DE3246716C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einem elektrischen Schalter aus, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Ein derartiger elektrischer Schalter ist aus der DE-OS 20 38 869 bekannt. Das Schaltglied dieses Schalters trägt ein Schaltele­ ment, das über eine Druckfeder abgestützt ist. Die Druck­ feder drückt das Schaltelement gegen ein Schaltstück, an dem ei­ ne Schaltkurve für das Schaltelement ausgebildet ist. Das Schalt­ stück ist fest im Schaltergehäuse angeordnet. Das Schaltglied und mit ihm das Schaltelement des bekannten Schalters, kann aus einer ersten, mittleren stabilen Schaltstellung nach beiden Sei­ ten hin jeweils in eine selbstauslösende Zwischenstellung und in eine zweite stabile Schaltstellung bewegt werden. Aus den Zwi­ schenstellungen kehrt das Schaltglied, wenn am Betätigungsorgan keine äußere Kraft mehr angreift, automatisch in die mittlere Schaltstellung zurück. Derartige Zwischenstellungen des Schalt­ glieds sind vor allem in elektrischen Schaltern vorhanden, die zur Anzeige einer Änderung der Fahrtrichtung oder eines Wechsels der Fahrbahn verwendet werden. In den Zwischenstellungen werden dabei bereits die Schaltmaßnahmen der benachbarten äußeren sta­ bilen Schaltstellungen ausgeführt.

Bei dem bekannten elektrischen Schalter mit einem Schaltelement, das sich an der Schaltkurve eines feststehenden Schaltstücks ab­ stützt, werden die erste stabile Schaltstellung und die beiden äußeren stabilen Schaltstellungen durch Rastmulden und die bei­ den Zwischenstellungen durch Rastanschläge der Schaltkurve ge­ bildet. An diesen Rastanschlägen schlägt das bewegbare Schalt­ element an. Die Rastanschläge können durch das Schaltelement nur bei Aufwendung einer erhöhten Verstellkraft überwunden wer­ den, wobei das Schaltelement weiter gegen die Druckfeder hin ausgelenkt wird. Wenn das Schaltelement die Spitze eines Rast­ anschlages überwunden hat, rastet es in eine der Rastmulden für die äußeren stabilen Schaltstellungen ein. Bei jeder Verstellung des Schaltelements aus der mittleren stabilen Schaltstellung in eine der beiden äußeren stabilen Schaltstellungen muß es also über die Rastanschläge der Schaltkurve hinwegbewegt werden. Dadurch werden die Rastanschläge der Schaltkurve sehr bald ab­ genützt, so daß kein echter und von dem Fahrzeuglenker wahr­ nehmbarer Druckpunkt in der Schaltbewegung mehr gegeben ist. Die Zwischenstellungen sind dann nicht mehr eindeutig einstell­ bar. Die Gefahr der Abnützung der Rastanschläge besteht vor allem dann, wenn das Betätigungsorgan ein langer Hebel ist, so daß die das Schaltelement beaufschlagende Druckfeder sehr stark ausgebildet sein muß, um die für ein günstiges Schalt­ gefühl notwendigen Betätigungskräfte zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter­ zuentwickeln, daß der Verschleiß an der Schaltkurve möglichst gering gehalten wird, so daß auch nach vielen Betätigungen des Schalters eine vorhandene Zwischenstellung durch einen merk­ lichen Druckpunkt gekennzeichnet und eine lange Lebensdauer des Schalters erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ei­ nen elektrischen Schalter, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, zusätzlich mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausstattet. Bei einem er­ findungsgemäßen elektrischen Schalter ist die Schaltkurve le­ diglich noch für das Schaltgefühl zwischen der Mittelstellung und der Zwischenstellung verantwortlich. Sie ist natürlich so ausgebildet, daß das Schaltelement dann, wenn es sich auf ihr von der Mittelstellung in die Zwischenstellung bewegt, seine Druckfeder stärker vorspannt. Wirken keine äußeren Kräfte mehr, so kann die Druckfeder die verstellten Teile wieder in die Mittelstellung zurückführen.

