DE102010002325A1 - Electric switch element for operating rear window heaters or seat heaters and indicator relays in motor vehicles, e.g. motorcycles, has plunger, which is axially adjustable against restoring force of spring supported within housing - Google Patents

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Abstract

The electric switch element (1) has a plunger (9), which is axially adjustable against the restoring force of a spring (8) supported within the housing (2). A permanent magnet (7) is arranged within the housing, and the permanent magnet works together with a ferromagnetic attractor (6) arranged within the housing. The permanent magnet is movably mounted during switching operation relative to the attractor.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltelement gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an electrical switching element according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von elektrischen Schaltelementen zum Schliessen oder Öffnen eines Stromkreises bekannt. Üblicherweise weisen derartige Schaltelemente ein Gehäuse auf, in dem wenigstens ein feststehendes Kontaktteil, ein bewegliches Kontaktteil und eine Feder angeordnet sind, um das bewegliche Kontaktteil in Kontakt zum feststehenden Kontaktteil zu bringen bzw. von diesem zu trennen. Ein Stössel, der aus dem Gehäuse ragt, dient zur mechanischen Betätigung des Schaltelements. Je nach Anordnung der Kontaktteile handelt es sich um ein schliessendes oder ein öffnendes Schaltelement. Oft sind die Schaltelemente als Taster ausgebildet, welche bei der Betätigung nur kurzzeitig einen Stromkreis schliessen oder öffnen, um beispielsweise in einem Schaltrelais einen Schaltvorgang auszulösen.Out In the prior art are a variety of electrical switching elements known for closing or opening a circuit. Usually Such switching elements have a housing in which at least one fixed contact part, a movable contact part and a spring are disposed to contact the movable contact member To bring to the fixed contact part or separate from this. A plunger, which protrudes from the housing, is used for mechanical actuation of the switching element. Depending on the arrangement the contact parts is a closing or an opening Switching element. Often the switching elements are designed as buttons, which only briefly a circuit when actuated Close or open, for example, in a switching relay one Trigger switching process.

Bei Kraftfahrzeugen kommen derartige Schaltelemente beispielsweise für die Betätigung von Heckscheibenheizungen oder Sitzheizungen zur Verwendung. Bei Motorrädern werden diese Schaltelemente beispielsweise für die Betätigung von Blinkerrelais eingesetzt. Bei Kraftfahrzeugen sind die Anforderungen an derartige Schaltelemente sehr hoch. Sie müssen eine hohe Lebensdauer aufweisen und wenigstens 150 000 Schaltzyklen verkraften, ohne dass sich die Kraft/Weg-Chakteristik des Schaltvorgangs nennenswert verändert. Darüber hinaus sind derartige Schaltelemente in Kraftfahrzeugen im Betrieb permanent Erschütterungen ausgesetzt, welche die Komponenten des Bauteils beanspruchen. Dabei muss insbesondere bei Blinkerschaltern auch gewährleistet sein, dass die Erschütterungen zu keinen Fehlauslösungen führen. Aus dem Stand der Technik sind daher auch bereits Schaltelemente bekannt, bei denen eine zuverlässige und fehlerfreie Schaltfunktion durch Magnetkraft sichergestellt werden soll.at Motor vehicles come such switching elements, for example the operation of rear window heaters or seat heaters for use. In motorcycles, these switching elements for example, for the operation of turn signal relay used. In motor vehicles, the requirements for such Switching elements very high. They have a long life and cope with at least 150,000 switching cycles without Significantly changed the force / displacement characteristics of the switching process. In addition, such switching elements are in motor vehicles permanently exposed to vibration in operation, which the Claim components of the component. It must be especially at Turn signal switches also ensure that the shocks lead to no false triggering. From the state Therefore, switching elements are already known in the art in which a reliable and error-free switching function Magnetic force to be ensured.

In der US 2009/0072936 A1 ist beispielsweise ein Schaltelement beschrieben, bei dem die Joche eines Permanentmagneten mit einem elastisch vorgespannten, beweglichen Kontaktteil zusammenwirken. Im Ausgangszustand wird das bewegliche Kontaktteil gegen seine inhärente Rückstellkraft vom Permanentmagneten angezogen und liegt dadurch an einem feststehenden Kontakt an. Die Joche des Magneten ragen durch das Aufnahmegehäuse für den Permanentmagneten und die Schaltkontakte. Indem ein magnetisierbares Bauteil in Anlage zu den aussen abragenden Jochen gebracht wird, verringert sich die Anzugskraft des Permanentmagneten auf das bewegliche Kontaktteil. Infolge seiner inhärenten Rückstellkraft löst sich das bewegliche Kontaktteil vom Permanentmagneten, und der Kontakt zum feststehenden Kontaktteil wird geöffnet. Der Aufbau dieses magnetischen Schaltelements ist relativ komplex. Es weist mehrere gegen die Wirkung von Rückstellfedern gegeneinander verschiebliche Bauteile auf, die überdies eine hohe Passgenauigkeit besitzen müssen. infolge seiner Komplexität ist das Schaltelement aufwändig und teuer in der Herstellung. Zudem weist es aufgrund seiner Konzeption relativ grosse Abmessungen auf.In the US 2009/0072936 A1 For example, a switching element is described in which the yokes of a permanent magnet interact with an elastically biased, movable contact part. In the initial state, the movable contact part is attracted against its inherent restoring force from the permanent magnet and is thereby applied to a fixed contact. The yokes of the magnet protrude through the receiving housing for the permanent magnet and the switch contacts. By bringing a magnetizable component into abutment with the outer projecting yokes, the tightening force of the permanent magnet on the movable contact part is reduced. Due to its inherent restoring force, the movable contact member detaches from the permanent magnet, and the contact with the fixed contact member is opened. The structure of this magnetic switching element is relatively complex. It has several against the action of return springs against each other slidable components, which must also have a high accuracy of fit. due to its complexity, the switching element is complex and expensive to manufacture. In addition, it has relatively large dimensions due to its design.

Für die Bedienungssicherheit und den Bedienungskomfort spielt bei in Kraftfahrzeugen eingesetzten Schaltelementen zunehmend auch die haptische Rückmeldung eine Rolle. Ein Schaltelement muss daher derart gestaltet sein, dass es dem Anwender aufgrund seiner Betätigungscharakteristik und/oder seines Schaltgeräusches eine Rückmeldung über die erfolgreiche Betätigung vermittelt. Dadurch soll verhindert werden, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers durch eine Verunsicherung über die Betätigung des Schaltelements beeinträchtigt wird.For the operating safety and ease of use plays in Automotive used switching elements increasingly also the haptic feedback a role. A switching element must Therefore, be designed so that the user due to his Operating characteristic and / or its switching noise a feedback on the successful operation taught. This is to prevent the attention the driver by an uncertainty about the operation of the switching element is impaired.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektrisches Schaltelement bereitzustellen, welches den Anforderungen an Robustheit und Betätigungssicherheit gerecht wird. Das Schaltelement soll insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, beispielsweise bei Motorrädern, geeignet sein. Es soll einen konstruktiv einfachen und kostengünstigen Aufbau aufweisen. Zudem soll es die Anforderungen an die haptische Rückmeldung über den Schaltvorgang erfüllen, damit der Anwender seine Aufmerksamkeit vollumfänglich dem Verkehr widmen kann.task It is therefore an electric switching element of the present invention to provide the requirements for robustness and safety does justice. The switching element should in particular for the Use in motor vehicles, for example motorcycles, be suitable. It should be a structurally simple and inexpensive Have structure. In addition, it should meet the requirements for the haptic Fulfill feedback about the switching process, so that the user gets his full attention dedicated to traffic.

