DE3940647C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter, insbesondere für elektrische Anlagen eines Kraftfahrzeuges, mit einem Schaltkontaktanordnungen beeinflussenden Schalt­ glied, das mindestens eine federbelastete, Festkontakten zugeordnete Kontaktrolle aufnimmt, wobei die Druckfeder über ein die Kontaktrolle lagerndes Tragteil an diese angreift.

Ein derartiger Schalter ist aus dem DE-GM 84 29 637 bekannt. Dieser Schalter ist mit einem am Schaltersockel angeordneten Mittelkontakt und mehreren äußeren Festkontakten versehen, die mit dem Mittelkontakt durch eine oder mehrere Kontakt­ rollen in wechselnder Schaltfolge verbunden werden können. Die Kontaktrollen sind an einem im Schaltergehäuse gegenüber dem Schaltersockel drehbaren Schaltglied unter der Wirkung von dem erforderlichen Kontaktdruck zwischen Kontaktrolle und Mittelkontakt einerseits und Kontaktrolle und Festkon­ takten andererseits erzeugenden Druckfedern gelagert.

Jede Kontakatrolle ist am Schaltglied einzeln geführt und weist eine gegenüber dem Schaltglied frei drehbare Achse auf, die mit rotationssymmetrischen Kontaktteilen an ihren beiden Enden sowohl auf dem Mittelkontakt als auch auf den äußeren Festkontakten abrollt. Hierbei greift die in einer Ausnehmung an dem Schaltglied sitzende Druckfeder jeweils über ein als Lagerschale ausgebildetes Tragteil an der Achse jeder Kontaktrolle an, wobei die U-förmige Lagerschale le­ diglich lose auf der Achse der Kontaktrolle aufgesetzt ist.

Demzufolge muß bei der Montage der Baugruppe aus Druckfeder, Lagerschale und Kontaktrolle zunächst die Druckfeder, dann die Lagerschale und anschließend die Achse der Kontaktrolle in die Ausnehmung des Schaltgliedes eingesetzt werden, was relativ arbeits- und damit zeitaufwendigi ist. Darüber hinaus können die Einzelbauteile beim Einbau leicht verlorengehen.

Des weiteren zeigt die DE 32 23 669 A1 eine Wälz-Schiebekon­ takt-Anordnung für einen elektrischen Schalter, bei der feststehende Kontaktteile über bewegliche Rollenkontakttei­ le, die zu beiden Seiten der feststehenden Kontaktteile an diesen anliegen, elektrisch leitend verbindbar sind. Die Bewegung der Rollenkontaktteile erfolgt über einen Schieber, in dem die Rollenkontaktteile jeweils über eine Schenkelfe­ der in Richtung auf die feststehenden Kontaktteile federbe­ lastet in Führungskulissen bildenden Durchbrüchen verschieb­ bar geführt sind. Hierbei greift also die Schenkelfeder nicht über ein Tragteil an den Rollenkontaktteilen an und die federbeaufschlagten Rollenkontaktteile sind lose in Durchbrüche des Schiebers eingesetzt.

Ferner offenbart das DE-GM 85 35 717 einen Schalterpol mit einer Vakuumschaltkammer, welche in einem zylindrischen iso­ lierenden Polgehäuse angeordnet ist, und mit einer Kontakt­ anordnung zur Übertragung des Stromes von einem, durch die Wandung des Polgehäuses geführten Anschlußstück zu einer be­ weglichen Kontaktstange der Schaltkammer, wobei die Kontakt­ anordnung durch in einem Rollenkäfig aus Isolierstoff gehal­ tene Rollenpaare gebildet ist, die an einem feststehenden, die Kontaktstange umgebenden Leiterteil einerseits und an der beweglichen Kontaktstange andererseits abrollen. Die Kontaktstange trägt eine Leiterhülse mit an der Außenseite in axialer Richtung sich erstreckenden balligen Nocken. Zwischen diesen und entsprechenden Nocken des Leiterteiles sind die Rollenpaare eingesetzt, die auf einer in Führungen des Rollenkäfigs laufenden Welle sitzen und von einer, den Kontaktdruck aufbringenden Feder zusammengedrückt und somit mit ihren konischen Flächen gegen die Nocken gedrückt wer­ den. Eine separat vormontierbare Baueinheit aus Kontakt­ rolle, Feder und Tragteil kommt hier nicht nur Anwendung.

