DE102005023516B4 - Electric switch - Google Patents

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Abstract

Beschrieben wird ein elektrischer Schalter mit ortsfesten und mit bewegbaren Kontaktelementen und mit einem Betätigungselement, das mit einem an mindestens einem bewegbaren Kontaktelement anliegenden Ansteuerelement kooperiert, welches über mindestens eine flexibel und dünn ausgebildete Verbindungsstrebe einstückig an ein aus Kunststoff hergestelltes Trägerelement angeformt ist, wobei das Ansteuerelement über eine Verbindungsstrebe an das Trägerelement angeformt ist, welche einen Abschnitt mit einem verringerten Querschnitt aufweist.Described is an electrical switch with stationary and movable contact elements and with an actuating element which cooperates with a voltage applied to at least one movable contact element drive element, which is integrally formed via at least one flexible and thin connecting strut integrally formed on a plastic carrier element, wherein the drive element is formed via a connecting strut to the support element, which has a portion with a reduced cross-section.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit ortsfesten und mit bewegbaren Kontaktelementen und mit einem Betätigungselement, das mit einem an mindestens einem bewegbaren Kontaktelement anliegenden Ansteuerelement kooperiert, welches über mindestens eine flexibel und dünn ausgebildete Verbindungsstrebe einstückig an ein aus Kunststoff hergestelltes Trägerelement angeformt ist.The present invention relates to an electrical switch with stationary and movable contact elements and with an actuating element which cooperates with a voltage applied to at least one movable contact element drive element which is integrally formed via at least one flexible and thin connecting strut integrally formed on a plastic carrier element.

Ein Schalter, bei dem ein Ansteuerelement, ausgebildet als ein Betätigungsplättchen, über Verbindungsstreben an ein Trägerelement angeformt ist, ist in der deutschen Patentschrift DE 198 12 249 C1 beschrieben. Bei diesem bekannten Schalter hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die Betätigungsplättchen jeweils über mehrere Verbindungsstreben an das Trägerelement angeformt sind. Hierdurch sind die auf die Betätigungsplättchen wirkenden Haltekräfte relativ groß, was sich negativ auf die Schalthaptik auswirkt.A switch in which a drive element, designed as an actuating plate, is integrally formed on connecting struts to a carrier element, is in the German patent DE 198 12 249 C1 described. In this known switch, it has proved to be disadvantageous that the actuating plates are formed in each case via a plurality of connecting struts to the carrier element. As a result, the holding forces acting on the actuating platelets are relatively large, which has a negative effect on the switching feel.

In einer Ausführungsform der DE 198 12 249 C1 sind Betätigungsplättchen an einen zum Trägerelement gehörenden Rahmen angespritzt. Mit dem Rahmen können auch mehrere Betätigungsplättchen verbunden sein. Der Rahmen weist einen Anguß auf, über den in der Spritzform alle Betätigungsplättchen über die jeweiligen Anbindungen befüllt werden.In one embodiment of the DE 198 12 249 C1 Actuating plates are molded onto a frame belonging to the carrier element. The frame can also be connected to several actuating plates. The frame has a sprue over which all actuating platelets are filled via the respective connections in the injection mold.

Die Anbindungen, welche die Verbindungstreben ausbilden, bleiben auch im montierten Zustand des Schalters mit den Betätigungsplättchen verbunden, da ein Entfernen der Verbindungsstreben mit einem zusätzlichen Aufwand verbunden wäre. Zudem ermöglichen die Verbindungstreben eine genau plazierte Anordnung der Betätigungsplättchen innerhalb des Trägerelements.The connections, which form the connection struts, remain connected to the actuating plates even in the mounted state of the switch, since a removal of the connecting struts would be associated with an additional effort. In addition, the connecting struts allow a precisely placed arrangement of the actuating plate within the support element.