Die Lösung dieser und weiterer Aufgaben besteht in einem elektrischen Schaltelement mit den im Patentanspruch 1 angeführten Merkmalen. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The Solution to this and other tasks is an electrical Switching element with the features mentioned in claim 1. Further developments and / or advantageous embodiments The invention is the subject of the dependent claims.

Die Erfindung schlägt ein elektrisches Schaltelement vor, das ein Gehäuse aufweist, in dem wenigstens ein feststehendes Kontaktteil, ein bewegliches Kontaktteil und eine Feder angeordnet sind. Aus dem Gehäuse ragt ein Stössel, der zur mechanischen Betätigung des Schaltelements gegenüber dem Gehäuse axial verschiebbar ist. Der Stössel ist gegen die Rückstellkraft der sich innerhalb des Gehäuses abstützenden Feder axial verschiebbar. Innerhalb des Gehäuses ist ein Permanentmagnet angeordnet, der mit einem ebenfalls innerhalb des Gehäuses angeordneten ferromagnetischen Attraktor zusammenwirkt. Beim Schaltvorgang muss die Anziehungskraft des Magneten auf den Attraktor überwunden werden, um den Magneten relativ zum Attraktor zu verschieben.The Invention proposes an electrical switching element, the a housing in which at least one fixed Contact part, a movable contact part and a spring arranged are. From the housing protrudes a plunger to the mechanical actuation of the switching element relative to the Housing is axially displaceable. The plunger is against the restoring force of itself within the housing supporting spring axially displaceable. Inside the case is a permanent magnet arranged with a likewise within the housing arranged ferromagnetic attractor cooperates. During the switching process, the magnet's attraction to the Attractor be overcome to the magnet relative to Attractor to move.

Das erfindungsgemässe elektrische Schaltelement ist sehr einfach aufgebaut und kommt mit einer sehr geringen Anzahl von Bauteilen aus. Masstoleranzen spielen keine besonders grosse Rolle. Daher ist das Schaltelement relativ einfach und kostengünstig herstellbar. Das erfindungsgemässe Schaltelement nutzt die Anziehungskraft zwischen dem Attraktor und dem Permanentmagneten, um eine definierte Kraft/Weg-Charakteristik einzustellen. Die beim Schaltvorgang erforderliche Auslösekraft ist im wesentlichen nur von der Anziehungskraft des Magneten abhängig und sehr einfach durch die Auswahl des Magneten einstellbar. Die Anziehungskraft zwischen dem Attraktor und dem Magneten ist dabei in der Regel grösser als eine mechanische Vorspannung, die allein durch Federkraft erzielt wird. Dadurch ist der Schalter weit weniger empfindlich gegenüber Erschütterungen und axialen Stössen. Dadurch können Fehlauslösungen reduziert werden. Wegen der geringeren Anzahl von Bauteilen ist das Schaltelement auch weit kompakter als bekannte Schaltelemente des Stands der Technik. infolge der klar definierbaren Kraft/Weg-Charakteristik für den Schaltvorgang ist das Schaltelement auf die haptischen Anforderungen des Anwenders anpassbar. im Fall eines Einsatzes des Schaltelements bei Motorrädern kann durch geeignete Wahl des Permanentmagneten der erforderliche Kraftaufwand für die Betätigung derart eingestellt werden, dass sich auch für die behandschuhte Hand des Fahrers eine klare Rückmeldung über die erfolgreiche Betätigung ergibt. Darüber hinaus kommt es beim Lösen und beim Wiederherstellen der magnetischen Verbindung zwischen dem Magneten und dem Attraktor zu einem Schaltgeräusch, dass ebenfalls so einstellbar ist, dass es dem Anwender eine klare akustische Rückmeldung über den erfolgten Schaltvorgang übermittelt. Das meist aus Kunststoff bestehende Gehäuse des Schaltelements dient dabei als Resonanzkörper. Zum Unterschied von rein mechanisch aufgebauten Schaltern bleiben bei dem erfindungsgemässen Schaltelement die Schalt/Weg-Charakteristik und damit das Schaltgeräusch über die Lebensdauer des Schalters weitgehend unverändert erhalten.The inventive electrical switching element is very simple built and comes with a very small number of components out. Mass tolerances do not play a particularly important role. Therefore the switching element is relatively simple and inexpensive produced. The inventive switching element uses the attraction between the attractor and the permanent magnet, to set a defined force / displacement characteristic. The at Switching action required release force is essentially only dependent on the magnet's attraction and very easily adjustable by selecting the magnet. Gravity between the attractor and the magnet is usually larger as a mechanical preload, achieved solely by spring force becomes. As a result, the switch is far less sensitive to shocks and axial impacts. This can cause false alarms be reduced. Because of the smaller number of components is the switching element also far more compact than known switching elements of the prior art. due to the clearly definable force / displacement characteristic for switching, the switching element is on the haptic Customizable requirements of the user. in the case of use of the Switching element in motorcycles can by suitable choice of the permanent magnet of the required effort for the operation can be adjusted so that also for the driver's gloved hand a clear feedback about the successful operation results. Furthermore it comes when loosening and restoring the magnetic Connection between the magnet and the attractor to a switching noise that Also adjustable is that it gives the user a clear acoustic Feedback on the successful switching process transmitted. The usually made of plastic housing of the switching element is used as a sound box. In contrast to purely mechanical constructed switches remain in the inventive Switching the switching / path characteristic and thus the switching noise on the life of the switch largely unchanged.

Für den Anwender erweist es sich als vorteilhaft und angenehm, wenn bei der Betätigung des Schaltelements nicht sofort der Schaltvorgang ausgelöst wird. Dies ist beispielsweise bei Motorradfahrern von Vorteil, die zwar den behandschuhten Daumen bereits auf dem Bedienknopf für das Schaltelement liegen haben, aber noch nicht wollen, dass beispielsweise der Blinker ausgelöst wird. Um dieser Anforderung nachzukommen, ist bei dem erfindungsgemässen Schaltelement der Stössel derart axial verschiebbar gelagert, dass er vor einem Schaltweg, bei dem es zu einer mechanisch erzwungenen Relativverschiebung zwischen dem Permanentmagneten und dem Attraktor kommt, einen Vorhubweg zurücklegen kann. Durch den Vorhub wird der Blinker tatsächlich erst dann betätigt, wenn der Anwender dies auch möchte, und irrtümliche Fehlbdienungen der Blinkanlage können verhindert werden. Zweckmässigerweise beträgt der Vorhubweg dazu von 0,01 mm bis 5 mm.For the user proves to be beneficial and enjoyable when upon actuation of the switching element not immediately the Switching process is triggered. This is for example Motorcyclists of advantage, although the gloved thumb already on the control knob for the switching element have, but do not want, for example, the turn signal triggered becomes. To meet this requirement is in the inventive Switching element mounted the plunger so axially displaceable, that he is facing a switching path, causing it to be mechanically forced Relative displacement between the permanent magnet and the attractor comes, can cover a Vorhubweg. Through the forward stroke the turn signal is actually only then actuated, if the user wants that too, and erroneous Fehlbedienungen the flashing system can be prevented. Conveniently, the Vorhubweg is to from 0.01 mm to 5 mm.

