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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kontaktschalter
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mit einem Gehäuse und einem aus einer Bohrung des Gehäuseoberteils
herausragenden, axial verschiebbaren Betätigungsstößel, einer zwischen dem Gehäuseunterteil
und dem Betätigungsstößel angeordneten Druckfeder sowie einer vom Betätigungsstößel
verschiebbaren Kontaktfeder zur elektrischen Verbindung von aus dem Gehäuseunterteil
ragenden Anschlußsteckern.
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Aus der DE-OS 24 54 388 ist ein elektrischer Schalter mit beweglichen
Federkonakten, die mit stationären Kontakten schleifend zusammenwirken, bekannt,
der ein Gehäuse und ein Stellglied umfaßt, das in dem Gehäuse zwischen einer ersten
und einer zweiten Stellung beweglich ist und ein Kontakthalteelement aufweist, das
mit jedem Leitungspaar zusammenwirkt. Zusätzlich angebrachte elastische Mittel drücken
das Stellglied in Richtung auf seine erste Stellung. Die beweglichen Federkontakte
sind auf jedem der Kontakthalteelemente angebracht und weisen einen allgemein U-förmigen
Verbindungsbereich und ein paar von allgemein J-förmigen Bereichen auf, die einander
gegenüberliegen und von dem U-förmigen Bereich spitzwinklig nach außen verlaufen.
Jedes Kontakthalteelement nimmt dabei einen der U-förmigen Verbindungsbereiche auf
und weist ein paar gabelförmige Arme auf, die sich, wenn der zugehörige elektrische
Schaltkreis offen ist, mit den zugehörigen J-förmigen Bereichen in Eingriff befinden,
jedoch nur an deren äußeren Bereichen. Bei diesem bekannten elektrischen Schalter
ist durch die Anzahl und Größe der verwendeten Bauteile eine gewisse Mindestgröße
des elektrischen Schalters erforderlich, die sich für eine raumsparende Unterbringung
des Schalters nicht eignet.
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Aus der DE-OS 27 17 139 ist ein elektrischer Tastenschalter bekannt
der aus einem wannenförmigen, feststehende Schaltkontakte aufnehmenden Einbaugehäuse
und aus einer in diesem begrenzt
verstellbaren, bewegliche Sch altkontakte
tr agendenquaderförmigen Schalttaste besteht. An der dem Einbaugehäuse zugekehrten
Unterseite der Schalttaste sind über die Längsrichtung verteilt zwei längsgerichtete
Halteansätze angebracht, auf die U-förmige Kontaktbügel aufgesteckt und darauf gehalten
sind, deren Seitenschenkel in mehrere Kontaktfedern unterteilt sind. Zu beiden Seiten
dieser Halteansätze ist mit den aufgesteckten Kontaktbügeln als feststehende Schaltkontakte
jeweils ein längsgerichteter Kontaktstreifen im Einbaugehäuse hochkant stehend festgelegt.
Die Konaktstreifen sind mittels Anschlußstücke in Durchbrüche im Boden des Einbaugehäuses
eingeführt, darin festgelegt und außerhalb desselben als Anschlußkontakte ausgebildet.
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Aus der DE-OS 26 01 206 ist ein Bremslichtschalter für Kraftfahrzeuge
mit durch eine Rückstellfeder in Ruhestellung gehaltene Schaltkontakte bekannt,
bei dem zwei einander gegenüberliegend in einem Gehäuse befestigte Kontaktmesser
angeordnet sind, die außerhalb des Gehäuses die Schalteranschlüsse und innerhalb
des Gehäuses Gleitbahnen für zwei nach außen vorgespannte Schenkel eines einteiligen
axial verschieblichen U-förmigen Schaltkontaktes bilden.
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Der U-förmige Schaltkontakt ist am inneren Ende einer aus einer Gehäusebohrung
herausragenden axial verschieblichen Betätigungsstange befestigt. Des weiteren besteht
das Gehäuse des bekannten Bremslichtschalters aus zwei entgegengesetzt ausgerichteten
becherförmigen Teilen, von denen der eine Teil den Schaltkontakt aufnimmt und den
rohrförmigen Ansatz für die Schaltstange enthält, und der andere Teil das untere
Widerlager der Rückstellfeder bildet und die Kontaktmesser enthält. Der Gehäuseboden
weist zusätzlich einen rauch innen gerichteten Rohransatz zur Führung der den Schaltkontakt
abstützenden Rückstellfeder auf. Auf der anderen Seite wird die Rückstellfeder von
einer axialen Sackbohrung der Schaltstange aufgenommen. Auch dieser bekannte Schalter
weist durch die Formgebung der in ihm enthaltenen Kontaktfeder eine bauliche Mindestgröße
auf, die sich insbesondere bei der plarzsparenden Unterbringung in Kraftfahrzeugen
als nachteilig erweist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Kontaktschalter
zu schaffen, der bei größtmöglicher Schaltstrecke und optimaler Kontaktgabe geringsmögliche
äußere Abmessungen aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Betätigungsstößel
mit einer axialen Bohrung versehen ist, in die ein V-förmiger Verbindungsbügel der
Kontaktfeder steckbar ist, wobei die Kontaktfeder zwei aus der Bohrung in das Innere
des Gehäuses ragende Schleifkontakte aufweist, die mittelbar oder unmittelbar mit
den Anschlußsteckern in Verbindung stehen.
