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EP0786787B1 - Selbstjustierender Stösselschalter - Google Patents

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Info

Publication number
EP0786787B1
EP0786787B1 EP96119809A EP96119809A EP0786787B1 EP 0786787 B1 EP0786787 B1 EP 0786787B1 EP 96119809 A EP96119809 A EP 96119809A EP 96119809 A EP96119809 A EP 96119809A EP 0786787 B1 EP0786787 B1 EP 0786787B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tappet
slide
switch according
plunger
resilient arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96119809A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0786787A3 (de
EP0786787A2 (de
Inventor
Hans-Ulrich Jacob
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Original Assignee
BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BCS Automotive Interface Solutions GmbH filed Critical BCS Automotive Interface Solutions GmbH
Publication of EP0786787A2 publication Critical patent/EP0786787A2/de
Publication of EP0786787A3 publication Critical patent/EP0786787A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0786787B1 publication Critical patent/EP0786787B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/16—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch 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. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift
    • H01H3/166—Self-adjusting mountings, transmissions and the like
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/16—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch 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. for a door switch, a limit switch, a floor-levelling switch of a lift
    • H01H3/166—Self-adjusting mountings, transmissions and the like
    • H01H2003/167—Self-adjusting mountings, transmissions and the like with locking of the adjusted parts in the adjusted position by a separate action

Definitions

  • the invention relates to a self-adjusting plunger switch with the features of the preamble of claim 1.
  • Self-adjusting plunger switches are already in many different types Embodiments known in the art. she are used, for example, in vehicles as brake light switches. Switches designed in this way serve the purpose of Tolerances when installing the switch or changes in the actuation path of the actuator, e.g. of the brake pedal.
  • self-adjusting plunger switches have a Housing of the switch slidably guided actuator to actuate at least one contact, which consists of a in the housing guided slide and with this in the direction of actuation adjustably connected plunger.
  • the pestle is usually snapped connected to the slide, so that the desired switching point of the switch by adjusting the Ram can be achieved in the slide.
  • the self-adjusting switch is initially in the desired position Position installed in the vehicle, with the plunger in the am farthest position from the slider with this is locked.
  • the actuator e.g. the brake pedal
  • powerful in the direction of actuation moves, which initially moves the slide to its end position and then the plunger with its locking area accordingly is pushed far into the slide.
  • This will Tolerances when installing the switch or in the actuation path of the brake pedal balanced.
  • This also results from this the advantage that with a sufficiently large rest area between Plunger and slide damage the switch in the In the event of a change in the actuation path, e.g. the pedal travel, is safely avoided.
  • DE 35 27 874 A1 describes a self-adjusting plunger switch with a hollow cylindrical shaft part, which in a Hole of a plate can be used. At one end that points Shaft part on its inner surface at least one inwards protruding locking lug on a thread Engages shaft.
  • the shaft is part of the Switching device and has a switch button on one side and on the other side a switch housing in which the Contact elements are located.
  • the switch button is actuated by an actuator, e.g. a Brake pedal, applied, the shaft in the shaft part so is pushed back far until the switch button in relation to the Actuating element has the desired distance.
  • a plunger switch is known, the can be used in particular as a brake light switch, the Tappet switch through a sleeve that is used to attach the Switch is used in an assembly opening as long as pushed until the tappet touches the brake pedal and the End surface of the shaft rests against the pedal.
  • the desk is then rotated through a limited angle with respect to the sleeve, ribs and grooves of the switch with corresponding Ribs and grooves of the sleeve are engaged. On in this way the switch is fixed axially with respect to the sleeve.
  • the known self-adjusting plunger switches have the disadvantage that under certain circumstances an unwanted Adjustment of the desired locking position between the plunger and Slider can occur, in particular the thermal expansion of switch components or wear of the rest areas can contribute. Also fiddling around Switch can lead to an unintentional adjustment of the desired Guide the rest position (after self-adjustment). This results in a shift of the switching point, so that for example, the brake light only from a certain position of the brake pedal is switched on, in which one considerable braking effect is achieved. Before this switching point the vehicle following this vehicle receives no information on the braking process already started.
  • the present invention is therefore based on the object to create a self-adjusting plunger switch in which after self-adjustment of the ram self-adjustment the relative position between the plunger and slide is securely fixed is.
  • first locking means on the plunger, which in one that allows the adjustment between the plunger and slide Angular position (adjustment position) out of engagement with am Slider provided second locking means are at the self-adjusting plunger switch according to the invention guaranteed before a simple self-adjustment.
  • the first on the ram provided locking means, however, by rotation about one predetermined angular amount with that provided on the slide second locking means are engaged, whereby the position between the plunger and slide can be locked is. No adjustment can be made in this locking position of the plunger more relative to the slide, so that a unintentional adjustment of this position safely excluded is.
  • this locking option has the advantage that a new rotation of the plunger into the adjustment position another adjustment process can be carried out. For example, this is then necessary if the braking device has to be readjusted and thus a change in the pedal travel took place.
  • the Ram in a known manner in an axial recess of the slide a, the first locking means on this in the Slide engaging area of the plunger and the second locking means on the corresponding part of the slide are provided.
