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Die
Erfindung betrifft eine Schaltervorrichtung, in der eine Struktur
zum Betätigen eines Kontakts verbessert ist.
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Im
Allgemeinen wird eine Schaltervorrichtung verwendet, in der ein
stabähnliches bewegliches Element so vorgesehen ist, dass
es durch ein Gehäuse verläuft, in dem ein fester
Kontakt, ein beweglicher Kontakt und eine Feder, um den beweglichen
Kontakt normalerweise mit dem festen Kontakt in elektrischen Kontakt
zu bringen oder jenen von diesem zu entfernen, aufgenommen sind,
wobei der bewegliche Kontakt dann, wenn das bewegliche Element zu
einer Bewegung angetrieben wird, relativ zu dem festen Kontakt bewegt
wird, um von dem festen Kontakt weg oder mit diesem in elektrischen
Kontakt bewegt zu werden (siehe z. B.
JP 2005-235632-A ).
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Die
Schaltervorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration wird
beispielsweise als ein Fahrzeug-Bremslichtschalter verwendet, wobei
in der Umgebung eines solchen Bremslichtschalters für ein
Fahrzeug sowohl Schmieröl, das auf verschiedene mechanische
Teile aufgebracht ist, als auch anorganische und organische Substanzen,
die in dem Produkt enthalten sind, vorhanden sein können.
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Schaltervorrichtung
hat die Möglichkeit bestanden, dass Fremdstoffe einschließlich
Schmieröl sowie anorganischer und organischer Substanzen
in den Innenraum des Gehäuses von einem Abschnitt aus eindringen,
in den das bewegliche Element eingesetzt ist, und zwischen dem beweglichen
Kontakt und dem festen Kontakt anhaften, wodurch das Problem einer
ungenügenden elektrischen Leitung zwischen den Kontakten
insbesondere aufgrund einer Silikonkomponente hervorgerufen wird.
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Die
Erfindung ist angesichts der oben beschriebenen Sachverhalte gemacht
worden.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltervorrichtung
zu schaffen, die eine Struktur besitzt, die ermöglicht,
dass der feste Kontakt und der bewegliche Kontakt in gegenseitigen elektrischen
Kontakt oder voneinander weg bewegt werden können und ein
Eindringen von Fremdstoffen wie etwa Schmieröl in das den
festen Kontakt und den beweglichen Kontakt aufnehmende Gehäuse verhindert
wird, die die Bewegung beider Kontakte in gegenseitigen elektrischen
Kontakt oder voneinander weg schneller ausführen kann,
um die Schaltleistung zu verbessern, und die den Gleitkontakt betroffener
Teile, der Abriebstaub erzeugt, der dem elektrischen Kontakt zwischen
dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt abträglich
ist, minimal machen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Schaltervorrichtung nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Gemäß der
Erfindung wird eine Schaltervorrichtung geschaffen, die umfasst:
einen festen Kontakt, einen beweglichen Kontakt, der dem festen
Kontakt entspricht, eine Feder für den beweglichen Kontakt,
an der der bewegliche Kontakt vorgesehen ist und die mit einem Anker
mit einer magnetischen Eigenschaft versehen ist, ein abgedichtetes
Gehäuse, das den festen Kontakt, den beweglichen Kontakt, den
Anker und die Feder für den beweglichen Kontakt enthält,
Joche mit magnetischer Eigenschaft, die dem Anker entsprechen, einen
Magneten, um den Anker über die Joche durch Ausüben
einer magnetischen Kraft auf die Joche anzuziehen, ein bewegliches
Element, das an einer Außensei te des abgedichteten Gehäuses
angeordnet ist und durch Bewegung betätigt wird, und einen
magnetischen Nebenschlusskörper, der durch das bewegliche
Element bewegt wird, wobei eine Anziehungskraft des Magneten auf
den Anker über die Joche durch Ändern eines Abstandes
zwischen dem magnetischen Nebenschlusskörper und dem Joch
aufgrund einer Bewegung des magnetischen Nebenschlusskörpers
geändert wird, um den beweglichen Kontakt zusammen mit
der Feder für den beweglichen Kontakt in Bezug auf den
festen Kontakt zu bewegen, und wobei die Feder für den
beweglichen Kontakt mit einem gebogenen Abschnitt versehen ist,
der in einem Abstand von dem Anker gebogen ist und zwischen einem Punkt,
der dann, wenn sich die Feder für den beweglichen Kontakt
in Bezug auf den festen Kontakt bewegt, einen Drehpunkt bildet,
und einem Abschnitt, an dem der Anker vorhanden ist, vorgesehen
ist.
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Gemäß dem
oben beschriebenen Aspekt der Erfindung kann der in dem abgedichteten
Gehäuse positionierte bewegliche Kontakt zusammen mit der Feder
für den beweglichen Kontakt in Bezug auf den festen Kontakt
durch die Bewegung des magnetischen Nebenschlusskörpers,
der sich außerhalb des abgedichteten Gehäuses
bewegt, bewegt werden. Folglich kann die Bewegung des beweglichen
Kontakts und des festen Kontakts, die in dem abgedichteten Gehäuse
aufgenommen sind, in gegenseitigen elektrischen Kontakt und voneinander
weg erfolgen, ohne dass Fremdstoffe einschließlich Schmieröl
sowie anorganischer und organischer Substanzen, die in der Umgebung
des abgedichteten Gehäuses vorhanden sind, in den Innenraum
des abgedichteten Gehäuses eindringen können.
