DE19721932C1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Schalter aus.

Solche elektrischen Schalter sind in der Regel dafür vorgesehen, die Ein- und Ausschaltung eines oder mehrerer Stromkreise bzw. die Umschaltung von einem auf einen anderen Stromkreis zu bewerkstelligen. Derartige elektrische Schalter werden in vielen Bereichen der Technik eingesetzt. In einem Kraftfahrzeug können durch solche elektrische Schalter z. B. die verschiedenen Funktionen der Beleuchtungsanlage, der Fahrtrichtungsanzeigeanlage, der Scheibenwischeranlage usw. ein- bzw. ausgeschaltet werden. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen sollen solche elektrischen Schalter den unterschiedlichsten Anforderungen gerecht werden. Bei immer kleinerem zur Verfügung stehendem Bauraum soll gleichzeitig die Funktionsdichte und die Funktionssicherheit erhöht und sollen die Kosten verringert werden.

Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender elektrischer Schalter ist durch die DE-AS 11 38 451 und die DE 42 04 372 A1 bekanntgeworden. Solche bekanntgewordenen elektrischen Schalter weisen in ihrem Gehäuse mehrere im wesentlichen langgestreckte Schaltfedern auf, deren freie Endbereiche jeweils zumindest einem elektrischen Gegenkontaktteil zugeordnet sind. Zur Beeinflussung der Schaltfedern stehen diese mit einem im Gehäuse beweglich gelagerten Schaltstück in Wirkverbindung. Ein Endbereich bzw. Endstück der langgestreckten Schaltfedern ist jeweils zur Stromführung dauerhaft kontaktgebend an einem elektrischen Leiter befestigt. Die stromzuführende, dauerhafte Verbindung wird dabei z. B. stoffschlüssig durch Löten, Schweißen, usw. oder formschlüssig durch Nieten, Stauchen usw., hergestellt. Diese Art der Verbindung ist aber in ihrer Herstellung nicht nur aufwendig, sondern beeinträchtigt oftmals auch die Funktionssicherheit eines solchen elektrischen Schalters.

Desweiteren ist durch die DE 36 44 212 A1 ein elektrischer Schalter bekanntgeworden, welcher zumindest eine im Gehäuse gelagerte, im wesentlichen langgestreckte Schaltfeder aufweist. Der erste Endbereich der Schaltfeder steht zur Herstellung eines dauerhaften elektrischen Anschlusses mit einem elektrischen Leiter in Verbindung. Der freie Endbereich der Schaltfeder ist einem elektrischen Gegenkontaktteil zugeordnet und ist durch ein beweglich im Gehäuse gelagertes Schaltstück ausgehend von einer definierten Ruhestellung in eine Arbeitsstellung bringbar. Ausgehend von ihrem freien Endbereich weist die Schaltfeder einen ersten Schenkelabschnitt auf, der einstückig in einen hakenförmig gebogenen Zwischenbereich übergeht. An diesen schließt sich wiederum ein langgestreckter zweiter Schenkelabschnitt an, der im wesentlichen parallel zum ersten Schenkelabschnitt verläuft, sowie in Richtung auf den freien Endbereich zurückgeführt ist.

Außerdem ist durch die DE-D 46 36 VIII d/21c-23.2. 1956 ein Verfahren zur Herstellung von federnden elektrischen Kontakten bekanntgeworden. Durch dieses Verfahren ist es möglich, die verschiedensten Kontaktfederformen herzustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Schaltfeder bzw. Schaltfedern bei Sicherstellung einer hohen Funktionszuverlässigkeit auf besonders einfache Art und Weise dauerhaft zur Stromzuführung an einen zugehörigen elektrischen Leiter anschließbar ist bzw. sind.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten elektrischen Schalter ist besonders vorteilhaft, daß auf einfache Art und Weise zumindest teilfunktionsfähige, vorprüfbare Grundbaugruppen entstehen, die selbst dann eine kostengünstige Herstellung des elektrischen Schalters bzw. elektrischen Schaltgerätes ermöglichen, wenn dieses in einer großen Anzahl von Funktionsvarianten auszuliefern ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles sei der erfindungsgemäße Gegenstand näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 prinziphaft die Seitenansicht eines elektrischen Schalters im Schnitt

Fig. 2 prinziphaft die Draufsicht eines elektrischen Schalters gemäß Fig. 1.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht ein solcher elektrischer Schalter im wesentlichen aus einem beweglich im Gehäuse gelagerten Schaltstück 1, welches über ein nicht dargestelltes Betätigungsorgan in mehrere Schaltstellungen bringbar ist, aus mehreren ortsfest im Gehäuse gelagerten Gegenkontaktteilen 2, sowie aus zumindest einer durch das Schaltstück 1 beeinflußbaren beweglich im Gehäuse gehaltenen Schaltfeder 3.

