DE10120298A1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, bei dem durch einen in einem Schaltbereich verschiebbarem Brückenkontakt ein erster, ein zweiter und ein dritter elektrischer Kontakt entsprechend der Positionierung des Brückenkontaktes in drei verschiedenen Schaltkombinationen miteinander verschaltbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, bei dem durch einen in einem Schaltbereich verschiebbaren Brückenkontakt ein erster, ein zwei­ ter und ein dritter elektrischer Kontakt entsprechend der Positionierung des Brückenkontaktes in drei verschiedenen Schaltkombinationen mitein­ ander verschaltbar sind.

Grundsätzlich sind derartige elektrische Schalter bekannt. So wird bei­ spielsweise in der EP 0 931 701 A2 ein elektrischer Schalter beschrieben, mit dessen Hilfe sich eine erste elektrische Last von einer Batterie trennen läßt. Die Anschlußpunkte der Batterie und der ersten elektrischen Last sind räumlich voneinander getrennt und durch einen beweglichen Brüc­ kenkontakt elektrisch miteinander verbindbar. Neben dem Anschluß­ punkt der Batterie ist der Anschlußpunkt einer zweiten elektrischen Last angeordnet und durch ein Isolationsmaterial elektrisch von dem An­ schlußpunkt der Batterie isoliert. Dabei ist der Anschlußpunkt der zwei­ ten elektrischen Last derart plaziert, daß bei geschlossenem Stromkreis nicht nur die erste elektrische Last sondern auch die zweite elektrische Last durch den Brückenkontakt elektrisch mit der Batterie verbunden ist.

Zum Öffnen oder Schließen des elektrischen Schalters ist der Brücken­ kontakt manuell oder mittels eines elektrischen Antriebsmittels bewegbar. Dabei ist das Antriebsmittel durch ein vorbestimmtes Signal aktivierbar, welches beispielsweise durch eine Diebstahlwarnanlage oder bei einem Unfall durch einen Beschleunigungssensor erzeugt werden kann. Auf die­ se Weise läßt sich beispielsweise die gesamte Elektronik eines Kraftfahr­ zeuges von der Stromversorgung abkoppeln.

Als problematisch erweist sich bei derartigen elektrischen Schaltern mit drei Anschlußpunkten jedoch die Realisierbarkeit und die Qualität der elektrischen Verbindung zwischen den drei Anschlußpunkten. So kann ein erhöhter Kontaktdruck nötig sein, um alle drei Anschlußpunkte gleichzeitig zuverlässig miteinander zu verbinden, was zu einer schwer­ gängigen Bedienung des elektrischen Schalters oder zu einer Erhöhung der Anzahl der Brückenkontakte führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art mit einfacherem Aufbau und höherer Kon­ taktqualität und -sicherheit zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein elektrischer Schalter mit den Merkma­ len des Anspruch 1 vorgesehen. Ein erfindungsgemäßer elektrischer Schalter zeichnet sich dadurch aus, daß der Brückenkontakt hülsenför­ mig ausgebildet ist und je nach Position den ersten und zweiten, nur den dritten oder alle drei Kontakte umschließt. Aufgrund dieser Ausbildung ist die Kontaktfläche zwischen den jeweiligen Kontakten und dem Brücken­ kontakt maximiert, was in einer höheren Kontaktqualität resultiert, ohne daß der Kontaktdruck erhöht werden muß.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die Kontakte des elektrischen Schalters zumindest in einem Schaltbereich eine im we­ sentlichen zylindrische Form auf, wobei der Schaltbereich einen ersten Teilbereich, einen zweiten Teilbereich und einen dritten Teilbereich um­ faßt. Aufgrund dieser zylindrischen Form wird bei vorgegebenem Durch­ messer der Kontakte eine maximale Oberfläche derselben erreicht, was zu der bereits erwähnten Maximierung der Kontaktfläche beiträgt und somit die Kontaktqualität weiter erhöht.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung verlaufen der erste und der zweite Kontakt in dem ersten Teilbereich parallel zueinander, weisen jeweils einen zumindest annähernd halbkreisförmigen Querschnitt auf und grenzen, durch ein Isolationsmaterial elektrisch voneinander ge­ trennt, mit ihren jeweiligen ebenen Flächen aneinander, so daß sie zu­ sammen eine im wesentlichen zylindrische Gestalt bilden. Vorteilhafter­ weise weist in dem zweiten Teilbereich der dritte Kontakt einen im we­ sentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. In beiden Teilbereichen wird al­ so die angestrebte zylindrische Form der Kontakte bewahrt. Beindet sich der Brückenkontakt in dem ersten Teilbereich, so sind der erste Kontakt und der zweite Kontakt elektrisch miteinander verbunden. Befindet sich der Brückenkontakt dagegen in dem zweiten Teilbereich, so ist keiner der drei Kontakte mit einem anderen verbunden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erindung ist der dritte Teilbereich als Überlappungsbereich ausgebildet, in dem alle drei Kontakte überlap­ pen, wobei sie zumindest in diesem Bereich durch ein Isolationsmaterial elektrisch gegeneinander isoliert sind. Nur wenn der Brückenkontakt in diesem Überlappungsbereich plaziert ist, sind alle drei Kontakte elektrisch miteinander verbunden.