Auf diese Weise kann die Möglichkeit des Auftretens des
herkömmlichen Problems einer ungenügenden elektrischen
Leitung zwischen den Kontakten aufgrund der eingedrungenen Stoffe
beseitigt werden.
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Weiterhin
basiert die Bewegung des beweglichen Kontakts (Bewegung in einen
elektrischen Kontakt mit dem festen Kontakt oder von diesem weg)
aufgrund der Bewegung des magnetischen Nebenschlusskörpers
auf der Änderung der magnetischen Anziehungskraft des Magneten
in Bezug auf den Anker durch das Jochpaar, wobei die Änderung steil
ist. Folglich kann die Bewegung des beweglichen Kontakts und des
festen Kontakts in gegenseitigen elektrischen Kontakt und voneinander
weg schneller erfolgen, wodurch es möglich ist, die Schaltleistung
zu verbessern.
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Da
weiterhin die Konfiguration derart ist, dass die Feder für
den beweglichen Kontakt mit einem gebogenen Abschnitt versehen ist,
der in einem Abstand von dem Anker gebogen ist, wobei der gebogene
Abschnitt zwischen einem Punkt, der dann, wenn sich die Feder für
den beweglichen Kontakt in Bezug auf den festen Kontakt bewegt,
einen Drehpunkt bildet, und einem Abschnitt, an dem der Anker vorhanden
ist, vorgesehen ist, ist es möglich, das Gleiten des Ankers
und des Jochs zu verringern. Dadurch ist es möglich, die
Erzeugung von Abriebstaub, der für den elektrischen Kontakt
zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt schädlich
ist, minimal zu machen.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim
Lesen der folgenden Beschreibung, die auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
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1 eine
vertikale Querschnittsansicht, die eine erste Ausführungsform
des Schalters gemäß der Erfindung veranschaulicht;
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2 eine
vertikale Querschnittsansicht, in der der Zustand von jenem in 1 verschieden
ist;
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3 eine
vergrößerte vertikale Querschnittsansicht eines
wesentlichen Abschnitts des Schalters;
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4 eine
vertikale Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform
des Schalters gemäß der Erfindung veranschaulicht;
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5 eine
Darstellung, die 2 entspricht; und
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6 eine
Darstellung, die 3 entspricht.
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Im
Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 bei
Anwendung der Erfindung auf einen Fahrzeug-Bremslichtschalter eine
Beschreibung ihrer ersten Ausführungsform gegeben.
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Zunächst
zeigt 1 eine Gesamtkonfiguration des Bremslichtschalters
für ein Fahrzeug, wobei ein abgedichtetes Gehäuse 1 seinen
Hauptkörper bildet. Das abgedichtete Gehäuse 1 umfasst
einen Gehäusehauptkörperabschnitt 1a und
einen Gehäusebasisabschnitt 1b, wobei der Gehäusehauptkörperabschnitt 1a eine
Kappenform hat, in der ein oberer Oberflächenabschnitt
durch einen vorstehenden Abschnitt 2 in seinem mittleren
Bereich geschlossen ist und eine Unterseite offen ist. Der Gehäusebasisabschnitt 1b besitzt
eine ebene Form mit Ausnahme eines vorstehenden Abschnitts 3,
der an einer oberen Oberfläche eines rechten Abschnitts
in der Zeichnung vorgesehen ist.
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Zwei
Joche 4 und 5 sind in der Weise vorgesehen, dass
sie durch den vorstehenden Abschnitt 2 des oben genannten
Gehäusehauptkörperabschnitts 1a verlaufen.
Diese Joche 4 und 5 sind beide aus einem magnetischen
Material wie etwa Eisen gebildet. Da diese Joche 4 und 5 dadurch
vorgesehen werden, dass sie beispielsweise während des
Gießens des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a eingesetzt
werden, sind diese Joche 4 und 5 in den Gehäusehauptkörperabschnitt 1a integriert.
Die integrierte Form wird aufrechterhalten, da jeweilige Zwischenabschnitte
der Joche 4 und 5 eng an dem vorstehenden Abschnitt 2 des
Gehäusehauptkörperabschnitts 1a haften,
wodurch sichergestellt ist, dass zwischen den zwei oberen und unteren
Räumen, die durch den Gehäusehauptkörperabschnitt 1a unterteilt
sind, keine Permeabilität geschaffen wird. Die jeweiligen
oberen Abschnitte der Joche 4 und 5 stehen von
dem Gehäusehauptkörperabschnitt 1a, d.
h. in den Raum oberhalb des vorstehenden Abschnitts 2 des
Gehäusehauptkörperabschnitts 1a, vor,
während die jeweiligen unteren Abschnitte hiervon in den
Innenraum des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a,
d. h. in den Raum unter dem vorstehenden Abschnitt 2 des
Gehäusehauptkörperabschnitts 1a, vorstehen.
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Weiterhin
ist in dem vorstehenden Abschnitt 2 des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a ein
Magnet (Permanentmagnet) 6 vorgesehen, der sich zwischen
den Jochen 4 und 5 befindet. Dieser Magnet 6 ist
ebenfalls in den Gehäusehauptkörperabschnitt 1a integriert,
indem er durch Einsetzen beispielsweise während des Gießens
des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a vorgesehen
wird. Die integrierte Form ist derart, dass sich der obere Abschnitt
des Magneten 6 in dem vorstehenden Abschnitt 2 des
Gehäusehauptkörperabschnitts 1a befindet,
wo beide Seitenoberflächen mit den Jochen 4 bzw. 5 in
Kontakt sind, während die untere Oberfläche hiervon
zum Innenraum des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a freiliegt.