Eine zweckmässige Ausführungsvariante des Schaltelements sieht vor, dass der Permanentmagnet wenigstens bereichsweise von einem Flussleitblech umgeben ist. Das Flussleitblech führt praktisch zu einem Kurzschluss der magnetischen Feldlinien und verhindert, dass sich ausserhalb des Schaltelements ein nennenwertes magnetisches Feld aufbaut. Dadurch wird vermieden, dass ferromagnetische Gegenstände am Schaltelement anhaften. Das Flussleitblech erfüllt aber auch die Funktion, den Magneten vor Beschädigungen durch den Schaltvorgang zu schützen. Magnetmaterialien sind oftmals relativ spröde. Bei solchen Magneten dient das Flussleitblech unter anderem als Aufprallschutz, wenn der Magnet und der ferromagnetische Attraktor nach dem Schaltvorgang wieder in den Ausgangszustand zurückkehren. Je nach Anziehungskraft des Magneten und je nach Schaltweg kann dies mit einem verhältnismässig starken Impuls einher gehen.A expedient variant of the switching element provides that the permanent magnet at least partially from A flux guide is surrounded. The flux baffle leads practically to a short circuit of the magnetic field lines and prevents that outside the switching element a significant magnetic Field builds up. This avoids ferromagnetic objects attached to the switching element. But the flux baffle fulfills also the function of preventing the magnet from being damaged to protect the switching process. Magnetic materials are often relative brittle. In such magnets, the flux guide plate is under other than impact protection, when the magnet and the ferromagnetic Attractor to return to the initial state after switching. Depending on the attraction of the magnet and depending on the switching path can this with a relatively strong impulse accompanied.

Eine Ausführungsvariante des elektrischen Schaltelements sieht vor, dass der Permanentmagnet ggf. in Verbindung mit einem Flussleitblech das bewegliche Kontaktteil bildet. Zu diesem Zweck sind am Magneten bzw. am Flussleitblech Zungenkontakte vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsvariante kann der Attraktor das bewegliche Kontaktteil bilden. Beide Varianten sind einfach aufgebaut und zeichnen sich durch eine geringe Anzahl von Bauteilen aus.A Embodiment of the electrical switching element sees before, that the permanent magnet possibly in conjunction with a Flußleitblech forms the movable contact part. For this purpose are at the magnet or provided on the flow baffle tongue contacts. In an alternative Embodiment variant, the attractor can form the movable contact part. Both variants are simple and are characterized by a low number of components.

Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass der ferromagnetische Attraktor ein feststehendes Kontaktteil bildet. Dadurch kann die Anzahl der Bauteile noch weiter reduziert werden.A Another embodiment of the invention provides that the ferromagnetic attractor forms a fixed contact part. As a result, the number of components can be further reduced.

Durch den erfindungsgemässen Einsatz der Magnetkraft weist das elektrische Schaltelement bereits eine sehr grosse Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Erschütterungen auf. Um diese noch weiter zu verbessern, ist in einer weiteren Ausführungsvariante des Schaltelements das wenigstens eine feststehende Kontaktteil zur Kompensation von Überhub beim Schaltvorgang bzw. durch Erschütterungen ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das wenigstens eine feststehende Kontaktteil eine inhärente Federkraft aufweist und im Kontaktierungsfall elastisch vorgespannt ist. Eine alternative Ausführungsvariante des Schaltelements sieht vor, dass das feststehende Kontaktteil schwebend im Gehäuse angeordnet ist. Der Ausdruck „schwebende Anordnung” bedeutet dabei, dass dem feststehenden Kontaktteil ausreichend Platz geboten ist, um sich bei der Kontaktierung frei durchbiegen zu können.The inventive use of the magnetic force, the electrical switching element already has a very high strength and resistance to vibration. In order to further improve this, in a further embodiment variant of the switching element, the at least one stationary contact part is designed to compensate for overstroke during the switching operation or due to vibrations. This can be done, for example, that the at least one fixed contact part has an inherent spring force and is resiliently biased in Kontaktierungsfall. An alternative embodiment of the switching element provides that the fixed contact part is arranged floating in the housing. The term "floating arrangement" means that the fixed contact part is given sufficient space to bend freely during contact can.

Zur Verbesserung der Kontakteigenschaften kann das wenigstens eine feststehende Kontaktteil eine veredelte, beispielsweise mit Silber, Silber/Nickel oder Gold beschichtete, Kontaktzone aufweisen.to Improvement of the contact properties, the at least one fixed Contact part a refined, for example, with silver, silver / nickel or gold coated, have contact zone.

Indem das wenigstens eine feststehende Kontakteil eine Anzahl parallel geschalteter Kontaktbereiche aufweist, wird ein Schaltelement mit redundanten Kontakstellen geschaffen. Dies erhöht den Einsatzbereich des Schaltelements. Die Kontaktbereiche können dabei Öffnerkontakte, Schliesserkontakte und/oder Schleiferkontakte sein.By doing the at least one stationary Kontakteil a number in parallel has switched contact areas, a switching element with created redundant contact points. This increases the range of application of the switching element. The contact areas can thereby NC contacts, Closing contacts and / or wiper contacts be.

Um die Haftkraft zwischen dem Permanentmagneten und dem Attraktor zu erhöhen und allfällige Streufelder ausserhalb des Schaltelements noch weiter zu verringern ist in einer weiteren Ausführungsvariante des Schaltelements der Permanentmagnet als ein Topfmagnet ausgebildet.Around the adhesive force between the permanent magnet and the attractor increase and any stray fields outside of the switching element to reduce even further is in another Embodiment of the switching element of the permanent magnet designed as a pot magnet.

Gerade bei Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich wird der Schaltvorgang vielfach auch visuell angezeigt. Dies kann durch eine separate Leuchte erfolgen, die in Nachbarschaft zum Schaltelement angeordnet ist, und bei Betätigung des Schaltelements entsprechend ein- oder ausgeschaltet wird. In einer weiteren zweckmässigen Ausführungsvariante ist diese Leuchte bereits in das Schaltelement integriert. Beispielsweise ist dazu innerhalb des Gehäuses eine Lichtquelle, vorzugsweise eine LED angeordnet, die beim Schaltvorgang aktivierbar bzw. deaktivierbar ist. Weiters ist Magnet ein axialer Durchtrittskanal für das von der LED erzeugte Licht vorgesehen ist.Just in applications in the automotive sector, the switching operation is often also visually displayed. This can be done by a separate lamp, which is arranged in the vicinity of the switching element, and when actuated the switching element is switched on or off accordingly. In a further expedient variant is this luminaire already integrated in the switching element. For example is within the housing a light source, preferably arranged an LED, which can be activated or deactivated during the switching process is. Furthermore, magnet is an axial passage for the light generated by the LED is provided.

Das Schaltelement kann als ein Taster, als ein konventioneller Schalter (Schliesser, Öffner) oder als ein Wechselschalter ausgebildet sein.The Switching element can be as a button, as a conventional switch (NO, NC) or designed as a changeover switch be.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer Darstellung:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of embodiments with reference on the schematic drawings. It does not show in scale Presentation:

1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des elektrischen Schaltelements; 1 an exploded perspective view of a first embodiment of the electrical switching element;

2 eine axial geschnittene Darstellung des zusammengebauten Schaltele ments gemäss 1; 2 an axially sectional view of the assembled Schaltele management according to 1 ;

3 eine axial geschnittene Darstellung eines zweiten Ausführungbeispiels des Schaltelements; 3 an axially sectional view of a second embodiment of the switching element;

4 eine axial geschnittene Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels des Schaltelements; 4 an axially sectional view of a third embodiment of the switching element;

5 eine axial geschnittene Konzeptdarstellung eines vierten Ausführungsbeispiels des Schaltelements; und 5 an axially sectioned conceptual representation of a fourth embodiment of the switching element; and

6 eine axial geschnittene Konzeptdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels des Schaltelements. 6 an axially sectioned conceptual representation of another embodiment of the switching element.

