DE3315765C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalterbetätigungsein­ richtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in einem Gehäuse von einem Betätigungsorgan gegen eine Feder­ kraft verschiebbaren Betätigungsstange, die mit elek­ trischen Schaltern in Wirkverbindung steht.

Bei einer bekannten Schalterbetätigungseinrichtung (DE-GM 69 19 241) ist eine auf einem abgesetzten Teil einer Achse befindliche Hülse zur Betätigung eines Kontaktes in einem festgelegten Bereich zur Erreichung verschiedener Ein- und Ausschaltpunkte verschiebbar angeordnet. Dabei dienen als Anschläge für die Hülse an der Achse ausgebildete Absätze. Die Hülse weißt eine Fase auf, an der in der Ruhestellung eine Rolle eines Hebels anliegt, der bei Betätigung einen Stift zur Kontaktgabe schaltet. Als nachteilig ist bei dieser bekannten Anordnung der komplizierte und daher teure und empfindliche Aufbau anzusehen. Dies gilt be­ sonders, wenn mehrere Schalter gleichzeitig oder nach­ einander betätigt werden sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schalterbe­ tätigungseinrichtung mit mehreren elektrischen Schaltern zu schaffen, die einfach in ihrem Aufbau und in ihren axialen Abmessungen ist und bei der die einzelnen Schalt­ punkte der elektrischen Schalter in Abhängigkeit von der Stellung der Betätigungsstange unabhängig voneinander einstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Gehäusewand mehrere auf die Betätigungsstange gerich­ tete Kanäle ausgebildet sind, die die Gehäusewand durch­ dringen und in denen elektrische Schalter arretierbar sind, deren Schaltglieder von der Betätigungsstange betätigt werden. Durch die erfindungsgemäße Schalterbe­ tätigungseinrichtung können bestimmte Betriebszustände der zu überwachenden Organe in Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise verschiedene Betriebsdrücke einer hydrau­ lischen Bremsanlage oder bestimmte Pumpendrücke, über die radiale Verschiebbarkeit der elektrischen Schalter einge­ stellt werden, wodurch die Meßgenauigkeit und somit auch die Sicherheit eines Fahrzeuges erhöht wird. Durch diese nachträgliche Einstellbarkeit werden auch die bei der Herstellung und Montage einer derartigen Schalterbetäti­ gungseinrichtung auftretenden Toleranzen eliminiert.

Eine besonders einfache Gehäusekonstruktion bei Anwendung möglichst vieler Schalter auf engstem Raum wird dadurch erreicht, daß die Kanäle und die Schaltglieder der elektrischen Schalter radial zur Längsachse der Betäti­ gungsstange in der Gehäusewand verlaufen.

Es ist vorteilhaft, daß die an der zur Betätigung der einzelnen Schaltglieder vorgesehene Mantelfläche der Betätigungsstange derart ausgebildet ist, daß beim Verschieben der Betätigungsstange die einzelnen Schalt­ glieder von der Mantelfläche in ihre Schaltpositionen gebracht werden. Hierdurch wird erreicht, daß man in der Schalterbetätigungseinrichtung mit nur einer einzigen Betätigungsstange auskommt, die mehrere elektrische Schalter zu verschiedenen Zeitpunkten betätigt. Hierdurch wird die Schaltbetätigungseinrichtung besonders einfach und kommt mit einer geringsten Anzahl von Bauteilen aus.

Ist die Mantelfläche kegelig ausgebildet, so kann durch entsprechenden Abstand des elektrischen Schalters von der Mantelfläche der Betätigungsstange jeder beliebige Schaltpunkt eingestellt werden. Eine Betätigungsstange mit kegeliger Mantelfläche läßt sich auch besonders einfach herstellen und es können durch Wahl von verschie­ denen Neigungen von Kegeln verschiedene Schalthysteresen erreicht werden. Es ist aber auch möglich, an der Mantel­ fläche Stufen auszubilden, die gegenüber der kegeligen Mantelfläche den Vorteil haben, daß nur in bestimmten Stellungen der Betätigungsstange entsprechende Schalter betätigt werden, wodurch eine einfachere Einstellung der einzelnen Schaltpunkte erreicht wird. Dies wird auch durch den Versatz der Länsgachsen der Schaltglieder untereinander erreicht.