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Die
Joche 4 und 5 sind auf der linken bzw. auf der
rechten Seite in der Zeichnung nebeneinander angeordnet, ferner
ist eine Feder 8 für den beweglichen Kontakt,
die einen Anker 7 besitzt, an einer Position unmittelbar
darunter angeordnet. Der Anker 7 ist aus einem magnetischen
Material wie etwa Eisen gebildet und hat die Form einer ebenen Platte.
Im Gegensatz dazu ist die Feder 8 für den beweglichen Kontakt
aus einem elektrisch leitenden Blattfedermaterial, etwa Phosphor-Bronze
oder dergleichen, das ein nichtmagnetisches Material ist, gebildet,
wobei der Anker 7 an der oberen Oberfläche hiervon
befestigt ist.
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Was
die Feder 8 für den beweglichen Kontakt betrifft,
so ist ihr Endabschnitt 8a auf der rechten Seite in der
Zeichnung außerdem über einen oberen Endabschnitt 10a eines
Verbindungsanschlusses 10 mittels eines Niets 9 an
dem vorstehenden Abschnitt 3 des Gehäusebasisabschnitts 1b befestigt.
Der Verbindungsanschluss 10 ist zusammen mit einem weiteren
Verbindungsanschluss 11 in einem Zustand vorgesehen, in
dem er durch den Gehäusebasisabschnitt 1b verläuft.
Da diese Verbindungsanschlüsse 10 und 11 insbesondere
auch dadurch vorgesehen werden, dass sie während des Gießens
des Gehäusebasisabschnitts 1b eingesetzt werden,
sind diese Verbindungsanschlüsse 10 und 11 in
den Gehäusebasisabschnitt 1b integriert. Die integrierte
Form wird beibehalten, da jeweilige Zwischenabschnitte der Verbindungsanschlüsse 10 und 11 eng
an dem Gehäusebasisabschnitt 1b haften, wodurch
sichergestellt ist, dass zwischen den zwei oberen und unteren Räumen,
die durch den Gehäusebasisabschnitt 1b unterteilt
sind, keine Permeabilität erzeugt wird. Die jeweiligen
oberen Abschnitte der Verbindungsanschlüsse 10 und 11 stehen über
den Gehäusebasisabschnitt 1b vor, während
ihre jeweiligen unteren Abschnitte unter den Gehäusebasisabschnitt 1b vorstehen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass für die Integration der Verbindungsanschlüsse 10 und 11 in
den oben genannten Gehäusebasisabschnitt 1b eine Struktur übernommen
werden kann, in der nach dem Bohren eines Paars von Löchern
in den Gehäusebasisabschnitt 1b die Verbindungsanschlüsse 10 und 11 jeweils
durch diese Löcher geführt werden und ein Spalt
zwischen jedem Loch und jedem Verbindungsanschluss 10, 11 durch
ein Dichtungsmittel gefüllt wird, um den jeweiligen Spalt
hermetisch abzudichten. Weiterhin kann diese Struktur auch auf Abschnitte
angewendet werden, wo die Joche 4 und 5 in den oben
genannten Gehäusehauptkörperabschnitt 1a integriert
sind. Das heißt, dass eine Struktur übernommen
werden kann, in der nach dem Bohren eines Paars von Löchern
in den Gehäusehauptkörperabschnitt 1a die
Joche 4 und 5 jeweils durch diese Löcher
geführt werden und ein Spalt zwischen jedem Loch und dem
entsprechenden Joch 4, 5 durch ein Dichtungsmittel
gefüllt wird, um den jeweiligen Spalt hermetisch abzudichten.
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Hierbei
ist der obere Endabschnitt 10a des Verbindungsanschlusses 10,
an dem der eine Endabschnitt 8a der oben genannten Feder 8 für
den beweglichen Kontakt befestigt ist, L-förmig gebogen und
befindet sich an einer oberen Oberfläche des oben genannten
vorstehenden Abschnitts 3 des Gehäusebasisabschnitts 1b.
Daher befindet sich auch der eine Endabschnitt 8a der oben
genannten Feder 8 für den beweglichen Kontakt
an einer oberen Oberfläche jenes vorstehenden Abschnitts 3 über
dem oberen Endabschnitt 10a des Verbindungsanschlusses 10.
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Ferner
ist die Feder 8 für den beweglichen Kontakt ausgehend
von dem oben genannten einen Endabschnitt 8a im Wesentlichen
L-förmig parallel zu der inneren Seitenoberfläche
des vorstehenden Abschnitts 3 gebogen (erster gebogener
Abschnitt 12). Die Feder 8 für den beweglichen
Kontakt ist dann im Wesentlichen V-förmig gebogen (zweiter
gebogener Abschnitt 13), um aus der Umgebung des Gehäusebasisabschnitts 1b weg
und zu dem Spalt zwischen den Jochen 4 und 5 zu
weisen (genauer zu einem im Wesentlichen mittigen Abschnitt des
Spalts). Ferner ist die Feder 8 für den beweglichen
Kontakt im Normalzustand, der in 2 gezeigt
ist, im Wesentlichen angewinkelt in einer Richtung entgegengesetzt
zu jener des zweiten gebogenen Abschnitts 13, d. h. zu dem
Gehäusebasisabschnitt 1b, gebogen (dritter gebogener
Abschnitt 14). Ein Abschnitt des oben genannten Ankers 7 zwischen
einem Ende und dem im Wesentlichen mittigen Abschnitt ist an dem
Abschnitt der Feder 8, der von dem dritten gebogenen Abschnitt 14 zu
einem Zwischenabschnitt 8c auf Seiten des anderen Endabschnitts 8b reicht,
befestigt.
