehachse drehbares Zahnrad (31) über eine
zahnstangenartige Längsverzahnung mindestens einen
Schlitten (3, 4) innerhalb einer Ebene verschiebt, wobei
der Schlitten (3, 4) bewegliche Konstaktstücke (7) trägt,
die unter Vorspannung gegenüber dem Schalter ortsfesten
Kontaktstücken (19) zusammenwirken und wobei von dem
Zahnrad vorzugsweise zwei hinsichtlich des Zahnradum
fanges einander gegenüberliegende Schlitten in
zueinander parallelen Ebenen gegenläufig angetrieben
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke
(7) senkrecht zur Bewegungsebene der Schlitten (3, 4)
vorgespannt sind.
2. Drehschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Schlitten (3, 4) in zwei miteinander
verbindbaren Gehäuseteilen (1, 2) des Schaltergehäuses
geführt sind.
3. Drehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (32) in
dem Schaltergehäuse (3, 4) längs verschiebbar geführt
ist.
4. Drehschalter nach einem er vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß Rastmittel (38, 39, 40)
vorgesehen sind, welche die Antriebswelle (32) in
vorgesehene Längsstellungen und innerhalb dieser
Längsstellung in unterschiedlichen Winkelstellungen ein
rastbar ist.
5. Drehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (31) auf der
drehbaren Antriebswelle (32), vorzugsweise mittels in
Wellenlängsrichtung gerichteter Nutverbindung (37),
längs verschiebbar und drehfest angeordnet ist.
6. Drehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontakthalterung (5)
eines weiteren beweglichen Kontaktes auf der
Antriebswelle (32) drehbar, aber in Wellenlängsrichtung
mitnehmbar, angeordnet und die Kontakthalterung in
Längsrichtung der Antriebswelle (32) in dein
Schaltergehäuse verschiebbar angeordnet ist.
7. Drehschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebswelle mit einer in ihre Umfangsrichtung
verlaufenden Nut (34) versehen ist, in welche die Kon
takthalterung (5) mittels eines Vorsprungs (35)
eingreift.
8. Drehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kon
taktstücke (7) der Schlitten (3, 4) mit gegenüber dem
Schaltergehäuse festen Kontaktstücken zusammenwirken,
die mit den dazugehörigen Gehäuseteilen (1, 2) vergossen
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995103902 DE19503902A1 (de) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | Drehschalter mit über Zahnstangenantrieb längs verschiebbaren Kontaktschlitten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995103902 DE19503902A1 (de) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | Drehschalter mit über Zahnstangenantrieb längs verschiebbaren Kontaktschlitten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19503902A1 true DE19503902A1 (de) | 1996-08-08 |
Family
ID=7753317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995103902 Ceased DE19503902A1 (de) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | Drehschalter mit über Zahnstangenantrieb längs verschiebbaren Kontaktschlitten |
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