Die Anbindung erzeugt jedoch ein Widerstandsmoment gegen die Betätigungsrichtung und dadurch einen ungewollten haptischen Einfluß. Der Querschnitt der Anbindung ist aus spritztechnischen Gründen annähernd quadratisch. Für eine geringere haptische Beeinflussung wäre aber ein in Bewegungsrichtung flach liegendes Rechteckprofil günstiger. Das Spritzen einer flachen und langen Struktur, wie sie das Betätigungsplättchen mit dem angeformten Verbindungssteg darstellt ist allerdings mit nur einer Spritzdüse schwierig oder sogar ausgeschlossen, da die Struktur noch vor der endgültigen Ausformung erkalten würde. Ein Ausweg besteht darin, eine solche Struktur durch mehrere Spritzdüsen auszuformen. Dies ist aber nicht nur sehr aufwendig, sondern führt auch zu thermischen Problemen bei der Herstellung eines kleinbauenden Schalters.However, the connection creates a moment of resistance against the actuating direction and thus an unwanted haptic influence. The cross-section of the connection is approximately square for injection-technical reasons. For a lower haptic influence but would be flat in the direction of lying rectangular profile cheaper. The spraying of a flat and long structure, as it represents the actuating plate with the integrally formed connecting web is difficult or even impossible with only one spray nozzle, since the structure would cool down even before the final molding. One way out is to mold such a structure by several spray nozzles. However, this is not only very expensive, but also leads to thermal problems in the manufacture of a small-sized switch.

Es stellte sich daher die Aufgabe, einen gattungsgemäßen elektrischen Schalter zu schaffen, der auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist und bei den die Anbindung des Ansteuerelements mit dem Trägerelement einen möglichst geringen Einfluß auf die Schalthaptik ausübt.It was therefore an object to provide a generic electrical switch that can be produced in a simple and cost-effective manner and in which the connection of the drive element with the support element exerts the least possible influence on the switching feel.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ansteuerelement über eine einzige Verbindungsstrebe an das Trägerelement angeformt ist, und die Verbindungsstrebe (2) einen Abschnitt mit einem zum Querschnitt der Verbindungsstrebe (2) verringerten Querschnitt aufweist.This object is achieved in that the drive element is integrally formed on a single connecting strut to the carrier element, and the connecting strut ( 2 ) a section with a cross-section of the connecting strut ( 2 ) has reduced cross section.

Grundlage der Erfindung ist es, die Anbindung nach dem Spritzprozeß lokal an mindestens einer Stelle oder über die gesamte Länge mit einem flachen Profil zu versehen. Dies kann z. B. durch Fräsen, kalt oder warm verstemmen oder durch Prägen geschehen. Alternativ dazu kann die plastische Verformung noch direkt im Werkzeug schon in der Nachdrückphase durch die vorhandenen Auswerfer oder spezielle Schieber bewerkstelligt werden.The basis of the invention is to provide the connection after the injection process locally at least one point or over the entire length with a flat profile. This can be z. B. by milling, cold or warm caulking or done by embossing. Alternatively, the plastic deformation can be accomplished even in the tool already in the Nachdrückphase by the existing ejector or special slide.

Durch diese Erfindung wird gewährleistet, daß der im Werkzeug annähernd quadratische Querschnitt der Anbindung das Ausformen der Ansteuerelemente unterstützt. Nach dem Flachdrücken ist die Anbindung in Betätigungsrichtung biegeweicher und weist in horizontaler Richtung noch die notwendige ursprüngliche Biegesteifigkeit auf. Das heißt, die Ansteuerelemente werden horizontal durch die Anbindung weiterhin ausreichend gehalten, während sich in Betätigungsrichtung geringere haptische Einflüsse ergeben.By this invention it is ensured that the approximately square cross-section of the connection in the tool supports the shaping of the control elements. After flattening the connection in the direction of actuation is flexurally soft and still has the necessary original bending stiffness in the horizontal direction. That is, the control elements are kept horizontally by the connection still sufficient, while resulting in the direction of actuation lower haptic influences.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Particularly advantageous embodiments and further developments of the electrical switch according to the invention are described in the dependent claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt ein als Betätigungsplättchen ausgeführtes Ansteuerelement eines erfindungsgemäß aufgebauten elektrischen Schalters, der hier beispielhaft als Doppelhubkontaktschalter beschrieben ist, aus drei verschiedenen Perspektiven. Der hier nicht dargestellte grundsätzliche Aufbau eines Doppelhubkontaktschalters oder Doppelhubtasters kann der deutschen Patentschrift DE 198 12 249 C1 entnommen werden.The single FIGURE shows a running as actuating plate drive element of an inventively constructed electrical switch, which is described here by way of example as Doppelhubkontaktschalter, from three different perspectives. The basic structure of a Doppelhubkontaktschalters or Doppelhubtasters not shown here, the German patent DE 198 12 249 C1 be removed.

