DE3839885A1 - Blattfederschalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Blattfederschal­ ter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Blattfederschalter ist eine Mehrzahl von Kontaktblattfedern in ein isolierendes Grundteil durch Einsatzspritzgießen eingebettet, wenn das isolierende Grundteil durch Kunststoffspritzgießen hergestellt wird. Unglücklicherweise erreicht man bei Einspritzteilen keine Blattfederschalter mit einer hohen Genauigkeit der Abmes­ sungen. Ferner tritt ein Problem im Hinblick auf die Tat­ sache auf, daß heutzutage Blattfederschalter mit niedrigen Abmessungen hergestellt werden. So liegen beispielsweise die Dimensionen von Blattfederschaltern, wie sie durch die Erfindung geschaffen werden, in der Größenordnung von 16 mm×8 mm×8 mm. In diesen Größenordnungen bereitet das bekannte Herstellungsverfahren Schwierigkeiten.

Im Hinblick auf die obenerwähnten Aspekte treten bei der Konstruktion der bekannten Blattfederschalter folgende Probleme auf: Bei einem Blattfederschalter des normaler­ weise geöffneten Types, bei dem die Kontakte üblicherweise voneinander getrennt sind, neigen die Kontaktblattfedern dazu, ungleichmäßig angeordnet zu sein, so daß die Inter­ valle zwischen den Kontaktblattfedern von Schalter zu Schalter ungleichmäßig sind. Bei einem Blattfederschalter des normalerweise geschlossenen Types, bei dem die Kon­ takte normalerweise einander berühren, treten ungleich­ mäßige Kontaktdrucke auf, oder es fehlt an der Kontaktgabe zwischen den Kontakten.

Die obigen Probleme führen dazu, daß es unmöglich ist, bei dem bekannten Schalter die Kraft zum Biegen der Kontakt­ blattfedern für die Schaltoperation zu vergleichmäßigen. Dies führt wiederum dazu, daß es beim Schalten nicht zu einem gleichmäßigen Kontaktdruck oder zu einer gleich­ mäßigen Kontaktkraft kommt. Ferner verbiegen sich die Kon­ taktblattfedern sehr leicht unter der Wirkung eines äußeren Stoßes oder dgl. Bei derartigen Deformationen verstärken sich die obengenannten Probleme. Das genaue Einstellen der Blattfedern zum Beseitigen dieser Probleme ist äußerst mühsam und erfordert viel Zeit und Arbeits­ kraft.

Daher fehlt es bei den bekannten Blattfederschaltern an einer feinen und genauen Schaltwirkung über eine lange Zeitdauer. Ferner sind die bekannten Blattfederschalter ungeeignet für eine Massenherstellung mit gleichmäßigen Schaltercharakteristika, wobei die bekannten Blattfeder­ schalter zu einer negativen Beeinflussung der Eigenschaf­ ten derjenigen Geräte führen können, in denen sie einge­ setzt werden.

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik liegt der vor­ liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Blattfe­ derschalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Intervalle zwischen den Kontakten gleichmäßig oder konstant mit hoher Genauigkeit eingehalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Blattfeder­ schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angege­ benen Merkmale gelöst. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Blattfederschalters liegt darin, daß die Betätigungskraft für eine Schaltoperation äußerst gleichmäßig oder konstant ist.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der erfindungsge­ mäße Blattfederschalter nicht negativ durch äußere Er­ schütterungen oder Schocks beeinträchtigt wird.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der erfindungsge­ mäße Blattfederschalter konstante und genaue, zufrieden­ stellende Betriebseigenschaften zeigt.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der erfindungsge­ mäße Blattfederschalter für eine Massenherstellung geeig­ net ist.

Weiterbindungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des er­ findungsgemäßen Blattfederschalters sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Blattfederschalter wird jede Kontaktblattfeder in einem vorgespannten Zustand an dem Einstellpunkt durch eine erzwungene Abbiegung gehalten. Eine derartige Bauweise ermöglicht Abstände zwischen den Kontakten, die gleichmäßig oder konstant mit einer hohen Genauigkeit eingehalten werden können, und liefert äußerst gleichmäßige oder konstante Kräfte für die Schaltbetäti­ gung und beseitigt die Notwendigkeit jeglicher Einstel­ lungen der Intervalle zwischen den Blattfederkontakten oder der Einstellung der elastischen Kraft der Blattfeder­ kontakte. Gleichfalls gibt es keine negativen Einflüsse von äußeren Schlägen oder Erschütterungen. Ferner zeigt der erfindungsgemäße Blattfederschalter ein sehr zufrie­ denstellendes Betriebsverhalten bei hoher Genauigkeit. Damit sind die Schalter gemäß der vorliegenden Erfindung sehr geeignet für eine Großserienherstellung.