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Daher
besitzt die Feder 8 für den beweglichen Kontakt
in ihrem Abschnitt, der von dem ersten gebogenen Abschnitt 12 zu
dem Abschnitt reicht, an dem der Anker 7 vorgesehen ist,
einen gebogenen Abschnitt 15, der in einem Abstand von
dem Anker 7 gebogen ist und in diesem Fall im Wesentlichen V-förmig
ist. Weiterhin ist an der oberen Oberfläche des anderen
Endabschnitts 8b der Feder 8 für den beweglichen
Kontakt ein beweglicher Kontakt 16 vorgesehen.
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Der
Gehäusebasisabschnitt 1b ist mit der Unterseite
des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a verbunden
und verschließt eng den offenen Abschnitt an dieser Unterseite.
In diesem Zustand veranlasst die Feder 8 für den
beweglichen Kontakt den in der Zeichnung rechten Endabschnitt des
Ankers 7 dazu, an einem unteren Ende des rechten Jochs 5 anzuliegen,
außerdem veranlasst sie im Normalzustand (2)
den in der Zeichnung linken Abschnitt hiervon, sich von dem linken
Joch 4 zu entfernen.
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Im
Gegensatz dazu wird in dem in 1 gezeigten
Zustand, in dem die magnetische Kraft des oben genannten Magneten 6 über
die Joche 4 und 5 auf den Anker 7 ausgeübt
wird, der Anker 7 mittels der Joche 4 und 5 zum
Magneten 6 angezogen, so dass die Feder 8 für
den beweglichen Kontakt in einem Zustand, in dem der oben genannte Zwischenabschnitt 8c im
Wesentlichen horizontal orientiert ist, elastisch verformt wird.
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Über
dem beweglichen Kontakt 16 ist ein fester Kontakt 17 angeordnet.
Genauer ist dieser feste Kontakt 17 an einer unteren Oberfläche
eines L-förmig gebogenen oberen Endabschnitts 11a des
oben genannten Verbindungsanschlusses 11 vorgesehen und
befindet sich gegenüber dem beweglichen Kontakt 16,
so dass der bewegliche Kontakt 16 in dem Zustand, in dem
der Anker 7 zum Magneten 6 angezogen wird und
die Feder 8 für den beweglichen Kontakt wie oben
beschrieben elastisch verformt wird, mit dem festen Kontakt 17 in
Kontakt.
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Wie
bereits beschrieben worden ist, ist der Gehäusebasisabschnitt 1b mit
der Unterseite des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a verbunden,
wodurch das oben beschriebene abgedichtete Gehäuse 1 gebildet
wird, und besitzt eine Struktur, in der der feste Kontakt 17,
der bewegliche Kontakt 16, der Anker 7, die Feder 8 für
den beweglichen Kontakt, der Magnet 6, untere Abschnitte
der Joche 4 und 5 und die jeweiligen oberen Endabschnitte 10a und 11a der Verbindungsanschlüsse 10 und 11 innerhalb
dieses abgedichteten Gehäuses 1 aufgenommen sind.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die jeweiligen unteren Endabschnitte
der Verbindungsanschlüsse 10 und 11,
die nach unten von dem Gehäusebasisabschnitt 1b vorstehen,
durch eine das abgedichtete Gehäuse 1 umgebende
Hülse 18 umgeben sind, wobei nicht gezeigte leitende
Drähte dazu ausgelegt sind, mit den unteren Endabschnitten
der Verbindungsanschlüsse 10 und 11 über
einen nicht gezeigten Verbinder, der in den Innenraum der Hülse 18 eingesteckt
wird, verbunden zu werden.
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Weiterhin
ist an der Außenseite der Hülse 18 eine
Abdeckung 19 vorgesehen, wobei diese Abdeckung 19,
die die Form einer Kappe hat, ein Führungsrohr 19a in
einem Mittelabschnitt ihres oberen Teils besitzt. In dieses Führungsrohr 19a ist
ein stabähnliches Bewegungselement 20 so eingeführt, dass
es in der Zeichnung vertikal beweglich ist. Das bewegliche Element 20 besitzt
in einem Zwischenabschnitt in der Nähe eines unteren Endabschnitts
hiervon einen Abschnitt 20a mit großem Durchmesser, wobei
dieser Abschnitt 20a mit großem Durchmesser in
einen Lochabschnitt 21 mit großem Durchmesser, der
in einem unteren Abschnitt des Führungsrohrs 19a gebildet
ist, eingesteckt ist.
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Weiterhin
ist in einen Abschnitt unterhalb des Abschnitts 20a mit
großem Durchmesser des beweglichen Elements 20 eine
erste Feder 22 eingesetzt. Diese erste Feder 22 ist
eine Kompressionsschraubenfeder, die den Abschnitt 20a mit
großem Durchmesser des beweglichen Elements 20 umgibt,
wobei diese erste Feder 22 auch in dem Lochabschnitt 21 mit
großem Durchmesser des oben genannten Führungsrohrs 19a aufgenommen
ist. Ferner ist an einem unteren Endabschnitt des beweglichen Elements 20 ein
magnetischer Nebenschlusskörper 23 angefügt.