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Die erfindungsgemäße Lösung gestattet eine äußerst schmale und im
wesentlichen nur durch die geforderte Schaltstrecke bedingte kurze Bauweise auf,
so daß sich dieser Schalter insbesondere für die raumsparende Unterbringung in Einrichtungen
mit geringem Platzangebot eignet. Zugleich schafft die erfindungsgemäße Lösung die
Voraussetzung dafür, daß bei Einbau von längeren Kontaktstreifen ein langer Schleifweg
zwischen der Kontaktfeder und dem Kontaktstreifen ermöglicht wird, der eine gute
Selbstreinigung der Kontakte gewährleistet. Die Kontaktgabe zwischen Kontaktfeder
und Kontaktstreifen ist dabei auf der gesamten Länge des Kontaktweges durch optimalen
Andruck gewährleistet. Die besondere Ausgestaltung der Kontaktfeder stellt eine
stete Auffederung in die Ausgangslage sicher.
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Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifkontakte der Kontaktfeder auf den Anschlußsteckern verbundenen Kontaktstreifen
entlanggleiten, wobei die lL Dntaktstreifen wahlweise einen kurzen, in der Nähe
des Gehäuseoberteils befindlichen elektrisch leitenden Abschnitt und einen isolierenden,
vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden längeren Abschnitt oder einen längeren mittleren
elektrisch leitenden Abschnitt und einen oberen, an das Gehäuseoberteil und einen
unteren an das Gehäuseunterteil angrenzenden isolierenden Abschnitt aufweisen. In
einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Lösung kann der Kontaktstreifen aus
einem kurzen elektrisch leitenden
am Gehäuseoberteil angrenzenden
Abschnitt, einen nachfolgenden isolierenden zweiten Abschnitt, einen längeren elektrisch
leitenden dritten Abschnitt sowie einen am Gehäuseunterteil angrenzenden isolierenden
vierten Abschnitt bestehen.
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Die erfindungsgemäße Lösung gestattet die Anordnung verschiedenartiger
Kontaktstrecken, wobei bei jeder Anordnung über die gesamte Schaltstrecke eine optimale
Kontaktgabe gewährleistet ist.
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Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet,
daß der Betätigungsstößel aus einem zylindrischen, aus dem Gehäuse des Kontaktschalters
ragenden ersten Teil und einem im Gehäuse befindlichen, etwas verbreiterten zylinderförmigen
zweiten Teil besteht, wobei der zweite Teil des Betätigungsstößels zwei gegenüberliegende
fensterförmige Aussparungen aufweist, durch die die Schleifkontakte der Kontaktfeder
steckbar sind.
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Diese Weiterführung der erfindungsgemäßen Lösung gestattet zum einen
eine äußerst einfache Montage des elektrischen Kontaktschalters sowie eine optimale
Führung und Festlegung der Lage der Druckfeder. Die Führung der Druckfeder im unteren
Gehäuseteil wird dadurch sichergestellt, daß sich das Gehäuseunterteil topfförmig
nach unten zwischen die Anschlußstecker erstreckt und einen nach innen gerichteten
Zapfen zur Aufnahme des unteren Teils der Druckfeder aufweist.
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Neben der optimalen Führung der Druckfeder schafft diese Konstruktion
eine äußert platzsparende Unterbringung der Druckfeder bei maximalem Schaltweg.
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Weiterführende Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung sind den kennzeichnenden
Merkmalen der Ansprüche 10 und 11 zu entnehmen.
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
soll
der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigt: Fig.
1 einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Kontaktschalter
in vergrößertem Maßstabe, Fig. 2 eine um 900 gegenüber dem senkrechten Schnitt gemäß
Fig. 1 dargestellte Seitenansicht des Betätigungsstößels und des unteren Gehäuseteils,
Fig. 3 eine Frontansicht der beweglichen Kontaktfeder und Fig. 4 eine schematische
Darstellung des elektrischen Schaltbildes des erfindungsgemäßen Kontaktschalters.
