Vorrichtung zum reversierenden Umschalten eines Antriebsmotors

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 (DE-A-40 12 399).

Eine Automatisierung von Schließvorrichtungen fördert einerseits die Bequemlichkeit, birgt andererseits aber die Gefahr von Verletzungen. Dies gilt insbesondere für Schließvorrichtungen bei Kraftfahrzeugen, da sich der Fahrzeugführer beim Fahren primär auf den Verkehr konzentriert und durch ungewolltes Betätigen der Schließvorrichtungen für sich und seine Mitfahrer eine nicht unerhebliche Gefährdung auslösen. So ist es leicht möglich, daß beim Schließen eines Fensters oder Schiebedachs Körperteile eingeklemmt und ggf. auch verletzt werden.

Bekannt sind Schalter, die mittig oder einseitig gelagert sind und bei unbeabsichtigtem Betätigen Vorzugsrichtungen aufweisen. Mit diesen Schaltern kann jedoch ein unbeabsichtigtes, durch zufällige Berührung ausgelöstes Schließen des Verschlußteils, also z. B. eines Fensters oder Schiebedachs, nicht verhindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, mit der es gelingt, zufällige, ungewollte Betätigungen des Umschalttasters vor allem in Schließrichtung, zu verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen genannt.

Erfindungsgemäß gelingt es durch eine geschickte Ausbildung des zum Tastumschalter gehörigen Betätigungselementes, zumindest für die zum Schließen des Verschlußteils erforderliche Schaltstellung, eine Vorzugsrichtung vorzusehen, die zufällige, ungewollte Betätigungen ausschließt. Weiterhin ist der Tastumschalter mit einer dritten Schaltstellung versehen, bei der er beide Pole des Antriebsmotors auf ein gemeinsames Potential umschaltet, wobei dann eine Betätigungskraft, die diese Schaltstellung auslöst, ins Leere geht, weil sich der Antriebsmotor trotz erfolgter Umschaltung keine Spannung erhält. Dieser Aufbau schafft die Voraussetzung dafür, daß durch zufällige Berührung ausgelöste Betätigungskräfte mit der Vorzugsrichtung für ins Leere gehende Betätigungen übereinstimmen.

In zweckmäßiger Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß das Betätigungselement zweiseitig Lager besitzt, und so ausgebildet ist, daß bezüglich der jeweiligen Betätigungskraft drei Vorzugsrichtungen entstehen, von denen jede bei entsprechender Richtung der Betätigungskraft zu einer bestimmten Schaltstellung führt. Eine in Bezug auf das zweiseitige Lager symmetrisch aufgebaute Kontaktanordnung, ist dabei von Vorteil.

Weiterhin ist vorgesehen, dem Betätigungselement durch seine zweiseitige Lagerung einen der Betätigungsrichtung entsprechenden beidseitig parallellaufenden oder jeweils einseitigen Betätigungshub zu ermöglichen, so daß zwei Umschaltkontakte des Tastumschalters gemeinsam oder jeweils einer von beiden umgeschaltet werden können.

Durch eine entsprechende Formgebung des Betätigungselementes gelingt es, daß zufällige, ungewollte Betätigungen des Betätigungselementes in Richtung eines parallellaufenden Betätigungshubs wirken, während zumindest der zu einem Schließen des Verschlußteils führende Betätigungshub einer sich in seiner Richtung deutlich unterscheidenden Betätigungskraft bedarf.

Für die Formgebung des Betätigungselementes sind verschiedene Varianten denkbar, die jedoch im wesentlichen darin übereinstimmen, daß es zum einseitigen Umschalten in der einen oder anderen Richtung eines Schwenkens des Betätigungselementes um eine seiner beiden Lagerstellen bedarf, wo dann die andere Lagerstelle den jeweiligen Betätigungshub ermöglicht. Die Betätigungsflächen und die auf sie einwirkenden Betätigungskräfte müssen entsprechend angeordnet sein. Ein erstes Betätigungselement ist dementsprechend so aufgebaut, daß eine erste Betätigungsfläche mit der Einbauebene des Tastumschalters einen spitzen Winkel bildet und dabei wie der Schenkel bei einem liegenden V sich so von der Einbauebene entfernt, daß außer der auf der Oberseite des Schenkels liegenden ersten Betätigungsfläche auf seiner Unterseite noch eine zweite Betätigungsfläche zugänglich ist. Der Tastumschalter ist dabei vorzugsweise so aufzubauen, daß gerade über die zweite Betätigungsfläche ein Auslösen der Schließfunktion des Verschlußteils erfolgt, da ein zufälliges Berühren dieser etwas verborgenen Betätigungsfläche so gut wie ausgeschlossen ist.