Dieser magnetische Nebenschlusskörper 23 ist aus
einem magnetischen Material wie etwa Eisen gebildet und besitzt
eine Ringform, die das bewegliche Element 20 umgibt, wobei
sein Außendurchmesser größer ist als
jener des unteren Endabschnitts des Führungsrohrs 19a.
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Ferner
ist direkt unterhalb des magnetischen Nebenschlusskörpers 23 eine
Halterung 24 angeordnet. Diese Halterung 24 besitzt
einen nochmals größeren Durchmesser als der magnetische
Nebenschlusskörper 23 und weist an seinem äußeren
Umfangsabschnitt einen Rand 24a auf, der sowohl nach oben
als auch nach unten vorsteht. Weiterhin sind in dieser Halterung 24 Löcher 25 und 26 entsprechend den
oben genannten Jochen 4 und 5 in Abschnitten ausgebildet,
die sich näher bei der Mitte als am äußeren
Umfangsabschnitt befinden.
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Weiterhin
ist zwischen eine untere Oberfläche der Halterung 24 und
den Gehäusehauptkörperabschnitt 1a des
abgedichteten Gehäuses 1 eine zweite Feder 27 eingefügt.
Diese zweite Feder 27 ist eine Kompressionsschraubenfeder,
die den vorstehenden Abschnitt 2 des Gehäusehauptkörperabschnitts 1a umgibt
und das bewegliche Element 20 sowie den magnetischen Nebenschlusskörper 23 von
der Halterung 24 mit einer Kraft nach oben schiebt, die
stärker ist als jene der ersten Feder 22, d. h.,
dass das bewegliche Element 20 zu einer Seite gedrängt
wird, die der Seite der Joche 4 und 5 gegenüberliegt.
Eine Folge davon ist, dass die Halterung 24 den magnetischen
Nebenschlusskörper 23 von den oberen Enden der
Joche 4 und 5 nach oben entfernt, so dass er gegen
das untere Ende des beweglichen Elements 20 gedrängt
wird und der magnetische Nebenschlusskörper 23 von
dem nach oben vorstehenden Abschnitt des Randes 24a umgeben
wird.
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Weiterhin
wird das bewegliche Element 20 nach oben geschoben, bis
der Abschnitt 20a mit großem Durchmesser durch
ein innerstes Ende des Lochabschnitts 21 mit großem
Durchmesser des Führungsrohrs 19a angehalten wird,
so dass sein oberer Abschnitt von dem Führungsrohr 19a nach oben
vorsteht und mit einem nicht gezeigten Bremspedal des Fahrzeugs
zusammenwirken kann.
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Die
erste Feder 22 drängt den magnetischen Nebenschlusskörper 23 gegen
die Halterung 24, d. h. sie drängt den magnetischen
Nebenschlusskörper 23 in Bewegungsrichtung zur
Seite der Joche 4 und 5, wodurch ermöglicht
wird, dass der magnetische Nebenschlusskörper 23 an
der in 1 gezeigten Position verriegelt und gehalten wird.
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Nun
wird die Funktionsweise des Bremslichtschalters für ein
Fahrzeug, der die oben beschriebene Konfiguration besitzt, beschrieben.
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Bevor
der Fahrzeug-Bremslichtschalter betätigt wird, befindet
er sich in dem in 1 gezeigten Zustand. Das heißt,
dass das bewegliche Element 20 und der magnetische Nebenschlusskörper 23 durch die
zweite Feder 27 von der Halterung 24 weg nach oben
geschoben sind, wie oben beschrieben worden ist, so dass der magnetische
Nebenschlusskörper 23 an einer Position gehalten
wird, die von den oberen Enden der Joche 4 und 5 in
Aufwärtsrichtung beabstandet ist, wobei der obere Abschnitt
des beweglichen Elements 20 von dem Führungsrohr 19a nach oben
vorsteht.
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Da
die magnetische Kraft des Magneten 6 nur über
die Joche 4 und 5 auf den Anker 7 ausgeübt wird,
wird im Ergebnis der Anker 7 zum Magneten 6 angezogen,
womit einhergeht, dass die Feder 8 für den beweglichen
Kontakt in den Zustand, in dem der Zwischenabschnitt 8c im
Wesentlichen horizontal orientiert ist, elastisch verformt wird,
wodurch der bewegliche Kontakt 16 mit dem festen Kontakt 17 in Kontakt
ist. Zu diesem Zeitpunkt ermöglichen daher der bewegliche
Kontakt 16 und der feste Kontakt 17, dass die
Verbindungsanschlüsse 10 und 11 über
einen elektrischen Pfad durch die Feder 8 für
den beweglichen Kontakt Strom leiten können.
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Falls
in diesem Zustand das Bremspedal des Fahrzeugs niedergedrückt
wird, wie durch den Pfeil A in 2 gezeigt
ist, komprimiert das bewegliche Element 20 entsprechend
die zweite Feder 27 über die Halterung 24 und
bewegt sich zur Seite des abgedichteten Gehäuses 1.
Daher bewegen sich auch die Halterung 24 und der magnetische
Nebenschlusskörper 23 zur Seite des abgedichteten
Gehäuses 1 (Seite der Joche 4 und 5),
wobei die Halterung 24 ermöglicht, dass sich die
Joche 4 und 5 durch die Löcher 25 und 26 bewegen.