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Der in Fig. 1 im Querschnitt dargestellte elektrische Kontaktschalter
weist ein Gehäuse 3 mit einem Gehäuseoberteil 31 und einem Gehäuseunterteil 32 auf.
Das Gehäuseunterteil 32 besteht aus einem an das Oberteil anschließenden Abschnitt
sowie aus einer topfförmigen Vertiefung, an deren Boden ein nach innen gerichteter
Zapfen 30 angeordnet ist. Für eine rationelle Fertigung ist am Gehäuseunterteil
32 ein Ansatz 35 mit einer Raste vorgesehen, die im zusammengeschobenen Zustand
in eine Gegenraste bzw. über entsprechende Vorsprünge des Gehäuseoberteils 31 einspringen
kann.
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Hierdurch werden Gehäuseoberteil 31 und Gehäuseunterteil 32 formschlüssig
zusammengehalten. Am oberen Ende des Gehäuseoberteils 31 befindet sich eine Klipseinrichtung
34, die in an sich bekannter Weise in eine rahmenartige Öffnung der Befestigungsfläche
einrastet. Damit wird eine einfache Montage und eine sichere Befestigung des elektrischen
Kontaktschalters gewährleistet. Um die Demontage des Schalters zu erleichtern, ist
die Verlängerung der Klipseinrichtung 34 über das Gehäuseoberteil 31 hinaus jeweils
als Lösungstaste 36 ausgebildet.
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In der Mitte des Gehäuseoberteils 31 befindet sich eine axiale Bohrung
für einen axial verschieblichen Betätigungsstößel 1. Der Betätigungsstößel 1 besteht
aus einem zylindrischen, im wesentlichen aus dem Gehäuseoberteil 31 ragenden Teil
12 sowie einem weitestgehend zylindrischen, gegenüber dem oberen Teil etwas verbreiterten
unteren Abschnitt 13 mit einem Verdrehschutz 15, der mit den Nuten 37 des Gehäuseoberteils
31 korrespondiert. Der Abschnitt 13 weist an zwei gegenüberliegenden Seiten fensterartige
Ausnehmungen 14 auf. Im Innern des Betätigungsstößels 1 ist eine Sacklochbohrung
11 vorgesehen, in die der V-förmige Verbindungsbügel 21 einer beweglichen Konaktfeder
2 hineinragt. Die axiale Bohrung 11 innerhalb des Betätigungsstößels 1 ist dabei
in dem Aufnahmeteil für den V-förmigen Verbindungsbügel 21 der beweglichen Kontaktfedern
2 der Neigung des Verbindungsbügels angepaßt. Durch die fensterartigen Ausnehmungen
14 im unteren Teil 13 des Betätigungsstößels 1 ragen Schleifkontakte 22 der beweglichen
Kontaktfeder 2 aus dem unteren Teil 13 des Betätigungsstößels 1 heraus. Die Schleifkontakte
22 weisen eine dünne, flache Form auf, und sind vorzugsweise aus einer Kupfer-Chrom-Zirkonium-Legierung
mit einer Versilberung hergestellt.
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Die Schleifkontakte 22 gleiten fest auf dem Innern des Gehäuses 3
angebrachten Kontaktstreifen 6 entlang. Diese Kontaktstreifen .6 weisen mindestens
einen elektrisch leitenden Abschnitt 61 bzw. 63 aosie mindestens einen isolierenden
Abschnitt 62 bzw. 64 auf. Die elektrisch leitenden Abschnitte 61 bzw. 63 stehen
dabei in gutem elektrischen Kontakt mit zwischen den Kontaktstreifen 6 und der Innenwand
des Gehäuses 3 angeordneten Anschlußsteckern 5, wobei die elektrisch leitenden Abschnitte
61 bzw. 63 aus den Anschlußsteckern 5 herausgedrückt sein können. Diese Anschluß
stecker 5 ragen aus dem Unterteil 32 des Gehäuses 3 heraus und bieten somit eine
Anschlußmöglichkeit für entsprechende elektrische Verbindungselemente. Die Anschlußstecker
sind aus einem festen elektrisch gut leitenden Material wie Kupfer, Aluminium, Messing
oder entsprechenden Legierungen hergestellt.
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Zwischen der Kontaktfeder 2 und dem Gehäuseunterteil 32 ist eine Schraubendruckfeder
4 angeordnet. Auf der Seite des Gehäuseunterteils 32 wird die Schraubendruckfeder
4 durch den nach innen gerichteten Zapfen 30 und auf der Seite der Kontaktfeder
durch den etwas verbreiterten unteren Abschnitt 13 des Betätigungsstößels 1 geführt.
