DE2505603A1

DE2505603A1 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE2505603A1
Application number: DE19752505603
Authority: DE
Inventors: John Comerford; Richard Leonard Lauritsen
Original assignee: Singer Co
Current assignee: Singer Co
Priority date: 1974-02-11
Filing date: 1975-02-11
Publication date: 1975-08-14
Also published as: BR7500717A; ES434531A1; CA1007683A; IT1031579B; GB1483852A; FR2260857B3; US3879592A; JPS598929B2; JPS50118275A; FR2260857A1

Description

PA"'"ENTAN-WALVE A. GRÜNECKER

H. KlNKELDEY

Dft-ΙΝα

W. STOCKMAIR

DR-INa-AoE(CAlTECH)

K. SCHUMANN

Dft nER. i\wr · ορι,-ρηυη.

P. H. JAKOB

DlPL-INa

G. BEZOLD

DR RER NAT ■ BPL-CHEM.

MÜNCHEN E. K. WEIL

DRREROEClNCi.

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAX]MlLtANSTRASSE 43

11. Februar 1975 PH 894-8

THE SINGER COMPANY

Rockefeller Plaza, New York, N.T. 10020, USA

Elektrischer Schalter

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schalter, insbesondere auf Schalter für elektrische Fensterheber, wie sie in der Fahrzeugindustrie verwendet werden. Die üblichen Schalter auf diesem Gebiet besitzen eine Blattfederzunge., die mit einem Silberkontakt versehen ist, um hohen Schaltbelastungen standzuhalten. Vor kurzem wurden jedoch die Bestimmungen für Fensterheberschalter verschärft, deren Anforderungen die bekannten Schalter nicht genügen. Ferner ist die Beseitigung von Silberkontakten erwünscht, um geringere

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TELEFON (O89) 22 2862 TELEX OB-233SO TELEGRAMME MONAPAT

Kosten zu erzielen und um den Verbrauch dieses Metalls zu verringern.

Die Torliegende Erfindung geht daher aus von einem Schalter mit ersten und zweiten Klemmen (Polen), die in gegenseitigem Abstand in einem Gehäuse befestigt sind, mit einer elektrisch leitenden Zunge und mit einem in dem Gehäuse drehbar befestigten Betätigungsorgan, durch dessen Bewegung ein Leitungspfad zwischen den Klemmen auftrennbar oder schließbar ist und kennzeichnet sich dadurch, daß die Zunge elastisch und im wesentlichen U-förmig mit einem langen und einem kurzen Schenkel ausgebildet ist, wobei das Ende des kurzen Schenkels an der ersten Klemme angelenkt ist und der lange Schenkel in einer ersten Schaltstellung die zweite Klemme in einem Abstand überdeckt und wobei die ü-förmige Biegestelle der Zunge in einem Abstand von der ersten Klemme angeordnet ist, der dem Abstand der zweiten Klemme von der ersten Klemme genau entgegengerichtet ist, daß das Betätigungsorgan in der ersten Sehaltstellung den langen Schenkel der Zunge an einer Stelle berührt, die zwischen der Biegestelle und einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem Anlenkungspunkt des kurzen Schenkels und dem Drehpunkt des Betätigungorgans liegt. und daß mittels einer Bewegung des Betätigungsorgans, bei der die Kontaktstelle zwischen dem Betätigungsorgan und der Zunge hinter die gedachte Verbindungslinie geschoben wird, das freie Ende des langen

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Schenkels der Zunge in eine zweite Schaltstellung unter Bildung eines Kontaktes mit der zweiten Klemme verbringbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schalters ist in den Zeichnungen näher veranschaulicht. Es zeigern

S¹Ig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Seite des Schalters, wobei sich dessen Teile in einer normalen oder ersten Schaltstellung befinden?