  • the switch according to the invention have at least the first and second locking means a rest and a counter-rest interacting with it, the one Form ratchet.
  • the second locking means can be a resilient arm include, which in the recesses of the first locking means engaging rest. This results in a special one simple and inexpensive construction as well as a simple Assembly of the individual switch elements.
  • At least the steepness of those pointing in the direction of actuation Flanks of the wells of the at least one rest must be so be chosen that the latch and the resilient arm at least in the Actuating direction of the plunger act as a lock.
  • To this Way is an adjustment of the plunger in the locking position excluded relative to the slide in the actuation direction.
  • the plunger can be made by applying a sufficient amount Traction against the direction of actuation from the slide be pulled out. This way, in cases, in which are the actuating part for the plunger / slide system its starting position further from the outer end of the plunger has moved away, the plunger also readjusted in its locking position become.
  • both sides of the at least one rest chosen in its steepness so that the rest and the resilient arm act as a ratchet in both directions.
  • the radius is of the plunger in the area of the at least one rest of the first Locking means selected so that plunger or latch and inner wall the axial recess of the slide, the radial movement of the limit at least one resilient arm in the locking position so that a locking effect in the direction of the longitudinal axis of the Ram enters.
  • the slope the flanks of the rest is chosen so that together with the resilient Arm a latching shift between ram and Slider would be possible by limiting the radial Movement of the resilient arm in the locking position has a locking effect reached.
  • the preferred embodiment of the invention Switch the ram radius in the area of at least one long side of the plunger, which is in the adjustment position of the plunger with the at least one resilient arm interacts, chosen so that the plunger and inner wall of the axial Recess of the slide the radial movement of the least ensure a resilient arm so far that an adjustment of the plunger is made possible relative to the slide.
  • an adjustment catch can be provided, the one in connection with the at least one resilient arm latching adjustment between ram and slide allows.
  • the Ram a substantially circular cross section with at least a flattening, with the flattened long side in the adjustment position with the at least one resilient arm cooperates.
  • the recess of the slide, in which the plunger engages for example also one have circular cross-section, its diameter in essentially corresponds to the maximum diameter of the ram.
  • the spring is designed as a U-spring and the plunger has one essentially circular cylindrical shape with flattened opposite one another Pages on.
  • the adjustment position is in this case then when the plunger is in that angular position is located, in which the flattened long sides essentially lie parallel to the two spring arms. In this position the two spring arms can go as far in the radial direction be bent out that a latching adjustment of the plunger relative to the slide is possible.
  • the plunger has at least one longitudinal groove, which with at least one Projection on the inner wall of the axial recess of the slide cooperates so that a locking of the rotational movement of the Slider in the locking position and / or the adjustment position he follows.
  • the at least one projection can be on a partial area the wall of the slide can be provided, which as resilient tongue is formed.
  • the at least one Projection at the same time as a stop to limit movement of the plunger relative to the slide in the direction of actuation serve the plunger opposite direction of the plunger and To do this, cooperate with a stop surface provided on the plunger.
  • Tappet switch 1 consists essentially from a housing 3 in which a slide 5 is longitudinally displaceable is led. Contacts 7 are arranged in the housing, whose connecting ends 7a in a socket part la of the housing 3rd are guided to the outside, so that these connection ends 7a by means a suitably designed connector (not shown) contacted can be.
  • the slide 5 has a recess 9 on its underside Recording the end of a coil spring 11.
  • the other end the coil spring 11 is supported on the bottom 13 of the housing 3, so that the slide 5 is acted upon by the coil spring 11 is that it is held in its rest position, which by the stop surfaces 15, 17 of the slide 5 or the housing 3 is set.
  • a moving contact 19 is provided on the slide 5, which is in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the Switch is resiliently mounted. This contact has two spherical sections 19a, each on the surface of a of the two fixed contacts 7 slides. In the starting position the slide 5 is therefore the contact between the two stationary contacts 7 and thus between the two connection ends 7a closed.
  • the contacts can also be any be trained differently.
  • the contacts can be used as NO contacts function or multiple contacts can be provided.
  • a plunger 27 is arranged, which one Has longitudinal region 27a, on which a catch is formed.
  • the Recesses and projections of the rest are preferred provided all around.
  • the spring (Fig. 2) of the plunger 27 can be locked in place Recess 25 in the slider 5 adjustable. This will make the desired function of self-adjustability guaranteed.
  • a bellows 33 as protection against contamination can be provided between a head 31 of the plunger 27 and the housing 3.
  • This made of elastic Material existing bellows 33 engages at both ends provided beads in corresponding grooves on the head 31 of the plunger 27 or at the top of the housing 3.
  • the lockability of the plunger 27 according to the invention in the slide 5 is explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the plunger 27 shown in FIG. 3 consists of a shaft 35 which the aforementioned longitudinal region 27a with a catch is formed as well as from the head 31 and a foot 37.
  • the head 31 and the foot 37 each have a circular cylindrical shape Cross section on.
  • the shaft 35 has opposite one another in its longitudinal region 27a flattened long sides 39.
  • the ones in this area all around trained rest, as will become clear later 39, therefore, on the flattened long sides 39 adjustment latches 41 and on the remaining partially circular cylindrical outer surfaces 43 first locking means or locking catches 45 arise (Fig. 2a and Fig. 2c).