Zwecks Verbilligung, Gewichtsreduzierung sowie besonders einfacher Gestaltung des Gehäuses ist es vorteilhaft, daß das Gehäuse geteilt ist und daß das die Schalter auf­ nehmende Gehäuse auf dem Druckanschlußgehäuse zentriert ist und daß die Betätigungsstange über eine zentrale Öffnung in beiden Gehäuseteilen in den Schaltraum ragt und gegenüber dem Druckanschlußgehäuse mittels einer Dichtung gedichtet ist. Eine derartige Anordnung bietet sich immer dann an, wenn das Druckanschlußgehäuse der Schaltbetätigungsvorrichtung vom hydraulischen Druck beaufschlagt wird, da es hierbei gegenüber dem Gehäuse, welches die Schalter aufnimmt, höheren Belastungen aus­ gesetzt wird. Mit dieser Teilung können auch durch Wechsel der Betätigungsstange verschieden schaltende Betätigungseinrichtungen hergestellt werden, wobei nur die Kontur der Mantelfläche an der Betätigungsstange ver­ ändert werden muß. Eine Veränderung der Schalterbetäti­ gungseinrichtung kann auch dadurch erreicht werden, daß in weitere, freie Kanäle noch elektrische Schalter eingesetzt werden.

Da das die elektrischen Schalter aufnehmende Gehäuse nur als Halteorgan für die Schalter dient und daher geringen Belastungen ausgesetzt ist, ist es vorteilhaft, daß das Gehäuse aus Kunststoff hergestellt ist. Hierdurch können auch besonders schwierige Gehäuseformen einfach und preiswert hergestellt werden.

Damit die Schalthysterese eines elektrischen Schalters ohne Wechsel der Betätigungsstange problemlos verändert werden kann, ist an einem gehäusefesten Teil der Vor­ richtung ein Hebel drehbar gelagert, der über einen am freien Schenkel des Hebels befestigten Schieber auf der Mantelfläche der Betätigungsstange aufliegt und der zwischen dem Schieber und seiner Lagerung am Schaltglied anliegt. Durch verschieden lange Hebel sind verschiedene Übersetzungsverhältnisse an der Schalterbetätigungs­ einrichtung wählbar.

Die Schalthysterese des elektrischen Schalters kann bei einer vorgegebenen Hebellänge noch dadurch variiert werden, indem der Schieber auf dem Hebel verschiebbar und nach seiner Einstellung arretierbar ist. Der Schalt­ punkt des elektrischen Schalters ist dadurch einstellbar, daß er über eine in der Gehäusewand angeordnete Be­ festigungsvorrichtung im Kanal in einer gewünschten Lage arretierbar ist.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher be­ schrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Längsschnitt durch eine Schalterbe­ tätigungseinrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Mantelfläche am Ende der Be­ tätigungsstange kegelig ausgeführt ist,

Fig. 2 Schnitt senkrecht zur Längsachse der Be­ tätigungsstange gemäß der Schnittführung II-II nach Fig. 1,

Fig. 3 Teillängsschnitt eines weiteren Aus­ führungsbeispiels einer Schalterbe­ tätigungseinrichtung im Bereich des Schaltgehäuses mit kaskadeähnlichem Ver­ lauf der Mantelfläche am Ende der Be­ tätigungsstange und einem weiteren elektrischen Schalter an der Stirnseite des Schaltgehäuses und

Fig. 4 Teillängsschnitt im Bereich eines weiteren Ausführungsbeispiels eines elektrischen Schalters für eine Schalterbetätigungs­ einrichtung , bei der der Schalter über einen Hebel mit der Mantelfläche der Be­ tätigungsstange verbunden ist.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Schalterbetätigungsein­ richtung 1 mit einem Druckanschlußgehäuse 2 und einem auf dem Druckanschlußgehäuse 2 befestigten Schaltgehäuse 3 dargestellt. Das Druckanschlußgehäuse 2 und das Schalt­ gehäuse 3 verlaufen im wesentlichen konzentrisch zuein­ ander und sind über die zylindrische Mantelfläche 4 zentriert und beispielsweise durch Verschrauben oder Ver­ kleben an dieser Stelle miteinander fest verbunden. Auf der äußeren Mantelfläche des vorderen Abschnitts des Druckanschlußgehäuses 2 ist ein Außengewinde 5 ausge­ bildet, das zum Einschrauben der Schalterbetätigungsein­ richtung 1 in eine entsprechende, in der Zeichnung nicht dargestellten Gewindeanschlußbohrung einer Druckleitung dient.