Pig. 2 einen Schnitt ähnlich wie in Mg.. 1 _s der jedoch den Schalter in einer aktiven oder zweiten Schaltstellung zeigt? ·

Mg. 3 einen Schnitt ähnlich wie in Mg. 1, bei dem jedoch der Schalter in einem bezüglich Mg.2 entgegengesetzten Sinn "betätigt istj

Fig. 4 eine teilweise perspektivische Ansicht der Schalterbestandteile in Explosions.darstellung und ·

Mg. 5 einen vergrößerten perspektivischen Ausschnitt mit aufgeschnittenen Teilen, um die Befestigungsart des Schalters in einer Türfüllung zu veranschaulichen.

Der dargestellte Schalter umfaßt zwei gleiche Abschnitte; zum besseren Verständnis soll jedoch zunächst - nur ein Abschnitt des Schalters beschrieben werden, der selbst

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einen wirksamen bzw. funktionsfähigen Schalter darstellt. Pig. 1 zeigt eine Hälfte des vollständigen Schalters.

Der Schalter "besitzt ein Gehäuse 10, in dem drei räumlich voneinander getrennte Klemmen oder Pole befestigt sind. Die Klemmen sind mit den Bezugszeichen 12, 14, 16 bzw. ETO₁, J/L und UCj versehen. Das Gehäuse ist mittels einer Scheidewand bzw. Schranke 18 unterteilt, welche den Schaltvorgang auf der einen Seite des Gehäuses von dem Schaltvorgarg auf der anderen Seite trennt. Es handelt sich hierbei um eine elektrische Schranke. Eine Schaltzunge 20 ist im wesentlichen U-förmig gebogen und weist einen kurzen Schenkel 22 sowie einen langen Schenkel 24 auf. Das freie Ende 26 des kurzen Schenkels 22 ist nach unten gebogen und auf einer ersten Klemme 14 gelagert, um als Drehpunkt der Zunge zu dienen. Der kurze Schenkel ist an der Stelle 28 geringfügig gebogen, um eine zur Kontaktierung einer dritten Klemme 16 geeignete Oberfläche zu bilden. Das freie Ende 30 des langen Schenkels ist abwärts gebogen, um eine zweite Klemme 12 zu überdecken. Das Betätigungsorgan 32 besitzt eine sich gegen den langen Schenkel 24 der Zunge 20 abstützende Stelle 34 sowie ein abgerundetes Schulterteil 36, das in eine zylindrische Ausnehmung 38 des Gehäusedeckels 40 eingreift, um den tatsächlichen Drehpunkt des Betätigungsorgans bei dessen Drehung um den Krümmungsmittelpunkt des Schulterteils 16

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(oder der Ausnehmung 38) zu "bilden. Dieser Krümmungsmittelpunkt liegt auf der Mittelachse des Schaltergehäuses. Die Stelle 34 des Betätigungsorgans stützt sich außerhalb der Mitte (nach rechts zu) gegen die elastische Zunge ab. Eine Blattfeder 42 verläuft über eine Plattform 44 auf dem oberen Abschnitt des Betätigungsorgans, wobei sich die Enden der Blattfeder gegen die Unterseite des Deckels 40 an den Stellen 45, 46 abstützen. Die Blattfeder übt daher eine Kraft aus, die das Betätigungsorgan in die in !Fig. 1 veranschaulichte Normalstellung zurückholt.

Der Deckel ist mit dem Gehäuse 10 auf geeignete Weise, beispielsweise mittels.Ültraschallschweißung verbunden. Der Deckel ist mit einem Schlitz 48 versehen, durch den ein Vorsprung 50 des Betätigungsorgans heraussteht. Auf dem Vorsprung 50 ist ein Handgriff 52 aufgepreßt.