Wie desweiteren aus Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, weist jede der beiden Schaltfedern 3 jeweils ausgehend von ihrem freien Endbereich 4 einen langgestreckten ersten Schenkelabschnitt 5 auf. Einstückig geht der erste Schenkelabschnitt 5 in einen hakenförmig gebogenen Zwischenabschnitt 6 über. An den Zwischenabschnitt 6 wiederum schließt sich einstückig ein langgestreckter zweiter Schenkelabschnitt 7 an. Der zweite Schenkelabschnitt 7 verläuft im wesentlichen parallel zum ersten Schenkelabschnitt 5 und ist in Richtung auf dessen freien Endbereich 4 zurückgeführt. Zur Herstellung einer dauerhaften elektrischen Verbindung kommt das Endstück 14 des zweiten Schenkelabschnittes 7 unter Federspannung auf einer flächig ausgebildeten Kontaktstelle 8 eines elektrischen Leiters zur Anlage, der als Stromzuführung für die zugeordnete Schaltfeder 3 dient. Die zur dauerhaften elektrischen Verbindung notwendige, eine sichere Kontaktierung bewirkende Federkraft wird durch den hakenförmig gebogenen Zwischenabschnitt 6 erzeugt, der zur Abstützung mit seiner dem Schaltstück 1 abgewandten Seite an einem Anschlag 9 zur Anlage kommt.

Der zur Stromzuführung dienende elektrische Leiter ist mit seiner Kontaktstelle 8 Bestandteil einer z. B. in Insert-Technik hergestellten Sockelplatte 10, welche auch die den beiden Schaltfedern 3 zugeordneten Gegenkontaktteile 2 umfaßt. Jeder Schaltfeder 3 sind zwei Gegenkontaktteile 2 zugeordnet. Sowohl die Gegenkontaktteile 2, als auch der elektrische Leiter sind mit ihrem freien Ende aus dem Gehäuse des Schalters herausgeführt und sind jeweils zum Anschluß eines Steckverbinders als Steckanschluß ausgebildet. Die beiden Schaltfedern 3 sind ausgehend von ihrer definierten mittleren Ruhestellung jeweils in eine definierte obere und untere Arbeitsstellung (gestrichelt dargestellte Kontur) bringbar. Zu diesem Zweck wird das Schaltstück 1 mittels eines - der Einfachheit halber nicht dargestellten Betätigungshebels - um seine Drehachse verschwenkt. Durch das Verschwenken des Schaltstückes 1 wirken die beiden daran angeformten Steuerkurven 11 entsprechend auf die beiden, zwischen den Schaltfedern 3 und dem Schaltstück 1 positionierten Ansteuerelementen 12 ein. Jedes Ansteuerelement 12 ist quer zur Erstreckungsrichtung der zugehörigen Schaltfeder 3 verschiebbar in einem Führungsblock 13 gelagert und ist durch die Geometrie der zugehörigen Steuerkurve 11 in mehrere verschiedene Positionen verstellbar. Durch die Verstellung der Ansteuerelemente 12 gelangt wiederum die zugehörige Schaltfeder 3 in ihre definierte mittlere Ruhestellung bzw. in ihre obere oder untere Arbeitsstellung. Die beiden Steuerkurven 11 des Schaltstückes 1 sind derart ausgebildet, daß über den gesamten Verstellweg des Schaltstückes 1 das eine Ansteuerelement 12 nur dreimal und das andere Ansteuerelement 12 fünfmal betätigt wird.

Weil die mit dem Anschlag 9 versehene Aufnahmetasche und der Führungsblock 13 einstückig an der Sockelplatte 10 vorhanden sind, ist auf einfache Art und Weise eine in ihren Funktionen vorprüfbare Grundbaugruppe für einen elektrischen Schalter entstanden. Durch ihren kompakten Aufbau ist die vorprüfbare Grundbaugruppe auf einfache Art und Weise in einen Schalter bzw. ein Schaltgerät zu integrieren. Die Grundbaugruppe umfaßt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Schaltfedern 3, zwei mit Kontaktstellen 8 versehene elektrische Leiter und vier Gegenkontaktteile 2. Ein elektrischer Schalter bzw. ein elektrisches Schaltgerät kann eine einzige oder aber bei funktionsbedingtem Bedarf, auch mehrerer solcher Grundbaugruppen beinhalten.