Damit die Schalterbetätigungseinrichtung 1 mit einem vor­ gegebenen Anziehdrehmoment in eine Gewindeanschlußbohrung eingeschraubt werden kann, schließt sich in der Zeichnung rechts an das Gewinde 5 eine Sechskant 6 an. In der Zeichnung links neben dem Gewinde 5 ist eine Stufe 7 aus­ gebildet, an die sich ein zylindrischer Abschnitt 8 an­ schließt, an dem eine radial nach außen offene Ringnut 9 ausgebildet ist. Die Ringnut 9 dient zur Aufnahme eines in der Zeichnung nicht dargestellten Dichtrings, der das Druckanschlußgehäuse 2 gegenüber der Gewindeanschluß­ bohrung einer Druckleitung abdichtet.

Das im wesentlichen topfförmig ausgebildete Druckan­ schlußgehäuse 2 weist mit seiner Öffnung in der Zeichnung nach rechts und wird von dem Schaltgehäuse 3 ver­ schlossen. Der Boden 10 des Druckanschlußgehäuses 2 wird von einer zentralen Bohrung 11 durchdrungen, in der die Betätigungsstange 12 geführt wird. Die Betätigungsstange 12 ist gegenüber dem Druckanschlußgehäuse 2 durch eine in einer Ringnut 13 in der Bohrung 11 befestigten Lippen­ dichtung 14 druckdicht abgedichtet. Ein in der axialen Ringnut 13 reibschlüssig befestigter Ring 15 verhindert eine Herausfallen der Lippendichtung 14 aus dem Druckan­ schlußgehäuse 2.

Die Betätigungsstange 12 durchdringt das Druckanschlußge­ häuse 2 und ragt mit seinem Ende in eine zentrale Öffnung 16 des Schaltgehäuses 3. In dem von dem topfförmigen Druckanschlußgehäuse 2 gebildeten Raum 17 ist eine spiralförmige Druckfeder 18 ausgebildet, die die Be­ tätigungsstange 12 zylindrisch umgibt. Die Druckfeder 18 stützt sich am Schaltgehäuse 3 ab und drückt über eine im Querschnitt hutförmige Hülse 19 die Betätigungsstange 12 in der Zeichnung nach links in ihre Ausgangsstellung. Die Ausgangsstellung wird dadurch bestimmt, daß der radial innere Ringbund 20 der Hülse 19 an der Stirnfläche 21 einer Erhebung 22 des Bodens 10 anschlägt. Die Erhebung 22 wird von einem rohrförmigen Abschnitt gebildet, der von dem zylindrischen Abschnitt 23 der Hülse 19 umgeben wird und an deren Ende sich der radial äußere Ringbund 24 anschließt. Der innere Ringbund 20 liegt gleichzeitig an einem ringförmigen Absatz 25 der Betätigungsstange 12 an, so daß hierdurch, wie bereits erwähnt, die Be­ tätigungsstange 12 durch die Kraft der Druckfeder 18 in der Zeichnung nach links gedrückt wird.

In der Zeichnung rechts von dem Absatz 25 schließt sich an die Betätigungsstange 12 ein kegelstumpfförmiger Ab­ stand 26 an. Auf der Mantelfläche 27 des kegelstumpf­ förmigen Abschnitts 26 liegen gemäß Fig. 1 und 2 die Schaltglieder 28 der elektrischen Schalter 29 an. Die elektrischen Schalter 29 liegen im Schaltgehäuse 3 diametral gegenüber und sind in Kanälen 30, die die Gehäusewand 31 radial von außen durchdringen, geführt und mittels Gewindestifte 32 befestigt. Der Querschnitt der Kanäle 30 ist im wesentlichen der Umfangsfläche der elektrischen Schalter 29 angepaßt, damit eine leichte Montage und einer einwandfreien Führung der elektrischen Schalter 29 in den Kanälen 30 gewährleistet ist. Die Gewindestifte 32 sind von der Stirnseite des Schaltge­ häuses 3 aus in die Durchgangsgewindebohrungen 33 einge­ schraubt und drücken die elektrischen Schalter 29 gegen die den Gewindestiften 32 gegenüberliegende Wände 34 der Kanäle 30, so daß die elektrischen Schalter 29 gegenüber der Betätigungsstange 12 in einer bestimmten Lage ge­ halten werden.

