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Bei elektrischen Schaltern für Kraftfahrzeuge ist
es bekannt, die mit dem Betätigungsglied
verbundenen beweglichen Kontaktstücke als Federzungen auszubilden,
die aus einem Kontaktblech ausgestanzt sind. Ein derartiger Schalter
ist beispielsweise in der
DE-OS
40 39 984 beschrieben. Bei dem bekannten Schalter wird
das Betätigungsglied
parallel zur Ebene der ortsfesten Kontakte verschoben, wobei durch,
die Verschiebung in der gewünschten
Reihenfolge die elektrische Verbindung zwischen den beweglichen
und den ortsfesten Kontakten eintritt.
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Nachteilig bei dem bekannten Schalter
ist es, daß die
beweglichen Federzungen erst nach dem Gießvorgang des Betätigungsgliedes
an dem Betätigungsglied
befestigt werden. Ein weiterer Nachteil des bekannten Schalters
besteht darin, daß durch
die Schleifbewegung die beweglichen Kontaktflächen sowohl in Berührung mit
der die ortsfesten Kontakte einbettenden Isoliermasse als auch mit
den ortsfesten Kontakten selbst erhalten. Weiterhin wird beim Übergang
zur Kontaktierung oder Trennung eines ortsfesten Kontaktes die Berührungsfläche zwischen beweglichem
und ortsfestem Kontakt vergleichsweise langsamer verändert, während gleichzeitig
ein Teil des beweglichen Kontaktes in Verbindung mit der den ortsfesten
Kontakt umgebenden Isoliermasse steht. Durch sie sich so bildenden
Lichtbogen wird die umgebende Isoliermasse erwärmt und mögliche, durch die Isoliermasse
gebildete Kon taktverschmutzungen werden auf den beweglichen Kontakt
eingebrannt.
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Aus der
DE 1 615 969 A1 ist eine
Schaltvorrichtung bekannt geworden, bei der ein Kontaktstück auf einer
Federzunge angeordnet ist. Die Federzunge weist hierbei einen einstückig mit
einer Federzunge ausgebildeten Stößel auf, der über eine
Nockenbahn betätigt
wird.
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Aus der
DE 2 031 626 A1 ist eine
Schaltvorrichtung bekannt geworden, bei der Federzungen mittels
eines Stößels in
jeweils eine Schaltstellung und eine Nichtschaltstellung (Wechselschalter)
gebracht erden können.
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Aus der
DE 93 19 762 U1 ist eine
Schaltvorrichtung bekannt geworden, bei der eine einen Schaltkontakt
aufweisende Federzunge über
einen federbeaufschlagten Stößel betätigt wird.
Der Stößel wird über einen
Schieber betätigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das
Schaltverhalten derart zu verbessern, dass sowohl Lastströme als auch
Steuerströme
durch diesen Schalter geschaltet werden können. Außerdem soll der Schalter funktionssicher
arbeiten, wobei Verschmutzungen und Materialverschleiß vermeiden
werden soll.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Schalter
gemäß dem Anspruch
1. Die Erfindung besteht unter anderem darin, zum einen die Federzungen
durch eine Kunststoffassung miteinander zu verbinden und weiterhin
die Kunststoffassung in dem Schaltergehäuse ortsfest zu verankern.
Damit wird eine schiebende Bewegung parallel zur Kontaktebene der
ortsfesten Kontakte ausgeschlossen. Die Änderung in der Kontaktgabe
zwischen ortsfesten und beweglichen Kontakten geschieht vielmehr
mit Hilfe einer mechanischen Steuerung, die durch ein geeignetes
Betätigungsglied
angetrieben wird. Auf diese Weise ist es möglich, einen Übergang
der beweglichen Kontakte von ortsfesten Kontakten auf die die ortsfesten
Kontakte umgebende Isoliermasse zu vermeiden, so daß eine Verunreinigung
der Kontakte vermieden wird und eine saubere Trennung der Kontakte
voneinander während
des Umschaltvorgangs möglich
wird. Weiterhin ist es möglich,
die Gußform des
Schaltergehäuses
zu vereinfachen, da die Kunststoffassung mit den Federzungen und
das Gehäuse
selbst in getrennten Gießvorgängen hergestellt
werden. Der erfindungsgemäße Aufbau
des Schalters erlaubt weiterhin die Kontaktgabe der beweglichen Kontakte
vor der Verankerung der Kunststoffassung in dem Schaltergehäuse schrittweise
zu prüfen,
wie weiter unten noch erläutert
wird.