Wird das Schaltglied und mit ihm das Schaltelement über die Zwi­ schenstellung hinausbewegt, so wird das Schaltstück verschwenkt und dadurch bis zum Totpunkt der Verschwenkbewegung das Schalt­ element um eine große Strecke gegen seine Druckfeder verstellt. Der starke Anstieg der dazu nötigen Kraft macht sich durch ei­ nen Druckpunkt bemerkbar. Da kein Überschreiten des Rastan­ schlags mehr notwendig ist, tritt an der Schaltkurve praktisch kein Verschleiß mehr auf.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen elektri­ schen Schalters kann man den Unteransprüchen entnehmen. So wird gemäß Anspruch 2 der Druckpunkt durch Anstoß eines mit dem Schaltglied bewegten Teils am Anschlag des Schaltstücks erzeugt. Diese Lösung erscheint günstiger als eine Lösung, bei der der Druckpunkt durch einen Anstieg der Schaltkurve erzeugt wird und der Anschlag am Schaltstück lediglich zur Verschwenkung des Schaltstücks dient. Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich gemäß Anspruch 3 dadurch, daß als Anschlag ein Ab­ schnitt der Schaltkurve des Schaltstücks dient, gegen den in der Zwischenstellung das Schaltelement stößt.

Die Ansprüche 4 und 5 enthalten Merkmale, durch die auf vor­ teilhafte Weise die stabilen Positionen des Schaltstücks und des Schaltglieds mit dem Schaltelement erhalten werden.

Soll das Schaltglied zu beiden Seiten der ersten Schaltstel­ lung jeweils eine selbstauslösende Zwischenstellung und eine zweite stabile Schaltstellung aufweisen, so wird dies gemäß Anspruch 7 dadurch erreicht, daß das Schaltstück um eine zweite Achse aus der ersten in eine dritte stabile Position schwenkbar ist und entsprechend einen zweiten Druckpunkt er­ zeugt und einen zweiten Anschlag aufweist. Damit ihm möglichst wenig Raum im Schaltergehäuse zur Verfügung stehen muß, setzt sich gemäß Anspruch 8 das Schaltstück aus zwei Hälften zu­ sammen, die beide in der ersten Schaltstellung vom Schaltelement beaufschlagt werden und unabhängig voneinander um die ihnen zugeordnete Achse verschwenkbar sind. Jede Schaltstückhälfte kann dann unverlierbar im Gehäuse gelagert sein.

Nach einer Verschwenkung des Schaltglieds wird die eine Hälfte des Schaltstücks vom Schaltelement nicht mehr beaufschlagt. Um zu verhindern, daß sich diese Schaltstückhälfte dann zum Bei­ spiel wegen Erschütterungen, denen der Schalter ausgesetzt ist, aus ihrer Ruheposition so weit entfernt, daß bei der Rückkehr des Schaltelements in seine mittlere Schaltstellung Schwierig­ keiten auftreten, ist gemäß Anspruch 10 vorgesehen, daß jede Schaltstückhälfte durch zusätzliche Mittel in der ersten Posi­ tion gesichert wird. In den Weiterbildungen gemäß den An­ sprüchen 11 bis 13 geschieht dies durch eine zusätzliche Halte­ feder. Ohne zusätzliche Teile erhält man jedoch dasselbe Er­ gebnis, wenn gemäß Anspruch 14 die Mittel an jeder Schaltstück­ hälfte durch einen Ansatz gebildet werden, der von der einen zur anderen Schaltstückhälfte hinübergreift und von dem das Schaltglied beaufschlagbar ist.

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung mit zwei Schaltstückhälften, die durch eine zusätzliche Feder in ihren Ruhe­ positionen gesichert sind,

Fig. 2 eine zweite Ausführung mit zwei Schaltstückhälften, die nun jedoch durch einstückig an sie angeformte Ansätze gesichert sind und

Fig. 3 die Ausführung nach Fig. 2 mit dem Schaltglied und dem Schaltelement in einer äußeren stabilen Schalt­ stellung.