Ansicht b) zeigt die Kopfseite des Betätigungsplättchens (1) mit einer einstückig angeformten Verbindungsstrebe (2). Das Betätigungsplättchen (1) besitzt einen außermittig angeformten quaderförmigen Ansatz (4), welcher beim montierten Schalter mit einer nicht dargestellten Schalterwippe kooperiert. Durch die außermittige Anordnung des Ansatzes verteilt sich die Betätigungskraft der Schaltwippe asymmetrisch auf die an den Endabschnitten des Betätigungsplättchens (1) angeformten Kontaktelemente (3a, 3b), wodurch die zugehörigen Schaltkontakte nicht gleichzeitig, sondern in definierter Weise nacheinander ansprechen.View b) shows the head side of the actuating plate ( 1 ) with an integrally formed connecting strut ( 2 ). The actuating plate ( 1 ) has an eccentrically formed cuboid approach ( 4 ), which cooperates with the mounted switch with a rocker switch, not shown. Due to the eccentric arrangement of the approach, the actuating force of the switching rocker is distributed asymmetrically to the at the end portions of the actuating plate ( 1 ) molded contact elements ( 3a . 3b ), whereby the associated switching contacts do not address simultaneously, but in a defined manner in succession.

Die Schalthaptik, also das Betätigungsgefühl des Schalters wird wesentlich durch die an das Betätigungsplättchen (1) angeformte Verbindungsstrebe (2) bestimmt. Die Verbindungsstrebe (2) ergibt sich beim einstückigen Spritzen des Trägerelements und des Betätigungsplättchens (1) als Anbindung des Betätigungsplättchens (1) an den Anguß am Trägerelement.The switching feel, so the operating feeling of the switch is substantially by the on the actuating plate ( 1 ) integrally formed connecting strut ( 2 ) certainly. The connecting strut ( 2 ) results in the one-piece injection of the support element and the actuating plate ( 1 ) as a connection of the actuating plate ( 1 ) to the sprue on the carrier element.

Vorteilhafterweise wird auch beim montierten Schalter die Verbindungsstrebe (2) weder entfernt noch vom Trägerelement getrennt, da so die Lage des Betätigungsplättchens (1) relativ zu den Schaltkontakten ohne zusätzlichen Aufwand genau festgelegt ist.Advantageously, the connecting strut ( 2 ) neither removed nor separated from the carrier element, since the position of the actuating plate ( 1 ) is precisely defined relative to the switch contacts without additional effort.

Allerdings beeinflußt die Verbindungsstrebe (2) durch ihre auf das Betätigungsplättchen (1) einwirkende Haltekraft die Schalthaptik. Um diesen Einfluß möglichst gering zu halten, wird das Betätigungsplättchen (1) nur durch eine einzige Verbindungsstrebe (2) gehalten.However, the connecting strut ( 2 ) by their on the actuating plate ( 1 ) acting holding force the switching feel. In order to minimize this influence, the actuating plate ( 1 ) only by a single connecting strut ( 2 ) held.