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Vortailhaft ist daß die beweglichen
Kontakte auf den Kontaktzungen infolge der Bewegung eines Betätigungsgliedes
in geeigneter Schaltfolge die ortsfesten Kontakte kontaktieren.
Durch Abänderung der
Steuerkurve ist es also möglich,
auch bei gleichem Bewegungsverlauf des Betätigungsgliedes die Schaltfolge
zu ändern.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere zur Betätigung der
beweglichen Kontakte mittels eines Betätigungshebels eines Lenkstockschalters.
Durch die Bewegung des Betätigungshebels
wirken also die den einzelnen Federzungen zugeordneten Steuerkurven
auf die Federzungen ein und schaffen so eine in Abhängigkeit von
der Stellung des Betätigungshebels
vorgegebene Kontaktgabe. Außerdem
kann Reihenfolge der Kontaktgabe in Abhängigkeit von den vorgegebenen Stellungen
des Betätigungshebels änderbar
sein, Es ist nur notwendig, die geeigneten Steuerkurven auszuwählen, um
eine von der Stellung des Betätigungshebels
gewünschte
Schaltfolge zu erreichen.
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Ein besonders einfacher Aufbau der
beweglichen Kontakte ergibt sich durch die in Anspruch 4 aufgeführte Merkmalskombination.
Danach werden alle im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden
Kontaktzungen in einem Stanzvorgang gemeinsam ausgestanzt, wobei
sie untereinander noch mechanisch verbunden sind. Anschließend werden
die über
Stege miteinander verbundenen Kontaktzungen durch Einspritzen einer
gemeinsamen Kunststoffumfassung gegeneinander fixiert und schließlich in
einem dritten Arbeitsschritt die Federzungen in gewünschter
Weise elektrisch voneinander getrennt, indem die Verbindungsstege
nachträglich
aufgeschnitten werden.
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Die Merkmalskombination nach Anspruch
5 beschreibt eine besonders einfache Art der Verbindung der beweglichen
Kontakte mit ortsfesten Steckanschlüssen. Dies geschieht im Prinzip
dadurch, daß die
Federzungen in einstöckig
eingeformte Steckanschlüsse
münden,
die zusammen mit den Federzungen aus dem Kontaktblech ausgestanzt
werden. Dabei kann es sich empfehlen, daß zur Verstärkung der Steckanschlüsse diese
als Kontaktmesser ausgestaltet werden, welche durch Falten entsprechender Ansätze an den
Federzungen herausgeformt werden. Vorteilhaft bei dem Aufbau ist
es, daß durch
den Durchgriff der Steckanschlüsse
durch Öffnungen
in dem Schaltergehäuse
gleichzeitig auch noch eine Verankerung der Steckanschlüsse in dem
Schaltergehäuse
stattfindet.
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Durch die Einführung der von der Formgebung
des Betätigungshebels
unabhängigen
Steuerkurve läßt sich
die Ausgestaltung des Betätigungshebels
vereinfachen. Diese Maßnahme
läßt sich
nicht nur hinsichtlich einer einzigen Federzunge anwenden, sondern
auch auf mehrere oder alle Federzungen. Um die Bestückung der
Stößel in dem
Schalter zu erleichtern, empfiehlt sich die Stößel untereinander durch parallele
Kunststoffederarme zu verbinden, die wiederum untereinander verbunden
sind. Die Summe aller zur Betätigung
dienenden Stößel eines Schalters
sind also in einem einzigen Bauteil miteinander vereint, was die
Bestükkung
des Schalters durch die Stößel vereinfacht,
da nur noch das gemeinsame Querglied in dem Schaltergehäuse verankert
werden muß.
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Das so entstehende Gebilde hat im
wesentlichen das Aussehen eines Kamms, wobei an den Enden der Kammzinken
die Stößel senkrecht
zur Kammebene abstehen. Da die Schaltergehäuse durch Automaten mit diesen
Kämmen
bestückt
werden sollen, muß verhindert
werden, daß sich
die Kammzinken im Transportbehälter
untereinander verhaken. Hierzu sind an den Kammzinken Ansätzen versehen,
die sich in der Ebene des Kamms erstrecken und so die Zwischenräume zwischen
den Kammzinken ausfüllen.
Auf diese Weise ist ein Verhaken von Zinken unmöglich, die zu unterschiedlichen
Kämmen
gehören.
