DE19960207A1 - Schaltelement für elektrischen Schalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Schaltelement für einen elektrischen Schalter, insbesondere für einen Kraftfahrzeugschalter, sowie einen derartigen Schalter, mit einer entlang einer Wippachse lagerbaren Schaltwippe, die über einen Schaltstößel zwischen zwei Endlagen hin- und herschwenkbar ist, mit einer Schnappfeder, deren eines Ende an der Schaltwippe und deren anderes Ende ortsfest abstützbar ist, wobei mit der Schaltwippe über eine Schaltzunge ein beweglicher Kontakt gekoppelt ist, und mit einem von der Schaltwippe abstehenden, federelastischen Steg, der zur Bestimmung der Ruhestellung des Schaltstößels vorgesehen ist. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens eine weitere Schaltzunge mit wenigstens einem weiteren Kontakt vorhanden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement für einen elektrischen Schalter, insbesondere für einen Kraftfahrzeugschalter, sowie einen derartigen Schalter, mit einer entlang einer Wippachse lagerbaren Schaltwippe, die über einen Schaltstößel zwischen zwei Endlagen hin- und herschwenkbar ist, mit einer Schnappfeder, deren eines Ende an der Schaltwippe und deren anderes Ende ortsfest abstützbar ist, wobei mit der Schaltwippe über eine Schaltzunge ein beweglicher Kontakt gekoppelt ist, und mit einem von der Schaltwippe abstehenden, federelastischen Steg, der zur Bestimmung der Ruhestellung des Schaltstößels vorgesehen ist.

In modernen Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße Schalter mit Schaltelementen, die wiederum Schnappelemente aufweisen, eingebaut, weil diese Schalter bzw. Schaltelemente hinsichtlich der Schaltleistung, Funktionssicherheit und der Lebensdauer Vorteile aufweisen.

Solche gattungsgemäßen Schalter bzw. Schaltelemente sind aus der DE 36 04 765 C1 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Ausführung ist eine Schnappfeder vorhanden, welche einstückig mit einer Schaltzunge verbunden ist, welche wiederum einen beweglichen Kontakt aufweist. Dieser bewegliche Kontakt kontaktiert in den verschiedenen Schalterstellungen einen Festkontakt. Nachteil einer solchen Ausführung ist, dass ein derartiges Schaltelement sehr staub- und schmutzempfindlich ist. Bei einer Benutzung eines derartigen Schaltelements über einen längeren Zeitraum ist nicht auszuschließen, dass sich Ablagerungen auf dem beweglichen Kontakt der Schaltzunge und/oder an den Festkontakten bilden. Dadurch kann die Funktionssicherheit des Schaltelements nachteilig beeinträchtigt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Schaltelement bzw. einen elektrischen Schalter bereitzustellen, bei dem eine erhöhte Funktionssicherheit gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Schaltelement der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens eine weitere Schaltzunge mit wenigstens einem weiteren Kontakt vorhanden ist.

Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass die Schnappfeder bandartig mit weitgehend parallelen Längskanten ausgestaltet ist und dass wenigstens je eine Schaltzunge rechts und je eine Schaltzunge links neben der Schnappfeder angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung der Erfindung hat sich insbesondere deshalb als vorteilhaft erwiesen, weil sich die federelastischen Eigenschaften einer bandartigen Schnappfeder als vorteilhaft herausgestellt haben. Außerdem ist die Realisierung einer derartigen bandartigen Schnappfeder auf einfache und kostengünstige Art und Weise möglich. Die federelastischen Eigenschaften einer derartigen Schnappfeder sind zudem unabhängig von der Anzahl der Schaltzungen rechts und links neben der Schnappfeder.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schaltzungen symmetrisch zu der Schnappfeder angeordnet. Dadurch werden Kraftkomponenten, die zu einer Torsionsbewegung der Schnappfeder führen können, weitgehend reduziert und im Idealfall vollständig ausgeschlossen. Dies trägt zu einem sichereren Schaltverhalten und zu einer längeren Lebensdauer des Schaltelements bei. Ferner wird eine ungleichmäßige Abnutzung des Schaltelements vermieden.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltzungen parallel zueinander verlaufen. Auch dies trägt zu einem gleichmäßigeren und sichereren Schalten des Schaltelements bei.