Auf diese Weise wird die Kontaktfeder 2 fest in die axiale Bohrung 11 des Betätigungsstößels
1 gedrückt.
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Der erfindungsgemäße elektrische Kontaktschalter kann wahlweise als
Ein-/Aus-Schalter oder Umschalter verwendet werden. Soll der elektrische Kontaktschalter
beispielsweise nur im nichtgedrückten Zustand des Betätigungsstößels 1 eine elektrisch
leitende Verbindung zwischen den beiden Anschlußsteckern 5 herstellen, so sind die
Kontaktstreifen 6 lediglich am oberen, im Anschluß an das Gehäuseoberteil befindlichen
Abschnitt mit elektrisch leitenden Belägen 61 versehen. Der darunter befindliche
lange Abschnitt bis zum Gehäuseunterteil 32 ist aus isolierendem Material, beispielsweise
Kunststoff hergestellt. Wird der Betätigungsstößel 1 gegen den Druck der Schraubenfeder
4 ir das Gehäuseinnere gedrückt, so schleifen die Schleifkontakte 22 der Kontaktfeder
2 an den stationären Kontaktstreifen 6 entlang bis sie auf dem isolierenden Abschnitt
der Kontaktstreifen 6 gelangen und die elektrische Verbindung der beiden Anschlußstecker
5 unterbrechen. Eine derartige Ausführungsform des Kontaktschalters kann beispielsweise
als Tür-Kontaktschalter für die Kraftfahrzeugbeleuchtung oder für Kühlschrankbeleuchtung
verwendet werden.
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Soll der erfindungsgemäße Kontaktschalter als Ein-Schalter Verwenduna
finden, d.h. nur im gedrückten Zustand des Betätigungsstößels 1 eine elektrische
Verbindung zwischen den Anschlußsteckern 5 herstellen, so wird der obere Abschnitt
der stationären Kontaktstreifen 6 aus isolierendem Material hergestellt sein und
ein längerer Abschnitt 63 mit einem leitenden Belag versehen sein.
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Gleiten die Schleifkontakte 22 der Kontaktfeder 2 beim Eindrücken
des Betätigungsstößels 1 gegen den Druck der Schraubenfeder 4 an den Seitenflächen
der stationären Kontaktstreifen entlang, so
gelangen sie auf den
leitenden Belag 63 und stellen die elektrische Verbindung der beiden Anschlußstecker
5 her. Durch die Länge des leitenden Belages 63 ist ein langer Schleifweg gegeben,
der eine gute Selbstreinigung der Kontakte gewährleistet und die Gefahr von Oxydationen
verringert. Eine derartige Ausgestaltung der Kontaktstreifen 6 bietet sich insbesondere
dort an, wo es auf einen stets einwandfreien Kontakt und damit auf eine einwandfreie
elektrische Verbindung der beiden Anschlußstecker 5 ankommt. Diese Ausführungsform
bietet sich daher insbesondere für Bremslichtschalter sowohl für die Fußbremse als
auch für die Feststellbremse in Kraftfahrzeugen an.
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Schließlich kann der erfindungsgemäße Kontaktschalter auch als Umschalter
dienen, indem zwischen zwei Anschlußstecker-Paaren umgeschaltet wird. Zu diesem
Zweck wird das eine Anschlußstecker-Paar mit dem einen leitenden Belag 61 und das
andere Anschlußstecker-Paar mit dem leitenden Belag 63 verbunden. Welche Funktionsart
auch immer vom erfindungsgemäßen Kontaktschalter gewünscht wird, so ist für diese
Funktionsart lediglich das einfache Austauschen der stationären Kontaktstreifen
6 erforderlich, ohne daß die sonstige Konstruktion des Kontaktschalters davon betroffen
ist.
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Anhand der Einzelteilzeichnung gemäß Fig. 2 und in Verbindung mit
der Querschnittsdarstellung der Fig. 1 soll der Zusammenbau des erfindungsgemäßen
Kontaktschalters näher erläutert werden.
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Zunächst wird die Kontaktfeder 2 durch die fensterartige Ausnehmung
14 im unteren Teil 13 des Betätigungsstößels 1 eingeführt und mit dem V-förmigen
Verbindungsbügel 21 in die Sacklochbohrung 11 des Betätigungsstößels 1 eingeschoben.
Anschließend wird die Schraubendruckfeder 4 durch eine Öffnung im unteren Teil des
Betätigungsstößels 1 in den unteren Abschnitt 13 des Betätigungsstößels 1 eingeführt.