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Um die Federzungen gemeinsam durch
einen Arbeitsschritt in dem Schaltergehäuse verankern zu können, werden
in Weiterbildung der Erfindung die Merkmale nach Anspruch 10 vorgeschlagen. Hierdurch
ist es nur notwendig, die Kunststoffassung durch einen Automaten
in einer ersten, senkrecht zur Ebene der Fe derzungen liegenden Richtung
in das Schaltergehäuse
einzuschieben und danach in einer zweiten senkrecht zur Ebene der
Federzungen liegenden Richtung mit dem Gehäuse zu verrasten.
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Um bei dieser Einschiebebewegung
der Federzungen auch gleichzeitig für die Schaffung von deren Anschlußkontakten
an dem Gehäuse
zu sorgen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination
nach Anspruch 11. Der Vorteil einer derartigen Konstruktion liegt
darin, daß mit
dem Einführen
der Kunststoffassung in das Schaltergehäuse gleichzeitig auch die Anschlußkontakte
in die entsprechenden zugehörigen Öffnungen
eingefädelt werden,
so daß am
Ende der Verschiebung der Federzungen in der genannten Richtung
die Anschlußkontakte
aus dem Schaltergehäuse
hervorragen.
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Die automatische Bestückung der
zu dem erfindungsgemäßen Schalter
gehörenden
Elemente wird erheblich vereinfacht durch die Verwendung der Merkmale
nach Anspruch 12. Danach werden die Kunststoffassung und das Querglied
von oben kommend in der gleichen Richtung in das geöffnete Schaltergehäuse eingefügt und sind
somit durch den gleichen Automaten bestückbar.
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Aus dem oben Gesagten ergibt sich,
daß mit der
Erfindung gleichzeitig ein leichter Einbau der genannten Schalterelemente
in das Schaltergehäuse möglich sein
soll. Hierzu empfehlen sich die in Anspruch 13 genannten Verfahrensschritte,
die gleichzeitig zur Prüfung
der beweglichen Kontakte in ihrer Kontaktlage innerhalb des Schalters
ausgenutzt werden. Im Prinzip wird daher derart vorgegangen, daß die mit
den beweglichen Kontakten versehene Kunststoffassung in das Ge häuse eingeschoben
wird, wobei geprüft
wird, ob in dieser Lage noch alle beweglichen Kontakte von den zugehörigen ortsfesten
Kontakten Abstand haben. Hierdurch wird ausgeschlossen, daß Kontaktspinnen
eingesetzt werden, bei denen mindestens ein Federarm in der zuletzt
genannten Lage auf den zugehörigen
ortsfesten Kontakt reicht.
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Anschließend wird die Kunststoffassung
mit den einzelnen Federzungen um einen gewissen Betrag eingeschoben
und es wird dann festgestellt, ob bei diesem Zustand auch alle beweglichen
Kontakte auf den ortsfesten aufliegen: Sollte eine der Federzungen
soweit verbogen sein, daß in
diesem Zustand die Kontaktgabe nicht gegeben ist, so wird auch hier die
gesamte Kontaktspinne nicht für
den Einbau zugelassen. Es wird nachfolgend die Kunststoffassung in
einer Richtung in das Schaltergehäuse eingerastet, bei der der
Kontaktdruck der aufliegenden beweglichen Kontakte um einen gewissen
Betrag erhöht
wird. Nach Durchführung
dieser Schritte ist man sicher, daß die Schalter sowohl ordnungsgemäß schließen als
auch ordnungsgemäß öffnen in
Abhängigkeit
von der Lage der. jeweils zugeordneten Stößel.
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Das Verfahren ist also zusammengefaßt wie folgt:
- 1. Montageschritt 1 (= Einstecken ZUS-Feder
(≤ Kunststofffassung
mit Federn) in Grundplatte) Prüfung
anschließend,
ob alle Kontakte noch geöffnet
sind. Ist ein Kontakt geschlossen, muß ein Federarm nach unten hin
verbogen sein.
- 2. Prüfung
auf Kontaktgabe (= Drücken
der ZUS-Feder um einen definierten Weg in Verclipsrichtung) Prüfung anschließend, ob
alle Kontakte geschlossen sind. Ist ein Kontakt nicht geschlossen,
muß ein
Federarm nach oben hin verbogen sein.