Das ungewollte Ausüben einer Betätigungskraft auf die erste Betätigungsfläche, über die ein Öffnen des Verschlußteils herbeigeführt wird, ist unkritisch, da beim Öffnen keine Einklemmgefahr besteht. Um jedoch auch ein unerwünschtes Öffnen zu vermeiden, ist in einer Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, das Betätigungselement im wesentlichen T-förmig oder pilzförmig zu gestalten und auf seiner der Einbauebene des Tastumschalters zugewandten Unterseite, eine erste und eine zweite Betätigungsfläche vorzusehen. Da auf beide Betätigungsflächen eine von der Einbauebene wegführende Betätigungskraft ausgeübt werden muß, wird deren Richtung mit zufällig wirkenden in der Regel von oben kommenden Kräften nicht korrespondieren. Demgegenüber ist dafür gesorgt, daß alle in Richtung auf die Einbauebene wirkenden zufälligen Betätigungskräfte zu einem gemeinsamen Umschalten der beiden Umschaltkontakte führen.

Um zufällige, von der Seite kommende Kräfte mit einer nicht vorhersehbaren Wirkrichtung grundsätzlich abzuwehren, ist es von Vorteil, das Betätigungselement mit einem Rahmen zu umgeben, der nur einen ganz gezielten Zugriff zur ersten und zweiten Betätigungsfläche, z. B. mit Hilfe eines Fingers ermöglicht.

Damit über das Betätigungselement ein Betätigungshub ausgeübt werden kann, ist dieses senkrecht zur Einbauebene in zwei Zapfenlager beweglich auf dem Unterteil des Tastumschalters angeordnet. Ausgehend von dem Betätigungselement übertragen zwei Steuerteile entsprechend der jeweiligen Betätigungsrichtung den Betätigungshub auf einen oder beide Umschaltkontakte, die in Ruhestellung an einem ersten Kontakt und während einer Betätigung an einem zweiten Kontakt anliegen. Da die Umschaltkontakte als Federschnappkontakte ausgebildet sind, genügt bereits ein sehr kleiner Betätigungshub in Richtung der Einbauebene, um ein Umschalten zu bewirken. Zufällige Betätigungen führen also regelmäßig zu einer gemeinsamen Betätigung beider Umschaltkontakte, so daß ein Stromfluß durch den Antriebsmotor verhindert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1

den prinzipiellen Aufbau eines für die erfindungsgemäße Vorrichtung geeigneten Tastumschalters,

Fig. 2

ein Schaltbild zum reversierenden Umschalten eines Antriebsmotors mit Hilfe des Tastumschalters nach Fig. 1,

Fig. 3

eine alternative Ausbildung des in Fig. 1 dargestellten Betätigungselementes.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, besitzt der Taster T ein seiner Wirkungsweise angepaßtes Betätigungselement 1, das über eine Einbauebens E hinausragt. Das Betätigungselement 1 ist über zwei sich vertikal zur Einbauebene E erstreckende ovale Zapfenlager 8, 9 und in diesen verschiebbare Lagerzapfen 10, 11 mit dem Unterteil des Tastumschalters T verbunden. Es ist dabei ein Frage des konstruktiven Aufbaus, ob die Lagerzapfen 10, 11 oder die Zapfenlager 8, 9 dem Betätigungselement 1 zugeordnet sind.

Der kontaktgebende Teil des Tastumschalters T ist bis zu den Zapfenlagern 8, 9 symmetrisch aufgebaut, so daß links und rechts der Mittellinie jeweils ein gleich aufgebauter und gleich wirkender Umschalter vorgesehen ist. Beide Umschalter besitzen einen Umschaltkontakt 2, 3, der von einer Schnappfeder getragen wird, die ihrerseits in Federlagern 4, 5 gehalten ist. Das Betätigungselement 1 steht über je ein Steuerteil 6, 7 mit dem zugehörigen Umschaltkontakt 2, 3 in Wirkverbindung, so daß ein ausgeübter Betätigungshub den jeweiligen Umschaltkontakt 2, 3 von seiner Ruhestellung, in der er an einem ersten Kontakt 14, 15 anliegt in eine Umschaltstellung schnappen läßt, in der er einen zweiten Kontakt 12, 13 solange kontaktiert, solange die Betätigungskraft anliegt. Beim Wegfall der Betätigungskraft kippt der Umschaltkontakt in seine Ruhestellung zurück.