In der in Eig. 1 veranschaulichten Stellung, in welcher das Betätigungsorgan mit seiner Stelle 3'4 die Zunge rechts von dem Drehpunkt 26 berührt (was die !Formalstellung darstellt), kontaktiert die Zunge die dritte Klemme 16 bzw. NC-j . Wird das Betätigungsorgan nunmehr nach links bewegt (wobei zu berücksichtigen ist, daß sich bei einer Bewegung des Betätigungsorgans 32 nach links der Handgriff 52 nach rechts bewegt), so trifft die vertikale Fläche 54 des Betätigungsorgans auf einen Vorsprung 56, der von

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dem langen Schenkel 24· vertika.l nach oben steht. Vor dem Auftreffen auf den Vorsprung bewegt sich jedoch die Stelle 34- des Betätigungsorgans um ihren Drehmittelpunkt und drückt, da sie nun näher an dem Drehpunkt 26 ist, das Ende 30 der Zunge nach unten unter Kontaktbildung gegen die zweite Klemme 12 bzw. NO., wie dies mit ausgezogenen Linien in Fig. 2 gezeigt ist. Nachdem das freie Ende der Zunge die Klemme kontaktiert hat, legt sich die ebene Fläche 54- des Betätigungsorgans an den Vorsprung 54- und drückt gegen diesen, sobald die Bewegung des Betätigungsorgans fortgesetzt wird. Dies bewirkt, daß die Zunge über die Klemme 12 hinwegwischt, wie in Fig. 2 mit gestrichelten Linien veranschaulicht ist. Diese Wischbewegung hält die Kontakte sauber und bricht etwaige Verschweißungen auf, die sich beim Schalten hoher Gleichstromlasten bilden können. Wird der Handgriff 52 losgelassen, so kehrt das Betätiggungsorgan in seine neutrale Stellung gemäß Fig. 1 zurück.

Wenn das Betätigungsorgan nach rechts entsprechend Fig. 3 bewegt wird, so reitet die Stelle 34 des Betätigungsorgans auf den geneigten bzw. abgeschrägten Vorsprung 58. Da die Zunge bereits in Kontakt mit der Klemme NC^ ist, erfolgt dadurch zwar kein Schaltvorgang, doch kann in Abhängigkeit von der Schrägung des Vorsprungs bzw. der Rampe 58 eine zur Seite gerichtete Kraft auf die Zunge

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übertragen werden, um die -Zunge über beide Klemmen 14 und 16 gleiten zu lassen und damit die vorstehend erwähnten günstigen Ergebnisse zu erzielen. Wenn die Schrägung (Kurve) des YorSprungs bzw. der Rampe 58 dem von der Stelle 34 des Betätigungsorgans beschriebenen Bogen entspricht (wie in D¹Xg. 3 mit ausgezogenen Linien gezeigt ist), so gibt es keinen Wischvorgang. Ist dagegen die Schrägung größer, so drückt die Stelle 34 ^a^ -die Rampe und bewirkt eine Bewegung der Zunge nach ' rechts, was einen Wischvorgang auf den Klemmen 14, 16 auslöst. Wenn die Schrägung geringer ist (oder der Yorsprung 58 beseitigt wird) erfolgt kein Wischvorgang und das freie Ende der Zunge bewegt sich nach oben, sobald sich das Betätigungsorgan nach rechts bewegt.

Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, besteht ein elektrischer Strompfad von der Klemme 14 über die Zunge zu der Klemme 16. Dies stellt den Normalzustand dar. Der gleiche Strompfad besteht in Mg. 3, wohingegen "in.'Mg. 2 der elektrische Strompfad von der Klemme 14 zu der Klemme 12 sowie die elektrische Verbindung zu der Klemme 16 unterbrochen ist. Bei der speziellen Verwendung, für welche der Schalter konstruiert wurde, ist die mittlere Klemme M-j mit einem Gleichstrommotor verbunden, während die Klemme 16 mit Masse verbunden ist. In der Normal st ellung ist daher der Motor geerdet. Wird jedoch der Schalter

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wie in Fig. 2 betätigt, so ist' die Motorleitung M^ nunmehr mit der Klemme 12 verbunden, die mit dem positiven Anschluß der elektrischen Anlage des Fahrzeugs zur Energieversorgung des Motors verbunden ist.