Radial aus den Kanälen 30 ragen die aus den elektrischen Schaltern 29 hervortretenden Anschlußklemmen 35. Die An­ schlußklemmen 35 dienen zum Anschluß an einen mit einer Energiequelle verbundenen, in der Zeichnung nicht dar­ gestellten Verbraucher, beispielsweise einer Pumpe oder einer Warnlampe. Die Anschlußklemmen 35 sind innerhalb eines elektrischen Schalters 29 mit je einer in der Zeichnung nicht dargestellten Schaltervorrichtung, bei­ spielsweise einem Mikroschalter, verbunden, die über jeweils ein Schaltglied 28 betätigt werden.

ln Fig. 3 der Zeichnung ist ein weiteres Ausführungs­ beispiel eines Teilausschnitts eines Schaltgehäuses 3, in das die Betätigungsstange 12 hineinragt, dargestellt. Die Bezugszeichen für sinngemäß gleiche Teile wurden aus den Fig. 1 und 2 übernommen. Zur Vermeidung von Wieder­ holungen wird nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen.

Die Mantelfläche 27 der Betätigungsstange 12 verjüngt sich über die Stufen 36,37 zu ihrem vorderen Ende 38 hin. Die Stufen 36 und 37 lösen jeweils beim Überfahren der Schaltglieder 28 einen Schaltkontakt in den elektrischen Schaltern 29 aus, der durch radiales Verschieben der Schaltglieder 28 hervorgerufen wurde. Der Absatz 25 dient, wie bereits in Fig. 1 dargestellt, zur Anlage des inneren Ringbundes 20 der Hülse 19.

An der in der Zeichnung rechten Stirnseite des Schaltge­ häuses 2 erhebt sich an der Gehäusewand 31 ein in Längs­ richtung der Betätigungsstange 12 verlaufender Ansatz 39, der zur Aufnahme eines weiteren Kanals 40 dient und in dem ein elektrischer Schalter 41 geführt wird. Während die Stufen 36 und 37 jeweils eine andere Druckhöhe dar­ stellen, so stellt die Stirnfläche 42 der Betätigungs­ stange 12 mit der Schalteranordnung eine Endabschaltung, beispielsweise einen Überlastungsschutz, dar.

In Fig. 4 der Zeichnung liegt das Schaltglied 28 nicht, wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, direkt an der Mantelfläche 27 der Betätigungsstange 12 an, sondern es ist noch ein rechtwinkliger Hebel 43 dazwischen ge­ schaltet, der mit seinem kürzeren Abschnitt 44 drehbar an dem elektrischen Schalter 29 gelagert ist und mit seinem längeren Abschnitt 45 über einen auf diesem Abschnitt 45 verschiebbaren Schieber 46 auf der Mantelfläche 27 der Betätigungsstange 12 aufliegt. Der Schieber 46 ist im Betriebszustand fest mit dem Hebel 43 verbunden und kann zum Einstellen des Schaltpunkts auf dem Hebel 43 ver­ schoben werden.

