DE69712032T2

DE69712032T2 - Elektrischer schalter

Info

Publication number: DE69712032T2
Application number: DE69712032T
Authority: DE
Inventors: Eric Thornton
Original assignee: Lear Automotive Dearborn Inc
Current assignee: Lear Automotive Dearborn Inc
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1997-07-29
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: WO1998014973A1; EP0871967B1; DE69712032D1; EP0871967A1; US5680927A

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft elektrische Schalter zur Verwendung im Automobilbereich. Insbesondere weisen die Schalter eine Drehbetätigung mit einer Mehrzahl von elektrischen Kontakten auf.

Hintergrund der Erfindung

Ein Beispiel eines solchen elektrischen Schalters ist ein Fahrzeugscheinwerfer-Schalter, der die Scheinwerfer an- und ausschaltet sowie von Fernlicht zu Abblendlicht schaltet. Ein anderes Beispiel wären Scheibenwischerschalter mit mehreren Geschwindigkeitsstellungen.
Herkömmliche Schalter dieses Typs benutzen oft getrennte Schaltmechanismen, die jeweils entweder mit der Dreh- oder der Schub- /Zugbetätigungsbewegung bewegt werden. Dies erfordert oft getrennte Schaltelemente und führt daher zu Herstellungsschwierigkeiten, erhöhten Zusammenbaukosten und erhöhten Stückkosten. Zusätzlich verringert sich mit einer erhöhten Anzahl von sich getrennt bewegenden Teilen gewöhnlich die Zuverlässigkeit. Beispielsweise benutzen herkömmliche Schalter Schwimmkontakte, die von jedem mechanischen Auslösersystem verschieden sind.
Getrennte Schalter erfordern typischerweise zusätzlichen Platz. Platzerfordernisse sind im Automobilbereich immer von großem Interesse. Den Designern von Schaltern wird von seiten der Industrie deutlich weniger Platz zugestanden, innerhalb dem zuverlässige und funktionale Schalter bereitzustellen sind. Es existiert ein fortgesetzter Bedarf an elektrischen Schaltern, die einfach herzustellen sind, geringe Kosten aufweisen und zuverlässig zu benutzen sind.

Offenbarung der Erfindung

Die GB 837433 offenbart einen elektrischen Schalter, umfassend einen Isolatorkörper mit einer Vertiefung, die eine Anzahl von Hohlräumen definiert, von denen einer ein Paar von elektrischen Kontakten aufnimmt. Der Körper definiert auch erhöhte Schultern zwischen den Hohlräumen. Ein Auslöserträger ist in der Vertiefung aufgenommen und definiert einen Hohlraum mit einem beweglichen Kolben.
Die vorliegende Erfindung stellt einen elektrischen Schalter gemäß den Ansprüchen 1 und 13 bereit.
Der elektrische Schalter dieser Erfindung umfasst einen Isolatorkörper mit einer inneren Vertiefung, die eine Mehrzahl von Hohlräumen definiert, wobei wenigstens einer der Hohlräume ein Paar elektrischer Kontakte aufnimmt.
Ein Auslöserträger ist wenigstens teilweise in der Vertiefung aufgenommen. Der Auslöserträger definiert auch eine zylindrische Führungsröhre mit einer Längsachse. Die Röhre nimmt einen im Allgemeinen zylindrischen, elektrisch leitfähigen Kolben und ein Mittel zum Bewegen des Kolbens in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung entlang der Längsachse auf. Das Mittel zum Bewegen des Kolbens ist bevorzugt eine Feder. Dis Feder bringt den Kolben in elektrische Verbindung mit einem Paar von elektrischen Kontakten in einem Hohlraum des Isolatorkörpers, wenn die Röhre an den Hohlraum angrenzt. Erhöhte Schultern zwischen den Hohlräumen bewegen den Kolben von den Hohlräumen weg, wenn der Auslöserträger zu einer Position gedreht wird, in der die Röhre an die Schultern angrenzt.
Die Schalter dieser Erfindung benutzen einen Träger, der mit dem Knopf, Hebel oder einer anderen Anwahlvorrichtung verbunden ist. Ein Loch in dem Träger nimmt die Feder und den Kolben auf. Die Feder passt in das Loch neben dem Kolben. Der Kolben, der aus Kupfer, Messing oder einem anderen sehr leitfähigen Metall hergestellt ist, ist in der Lage, sich in dem Loch vertikal zu bewegen. Der Anschlussblock ist aus einem Polymer mit großer Härte hergestellt, wie etwa verstärktes Nylon. Die Anschlüsse sind in den Anschlussblock eingeformt und sind aus Messing, Kupfer oder einem anderen leitfähigen Metall hergestellt. Ein Abschnitt der beiden stromführenden Anschlüsse kleidet jede Seite jeder Auslöserposition aus und diese liegen durch den Kunststoff hindurch frei. Wenn der Kolben in Position geht, schließt er den Schaltkreis zwischen den beiden Anschlüssen. Diese Schalter benutzen weniger Komponenten als frühere Konstruktionen. Dies führt zu geringeren Kosten, schnellerem Zusammenbau, und geringerer Toleranz-Summierung. Die Anwahl der Schaltung wird immer mit einem mechanischen Auslöserwechsel synchronisiert. Dies stellt sicher, dass die Kontakte sich immer in der korrekten Position befinden.
Frühere Konstruktionen benutzten ebenfalls Schwimmkontakte, die separat von dem mechanischen System, aber mit diesem verbunden sind. Diese neue Konstruktion integriert das Schaltkreis-Anwahlsystem mit dem mechanischen Auslösesystem. Da das gesamte Schalten nach dem Auslösepunkt des Auslösers auftritt, wird bei meiner Erfindung das Schalten mit einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt und resultiert in verbessertem Schalten. Schließlich kann meine Konstruktion mit mit weniger Kosten und weniger Teilen durchgeführt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine fragmentarische Perspektivansicht eines elektrischen Schalters gemäß dieser Erfindung;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von Fig. 1;