Schließlich ist der CH-PS 34 53 77 eine elektrische Kontakt­ einrichtung zu entnehmen, bei der zwei parallel oder konzen­ trisch liegende Kontaktbahnen über eine federbeaufschlagte, in einem Schaltglied allseitig beweglich gelagerte Kontakt­ rolle miteinander elektrisch verbunden sind. Die Kontaktrol­ le ist mittels einer Achse drehbar in einem Bügel gelagert, der um eine zu der Achse querverlaufenden Achse drehbar ist. Diese Achse ist in einem Bügel gelagert, der mit einer senk­ rechten Führungsstange verstiftet ist, wobei die Führungs­ stange in einer an dem Schaltglied drehbar gelagerten Pen­ delachse verschiebbar geführt ist. Eine die Führungsstange umgebende Feder stützt sich einerseits an dem Bügel und andererseits an einem unterhalb der Pendelachse an der Führungsstange angebrachten Teller ab. Die Lagerung der Kontaktrolle erfordert also eine Vielzahl von Bauteilen, was fertigungstechnisch und montagemäßig äußerst aufwendig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem eine sichere und schnelle Montage an einer an Kontaktrolle, Tragteil und Druckfeder bestehenden Baugruppe gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Tragteil T-förmig ausgebildet und an seinem Flansch die Kon­ taktrolle befestigt ist, daß die Druckfeder den Längssteg des Tragteils gleitbeweglich umgibt und sich mit ihrem einen Ende an einer Schulter des Flansches abstützt, und daß sich das andere Federende vor dem Einbau des Tragteils in das Schaltglied am abgewinkelten freien Ende des Längssteges und im eingebauten Zustand des Tragteils an dem Boden einer Sackbohrung im Schaltglied abstützt, wobei das abgewinkelte Ende des Tragteils in einer Vertiefung des Bodens der Sack­ bohrung frei bewegbar ist.

Durch diese Maßnahmen ist es möglich, die Kontaktrolle und die Druckfeder mit Hilfe des Tragteils zu einer in sich verhältnismäßig stabilen Baueinheit vorzumontieren, die leicht handhabbar ist und dadurch die durchschnittliche Gesamtmontagezeit gegenüber herkömmlich montierten Schaltern vermindert. Weiterhin gewährleistet die Stabilität der vor­ montierten Baueinheit einen einfachen Einbau derselben in den Schalter per Automaten. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil der Ausschlußverrringerung durch erhöhte Montage­ sicherheit bei der Endmontage. Schließlich wird die Montage­ zeit durch die selbsttätige Beaufschlagung der Druckfeder beim Zusammenbau des Schalters verkürzt, d. h. die Druckfeder geht selbsttätig von der Montagestellung in die Arbeitsstel­ lung über, in der sie über das Tragteil die Kontaktrolle ge­ gen die Bahn der zugeordneten Festkontakte drückt, wobei keine zusätzlichen Handgriffe und keine Montagehilfen er­ forderlich sind.

Um eine einfache Verbindung zwischen dem Tragteil und der Kontaktrolle zu erreichen, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das Tragteil über einen entspre­ chenden Einschnitt in seinem Flansch in eine mittige, umlau­ fende Rille des Verbindungssteges der Kontakte der Kontakt­ rolle eingeklipst.

Zur Erleichterung der Handhabung der vormontierten Bauein­ heit ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Gegen­ standes der Erfindung in die gegenüberliegenden Schmalseiten des Flansches des Tragteils jeweils eine Aussparung einge­ lassen. Die Aussparungen des Tragteils ermöglichen den Einsatz eines Werkzeuges.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Erfindungsgegen­ standes ist das freie Ende des Steges des Tragteils mit zwei versetzt zueinander gegenüberliegenden Abwinklungen versehen. Auf diese Weise wird mit Sicherheit ein Abrutschen der Druckfeder von dem Längssteg des Tragteils verhindert, wodurch die vormontierte Baueinheit auch als Schüttgut ge­ lagert werden kann.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Sackbohrung mit zwei gegenüberliegend ange­ ordneten Längsnuten versehen, in denen der Flansch des Trag­ teils gleitbeweglich geführt ist. So ergibt sich eine zuver­ lässige Führung des Tragteils und damit auch der Kontakt­ rolle. Zweckmäßigerweise ist die Sackbohrung mit zwei dia­ metral gegenüberliegenden, durchlaufenden Winkel-Einschnit­ ten für die Aufnahme der entsprechenden Ecken der Abwink­ lungen des Tragteils versehen.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke wird in der nach­ folgenden Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen elektrischen Schalter mit einem über einen Schalthebel verschwenkbaren Schaltglied,

