DE10102883A1 - Schalter, insbesondere Bremslichtschalter für ein Automobil - Google Patents

Abstract

Zwischen einem Stößel (2) eines Schalters (1) und einem axial verschiebbaren Schaltstück (16) ist ein verdrehbares Riegelorgan (13) angeordnet, daß mit rippenartigen Riegelelementen (15) in entsprechende nutartige Riegelelemente (14) des Stößels (2) eingreift. In einer Ausgangsstellung des Stößels (2) ist das Riegelorgan (13) gegen Verdrehung durch eine Drehsicherung blockiert, die durch eine Entsicherungsaktion gelöst werden kann. DOLLAR A Dadurch wird eine ungewollte Verdrehung des Riegelorgans (13) des bis zum Beginn des Justiervorganges sicher verhindert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter, insbesondere Bremslichtschalter für ein Automobil mit einem axial ver­ schiebbaren Stößel zur Betätigung eines Schaltkontakts des Schalters, wobei ein Riegelorgan relativ um den Stößel zwi­ schen einer Justierstellung und einer Riegelstellung verdreh­ bar ist, wobei der Stößel und das Riegelorgan sich quer zur axialen Richtung erstreckende segmentierte rippenartige bzw. nutartige komplementäre Riegelelemente aufweisen, wobei die Riegelelemente des Stößels und/oder des Riegelorgans in der axialen Richtung kammartig aneinander gereiht sind, wobei sich in der Justierstellung die Riegelelemente wechselweise in den gassenartigen Freisegmenten zwischen den komplementä­ ren Riegelelementen und außer Eingriff befinden, wobei der Stößel in dieser Drehstellung relativ zum Riegelorgan axial verstellbar ist und wobei das Riegelorgan nach dem axialen Verstellen in die Riegelstellung verdrehbar ist, in der die Riegelelemente ineinander greifen, sich radial überlappen und axial fixieren.

Ein derartiger Schalter ist z. B. durch die EP 0840335 A2 be­ kannt geworden. Danach ist das Riegelorgan als im Gehäuse des Schalters in der axialen Richtung drehfest gleitend geführter Schieber ausgebildet, der ein Kontaktstück trägt, das mit im Gehäuse stationär gelagerten Kontaktteilen kontaktierbar ist. Der Stößel ist im Gehäuse längsverschiebbar gelagert und kann mittels eines schlüsselartigen Betätigungsteils verdreht wer­ den, in dem er drehfest und längsverschiebbar geführt ist. Das Betätigungsteil weist einen seitlich abstehenden Betäti­ gungsfinger auf, der in eine der Ausklinkungen einer Montage­ öffnung hineinragt, die in einem Basisteil einer Pedalbox des Automobils ausgebildet ist.

In der Justierstellung des Stößels befindet sich der Betäti­ gungsfinger mit seitlich abstehenden Haltefingern des Gehäu­ ses in Deckung. Die Haltefinger sind zu den Ausklinkungen passend ausgebildet und durch diese hindurch steckbar, wobei der Betätigungsfinger in die Ausklinkung hineinragt. Beim An­ setzen des Schalters an das Basisteil stößt das äußere Stir­ nende des aus dem Gehäuse maximal herausgeschobenen Stößels an den federbelasteten Pedalhebel in dessen Ausgangsstellung an. Da sich der Sperrzahn und die Rippen in der Justierstel­ lung außer Eingriff befinden und da eine Spannfeder des Stö­ ßels schwächer ist als die Federkraft des Pedalhebels, wird der Stößel solange in das Gehäuse und den Schieber telesko­ partig hineingeschoben, bis die Stirnseite des Gehäuses an das Basisteil anstößt und die Haltefinger vollständig durch die Montageöffnung hindurchgeschoben sind.