Ein in 1 und 2 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung trägt gesamthaft das Bezugszeichen 1. Das Schaltelement 1 weist ein üblicherweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 2 auf, das mit einem üblicherweise gleichfalls aus Kunststoff bestehenden Deckel 3 verschliessbar ist. Der Deckel 3 kann nach dem Zusammenbau des Schaltelements 1 kann durch Reibschluss auf dem Gehäuse 2 haften, er kann mit dem Gehäuse 2 verschraubt, verklebt oder auf andere Weise lösbar oder permanent verbunden sein. An dem in der Darstellung unteren Ende des Gehäuses sind zwei feststehende Kontakte 4, 5 angedeutet, die im montierten Zustand aus dem Gehäuse 2 ragen. Die Kontakte 4, 5 können durch Aussparungen im Gehäuse 2 gesteckt sein; sie können aber auch spritzgiesstechnisch integral mit dem Gehäuse 2 ausgebildet sein. Das Schaltelement 1 umfasst des weiteren einen ringförmigen Permanentmagneten 7 und einen ferromagnetischen Attraktor 6, die im montierten Zustand innerhalb des mit dem Deckel 3 verschlossenen Gehäuses 2 angeordnet sind (2). Der ferromagnetische Attraktor 6 ist dabei zwischen dem Permanentmagnet 7 und dem Deckel 3 angeordnet und stützt sich am Gehäuse 2 ab. Der Dockel 3, der ferromagnetische Attraktor 6 und der ringförmige Permanentmagnet 7 sind jeweils mit zentralen Bohrungen versehen. Die Bohrungen werden von einem Stössel 9 durchsetzt, dessen eines Ende durch die Bohrung im Deckel 3 ragt. Das gegenüberliegende Ende des Stössels 9 stützt sich über eine Feder 7, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, am Boden des Gehäuses 2 ab. Der Stössel 9 weist einen ringförmigen Flansch 10 auf, dessen Aussendurchmesser grösser ist, als der Durchmesser der Bohrungen im Deckel 3 und im ringförmigen Permanentmagnet 7. Andererseits ist der Aussendurchmesser des ringförmigen Flansches 10 kleiner als der Durchmesser der Bohrung im ferromagnetischen Attraktor 6.An in 1 and 2 illustrated first embodiment of the invention bears overall the reference numeral 1 , The switching element 1 has a housing usually made of plastic 2 on, with a usually also made of plastic lid 3 is lockable. The lid 3 can after the assembly of the switching element 1 Can be frictionally locked on the case 2 he can stick with the case 2 screwed, glued or otherwise solvable or permanently connected. At the bottom in the representation of the housing are two fixed contacts 4 . 5 indicated in the assembled state of the housing 2 protrude. The contacts 4 . 5 can through recesses in the housing 2 be plugged; but they can also injection molding technically integral with the housing 2 be educated. The switching element 1 further comprises an annular permanent magnet 7 and a ferromagnetic attractor 6 in the assembled state within the lid 3 closed housing 2 are arranged ( 2 ). The ferromagnetic attractor 6 is between the permanent magnet 7 and the lid 3 arranged and supported on the housing 2 from. The dock 3 , the ferromagnetic attractor 6 and the annular permanent magnet 7 are each provided with central bores. The holes are from a pestle 9 interspersed, whose one end through the hole in the lid 3 protrudes. The opposite end of the plunger 9 rests on a spring 7 , For example, a helical compression spring, at the bottom of the housing 2 from. The pestle 9 has an annular flange 10 on whose outer diameter is greater than the diameter of the holes in the lid 3 and in the annular permanent magnet 7 , On the other hand, the outer diameter of the annular flange 10 smaller than the diameter of the hole in the ferromagnetic attractor 6 ,

Zur Betätigung des Schaltelements 1, das beispielsweise als ein Taster ausgebildet ist, wird auf das aus dem Deckel 3 ragende Ende des Stössels 9 gedrückt. Dadurch wird der Stössel 9 gegen die Rückstellkraft der Feder 8 in Richtung des Bodens des Gehäuses 2 bewegt. Eine Aussparung im Boden des Gehäuses 2 nimmt dabei das Fussteil des Stössels auf. Der ringförmige Flansch 10 am Stössel 9 taucht in die Bohrung des ferromagnetischen Attraktors 6 ab, bis er an der Oberseite des Permanentmagneten 7 anliegt. Der dabei zurückgelegte Weg wird als Vorhub p bezeichnet. Dieser beträgt bei Anwendungen des Schaltelements in Kraftfahrzeugen üblicherweise 0,01 mm–5 mm. In anderen Anwendungen kann der Vorhub bis zu 2 cm betragen. Der für den Vorhub p erforderliche Kraftaufwand ist allein von der Federkonstanten der Feder 8 abhängig. Er kann daher durch geeignete Wahl der Feder sehr leicht eingestellt werden. Der eigentliche Schaltvorgang erfolgt allein gegen die anziehende Kraft des Permanentmagneten 7 auf den ferromagnetischen Attraktor 6. Der für die Überwindung der magnetischen Anziehungskraft erforderliche Kraftaufwand kann dabei von 0,5 N bis zu 15 N betragen. Diese Werte sind typisch für Anwendungen des Haptik-Schaltelements im Fahrzeugbau. In anderen Anwendungen kann der Kraftaufwand für die Überwindung der Anziehungskraft des Permanentmagneten auch nur ca. 0,05 N betragen oder sogar bis zu 100 N erfordern. Nachdem der Permanentmagnet 7 vom sich am Gehäuse 2 abstützenden Attraktor 6 gelöst worden ist, wird er durch den Druck auf den Stössel 9 vom ringförmigen Flansch 10 mitgenommen, bis er an den Kontakten 4, 5 anliegt und den Stromkreis schliesst. Der Permanentmagnet 7 bildet somit ein bewegliches Kontaktteil. Der vom Permanentmagnet 7 von seiner Ausgangslage bis zu den Kontakten 4, 5 zurückgelegte Weg wird als Schaltweg s bezeichnet. Der Schaltweg s wird typischerweise zu etwa 0,1 mm–5 mm eingestellt. Dieser insbesondere für Anwendungen in Kraftfahrzeugen zweckmässige Bereich kann in anderen Anwendungen von 0,1 mm bis zu 2 cm betragen. Die nach dem Trennen des Permanentmagneten 7 vom ferromagnetischen Attraktor 6 für dessen Verschiebung aufzuwendende Kraft setzt sich zusammen aus der auf den Stössel 9 wirkenden Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 8 und der mit zunehmendem Abstand abnehmenden Anziehungskraft des Permanentmagneten 7. Die feststehenden Kontakte 4, 5 liegen nicht unmittelbar am Boden des Gehäuses 2 an, sondern weisen in einer Art frei schwebender Anordnung einen Abstand r dazu auf, der für den Ausgleich eines Überhubes dient. Üblicherweise beträgt der Abstand r bei Schaltelementen für den Einsatz in Kraftfahrzeugen etwa 0,1 mm–5 mm. In anderen Anwendungen kann sich ein Abstand zur Kompensation eines Überhubs von bis zu 2 cm als zweckmässig erweisen.For actuating the switching element 1 , which is formed, for example, as a button, is on the from the lid 3 projecting end of the plunger 9 pressed. This will cause the plunger 9 against the restoring force of the spring 8th towards the bottom of the case 2 emotional. A recess in the bottom of the housing 2 takes on the foot part of the plunger. The annular flange 10 at the pestle 9 dives into the hole of the ferromagnetic Attrak tors 6 off until it reaches the top of the permanent magnet 7 is applied. The distance traveled is called the forward stroke p. This is usually 0.01 mm-5 mm in applications of the switching element in motor vehicles. In other applications, the forward stroke can be up to 2 cm. The force required for the forward stroke p is solely dependent on the spring constant of the spring 8th dependent. It can therefore be adjusted very easily by suitable choice of the spring. The actual switching process takes place solely against the attractive force of the permanent magnet 7 on the ferromagnetic attractor 6 , The force required to overcome the magnetic attraction force can be from 0.5 N to 15 N. These values are typical for applications of the haptic switching element in vehicle construction. In other applications, the force required to overcome the force of attraction of the permanent magnet can be as low as about 0.05 N or even as high as 100 N. After the permanent magnet 7 from the case 2 supporting attractor 6 he has been solved, he is by the pressure on the plunger 9 from the annular flange 10 taken along until he was at the contacts 4 . 5 is applied and closes the circuit. The permanent magnet 7 thus forms a movable contact part. The of the permanent magnet 7 from his initial situation to the contacts 4 . 5 traversed path is referred to as switching path s. The switching path s is typically set to about 0.1 mm-5 mm. This range, which is particularly suitable for applications in motor vehicles, can be from 0.1 mm to 2 cm in other applications. The after separating the permanent magnet 7 from the ferromagnetic attractor 6 for the displacement expended force is composed of the on the plunger 9 acting restoring force of the helical compression spring 8th and the decreasing force of attraction of the permanent magnet with increasing distance 7 , The fixed contacts 4 . 5 are not directly at the bottom of the housing 2 but in a kind of levitating arrangement have a distance r to it, which serves for the compensation of an overstroke. Usually, the distance r for switching elements for use in motor vehicles is about 0.1 mm-5 mm. In other applications, a distance to compensate for an overstroke of up to 2 cm may prove useful.