Eine besonders vorteilhafte bauliche Ausführung eines erfindungsgemä­ ßen elektrischen Schalters sieht zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt im Überlappungsbereich eine sich über die gesamte Län­ ge des Überlappungsbereiches erstreckende Aussparung und einen dritten Kontakt vor, der im Überlappungsbereich komplementär zu dieser Aus­ sparung derart ausgebildet ist, daß er in die Aussparung eingreift, so daß sich insgesamt eine im wesentlichen zylindrische Gestalt ergibt. Aufgrund dieser Ausbildung bilden die drei Kontakte auch im Überlappungsbereich die angestrebte zylindrische Form. Dies ermöglicht es dem hülsenförmigen Brückenkontakt im Überlappungsbereich alle drei Kontakte gleichzeitig elektrisch miteinander zu verbinden.

Als vorteilhaft erweist es sich, wenn jeder der drei Teilbereiche zumindest etwa die Länge des Brückenkontaktes aufweist. Auf diese Weise ist eine eindeutige Positionierung des Brückenkontaktes in jedem der drei Teilbe­ reiche gewährleistet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der In­ nendurchmesser des hülsenförmigen Brückenkontaktes im mittleren Be­ reich des Brückenkontaktes kleiner als an den Enden des Brückenkon­ taktes, wobei der minimale Innendurchmesser derart gewählt ist, daß der Brückenkontakt mit einer Vorspannung an den Kontakten anliegt. Da­ durch wird ein fester Sitz des Brückenkontaktes auf den jeweiligen zu kontaktierenden Kontakten erreicht, was einen erfindungsgemäßen elek­ trischen Schalter unempfindlicher gegenüber Vibrationen macht.

Nachfolgend wird die vorliegende Erindung rein beispielhaft anhand vor­ teilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen elektrischen Schalters;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Überlappungsbereich ohne Brückenkontakt;

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht der drei Kontakte im . Überlappungsbereich;

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht der drei Kontakte im Überlappungsbereich in einer alternativen Ausführungsform; und

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf den Überlappungsbereich mit Brückenkontakt.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen elektrischen Schalter mit einem Schaltbereich 10, der einen ersten Teilbereich 12, einen zweiten Teilbe­ reich 14 und einen dritten Teilbereich 16 umfaßt. Der elektrische Schalter umfaßt einen ersten Kontakt 18, einen zweiten Kontakt 20, einen dritten Kontakt 22 und einen Brückenkontakt 24, wobei die Kontakte 18-22 aus einem elektrisch leitenden Material gebildet sind.

In dem ersten Teilbereich 12 verlaufen der erste Kontakt 18 und der zweite Kontakt 20 parallel zueinander. Dabei weisen sie jeweils einen zumindest annähernd halbkreisförmigen Querschnitt auf und grenzen mit ihren jeweiligen ebenen Flächen aneinander, so daß sie zusammen eine im wesentliche zylindrische Gestalt bilden. Durch ein Isolationsmaterial 26, das zwischen ihren ebenen Flächen angeordnet ist, sind der erste Kontakt 18 und der zweite Kontakt 20 elektrisch voneinander getrennt.

In dem zweiten Teilbereich 14 verläuft der dritte Kontakt 22, der dort ei­ nen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

Der dritte Teilbereich 16 ist als Überlappungsbereich ausgebildet. Hier überlappen sich alle drei Kontakte 18-22. Durch das Isolationsmaterial 26 sind die drei Kontakte 18-22 im Überlappungsbereich 16 elektrisch gegen­ einander isoliert.

