DE3131003C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem beweglichen Schaltglied, mit einer am Schaltglied mit seitlichem Spiel gehaltenen und von einer Druckfeder belasteten Kontaktbrücke und mit vier Festkontakten, die in einer Ein-Position über die Kontaktbrücke leitend verbunden sind.

Die Notwendigkeit, vier Festkontakte in einem Schalter elektrisch miteinander zu verbinden, besteht zum Beispiel dann, wenn ein Lichtschalter in einem Kraftfahrzeug die Ausgangsklemmen 58, 58 R und 58 L besitzt und diese zur gleichen Zeit positives Potential führen sollen. Auch bei der Steuerung mehrerer Elektromotoren, von denen jedem ein Positionsschalter zugeordnet ist, der über mehrere Leitungen mit einem Betriebsschalter verbunden ist, kann es notwendig sein, vier Festkontakte zusammenzuschalten. Im Zusammenhang mit einer derartigen Anwendung zeigt die DE-OS 28 42 695 einen Schalter mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei diesem bekannten Schalter liegen die Festkontakte in einer Reihe nebeneinander. Zwei von ihnen nehmen eine absolut feste Lage ein, während sich alle anderen über Druckfedern am Schaltergehäuse abstützen und auf die Kontaktbrücke zu und von ihr weg bewegbar sind. Die beiden absolut festen Kontakte bestimmen die Lage der Kontaktbrücke, während die anderen von den Federn gegen die Kontaktbrücke gedrückt werden. Die Druckfedern verursachen neben dem durch sie bedingten Material- und Montageaufwand auch Schwierigkeiten dabei, einen gleichmäßigen Kontaktdruck zwischen der Kontaktbrücke und allen Festkontakten zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß er möglichst einfach aufgebaut ist und klare Verhältnisse hinsichtlich des Kontaktdrucks vorliegen. Insbesondere soll der Montage- und Teileaufwand reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem elektrischen Schalter, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, dadurch gelöst, daß die Festkontakte paarweise hintereinander angeordnet sind und daß die Kontaktbrücke in der Ein-Position an zwei Stellen je zwischen den beiden zu einem Paar gehörenden Festkontakten liegt und senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen diesen beiden Stellen das Spiel gegenüber dem Schaltglied besitzt, wobei der Kontaktdruck auf Festkontakte in eine Richtung schräg zur Kraft der Druckfeder wirkt.

Bei einem erfindungsgemäßen elektrischen Schalter nehmen alle vier Festkontakte ruhende Positionen ein. Zusätzliche Druckfedern entfallen, so daß sich der Aufwand für Einzelteile und Montage reduziert und der Schalter kostengünstiger hergestellt werden kann. Toleranzen in der Lage der Festkontakte können durch das bewußte seitliche Spiel der Kontaktbrücke gegenüber dem Schaltglied ausgeglichen werden. Außerdem sind die Festkontakte und die Kontaktbrücke so geformt und zueinander angeordnet, daß die Kontaktbrücke die Festkontakte in eine Richtung schräg zur Federkraft beaufschlagt. Dies gewährleistet in Verbindung mit dem Spiel gegenüber dem Schaltglied, daß in jedem einzelnen Schalterexemplar unabhängig davon, welche aktuelle, durch die Toleranzen von der vorgesehenen Idealposition abweichende Position ein Festkontakt einnimmt, in jedem Fall alle vier Festkontakte überbrückt werden.

Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden. So ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 3 die Kontaktbrücke um eine parallel zur Federkraft gerichtete Achse bezüglich des Schaltglieds verschwenkbar ist. Eine gute Führung in Richtung der Verbindungslinie zwischen den beiden Stellen, an denen die Kontaktbrücke mit einem Paar Festkontakte zusammenwirkt, und eine Verschwenkbarkeit werden gemäß Anspruch 4 dadurch gewährleistet, daß die Kontaktbrücke und das Schaltglied in Richtung der Verbindungslinie über ebene und gekrümmte Kanten und/oder Flächen aneinanderliegen. Dabei ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 5 besonders günstig. Die gekrümmten Kanten und/oder Flächen lassen sich leicht an das Schaltglied anbringen, da dieses normalerweise aus Kunststoff gespritzt ist. Eine besonders zweckmäßige Konstruktion ergibt sich dabei gemäß Anspruch 7 dadurch, daß die Kontaktbrücke die Form eines U-förmig gebogenen Bügels hat, der über zwei Aussparungen in seinen Schenkeln in das Schaltglied eingehängt ist, und daß das Schaltglied an der Innenseite der Schenkel mit einer gekrümmten Kante bzw. Fläche anliegt.