Im Ergebnis wird der magnetische Nebenschlusskörper 23 in
Kontakt mit den oberen Enden der Joche 4 und 5 gebracht.
Es sei darauf hingewiesen, dass dieser Kontakt zwischen dem magnetischen
Nebenschlusskörper 23 und den oberen Enden der
Joche 4 und 5 elastisch erfolgt, indem die erste
Feder 22 komprimiert wird.
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Wenn
dann der magnetische Nebenschlusskörper 23 mit
den oberen Enden der Joche 4 und 5 in Kontakt
gebracht wird, wird die magnetische Kraft des Magneten 6 nicht
nur über die Joche 4 und 5 auf den Anker 7,
sondern über die Joche 4 und 5 auch auf
den magnetischen Nebenschlusskörper 23 ausgeübt,
so dass die auf den Anker 7 ausgeübte magnetische
Kraft sich entsprechend verändert (in diesem Fall: verringert)
wird, weshalb sich die anziehende Kraft auf den Anker 7 ändert
(in diesem Fall: verringert). Folglich überwindet die Rückstellkraft
der Feder 8 für den beweglichen Kontakt die Anziehungskraft
des Magneten 6 in Bezug auf den Anker 7 aus dem
oben genannten elastisch verformten Zustand, so dass die Feder 8 für
den beweglichen Kontakt zurückgestellt wird und bewirkt,
dass der bewegliche Kontakt 16 von dem festen Kontakt 17 beabstandet
wird, wodurch der elektrische Pfad zwischen den Verbindungsanschlüssen 10 und 11 unterbrochen
wird. Auf diese Weise antwortet der Fahrzeug-Bremslichtschalter
auf das Niederdrücken des Bremspedals des Fahrzeugs, weshalb
ein (nicht gezeigtes) Bremslicht des Fahrzeugs aufleuchtet.
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Falls
anschließend der Niederdrückungsvorgang des Bremspedals
des Fahrzeugs beendet wird, kehrt alles in den ursprünglichen
Zustand zurück, d. h., dass der Anker 7 von dem
Magneten 6 angezogen wird, dass die Feder 8 für
den beweglichen Kontakt elastisch verformt wird und dass der bewegliche
Kontakt 16 in Kontakt mit dem festen Kontakt 17 gebracht wird,
wodurch das Bremslicht für ein Fahrzeug ausgeschaltet wird.
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Wenn
ferner der bewegliche Kontakt 16 in Kontakt mit dem festen
Kontakt 17 oder von diesem weg bewegt wird, wird der eine
Endabschnitt auf der rechten Seite in der Zeichnung des Ankers 7 in
einen Gleitkontakt mit dem Joch 5 gebracht. Falls das Ausmaß dieses
Gleitkontakts groß ist, ergeben sich Probleme eines fehlerhaften
Betriebs, derart, dass die Bewegung des Ankers 7 nicht
gleichmäßig ist, dass die Bewegung des beweglichen
Kontakts 16, wenn er in Kontakt mit dem festen Kontakt 17 gebracht
wird oder von diesem weg bewegt wird, instabil wird und dass Abriebstaub,
der durch den Gleitkontakt verursacht wird, in großer Menge
erzeugt wird, was eine Beeinträchtigung des elektrischen
Kontakts zwischen dem festen Kontakt 17 und den beweglichen Kontakt 16 zur
Folge hat.
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Da
sich im Gegensatz dazu in dem Fahrzeug-Bremslichtschalter gemäß dieser
Konfiguration die Feder 8 für den beweglichen
Kontakt um den als Drehpunkt dienenden ersten gebogenen Abschnitt 12 bewegt,
befindet sich der gebogene Abschnitt 15, der in einem Abstand
von dem Anker 7 gebogen ist, zwischen dem Drehpunkt (dem
ersten gebogenen Abschnitt 12) und dem Abschnitt, in dem
der Anker 7 vorgesehen ist. Wie in 3 gezeigt
ist, besitzt dieser gebogene Abschnitt 15 in Bezug auf
die Bewegung (Pfeil B) der Feder 8 für den beweglichen
Kontakt um den Drehpunkt eine Biegsamkeit in einer hierzu senkrechten
Richtung (Pfeil C). Kraft dieser Biegsamkeit wird das Ausmaß des
Gleitkontakts des einen Endabschnitts des Ankers 7, der
sich in der Zeichnung rechts befindet, in Bezug auf das Joch 5 verringert,
so dass die Bewegung des Ankers 7 gleichmäßig
wird. Dadurch wird in dem Fahrzeug-Bremslichtschalter gemäß dieser
Konfiguration die Bewegung des beweglichen Kontakts 16 in
einen elektrischen Kontakt mit dem festen Kontakt 17 oder von
diesem weg stabil, wird Abriebstaub, der durch den Gleitkontakt
erzeugt wird, nicht in großer Menge erzeugt und ist es
möglich, das Auftreten von Problemen wie etwa eines fehlerhaften
Betriebs zu verhindern, der eine Beeinträchtigung des elektrischen Kontakts
zwischen dem festen Kontakt 17 und dem beweglichen Kontakt 16 zur
Folge hätte.