Das Gehäuse wird nun um seine Längsachse verdreht, so daß die Haltefinger das Basisteil in der Art eines Bajonettverschlus­ ses hintergreifen und den Schalter befestigen. Bei dieser Drehung wird der Betätigungsfinger in der Ausklinkung zurück­ gehalten und somit relativ zum Gehäuse verdreht. Diese Ver­ drehung überträgt sich auf das Betätigungsteil und damit auf den Stößel, der somit relativ zum im Gehäuse drehfesten Schieber verdreht wird. Dabei werden seine nutartigen Verrie­ gelungselemente in das Winkelsegment des rippenartigen Ver­ riegelungselementes hineingedreht and axial fixiert, wodurch auch der Schieber axial am Stößel fixiert ist. Wird nun das Bremspedal gedrückt, wird der Stößel freigegeben und der Schieber verschiebt sich unter der Kraft einer Druckfeder mit dem Kontaktstück gegen die Kontaktteile, wodurch der Kontakt geschlossen und das Bremslicht eingeschaltet wird.

Da der Stößel besonders exponiert ist, kann es vorkommen, daß durch unbeabsichtigte äußere Einflüsse seine Drehstellung während des Transports, vor oder beim Einsetzen in die Monta­ geöffnung verändert wird, wodurch die Verriegelungsmittel zwischen dem Stößel und dem Schieber in einer axialen Fehl­ stellung in Eingriff gelangen, bevor der Justierhub des Stö­ ßels beginnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Funktionssi­ cherheit des Schalters zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 ge­ löst.

Die lösbare Verdrehsicherung verhindert zuverlässig die Ver­ stellung des Stößels gegenüber dem Riegelorgan bis unmittel­ bar zum Beginn des Justiervorganges. Ohne eine solche Drehsi­ cherung kann bereits eine geringe Verdrehung dazu führen, daß die Riegelelemente in Eingriff kommen, die den Stößel im Rie­ gelorgan axial blockiert, so daß eine ordnungsgemäße Justie­ rung nicht möglich ist. Da der Einbau in eine Pedalbox des Automobils unter Umständen verdeckt erfolgt, kann eine Fehl­ justage nicht ohne weiteres erkannt werden. Durch die Erfin­ dung wird die Verdrehbarkeit erst nach der Entriegelung un­ mittelbar zu Beginn des Justiervorganges möglich, so daß eine vorzeitige Verdrehung sicher vermieden werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet:
Der axialen Entriegelungshub nach Anspruch 2 stellt eine ki­ nematisch einfache Verlängerung des Justierhubs dar und kann mit diesem in einem einzigen Betätigungsvorgang durchgeführt werden.

Die Sperrschulter nach Anspruch 3 kann als z. B. als axial orientierte Seitenflanke eines Sperrnockens ausgebildet und den Seitenflanken der überlappten Riegelelemente eng benach­ bart sein.

Das Sperrsegment nach den Ansprüchen 4 und 5 stellt ist in der verlängerten Reihenrichtung der Riegelelemente angeord­ net. Es ist jedoch in der axialen Richtung soweit versetzt oder verbreitert, daß es zumindest einen Rippe des gegenüber­ liegenden Riegelorgans formschlüssig überdeckt und so eine ungewollte Verdrehung zuverlässig verhindert. Durch den axia­ len Hub des Stößels gelangt das Sperrsegment aus dem Ein­ griffsbereich der gegenüberliegenden Riegelelemente, so daß dann die Verdrehung nicht mehr blockiert wird.

Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 6 und 7 kann der Schalter in einfacher Weise am Basisteil in der Art eines Bajonettverschlusses befestigt werden. Beim Verdrehen des Schaltergehäuses werden die Betätigungszapfen 9 in den Aus­ klinkungen des Basisteils zurückgehalten und relativ zum Ge­ häuse und zum Stößel verdreht. Diese Bewegung wird über das Betätigungsteil auf das Riegelorgan übertragen, das dann axial am Stößel fixiert ist. Die axiale Verschiebbarkeit des Riegelorgans ermöglicht die axiale Verschiebbarkeit des Stö­ ßels und des Schaltstücks zwischen Anschlägen nach dem Einbau des Schalters in das Basisteil der Pedalbox.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 eine perspektivisch Teilansicht eines als Bremslicht­ schalter dienenden Schalters mit einem Stößel,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Schalter nach Fig. 1 entlang der Linie II-II in den Fig. 3 und 4 in einer Ju­ stierstellung mit einer Basisteil

Fig. 3 einen Schnitt durch den Schalter entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Schalter entlang der Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 einen Schnitt durch den Schalter nach Fig. 2 entlang der Linie V-V in Fig. 6 in einer Riegelstellung,

Fig. 6 eine vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie VI- VT in Fig. 5,

Fig. 7 eine vergrößerte Einzelheit VII aus Fig. 5.