In das Gehäuseoberteil 31 werden die Anschlußstecker 5 mit den daran befestigten
Kontaktstreifen 6 eingeklipst. Sodann werden der Betätigungsstößel 1, die darin
eingelegte
Kontaktfeder 2 und die Druckfeder 4 in das Gehäuseoberteil
31 eingeführt. Danach wird das Gehäuseunterteil 32 auf das Gehäuseoberteil 31 aufgeklipst,
wobei die Anschlußstecker 5 durch entsprechende Öffnungen im Gehäuse-unterteil 32
hindurchgesteckt werden und die Druckfeder 4 über den Zapfen 30 geführt wird.
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Durch die rastende Verbindung zwischen Gehäuseoberteil 31 und Gehäuseunterteil
32 wird eine innige Verbindung beider Gehäuseteile hergestellt. Diese äußerst einfache
Montage des erfindungsgemäßgen Kontaktschalters wird keineswegs mit dem Nachteil
mangelnder Zuverlässigkeit und Funktionstüchtigkeit des Kontaktschalters erkauft.
Im Gegenteil ist durch die konstruktive Gestaltung der Kontaktfeder 2, die eine
stete Auffederung gewährleistet, ein einwandfreier Kontakt mit den Kontaktstreifen
6 sichergestellt und die optimale Führung der Schraubendruckfeder 4 sowohl im Innern
des Betätigungsstößels 1 als auch durch den nach innen gerichteten Zapfen 30 des
Gehäuseunterteils 32 stellen ein einwandfreies Funktionieren des Betätigungsstößels
1 auch nach vielen Schaltspielen sicher. Der geringe Raumbedarf des erfindungsgemäßen
Kontaktschalters wird durchdie besondere konstruktive Gestaltung der Kontaktfeder
2 erzielt, die nicht U-förmig am unteren Rand des Betätigungsstößels 1 befestigt
ist, sondern in den Betätigungsstößel 1 hineinragt. Durch diese konstruktive Variante
wird zudem ein einwandfreier, fester Sitz der Kontaktfeder 2 innerhalb des Betätigungsstößels
1 und ein stets einwandfreier Andruck durch die Schraubendruckfeder 4 sichergestellt.
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Die in Fig. 3 dargestellte Frontansicht der beweglichen Kontaktender
zeigt den V-förmigen Verbindungsbügel 21 zum Einstecken in die Bohrung 11 des Betätigungsstößels
1. Die Enden des V-förmigen Verbindungsbügels 21 gehen mit einem bestimmten Biegeradius
versehen in einen geradlinigen Teil 23 über, an deren Enden die Schleifkontakte
22 abgebogen sind. Die Länge der geradlinigen Teile 23 ist konstruktionsbedingt
und wird im wesentlichen von dem geforderten Abstand der Kontaktstreifen abhängen.
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In den Figuren 4a und 4b sind die Schaltbilder des erfindungsgemäßen
Kontaktschalters sowohl als Aus-Schalter (ig. 4a) als auch als Ein-Schalter (Fig.
4b) dargestellt.
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In Fig. 4a befindet sich der Kontaktschalter in seiner Ruhestellung
I, d.h. im nichtgedrückten Zustand seines Betätigungsstößels, in der er über die
Kontaktfeder eine leitende Verbindung der beiden Anschlußstecker herstellt. Im gedrückten
Zustand befindet sich der Betätigungsstößel in der Stellung 0 und entsprechend die
Kontaktfeder in der gestrichelt dargestellten Lage, so daß die Verbindung der Anschlußstecker
unterbrochen ist.
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In entsprechender Weise bedeutet die Ruhestellung 0 des nichtgedrückten
Betätigungsstößels des In Fig. 4b als Ein-Schalter dienenden Kontaktschalters keine
elektrische Verbindung der beiden Anschlußstecker. Erst im gedrückten Zustand des
Betätigungsstößels (Einschaltzustand 1) befindet sich die Kontaktfeder auf dem leitenden
Belag des Kontaktstreifens und stellt so eine elektrische Verbindung der Anschluß
stecker her.
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Der erfindungsgemäße Kontaktstecker eignet sich insbesondere für den
raumsparenden Einbau in Kraftfahrzeugen, Kühlschränke, als Türkontaktschalter o.
dergl.. Er zeichnet sich durch besondere Schaltsicherheit aus nach vielen Schaltspielen,
durch seine universelle Verwendbarkeit, seinen geringen Montageaufwand und seinen
äußerst geringen Raumbedarf aus.
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