- 3. Montageschritt 2 (= Verclipsen der ZUS-Feder) Federarme wurden
vorgespannt und damit die Kontaktkraft erzeugt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
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1 eine
Vorderansicht der durch eine Kunststoffassung miteinander verbundenen
Federzungen, in der die Steckanschlüsse noch nicht gefaltet sind
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2 eine
Rückansicht
der Federzungen nach 1 mit
gefalteten Steckanschlüssen
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3 eine
Seitenansicht der Federzungen nach 1
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4 die
Ansicht der Federzungen nach 3 mit
abgefalteten Steckanschlüssen,
welche senkrecht zur Betrachterebene sich erstrecken
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5 in
vergrößerter Darstellung
den Betätigungshebel
eines Lenkstockschalters, welcher an einer Steuereinrichtung zur
Steuerung der Steuerkurven angreift
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6 in
vergrößerter Darstellung
einen Schaltstößel, welcher
von der zugehörigen
Steuerkurve beaufschlagt wird
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7,8 drei Stellungen der Federzungen
zur Überprüfung der
und 9 Kontaktgabe.
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In 1 sind
die Kontaktzungen 1, 2, 3 gezeigt, welche
an ihren federnden Enden die beweglichen Kontakte 4, 5, 6 tragen.
Die Kontaktzungen sind aus einem gemeinsamen Kontaktblech 7 ausgestanzt
und durch eine Kunststoffassung 8 miteinander verbunden.
Dabei wird derart vorgegangen, daß vor dem Umspritzen der Kunststoffassung 8 die
Rontaktzungen über
Stege miteinander verbunden sind, so daß sie sich leicht in gewünschter
Lage in die Gießform
einlegen lassen. Nach dem Umspritzen werden die unerwünschte elektrische
Verbindungen schaffenden Verbindungsstege aufgetrennt.
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Wichtig für das Stanzgitter nach 1 ist es, daß an diesem
auch gleichzeitig Kontaktfahnen 9 bis 11 angeformt
sind, welche nach Umspritzen mit der Kunststoffassung 8 zu
Steckanschlüssen 12, 13, 14 gefaltet
werden. Wie durch gestrichelte Linien innerhalb der Kunststoffassung 8 angedeutet,
ist die Kontaktzunge 1 mit den beiden Steckanschlüssen 12, 13 und
die beiden Federzungen 2 und 3 mit dem Steckanschluß 14 elektrisch
verbunden. 3 zeigt eine Seitenansicht
von 1.
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In 4 ist
der Bereich der Anschlußfahnen 15 in 1 senkrecht zur Betrachterebene
abgeknickt und gleichzeitig sind die Steckanschlüsse 12 bis 14 entsprechend 2 gefaltet.
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In 1 ,3 und 4 ist noch eine Rastleiste 16 angedeutet, über welche
die Kunststoffassung 8 mit dem Schaltergehäuse verrastet
werden kann.
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In 7 ist
noch die Federzunge 1 mit dem beweglichen Kontakt 4 in
vergrößerter Darstellung
zu erkennen, wobei der bewegliche Kontakt 4 einem ortsfesten
Kontakt 17 gegenüberliegt,
welcher am Schaltergehäuse
arretiert ist. In der gemäß 9 dargestellten Lage der
Kontaktzunge, bei der die Rastleiste 16 in eine entsprechende
Ausnehmung 18 im Schaltergehäuse eingerastet ist, liegt
der bewegliche Kontakt 4 auf dem ortsfesten Kontakt 17 auf,
so daß diese
beiden Kontakte in der Grundstellung des Schalters miteinander verbunden
sind.
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Um nun die Kontakte 4 und 17 voneinander trennen
zu können,
ist es notwendig, daß das
kontaktseitige Ende 19 der Federzunge 1 entgegen
der ersichtlichen Vorspannungsrichtung angehoben wird. Dies geschieht
mittels eines Stößels 20,
welcher mit seiner Antriebsfläche 21 auf
das kontaktseitige Ende 19 der Federzunge 1 einwirkt.
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Wie aus 6 ersichtlich, ist der Stößel 20 in einer
Durchgangsöffnung 23 einer
Wand eines Schaltergehäuses 22 geführt. Dabei
wird der Stößel durch
eine Steuerkurve 24 angetrieben, die sich senkrecht zur
Bewegungsrichtung des Stößels in Richtung
des Doppelpfeils F am Stößel 20 vorbeibewegt.
Der Steuerkurventräger 25 wird
durch das Ende eines Betätigungshebels 26 (siehe 5) in Richtung des Doppelpfeils
(F) gemäß 6 mitgenommen, indem der
Betätigungshebel 26 um
den Lagerzapfen 27 innerhalb eines Mitnehmers 28 im Schaltergehäuse des
Lenkstockschalters gekippt wird. Durch diese Kippbewegung wird der
Steuerkurventräger 25 in
Richtung des Doppelpfeils F verschoben und damit die Steuerkurve 24 am
Stößel 20 in
die vorgesehenen Schaltstellungen gebracht. Der Mitnehmer 28 wiederum
ist über
eine Lagerbohrung 33 und einen Lagerzapfen 30 um
die Achse A schwenkbar, wobei aber das Ende des Betätigungshebels 26 in
dem Steuerkurventräger 25 in
der Schwenkbewegung frei beweglich ist.