Nach den Fig. 1, 2 und 3 weist ein als Bremslichtschalter ausgebildeter im wesentlichen zylindrischer Schalter 1 einen axialen Stößel 2 auf, der aus einer Stirnseite 3 des Schal­ ters 1 herausragt. Ein Gehäuse 4 des Schalters 1 weist stirn­ seitige Haltefinger 5 auf, die entsprechend dem Bewegungs­ pfeil A durch eine Montageöffnung 6 hindurch steckbar sind, das sich in einem Basisteil 7 einer Pedalbox für ein Automo­ bil in der Nähe des Bremspedalhebels befindet. Dabei weist das Basisteil 7 in der Montageöffnung 6 seitliche Ausklinkun­ gen 8 auf, die der Kontur der Haltefinger 5 angepaßt sind. Die asymmetrische Kontur sichert dabei die richtige Drehlage des Schalters 1 am Basisteil 7. Beim Einsetzen in die Monta­ geöffnung stößt das freie Stößelende gegen den Pedalhebel, der mit der Einsteckbewegung den Stößel 2 gemäß dem Pfeil B in das Schalterinnere schiebt. Nach dem Durchstecken der Hal­ tefinger durch die Montageöffnung 6 kann der Schalter gemäß dem Pfeil C' verdreht werden, wodurch die Haltefinger 5 das Basisteil 7 in der Art eines Bajonettverschlusses hintergrei­ fen und den Schalter 1 am Basisteil 7 befestigen können.

Unter den Haltefingern 5 ragen dabei in die Ausklinkungen 8 im Gehäuse 4 drehbare Betätigungszapfen 9, die beim Verdrehen des Schalters 1 in den Ausklinkungen 8 zurückgehalten werden und die dann relativ zum Gehäuse 4 gemäß dem Pfeil C in die strichpunktiert angedeutete Riegelstellung verdreht werden können. Um diese Verdrehung zu ermöglichen, weist die Stirn­ seite 3 des Gehäuses 4 segmentierte Ringschlitze 10 auf. Die Betätigungszapfen 9 sind an der Stirnseite eines rohrartigen Betätigungsteils 11 ausgebildet, das mit parallelen Längs­ schlitzen zur drehfesten Führung von entsprechenden Längsste­ gen 12 eines Riegelorgans 13 versehen ist, das zur axialen Verriegelung durch die Drehung der Betätigungszapfen 9 mit dem Stößel 2 verdreht wird. Das Gehäuse 4 weist stirnseitig einen nach innen gerichteten Vorsprung 25 auf, der in eine komplementäre äußere Längsnut des Stößels 2 drehsichernd hin­ einragt.

In Fig. 1 ist ein Teil des Riegelorgans 13 in der Art einer Explosionsdarstellung außerhalb des Stößels 2 gezeigt, um seine Struktur besser erkennen zu können. Aufgrund seiner drehfesten Kopplung mit den Betätigungszapfen 9 ist das Rie­ gelorgan 13 ebenfalls in der Pfeilrichtung C verdrehbar. Sei­ ne tatsächliche Einbaulage ist strichpunktiert angedeutet.

Der Stößel 2 ist zahnstangenartig mit in der axialen Richtung aneinandergereihten querstehenden nutartigen Riegelelementen 14 versehen. Das Riegelorgan weist hierzu komplementäre rip­ penartige Riegelelemente 15 auf die sich in der gezeigten Ju­ stierstellung außerhalb des Winkelbereichs der nutartigen Riegelelemente 14 in den zwischen diesen gebildeten Freiseg­ menten 28 befinden, so daß der Stößel 2 teleskopartig in das rohrförmige Riegelorgan 13 hinein schiebbar ist. In der axia­ len Verlängerung der Reihe seiner Riegelelemente 15 ist der Stößel 2 mit einem nockenartigen Sperrsegment 27 versehen, das in einer Ausgangsstellung des Stößels 2 in der Höhe der Riegelelemente 15 des Riegelorgans 13 liegt und in einer zir­ kulären Projektion mit einer seitlichen Sperrschulter 26 die­ se Riegelelemente überlappt. Damit ist das Riegelorgan 13 in der Ausgangsstellung gegen Verdrehen um den Stößel 2 gesi­ chert. Beim Eindrücken des Stößels 2 in das Gehäuse 4 muß das Sperrsegment 27 zunächst den Bereich der Riegelelemente 15 des Riegelorgans 13 verlassen, bevor eine Verdrehung und axiale Fixierung möglich ist.