Im Überlappungsbereich 16 ist zwischen dem ersten Kontakt 18 und dem zweiten Kontakt 20 eine sich über die gesamte Länge des Überlappungs­ bereiches 16 erstreckende Aussparung vorgesehen (Fig. 2). Dabei weisen der erste Kontakt 18 und der zweite Kontakt 20 jeweils einen zumindest annähernd kreissektorförmigen Querschnitt auf (Fig. 3), wobei die geraden Seiten 30, 32 der kreissektorförmigen Querschnitte zueinander orientiert sind und im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

Der dritte Kontakt 22 ist im Überlappungsbereich 16 komplementär zu der zwischen dem ersten Kontakt 18 und dem zweiten Kontakt 20 gebil­ deten Aussparung ausgebildet, daß heißt der dritte Kontakt 22 weist im Überlappungsbereich 16 einen zumindest annähernd rechteckigen Quer­ schnitt mit zwei im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Längs­ seiten 34, 36 und zwei konvex gekrümmten Schmalseiten 38, 40 auf.

Durch das Eingreifen des dritten Kontaktes 22 in die Aussparung ergibt sich insgesamt eine im wesentlichen zylindrische Gestalt der drei Kon­ takte 18-22 auch im Überlappungsbereich 16.

In einer alternativen Ausbildung des Überlappungsbereiches 16 weist die zwischen dem ersten Kontakt 18 und dem zweiten Kontakt 20 gebildete Aussparung keinen annähernd rechteckigen Querschnitt, sondern einen zumindest annähernd dreieckigen Querschnitt auf (Fig. 4). Auch bei dieser Ausführungsform weisen der erste Kontakt 18 und der zweite Kontakt 20 einen zumindest annähernd kreissektorförmigen Querschnitt auf, jedoch verlaufen die geraden Seiten 30, 32 nicht parallel zueinander, sondern bilden einen Winkel im Bereich von etwa 30° bis etwa 90°. Auf diese Weise ist zwischen dem ersten Kontakt 18 und dem zweiten Kontakt 20 eine Aussparung gebildet, die einen kuchenstückähnlichen Querschnitt auf­ weist. Greift ein entsprechend komplementär ausgebildeter Kontakt 22 in diese Aussparung ein, so ergibt sich wieder eine im wesentlichen zylindri­ sche Form der Kontakte.

Die drei Kontakte 18-22 werden von dem hülsenförmige Brückenkontakt 24 umschlossen (Fig. 1). Der Brückenkontakt 24 ist aus einem elektrisch leitenden Material gebildet. Wie Fig. 5 zeigt, ist sein Innendurchmesser im mittleren Bereich des Brückenkontaktes 24 kleiner als an den Enden 42, 44 des Brückenkontaktes 24, so daß die innere Oberfläche 46 des Brük­ kenkontaktes 24 eine konvexe Wölbung aufweist. Der minimale Innen­ durchmesser des Brückenkontaktes 24 ist auf den Durchmesser der Kontakte 18-22 angepaßt und gerade so gewählt, daß der Brückenkontakt 24 mit einer Vorspannung an den Kontakten 18-22 anliegt.

Wie Fig. 1 zeigt, ist der Brückenkontakt 24 innerhalb des Schaltbereiches 10 in Richtung A entlang der Kontakte 18-20 von einem der Teilbereiche 12-16 in einen anderen manuell oder mittels eines Antriebsmittels (nicht gezeigt) verschiebbar. Das Antriebsmittel kann beispielsweise einen Elek­ tromotor aufweisen, der durch eine Diebstahlwarnanlage oder bei einem Unfall aktivierbar ist und zu einer vorbestimmten Verschiebung des Brüc­ kenkontaktes im Schaltbereich 10 führt. Im Falle von beispielsweise am Kraftfahrzeug durchzuführenden Wartungsarbeiten kann der Brücken­ kontakt 24 gegebenenfalls auch mit der Hand zu bewegen sein.

Beindet sich der Brückenkontakt 24 in dem ersten Teilbereich 12, so sind . der erste Kontakt 18 und der zweite Kontakt 20 durch den Brückenkon­ takt 24 umschlossen und elektrisch miteinander verbunden. Ist der Brüc­ kenkontakt 24 in dem zweiten Teilbereich 14 positioniert, so umschließt er lediglich den dritten Kontakt 22, so daß keiner der Kontakte 18-22 elektrisch mit einem anderen verbunden ist. Lediglich im Überlappungs­ bereich 16 sind alle drei Kontakte 18-22 durch den Brückenkontakt 24 elektrisch miteinander verbunden.

