EP0975058A2 - Kontaktvorrichtung - Google Patents

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EP0975058A2
EP0975058A2 EP99114194A EP99114194A EP0975058A2 EP 0975058 A2 EP0975058 A2 EP 0975058A2 EP 99114194 A EP99114194 A EP 99114194A EP 99114194 A EP99114194 A EP 99114194A EP 0975058 A2 EP0975058 A2 EP 0975058A2
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contact element
contact
cage
material section
areas
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Ralph Frisch
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ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
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TRW Automotive Safety Systems GmbH
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/24—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/14—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
    • H01H3/141—Cushion or mat switches
    • H01H3/142—Cushion or mat switches of the elongated strip type

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a electrical contact, in particular for the arrangement in motor vehicle steering wheels, with a first, essentially fixed Contact element, a second, movable against a restoring force Contact element and with an actuator.
  • the contact device sought must be as possible be easy and inexpensive to manufacture and easy on different, often very limited installation conditions have it adjusted.
  • a device of the type mentioned which is characterized according to the invention in that the contact elements from elongated wire or ribbon-shaped sections of material exist, which are defined in a cage parallel to each other are held, alternating areas seen in the longitudinal direction rigid spacer and areas are provided in which the second contact element by means of an actuator elastic deformation of the material section against the first contact element is pressable.
  • the invention assumes that electrically conductive Materials, especially metals, are sufficiently elastic if they exist as wire or ribbon-shaped starting material to cross to be able to be deformed to the extent that the prescribed contact distances can be overcome. Become such material sections parallel to each other in a cage held at a defined distance from each other, you get one Contact device regarding actuation force, restoring force and contact spacing can be freely designed within wide limits because not only the areas provided according to the invention more rigid Spacing and the areas of possible elastic deformation in their longitudinal extent can be varied, but also the Cross section of the material sections, their material and their Elastic properties.
  • the elastic restoring force of such Material sections remains above the usual for motor vehicles Operating times practically unchanged, so that with the once chosen constructive sizes for the cage and the material sections one electrical contact device can be created, the Function parameters do not change.
  • the construction of the contact device according to the invention is very simple. You only have two sections of material in a cage Arrange so that at least one of the material sections is transverse to it Longitude is elastically deformable to the extent that it is suitable Pressed actuation on the other material section can be. The material sections do not have to be further processed are and only require a connection to the electrical Supply system of the motor vehicle.
  • the contact device according to the invention can be executed for any length and therefore also with such actuators can be combined, the several punctiform or a larger area of actuation include.
  • the two material sections do not have to be straight can be arranged, they can be bent in any direction be arranged if they are spaced parallel to each other be held and transverse to their longitudinal extension through the Actuator deformed elastically by the required amount can be.
  • the two material sections do not have to have the same cross-section or made of the same materials consist. The only decisive factor is that one of the two material sections sufficiently elastic and against the other, possibly rigid section of material is pressable.
  • first contact element 1 there is a first contact element 1 arranged parallel to a second contact element 2, wherein also a cage 3 is provided which holds the two contact elements 1, 2 alternately keep a distance, area 4, and in between one Approach of the contact element 2 to the contact element 1 allows Area 5 when the elastically deformable contact element 2 is transverse its longitudinal extent by an actuator 6 elastic is deformed.
  • the contact elements 1, 2 are via connections 1 ', 2' connected to the two poles of an electrical circuit. At The circuit is closed by touching the contact elements and the connected consumer is switched on. Will that over the Actuator initiated force canceled, it turns out Contact element 2 automatically returns to the position shown.
  • With 10 is a supporting component on which the cage 3 rests, or with which the cage 3 is connected.
  • Fig. 2a and 2c can be seen how the Cage 3 can be constructed. It is essentially H-shaped Cross-section (Fig. 2c), alternating in the longitudinal direction the areas 4 that the spacer of the two contact elements 1, 2 guarantee, are present or missing. Between these Areas 4 are areas 5 (Fig. 2b) in which a Approach of the contact element 2 to the contact element 1 nothing in the Way stands.
  • the support member 10 has an upper edge 9 on which the Cage 3 rests. Otherwise, the support element 10 in Areas seen in the longitudinal direction in which the cage 3 rests with alternate areas where below the cage There is free space (see FIG. 2a with 3a).