Fig. 2 eine Ansicht der Einzelheit II des Schalters nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 gemäß der Linie III-III,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 2 gemäß der Linie IV-IV,

Fig. 5 eine Einzeldarstellung der vormontierten, in das Schaltglied der Darstellung nach Fig. 2 eingesetzten Baueinheit,

Fig. 6 eine Ansicht der Baueinheit nach Fig. 5 in Rich­ tung des Pfeiles VI,

Fig. 7 eine Ansicht der Baueinheit nach Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VII,

Fig. 8 einen Schnitt durch die Baueinheit nach Fig. 5 gemäß der Linie VIII-VIII,

Fig. 9 eine Ansicht der Darstellung nach Fig. 2 in Richtungs des Pfeiles IX, jedoch ohne Baueinheit und ohne Festkontakte,

Fig. 10 einen Schnitt durch die Darstellung nach Fig. 9 gemäß der Linie X-X.

Das Gehäuse 1 des elektrischen Schalters umfaßt ein Gehäuse­ oberteil 2 und ein Gehäuseunterteil 3, die durch Klipszungen 4 miteinander verbunden sind. Innerhalb des Gehäuses 1 ist um die Schwenkachse 5 ein Schaltglied 6 schwenkbeweglich gelagert. Die Schwenkachse 5 wird zum einen durch einen am Gehäuseoberteil 2 angeformten Lagerzapfen 7, der in eine entsprechende Sackbohrung 8 im Schaltglied 6 eingreift, und zum anderen durch einen dem Lagerzapfen 7 gegenüberliegen­ den, an dem Schaltglied 6 angeformten Lagerzapfen 9, der in eine entsprechende Sackbohrung 10 im Gehäuseunterteil 3 eingreift gebildet. In einer Aussparung 11 des Schaltgliedes 6 ist ein über das Gehäuse 1 vorstehender Schalthebel 12 um eine zu der Schwenkachse 5 rechtwinklig verlaufende Schwenk­ achse 13, die durch einen sich durch den Schalthebel 12 er­ streckenden und in entsprechenden Lagern im Schaltglied 6 gehaltenen Lagerbolzen 14 gebildet ist, schwenkbeweglich gelagert. Demnach kann der Schalthebel 12 um die Schwenk­ achse 5 und/oder um die Schwenkachse 13 verschwenkt werden.

Von der innerhalb der Aussparung 11 des Schaltgliedes 6 lie­ genden Stirnseite des Schalthebels 12 her ist in denselben ein federbelastetes Rastelement 15 eingelassen, das mit ei­ ner Rastkurve 16 im Schaltglied 6 zusammenwirkt. Das Rast­ element 15 besitzt an seinem der Rastspitze gegenüberliegen­ den Ende einen Haken 17, der gleitbeweglich in eine in den Schalthebel 12 eingelassene Führungsbahn 18 eingreift. Im Bereich der Ausnehmung 11 des Schaltgliedes 6 befindet sich auf der Außenseite des Schalthebels 12 ein Kontakt 19, der mit einem im Boden des Gehäuseunterteils 3 gehaltenen, nach außen geführten Anschlußkontakt 20 verbunden ist. Der Kon­ takt 19 wirkt bei einer Schwenkbewegung des Schalthebels 12 um die Schwenkachse 13 mit einem weiteren, durch das Gehäu­ seunterteil 3 geführten Anschlußkontakt 21 zusammen.

Von der der Aussparung 11 des Schaltgliedes 6 gegenüberlie­ genden Stirnseite aus ist in das Schaltglied 6 ein weiteres, federbelastetes Rastelement 22 eingesetzt. Das Rastelement 22 weist eine Rastrolle 23 auf, die sich auf einer in die Innenseite des Gehäuseoberteils 2 eingeformten Rastkurve 24 abstützt. Auch dieses Rastelement 22 besitzt an seinem der Rastrolle 23 gegenüberliegenden Ende einen nach außen vor­ stehenden Haken 25, der in eine Führungsbahn 26 in der Wan­ dung des Schaltgliedes 6 gleitbeweglich eingreift.