Dabei kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Schaltzungen weitgehend identische federelastische Eigenschaften aufweisen. Auch dies trägt zu einem gleichmäßigen und dadurch vorteilhaften Schaltvermögen des Schaltelements bei.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltzungen gegen die Schnappfeder elektrisch isoliert sind. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass kein elektrischer Strom über die Schnappfeder fließt, sondern lediglich über die Schaltzungen.

Es kann auch vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass wenigstens ein Schaltzungenpaar mit zwei elektrisch miteinander verbundenen Schaltzungen vorhanden ist, wobei die Schaltzungen gegen die Schnappfeder und/oder gegebenenfalls gegenseitig elektrisch isoliert sind. Dadurch kann erreicht werden, dass über je ein Schaltzungenpaar ein elektrischer Stromkreis geschlossen bzw. geöffnet werden kann. Das entsprechende Schaltzungenpaar mit den zugehörigen Kontakten wirkt dabei jeweils doppelt schließend bzw. doppelt unterbrechend.

Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Schaltzungenpaar einstückig ausgebildet ist. Ein solches Schaltzungenpaar kann beispielsweise aus einem einstückig ausgebildeten Federblech gebildet sein, an dessen beiden Enden der jeweilige Kontakt angeordnet ist.

Bei einer Variante der Erfindung schließen die an den Schaltzungen vorhandenen Kontakte zeitgleich. Dies kann beispielsweise dann gewünscht werden, wenn mehrere Stromkreise über das erfindungsgemäße Schaltelement zeitgleich geschaltet werden sollen.

Demgegenüber ist auch denkbar, dass die Kontakte nicht zeitgleich schließen. Dabei wird an den Fall gedacht, in welchem mehrere, verschiedene Stromkreise über das erfindungsgemäße Schaltelement geschaltet werden sollen, wobei zunächst ein Stromkreis, und erst im Anschluss daran, ein weiterer geschlossen werden soll.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Andruckkräfte der einzelnen Kontakte auf die Gegenkontakte weitgehend gleich sind. Die Andruckkraft kann dabei insbesondere über die Federelastizität der Schaltzunge und die Anordnung des ortsfesten Gegenkontaktes bestimmt werden.

Demgegenüber ist auch denkbar, dass die Andruckkräfte der einzelnen Kontakte auf die Gegenkontakte verschieden sind. Je nach Stärke des Stroms, der über die einzelnen Schaltzungen geschaltet werden kann, kann es erforderlich sein, verschiedene Andruckkräfte der Kontakte auf die Gegenkontakte vorzusehen.

Eine weitere Ausführung der Erfindung sieht vor, dass Kontakte verschiedener Schaltzungen denselben Kontaktabgang schließen. Auch dadurch kann ein sicherer Kontakt und somit eine erhöhte Funktionssicherheit des Schaltelements realisiert werden.

Andererseits ist auch denkbar, dass Kontakte verschiedener Schaltzungen verschiedene Kontaktabgänge schließen. Je nachdem, welche Schaltkreise mit entsprechenden Kontaktabgängen geschlossen werden sollen, kann eine derartige Anordnung vorteilhaft sein.

Eine andere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Schnappfeder an der dem Federsteg abgewandten Seite ein Halteelement vorsieht, das die Schaltzungen mit der Schnappfeder verbindet. Das Halteelement kann dabei beispielsweise aus Kunststoff sein und so angeordnet sein, dass je nach Bedarf die Schnappfeder mit den Schaltzungen elektrisch verbunden oder elektrisch isoliert ausgeführt wird.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Halteelement balkenartig ausgeführt. Eine derartige Ausgestaltung des Balkenelements erweist sich dann als vorteilhaft, wenn mehrere Schaltzungen nebeneinander, parallel zu der Schnappfeder vorhanden sind.

Eine andere, besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Federsteg und die Schnappfeder einstückig ausgestaltet sind. Dies kann zu einer Bauteileinsparung des Schalterelements führen, was wiederum in der Serienfertigung zu Kosteneinsparungen führen kann.

Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Federsteg und die Schnappfeder einstückig aus Federblech sind. Federblech weist federelastische Eigenschaften auf, die dem Federsteg sowie der Schnappfeder gerecht werden.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden, eingangs genannten Aufgabe wird außerdem ein elektrischer Schalter vorgeschlagen, der ein Schalterelement nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen aufweist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schaltelement in Seitenansicht;

Fig. 2 das Schaltelement nach Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3 ein andere Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Schaltelements in Draufsicht; und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Schalterelements in Draufsicht.