Da bei dem Schalter gemäß der vorliegenden Erfindung eine Klammer mit umgekehrter U-Form drehbeweglich auf dem iso­ lierenden Grundteil angeordnet sein kann, so daß die Dreh­ bewegung der auf diese Weise angeordneten Klammer zu dem Endpunkt eine automatische Biegung einer jeden Kontakt­ blattfeder und ein Halten der Kontaktblattfeder in einem vorgespannten Zustand bei dem Einstellpunkt verursacht, kann die Struktur des Blattfederschalters sehr stark ver­ einfacht werden. Ferner kann erfindungsgemäß eine hohle Abdeckung drehbeweglich auf dem isolierenden Grundteil angeordnet sein. Eine derartige Bauweise ermöglicht eine Betätigung der Eingriffsteile zum Betätigen des Schalters durch äußere Betätigung von lediglich der hohlen Abdec­ kung. Ebenfalls schützt die hohle Abdeckung die Kontakt­ blattfedern und die Klammer, die einen wesentlichen Teil des Schalters darstellen, gegenüber der äußeren Umgebung, wodurch wirksam verhindert wird, daß diese äußeren Stößen Staub und dgl. ausgesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung kann in verschiedenen Arten und Ausführungsbeispielen in die Praxis umgesetzt werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Blattfederschalters des normalerweise geschlossenen Types als eine Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Blattfederschalters des normalerweise geschlossenen Types als weitere Aus­ führungsform der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 3(a) bis 3(c) weitere Ausführungsbeispiele eines Blattfederschalters gemäß der vorlie­ genden Erfindung unter Verwenden einer Klammer mit umgekehrter U-Form, wobei Fig. 3(a) und Fig. 3(b) eine Frontan­ sicht und eine Seitenansicht des Blattfederschalters vor der schwenkbe­ weglichen Befestigung der Klammer auf dem isolierenden Grundteil und Fig. 3(c) eine Frontansicht des Blatt­ federschalters nach den Fig. 3(a) und 3(b) nach dem schwenkbeweglichen Be­ wegen der Klammer darstellen;

Fig. 4(a) und 4(b) Vorderansichten und eine Unteransicht eines anderen Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Blattfederschal­ ters, bei dem eine hohle Abdeckung schwenkbeweglich auf dem isolierenden Grundteil befestigt ist;

Fig. 5(a) und 5(b) den Blattfederschalter gemäß den Fig. 4(a) bis 4(c) vor dem Befestigen der hohlen Abdeckung auf dem isolie­ renden Grundteil, wobei Fig. 5(a) eine Frontansicht des Blattfederschalters vor der schwenkbeweglichen Befestigung der Klammer und Fig. 5(b) eine Vorder­ ansicht des Blattfederschalters nach der schwenkbeweglichen Befestigung der Klammer zeigen;

Fig. 6(a) und 6(b) eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf die hohle Abdeckung für den Schal­ ter nach den vorhergehenden Ausfüh­ rungsbeispielen; und

Fig. 6(c) eine Querschnittsdarstellung längs der Linie X-X von Fig. 6(a).

Die Fig. 1 und 2 zeigen je ein Ausführungsbeispiel des Blattfederschalters gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem isolierenden Grundteil 1 und Kontaktblattfedern 2 a und 2 b, die in das isolierende Grundteil eingebettet sind und von diesem hervorstehen. Die Blattfedern 2 a, 2 b bein­ halten Kontakte a, b und Betätigungselemente 3, die auf den Blattfedern 2 a, 2 b vorgesehen sind. Die Bezugszeichen P ₁ und P ₂ bezeichnen jeweils einen Einstellpunkt.

Der in Fig. 1 gezeigte Blattfederschalter ist vom nor­ malerweise geöffneten Typ, bei dem die Blattfedern 2 a, 2 b zwangsweise gebogen werden, um die Kontakte a, b in einem leistungsspeichernden oder vorgespannten Zustand in den Einstellpunkten P ₁ und P ₂ zu halten.