Ein im Gehäuse 4 drehfest axial verschiebbar gelagertes Schaltstück 16 ist mit einem Kontaktstück 17 versehen, das mittels einer spiralförmigen Spannfeder 18 gegen das Schaltstück 16 gedrückt wird, das wiederum unter der Feder­ kraft gegen eine Anschlagschulter 19 des Riegelorgans 13 drehbar gedrückt wird.

Damit sind das Riegelorgan 13, das Schaltstück 16 und das Kontaktstück 17 in der axialen Richtung gegeneinander festge­ legt, so daß mit dem Riegelorgan 13 auch das Kontaktstück 17 gegen im Gehäuse 4 stationär gelagerte Kontaktteile 20 ge­ drückt werden kann. Der Stößel 2 ist mit einer nach innen of­ fenen Bohrung versehen, in die ein Führungszapfen 21 des Ge­ häuses 4 hineinragt. In der Bohrung ist eine Rückstellfeder 22 in Form einer Spiraldruckfeder eingesetzt und zwischen dem Führungszapfen 21 und dem inneren Bohrungsende verspannt, so daß der Stößel 2 während der Montagephase sicher an den Pe­ dalhebel anstößt.

Nach Fig. 4 überdecken sich in einer zirkulären Projektion die Radien der teilkreisförmigen rippenartigen Riegelelemente 15 und der segmentierten nutartigen Riegelelemente 14. In der gezeigte Justierstellung befinden sie sich jedoch in unter­ schiedlichen Winkelsegmenten, so daß sie in der axialen Rich­ tung aneinander vorbeigleiten können, und der Stößel 2 gegen­ über dem Riegelorgan 13 verschoben werden kann.

Nach den Fig. 5 und 6 ist der Stößel 2 bereits axial ver­ stellt und tiefer in den Schalter 1 hineingeschoben. Dabei ist das Sperrsegment aus dem Bereich der Riegelelemente 15 des Riegelorgans 13 herausgeschoben worden, wodurch die Verdrehsicherung aufgehoben worden ist. Das Gehäuse 4 ist be­ reits in die Riegelstellung verdreht worden, wobei sich die Betätigungszapfen 9 mit dem Betätigungsteil 11 und dem Riege­ lorgan 13 relativ zum Gehäuse 4 und zum Stößel 2 verdreht ha­ ben. Dabei sind die nach innen weisenden rippenartigen Riege­ lelemente 15 des Riegelorgans 13 und die nach außen offenen nutartigen Riegelelemente 14 des Stößels 2 in überlappenden wechselseitigen Eingriff gelangt, so daß das Riegelorgan 13 und damit auch das Schaltstück 16 axial gegenüber dem Stößel 2 fixiert sind und durch diesen betätigt werden können.

Fig. 7 zeigt das Zahnprofil der Riegelelemente (14, 15) des Riegelorgans 13 und des Stößels 10 im spielarmen gewindearti­ gen Eingriff. Um das der Einfädeln der Riegelelemente zu er­ leichtern, können diese an den einander zugewandten Stirnsei­ te meiselartige nicht näher dargestellte Einlaufschrägen auf­ weisen.

Bezugszeichen

1

Schalter

2

Stößel

3

Stirnseite

4

Gehäuse

5

Haltefinger

6

Montageöffnung

7

Basisteil

8

Ausklinkung

9

Betätigungszapfen

10

Ringschlitz

11

Betätigungsteil

12

Längssteg

13

Riegelorgan

14

Rippe

15

Sperrzahn

16

Schaltstück

17

Kontaktstück

18

Spannfeder

19

Anschlagschulter

20

Kontaktteil

21

Führungszapfen

22

Rückstellfeder

23

Linearführung

24

Gleitstück

25

Vorsprung

26

Sperrschulter

27

Sperrsegment

28

Freisegment

Claims (7)