Das in Fig. 1 gezeigte Schaltelement 1 für einen elektrischen Schalter weist eine entlang einer Wippachse 2 lagerbare Schaltwippe 3 auf, die über einen Schaltstößel 4 zwischen zwei Endlagen hin- und herschwenkbar ist. Das Schaltelement 1 weist außerdem eine Schnappfeder 7 auf, deren eines Ende 8 an der Schaltwippe 3 und deren anderes Ende 9 ortsfest angeordnet ist. Mit der Schnappfeder 7 sind über zwei Schaltzungen 12, die insbesondere in Fig. 2 deutlich zu erkennen sind, zwei bewegliche Kontakte 13 gekoppelt. Weiterhin steht von der Schaltwippe 3 ein federelastischer Steg 14 zur Bestimmung der Ruhestellung des Schaltstößels 4 ab. Der Federsteg 14 greift dabei an seinem der Schaltwippe 3 abgewandten Ende in eine Aussparung 17. Die Aussparung 17, die um die Achse 18 schwenkbar gelagert ist, ist in einem Druckelement 19 angeordnet. Zur Betätigung des in Fig. 1 dargestellten Schalters mit dem Schaltelement 1 wird das Druckelement 19 in Betätigungsrichtung, die durch den Pfeil 22 angedeutet ist, betätigt. Dabei drückt der Druckstößel 4 die Schaltwippe 3 um die Achse 2, wodurch die Schnappfeder 7 von ihrer in Fig. 1 gezeigten Lage in eine Schalterstellung schnappt.

In der in Fig. 1 gezeigten Endlage der Schaltwippe 3 bzw. Schnappfeder 7 kontaktiert der bewegliche Kontakt 13 einen ortsfesten Kontakt 23. In der nicht dargestellten, gestrichelt angedeuteten anderen Endlage der Schnappfeder 7 kontaktiert der bewegliche Kontakt 13 den Festkontakt 24.

Zu weiteren Einzelheiten im Hinblick auf den Schaltvorgang des dargestellten Schaltelements 1 wird auf die Beschreibung der Patentschrift DE 36 04 765 C1 verwiesen.

Wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, ist die Schnappfeder 7 bandartig mit weitgehend parallelen Längskanten ausgestaltet. Außerdem ist die je eine Schaltzunge 12 symmetrisch rechts und links neben der Schnappfeder 7 angeordnet, wobei die Schaltzungen 12 parallel zueinander verlaufen. Weiterhin ist aus Fig. 1 und 2 deutlich zu erkennen, dass an der dem Federsteg 14 abgewandten Ende der Schnappfeder ein balkenartiges Halteelement 27 vorgesehen ist, das die Schaltzungen 12 mit der Schnappfeder 7 verbindet. Das Halteelement 27 ist dabei zwischen der Schnappfeder 7 und den einstückig miteinander verbundenen Schaltzungen 12 derart angeordnet, dass die Schaltzungen 12 gegen die Schnappfeder 7 elektrisch isoliert sind. Dabei fließt bei betätigter Schalterstellung über die beiden beweglichen Kontakte 13 und die beiden Schaltzungen 12 ein elektrischer Strom; die Schnappfeder 7 dient aufgrund ihrer Isolierung gegenüber den Schaltzungen 12 nicht als Stromträger.

Wie insbesondere in Fig. 1 deutlich zu erkennen ist, ist der Federsteg 14 mit der Schnappfeder 7 einstückig ausgebildet. Vorteilhafterweise sind beide aus Federblech mit entsprechenden günstigen federelastischen Eigenschaften.

Die Fig. 3 zeigt eine etwas andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltelements 31. Wie zu erkennen ist, sind dabei jeweils rechts und links neben dem Schnappelement 7 drei Schaltzungen 12 angeordnet. Die im unteren Teil der Fig. 3 dargestellten Schaltzungen 12 schließen denselben Kontaktabgang 32. Dadurch wird ein um ein Vielfaches sicherer Kontakt hergestellt. Die im oberen Teil der Fig. 3 dargestellten Schaltzungen 12 schließen drei verschiedene Kontaktabgänge 33, 34 und 35. Damit lassen sich gewünschte, separat zu schaltende Schaltvorgänge über das erfindungsgemäße Schaltelement 31 realisieren.