Der Blattfederschalter gemäß Fig. 2 ist vom normalerweise geöffneten Typ, bei dem die Kontaktblattfeder 2 a zwangs­ weise gebogen ist, um die Kontakte a, b in Kontakt mitein­ ander zu drücken, was dazu führt, daß die Kontaktfeder 2 b gebogen wird und in einem gespannten Zustand am Einstell­ punkt P ₁ gehalten wird.

Bei dem Schalter vom normalerweise geöffneten Typ gemäß Fig. 1 wird die Kontaktblattfeder 2 a gebogen, wenn das Betätigungselement 3 in seinem angespannten Zustand am Einstellpunkt P ₁ gedrückt wird, was dazu führt, daß der Kontakt a der Kontaktblattfeder 2 a in Kontakt mit dem Kontakt b der Kontaktblattfeder 2 b (die gleichfalls im gespannten Zustand beim Einstellpunkt P ₂ ist) kommt, wo­ durch der Schalter eingeschaltet wird. Durch Lösen des Betätigungselementes werden die Kontakte a, b getrennt, was zum Ausschalten des Schalters führt.

Bei dem normalerweise geschlossenen Schalter gemäß Fig. 2 wird der Kontakt a der Kontaktblattfeder 2 a gebogen gehal­ ten und in einem angespannten Zustand am Einstellpunkt P ₁ gehalten, und im Kontakt mit dem Kontakt b der Kontakt­ blattfeder 2 b gedrückt, so daß die Kontaktblattfeder 2 b geboten ist, was ebenfalls dazu führt, daß diese in einem angespannten Zustand gehalten ist. Das Niederdrücken des Betätigungselementes 3 biegt die Kontaktblattfeder 2 b und unterbricht den Kontakt zwischen den Kontakten a und b, was zum Ausschalten des Schalters führt. Das Lösen des Betätigungselementes 3 führt die Kontaktblattfeder 2 b in ihre ursprüngliche Lage zurück, in der sich die Kontakte a, b im Kontakt miteinander befinden, was zu erneuten Ein­ schalten des Schalters führt.

Die Fig. 3(a) bis 3(c) zeigen ein weiteres Ausführungsbei­ spiel eines erfindungsgemäßen Blattfederschalters, bei dem eine Klammer 4 von umgekehrter U-Form auf dem oberen Ende eines isolierenden Grundteils 1 befestigt ist, so daß diese um die Halterung A schwenkbeweglich ist. In diesem Fall ist die Kontaktblattfeder 2 b mit kleinen Vorsprüngen 5 an beiden Seiten versehen. Die beiden Schenkel des U sind einer oberen Platte miteinander verbunden. Jeder weist eine sich nach vorne erstreckende Seitenplatte auf.

Die Schwenkbewegung der Klammer 3 um die Halterung A führt dazu, daß das äußere Ende 6 der oberen Platte der Klammer 4 die Blattfeder 2 a streift, und daß das äußere Ende 7 einer jeden Seitenplatte den Vorsprung 5 streift. Die Kon­ taktblattfeder 2 a, 2 b werden darauf gebogen, bis kleine Löcher 8 in den Seitenplatten der Klammer 4 auf Knien 9 liegen, die auf dem isolierenden Grundteil 1 vorgesehen sind. Dieses verbindet die Klammer 4 mit dem isolierenden Grundteil 1. Daher dienen das äußere Ende 6 der oberen Platte und die äußeren Enden 7 der Seitenplatten als Ein­ stellpunkte P ₁, P ₂, was dazu führt, daß die Kontaktblatt­ federn 2 a, 2 b in einem vorgespannten Zustand gehalten wer­ den.