Wird der Stössel 9 losgelassen, wird der Permanentmagnet 7 infolge der Anziehungskraft zum ferromagnetischen Attraktor 6 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Bereits beim Lösen des Magneten 7 vom ferromagnetischen Attraktor 6 tritt ein knackartiges Geräusch auf. Beim Anschlagen des zurückbewegten Magneten 7 an den Attraktor 7 entsteht ein weiteres, lauteres charakteristisches Schaltgeräusch. Die beiden Schaltgeräusche liefern dem Anwender eine Rückmeldung über den erfolgten Schaltvorgang. Das Gehäuse 2 mit Deckel 3 wirkt dabei als Resonator.Will the plunger 9 released, becomes the permanent magnet 7 due to the attraction to the ferromagnetic attractor 6 moved back to its original position. Already while loosening the magnet 7 from the ferromagnetic attractor 6 a crackling sound occurs. When striking the moved back magnet 7 to the attractor 7 creates another, louder characteristic switching noise. The two switching noises provide the user with feedback about the switching process. The housing 2 with lid 3 acts as a resonator.

Das in 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Schaltelements trägt gesamthaft das Bezugszeichen 21. Das Gehäuse ist mit 22, der Deckel mit dem Bezugszeichen 23 versehen. Zwei feststehende Kontaktteile 24, 25 ragen durch den Boden des Gehäuses 22 bzw. sind spritzgiesstechnisch integral damit ausgebildet. Die Kontaktteile 24, 25 weisen einen gewissen Abstand zum Boden des Gehäuses 2 auf, um einen Überhub beim Schaltvorgang zu kompensieren. Eine Feder 28, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, ist zwischen einem ferromagnetischen Attraktor 26 und dem Boden des Gehäuses 2 eingespannt und presst den Attraktor 26 gegen den Deckel 23 des Gehäuses 22. Ein Stössel 29 mit einem gabelartig ausgebildeten Fussteil ragt durch Aussparungen im Attraktor 26 und stützt sich gegen einen Permanentmagneten 27 ab. Das gegenüberliegende Endes des Attraktors 26 ragt durch eine Bohrung im Deckel 23. Der Permanent magnet 27 ist als ein Topfmagnet ausgebildet und von einem Flussleitblech 20 umgeben. Durch das Flussleitblech 20 werden magnetische Streufelder ausserhalb des Schaltelements verringert bzw. weitgehend unterdrückt. Ausserdem dient das Flussleitblech 20 als mechanischer Schutz für den Permantentmagneten 27, der vielfach aus einem relativ spröden Material gefertigt ist. Das Flussleitblech 20 fängt die Erschütterungen ab, die beim Aufprall des Permanentmagneten 27 auf den Attraktor 26 auftreten. In der Ausgangsstellung haften der Permanentmagnet 27 und der ferromagnetische Attraktor 26 aneinander.This in 3 illustrated second embodiment of the switching element bears overall the reference numeral 21 , The case is with 22 , the lid with the reference numeral 23 Mistake. Two fixed contact parts 24 . 25 protrude through the bottom of the case 22 or injection molding technology integrally formed therewith. The contact parts 24 . 25 have a certain distance to the bottom of the housing 2 to compensate for an overshoot during the shift. A feather 28 For example, a helical compression spring is between a ferromagnetic attractor 26 and the bottom of the case 2 clamped and presses the attractor 26 against the lid 23 of the housing 22 , A pestle 29 with a fork-like foot part protrudes through recesses in the attractor 26 and rests against a permanent magnet 27 from. The opposite end of the attractor 26 protrudes through a hole in the lid 23 , The permanent magnet 27 is designed as a pot magnet and a flux baffle 20 surround. Through the flux baffle 20 Magnetic stray fields outside the switching element are reduced or largely suppressed. In addition, the flux baffle serves 20 as mechanical protection for the permanent magnet 27 which is often made of a relatively brittle material. The flux baffle 20 absorbs the vibrations that occur when the permanent magnet collides 27 on the attractor 26 occur. In the initial position adhere the permanent magnet 27 and the ferromagnetic attractor 26 together.

Durch Druck auf das aus dem Deckel 23 ragende Endes des Stössels 29 wird das System Attrakttor 26/Permanentmagnet 27 gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 28 in Richtung des Bodens des Gehäuses 22 bewegt, bis es den Vorhubweg p zurückgelegt hat und der Attraktor an einer im Gehäuse umlaufenden Schulter 30 anliegt. Durch Druckerhöhung wird der Permanentmagnet 27 vom Attraktor 26 getrennt und bis zu den Kontakten 24, 25 geschoben. Der elektrische Kontakt wird bei diesem Ausführungsbeispiel des Schaltelements über das den Permanentmagnet 27 umgebende Flussleitblech 20 geschlossen. Der Permanentmagnet 27 in Verbindung mit dem Flussleitblech 20 bildet ein bewegliches Kontaktteil des Schaltelements. Sobald die Verbindung zwischen dem Permanentmagnet 27 und dem Attraktor 26 getrennt ist, springt der Attraktor 26 infolge der Rückstellkraft der Feder 28 in seine Ausgangsstellung zurück. Wird der Stössel losgelassen, bewegt sich auch der Permanentmagnet 27, getrieben von der Anziehungskraft zum Attraktor 16 zurück in seine Ausgangsstellung.By pressing on it from the lid 23 projecting end of the plunger 29 the system becomes an attractive gate 26 / Permanent magnet 27 against the restoring force of the helical compression spring 28 towards the bottom of the case 22 moved until it has covered the Vorhubweg p and the attractor on a circumferential shoulder in the housing 30 is applied. By increasing the pressure, the permanent magnet 27 from the attractor 26 separated and up to the contacts 24 . 25 pushed. The electrical contact is in this embodiment of the switching element on the permanent magnet 27 surrounding flux baffle 20 closed. The permanent magnet 27 in conjunction with the flux baffle 20 forms a movable contact part of the switching element. Once the connection between the permanent magnet 27 and the attractor 26 is disconnected, the attractor jumps 26 due to the restoring force of the spring 28 back to its original position. When the plunger is released, the permanent magnet also moves 27 , driven by the attraction to the attractor 16 back to its original position.