In der Fig. 4, in welcher eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltelements 37 dargestellt ist, sind lediglich zwei Schaltzungen 12 vorhanden. Die Schaltzungen 12 sind mit der Schnappfeder 7 einstückig ausgebildet. Die Schnappfeder 7 sowie die Schaltzungen 12 sind dabei vorzugsweise aus federelastischem Federblech.

Das in den Figuren dargestellte Halteelement 27 dient außerdem dazu, ein definiertes Umschnappen des Schnappelements 7 zu erreichen und ein damit verbundenes Betätigen der Kontakte 13 über die Schaltzungen 12 zu gewährleisten. Außerdem ist anzumerken, dass die in den Figuren dargestellten Kontakte 13 zeitgleich schließen, wobei die Kontakte 13 vorzugsweise als Kontaktperlen ausgeführt sind.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können, sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination, miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (20)

1. Schaltelement (1, 31, 37) für einen elektrischen Schalter (1), insbesondere für einen Kraftfahrzeugschalter, mit einer entlang einer Wippachse (2) lagerbaren Schaltwippe (3), die über einen Schaltstößel (4) zwischen zwei Endlagen hin- und herschwenkbar ist, mit einer Schnapp­ feder, deren eines Ende (8) an der Schaltwippe (3) und deren anderes Ende (9) ortsfest abstützbar ist, wobei mit der Schaltwippe (3) über eine Schaltzunge ein beweglicher Kontakt gekoppelt ist, und mit einem von der Schaltwippe (3) abstehenden, federelastischen Steg (14), der zur Bestimmung der Ruhestellung des Schaltstößels (14) vorgehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Schaltzunge (12) mit wenigstens einem weiteren Kontakt (13) vorhanden ist.

2. Schaltelement (1, 31, 37) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappfeder (7) bandartig mit weitgehend parallelen Längskanten ausgestaltet ist und dass wenigstens je eine Schaltzunge (12) rechts und je eine Schaltzunge (12) links neben der Schnappfeder (7) angeordnet ist.

3. Schaltelement (1, 31, 37) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzungen (12) symmetrisch zu der Schnappfeder (7) angeordnet sind.

4. Schaltelement (1, 31, 37) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzungen (12) parallel zueinander verlaufen.

5. Schaltelement (1, 31, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzungen (12) weitgehend identische federelastische Eigenschaften aufweisen.

6. Schaltelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltzungen (12) gegen die Schnappfeder elektrisch isoliert sind.

7. Schaltelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Schaltzungenpaar mit zwei elektrisch miteinander verbundenen Schaltzungen (12) vorhanden ist, wobei die Schaltzungen (12) gegen die Schnappfeder (7) und/oder gegebenenfalls gegenseitig elektrisch isoliert sind.

8. Schaltelement (1, 31, 37) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Schaltzungenpaar einstückig ausgebildet ist.

9. Schaltelement (1, 31, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Schaltzungen vorhandenen Kontakte (13) zeitgleich schlie­ ßen.

10. Schaltelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte nicht zeitgleich schließen.

11. Schaltelement (1, 31, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckkräfte der einzelnen Kontakte (13) auf die Gegenkontakte weitgehend gleich sind.

12. Schaltelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckkräfte der einzelnen Kontakte auf die Gegenkontakte verschieden sind.

13. Schaltelement (31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kontakte (16) verschiedener Schaltzungen (12) denselben Kontaktabgang (32) schließen.

14. Schaltelement (31) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kontakte (16) verschiedener Schaltzungen (12) verschiedene Kontaktabgänge (33, 34, 35) schließen.

15. Schaltelement (1, 31, 37) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappfeder (7) an der dem Federsteg (14) abgewandten Seite ein Halteelement (27) vorsieht, das die Schaltzungen (12) mit der Schnappfeder (7) verbindet.

16. Schaltelement (1, 31, 37) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (27) balkenartig ausgestaltet ist.

17. Schaltelement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federsteg (14) und die Schnappfeder (7) einstückig ausgestaltet sind.

18. Schaltelement (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Federsteg (14) und die Schnappfeder (7) einstückig aus Federblech sind.

19. Schaltelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakte Kontaktperlen sind.

20. Elektrischer Schalter, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Schalter ein Schalterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.