Des weiteren nimmt das Schaltglied 6 eine federbelastete Kontaktrolle 27 auf, die bei einer entsprechenden Schwenk­ bewegung des Schalthebels 12 um die Schwenkachse 5 mit im Gehäuseunterteil 3 gehaltenen und nach außen geführten Festkontakten 28 und 29 zusammenwirkt. Mit der Kontaktrolle 27 ist lose ein Tragteil 30 für eine Druckfeder 31 verbunden. Diese drei Bauteile bilden eine vormontierbare Baueinheit 32, die in den Fig. 5 bis 8 näher dargestellt ist. Das T-förmig gestaltete, flache Tragteil 30 weist an der Unterseite seines Flansches 33 einen Einschnitt 34 auf, über den das Tragteil 30 lose in eine mittige, umlaufende Rille 35 des Verbindungssteges 36 der Kontakte 37, 38 der Kontaktrolle 27 eingeklipst ist. Hierbei ist selbstverständ­ lich der konische Eingangsbereich 39 des Einschnitts 34 an seiner schmalsten Stelle kleiner ausgeführt als der Durch­ messer der Rille 35 des Verbindungssteges 36, um ein selbst­ tätiges Trennen von Tragteil 30 und Kontaktrolle 27 zu ver­ hindern. Weiterhin ist der Durchmesser des sich an den Ein­ gangsbereich 39 anschließenden Bereiches des Einschnittes 34 geringfügig größer ausgeführt als der Durchmesser der Rille 35 des Verbindungssteges 36, wodurch eine freie Drehbarkeit der Kontaktrolle 27 in dem Tragteil 30 sichergestellt ist. Die gegenüberliegenden Schmalseiten 40 des Flansches 33 des Tragteils 30 weisen jeweils eine Aussparung 41 für den Ein­ griff eines Werkzeuges auf. Dadurch ist insbesondere eine automatengerechte Handhabung der Baueinheit 32 gewährlei­ stet. Der Längssteg 42 des Tragteils 30 ist an seinem freien Ende zum einen mit einem mittigen Einschnitt 43 und zum anderen mit zwei versetzt zueinander gegenüberliegenden Abwinklungen 44, zwischen denen der Einschnitt 43 liegt, versehen. An der Unterseite der unter einem Winkel von 90° von dem Längssteg 42 abgebogenen Abwinklungen 44 stützt sich das eine Ende der vorgespannten Druck­ feder 31 ab, wobei das andere Ende der Druckfeder 31 auf der zwischen dem Längssteg 42 und dem Flansch 33 gebildeten Schulter 45 aufliegt. Die Druckfeder 31 umgibt selbstverständlich den Längssteg 42 des Tragteils 30 gleitbeweglich. Beim Zusammenbau der Baueinheit 32 wird zunächst die Druckfeder 31 auf den noch ge­ raden Längssteg 42 des Tragteils 30 aufgeschoben, zusammenge­ drückt gehalten und dann mit Hilfe eines Werkzeuges die Abwinklungen 44 hergestellt und anschließend das Tragteil 30 auf die Kontaktrolle 27 aufgeklipst.

Die Aufnahme 46 für die Baueinheit 32 im Schaltglied 6 ist in den Fig. 9 und 10 näher veranschaulicht. Die Aussparungen 47 der Aufnahme 46 für die Aufnahme der Kontakte 37, 38 der Kontaktrolle 27 sind durch eine entsprechende Aussparung 48 für die Aufnahme des Verbindungssteges 36 der Kontaktrolle 27 miteinander verbunden. Die Aussparung 48 geht mittig in eine Sackbohrung 49 für die Aufnahme des Tragteils 30 mit der Druckfeder 31 über. Die Sackbohrung 49 ist mit zwei recht­ winklig zu der Aussparung 48 angeordneten, gegenüberliegen­ den Längsnuten 50 versehen, in die der Flansch 33 des Trag­ teils 30 gleitbeweglich einsetzbar ist. Der Boden 51 des Sackloches 49 weist eine Vertiefung 52 auf, deren quer­ schnitt analog den Abwinklungen 44 des Tragteils 30 gestal­ tet ist und in der die Abwinklungen 44 frei bewegbar sind. Um die Abwinklungen 44 des Tragteils 30 ungehindert in die Vertiefung 52 des Bodens 51 der Sackbohrung 49 einführen zu können, weist die Sackbohrung 49 zwei den Abwinklungen 44 des Tragteils 30 entsprechend diametral gegenüberliegende, durchlaufende Winkel-Einschnitte 53 auf.