Eine weitere Maßnahme, den Einfluß der Verbindungsstrebe (2) auf die Schalthaptik zu minimieren, besteht darin, deren Querschnitt so gering wie möglich zu halten. Diese Möglichkeit wird allerdings durch die Anforderung begrenzt, daß über die Anbindung, die letztendlich die Verbindungsstrebe (2) ausbildet, während des Spritzprozesses auch das gesamte Material zur Ausformung des Betätigungsplättchens (1) fließen muß. Da für diesen Vorgang nur eine begrenzte Zeit wie auch nur ein begrenzter Spritzdruck zur Verfügung steht, ergibt sich ein bestimmter Mindestquerschnitt, den die Anbindung und damit die Verbindungsstrebe (2) aufweisen muß.Another measure, the influence of the connecting strut ( 2 ) to minimize the switching feel, is to keep their cross section as small as possible. However, this possibility is limited by the requirement that via the connection, which ultimately the connecting strut ( 2 ), during the injection process, the entire material for forming the actuating plate ( 1 ) must flow. Since only a limited time as well as only a limited injection pressure is available for this process, a certain minimum cross-section results, the connection and thus the connecting strut ( 2 ) must have.

Ein großer Querschnitt der Anbindung, der für den Spritzvorgang vorteilhaft ist, ist dabei nachteilig für die mechanischen Eigenschaften der Verbindungsstrebe (2), da diese hierdurch starr und unflexibel wird. Aus dem gleichen Grund erweist sich ein für den Spritzvorgang günstig ausgebildeter quadratischer Querschnitt für eine möglichst elastische Ausbildung der Verbindungsstrebe (2) als nachteilig.A large cross-section of the connection, which is advantageous for the injection process, is disadvantageous for the mechanical properties of the connecting strut (US Pat. 2 ), as this becomes rigid and inflexible. For the same reason, a favorable for the injection molding square cross-section proves a most elastic design of the connecting strut ( 2 ) as disadvantageous.

Vorteilhaft ist es aber, die Verbindungsstrebe (2) mit einem relativ großen und vorzugsweise quadratischen Querschnitt zu spritzen und diesen Querschnitt anschließend über die gesamte Länge der Verbindungsstrebe (2) oder an zumindest einer ausgewählten Stelle zu verringern.It is advantageous, however, the connecting strut ( 2 ) with a relatively large and preferably square cross section and then this cross section over the entire length of the connecting strut ( 2 ) or at least one selected location.

Dies kann auf unterschiedliche Weise geschehen, etwa durch Fräsen, Verstemmen oder Prägen der Verbindungsstrebe (2); letzteres kann vorzugsweise unmittelbar nach dem Spritzvorgang auf das noch nicht erkaltete Material angewendet werden.This can be done in different ways, such as by milling, caulking or embossing the connecting strut ( 2 ); The latter can preferably be applied to the not yet cooled material immediately after the injection process.

Wie aus der Zeichnung, insbesondere aus den Teilansichten a und c hervorgeht, weist die hier dargestellte Verbindungsstrebe (2) zwei Abschnitte (6a, 6b) mit verringertem Querschnitt auf, von denen der erste Abschnitt (6a) nahe des Betätigungsplättchens (1) und der zweite Abschnitt (6b) nahe dem mit dem Trägerelement verbundenen Endabschnitt (5) der Verbindungsstrebe (2) angeordnet ist.As can be seen from the drawing, in particular from the partial views a and c, the connecting strut shown here has ( 2 ) two sections ( 6a . 6b ) of reduced cross section, of which the first section ( 6a ) near the actuating plate ( 1 ) and the second section ( 6b ) near the end section connected to the carrier element ( 5 ) of the connecting strut ( 2 ) is arranged.