Die Kippbarkeit der Kontaktbrücke um eine Achse senkrecht zur Verbindungslinie der beiden Stellen, an denen sie mit den Festkontakten zusammenwirkt, und senkrecht zur Richtung der Federkraft wird in besonderer Weise gemäß Anspruch 8 dadurch unterstützt, daß die gekrümmte Fläche nur eine geringe Höhe hat und sich am unteren Rand des Schaltglieds befindet und daß die übrigen Teile der zu einem Schenkel der Kontaktbrücke weisenden Flächen des Schaltglieds zurückgesetzt sind.

Während sich die Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 3 bis 8 vor allem darauf beziehen, wie auf günstige Weise eine Lageänderung der Kontaktbrücke gegenüber dem Schaltglied erreicht werden kann, enthalten die Ansprüche 9 bis 17 Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters im Hinblick auf die Formen der Festkontakte und der Kontaktbrücke. So besteht eine vorteilhafte Möglichkeit, die Festkontakte von der Kontaktbrücke in einer Richtung schräg zur Federkraft beaufschlagen zu lassen, gemäß Anspruch 9 darin, daß jedes Paar der Festkontakte eine Rinne bildet, in der die Kontaktbrücke liegt. Am günstigsten hat sich dabei eine Rinne mit einem keilförmigen Querschnitt erwiesen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Anspruch 12 die Kontaktbrücke an ihrer Unterseite Nocken trägt, die auf den einander zugekehrten oberen Kanten jedes Paares von Festkontakten aufliegen und teilweise in den freien Raum zwischen den beiden Festkontakten eines Paares hineinragen. Zweckmäßigerweise besitzen die beiden Nocken eine Kegelform. Bei einer derartigen Form ist gewährleistet, daß die Kontaktbrücke nur punktförmig an jedem Festkontakt anliegt. Auch dann, wenn jedes Paar der Festkontakte eine Rinne bildet, ist diese punktförmige Anlage von Vorteil. Durch sie wird nämlich die Verschwenkbarkeit der Kontaktbrücke unterstützt. Die Nocken erhält man auf einfachste Weise dadurch, daß man sie aus der Kontaktbrücke ausprägt.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters sind in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Anhand dieser Beispiele soll die Erfindung nun näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Schalter,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Bodenplatte des elektrischen Schalter aus Fig. 1 mit den Festkontakten und zwei Kontaktbrücken,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A aus Fig. 2, jedoch mit Schaltglied und im eingeschalteten Zustand des Schalters,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Schaltglied aus den Fig. 1 und 3 mit der mit Spiel eingehängten Kontaktbrücke und

Fig. 5 die schematische Ansicht eines Paares von Festkontakten mit Kontaktbrücke in anderer Ausbildung.

Das Schaltergehäuse 10 des Schalters aus den Fig. 1 bis 4 setzt sich aus einem Rahmen 11 und einer Bodenplatte 12 zusammen, die den Rahmen 11 auf der einen Seite verschließt. Am Rahmen 11 ist eine Betätigungswippe 13 drehbar gelagert, die mit zwei Fingern 14 durch eine Zwischendecke 15 des Rahmens 11 hindurch in einen Raum 16 greift, der nach unten von der Bodenplatte 12 und nach oben von der Zwischendecke 15 begrenzt wird. Im Raum 16 sind die beiden Finger 14 der Betätigungswippe 13 mit einem Schaltglied 17 gekoppelt, das insgesamt drei Schaltstellungen einnehmen kann, in denen es durch eine Rastvorrichtung, bestehend aus der Kugel 18, der Druckfeder 19 und der Rastkurve 20, verrastet ist.

In der Bodenplatte 12 sind insgesamt sechs Festkontakte angeordnet. Diese sind zu zwei Gruppen zusammengefaßt, die in Bewegungsrichtung des Schaltglieds 17 hintereinander angeordnet sind und zu denen jeweils drei Festkontakte gehören, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schaltglieds 17 nebeneinander liegen. Die beiden Festkontakte 27 sind als einfache rechte Winkel ausgebildet, deren einer Schenkel die Bodenplatte 12 senkrecht als Flachstecker verläßt und deren anderer Schenkel in der Bodenplatte 12 liegt. Zu jeder Gruppe von Festkontakten gehören noch zwei Kontakte 28 und 29, die jeweils einander gleich, jedoch verschieden von den Festkontakten 27 und aus Bandmaterial geformt sind. Sie setzen sich aus einem Flachstecker 30, einem rechtwinklig von diesem abgebogenen und in der Ebene der Bodenplatte 12 liegenden Abschnitt 31 und einem wiederum rechtwinklig vom Abschnitt 31 in Richtung des Flachsteckers 30 abgebogenen Endabschnitt 32 zusammen. Jeder der Festkontakte 28 und 29 hat also ein U-Profil, wobei die beiden Schenkel, im vorliegenden Beispiel die Abschnitte 30 und 32, verschieden lang sind. Zwei Festkontakte 28 und 29 bilden jeweils ein Paar und sind, um 180° gegeneinander verdreht, in der Bodenplatte 12 montiert. Die Endabschnitte 32 liegen benachbart und in einem gewissen Abstand zueinander in Aussparungen 33 der Bodenplatte 12. In Bewegungsrichtung des Schaltglieds 17 liegen die beiden Festkontakte 28 und die beiden Festkontakte 29 jeweils hintereinander.