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Da
sich folglich bei dem Fahrzeug-Bremslichtschalter gemäß dieser
Konfiguration die magnetische Anziehungskraft des Magneten 6,
die auf den Anker 7 in dem abgedichteten Gehäuse 1 über
die Joche 4 und 5 ausgeübt wird, aufgrund
der Bewegung des magnetischen Nebenschlusskörpers 23, die
durch die Bewegung des beweglichen Elements 20 außerhalb
des abgedichteten Gehäuses 1 hervorgerufen wird, ändert,
kann der bewegliche Kontakt 16 zusammen mit der Feder 8 für
den beweglichen Kontakt in Bezug auf den festen Kontakt 17 bewegt
werden, ohne dass es erforderlich wäre, in den Innenraum
des abgedichteten Gehäuses 1 einzudringen. Daher
kann die Bewegung des beweglichen Kontakts 16 und des festen
Kontakts 17, die in dem abgedichteten Gehäuse
enthalten sind, in gegenseitigen elektrischen Kontakt oder voneinander
weg erfolgen, ohne dass Fremdstoffe einschließlich Schmieröl
sowie anorganischer und organischer Substanzen, die in der Umgebung
des abgedichteten Gehäuses vorhanden sein können,
in den Innenraum des abgedichteten Gehäuses 1 eindringen
können. Auf diese Weise ist es möglich, das herkömmliche Problem
eines fehlerhaften Leitungszustands zwischen den Kontakten 16 und 17 aufgrund
von eindringenden Stoffen zu beseitigen.
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Weiterhin
kann die Änderung der magnetischen Anziehungskraft des
Magneten 6 in Bezug auf den Anker 7 und daher des
beweglichen Kontakts 16 in dem abgedichteten Gehäuse 1 durch
die Joche 4 und 5 aufgrund der Bewegung des magnetischen
Nebenschlusskörpers 23 steiler als in dem Fall
gemacht werden, in dem der Magnet 6 selbst bewegt wird.
Daher kann die Bewegung des beweglichen Kontakts 16 und
des festen Kontakts 17 in gegenseitigen elektrischen Kontakt
und voneinander weg schneller ausgeführt werden, so dass
es möglich ist, die Schaltleistung zu verbessern.
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Da
weiterhin der gebogene Abschnitt 15, der in einem Abstand
von dem Anker 7 gebogen ist und zwischen einem Punkt, der
dann, wenn sich die Feder 8 für den beweglichen
Kontakt in Bezug auf den festen Kontakt 17 bewegt, einen
Drehpunkt bildet, und einem Abschnitt, an dem der Anker 7 vorhanden ist,
vorgesehen ist, ist es möglich, den Gleitkontakt des Ankers 7 in
Bezug auf das Joch 5 zu verringern. Dadurch ist es auch
möglich, die Bewegung des beweglichen Kontakts 16 in
einen elektrischen Kontakt mit dem festen Kontakt 17 und
von diesem weg zu stabilisieren und das Auftreten von Problemen
wie etwa eines fehlerhaften Betriebs, der eine Beeinträchtigung
des elektrischen Kontakts zwischen dem festen Kontakt 17 und
dem beweglichen Kontakt 15 hervorrufen würde,
zu verhindern.
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Die 4 bis 6 zeigen
eine zweite Ausführungsform der Erfindung, in der gleiche
Teile wie jene der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet sind, wobei ihre nochmalige Beschreibung weggelassen
wird und lediglich unterschiedliche Teile beschrieben werden.
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Bei
diesem Fahrzeug-Bremslichtschalter ist der oben beschriebene vorstehende
Abschnitt 3 auf dem Gehäusebasisabschnitt 1b nicht
vorgesehen, vielmehr ist hier ein ebener Abschnitt 31 ausgebildet, ferner
ist ein Endabschnitt 32a der Feder 32 für
den beweglichen Kontakt, die die oben beschriebene Feder 8 für
den beweglichen Kontakt ersetzt, an diesem ebenen Abschnitt 31 über
den oberen Endabschnitt 10a des Verbindungsanschlusses 10 durch
einen Niet 33 befestigt.
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Genauer
ist die Feder 32 für den beweglichen Kontakt von
dem Endabschnitt 31a in eine gekrümmte Form (erster
gebogener Abschnitt 34) nach oben gebogen, anschließend
ist sie im Wesentlichen in die Form eines umgedrehten U an diesem
oberen Abschnitt gebogen (zweiter gebogener Abschnitt 35) und
ist ein Abschnitt 36 in der Umgebung hiervon an dem unteren
Endabschnitt des Jochs 5 befestigt, während ein
Teil 37 der Feder 32 für den beweglichen Kontakt
nur an dem Anker 7 anliegt. Die Feder 32 für den
beweglichen Kontakt ist dann in die Form im Wesentlichen eines V
gebogen (dritter gebogener Abschnitt 38), so dass er aus
der Umgebung des Gehäusebasisabschnitts 1b darunter
zu dem Spalt zwischen den Jochen 4 und 5 (insbesondere
zu einem Mittelabschnitt des Spalts) gerichtet ist. Ferner ist die Feder 32 für
den beweglichen Kontakt im Wesentlichen angewinkelt in einer Richtung
gebogen, die zu jener des dritten gebogenen Abschnitts 38 entgegengesetzt
ist, d. h. im Normalzustand, der in 5 gezeigt
ist, zu dem Gehäusebasisabschnitt 1b (vierter gebogener
Abschnitt 39), um den Anker 7 bis zu diesem im
Wesentlichen mittigen Abschnitt durch den Abschnitt zu befestigen,
der von dem vierten gebogenen Abschnitt 39 zu einem Zwischenabschnitt 32c auf
Seiten des anderen Endabschnitts 32b reicht.