Bei diesem Ausführungsbeispiel des Schaltelements kommt es nach dem Schalten zu einem relativ grossen Kraftabfall, was vom Anwender als positive Rückmeldung aufgenommen wird. Schaltgeräusche entstehen einerseits beim Trennen des Permanentmagneten 27 vom Attraktor 26, wenn letzterer von der Feder 28 getrieben in seine Ausgangsstellung zurückspringt, und durch das Anschlagen des Permanentmagneten 27 am Attraktor 26, wenn der Magnet in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.In this embodiment of the switching element occurs after switching to a re latively large force drop, which is recorded by the user as positive feedback. Switching noises arise on the one hand when separating the permanent magnet 27 from the attractor 26 if the latter of the spring 28 driven back to its original position, and by striking the permanent magnet 27 at the attractor 26 when the magnet returns to its original position.

Das in 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel des Schaltelements trägt gesamthaft das Bezugszeichen 31. Das Gehäuse und der Deckel sind mit 32 bzw. 33 bezeichnet. Das Schaltelement 32 weist einen Permanentmagnet 37 auf, der in einer Aufnahme im Deckel 33 gehalten ist. Der Permanentmagnet 37 ist als Topfmagnet ausgebildet und wiederum von einem Flussleitblech 20 umgeben. Ein Stössel 39 ragt durch eine zentrale Bohrung des Permanentmagneten 27 und stützt sich über eine Rückstellfeder 38, beispielsweise eine Schraubendruckfeder, gegenüber dem Boden des Gehäuses 32 ab. Ein Attraktor 36 ist vom Fussende her auf den Stössel 39 aufgeschoben und liegt in seiner Ausgangsstellung am Permanentmagnet 37 bzw. am Flussleitblech 20 an. Das gegenüberliegende Ende des Stössels 39 ragt durch eine Bohrung im Deckel 33. Der Stössel 39 weist einen ringförmig umlaufenden Flansch 40 auf, die am ferromagnetischen Attraktor 36 anliegt. Am Boden des Gehäuses 32 sind feststehende Kontaktteile 34, 35 angeordnet, die durch das Gehäuse 32 nach aussen ragen. Es können mehrere feststehende Kontaktteile vorgesehen sein, die als redundante Kontakte die Flexibilität des Schaltelements 31 erhöhen.This in 4 illustrated third embodiment of the switching element bears overall the reference numeral 31 , The housing and the lid are with 32 respectively. 33 designated. The switching element 32 has a permanent magnet 37 on top, in a receptacle in the lid 33 is held. The permanent magnet 37 is designed as a pot magnet and in turn of a Flußleitblech 20 surround. A pestle 39 protrudes through a central bore of the permanent magnet 27 and is supported by a return spring 38 , For example, a helical compression spring, relative to the bottom of the housing 32 from. An attractor 36 is on the plunger from the foot end 39 deferred and is in its initial position on the permanent magnet 37 or on the flow baffle 20 at. The opposite end of the plunger 39 protrudes through a hole in the lid 33 , The pestle 39 has an annular peripheral flange 40 on, at the ferromagnetic attractor 36 is applied. At the bottom of the case 32 are fixed contact parts 34 . 35 arranged through the housing 32 protrude outwards. There may be provided a plurality of fixed contact parts, the redundant contacts as the flexibility of the switching element 31 increase.

Zur Betätigung des Schaltelements wird der Stössel 39 gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 38 in Richtung des Bodens des Gehäuses 32 gedrückt. Eine Aussparung oder Bohrung im Boden des Gehäuses 32 nimmt dabei das Fussende des vorgeschobenen Stössels 39 auf. Durch den ringförmig umlaufenden Flansch 40 wird der Attraktor 36 vom Stössel 39 mitgenommen und dabei vom in der Aufnahme im Deckel 33 gehaltenen Permanentmagnet 37 getrennt. in diesem Ausführungsbeispiel des Schaltelements 31 bildet der Attraktor 36 das bewegliche Kontaktteil, über welches der Stromkreis geschlossen wird. Beim Loslassen des Stössels 39 kehrt der Attraktor 39 angetrieben durch die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 36 und die Anziehungskraft des feststehenden Permanentmagneten 37 wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Beim Aufprall des Attraktors 36 auf den Permanentmagnet 37 bzw. das Flussleitblech 20 entsteht ein charakteristisches Schaltgeräusch, das dem Anwender eine Rückmeldung über den Schaltvorgang gibt.For actuating the switching element of the plunger 39 against the restoring force of the helical compression spring 38 towards the bottom of the case 32 pressed. A recess or hole in the bottom of the housing 32 takes the foot end of the advanced ram 39 on. Through the annular peripheral flange 40 becomes the attractor 36 from the pestle 39 taken along and in the receptacle in the lid 33 held permanent magnet 37 separated. in this embodiment of the switching element 31 forms the attractor 36 the movable contact part, via which the circuit is closed. When releasing the pestle 39 the attractor returns 39 driven by the restoring force of the helical compression spring 36 and the attraction of the fixed permanent magnet 37 back to its original position. At the impact of the attractor 36 on the permanent magnet 37 or the flow baffle 20 creates a characteristic switching noise, which gives the user feedback about the switching process.

Das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel des Schaltelements ist gesamthaft mit dem Bezugszeichen 41 versehen. Zum Unterschied von den bisherigen Ausführungsbeispielen ragt der Stössel 49 durch den Boden des Gehäuses 42. Der Permanentmagnet 47 ist am Boden des Gehäuses 42 befestigt und wird vom Stössel 49 durchsetzt. Ein Attraktor 46 ist fest mit dem Stössel 49 verbunden und stützt sich über eine Rückstellfeder 48, beispielsweise wiederum eine Schraubendruckfeder, gegen den Deckel 43 für das Gehäuse 42 ab. Im Deckel 42 ist eine Bohrung zur Aufnahme des Fussteils des Stössels 49 vorgesehen. Zwei feststehende Kontaktteile 44, 45 ragen durch die Wandung des Gehäuses 42. Es können auch noch weitere Kontaktteile vorgesehen sein. Die Feder 48 ist mit einer Zuleitung 50 verbunden, die durch des Gehäuse 42 geführt ist. Die Feder 48 übernimmt die elektrische Leitung von der Zuleitung 50 zum ferromagnetischen Attraktor 46, der das bewegliche Kontaktteil bildet.This in 5 illustrated embodiment of the switching element is overall with the reference numeral 41 Mistake. In contrast to the previous embodiments, the plunger protrudes 49 through the bottom of the case 42 , The permanent magnet 47 is at the bottom of the case 42 attached and removed from the plunger 49 interspersed. An attractor 46 is stuck with the plunger 49 connected and supported by a return spring 48 , For example, again a helical compression spring, against the lid 43 for the housing 42 from. In the lid 42 is a bore for receiving the foot part of the plunger 49 intended. Two fixed contact parts 44 . 45 protrude through the wall of the housing 42 , It may also be provided more contact parts. The feather 48 is with a supply line 50 connected by the housing 42 is guided. The feather 48 takes over the electrical line from the supply line 50 to the ferromagnetic attractor 46 which forms the movable contact part.