  • the carrying device (10) can be an airbag housing, for example be, on the upper edge 9 of the cage 3 is arranged.
  • FIG. 3 is a short longitudinal section, as shown in Fig. 2 and a cross section. In this case it is Representation supplemented by the actuator 6, which Cover cap 7 for an airbag module housed in the steering wheel can.
  • Fig. 3 is a support member 10 with a continuous support for the cage 3 shown.
  • Such an embodiment is chosen if the contact element 1 is not subjected to any elastic deformation should be and therefore a continuous abutment in the longitudinal direction required.
  • the actuating force is via the actuating device 6, which has a cover cap 7 projecting in the actuating direction Web 8 can be applied to the contact element 2, the between two areas 4 with rigid spacers, such as shown, can be elastically deformed transversely to its longitudinal extent.
  • the areas 5 in which such an elastic deformation of the Material section is possible, are in their longitudinal extent on the Cross section and the elastic properties of the second contact element 2 matched.
  • the carrying device 10 is not considered to be continuous rigid abutment trained. It has one or more recesses 11 on the elastic dodge of the first contact element Allow 1. In this way, the elastic deformation of the Contact element 1 for resetting the contact element 2 and Actuator 6 can be used. It can also on this way the comfort of the actuator can be improved, by making contact not against a rigid abutment, but against a more or less flexible resistance.
  • a Such embodiment of the support device can also be chosen be when the contact element 1 for setting the desired Contact distance when the actuator is depressed for the first time in the cage 3 irreversible in the direction of actuation by a predetermined amount is slidably arranged. The contact element will taken along in the direction of actuation as far as it is otherwise allows limited actuation of the actuator. The Contact element 1 is then held in this position in the cage 3, whereby the desired contact distance is set at the same time becomes.

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes, insbesondere tut die Anordnung in Kraftfahrzeuglenkrädern, mit einem ersten, im wesentlichen feststehenden Kontaktelement, einem zweiten, gegen eine Rückstellkraft beweglichen Kontaktelement sowie mit einer Betätigungseinrichtung. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (1, 2) aus langgestreckten draht- oder bandförmigen Materialabschnitten bestehen, die in einem Käfig (3) parallel zueinander definiert beabstandet gehalten werden, wobei in Längsrichtung gesehen abwechselnd Bereiche (4) starrer Abstandshalterung und Bereiche (5) vorgesehen sind, in denen das zweite Kontaktelement (2) mittels einer Betätigungseinrichtung (6) unter elastischer Verformung des Materialabschnitts gegen das erste Kontaktelement (1) andrückbar ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes, insbesondere für die Anordnung in Kraftfahrzeuglenkrädern, mit einem ersten, im wesentlichen feststehenden Kontaktelement, einem zweiten, gegen eine Rückstellkraft beweglichen Kontaktelement sowie mit einer Betätigungseinrichtung.
Kontaktvorrichtungen dieser Art sind seit langem zur Betätigung der Hupe eines Kraftfahrzeugs bekannt. Sie können in gleicher Weise für andere Zwecke, beispielsweise für das elektromotorische Öffnen und Schließen der Seitenfenster oder des Schiebedaches verwendet werden. Dabei kommt es im Anwendungsbereich "Kraftfahrzeug" darauf an, daß die Kontaktvorrichtung dauerhaft zuverlässig arbeitet, d.h. den gewünschten elektrischen Kontakt nur herstellt, wenn der Fahrer die Betätigungseinrichtung niederdrückt, und den Kontakt wieder öffnet, sobald der Fahrer die Betätigungseinrichtung wieder freigibt. Dies erfordert eine sichere Halterung der beteiligten Kontaktelemente in der Öffnungsstellung, so daß im Fahrzeug auftretende Vibrationen nicht zu einer unerwünschten Schließung der Kontakte führen können. Auf der anderen Seite darf das bewegliche Kontaktelement in seiner Öffnungsstellung nicht so starr gehalten werden, daß die Herstellung eines Kontaktes nur mit erheblichem Kraftaufwand möglich ist. Schließlich sollen möglichst geringe Kontaktabstände realisierbar sein, so daß die gewünschte Kontaktgebung nicht durch einen langen Betätigungsweg unnötig verzögert wird, was insbesondere bei dem Auslösen eines Hupsignals nicht hingenommen werden könnte.