Beste Ausführungsform der Erfindung

Fig. 1 ist eine Teilansicht des Schalters dieser Erfindung. Fig. 1 zeigt die Teile in Reihenfolge des Auseinanderbauens. Fig. 1 zeigt insbesondere die Beziehung zwischen dem Auslöserträger 30, dem Isolatorkörper 12, den elektrischen Kontakten 24, dem Kolben 40 und der Feder 42.
Die Fig. 1 und 2 zeigen einen elektrischen Schalter 10, umfassend einen Isolatorkörper 12 mit einer Fläche 14, worin der Körper 12 eine Vertiefung 16 definiert, die sich in den Körper 12 hinein erstreckt. Die Vertiefung 16 weist ein oberes Ende an der Fläche 14 und ein geschlossenes Ende 18 auf, das sich in den Körper 12 erstreckt. Der Körper 12 definiert eine Mehrzahl von Hohlräumen 20, die sich von dem geschlossenen Ende 18 der Vertiefung 16 in den Körper 12 erstrecken. Die Hohlräume 20 weisen ein offenes Ende an dem geschlossenen Ende 18 der Vertiefung 16 und ein geschlossenes Ende 22 auf, das sich in den Körper 12 erstreckt. Das geschlossene Ende 22 wenigstens eines Hohlraums 20 nimmt ein Paar elektrischer Kontakte 24 auf. Der Körper 24 definiert ebenfalls erhöhte Schultern 26 zwischen den offenen Enden der Hohlräume 20.
Der Auslöserträger 30 ist wenigstens teilweise innnerhalb der Vertiefung 1 6 aufgenommen. Der Auslöserträger 30 weist eine an die Fläche 14 des Körpers 12 angrenzende Fläche 32 auf. Der Auslöserträger 30 definiert ebenfalls einen Hohlraum 34, der sich von der Fläche 32 in den Träger 30 erstreckt. Der Hohlraum 34 nimmt einen elektrisch leitfähigen Kolben 40 und eine Feder 42 auf. Der Kolben 40 ist in der Nähe des offenen Endes 36 angeordnet und die Feder 42 ist in der Nähe des geschlossenen Endes 38 angeordnet.
Die Feder 42 bringt den Kolben 40 in elektrische Verbindung mit einem Paar elektrischer Kontakte 24, wenn das offene Ende 36 des Hohlraums 34 an das offene Ende des Hohlraums 20 des Isolatorkörpers 12 angrenzt. Wenn die offenen Enden 18 und 36 angrenzen, erstreckt sich der Kolben 40 in den Hohlraum 20. In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform ist wenigstens ein Hohlraum 20 an einer versetzten Position und enthält keine elektrischen Kontakte.
Im Allgemeinen ist ein nicht gezeigter Betätigungsknopf an dem Auslöserträger 30 zur Drehung innerhalb der Vertiefung 16 des Isolatorkörpers 12 angebracht. Der den Kolben 40 aufnehmende Hohlraum 34 begrenzt den Kolben 40, so dass dieser sich entlang eines vertikalen Pfades in Richtung zu den Hohlräumen 20 des Isolatorkörpers oder von diesen weg bewegt. Die Schultern 26 bewegen den Kolben 40 von den Hohlräumen 20 weg und drücken die Feder 42 zusammen, wenn der Hohlraum 34 an die Schulter 26 angrenzt.
Im Allgemeinen ist der Isolatorkörper 12 ein geformter Kunststoff und die elektrischen Kontakte 24 sind in den Isolatorkörper 12 eingeformt. Bevorzugt ist der Isolatorkörper ein geformtes Polymer, wie etwa geformtes Polyamide (Nylon).
Insbesondere ist der elektrische Schalter 10 ein Drehschalter, umfassend einen Isolatorkörper 12 mit einer inneren Vertiefung 16, die ein offenes Ende und eine geschlossene Basis 18 aufweist, wobei die geschlossene Basis 18 eine Mehrzahl von Hohlräumen 20 definiert, von denen wenigstens ein Hohlraum 20 ein Paar elektrischer Kontakte aufnimmt.
Der drehbare Auslöserträger 30 ist wenigstens teilweise innerhalb der Vertiefung 16 aufgenommen. Der Auslöserträger 30 definiert ebenfalls eine zylindrische Führungsröhre 34 mit einer Längsachse, wobei die Röhre 34 eine vordere Öffnung 36 und ein hinteres, geschlossenes Ende 38 aufweist. Die Röhre 34 nimmt den im Allgemeinen zylindrischen, elektrisch leitfähigen Kolben 40 in der Nähe der Öffnung 36 und die Feder 42 in der Nähe des hinteren Endes 38 auf.
Wenn die Feder 42 den Kolben 40 in elektrische Verbindung mit einem Paar elektrischer Kontakte 24 in dem Hohlraum 20 bringt, grenzt die Öffnung 36 an den ein Paar elektrischer Verbinder 24 enthaltenden Hohlraum 20 des Isolatorkörpers 12 an. Die erhöhten Schultern 26 zwischen den Hohlräumen 20 bewegen den Kolben 40 in Richtung des Endes 38, wenn die Röhre 34 an die Schultern 38 angrenzt.
Der Auslöserträger 30 ist ebenfalls aus einem nicht leitfähigen Material, wie Kunststoff, Polymer oder Polyamid, hergestellt. Die nicht leitfähigen Materialien für den Auslöserträger 30 und den Isolatorkörper 12 können in einem weiten Bereich variieren. Zum Beispiel können Polyimide anstelle von Polyamiden benutzt werden.
Im Betrieb ist ein longitudinal bewegbarer Kolben innerhalb des Auslöserträgers, eingeschlossen und erstreckt sich von demselben nach außen. Der Kolben ist zwischen einer ausgefahrenen Position bewegbar, in der die Spitze des Kolbens in einem Hohlraum des Isolatorhohlraums angeordnet ist, wobei die Spitze einen elektrischen Kontakt mit elektrischen Kontakten herstellt. In einer zurückgezogenen Position ist die Spitze des Kolbens von dem Isolatorhohlraum weggezogen und stellt einen Kontakt mit einer Schulter des Isolatorkörpers her. Die Feder ist ausgezogen, wenn die Spitze einen elektrischen Kontakt herstellt, und ist zusammengedrückt, wenn diese einen nicht-elektrischen Kontakt mit einer Schulter herstellt.