Das Betätigungselement 1 wird in seiner Ruhestellung durch die Federn der Umschaltkontakte 2, 3 über die Steuerteile 6, 7 in Waage gehalten und an die obere Begrenzung der Zapfenlager 8, 9 gedrückt. Durch seine besondere Formgebung entsprechend einem liegenden V entsteht eine erste Betätigungsfläche C1 auf der Oberseite des sich im spitzen Winkel von der Einbauebene abspreizenden Schenkels und eine zweite Betätigungsfläche C2 auf seiner Unterseite. Es bleibt noch eine Betätigungsfläche C3, die aber für die Funktion des Tastumschalters T keine Bedeutung hat, sondern nur in Verbindung mit zufälligen, ungewollten Betätigungskräften von Bedeutung ist.

Die auf die einzelnen Betätigungsflächen C1, C2, C3 des Betätigungselementes 1 wirkenden Betätigungskräfte F1 bis F4 sollen jeweils ganz betimmte Schaltstellungen auslösen, die nach dem Schaltbild in Figur 2 zu erläutern sind. Hiernach liegt ein zweipoliger Tastumschalter T zwischen einem Antriebsmotor M und einer Spannungsquelle U. In der Ruhestellung des Tastumschalters T liegen beide Pole A, B des Antriebsmotors M über die Kontakte 14, 15 an Minuspotential der Spannungsquelle U. Der Antriebsmotor M erhält somit keinen Strom. Wird jedoch einer der beiden Polen A, B über den zugehörigen Umschaltkontakt 2, 3 auf einen zweiten Kontakt 12, 13 umgeschaltet, so wird er über diesen Kontakt mit dem Pluspotential der Spannungsquelle U verbunden und es kann ein Strom durch den Antriebsmotor fließen. Die Stromflußrichtung und damit die Drehrichtung des Antriebsmotors M ist davon abhängig, ob der Pol A oder der Pol B umgeschaltet wird. Es sei angenommen, daß ein Umschalten des Pols A auf den zweiten Kontakt 12 das Schließen eines beliebigen Verschlußteils, wie eines Fensters oder Schiebedachs bewirkt, während das Umschalten des Pols B auf den zweiten Kontakt 13 das Verschlußteil wieder öffnet. Ein gemeinsames Umschalten beider Umschaltkontakte 2, 3 würde demgegenüber beide Pole A, B auf Pluspotential der Spannungsquelle U legen, und somit den Antriebsmotor in Ruhestellung belassen.

Bei gleichen Bezugszeichen für die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kontakte wird die vorbeschriebene Schließfunktion durch die Betätigungskraft F2 ausgelöst. Hierbei muß eine Schwenkbewegung um den rechtsseitigen Lagerzapfen 11 erfolgen, die dem Betätigungselement 1 einen Betätigungshub im Bereich des Lagerzapfens 10 ermöglicht und damit ein Umschalten des Umschaltkontaktes 2 bewirkt. Demgegenüber wird die Öffnungsfunktion durch eine Betätigungskraft F1 herbeigeführt, die zu einem Schwenken um den Lagerzapfen 10 führt und einen Betätigungshub im Bereich des Lagerzapfens 11 ermöglicht und damit den Umschaltkontakt 3 umschaltet. Von zufälligen Berührungen ausgehende Betätigungskräfte F3, F4 bewirken einen parallelen Betätigungshub im Bereich beider Lager und schalten somit beide Umschaltkontakte 2, 3 gemeinsam um.

Zum Auslösen der Schließfunktion ist nach Fig. 1 somit eine schräg von unten kommende Betätigungskraft F2 erforderlich, die durch zufällige Berührung normalerweise nicht entstehen kann. Um die zwar seltenen, aber in ihrer Auswirkung nicht sicher vorhersehbaren seitlichen Berührungen zu verhindern, ist es von Vorteil, das Betätigungselement mit einem schützenden Rahmen 16 zu umgeben, der seitliche Betätigungskräfte grundsätzlich ausschließt.

Nach Fig. 3 läßt sich eine weitere Verbesserung dadurch erzielen, daß einerseits die Schließfunktion und andererseits die Öffnungsfunktion über die Betätigungsflächen C4, C2 ausgelöst werden, die nur durch einen gezielten Zugriff zur Erzeugung der Betätigungskräfte F8, F9 zugänglich sind, so daß zufällige Berührungskräfte F5, F6, F7 ohne Einfluß auf diese Betätigungsflächen C2, C4 bleiben. Die hierfür geeignete T-förmige oder pilzförmige Getaltung des Betätigungselementes 1 muß eine bequemen Zugriff mit einem oder zwei Fingern ermöglichen, so daß die schräg von unten kommenden Betätigungskräfte F8, F9 leicht ausgeübt werden können.