  • the plunger 27 has in the remaining part 27b of the shaft 35 an approximately oval cross-section, with the narrow Longitudinal longitudinal grooves 47 are formed.
  • the spring 29 is as U-spring formed and engages with angled arms 29a corresponding openings in the cylindrical wall of the slide 5 into the recess 9. For better guidance of the arms 29 a can 9 guide grooves on the inner wall of the recess be trained. Because preferably on opposite sides an area 49 of the cylindrical wall of the slide 5 is designed to receive a spring 29, the result in 2c and 2d shown cross section along the line I-I in Fig. 2b.
  • the wedge-shaped shown in FIGS. 2c and 2d Crosspieces 49a serve for easier insertion of the Ends of the spring arms 29a in the recesses 49b.
  • each Area 49 for receiving a spring 29 is provided for Locking the plunger 27, of course, only one Spring needed, however, received by each of the areas 49 can be.
  • the formation of the spring 29 as an angled U-spring gives the Advantage of simple assembly and a simple bracket in the Slider 5, with an additional long training the spring arms, i.e. the angled arms 29a and connected with it extending parallel to the longitudinal axis of the slide Arm pieces setting virtually any setting you want Spring constant is possible.
  • the plunger for example as a brake switch first the plunger only so far in the slide 5 when inserted Spring 29 inserted until the plunger 5 with the first recess the adjustment latch 41 is latched with the arms 29a of the spring 29.
  • the plunger 27 must be in this position Recess 9 of the slide 5 are used that the flattened Long sides 39 of the longitudinal region 27a parallel to the Poor 29a run. The complete with one in this adjustment position located system from plunger 27 and slider 5 is then mounted in the desired position in the vehicle.
  • the actuator for the switch for example, the brake pedal, pressed hard, so that in self-adjustment in the manner already described above of the plunger relative to the slide.
  • the plunger 27 is moved around manually rotated about 90 °, in the lower region of the recess 9 of the Slider 5 provided locking lugs 51 (Fig. 2a) in the longitudinal grooves engage on the narrow sides of area 27e of plunger 27.
  • the cross section of the shaft 35 in the region 27b is designed such that that for the rotary movement of the plunger and the locking with the locking lugs 51 the desired force curve is created.
  • the spring force of the spring arms is also used for this 29a and their interaction with area 27a is decisive.
  • the partially circular cylindrical outer surface 43 or the locking catches 45 is selected so that the spring arms 29a on the inner wall the recess 9 of the slide 5 or in the provided therein Guide grooves are pressed.
  • the locking between the longitudinal grooves 47 and the locking lugs 51st is preferably designed so that a rotational movement of the Tappet by 90 ° from the locking position to the adjustment position or vice versa possible in any direction is.
  • the detents 51 also meet the Abandon a stop, since this with the stop surfaces 37a of the foot 37 in the region of the broad sides of the region 27b of the Shaft 35 in the adjustment position of the plunger 27 pulling it out prevent from the recess 9 of the shaft 5.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switches With Compound Operations (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstjustierenden Stößelschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Selbstjustierende Stößelschalter sind bereits in vielen unterschiedlichen Ausführungsformen im Stand der Technik bekannt. Sie finden beispielsweise in Fahrzeugen als Bremslichtschalter Verwendung. Derart ausgebildete Schalter dienen dabei dem Zweck, Toleranzen beim Einbau des Schalters oder Veränderungen im Betätigungsweg des Betätigungsteils, z.B. des Bremspedals, auszugleichen. Hierzu weisen selbstjustierende Stößelschalter ein im Gehäuse des Schalters verschiebbar geführtes Betätigungselement zur Betätigung wenigstens eines Kontakts auf, welches aus einem im Gehäuse geführten Schieber und einem mit diesem in Betätigungsrichtung verstellbar verbundenen Stößel besteht. Der Stößel ist üblicherweise rastbar mit dem Schieber verbunden, so daß der gewünschte Schaltpunkt des Schalters durch eine Justierung des Stößels im Schieber erzielbar ist.
Der selbstjustierende Schalter wird zunächst in der gewünschten Stellung in das Fahrzeug eingebaut, wobei der Stößel in der am weitesten aus dem Schieber herausstehenden Position mit diesem verrastet ist. Nach dem Einbau des Schalters wird dann das Betätigungsteil, z.B. das Bremspedal, kräftig in Betätigungsrichtung bewegt, wodurch zunächst der Schieber in seine Endposition bewegt und anschließend der Stößel mit seinem Rastbereich entsprechend weit in den Schieber hineingedrückt wird. Hierdurch werden Toleranzen bei der Montage des Schalters bzw. im Betätigungsweg des Bremspedals ausgeglichen. Des weiteren ergibt sich hierdurch der Vorteil, daß bei einem ausreichend großen Rastbereich zwischen Stößel und Schieber eine Beschädigung des Schalters im Falle einer Veränderung des Betätigungswegs, z.B. des Pedalwegs, sicher vermieden wird.