Die beiden Ausführungsbeispiele weisen ein Gehäuse 10 auf, in dem ein Schaltglied 11 schwenkbar gelagert ist. In einer Sack­ bohrung 12 nimmt das Schaltglied 11 eine Druckfeder 13 auf, die sich einerseits am Boden 14 der Bohrung und andererseits an ei­ nem in der Bohrung verschiebbar geführten Zwischenstück 15 ab­ stützt. Eine Schaltrolle 16 liegt in einer mit demselben Radius wie die Schaltrolle versehenen Rinne 17 des Zwischenstücks 15 und ist in zwei länglichen Ausnehmungen 18 des Schaltglieds 11 so ge­ führt, daß sie sich in Richtung der Kraft der Feder 13 gegen­ über dem Schaltglied bewegen kann, in Schaltrichtung dagegen fest am Schaltglied gehalten ist. Die Schaltrolle 16 bildet das Schaltelement, das, wenn auch indirekt über das Zwischenstück 15, von der Druckfeder 13 beaufschlagt wird.

Das Schaltstück 25 setzt sich aus zwei Hälften 26 und 27 zu­ sammen, von denen jede als zweiarmiger Hebel ausgebildet und mit einer Bohrung 28 auf einem gehäusefesten Zylinderstift 29 schwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse der Schaltstückhälften 26 und 27 stimmt also mit der Mittelachse 30 des Zylinderstifts 29 überein. Sie verläuft in Richtung der Schwenkachse des Schaltglieds 11.

Entsprechend der Aufteilung des Schaltstücks 25 in zwei Hälf­ ten ist auch die Schaltkurve 35 in zwei Hälften 36 und 37 auf­ geteilt, von denen sich die eine an der Schaltstückhälfte 26 und die andere an der Schaltstückhälfte 27 befindet. Die beiden Schaltkurvenhälften 36 und 37 laufen in der Mitte zu einer Rastmulde zusammen, in die in der Mittelstellung des Schalt­ glieds 11 die Schaltrolle 16 von der Feder 13 gedrückt wird. Die beiden Schaltstückhälften 26 und 27 liegen dann an einem gehäusefesten Anschlag 38 an. In der Mittelstellung des Schaltglieds 11 nehmen also beide Schaltstückhälften 26 und 27 ei­ ne erste stabile Position ein. Vom mittleren Ende aus steigt jede Schaltkurvenhälfte 36 und 37 nach außen hin an und endet in einem Abschnitt 39, der so steil ist, daß er als unüber­ windbarer Anschlag für die Schaltrolle 16 wirkt. Dieser An­ schlag 39 ist so gelegt, daß die Schaltrolle 16 vom Totpunkt an dem sie auch ohne Anschlag die Schaltstückhälften 26 und 27 verschwenken würde, noch ein Stück entfernt ist, wenn sie an den Anschlag 39 stößt.

In Fig. 2 ist in gestrichelten Linien eine Stellung der Schalt­ rolle 16 eingezeichnet, in der sie am Anschlag 39 der Schalt­ stückhälfte 27 anliegt. Um in diese Schaltstellung zu gelangen, ist sie mit dem Schaltglied aus der Mittelstellung heraus auf der Schaltkurvenhälfte 37 entlangbewegt worden. Beim Stoß der Schaltrolle 16 gegen den Anschlag 39 bemerkt man an einem zur weiteren Verschwenkung des Schaltglieds deutlich ansteigenden Kraftaufwand, daß die Zwischenstellung erreicht ist. Läßt man das in den Fig. nicht näher eingezeichnete Betätigungsorgan wieder los, so kehren das Schaltglied 11 und die Schaltrolle 16 sowie das Betätigungsorgan aufgrund der Kraft der Feder 13 wieder in die Mittelstellung zurück.