Wie vorstehend bereits erwähnt, ist der Schalter so konstruiert, um als Paar verwendet zu werden, wie im wesentlichen in Fig. 4 veranschaulicht ist. Hieraus ist ersichtlich, daß die Zungen bei Betrachtung von einer Seite aus gegensinnig angeordnet sind, doch wenn man eine Seite betrachtet und dann den Schalter umdreht und die andere Seite betrachtet, so erscheinen die Zungen gleich. Wenn das Betätigungsorgan 32 in eine bestimmte Richtung bewegt wird, schließt es beispielsweise den elektrischen Stromkreis von N(K nach M, auf der rechten Seite von Fig. 4, während der elektrische Stromkreis von NC₂ nach M₂ auf der linken Seite von Fig. 4 aufrechterhalten wird. Der Motorbetrieb bzw. die Motorwicklung 1 ist dann eingeschaltet. Wenn dann der Schalter in umgekehrter Sichtung betätigt wird, wird der Motorbetrieb bzw. die Motorwicklung eingeschaltet, da die Klemme M₂ dann mit der positiven Klemme NO₂ verbunden ist, während die rechte Seite von -Fig. 4 lediglich die Erdung der Motorwicklung 1 aufrecht erhält.

Kur die eine Seite des Schalters kann als einfacher Schalter verwendet werden, um einen elektrischen Strom

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kreis von der Klemme 12 zu*der Klemme 14 zu schließen, wobei in diesem Falle die Klemme 16 nicht erforderlich ist. Ebenso kann eine Seite des Schalters zur Unterbrechung eines elektrischen Stromkreises von der Klemme 14 zu der Klemme 16 verwendet werden. Schließlich kann die in Fig. 1 gezeigte Baueinheit ohne die "andere Seite" des vollständigen Erzeugnisses verwendet werden.

Mit Hilfe der Merkmale der vorstehend beschriebenen Erfindung wird ein beträchtlicher Kontaktdruck erzielt, wodurch die schädlichen Wirkungen, wie sie bei Hindurchtreten eines hohen Stroms durch eine Stelle geringen Kontaktdruckes auftreten, stark verringert werden. An allen drei Kontakten erfolgt eine · Wischbewegung uin etwa 0,020" (= 0,508 mm), was ausreichend ist, um sowohl einen an die Klemme festgeschweißten Kontakt loszubrechen als auch um saubere Kontaktflächen zu gewährleisten.

Der vorstehend beschriebene Schalter ist vorgesehen, um den Erfordernissen der Bestimmungen für Fahrzeugfensterheber zu genügen, die für den Fall streng sind, daß das Fenster bis an seinen Anschlag bewegt bzw. getrieben ist, wodurch der Läufer des Fensterhebermotors blockiert wird. In diesem Betriebszustand erreicht der Gleichstrom üblicherweise 57 Amp. Dieser hohe Stromwert schließt die Verwendung vieler Schalter für eine große Anzahl von Schaltzyklen aus. In der paarweisen Bauform des Schalters kann

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eine Zunge den "Aufwärts"-Betrieb des Motors und die andere Zunge den "Abwärts"-Betrieb des Motors steuern.