Die DE 35 27 874 A1 beschreibt einen selbstjustierenden Stößelschalter mit einem hohlzylinderförmigen Schaftteil, der in eine Bohrung einer Platte einsetzbar ist. An einem Ende weist das Schaftteil an seiner Innenfläche wenigstens eine nach innen vorstehende Einrastnase auf, die in einen Gewindegang eines Schaftes eingreift. Der Schaft ist Bestandteil der Schalteinrichtung und weist an einer Seite einen Schaltknopf und an der anderen Seite ein Schaltgehäuse auf, in dem sich die Kontaktelemente befinden. Zur Justierung der Schalteinrichtung wird der Schaltknopf durch ein Betätigungselement, z.B. ein Bremspedal, beaufschlagt, wobei der Schaft in das Schaftteil so weit zurückgeschoben wird, bis der Schaltknopf in bezug auf das Betätigungselements den gewünschten Abstand aufweist.
Aus der DE 29 21 439 A1 ist ein Stößelschalter bekannt, der insbesondere als Bremslichtschalter einsetzbar ist, wobei der Stößelschalter durch eine Hülse, die zur Befestigung des Schalters in einer Montageöffnung dient, so lange hindurchgeschoben wird, bis der Stößel das Bremspedal berührt und die Endfläche des Schaftes gegen das Pedal anliegt. Der Schalter wird dann gegenüber der Hülse um einen begrenzten Winkel gedreht, wobei Rippen und Nuten des Schalters mit entsprechenden Rippen und Nuten der Hülse in Eingriff gebracht werden. Auf diese Weise wird der Schalter axial bezüglich der Hülse festgesetzt.
Die bekannten selbstjustierenden Stößelschalter weisen jedoch den Nachteil auf, daß unter bestimmten Umständen eine ungewollte Verstellung der gewünschten Rastposition zwischen Stößel und Schieber auftreten kann, wobei hierzu insbesondere die Wärmeausdehnung von Schalterkomponenten oder eine Abnützung der Rastbereiche beitragen können. Auch ein Hantieren im Bereich des Schalters kann zu einer unbeabsichtigten Verstellung der gewünschten Rastposition (nach erfolgter Selbstjustierung) führen. Hierdurch ergibt sich eine Verschiebung des Schaltpunkts, so daß beispielsweise das Bremslicht erst ab einer bestimmten Stellung des Bremspedals eingeschaltet wird, in welcher bereits eine erhebliche Bremswirkung erreicht ist. Vor diesem Schaltpunkt erhält das diesem Fahrzeug nachfolgende Fahrzeug keinerlei Hinweis auf den bereits begonnenen Bremsvorgang.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen selbstjustierenden Stößelschalter zu schaffen, bei dem nach erfolgter Selbstjustierung des Selbstjustierung des Stößels die Relativposition zwischen Stößel und Schieber sicher fixiert ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Durch das Vorsehen erster Arretiermittel am Stößel, welche in einer die Verstellung zwischen Stößel und Schieber ermöglichenden Winkelstellung (Verstellposition) außer Eingriff mit am Schieber vorgesehenen zweiten Arretiermittel stehen, wird bei dem erfindungsgemäßen selbstjustierenden Stößelschalter nach wie vor eine einfache Selbstjustierung gewährleistet.
Nach erfolgter Selbstjustierung können die ersten am Stößel vorgesehenen Arretiermittel jedoch durch eine Drehung um einen vorbestimmten Winkelbetrag mit den am Schieber vorgesehenen zweiten Arretiermitteln in Eingriff gebracht werden, wodurch eine Arretierung der Position zwischen Stößel und Schieber erreichbar ist. In dieser Arretierposition kann keine Verstellung des Stößels relativ zum Schieber mehr erfolgen, so daß eine unbeabsichtigte Verstellung dieser Position sicher ausgeschlossen ist.
Zudem bietet diese Arretiermöglichkeit den Vorteil, daß durch eine erneute Drehung des Stößels in die Verstellposition ein erneuter Justiervorgang durchgeführt werden kann. Dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn eine Nachstellung der Bremseinrichtung und damit eine Änderung des Pedalwegs erfolgte.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung greift der Stößel in bekannter Weise in eine axiale Ausnehmung des Schiebers ein, wobei die ersten Arretiermittel an diesem in den Schieber eingreifenden Bereich des Stößels und die zweiten Arretiermittel an dem korrespondierenden Teilbereich des Schiebers vorgesehen sind.
Selbstverständlich ist jedoch auch denkbar, daß in umgekehrter Weise der Stößel eine axiale Ausnehmung aufweist, in welcher ein Fortsatz des Schiebers entsprechend eingreift. Die ersten und zweiten Arretiermittel sind dann entsprechend vorzusehen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des Schalters nach der Erfindung weisen die ersten und zweiten Arretiermittel wenigstens eine Rast und eine damit zusammenwirkende Gegenrast auf, die ein Gesperre bilden.
Die zweiten Arretiermittel können dabei einen federnden Arm umfassen, welcher in die Vertiefungen der die ersten Arretiermittel bildenden Rast eingreift. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau sowie eine einfache Montage der einzelnden Schalterelemente.