Für den Schaltvorgang dieses beispielsweise als Schliesser ausgebildeten Schaltelements 41 wird der Stössel 49 gegen die Rückstellkraft der Feder 46 und die Anziehungskraft des Permanentmagneten 47 in Richtung des Deckels 43 gedrückt. Überschreitet die Kraft die Haftkraft des Permanentmagneten, wird der Attraktor 46 vom feststehenden Permanentmagnet 47 getrennt und mit den Kontaktteilen 44, 45 und ggf. noch weiteren redundanten Kontaktteilen in Verbindung gebracht. Nach dem Schaltvorgang kehrt der Attraktor 46 wieder in seine Ausgangsstellung zurück. Beim Auftreffen auf den Permanentmagnet 47 entsteht das typische Schaltgeräusch, das dem Anwender eine Rückmeldung über den Schaltvorgang liefert.For the switching operation of this example designed as a closing switching element 41 becomes the plunger 49 against the restoring force of the spring 46 and the attraction of the permanent magnet 47 in the direction of the lid 43 pressed. If the force exceeds the adhesive force of the permanent magnet, the attractor becomes 46 from the stationary permanent magnet 47 separated and with the contact parts 44 . 45 and possibly further redundant contact parts brought into connection. After switching, the attractor returns 46 back to its original position. When hitting the permanent magnet 47 The typical switching noise is generated, which provides the user feedback about the switching process.

Die Prinzipdarstellung in 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Schaltelements, welches gesamthaft das Bezugszeichen 51 trägt. Gehäuse und Deckel sind bei 52 bzw. 53 angedeutet. Der Deckel 53 ist mit einer Bohrung versehen, durch welche ein Stössel 59 ragt, der durch eine Feder 56 vorgespannt ist. Innerhalb des Gehäuses 52 des als Wechselschalters ausgebildeten Schaltelements 51 sind zwei feststehende Kontaktteile 54, 55 angeordnet. Dabei bildet das obere Kontaktteil 54, das in der Nähe des Deckels 53 angeordnet ist, zugleich einen ferromagnetischen Attraktor 56. Das andere feststehende Kontaktteil 55 ist in der Nähe des Bodens des Gehäuses 52 angeordnet. Das obere Kontaktteil 54 bzw. der Attraktor 56 ist mit federbaren Kontaktteilen 64 versehen. Diese sollen verhindern, dass es durch Erschütterungen zu einer Kontaktunterbrechung kommt. Das in Bodennähe angeordnete Kontaktteil 55 ist quasi frei schwebend angeordnet und weist zum Boden des Gehäuses 52 einen Abstand r auf, der für eine Kompensation eines Überhubes des beweglichen Kontaktteils beim Schaltvorgang sowie zur Unterdrückung von Erschütterungen dient. Ein von einem Flussleitblech 20 umhüllter Permanentmagnet 57 befindet sich zwischen dem ferromagnetischen Attraktor 56 und dem bodennahen Kontaktteil 55. Das Flussleitblech 20 ist beispielsweise mit einem nach aussen führenden elektrischen Anschluss 60 versehen, der in einer Schlitzführung im Gehäuse 52 axial verschiebbar ist. Alternativ kann der Anschluss 60 auch als ein Schleifkontakt ausgebildet sein. Zusammen mit dem Permanentmagnet 57 bildet das Flussleitblech 20 das bewegliche Kontaktteil.The schematic diagram in 6 shows a further embodiment of the switching element, which overall the reference numeral 51 wearing. Housing and lid are included 52 respectively. 53 indicated. The lid 53 is provided with a bore through which a plunger 59 sticking out by a spring 56 is biased. Inside the case 52 of the switching element designed as a changeover switch 51 are two fixed contact parts 54 . 55 arranged. In this case, the upper contact part forms 54 that is near the lid 53 is arranged, at the same time a ferromagnetic attractor 56 , The other fixed contact part 55 is near the bottom of the case 52 arranged. The upper contact part 54 or the attractor 56 is with spring contact parts 64 Mistake. These are to prevent that it comes through shocks to a break in contact. The arranged near the floor contact part 55 is arranged virtually floating and points to the bottom of the housing 52 a distance r, which serves for a compensation of an overstroke of the movable contact part during the switching operation and for suppressing vibrations. One of a river baffle 20 coated permanent magnet 57 is located between the ferromagnetic attractor 56 and the ground contact part 55 , The flux baffle 20 is for example with an outward leading electrical connection 60 provided in a slot guide in the housing 52 is axially displaceable. Alternatively, the connection 60 also be designed as a sliding contact. Together with the permanent magnet 57 forms the flux baffle 20 the movable contact part.

Im Ausgangszustand befindet sich das den Permanentmagnet 57 umgebende Flussleitblech 20 in Anlage zum ferromagnetischen Attraktor 56, der zugleich das erste feststehende Kontaktteil 54 bildet. Wird auf den Stössel 59 gedrückt, wird zunächst die Feder 56 komprimiert, bis der Stössel 59 am Permanentmagnet 57 anliegt. Der dabei zurückgelegte Weg wird als Vorhub p bezeichnet. Die für den Vorhub aufzuwendende Kraft hängt allein von der Federkraft der Rückstellfeder 56 ab. Nach dem Überwinden der Anziehungskraft des Permanentmagneten 57 wird dieser vom feststehenden Attraktor 56 getrennt und in Richtung des in Bodennähe befindlichen zweiten feststehenden Kontaktteils 55 bewegt. Der dabei zurückgelegte Weg wird als Schaltweg s bezeichnet. Das zweite feststehende Kontaktteil kann sich bei einem Überhub um einen Weg r durchbiegen. Wird der Stössel 59 losgelassen kehren der Permantentmagnet 57 und das Flussleitblech 20 wieder in den Ausgangszustand zurück. Beim Anschlagen an das obere Kontaktteil 54 bzw. den Attraktor 56 entsteht das charakteristische Schaltgeräusch, das dem Anwender eine Rückmeldung über den erfolgten Schaltvorgang gibt.In the initial state, this is the permanent magnet 57 surrounding flux baffle 20 in contact with the ferromagnetic attractor 56 , at the same time the first fixed contact part 54 forms. Will on the plunger 59 pressed, first the spring 56 compressed until the plunger 59 on the permanent magnet 57 is applied. The distance traveled is called the forward stroke p. The expended for the forward stroke force depends solely on the spring force of the return spring 56 from. After overcoming the attraction of the permanent magnet 57 this becomes the fixed attractor 56 separated and in the direction of the near-ground second fixed contact part 55 emotional. The case covered path is referred to as switching path s. The second fixed contact part can bend in the event of an overstroke by a distance r. Will the plunger 59 let go the permanent magnet 57 and the flux baffle 20 back to the original state. When striking the upper contact part 54 or the attractor 56 The characteristic switching noise is created, which gives the user feedback about the switching process that has taken place.

Am Boden des Gehäuses 52 kann auch noch eine LED 61 angeordnet sein, die durch die Betätigung des Schaltelements 51 aktivierbar ist. Das von der LED emit tierte Licht wird durch einen axial verlaufenden Kanal 62, der sich durch das Flussleitblech 20 und den Permanentmagnet 57 erstreckt nach aussen abgestrahlt. Der Stössel 59 kann dazu beispielsweise an seiner Stirnseite einen lichtdurchlässigen Bereich aufweisen bzw. zur Gänze aus einem lichtdurchlässigen Kunststoff bestehen. Beispielsweise ist an dem lichtdurchlässigen Bereich des Stössels ein figuratives Symbol für das zu schaltende Element angebracht.At the bottom of the case 52 can also have an LED 61 be arranged, by the operation of the switching element 51 is activatable. The light emitted by the LED is transmitted through an axially extending channel 62 passing through the flux baffle 20 and the permanent magnet 57 extends to the outside radiated. The pestle 59 For this purpose, for example, have on its front side a translucent area or consist entirely of a translucent plastic. For example, a figurative symbol for the element to be switched is attached to the translucent area of the plunger.