Durch diese beiden Abschnitte (6a, 6b) mit verringerte Querschnitt ergibt sich eine deutlich flexiblere Anbindung des Betätigungsplättchens (1) und damit ein stark verringerter Einfluß der Verbindungsstrebe (2) auf die Schalthaptik des Schalters.Through these two sections ( 6a . 6b ) with reduced cross-section results in a much more flexible connection of the actuating plate ( 1 ) and thus a greatly reduced influence of the connecting strut ( 2 ) on the switching feel of the switch.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ansteuerelement (Betätigungsplättchen)Control element (actuating plate)
22
Verbindungsstrebeconnecting strut
3a, 3b3a, 3b
Kontaktelementecontact elements
44
Ansatzapproach
55
Endabschnittend
6a, 6b6a, 6b
Abschnitte (mit verringertem Querschnitt)Sections (with reduced cross section)

Claims (7)

Elektrischer Schalter mit ortsfesten und mit bewegbaren Kontaktelementen (3a, 3b) und mit einem Betätigungselement, das mit einem an mindestens einem bewegbaren Kontaktelement (3a, 3b) anliegenden Ansteuerelement (1) kooperiert, wobei das ein langgestrecktes Betätigungsplättchen ausbildende Ansteuerelement (1) über mindestens eine flexibel und im Vergleich zum Ansteuerelement (1) dünn ausgebildete Verbindungsstrebe (2), die nichtfluchtend zur Längserstreckung des Ansteuerelements (1) ausgerichtet ist, einstückig an ein aus Kunststoff hergestelltes Trägerelement angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuerelement (1) über eine einzige Verbindungsstrebe (2) an das Trägerelement angeformt ist, und die Verbindungsstrebe (2) einen Abschnitt (6a, 6b) mit einem zum Querschnitt der Verbindungsstrebe (2) verringerten Querschnitt aufweist.Electric switch with fixed and with movable contact elements ( 3a . 3b ) and with an actuating element which is connected to at least one movable contact element ( 3a . 3b ) adjacent drive element ( 1 ) cooperates, wherein the an elongated actuator platelet forming drive element ( 1 ) via at least one flexible and compared to the control element ( 1 ) thinly formed connecting strut ( 2 ), which are out of alignment with the longitudinal extent of the drive element ( 1 ) is integrally formed on a support element made of plastic, characterized in that the drive element ( 1 ) via a single connecting strut ( 2 ) is integrally formed on the carrier element, and the connecting strut ( 2 ) a section ( 6a . 6b ) with a cross-section of the connecting strut ( 2 ) has reduced cross section. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6a, 6b) mit dem verringerten Querschnitt mittels eines scharfkantigen Werkzeugs in die Verbindungsstrebe (2) eingekerbt ist.Electric switch according to claim 1, characterized in that the section ( 6a . 6b ) with the reduced cross-section by means of a sharp-edged Tool in the connecting strut ( 2 ) is notched. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6a, 6b) mit dem verringerten Querschnitt mittels eines Prägestempels in die Verbindungsstrebe (2) eingeprägt ist.Electric switch according to claim 1, characterized in that the section ( 6a . 6b ) with the reduced cross-section by means of an embossing punch in the connecting strut ( 2 ) is imprinted. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6a, 6b) mit dem verringerten Querschnitt unmittelbar nach dem Spritzgießen in die noch warme Verbindungsstrebe (2) eingeprägt oder eingekerbt ist.Electrical switch according to claim 2 or 3, characterized in that the section ( 6a . 6b ) with the reduced cross section immediately after the injection molding in the still warm connection strut ( 2 ) is embossed or notched. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (6a, 6b) mit dem verringerten Querschnitt in die Verbindungsstrebe (2) eingefräst ist.Electric switch according to claim 1, characterized in that the section ( 6a . 6b ) with the reduced cross-section in the connecting strut ( 2 ) is milled. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstrebe (2) mehrere Abschnitte (6a, 6b) mit einem verringerten Querschnitt aufweist.Electric switch according to claim 1, characterized in that the connecting strut ( 2 ) several sections ( 6a . 6b ) having a reduced cross section. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstrebe (2) einen Abschnitt (6a, 6b) mit einem verringerten Querschnitt aufweist, der sich über einen Großteil der Länge der Verbindungsstrebe (2) erstreckt.Electric switch according to Claim 1 or 6, characterized in that the connecting strut ( 2 ) a section ( 6a . 6b ) having a reduced cross-section extending over much of the length of the connecting strut ( 2 ).
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