Zumindest die Steilheit der in Betätigungsrichtung weisenden Flanken der Vertiefungen der wenigstens einen Rast muß dabei so gewählt sein, daß die Rast und der federnde Arm zumindest in der Betätigungsrichtung des Stößels als Sperre wirken. Auf diese Weise ist in der Arretierposition eine Verstellung des Stößels relativ zum Schieber in Betätigungsrichtung ausgeschlossen. Dagegen kann der Stößel durch Aufbringen einer ausreichenden Zugkraft noch entgegen der Betätigungsrichtung aus dem Schieber herausgezogen werden. Auf diese Weise kann in den Fällen, in denen sich das Betätigungsteil für das System Stößel/Schieber in seiner Ausgangsstellung weiter vom äußeren Ende des Stößels wegbewegt hat, der Stößel auch in seiner Arretierposition nachjustiert werden.
Vorzugsweise sind jedoch beide Flanken der wenigstens einen Rast in ihrer Steilheit so gewählt, daß die Rast und der federnde Arm in beiden Richtungen als Gesperre wirken.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Radius des Stößels im Bereich der wenigstens einen Rast der ersten Arretiermittel so gewählt, daß Stößel bzw. Rast und Innenwandung der axialen Ausnehmung des Schiebers die radiale Bewegung des wenigstens einen federnden Arms in der Arretierposition so begrenzen, daß eine Sperrwirkung in Richtung der Längsachse des Stößels eintritt. Mit anderen Worten, selbst falls die Steilheit der Flanken der Rast so gewählt wird, daß zusammen mit dem federnden Arm eine rastende Verschiebung zwischen Stößel und Schieber möglich wäre, wird durch die Begrenzung der radialen Bewegung des federnden Arms in der Arretierpostion eine Gesperre-Wirkung erreicht.
Des weiteren ist bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters der Radius des Stößels im Bereich der wenigstens einen Längsseite des Stößels, die in der Verstellposition des Stößels mit dem wenigstens einen federnden Arm zusammenwirkt, so gewählt, daß Stößel und Innenwandung der axialen Ausnehmung des Schiebers die radiale Bewegung des wenigstens einen federnden Arms so weit gewährleisten, daß eine Verstellung des Stößels relativ zum Schieber ermöglicht wird.
Auf diese Weise kann an der wenigstens einen Längsseite des Stößels, die in der Verstellposition mit dem wenigstens einen federnden Arm zusammenwirkt, eine Verstellrast vorgesehen sein, die in Verbindung mit dem wenigstens einen federnden Arm eine rastende Verstellung zwischen Stößel und Schieber ermöglicht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Stößel einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit wenigstens einer Abflachung auf, wobei die abgeflachte Längsseite in der Verstellposition mit dem wenigstens einen federnden Arm zusammenwirkt. In diesem Fall kann die Ausnehmung des Schiebers, in welcher der Stößel eingreift, beispielsweise ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei dessen Durchmesser im wesentlichen dem maximalen Durchmesser des Stößels entspricht. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der federnde Arm in der Arretierstellung praktisch vollständig von einer Vertiefung der die ersten Arretiermittel bildenden Rast aufgenommen ist bzw. zumindest derart in seiner radialen Bewegungsrichtung begrenzt ist, daß eine Arretierung des Stößels sichergestellt ist.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Feder als U-Feder ausgebildet und der Stößel weist eine im wesentliche kreiszylindrische Form mit einander gegenüberliegenden abgeflachten Seiten auf. Die Verstellposition liegt in diesem Fall dann vor, wenn sich der Stößel in derjenigen Winkelstellung befindet, in welcher die abgeflachten Längsseiten im wesentlichen parallel zu den beiden Federarmen liegen. In dieser Stellung können die beiden Federarme in radialer Richtung so weit ausgebogen werden, daß eine rastende Verstellung des Stößels relativ zum Schieber möglich ist.
Durch eine Drehung des Stößels um 90° verbleiben zwar die beiden federnden Arme in derselben umlaufenden Vertiefung, jedoch werden diese durch den vergrößerten Durchmesser in dieser Stellung so weit in radialer Richtung nach außen bewegt, daß eine weitere radiale federnde Bewegung der Arme unterbunden wird. Dies führt zu einer sicheren Arretierung des Stößels.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine federnde Arm in seinem vorderen Bereich leicht abgewinkelt derart, daß dieser abgewinkelte Bereich die wenigstens eine abgeflachte Seite des Stößels hintergreift, so daß hierdurch ein Herausfallen der Feder unterbunden wird. Es wird somit ein Herausspringen der Feder bei der Drehbewegung des Stößels verhindert und zudem ein Verhaken des Stößels mit dem Schieber vermieden.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Stößel wenigstens eine Längsnut auf, welche mit wenigstens einem Vorsprung an der Innenwandung der axialen Ausnehmung des Schiebers so zusammenwirkt, daß eine Verrastung der Drehbewegung des Schiebers in der Arretierposition und/oder der Verstellposition erfolgt. Der wenigstens eine Vorsprung kann dabei an einem Teilbereich der Wandung des Schiebers vorgesehen sein, welcher als federnde Zunge ausgebildet ist.