Claims

1. Elektrischer Schalter (10), umfassend:

einen Isolatorkörper (12) mit einer Fläche (14), wobei der Körper (12) eine Vertiefung (16) definiert, die sich in den Körper (12) hinein erstreckt, wobei die Vertiefung (16) ein offenes Ende an der Fläche (14) und ein geschlossenes Ende (18), das sich in den Körper (12) hinein erstreckt, aufweist;

wobei der Körper (12) weiterhin mehrere Hohlräume (20) definiert, die sich von dem geschlossenen Ende (18) der Vertiefung (16) in den Körper (12) hinein erstrecken,

wobei jeder Hohlraum (20) ein offenes Ende bei dem geschlossenen Ende (18) der Vertiefung (16) und ein geschlossenes Ende (22), das sich in den Hohlraum hinein erstreckt, aufweist,

wobei das geschlossenen Ende (22) wenigstens eines Hohlraums (20) ein Paar elektrischer Kontakte (24) aufnimmt, wobei der Körper (12) weiterhin zwischen den offenen Enden der Hohlräume (20) innerhalb der Vertiefung (16) erhöhte Schultern (26) definiert; und

einen Auslöserträger (30), der wenigstens teilweise innerhalb der Vertiefung (16) des Körpers (12) aufgenommen ist, wobei der Auslöserträger (30) eine zu dem geschlossenen Ende der Vertiefung (16) benachbarte Fläche (32) aufweist, wobei der Auslöserträger (30) einen Hohlraum (34) definiert, der sich von der Fläche (32) des Trägers (30) in den Träger (30) hinein erstreckt,