Beim Zusammenbau des Schalters wird zunächst die vormontier­ te Baueinheit 32 mit Hilfe eines in die Aussparungen 41 des Tragteils 30 eingreifenden Werkzeuges derart in die Aufnahme 46 des Schaltgliedes 6 eingesetzt, daß der Flansch 33 des Tragteils 30 in die Längsnuten 50 der Sackbohrung 49 ein­ greift, und das den Abwinklungen 44 des Tragteils 30 zuge­ wandte Ende der Druckfeder 31 an dem Boden 51 d. h. an den auf­ grund der Vertiefung 52 verbliebenen Abschnitten des Bodens 51 der Sackbohrung 49 anliegt und die Abwinklungen 44 in die Vertiefung 52 eintauchen, wobei die Kontakte 37, 38 der Kontaktrolle 27 in einem bestimmten Abstand über die Außen­ seite 54 des Schaltgliedes 6 vorstehen. Bei dem anschließen­ den Zusammenfügen von Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 mittels der Klipsungen 4 werden die Kontakte 37, 38 der Kontaktrolle 27 durch die in den Boden des Gehäuseunterteils 3 eingelassenen Festkontakte 28, 29 beaufschlagt, d. h. die Kontaktrolle 27 und das Tragteil 30 werden um einen bestimm­ ten Bereich weiter in das Innere der Aufnahme 46 des Schalt­ gliedes 6 entgegen der Kraft der Druckfeder 31 verschoben, wo­ durch eine selbsttätige Beaufschlagung der Druckfeder 31 gegeben ist. Somit kann die vormontierte Baueinheit 32 schnell und sicher in das Schaltglied 6 eingesetzt werden, was eine we­ sentliche Verkürzung der Montagezeit ergibt.

Claims (6)

1. Elektrischer Schalter, insbesondere für elektrische An­ lagen eines Kraftfahrzeuges, mit einem Schaltkontaktan­ ordnungen beeinflussenden Schaltglied, das mindestens eine federbelastete, Festkontakten zugeordnete Kontakt­ rolle aufnimmt, wobei die Druckfeder über ein die Kon­ taktrolle lagerndes Tragteil an dieser angreift, da­ durch gekennzeichnet, daß das Tragteil (30) T-förmig ausgebildet und an seinem Flansch (33) die Kontaktrolle (27) befestigt ist, daß die Druckfeder (31) den Längs­ steg (42) des Tragteils (30) gleitbeweglich umgibt und sich mit ihrem einen Ende an einer Schulter (45) des Flansches (33) abstützt, und daß sich das andere Feder­ ende vor dem Einbau des Tragteils (30) in das Schalt­ glied (6) am abgewinkelten freien Ende des Längssteges (42) abstützt, und daß sich das andere Federende vor dem Einbau des Tragteils (30) des Flansches (33) und im eingebauten Zustand des Tragteils (30) an dem Boden (51) einer Sackbohrung (49) im Schaltglied (6) ab­ stützt, wobei das abgewinkelte Ende des Tragteils (30) in einer Vertiefung (52) des Bodens (51) der Sackboh­ rung (49) freibewegbar ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Tragteil (30) über einen entsprechen­ den Einschnitt (34) in seinem Flansch (33) in eine mit­ tige, umlaufende Rille (35) des Verbindungssteges (36) der Kontakte (37, 38) der Kontaktrolle (27) eingeklipst ist.

3. Elektrischer Schalter nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß in den gegenüberliegenden Schmalseiten (40) des Flansches (33) des Tragteils (30) jeweils eine Aussparung (41) eingelassen ist.

4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Längs­ steges (42) des Tragteils (30) mit zwei versetzt zuein­ ander gegenüberliegenden Abwinklungen (44) versehen ist.

5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sackbohrung (49) mit zwei diametral gegenüberliegenden, durchlaufenden Win­ kel-Einschnitten (53) für die Aufnahme der entspre­ chenden Ecken der Abwinklungen (44) des Tragteils (30) versehen ist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbohrung (49) mit zwei gegenüberliegend angeordneten Längsnuten (50) versehen ist, in denen der Flansch (33) des Tragteils (30) gleitbeweglich geführt ist.