In der bevorzugten Ausführungsform kann der wenigstens eine Vorsprung gleichzeitig als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Stößels relativ zum Schieber in der der Betätigungsrichtung des Stößels entgegengesetzten Richtung des Stößels dienen und hierzu mit einer am Stößel vorgesehenen Anschlagfläche zusammenwirken.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Schalters nach der Erfindung;
Fig. 2a
eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des Schiebers mit darin montiertem Stößel gemäß Fig. 1;
Fig. 2b
einen Längsschnitt durch Fig. 2a in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene;
Fig. 2c
einen Querschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2b;
Fig. 2d
eine Darstellung gemäß Fig. 2c bei 90 ° gedrehtem Stößel;
Fig. 3a
eine Seitenansicht des Stößels;
Fig. 3b
eine Seitenansicht des um 90° um seine Längsachse gedrehten Stößels;
Fig. 3c
einen Schnitt durch den Stößel entlang der Linie I-I in Fig. 3a und
Fig. 3d
einen Schnitt durch den Stößel entlang der Linie II-II in Fig. 3b.
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eines selbstarretierenden Stößelschalters 1 nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 3, in welchem ein Schieber 5 längsverschiebbar geführt ist. Im Gehäuse sind Kontakte 7 angeordnet, deren Anschlußenden 7a in einem Buchsenteil la des Gehäuses 3 nach außen geführt sind, so daß diese Anschlußenden 7a mittels eines geeignet ausgebildeten Steckers (nicht dargestellt) kontaktiert werden können.
Der Schieber 5 weist an seiner Unterseite eine Ausnehmung 9 zur Aufnahme des Endes einer Schraubenfeder 11 auf. Das andere Ende der Schraubenfeder 11 stützt sich am Boden 13 des Gehäuses 3 ab, so daß der Schieber 5 von der Schraubenfeder 11 so beaufschlagt wird, daß er in seiner Ruhestellung gehalten ist, welche durch die Anschlagflächen 15, 17 des Schiebers 5 bzw. des Gehäuses 3 festgelegt ist. Am Schieber 5 ist ein bewegter Kontakt 19 vorgesehen, der in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Schalters federnd gelagert ist. Dieser Kontakt weist zwei Kugelabschnitte 19a auf, von denen jeder auf der Oberfläche eines der beiden ortsfesten Kontakte 7 gleitet. In der Ausgangsstellung des Schiebers 5 ist daher der Kontakt zwischen den beiden ortsfesten Kontakten 7 und damit zwischen den beiden Anschlußenden 7a geschlossen.
Wird der Schieber entgegen der Kraft der Schraubenfeder 11 mit einer Druckkraft beaufschlagt, so wird der Schieber solange in dieser Richtung bewegt, bis dieser mit den beiden Anschlagsenden 21 am Boden 13 des Gehäuses 3 anliegt.
Bei dieser Bewegung wird der bewegte Kontakt ab einer bestimmten Position von den ortsfesten Kontakten 7 abgehoben, da zwischen den beiden ortsfesten Kontakten eine Erhebung 23 ausgebildet ist. Ab dieser vorbestimmten Position des Schiebers 5 wird daher der Kontakt zwischen den beiden ortsfesten Kontakten 7 und damit zwischen den beiden Anschlußenden 7a geöffnet.
Selbstverständlich können die Kontakte jedoch auch beliebig anders ausgebildet sein. Beispielsweise können die Kontakte als Schließer fungieren oder mehrere Kontakte vorgesehen sein.
In einer axialen, im wesentlichen kreiszylindrischen Ausnehmnung 25 im Schieber 5 ist ein Stößel 27 angeordnet, welcher einen Längsbereich 27a aufweist, an dem eine Rast ausgebildet ist. Die Vertiefungen und Vorsprünge der Rast sind dabei vorzugsweise umlaufend vorgesehen. Mittels dieser Rast und einer damit zusammenwirkenden Feder (Fig. 2) ist der Stößel 27 rastbar in der Ausnehmung 25 im Schieber 5 verstellbar. Hierdurch wird die gewünschte Funktion der Selbstjustierbarkeit gewährleistet.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß zwischen einem Kopf 31 des Stößels 27 und dem Gehäuse 3 ein Faltbalg 33 als Schutz gegen Verschmutzungen vorgesehen sein kann. Dieser aus elastischem Material bestehende Faltbalg 33 greift mit an beiden Enden vorgesehenen Wulsten in entsprechene Nuten am Kopf 31 des Stößels 27 bzw. an der Oberseite des Gehäuses 3 ein.
Die erfindungsgemäße Arretierbarkeit des Stößels 27 im Schieber 5 wird im folgenden anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert. Der in Fig. 3 dargestellte Stößel 27 besteht aus einem Schaft 35, an welchem der vorstehend erwähnte Längsbereich 27a mit einer Rast ausgebildet ist sowie aus dem Kopf 31 und einem Fuß 37. Der Kopf 31 und der Fuß 37 weisen im wesentlichen jeweils einen kreiszylindrischen Querschnitt auf.
Der Schaft 35 weist in seinem Längsbereich 27a einander gegenüberliegende abgeflachte Längsseiten 39 auf. Die in diesem Bereich umlaufend ausgebildete Rast läßt, wie später deutlich wird, daher an den abgeflachten Längsseiten 39 Verstellrasten 41 und an den verbleibenden teil-kreiszylindrischen Außenflächen 43 erste Arretiermittel oder Arretierrasten 45 entstehen (Fig. 2a und Fig. 2c).