1. Schalter (1), insbesondere Bremslichtschalter für ein Au­ tomobil mit einem axial verschiebbaren Stößel (2) zur Betäti­ gung eines Schaltkontakts des Schalters (1),
wobei relativ um den Stößel ein Riegelorgan (13) zwischen ei­ ner Justierstellung und einer Riegelstellung verdrehbar ist,
wobei der Stößel (2) und das Riegelorgan (13) sich quer zur axialen Richtung erstreckende segmentierte rippenartige bzw. nutartige komplementäre Riegelelemente (15 und 14) aufweisen,
wobei die Riegelelemente (15 bzw. 14) des Stößels (2) und/oder des Riegelorgans (13) in der axialen Richtung kammartig an­ einander gereiht sind,
wobei sich die Riegelelemente (14 und 15) in der Justierstel­ lung außer Eingriff befinden, wobei der Stößel (2) in dieser Drehstellung relativ zum Riegelorgan (13) axial verstellbar ist und
wobei das Riegelorgan (13) nach dem axialen Verstellen in die Riegelstellung verdrehbar ist, in der die Riegelelemente (14 und 15) ineinander greifen und axial fixieren,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (1) eine lösbare Verdrehsicherung aufweist, die in einer Aus­ gangsstellung des Stößels (2) eine Verdrehung des Riegelor­ gans (13) zum Stößel(2) verhindert und
daß nach einer Entsicherungsaktion das Riegelorgan (13) ge­ genüber dem Stößel (2) verdrehbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Entsicherungsaktion in einer axialen Verschiebung des Stößels (2) aus der Aus­ gangsstellung in die Justierstellung besteht und daß der ge­ samte axiale Verschiebeweg des Stößels (2) gleich dem Ju­ stierweg plus dem Entsicherungsweg ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sich in der Ausgangs- und Justierstellung die Riegelele­ mente (14 und 15) wechselweise in den gassenartigen Freiseg­ menten (28) zwischen den komplementären Riegelelementen (15 bzw. 14) außer Eingriff befinden,
daß sich die Riegelelemente (14 und 15) in der Riegelstellung radial überlappen
daß das Riegelorgan (13) oder der Stößel (2) zumindest eine die Verdrehsicherung bildende Sperrschulter (26) aufweist, die in der Ausgangsstellung vor dem Justierhub des Stößels (2) in die Freisegmente (28) eingreift und sich mit zumindest einem der Riegelelemente (14 bzw. 15) in einer zirkulären Projektion überlappt und
daß die Sperrschulter (26) im Anschluss an einen longitudina­ len Endbereich der zugehörigen Riegelelemente (14) angeordnet ist.

4. Schalter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschulter (26) als Stirnflanke eines teilringartigen verbreiterten Sperrseg­ ments (27) ausgebildet ist, das in der axialen Verlängerung der Reihe der Riegelelemente (14) angeordnet ist und das in der axialen Projektion mit den Riegelelementen (14) kongruent ist.

5. Schalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrsegment (27) am inneren Stößelende im Anschluss an dessen Riegelelemente (14) angeordnet ist und in der Ausgangsstellung in zumindest eines der Riegelelemente (15) des Riegelorgans (13) über­ lappt.

6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Riegelorgan (13) drehfest und um einen Nutzhub axial verschiebbar in einem Betätigungsteil (11) geführt ist, das mit Betätigungszapfen (12) durch segmentierte Ringschlitze (19) einer Stirnseite (3) des Schalters (1) hindurchragt.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungszapfen (12) in der Justierstellung unter hakenartige Haltefinger (5) des Gehäuses (4) ragen,
daß die Haltefinger (5) durch eine seitliche Ausklinkungen (8) einer kodierten Montageöffnung (6) eines Basisteils (7) im Pedalraum des Automobils hindurch steckbar sind,
daß dabei die Betätigungszapfen (9) in die Ausklinkungen (8) hineinragen,
daß durch Verdrehen des Schalters (1) die Haltefinger (5) das Basisteil (7) in der Art eines Bajonettverschlusses form­ schlüssig hintergreifen können und
daß dabei die Betätigungszapfen (9) in den Ausklinkungen (8) zurückgehalten werden.