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Daher
besitzt die Feder 32 für den beweglichen Kontakt
in ihrem Abschnitt, der von dem zweiten gebogenen Abschnitt 35 zu
der Position reicht, an der der Anker 7 vorgesehen ist,
einen gebogenen Abschnitt 40, der in einem Abstand von
dem Anker 7 gebogen ist und in diesem Fall im Wesentlichen
V-förmig ist. Weiterhin ist der oben beschriebene bewegliche
Kontakt 16 an der oberen Oberfläche des ande ren
Endabschnitts 32b der Feder 32 für den
beweglichen Kontakt vorgesehen.
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Auch
in dieser Konfiguration bewegt sich die Feder 32 für
den beweglichen Kontakt dann, wenn der bewegliche Kontakt 16 aufgrund
des Niederdrückens des Bremspedals des Fahrzeugs oder aufgrund
seiner Freigabe in einen elektrischen Kontakt mit dem festen Kontakt 17 bzw.
von diesem weg (Bewegung des magnetischen Nebenschlusskörpers 23 in
einen elektrischen Kontakt mit dem Joch 5 bzw. von diesem
weg), wobei der zweite gebogene Abschnitt 35 als Drehpunkt
dient, ferner ist der gebogene Abschnitt 40, der in einem
Abstand von dem Anker 7 gebogen ist, in der Feder 32 für
den beweglichen Kontakt zwischen dem Drehpunkt (dem zweiten gebogenen
Abschnitt 35) und dem Abschnitt, in dem sich der Anker 7 befindet,
vorgesehen. Wie in 6 gezeigt ist, besitzt dieser
gebogene Abschnitt 40 in Bezug auf die Bewegung (Pfeil
B) der Feder 32 für den beweglichen Kontakt von
dem Drehpunkt weg eine Biegsamkeit in einer hierzu senkrechten Richtung
(Pfeil C). Kraft dieser Biegsamkeit wird das Ausmaß des
Gleitkontakts des einen Endabschnitts des Ankers 7, der
sich in der Zeichnung rechts befindet, in Bezug auf das Joch 5 verringert
und die Bewegung des Ankers 7 wird gleichmäßig.
Daher wird in dem Fahrzeug-Bremslichtschalter gemäß dieser
Ausführungsform die Bewegung des beweglichen Kontakts 16 in
einen elektrischen Kontakt mit dem festen Kontakt 17 oder
von diesem weg ebenfalls stabil, wird Abriebstaub, der durch den
Gleitkontakt hervorgerufen wird, ebenfalls nicht in großer
Menge erzeugt und ist es ebenfalls möglich, das Auftreten
von Problemen eines fehlerhaften Betriebs, der eine Beeinträchtigung
des elektrischen Kontakts zwischen dem festen Kontakt 17 und
dem beweglichen Kontakt 16 zur Folge haben könnte,
zu verhindern.
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Außerdem
kann die Bewegung des festen Kontakts 17 und des beweglichen
Kontakts 16 in einem gegenseitigen Kontakt und voneinander
weg in einem Zustand erfolgen, in dem ein Eindringen von Fremdstoffen
wie etwa Schmieröl in den Innenraum des abgedichteten Gehäuses 1,
das den festen Kontakt 17 und den beweglichen Kontakt 16 enthält,
verhindert wird. Darüber hinaus kann die Bewegung des beweglichen
Kontakts 16 und des festen Kontakts 17 in einen
gegenseitigen elektrischen Kontakt und voneinander weg schneller
erfolgen, so dass die Wirkung der Verbesserung der Schaltleistung
in gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform erhalten
werden kann.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen
Ausführungsformen, die in den Zeichnungen veranschaulicht sind,
eingeschränkt ist. Insbesondere kann der magnetische Nebenschlusskörper,
der sich bei einer Bewegung des beweglichen Elements bewegt, ein
Körper sein, der nicht mit dem Joch in Kontakt gelangt, sondern
diesem nur ausreichend weit nahe kommt. Mit anderen Worten, für
den magnetischen Nebenschlusskörper ist es ausreichend,
dass der Abstand zwischen dem magnetischen Nebenschlusskörper und
dem Joch geändert werden kann.
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Weiterhin
kann zwischen dem festen Kontakt und dem beweglichen Kontakt eine Änderung
vorgenommen werden, derart, dass der bewegliche Kontakt von dem
festen Kontakt beabstandet ist, bevor das Bremspedal des Fahrzeugs
niedergedrückt wird, wobei der bewegliche Kontakt entsprechend
dem Niederdrücken des Bremspedals des Fahrzeugs in einen
elektrischen Kontakt mit dem festen Kontakt gebracht wird.
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Ferner
können die Feder für den beweglichen Kontakt und
der Anker nicht nur einteilig aus den beiden Elementen aus einem
elektrisch leitenden Federmaterial (nichtmagnetisches Material)
bzw. einem magnetischen Material gebildet sein, vielmehr können
sie auch aus einem einzigen Element aus einem elektrisch leitenden
Federmaterial mit magnetischen Eigenschaften hergestellt sein. Eine
solche Anordnung hat insbesondere den weiteren Vorteil, dass es
möglich ist, die Anzahl verwendeter Komponenten zu verringern.
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Weiterhin
kann die Erfindung im Allgemeinen auf Schaltervorrichtungen, die
unter ähnlichen Umständen verwendet werden, angewendet
werden und kann durch geeignete Änderungen und Abwandlungen
implementiert werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2005-235632-
A [0002]