Darüber hinaus muß die gesuchte Kontaktvorrichtung möglichst einfach und kostengünstig herstellbar sein und sich leicht an unterschiedliche, räumlich oft sehr begrenzte Einbaubedingungen anpassen lassen.
Zur Lösung dieser teils einander entgegenstehenden Randbedingungen wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kontaktelemente aus langgestreckten draht- oder bandförmigen Materialabschnitten bestehen, die in einem Käfig parallel zueinander definiert beabstandet gehalten werden, wobei in Längsrichtung gesehen abwechselnd Bereiche starrer Abstandshalterung und Bereiche vorgesehen sind, in denen das zweite Kontaktelement mittels einer Betätigungseinrichtung unter elastischer Verformung des Materialabschnitts gegen das erste Kontaktelement andrückbar ist.
Die Erfindung geht davon aus, daß elektrisch leitende Materialien, insbesondere Metalle, ausreichend elastisch sind, wenn sie als draht- oder bandförmiges Ausgangsmaterial vorliegen, um quer zu ihrer Längserstreckung soweit verformt werden zu können, daß die vorgeschriebenen Kontaktabstände überwunden werden können. Werden derartige Materialabschnitte parallel zueinander in einem Käfig definiert beabstandet zueinander gehalten, dann erhält man eine Kontakteinrichtung, die hinsichtlich Betätigungskraft, Rückstellkraft und Kontaktabstand in weiten Grenzen frei gestaltet werden kann, weil nicht nur die erfindungsgemäß vorgesehenen Bereiche starrer Abstandshaltung und die Bereiche möglicher elastischer Verformung in ihrer Längserstreckung variiert werden können, sondern auch der Querschnitt der Materialabschnitte, deren Werkstoff und deren Elastizitätseigenschaften. Die elastische Rückstellkraft derartiger Materialabschnitte bleibt über die für Kraftfahrzeuge üblichen Betriebszeiten praktisch unverändert, so daß mit den einmal gewählten konstruktiven Größen für den Käfig und die Materialabschnitte eine elektrische Kontaktvorrichtung geschaffen werden kann, deren Funktionsparameter sich nicht verändern.
Der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Kontaktvorrichtung ist sehr einfach. Man muß nur zwei Materialabschnitte in einem Käfig so anordnen, daß zumindest einer der Materialabschnitte quer zu seiner Längserstreckung soweit elastisch verformbar ist, daß er bei entsprechender Betätigung an den anderen Materialabschnitt angedrückt werden kann. Die Materialabschnitte müssen nicht weiter bearbeitet werden und erfordern lediglich eine Verbindung zum elektrischen Versorgungssystem des Kraftfahrzeuges. Die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung kann beliebig lang ausgeführt werden und daher auch mit solchen Betätigungseinrichtungen kombiniert werden, die mehrere punktförmige oder einen flächenmäßig größeren Betätigungsbereich umfassen. Die beiden Materialabschnitte müssen nicht geradlinig angeordnet werden, sie können beliebig, gleichsinnig gebogen angeordnet werden, sofern sie dabei parallel zueinander beabstandet gehalten werden und quer zu ihrer Längserstreckung durch die Betätigungseinrichtung um das erforderliche Maß elastisch verformt werden können. Die beiden Materialabschnitte müssen auch keineswegs einen gleichen Querschnitt haben oder aus gleichen Werkstoffen bestehen. Maßgeblich ist nur, daß einer der beiden Materialabschnitte ausreichend elastisch und gegen den anderen, ggf. starren Materialabschnitt andrückbar ist.
Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand der in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung in vereinfachter Darstellung
  • Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 als Längsschnitt und in zwei Querschnitten
  • Fig. 3 einen Ausschnitt gemäß Fig. 2 mit niedergedrücktem Betätigungselement
  • Fig. 4 eine Alternative zu Fig. 3 mit niedergedrücktem Betätigungselement.