Die beiden Schaltfedern 3 sind jeweils über ihren Zwischenabschnitt 6 mit Spiel in der zugehörigen Aufnahmetasche des Sockelteiles 10 gehalten. Jede Aufnahmetasche umfaßt den mit dem Zwischenabschnitt 6 zusammenwirkenden Anschlag 9, so daß die Schaltfedern 3 zur Herstellung einer funktionstüchtigen Grundbaugruppe lediglich in das Sockelteil 10 einzuschieben sind. Gleichzeitig mit dem Einschieben der Schaltfedern 3 in ihre Aufnahmetasche wird automatisch die zur dauerhaften Stromführung notwendige Verbindung zu der entsprechenden Kontaktstelle 8 des elektrischen Leiters hergestellt. Dies ist deshalb der Fall, weil die Schaltfedern 3 automatisch mit dem Einschieben mit ihrem Endstück 14 ihres zweiten Schenkelabschnittes 7 unter der vom Zwischenabschnitt 6 erzeugten Federspannung an der Kontaktstelle 8 zur Anlage kommt.

Weil die beiden Schaltfedern 3 mit Spiel in der Aufnahmetasche des Sockelteiles 10 gehalten sind, ist außerdem gewährleistet, daß die Schaltfedern 3 einen Überhub (punktiert dargestellte Kontur) ausführen können. Beim Überhub wird der Zwischenabschnitt 6 durch das Ansteuerelement 12 vom Anschlag 9 abgehoben, so daß jede Schaltfeder 3 auch dann eine für eine einwandfreie Kontaktierung notwendige Kontaktkraft erzeugt, wird diese in ihre untere Arbeitsstellung überführt.

Claims (12)

1. Elektrischer Schalter mit zumindest einer im Gehäuse gelagerten, im wesentlichen langgestreckten Schaltfeder, deren erster Endbereich zur Herstellung eines dauerhaften elektrischen Anschlusses mit einem elektrischen Leiter in Verbindung steht und deren freier Endbereich zumindest einem elektrischen Gegenkontaktteil zugeordnet und beeinflußt durch ein beweglich im Gehäuse gelagertes Schaltstück, ausgehend von einer definierten Ruhestellung in zumindest eine Arbeitsstellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (3) ausgehend von ihrem freien Endbereich (4) einen langgestreckten ersten Schenkelabschnitt (5) aufweist, der einstückig in einen hakenförmig gebogenen, an einem Anschlag (9) zur Anlage kommenden Zwischenabschnitt (6) übergeht, an welchen sich ein langgestreckter zweiter Schenkelabschnitt (7) anschließt, der im wesentlichen parallel zum ersten Schenkelabschnitt (5) verläuft, sowie in Richtung auf den freien Endbereich (4) zurückgeführt ist und der mit seinem Endstück (14) unter der vom Zwischenabschnitt (7) erzeugten Federspannung dauerhaft auf der Kontaktstelle (8) eines elektrischen Leiters zur Anlage kommt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle (8) des elektrischen Leiters flächig ausgebildet ist.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstelle (8) des elektrischen Leiters scharfkantig ausgebildet ist.

4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte erste Schenkelabschnitt (5) mit einem Betätigungshöcker versehen ist, der an dem beweglich im Gehäuse gelagerten Schaltstück (1) zur Anlage kommt.

5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß je Schaltfeder (3) im Gehäuse ein quer zu deren Erstreckungsrichtung verstellbares Ansteuerelement (12) gelagert ist, das einerseits an dem Schaltstück (1) und andererseits an dem langgestreckten ersten Schenkelabschnitt (5) der Schaltfeder (3) zur Anlage kommt.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schaltfeder (3) zugewandte Oberfläche des beweglich im Gehäuse gelagerten Schaltstückes (1) mit zumindest einer Steuerkurve (11) versehen ist.

7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenabschnitt (6) der Schaltfeder (3) mit Spiel in einer den Anschlag (9) beinhaltenden Aufnahmetasche angeordnet ist.

8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter mit seiner Kontaktstelle (8) Bestandteil einer in Insert-Technik ausgeführten Gehäusesockelplatte (10) ist.

9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter mit seiner Kontaktstelle (8) Bestandteil einer mit kaschierten Leiterbahnen versehenen Leiterplatte ist.

10. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem freien Endbereich (4) zumindest einer Schaltfeder (3) zwei elektrische Gegenkontaktteile (2) zugeordnet sind und daß die Schaltfeder (3) ausgehend von ihrer definierten Ruhestellung in zwei definierte Arbeitsstellungen bringbar ist.

11. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Gegenkontaktteile (2) Bestandteil einer in Insert-Technik ausgeführten Gehäusesockelplatte (10) ist.

12. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Gegenkontaktteil (2) einstückig als Steckanschluß aus dem Gehäuse nach außen geführt ist.