Wird dagegen das Schaltglied 11 über die Zwischenstellung hin­ ausbewegt, so wird, je nachdem, in welche Schaltrichtung man fährt, die Schaltstückhälfte 26 oder die Schaltstückhälfte 27 verschwenkt. Bis zum Erreichen des Totpunkts der Verschwenkung ist dazu eine große äußere Kraft notwendig. Danach kann die Ver­ schwenkung allein aufgrund der Kraft der Feder 13 erfolgen. Am Ende der Bewegung liegt die fragliche Schaltstückhälfte 26 bzw. 27 an einem Anschlag 40 des Gehäuses 10 an. In Fig. 3 ist der Schalter in einem derartigen Zustand dargestellt, wobei die Schaltstückhälfte 27 verschwenkt ist. Wie man in Fig. 3 er­ kennen kann, ist der als Anschlag dienende Abschnitt 39 jeder Schaltkurvenhälfte 36 bzw. 37 so steil, daß er nach dem Ver­ schwenken der entsprechenden Schaltstückhälfte als Rastmulde für die Schaltrolle 16 wirkt. Das Schaltglied 11 nimmt somit in den äußeren stabilen Schaltstellungen eine stabile Posi­ tion ein, ohne daß gehäusefeste Anschläge vorhanden sein müßten, an denen das Schaltglied 11 direkt anliegen könnte.

Damit die beiden Schaltstückhälften 26 und 27 frei verschwenkt werden können, ragen die beiden die Schaltrolle führenden Wände 41 des Schaltglieds 11 über die beiden anderen Seiten­ wände des Schaltglieds hinaus, so daß Ausnehmungen 42 vorhan­ den sind. Aus den Figuren ist ersichtlich, inwieweit diese Ausnehmungen in den verschiedenen Schaltstellungen zur Aufnahme der Schaltstückhälften dienen. Insbesondere kann man in Fig. 3 erkennen, daß in der verschwenkten Position einer Schalt­ stückhälfte fast deren gesamter die Schaltkurvenhälfte auf­ weisender Hebelarm in einer Ausnehmung 42 eingetaucht ist.

Fig. 3 zeigt auch, daß nach einer Verschwenkung des Schalt­ glieds 11 in eine seiner beiden äußeren stabilen Schaltstel­ lungen die Gefahr bestünde, daß die unverschwenkte Schalt­ stückhälfte bei Erschütterungen oder einem ungünstigen Einbau des Schalters ihre Position verläßt, sofern nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen worden sind. Befindet sich die zweite Schaltkurvenhälfte zu weit vom Anschlag 38 weg, so kann dies zu Schwierigkeiten führen, wenn man das Schaltglied 11 wieder in die Mittelstellung bringen will. Um derartige Schwierig­ keiten zu vermeiden, sind in beiden gezeigten Schalterausfüh­ rungen zusätzliche Mittel vorgesehen, die jede Schaltstück­ hälfte in der ersten Position sichern. Bei der Ausführung nach Fig. 1 werden diese Mittel durch eine Blattfeder 45 ge­ bildet, die am Rücken der beiden Schaltstückhälften 26 und 27 anliegt. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Feder ge­ spannt wird, wenn eine Schaltstückhälfte verschwenkt wird. Andererseits sind die von der Feder 45 ausgeübten Kräfte weit geringer als die von der Feder 13 ausgeübten Kräfte, so daß die Feder 45 das Schaltverhalten kaum beeinflußt.

Bei der Ausführung nach den Fig. 2 und 3 trägt jede Schalt­ stückhälfte 26 und 27 einen Ansatz 46, der bis in einen ab­ gestuften Bereich 47 der jeweils anderen Schaltstückhälfte reicht. In Fig. 2 ist lediglich der Ansatz 46 der Schalt­ stückhälfte 26 sichtbar, da der Ansatz der Schaltstückhälfte 27 durch die Schaltstückhälfte 26 verdeckt ist. In Fig. 3 ist auch der Ansatz 46 der Schaltstückhälfte 27 sichtbar. Trotz der Ansätze 46 sind die beiden Schaltstückhälften 26 und 27 der Aus­ führung nach den Fig. 2 und 3 genauso identisch zueinander wie die Schaltstückhälften 26 und 27 der Ausführung nach Fig. 1. Die beiden Hälften werden jeweils um 180 Grad zueinander ge­ dreht montiert.

Die Ausführungsbeispiele zeigen deutlich, daß durch die Erfin­ dung ein Schalter geschaffen wurde, dessen Schaltkurve kaum noch einem Verschleiß unterworfen ist, da das Schaltelement nicht mehr über einen Rastanschlag hinwegbewegt werden muß.