    • Bei der Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein erstes Kontaktelement 1 parallel zu einem zweiten Kontaktelement 2 angeordnet, wobei außerdem ein Käfig 3 vorgesehen ist, der die beiden Kontaktelemente 1, 2 abwechselnd auf Abstand hält, Bereich 4, und dazwischen eine Annäherung des Kontaktelementes 2 an das Kontaktelement 1 erlaubt, Bereich 5, wenn das elastisch verformbare Kontaktelement 2 quer zu seiner Längserstreckung durch eine Betätigungseinrichtung 6 elastisch verformt wird. Die Kontaktelemente 1, 2 sind über Anschlüsse 1', 2' mit den beiden Polen eines elektrischen Stromkreises verbunden. Bei einer Berührung der Kontaktelemente wird der Stromkreis geschlossen und der angeschlossene Verbraucher eingeschaltet. Wird die über die Betätigungseinrichtung eingeleitete Kraft aufgehoben, stellt sich das Kontaktelement 2 selbsttätig in die dargestellte Position zurück. Mit 10 ist ein Tragbauteil bezeichnet, auf dem der Käfig 3 aufliegt, bzw. mit dem der Käfig 3 verbunden ist.
    Aus Fig. 2, insbesondere Fig. 2a und 2c ist ersichtlich, wie der Käfig 3 aufgebaut sein kann. Er hat einen im wesentlichen H-förmigen Querschnitt (Fig. 2c), bei dem in Längsrichtung gesehen abwechselnd die Bereiche 4, die die Abstandshalterung der beiden Kontaktelemente 1, 2 gewährleisten, vorhanden sind bzw. fehlen. Zwischen diesen Bereichen 4 sind Bereiche 5 vorgesehen (Fig. 2b), in denen eine Annäherung des Kontaktelementes 2 an das Kontaktelement 1 nichts im Wege steht.
    Das Tragelement 10 weist einen oberen Rand 9 auf, an dem der Käfig 3 anliegt. Im übrigen können beim Tragelement 10 in Längsrichtung gesehen Bereiche, in denen der Käfig 3 aufliegt, mit solchen Bereichen abwechseln, in denen unterhalb des Käfigs ein Freiraum vorhanden ist (vergl. Fig. 2a mit 3a).
    Die Trageinrichtung (10) kann beispielsweise ein Airbaggehäuse sein, an dessen oberem Rand 9 der Käfig 3 angeordnet ist.
    Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist ein kurzer Längsschnitt, wie bei Fig. 2 und ein Querschnitt dargestellt. In diesem Fall ist die Darstellung durch die Betätigungseinrichtung 6 ergänzt, die die Abdeckkappe 7 für ein im Lenkrad untergebrachtes Airbagmodul sein kann.
    In Fig. 3 ist ein Tragbauteil 10 mit durchgehender Auflage für den Käfig 3 dargestellt. Eine derartige Ausführungsform wird gewählt, wenn das Kontaktelement 1 keinerlei elastischer Verformung unterworfen werden soll und daher ein in Längsrichtung durchgehendes Widerlager erfordert. Die Betätigungskraft wird über die Betätigungseinrichtung 6, die eine Abdeckkappe 7 mit in Betätigungsrichtung vorstehenden Stegen 8 sein kann, auf das Kontaktelement 2 aufgebracht, das sich zwischen zwei Bereichen 4 mit starrer Abstandshalterung, wie dargestellt, quer zu seiner Längserstreckung elastisch verformen läßt. Die Bereiche 5, in denen eine derartige elastische Verformung des Materialabschnitts möglich ist, sind in ihrer Längserstreckung auf den Querschnitt und die Elastizitätseigenschaften des zweiten Kontaktelements 2 abgestimmt.
    Bei der in Fig. 4 dargestellten Alternative haben sämtliche Bezugsziffern die gleiche Bedeutung, wie in Fig. 3. Es werden nur die Unterschiede gegenüber der Ausführungsform gemäß Fig. 3 erläutert.