Der Blattfederschalter nach den Fig. 3a bis 3c mit der obigen Bauweise ist ein Schalter des normalerweise geöff­ neten Types. Daher kommen durch Niederdrücken des Betäti­ gungselementes 3 die Kontakte a, b in Kontakt miteinander, so daß der Schalter eingeschaltet wird. Wenn das Betäti­ gungselement 3 losgelassen wird, wird der Kontakt zwischen den Kontakten a, b unterbrochen, was zum Ausschalten des Schalters führt.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 zeigt die Form eines Blattfederschalters des zusammengesetzten Types, der eine Kombination eines normalerweise geöffneten Types und eines normalerweise geschlossenen Types ist und beinhaltet drei Kontaktblattfedern 2 a, 2 b und 2 c. Der Blattfederschalter dieses Ausführungsbeispiels ist derart aufgebaut, daß bei einer schwenkbeweglichen Bewegung der Klammer 4 mit umgekehrter U-Form zu deren Endpunkt die Löcher 8 und die Knie 9 miteinander ausgerichtet sind, so daß die Klammer 4 mit dem isolierenden Grundteil 1 ver­ bunden wird, wodurch die Kontaktblattfeder 2 a bei dem Ein­ stellpunkt P ₁ in einem gespannten Zustand und die Kontakt­ blattfeder 2 b bei dem Einstellpunkt P ₂ in einem gespannten Zustand gehalten wird. Der Einstellpunkt P ₁ wird an dem äußeren Ende 6 der oberen Platte durch einen Kontakt zwi­ schen der oberen Platte und einem Eingriffselement 10 de­ finiert, das auf der Blattfeder 2 a befestigt ist, welche in Kontakt mit der oberen Platte gedrückt wird. Der Ein­ stellpunkt P ₂ ist definiert als das äußere Ende 7 der Seitenplatten durch Kontakt mit den Vorsprüngen 5 auf der Blattfeder 2 b. Durch Halten der Kontaktblattfeder 2 b in einem angespannten Zustand auf dieser Art wird verursacht, daß der Kontakt b in Kontakt mit einem weiteren Kontakt cb auf der Blattfeder 2 c gedrückt wird, so daß die Blattfeder 2 c gebogen wird. Dies führt dazu, daß die Kontaktblatt­ feder 2 c gleichfalls in einem angespannten Zustand gehal­ ten wird.

Das Eingriffselement 10 ist auf der Kontaktblattfeder 2 a befestigt, während das entsprechende Eingriffselement 11 auf der Kontaktblattfeder 2 c befestigt ist.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel beinhaltet ferner eine hohle Abdeckung 12, die schwenkbeweglich auf dem isolie­ renden Grundteil 1 mittels einer Welle 13 derart befe­ stigt ist, daß die Kontaktblattfedern 2 a, 2 b und 2 c sowie die Klammer 4 abgedeckt werden. Die hohle Abdeckung 12 weist auf ihrer Innenseite Eingriffsteile 14 und 15 auf, die angeordnet sind, um jeweils mit den Elementen 10 und 11 Eingriff zu nehmen.

Gemäß der obigen Beschreibung besteht der Blattfederschal­ ter nach den Fig. 3 bis 6 aus einem zusammengesetzten Typ, der eine Kombination eines normalerweise geöffneten Types und eines normalerweise geschlossenen Types ist. Er ist derart aufgebaut, daß die hohle Abdeckung 12 schwenkbe­ weglich auf dem isolierenden Grundteil in einer Art befe­ stigt ist, daß die Kontaktblattfedern 2 a und 2 c sowie die Klammer 4 abgedeckt sind.

Wenn ein Betätigungsabschnitt 16 der hohlen Abdeckung 12 gedrückt wird, um die Abdeckung 12 in Schwenkrichtung zu bewegen, wird die Kontaktblattfeder 2 a als Eingriffs­ element 10 der Kontaktblattfeder 2 a gebogen, wenn diese durch den Eingriffsabschnitt 14 erfaßt wird, was zu einem Kontakt zwischen den Kontakten a, b führt, wodurch der erste Schalter eingeschaltet wird. Gleichzeitig wird die Kontaktblattfeder 2 c gebogen, wenn das Eingriffselement 11 der Kontaktblattfeder 2 c durch den Eingriffsabschnitt er­ faßt wird, wodurch der Kontakt b von dem Kontakt c ge­ trennt wird, was zum Ausschalten des zweiten Schalters führt.

Wenn die hohle Abdeckung 12 losgelassen wird, kehren die Kontaktblattfedern 2 a, 2 c in ihre ursprüngliche Lage zu­ rück, was zu einer Schwenkbewegung der hohlen Abdeckung 12 in ihre ursprüngliche Lage führt. Dies führt dazu, daß die Kontakte a, b voneinander getrennt werden, was zum Aus­ schalten des ersten Schalters führt, wobei die Kontakte b, c in Kontakt miteinander gebracht werden, wodurch wiederum der zweite Schalter eingeschaltet wird.