Je nach Teilbereich 12-16, in den der Brückenkontakt 24 bewegt wird, sind also verschiedene Schaltzustände des elektrischen Schalters, das heißt verschiedene Verbindungskombinationen zwischen den drei Kon­ takten 18-22 einstellbar. Damit eine exakte Positionierung des Brücken­ kontaktes 24 in einem der Teilbereiche 12-16 möglich ist, weist jeder der drei Teilbereiche 12-16, insbesondere aber der Überlappungsbereich 16 mindestens etwa die Länge des Brückenkontaktes 24 auf.

Bezugszeichenliste

10

Schaltbereich

12

erster Teilbereich

14

zweiter Teilbereich

16

dritter Teilbereich, Überlappungsbereich

18

erster Kontakt

20

zweiter Kontakt

22

dritter Kontakt

24

Brückenkontakt

26

Isolationsmaterial

30

gerade Seite

32

gerade Seite

34

Längsseite

36

Längsseite

38

Schmalseite

40

Schmalseite

42

Ende

44

Ende

46

innere Oberfläche
A Verschieberichtung

Claims (10)

1. Elektrischer Schalter, bei dem durch einen in einem Schaltbereich (10) verschiebbaren Brückenkontakt (24) ein erster, ein zweiter und ein dritter elektrischer Kontakt (18, 20, 22) entsprechend der Posi­ tionierung des Brückenkontaktes (24) in drei verschiedenen Schalt­ kombinationen miteinander verschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Brückenkontakt (24) hülsenförmig ausgebildet ist und je nach Position den ersten und zweiten, nur den dritten oder alle drei Kontakte umschließt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Kontakte (18, 20, 22) zumindest in einem Schaltbereich (10) eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen, wobei der Schaltbereich (10) einen ersten Teilbereich (12), einen zweiten Teil­ bereich (14) und einen dritten Teilbereich (16) umfaßt.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Teilbereich (12) der erste Kontakt (18) und der zweite Kontakt (20) parallel zueinander verlaufen, jeweils einen zu­ mindest annähernd halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und, durch ein Isolationsmaterial (26) elektrisch voneinander getrennt, mit ihren jeweiligen ebenen Flächen aneinander grenzen, so daß sie zusammen eine im wesentlichen zylindrische Gestalt bilden.

4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Teilbereich (14) der dritte Kontakt (22) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Teilbereich (16) als Überlappungsbereich ausgebildet . ist, in dem alle drei Kontakte (18, 20, 22) überlappen, wobei sie zu­ mindest in diesem Bereich durch ein Isolationsmaterial (26) elek­ trisch gegeneinander isoliert sind.

6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Kontakt (18) und dem zweiten Kontakt (20) im Überlappungsbereich (16) eine sich über die gesamte Länge des Überlappungsbereiches (16) erstreckende Aussparung vorgese­ hen ist, und daß der dritte Kontakt (22) im Überlappungsbereich (16) komplementär zu dieser Aussparung derart ausgebildet ist, daß er in die Aussparung eingreift, so daß sich insgesamt eine im we­ sentlichen zylindrische Gestalt ergibt.

7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kontakt (18) und der zweite Kontakt (20) im Überlappungsbereich (16) jeweils einen zumindest annähernd kreissektor­ förmigen Querschnitt aufweisen, und daß zwischen dem ersten Kontakt (18) und dem zweiten Kontakt (20) im Überlappungsbereich (16) eine sich über die gesamte Länge des Überlappungsbereiches (16) erstreckende Aussparung vorgesehen ist, die einen zumindest annähernd rechteckigen Querschnitt mit zwei im wesentlichen par­ allel zueinander verlaufenden Längsseiten und zwei konvex ge­ krümmten Schmalseiten aufweist.

8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Kontakt (22) im Überlappungsbereich (16) einen zu­ mindest annähernd rechteckigen Querschnitt mit zwei im wesentli­ chen parallel zueinander verlaufenden Längsseiten (34, 36) und zwei konvex gekrümmten Schmalseiten (38, 40) aufweist.

9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der drei Teilbereiche (12, 24, 16) zumindest etwa die Län­ ge des Brückenkontaktes (24) aufweist.

10. Elektrischer Schalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des hülsenförmigen Brückenkontaktes (24) im mittleren Bereich des Brückenkontaktes (24) kleiner ist als an den Enden (42, 44) des Brückenkontaktes (24), wobei der mini­ male Innendurchmesser derart gewählt ist, daß der Brückenkontakt (24) mit einer Vorspannung an den Kontakten (18, 20, 22) anliegt.