wobei der Hohlraum (34) des Auslöserträgers (30) einen elektrisch leitenden Kolben(40) und ein Mittel zum Bewegen des Kolbens (40) innerhalb des Hohlraums (34) des Auslöserträgers (30) beherbergt, wobei der Kolben (40) in der Nähe des offenen Endes (36) des Hohlraums (34) des Trägers angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (34) des Auslöserträgers (30) zylindrisch ist und ein offenes Ende (36) an der Fläche (32) des Trägers (30) sowie ein geschlossenes Ende (38) in dem Träger (30) aufweist, wobei der Kolben (40) zylindrisch ist, und wobei eine Feder (42) in der Nähe des geschlossenen Endes (38) des Hohlraums (34) des Trägers angeordnet ist, um den Kolben zu bewegen.

2. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Bewegen des Kolbens (40) den Kolben (40) in elektrische Verbindung mit einem Paar elektrischer Kontakte (24) in dem geschlossenen Ende (22) eines Hohlraums (20) des Isolatorkörpers (12) bringt, wenn das offene Ende (36) des Hohlraums (34), der durch den Auslöserträger (30) definiert ist, zu dem offenen Ende eines Hohlraums (20) des Isolatorkörpers (12), der ein Paar elektrischer Kontakte (24) enthält, benachbart ist.

3. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 2, wobei der Kolben (40) sich in den Hohlraum (20) des Isolatorkörpers (12) hinein erstreckt, um die elektrische Verbindung herzustellen.

4. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Hohlraum (20) des Isolatorkörpers (12) eine Aus-Stellung bildet und keine elektrischen Kontakte enthält.

5. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, umfassend einen Betätigungsknopf, der an dem Auslöserträger (30) zum Drehen des Auslöserträgers (30) mit der Vertiefung (16) des Isolatorkörpers (12) angebracht ist.

6. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, wobei der Isolatorkörper (12) ein geformter Kunststoff ist.

7. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 6, wobei die elektrischen Kontakte (24) in den Isolatorkörper (12) eingeformt sind.

8. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, wobei der Isolatorkörper (12) ein geformtes Polymer ist.

9. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, wobei der Isolatorkörper (12) ein geformtes Polyamid ist.

10. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 1, wobei der Hohlraum (34), der den Kolben (40) aufnimmt, den Kolben (40) auf eine Bewegung entlang eines vertikalen Pfades auf die Hohlräume (20) des Isolatorkörpers (12) zu oder von diesen weg einschränkt.

11. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 10, wobei das Mittel zum Bewegen des Kolbens eine Feder ist.

12. Elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 11, wobei die Schultern (26) den Kolben (40) vertikal von den Hohlräumen (20) des Isolatorkörpers (12) weg bewegen und die Feder (42) zusammmendrücken, wenn der Hohlraum (34) zu einer Schulter (26) benachbart ist.

13. Drehbarer elektrischer Schalter (10), umfassend:

einen Isolatorkörper (12) mit einer internen Vertiefung (16); wobei die Vertiefung (16) ein offenes Ende und eine geschlossene Basis (18) aufweist, wobei die geschlossene Basis (18) mehrere Hohlräume (20) definiert, wobei wenigstens ein Hohlraum (20) ein Paar elektrischer Kontakte (24) beherbergt; und

ein drehbarer Auslöserträger (30), der wenigstens teilweise innerhalb der Vertiefung (16) des Körpers (12) beherbergt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslöserträger (30) ein zylindrisches Führungsrohr (34) definiert, das eine Längsachse aufweist, wobei das Rohr (34) eine vorderseitige Öffnung (36) und ein rückseitiges, geschlossenes Ende (38) aufweist, wobei das Rohr (34) in der Nähe der Öffnung (36) einen im Wesentlichen zylindrischen elektrisch leitfähigen Kolben (40) sowie in der Nähe des rückseitigen Endes (38) ein Mittel zum Bewegen des Kolbens (40) aufnimmt.

14. Drehbarer elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 13, wobei das Mittel zum Bewegen des Kolbens (40) eine Feder ist.

15. Drehbarer elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 14, wobei die Feder (42) den Kolben (40) in elektrischer Verbindung mit einem Paar elektrischer Verbindungselemente (24) in dem Hohlraum (20) des Isolatorkörpers (12) bringt, wenn die Öffnung (36) des Rohrs (34), das durch den Auslöserträger (30) definiert wird, zu dem Hohlraum (10) des Isolatorkörpers (12), der ein Paar elektrischer Verbindungselemente (24) enthält, benachbart ist.

16. Drehbarer elektrischer Schalter (10) nach Anspruch 13, umfassend erhöhte Schultern (26) zwischen den Hohlräumen (20) der geschlossenen Basis (18).