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Claims

Patentansprüche

1. Schalter mit ersten und zweiten Klemmen (Polen), die in gegenseitigem Abstand in einem Gehäuse befestigt sind, mit einer elektrisch leitenden Zunge und mit einem in dem G-ehäuse drehbar befestigten Betätigungsorgan, durch dessen Bewegung ein Leitungspfad zwischen den Klemmen auftrennbar oder schließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (20) elastisch und im wesentlichen U-förmig mit einem langen (24) und einem kurzen (22) Schenkel ausgebildet ist, wobei das Ende (26) des kurzen Schenkels (22) an der ersten Klemme (H) angelenkt ist und der lange Schenkel (24) in einer ersten Schaltstellung die zweite Klemme (12) in einem Abstand überdeckt und wobei die U-förmige Biegestelle der Zunge (20) in einem Abstand von der ersten Klemme (.14) angeordnet ist, der dem Abstand der zweiten Klemme (1.2) von der ersten Klemme (14) genau entgegengericht et ist, daß das Betätigungsorgan (52) in der ersten Schaltstellung den langen Schenkel (24) der Zunge (20) .an einer Stelle' berührt, die zwischen der Biegestelle und einer gedachten Verbindungslinie zwischen .dem Anlenkungspunkt des kurzen Schenkels (22) und dem Dreh-

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punkt des Betätigungsorgans (32) liegt und daß mittels einer Bewegung des Betätigungsorgans (32), bei der die Kontaktstelle zwischen dem Betätigungsorgan und der Zunge hinter die gedachte Verbindungslinie verschoben wird, das freie Ende (30) des langen Schenkels der Zunge in eine zweite Schaltstellung unter Bildung eines Kontaktes mit der zweiten Klemme (12) verbringbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Klemme (16) die in dem Gehäuse (10) in der Hahe der Biegestelle der Zunge (20) befestigt ist und an dem kurzen Schenkel (22) der Zunge anliegt, wenn sich das Betätigungsorgan (32) in der ersten Sehaltstellung befindet, wobei der kurze Schenkel (22) außer Kontakt mit der dritten Klemme (16) gelangt, wenn das Betätigungsorgan in die zweite Schaltstellung bewegt wird und wobei der Kontaktdruck zwischen der Zunge und der dritten Klemme ansteigt, wenn das Betätigungsorgan aus der ersten Schaltstellung in eine Richtung bewegt wird, die seiner Bewe-^ gung in die zweite Schaltstellung entgegengeriehtet ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der lange Sehenkel (24) der Zunge (20) mit einem nach oben stehenden

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Vorsprung (56) versehen,ist, der mit dem Betätigungsorgan (32) in Eingriff bringbar ist, wenn dieses aus seiner ersten Sehaltstellung in seine zweite Schaltstellung "bewegt wird, wobei durch Fortsetzen der Bewegung des Betätigungsorgans (32) nach erfolgter Kontaktierung der zweiten Klemme (12) durch das Zungenende eine Wischbewegung des Endes (30) des langen Schenkels (24) über die zweite Klemme (12) erzielbär ist.

4. Schalter nach Anspruch *3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zunge (20) mit einem zweiten Vorsprung (58) versehen ist, der sich an dem langen Schenkel (24) auf der dem ersten bzw. nach oben gerichteten Vorsprung (56) gegenüberliegenden Seite des Betätigungsorgans (32) nach unten hin abschrägt und mit dem Betätigungsorgan in Eingriff bringbar ist, wenn dieses in Richtung der dem ersten Vorsprung (56) gegenüberliegenden Seite des . Betätigungsorgans bewegt wird, wobei der Kontaktdruck zwischen dem kurzen Schenkel (22) und der dritten Klemme (16) in Abhängigkeit von dem Winkel zwischen dem zweiten Vorsprung und der Zunge verstärkt wird.

5. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine

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zweite Zungen- und Klemmen-Baugruppe, die längs der
aus der ersten Zunge und den ersten Klemmen bestehenden Baugruppe in umgekehrter Ausrichtung angeordnet
ist, derart, daß das auf beide Zungen einwirkende Betätigungsorgan bei seiner Bewegung in die eine Richtung bei der einen Baugruppe eine' Berührung der darin angeordneten Zunge mit der zweiten Klemme und bei seiner Bewegung in entgegengesetzter Richtung bei der anderen Baugruppe eine Berührung der darin angeordneten Zunge mit der zweiten Klemme auslöst.

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