Claims (15)

1. Elektrischer Schalter, insbesondere Lenkstockschalter für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (10), mit einem über ein Betätigungsorgan aus einer ersten stabilen Schaltstellung in eine durch einen Druckpunkt gekennzeichnete, selbstauslösende Zwischenstellung und weiter in eine zweite stabile Schaltstel­ lung bewegbaren Schaltglied (11), mit einem Schaltelement (16), das, über eine Feder (13) abgestützt, am Schaltglied (11) ge­ führt ist, und mit einem Schaltstück (25) mit einer Schalt­ kurve (35), gegen die das Schaltelement (16) von der Feder (13) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltstück (25) um eine Achse (30) aus einer ersten in eine zweite stabile Po­ sition schwenkbar im Gehäuse (10) gelagert ist, daß der Druck­ punkt vor einer Stellung des Schaltglieds (11) liegt, in der das von der Feder (13) über das Schaltelement (16) erzeugte Drehmoment auf das Schaltstück (25) gleich Null ist, und daß das Schaltstück (25) einen Anschlag (39) aufweist, über den es durch die Bewegung des Schaltglieds (11) über die Zwischen­ stellung hinaus verschwenkbar ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Druckpunkt durch Anstoß eines mit dem Schalt­ glied (11) bewegten Teils (16) am Anschlag (39) des Schalt­ stücks (25) erzeugt wird.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Anschlag (39) ein Abschnitt der Schalt­ kurve (35) des Schaltstücks (25) dient, gegen den in der Zwi­ schenstellung das Schaltelement (16) stößt.

4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schaltstück (25) in den beiden stabilen Positionen an gehäusefesten Anschlägen (38, 40) abstützt.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3 und 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Abschnitt (39) der Schaltkurve (35) so steil ist, daß in ihm das Schaltelement (16) nach dem Um­ schwenken des Schaltstücks (25) verrastet ist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (11) eine Ausnehmung (42) aufweist, in die das Schaltstück (25) zu­ mindest teilweise eintaucht.

7. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (11) zu beiden Seiten der ersten Schaltstellung jeweils eine selbst­ auslösende Zwischenstellung und eine zweite stabile Schalt­ stellung aufweist und daß das Schaltstück (25) um eine zweite Achse (30) aus der ersten in eine dritte stabile Position schwenkbar ist und entsprechend einen zweiten Druckpunkt er­ zeugt und einen zweiten Anschlag (39) aufweist.

8. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das Schaltstück (25) aus zwei Hälften (26, 27) zusammensetzt, die beide in der ersten Schaltstellung vom Schaltelement (16) beaufschlagt werden und unabhängig von­ einander um die ihnen zugeordnete Achse (30) verschwenkbar sind.

9. Elektrischer Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß jede Schaltstückhälfte (26, 27) unverlierbar über wenig­ stens einen Stift (29) und wenigstens eine Bohrung (28) ge­ lagert ist.

10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jede Schaltstückhälfte (26, 27) durch zusätz­ liche Mittel (45, 46) in der ersten Position gesichert wird.

11. Elektrischer Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel durch eine Haltefeder (45) gebildet werden, deren Kraft in der verschwenkten Position einer Schalt­ stückhälfte (26, 27) wesentlich kleiner ist als die Kraft, die von der das Schaltelement (16) beaufschlagenden Druckfeder (13) ausgeübt wird.

12. Elektrischer Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Haltefeder (45) in der Nähe der Achse (30) an der Schaltstückhälfte (26, 27) an dieser angreift.

13. Elektrischer Schalter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Haltefeder (45) für beide Schaltstückhälften (26, 27) verwendet wird.

14. Elektrischer Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel an jeder Schaltstückhälfte (26, 27) durch einen Ansatz (46) gebildet werden, der von der einen zur anderen Schaltstückhälfte (26, 27) hinübergreift und von dem das Schaltglied (11) beaufschlagbar ist.

15. Elektrischer Schalter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement eine Schaltrolle (16) ist, die in zwei länglichen Ausnehmungen (18) des Schaltglieds (11) geführt ist und die über ein Zwischenstück (15) von der Druckfeder (13) beaufschlagt wird.