Claims (9)

1. Blattfederschalter mit einer Mehrzahl von Kontaktblatt­ federn, die in einem isolierenden Grundteil eingebettet sind und von diesem hervorstehen, wobei sich die Blatt­ federn im wesentlichen parallel zueinander erstrecken und jeweils einen Kontakt aufweisen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blattfedern (2) zwangsweise gebogen sind, um in einem angespannten Zustand durch Halten von wenigstens einer Blattfeder an einem Einstellpunkt (P) zu halten, wodurch entweder ein vorbestimmter oder gleichförmiger Abstand zwischen den Kontakten (a, b) auf den Blatt­ federn (2 a, 2 b) oder ein vorbestimmter oder gleichför­ miger Druck für den Druckkontakt zwischen den Kontak­ ten (a, b) erzeugt wird, wodurch die Betätigungslei­ stung für die Kontaktgabe und/oder die Kontakttrennung zwischen den Kontakten (a, b) gleichförmig gemacht wird.

2. Blattfederschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Einstellglied (4), das beweglich bezüglich des Grundteiles (1) zwischen einer ersten Lage, in der es die Blattfedern (2) in ihrem gespannten Zustand biegt, und einer zweiten Lage angeordnet ist, in der es nicht die Blattfedern (2) wirksam biegt.

3. Blattfederschalter nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Einstellglied eine Klammer (4) mit umgekehrter U-Form ist, die schwenkbeweglich auf dem Grundteil (1) angeordnet ist und eine obere Platte (6) und zwei Seitenplatten (7) aufweist, wobei die Klammer (4) die Kontaktblattfedern (2) biegt, wenn sie schwenkbeweglich bewegt wird, und wobei sie mit dem Grundteil (1) ver­ bunden ist, wenn sie schwenkbeweglich in ihre erste Lage gebracht wird.

4. Blattfederschalter nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die äußeren Enden der oberen Platte (6) und der Seitenplatten (7) der Klammer (4) Einstellpunkt (P ₁, P ₂) für die Kontaktblattfedern (2) festlegen, wenn die Klammer (4) in ihre erste Lage bewegt wird, was dazu führt, daß jede Kontaktblattfeder (2) in einem vorge­ spannten Zustand in ihrem eigenen Einstellpunkt (P ₁, P ₂) gehalten wird.

5. Blattfederschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 des normalerweise geschlossenen Types, gekennzeichnet durch zwei Blattfedern (2), von denen eine an einem Einstell­ punkt gehalten wird und die andere biegt, wodurch in diesem Zustand beide Blattfedern in einem angespannten Zustand sind.

6. Blattfederschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4 des normalerweise geöffneten Typs, dadurch gekennzeichnet, da zwei Blattfedern von einem Einstellglied in einer ersten Lage gehalten werden, um beide Blattfedern (2) an einem Einstellpunkt (P ₁, P ₂) sowie in einem gespann­ ten Zustand zu halten.

7. Blattfederschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4 des zusammengesetzten Typs, gekennzeichnet durch drei Blattfedern (2 a, 2 b, 2 c), von denen zwei normaler­ weise geschlossen und zwei normalerweise geöffnet sind, wobei die beiden normalerweise geöffneten Blattfedern jeweils durch ein Einstellglied in der ersten Lage in Eingriff genommen werden, um einander an einem Ein­ stellpunkt zu halten, und wobei die dritte Blattfeder durch eine der normalerweise geöffneten Blattfedern ge­ halten wird, wodurch sämtliche drei Blattfedern in einem angespannten Zustand sind.

8. Blattfederschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 7, gekennzeichnet durch eine hohle Abdeckung (12), die schwenkbeweglich auf den isolierenden Grundteil (1) in einer Art gehalten ist, daß die Kontaktblattfedern (2) und das Einstellglied (4) bedeckt werden.

9. Blattfederschalter nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die hohle Abdeckung (12) auf ihrer Innenfläche mit Eingriffsabschnitten (14) versehen ist, die mit Ab­ schnitten der Blattfedern (2) Eingriff nehmen.