Im verbleibenden Teil 27b des Schafts 35 weist der Stößel 27 einen in etwa ovalen Querschnitt auf, wobei in den schmalen Längsseiten Längsnuten 47 ausgebildet sind.
Wie aus Fig. 2a ersichtlich, weist der mit einer kreiszylindrischen Wandung ausgebildete Teil des Stößels 5, in welchem die Ausnehmung 9 zur Aufnahme des Stößels 27 vorgesehen ist, einen Bereich 49 zur Aufnahme der Feder 29 auf. Die Feder 29 ist als U-Feder ausgebildet und greift mit abgewinkelten Armen 29a durch entsprechende Öffnungen in der zylindrischen Wandung des Schiebers 5 in die Ausnehmung 9 ein. Zur besseren Führung der Arme 29a können an der Innenwandung der Ausnehmung 9 Führungsnuten ausgebildet sein. Da vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der zylindrischen Wandung des Schiebers 5 jeweils ein Bereich 49 zur Aufnahme einer Feder 29 aufgebildet ist, ergibt sich der in den Fig. 2c und 2d dargestellte Querschnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2b. Die aus den Fig. 2c und 2d ersichtlichen keilförmigen Stege 49a dienen dabei einem leichteren Einführen der Enden der Federarme 29a in die Ausnehmungen 49b.
Obwohl an gegenüberliegenden Seiten des Schiebers 5 jeweils ein Bereich 49 zur Aufnahme einer Feder 29 vorgesehen ist, wird zur Arretierung des Stößels 27 selbstverständlich nur eine einzige Feder benötigt, die jedoch von jedem der Bereiche 49 aufgenommen werden kann.
Die Ausbildung der Feder 29 als abgewinkelte U-Feder ergibt den Vorteil einer einfachen Montage und einer einfachen Halterung im Schieber 5, wobei zusätzlich durch eine entsprechend lange Ausbildung der Federarme, d.h. der abgewinkelten Arme 29a und der damit verbundenen parallel zur Längsachse des Schiebers verlaufenden Armteile die Einstellung praktisch jeder gewünschten Federkonstante möglich ist.
Die Funktion des erfindungsgemäßen Schalters stellt sich somit wie folgt dar:
Zum Einbau des Schalters, beispielsweise als Bremsschalter, wird zunächst der Stößel nur soweit in den Schieber 5 bei eingesetzter Feder 29 eingeschoben, bis der Stößel 5 mit der ersten Vertiefung der Verstellrast 41 mit den Armen 29a der Feder 29 verrastet. Hierzu muß selbstverständlich der Stößel 27 so in die Ausnehmung 9 des Schiebers 5 eingesetzt werden, daß die abgeflachten Längsseiten 39 des Längsbereichs 27a parallel zu den Armen 29a verlaufen. Der Komplett mit einem in dieser Verstellposition befindlichen System aus Stößel 27 und Schieber 5 wird dann in der gewünschten Position im Fahrzeug montiert.
Nach beendeter Montage wird das Betätigungsteil für den Schalter, beispielsweise das Bremspedal, kräftig betätigt, so daß in der bereits vorstehend beschriebenen Art und Weise eine Selbstjustierung des Stößels relativ zum Schieber erfolgt.
Nach erfolgter Selbstjustierung wird der Stößel 27 manuell um ca. 90 ° gedreht, wobei im unteren Bereich der Ausnehmung 9 des Schiebers 5 vorgesehene Rastnasen 51 (Fig. 2a) in die Längsnuten an den Schmalseiten des Bereichs 27e des Stößels 27 einrasten. Der Querschnitt des Schafts 35 im Bereich 27b ist dabei so ausgebildet, daß für die Drehbewegung des Stößels und die Verrastung mit den Rastnasen 51 der gewünschte Kraftverlauf entsteht. Selbstverständlich ist hierfür ebenso die Federkraft der Federarme 29a und deren Zusammenwirken mit dem Bereich 27a maßgebend. In dieser Position erfolgt eine Arretierung zwischen Stößel und Schieber, da gemäß Fig. 2c der Durchmesser des Stößels im Bereich der teil-kreiszylindrischen Außenfläche 43 bzw. der Arretierrasten 45 so gewählt ist, daß die Federarme 29a an die Innenwandung der Ausnehmung 9 des Schiebers 5 bzw. in darin vorgesehene Führungsnuten gepreßt werden.
Die Verrastung zwischen den Längsnuten 47 und den Rastnasen 51 ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, daß eine Drehbewegung des Stößels um jeweils 90° aus der Arretierposition in die Verstellposition bzw. umgekehrt in jeder beliebigen Richtung möglich ist.
Wie aus Fig. 2a ersichtlich, erfüllen die Rastnasen 51 zudem die Aufgabe eines Anschlags, da diese mit den Anschlagsflächen 37a des Fußes 37 im Bereich der Breitseiten des Bereichs 27b des Schafts 35 in der Verstellposition des Stößels 27 dessen Herausziehen aus der Ausnehmung 9 des Schafts 5 verhindern.