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Für
den erfindungsgemäßen Schalter
wichtig ist die Befestigung der Stößel, von denen bei dem hier
beschriebenen Schalter drei vorgesehen sind, von denen aber in den 7 bis 9 nur die beiden Stößel 20 und 29 zu
erkennen sind. Die drei Stößel 20,29 sind über jeweils
einen Federarm 31 mit einem gemeinsamen Querglied 32 verbunden,
wobei das Querglied 32 mit den drei Federarmen 31 im
wesentlichen wie ein Kamm mit drei Zinken aussieht, und wobei aus
der Kammebene die an den einzelnen Federarmen (Zinken) befindlichen
Stößel 20, 29 senkrecht
abstehen. Die Stößel werden
durch den in der Gehäusewand
geführten
Steuerkurventräger 25 mittels
dessen Steuerkurven 24 angesteuert (siehe 6 und 7),
wobei in 7 der Steuerkurventräger 25 senkrecht
zur Betrachterebene in Richtung des Doppelpfeils F geführt wird.
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Für
den erfindungsgemäßen Schalter
ist denkbar, daß sowohl
der Steuerkurventräger 25 als auch
das Querglied 32 und die Kunststoffassung 8 parallel
zur Bewegungsebene F von oben in. entsprechende Ausnehmungen in
dem Schaltergehäuse
eingescho ben werden, so daß alle
drei Bauelemente sich in der gleichen Richtung bestücken lassen.
Da in diesem Falle auch die Steckanschlüsse 14 in gleiche Richtung
weisen und durch entsprechende Öffnungen
in dem Gehäuseboden
des Schalters geführt werden
können,
treten hierdurch keine Schwierigkeiten auf.
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Für
die Erfindung besonders wichtig ist, daß auch dafür gesorgt ist, daß die Kontaktzungen 1, 2, 3 keine
unzulässigen
Verformungen aufweisen. Um die korrekte Formgebung der Federzungen 1, 2, 3 zu überprüfen, wird
wie aus den 7 bis 9 ersichtlich vorgegangen.
Sobald die Kunststoffassung 8 in die entsprechende Öffnung in
der Gehäusewand 22 des Schaltergehäuses eingeschoben
ist, wird durch eine entsprechende Durchgangsprüfung überprüft, ob die beweglichen Kontakte 4, 5, 6 frei
von Kontakt zu den zugeordneten ortsfesten Kontakten 17 sind.
Falls dies der Fall ist, wird getestet, ob die beweglichen Kontakte
auch alle einem elektrischen Kontakt zu den zugehörigen ortsfesten
Kontakten 17 haben; falls die Kunststoffassung, um einen
vorgegebenen Betrag weiter eingeschoben wird. Wenn dies der Fall ist,
kann man sicher sein, daß die
beweglichen Kontakte bei einer entsprechenden Stößelbetätigung während des Betriebes auch tatsächlich wie
gewünscht
abheben (siehe 7) und
ansonsten geschlossen sind.
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Als nächstes wird die Rastleiste 16 entsprechend 9 in eine entsprechende
Rastnut eingerastet, wodurch sie sich um einen vorgegebenen Weg
bewegt, welcher zu einer entsprechenden Vorspannung der beweglichen
Kontakte 4 gegenüber den
ortsfesten Kontakten 17 führt. Da hierbei die Steckanschlüs se 12, 13 in
den entsprechenden Durchtrittsöffnungen
des Schaltergehäuses
festgehalten werden, werden die Federzungen 1 bis 3 entsprechend
durchgebogen, so da man schon bei einer kleinen Verschiebung der
Rastleiste zu einer erheblichen Federvorspannung gelangen kann.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch
sie eine in einer Ebene verlaufende (schiebende) Bewegung des Betätigungsgliedes
in eine senkrechte Bewegung der Kontakte zueinander umgesetzt wird,
so daß hierdurch
Verschmutzungen und Materialverschleiß weitgehend vermieden werden. Der
Schalter ist weiterhin gut automatisch bestückbar und prüfbar. Die
Komplexität
der Gußform
für das Schaltergehäuse wird
durch die Erfindung herabgesetzt.