    In diesem Fall ist die Trageinrichtung 10 nicht als durchgehend starres Widerlager ausgebildet. Sie weist eine oder mehrere Ausnehmungen 11 auf, die ein elastisches Ausweichen des ersten Kontaktelementes 1 erlauben. Auf diese Weise kann die elastische Verformung des Kontaktelementes 1 zur Rückstellung des Kontaktelementes 2 und der Betätigungseinrichtung 6 mit herangezogen werden. Außerdem kann auf diese Weise der Komfort der Betätigungseinrichtung verbessert werden, indem die Kontaktgabe nicht gegen ein starres Widerlager, sondern gegen einen mehr oder weniger nachgiebigen Widerstand erfolgt. Eine derartige Ausführungsform der Trageinrichtung kann auch gewählt werden, wenn das Kontaktelement 1 zur Einstellung des gewünschten Kontaktabstandes beim erstmaligen Niederdrücken der Betätigungseinrichtung im Käfig 3 um ein vorgegebenes Maß irreversibel in Betätigungsrichtung verschiebbar angeordnet ist. Das Kontaktelement wird dabei in Betätigungsrichtung soweit mitgenommen, wie es der anderweitig begrenzte Betätigungsweg der Betätigungseinrichtung zuläßt. Das Kontaktelement 1 wird danach in dieser Stellung im Käfig 3 festgehalten, wodurch gleichzeitig der gewünschte Kontaktabstand eingestellt wird.

    Claims (9)

    1. Vorrichtung zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes, insbesondere für die Anordnung in Kraftfahrzeuglenkrädern, mit einem ersten, im wesentlichen feststehenden Kontaktelement, einem zweiten, gegen eine Rückstellkraft beweglichen Kontaktelement sowie mit einer Betätigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (1, 2) aus langgestreckten draht- oder bandförmigen Materialabschnitten bestehen, die in einem Käfig (3) parallel zueinander definiert beabstandet gehalten werden, wobei in Längsrichtung gesehen abwechselnd Bereiche (4) starrer Abstandshalterung und Bereiche (5) vorgesehen sind, in denen das zweite Kontaktelement (2) mittels einer Betätigungseinrichtung (6) unter elastischer Verformung des Materialabschnitts gegen das erste Kontaktelement (1) andrückbar ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabschnitt des zweiten Kontaktelementes (2) derart ausgelegt ist, daß die aus der elastischen Verformung resultierende Kraft zur Rückstellung des Kontaktelementes (2) auch zur Rückstellung der Betätigungseinrichtung (6) ausreicht.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabschnitt des ersten Kontaktelementes (1) im Käfig (3) derart gehalten ist, daß er zwischen den Bereichen starrer Abstandshalterung in Betätigungsrichtung um ein vorgebbares Maß verschiebbar ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabschnitt des ersten Kontaktelementes (1) aus elastischem Material besteht und daß er nach einer Verschiebung in die Ausgangslage rückstellbar ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabschnitt des ersten Kontaktelementes (1) zur Einstellung eines bestimmten Kontaktabstandes im Käfig (3) irreversibel verschiebbar gehalten ist.
    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (1, 2) und der Käfig (3) ringförmig ausgebildet und in einem Lenkrad derart angeordnet sind, daß das zweite Kontaktelement (2) von einer Betätigungseinrichtung (6) etwa in Richtung der Lenkradachse gegen das erste Kontaktelement (1) andrückbar ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung (6) die Abdeckkappe (7) für ein im Lenkrad untergebrachtes Airbagmodul dient, die in Betätigungsrichtung vorstehende Stege (8) oder dergl. aufweist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (1, 2) und der Käfig (3) außen am oberen Rand (9) eines topfförmigen Airbag-Gehäuses (10) angeordnet sind.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (3) einstückig mit dem aus Kunststoff bestehenden Airbaggehäuse (10) ausgebildet ist.
    EP99114194A 1998-07-24 1999-07-23 Kontaktvorrichtung Expired - Lifetime EP0975058B1 (de)

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    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE29813239U DE29813239U1 (de) 1998-07-24 1998-07-24 Kontaktvorrichtung
    DE29813239U 1998-07-24

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    Publication Number Publication Date
    EP0975058A2 true EP0975058A2 (de) 2000-01-26
    EP0975058A3 EP0975058A3 (de) 2001-08-01
    EP0975058B1 EP0975058B1 (de) 2007-01-03

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