Claims (16)

  1. Selbstjustierender Stößelschalter,
    a) mit einem Gehäuse (3) zur Aufnahme wenigstens eines zu betätigenden Kontakts (7, 19),
    b) mit einem im Gehäuse verschiebbar geführten Betätigungselement (5, 27) zur Betätigung des wenigstens einen Kontakts (7, 19),
    c) welches von einem federnden Element (11) in einer aus dem Gehäuse herausgeschobenen Ruhestellung gehalten ist und
    dadurch gekennzeichnet, daß
    d) das Betätigungselement einen im Gehäuse geführten Schieber (5) und einen mit diesem in Betätigungsrichtung verstellbar verbundenen Stößel (27) umfaßt,
    e) daß der Stößel (27) erste Arretiermittel (45) aufweist, welche aus einer die Verstellung zwischen Stößel (27) und Schieber (5) ermöglichenden Winkelstellung, die die Verstellposition definiert, durch eine Drehbewegung des Stößels (27) um dessen Längsachse um einen vorbestimmten Winkelbetrag mit zweiten Arretiermitteln (29a) des Schiebers in Eingriff bringbar sind wodurch die Arretierposition definiert ist und eine Arretierung der Position zwischen Stößel (27) und Schieber (5) erreichbar ist.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (27) mit einem Teilbereich (27a) in eine axiale Ausnehmung (25) des Schiebers eingreift und daß die ersten Arretiermittel (45) an diesem Teilbereich (27a) des Stößels (27) und die zweiten Arretiermittel (29a) an dem korrespondierenden Teilbereich des Schiebers (3) vorgesehen sind.
  3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (45) und zweiten (29a) Arretiermittel in Form wenigstens einer Rast und wenigstens einer damit zusammenwirkenden Gegenrast ausgebildet sind, die ein Gesperre bilden.
  4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Arretiermittel wenigstens einen federnden Arm (29a) aufweisen, welcher in die Vertiefungen der die ersten Arretiermittel (45) bildenden wenigstens einen Rast eingreift.
  5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Arretiermittel als U-Feder (29) ausgebildet sind, deren Arme (29a) mit jeweils einer Rast (45) an gegenüberliegenden Längsseiten des Stößels (5) zusammenwirken.
  6. Schalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Steilheit der in Betätigungsrichtung weisenden Flanken der Vertiefungen der wenigstens einen Rast (45) so gewählt ist, daß die Rast und der wenigstens eine federnde Arm (29a) zumindest in der Betätigungsrichtung des Stößels (27) als Gesperre wirken.
  7. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des Stößels (27) im Bereich der wenigstens einen Rast (45) so gewählt ist, daß Stößel (27) und Innenwandung der axialen Ausnehmung (25) des Schiebers (5) die radiale Bewegung des wenigstens einen federnden Arms (29a) in der Arretierposition so begrenzen, daß eine Sperrwirkung in Richung der Längsachse des Stößels (5) eintritt.
  8. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des Stößels (27) im Bereich der wenigstens einen Längsseite (39) des Stößels (27), die in der Verstellposition des Stößels mit dem wenigstens einen federnden Arm (29a) zusammenwirkt, so gewählt ist, daß Stößel (27) und Innwenwandung der axialen Ausnehmung (25) des Schiebers (5) die radiale Bewegung des wenigstens einen federnden Arms (29a) so weit ermöglichen, daß eine Verschiebung des Stößels (27) relativ zum Schieber (5) ermöglicht ist.
  9. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der wenigstens einen Längsseite (39) des Stößels (27), die in der Verstellposition mit dem wenigstens einen federnden Arm (29a) zusammenwirkt, eine Verstellrast (41) vorgesehen ist, die in Verbindung mit dem wenigstens einen federnden Arm (29a) eine rastende Verstellung zwischen Stößel (27) und Schieber (5) ermöglicht.
  10. Schalter nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausnehmung (25) einen im wesentlichen kreiszylindrichen Querschnitt aufweist.
  11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (27) einem im wesentlichen kreisförmigen Querschnit mit wenistens einer Abflachung aufweist, wobei die abgeflachte Längsseite (39) in der Verstellposition mit dem wenigstens einen federnden Arm (29a) zusammenwirkt.
  12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des wenigstens einen federnden Arms (29a) leicht abgewinkelt ausgebildet ist.
  13. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (27) erste Rastmittel (47) zur Fixierung der Verstellposition und/oder der Arretierposition aufweist, welche mit zweiten am Schieber (5) vorgesehenen Rastmitteln (51) zusammenwirken.
  14. Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Rastmittel als wenigstens eine Längsnut (47) ausgebildet sind, welche mit wenigstens einem als zweite Rastmittel ausgebildeten Vorsprung (51) an der Innenwandung der axialen Ausnehmung (25) zusammenwirkt oder umgekehrt.
  15. Schalter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Vorsprung (51) an einem Teilbereich der Wandung des Schiebers (5) vorgesehen ist, der als federnde Zunge ausgebildet ist.
  16. Schalter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Vorsprung (51) gleichzeitig als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Stößels (27) relativ zum Schieber (5) in der der Betätigungsrichtung des Stößels entgegengesetzten Richtung dient und hierzu mit einer am Stößel (27) vorgesehenden Anschlagfläche (37a) zusammenwirkt.
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