Mit den beiden Festkontakten 27 wirkt die Kontaktbrücke 40, mit den vier Festkontakten 28 und 29 die Kontaktbrücke 41 zusammen. Um die Anzahl von verschiedenen Teilen möglichst gering zu halten, sind die beiden Kontaktbrücken 40 und 41 genau gleich ausgebildet. Sie besitzen im wesentlichen die Form eines U-förmig gebogenen Bügels mit zwei Schenkeln 42, in denen sich jeweils eine Aussparung 43 befindet, und dem die beiden Schenkel 42 verbindenden Steg 44, aus dem in der Nähe der Schenkel 42 auf die Festkontakte zu zwei kegelförmige Nocken 45 ausgeprägt sind. Bei der Kontaktbrücke 40 werden die Festkontakte 27 von der Spitze der Nocken 45 beaufschlagt. Bei der Kontaktbrücke 41 dagegen liegen die Nocken jeweils zwischen den beiden zu einem Paar gehörenden Festkontakten 28 und 29 und beaufschlagen diese seitlich an der abgerundeten Kante zwischen den Abschnitten 31 und 32. Pro Nocken 45 werden also zwei Festkontakte miteinander verbunden.

Am Schaltglied 17 sind durch drei parallel zu den Kontaktbrücken umlaufende Stege 46, 47 und 48 zwei Aufnahmen für die Kontaktbrücken gebildet. Durch Rastnasen 49, die in die Aussparungen 43 der Schenkel 42 der Kontaktbrücken eingreifen, sind diese unverlierbar am Schaltglied 17 gehalten. Wie die Fig. 3 deutlich zeigt, entspricht der Abstand zwischen den beiden Stegen 46 und 47 etwa der Breite der Kontaktbrücke 40. Diese wird also durch das Schaltglied 17 seitlich geführt. Der Abstand zwischen den Stegen 47 und 48 dagegen ist, wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, deutlich breiter als die Kontaktbrücke 41, so daß zwischen dieser und dem Schaltglied ein Spiel 50 auftritt. Die Kontaktbrücke 41 kann also gegenüber dem Schaltglied 17 seitlich verschoben werden und damit Toleranzen in der Lge der vier Festkontakte 28 und 29 ausgleichen. Die Kegelform der Nocken 45 erlaubt es, daß sich dazu die Kontaktbrücke leicht um eine Achse, die senkrecht auf ihrem Steg 44 steht, verschwenken kann und sich nicht verklemmt.

Um trotz der Verschwenkbarkeit eine gute Führung in Bewegungsrichtung zu erhalten, sind die den Schenkeln 42 der Kontaktbrücke 41 zugewandten Stirnseiten des Schaltglieds 17 in besonderer Weise ausgebildet. Und zwar setzen sie sich aus einer zylindrisch gekrümmten Fläche 55, die sich von der Unterseite des Schaltglied 17 aus eine gewisse Höhe nach oben erstreckt und einer ebenen Fläche 56 zusammen, die vom oberen Ende der Fläche 55 bis zur Oberseite des Schaltglieds 17 reicht und allmählich vom Schenkel 42 zurückweicht. Der Radius der zylindrischen Flächen 55 entspricht in etwa dem Abstand zwischen den inneren Flächen der beiden Schenkel 42 der Kontaktbrücke 41, ihre Mittelachse ist jeweils die Schnittgerade einer Mittelebene zwischen den beiden Stegen 47 und 48 des Schaltglieds 17 mit der Innenfläche der Schenkel 42 der Kontaktbrücke 41.

Die Fig. 5 zeigt zwei Festkontakte 28 und 29 und die Kontaktbrücke 41 einer zweiten erfindungsgemäßen Schalterausführung. Die Kontaktbrücke 41 kann dabei in genau der gleichen Weise in einem Schaltglied aufgenommen sein wie bei dem Beispiel aus den Fig. 1 bis 4. Bei dem Beispiel aus Fig. 5 verlaufen die Endabschnitte 32 der Festkontakte 28 und 29 nicht parallel zur den Abschnitten 30, sondern im Winkel dazu, so daß sie eine keilförmige Rinne 57 für die Kontaktbrücke 41 bilden. An dieser sind nun keine Ausprägungen 45 mehr notwendig. Diese kann nun direkt mit ihrem Steg auf den Endabschnitten 32 aufliegen. Um eine gute Verschwenkbarkeit zu gewährleisten, ist an den Steg der Kontaktbrücke 41 für jeden Festkontakt 28 oder 29 eine kreissegmentartige Ausbuchtung 58 angebracht. Dadurch ergeben sich zwischen den Festkontakten und der Kontaktbrücke 41 punktförmige Berührungsstellen. Diese kann man natürlich auch dadurch erreichen, daß man die Endabschnitte 32 der Festkontakte 28 und 29 in Längsrichtung der Kontaktbrücke gewölbt und den Steg der Kontaktbrücke mit geraden Kanten ausführt.

Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele zeigt besonders deutlich, daß durch die Erfindung ein elektrischer Schalter geschaffen ist, bei dem auf äußerst einfache Weise eine sichere Verbindung zwischen vier Festkontakten hergestellt wird. Da die vier Kontaktstellen nahe beieinanderliegen, ist außerdem der Spannungsabfall an der Kontaktbrücke sehr gering.

Claims (17)

1. Elektrischer Schalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem bewegbaren Schaltglied (17), mit einer am Schaltglied (17) mit seitlichem Spiel (50) gehaltenen und von einer Druckfeder (51) belasteten Kontaktbrücke (41) und mit vier Festkontakten (28, 29), die in einer Ein-Position über die Kontaktbrücke (41) leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkontakte (28, 29) paarweise hintereinander angeordnet sind und daß die Kontaktbrücke (41) in der Ein-Position an zwei Stellen je zwischen den beiden zu einem Paar gehörenden Festkontakten (28, 29) liegt und senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen diesen beiden Stellen das Spiel (50) gegenüber dem Schaltglied (17) besitzt, wobei der Kontaktdruck auf die Festkontakte (28, 29) in eine Richtung schräg zur Kraft der Druckfeder (51) wirkt.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (41) längs der Verbindungslinie bewegt wird.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (41) um eine parallel zur Federkraft gerichtete Achse bezüglich des Schaltglieds (17) verschwenkbar ist.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (41) und das Schaltglied (17) in Richtung der Verbindungslinie über ebene und gekrümmte Kanten und/oder Flächen (42, 55) aneinanderliegen.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten oder Flächen (55) kreisförmig bzw. zylindrisch gekrümmt sind, einen Radius aufweisen, der kleiner oder gleich dem Abstand der Stellen an der Kontaktbrücke (41) ist, die im unverschwenkten Zustand das Schaltglied (17) berühren, und ihren Kreismittelpunkt bzw. ihre Mittelachse in einer Mittelebene der Kontaktbrücke (41) bzw. des Schaltglieds (17) haben.

6. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kreis- bzw. zylindrisch gekrümmten Kanten oder Flächen (55) am Schaltglied (17) angebracht sind.

7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (41) die Form eines U-förmig gebogenen Bügels hat, der über zwei Aussparungen (43) in seinen Schenkeln (42) in das Schaltglied (17) eingehängt ist, und daß das Schaltglied (17) an der Innenseite der Schenkel (42) an einer gekrümmten Kante bzw. Fläche (55) anliegt.

8. Elektrischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gekrümmte Fläche (55) nur eine geringe Höhe hat und sich am unteren Rand des Schaltglieds (17) befindet und daß die übrigen Teile (56) der zu einem Schenkel (42) der Kontaktbrücke (41) weisenden Flächen des Schaltglieds (17) zurückgesetzt sind.

9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar der Festkontakte (28, 29) eine Rinne (57) bildet, in der die Kontaktbrücke (41) liegt.

10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (57) einen keilförmigen Querschnitt hat.

11. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (41) durch eine entsprechende Formgebung der Rinnenseiten und/oder der Kanten der Kontaktbrücke (41) nur punktförmig an jedem Festkontakt (28, 29) anliegt.

12. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (41) an ihrer Unterseite Nocken (45) trägt, die auf den einander zugekehrten, oberen Kanten (31, 32) jedes Paares von Festkontakten (28, 29) aufliegen und teilweise in den freien Raum (33) zwischen den beiden Festkontakten (28, 29) eines Paares hineinragen.

13. Elektrischer Schalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (45) und/oder die Kanten der Festkontakte so geformt sind, daß die Kontaktbrücke (41) nur punktförmig an jedem Festkontakt (28, 29) anliegt.

14. Elektrischer Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nocken (45) eine Kegel- oder Kugelform haben.

15. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (45) aus der Kontaktbrücke (41) ausgeprägt sind.

16. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten, oberen Kanten (31, 32) der Festkontakte (28, 29) gerade sind.

17. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Kanten (31, 32) der Festkontakte (28, 29) abgerundet sind.