Die Wirkungsweise der Schalterbetätigungseinrichtung ist folgende:

Wird beispielsweise das in der Zeichnung gemäß Fig. 1 dargestellte linke Ende der Betätigungsstange 12 mit hydraulischem Druckmittel oder mechanisch beaufschlagt, so bewegt sich die Druckstange 12 entgegen der Kraft der Druckfeder 18 nach rechts. Da die Mantelfläche 27 in Längsrichtung der Betätgungsstange 12 einen Kegel bildet, so werden bei der Bewegung der Betätigungsstange 12 die Schaltglieder 28 radial nach außen bewegt. Da nun jeder elektrischer Schalter 28 so eingestellt ist, daß der bei einer bestimmten Stellung der Betätigungs­ stange 12 ein- bzw. ausschaltet, so werden die elektrischen Schalter 28 in einer vorgegebenen Reihen­ folge betätigt. Mit einer Mehrzahl von elektrischen Schaltern 29 können beispielsweise verschiedene Druckbe­ reiche eines Hydrauliksystems überwacht und gesteuert werden. Beim Rückhub der Betätigungstange 12 werden die Schalter 28 entsprechend obiger Beschreibung, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, betätigt.

Die in Fig. 4 dargstellte Schalterbetätigungseinrichtung 1 ermöglicht mit ihrem Hebel 43 verschiedene Über­ setzungsverhältnisse, ohne daß der Kegel an der Mantel­ fläche 27 durch Wahl einer anderen Betätigungsstange 12 verändert werden muß. Hierdurch ist nicht nur die Schalt­ hysterese eines elektrischen Schalters einstellbar, sondern es können auch elektrische Schalter 29 mit unter­ schiedlichen Schaltwegen eingesetzt werden, da die Hebel­ übersetzung den vorliegenden Verhältnissen leicht ange­ paßt werden kann.

Claims (12)

1. Schalterbetätigungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer in einem Gehäuse von einem Betätigungsorgan gegen eine Federkraft verschieb­ baren Betätigungsstange, die mit elektrischen Schaltern in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gehäusewand (31) mehrere auf die Betätigungsstange (12) gerichtete Kanäle (30, 40) ausgebildet sind, die die Gehäusewand (31) durchdringen und in denen elektrische Schalter (29, 41) arretierbar sind, deren Schaltglieder (28) von der Betätigungsstange (12) betätigt werden.

2. Schalterbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (30) und die Schaltglieder (28) der elektrischen Schalter (29) radial zur Längsachse der Betätigungs­ stange (12) in der Gehäusewand (31) verlaufen.

3. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zur Betätigung der einzelnen Schaltglieder (28) an der Betätigungs­ stange (12) vorgesehene Mantelfläche (27) derart ausgebildet ist, daß beim Verschieben der Betäti­ gungsstange (12) die einzelnen Schaltglieder (28) von der Mantelfläche (27) in ihre Schaltpositionen gebracht werden.

4. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mantelfläche (27) kegelig ausgebildet ist.

5. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mantelfläche (27) Stufen (36 und 37) aufweist.

6. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Längsachsen der Schalt­ glieder (28) versetzt zueinander angeordnet sind.

7. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse der Schalterbetäti­ gungseinrichtung (1) geteilt ist und daß das die Schalter (29) aufnehmende Gehäuse (3) auf dem Druck­ anschlußgehäuse (2) zentriert ist und daß die Betätigungsstange (12) über eine zentrale Öffnung (16) in beiden Gehäuseteilen (2 und 3) in den Schaltraum ragt und gegenüber dem Druckanschluß­ gehäuse (2) mittels einer Dichtung (14) gedichtet ist.

8. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem voher­ gehenden Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das die elektrischen Schalter (29) aufnehmende Gehäuse (3) aus Kunststoff herge­ stellt ist.

9. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einem gehäusefesten Teil der Schalterbetätigungseinrichtung (1) ein Hebel (43) drehbar gelagert ist, der über einen am freien Schenkel des Hebels (43) befestigten Schieber (46) auf der Mantelfläche (27) der Betätigungsstange (12) aufliegt und der zwischen dem Schieber (46) und seiner Lagerung am Schaltglied (28) anliegt.

10. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schieber (46) auf dem Hebel (43) verschiebbar und nach der Einstellung arretierbar ist.

11. Schalterbetätigungseinrichtung nach einem vorher­ gehenden Anspruch, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein elektrischer Schalter (29) über eine in der Gehäusewand (31) angeordnete Befes­ tigungsvorrichtung (32) im Kanal (30) in einer gewünschten Lage arretierbar ist.

12. Schalterbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befes­ tigungsvorrichtung (32) aus einem die Gehäusewand (31) durchdringenden Gewindestift (32) besteht.