Die Kontaktteile selbst oder zumindest die Kontaktzonen der feststehenden und beweglichen Kontaktteile können veredelt bzw. mit sehr gut leitfähigen Materialien, beispielsweise Silber, Silber/Nickel oder Gold, beschichtet sein.The Contact parts themselves or at least the contact zones of the fixed and moving contact parts can be finished or with a lot good conductive materials, such as silver, silver / nickel or Gold, be coated.

Das Schaltelement kann als ein Taster, als ein Öffner oder Schliesser oder auch als ein Wechselschalter ausgebildet sein.The Switching element can be used as a button, as an opener or Schliesser or be designed as a changeover switch.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 2009/0072936 A1 [0004] US 2009/0072936 A1 [0004]

Claims (15)

Elektrisches Schaltelement mit einem Gehäuse (2, 3; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53), in dem wenigstens ein feststehendes Kontaktteil (4, 5; 24, 25; 34, 35; 44, 45; 54, 55), ein bewegliches Kontaktteil (7; 27, 20; 36; 46; 57, 20) und eine Feder (6; 26; 36; 46; 56) angeordnet sind, und mit einem aus dem Gehäuse ragenden Stössel (9; 29; 39; 49; 59), der zur mechanischen Betätigung des Schaltelements gegenüber dem Gehäuse (2, 3; 22, 23; 32, 33; 42, 43; 52, 53) axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (9; 29; 39; 49; 59) gegen die Rückstellkraft der sich innerhalb des Gehäuses abstützenden Feder (6; 26; 36; 46; 56) axial verschiebbar ist, und dass innerhalb des Gehäuses ein Permanentmagnet (7; 27; 37; 47; 57) angeordnet ist, der mit einem innerhalb des Gehäuses angeordneten ferromagnetischen Attraktor (6; 26; 36; 46; 56) zusammenwirkt, und der Permantentmagnet (7; 27; 37; 47; 57) beim Schaltvorgang relativ zum Attraktor (6; 26; 36; 46; 56) verschiebbar gelagert ist.Electrical switching element with a housing ( 2 . 3 ; 22 . 23 ; 32 . 33 ; 42 . 43 ; 52 . 53 ), in which at least one fixed contact part ( 4 . 5 ; 24 . 25 ; 34 . 35 ; 44 . 45 ; 54 . 55 ), a movable contact part ( 7 ; 27 . 20 ; 36 ; 46 ; 57 . 20 ) and a spring ( 6 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ) are arranged, and with a protruding from the housing plunger ( 9 ; 29 ; 39 ; 49 ; 59 ), for the mechanical actuation of the switching element relative to the housing ( 2 . 3 ; 22 . 23 ; 32 . 33 ; 42 . 43 ; 52 . 53 ) is axially displaceable, characterized in that the plunger ( 9 ; 29 ; 39 ; 49 ; 59 ) against the restoring force of the inside of the housing supporting spring ( 6 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ) is axially displaceable, and that within the housing a permanent magnet ( 7 ; 27 ; 37 ; 47 ; 57 ) which is arranged with a ferromagnetic attractor disposed within the housing ( 6 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ) and the permanent magnet ( 7 ; 27 ; 37 ; 47 ; 57 ) during switching relative to the attractor ( 6 ; 26 ; 36 ; 46 ; 56 ) is slidably mounted. Schaltelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (9; 29; 59) derart axial verschiebbar gelagert ist, dass er vor einem Schaltweg (s), bei dem eine mechanisch erzwungenen Relativverschiebung zwischen dem Permanentmagneten (7; 27; 57) und dem Attraktor (6; 26; 56) erfolgt, einen Vorhubweg (p) zurücklegt.Switching element according to claim 1, characterized in that the plunger ( 9 ; 29 ; 59 ) is mounted so axially displaceable that it is in front of a switching path (s), in which a mechanically forced relative displacement between the permanent magnet ( 7 ; 27 ; 57 ) and the attractor ( 6 ; 26 ; 56 ), a Vorhubweg (p) travels. Schaltelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhubweg (p) von 0,01 mm bis 5 mm beträgt.Switching element according to Claim 2, characterized that the feed stroke (p) is from 0.01 mm to 5 mm. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (27; 37; 57) wenigstens bereichsweise von einem Flussleitblech (20) umgeben ist.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet ( 27 ; 37 ; 57 ) at least partially from a flow baffle ( 20 ) is surrounded. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Permanentmagnet (7; 27; 57) ggf. in Verbindung mit einem Flussleitblech (20) oder der Attraktor (36; 46) das bewegliche Kontaktteil bildet.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that the permanent magnet ( 7 ; 27 ; 57 ) optionally in conjunction with a flow baffle ( 20 ) or the attractor ( 36 ; 46 ) forms the movable contact part. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Attraktor (56) ein feststehendes Kontaktteil bildet.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that the attractor ( 56 ) forms a fixed contact part. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine feststehende Kontaktteil (4, 5; 24, 25; 44, 45; 55) zur Kompensation von Überhub beim Schaltvorgang bzw. durch Erschütterungen ausgebildet ist.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fixed contact part ( 4 . 5 ; 24 . 25 ; 44 . 45 ; 55 ) is designed to compensate for overstroke during the switching process or by shocks. Schaltelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine feststehende Kontaktteil (54) eine inhärente Federkraft aufweist und im Kontaktierungsfall elastisch vorgespannt ist.Switching element according to claim 7, characterized in that the at least one fixed contact part ( 54 ) has an inherent spring force and is resiliently biased in Kontaktierungsfall. Schaltelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das feststehende Kontaktteil (4, 5; 24, 25; 44, 45; 55) schwebend im Gehäuse angeordnet ist.Switching element according to claim 7 or 8, characterized in that the fixed contact part ( 4 . 5 ; 24 . 25 ; 44 . 45 ; 55 ) is suspended in the housing. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine feststehende Kontaktteil eine veredelte, beispielsweise mit Silber, Silber/Nickel oder Gold beschichtete, Kontaktzone aufweistSwitching element according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fixed contact part a refined, for example, with silver, silver / nickel or gold coated, contact zone has Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine feststehende Kontakteil eine Anzahl parallel geschalteter Kontaktbereiche aufweist bzw. mehrere parallel feststehende Kontaktteile vorgesehen sind.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fixed Kontakteil has a number of parallel switched contact areas or more parallel fixed contact parts are provided. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet ein Topfmagnet ist.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet is a pot magnet. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses eine Lichtquelle (61), vorzugsweise eine LED angeordnet ist, die beim Schaltvorgang aktivierbar bzw. deaktivierbar ist, und im Magnet (57) ein axialer Durchtrittskanal (62) für das von der LED erzeugte Licht vorgesehen ist.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that within the housing a light source ( 61 ), preferably an LED is arranged, which can be activated or deactivated during the switching process, and in the magnet ( 57 ) an axial passageway ( 62 ) is provided for the light generated by the LED. Schaltelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein Taster ausgebildet ist.Switching element according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a button. Schaltelement nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein Wechselschalter ausgebildet ist.Switching element according to one of claims 11-13, characterized in that it is designed as a changeover switch is.
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