EP1764813B1

EP1764813B1 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: EP1764813B1
Application number: EP05020267A
Authority: EP
Inventors: Günter Bauer; Eduard Ruff
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: PL1764813T3; JP4933207B2; DE502005007754C5; ATE437446T1; CN1937125A; US7442895B2; ES2328255T3; US20070062796A1; JP2007095676A; CN1937125B; DE502005007754D1; EP1764813A1

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, bei dem in einem Gehäuse ein gemeinsamer Kontaktkörper sowie ein erster und ein zweiter Wahlkontaktkörper vorgesehen sind. Ein beweglicher Kontaktgeber, der von außerhalb des Gehäuses entgegen Federkraft bewegt werden kann, stellt die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem gemeinsamen Kontaktkörper und entweder dem ersten oder dem zweiten Wahlkontaktkörper her. Ein Schalter dieser Art ist beispielsweise aus der DE 44 20 665 B4 bekannt.
Bei diesem bekannten Schalter sind in eine Wand des Schaltergehäuses die Kontaktflächen des ersten und zweiten Wahlkontaktkörpers eingelassen. Der Kontaktgeber ist ein Gleitkörper, der mit einem aus dem Gehäuse herausragendem Betätigungsglied versehen ist. In den Gleitkörper ist eine Kontaktplatte eingelassen, die einen abstehenden Kontaktfinger aufweist. Durch eine Druckfeder in Form einer Schraubenfeder wird der Kontaktgeber in eine Endstellung gedrückt. Die Schraubenfeder stellt zugleich die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktfinger und dem in das Gehäuse eingelassenen gemeinsamen Kontaktkörper her. In der ersten, durch die Schraubenfeder bewirkten Endstellung liegt der an dem Kontaktgeber befindliche Kontaktfinger an der Kontaktfläche des ersten Wahlkontaktkörpers an. Bei einem Druck auf das Betätigungsglied verschiebt sich der Kontaktgeber entgegen der Rückstellkraft der Schraubenfeder in seine zweite Endstellung, in der der Kontaktfinger an der Kontaktfläche des zweiten Wahlkontaktkörpers anliegt.
Schalter dieser Art werden im Miniatur- oder Subminiaturbereich ausgeführt und dienen zu Schaltaufgaben, bei denen ein normalerweise geschlossener elektrischer Kontakt vorübergehend durch mechanische Einwirkung auf das Betätigungsglied unterbrochen, die leitende Verbindung an einem normalerweise geschlossenen zweiten Kontakt hergestellt wird.
Schalter dieser Art sind besonders für Aufgaben der Positionsdetektion in automatischen Fertigungsvorgängen geeignet. Typische Anwendungsbereiche können aber auch Schließsysteme in Karosserie- und Innenbereichen eines Kraftfahrzeuges sowie verschiedene Positionsabfragen in Haushaltsgeräten oder anderen Mechanismen sein.
Indem bei dem bekannten Schalter gemäß der DE 44 20 665 B4 der Kontaktfinger des Kontaktgebers gleitend von der Berührung der ersten Kontaktfläche auf die Berührung der zweiten Kontaktfläche wechselt, wird erreicht, dass das Schaltverhalten gezielt beeinflusst werden kann. Die Einflussgrößen sind vor allem der Gleitweg des Kontaktfingers, die Größe der Kontaktflächen sowie ihr Abstand voneinander. Diese Einflussgrößen können optimal aufeinander abgestimmt werden. So ist es beispielsweise möglich, eine strenge Trennung zwischen beiden Schaltstellungen aufrecht zu erhalten, oder eine Zwischenstellung zuzulassen, in der beide Kontaktflächen mit dem Kontaktfinger in leitender Berührung stehen. Ferner ist bei einem Schalter dieser Bauart erreicht, dass der Umschaltvorgang zuverlässig zu einem gewünschten Zeitpunkt erfolgt, unabhängig davon, ob die Betätigung von außen schnell oder langsam erfolgt.
Nachteilig ist bei dem bekannten Schalter gemäß der DE 44 20 665 B4 , dass die stromleitende Verbindung ausgehend von dem festen gemeinsamen Kontaktkörper über die Schraubenfeder und die Kontaktplatte bis zum Kontaktfinger mehrere Bauteile und dazu auch noch den Gleitkörper des Kontaktgebers zur Halterung oder Positionierung dieser Bauteile erfordert. Ferner muss der plattenförmige Körper des Kontaktgebers mit einer Schmalseite sehr exakt an der ebenen Gehäusewand entlang geführt werden, in die die Kontaktflächen des ersten und zweiten Wahlkontaktkörpers eingelassen sind. Der Kontaktgeber darf sich dabei nicht verkanten oder klemmen. Das erfordert eine hochgenaue Herstellung der Einzelteile sowie eine aufwendige Montage, wenn eine zuverlässige Funktion über lange Zeiträume gewährleistet sein soll.
Aus der EP 1 533 823 A1 geht ein weiterer Schalter hervor, bei dem ein gemeinsamer Kontaktkörper durch einen Kontaktgeber wahlweise mit einem ersten oder einem zweiten Wahlkontaktkörper verbunden wird. Der Kontaktgeber ist hier eine elastisch verformbare Blattfeder, die durch eine aus ihr ausgeformte Zunge eine Vorspannung in Längsrichtung erhält und dadurch bestrebt ist, eine verwölbte Form anzunehmen. Der blattförmige Kontaktgeber greift mit der ganzen Breite seines freien Endes in den Zwischenraum von entsprechend geformten Bereichen der Wahlkontaktkörper ein. Dabei verlaufen die Flächen dieser Bereiche parallel zu der Fläche des blattförmigen Kontaktgebers. Über aufgesetzte zusätzliche kleine Kontaktkörper, die sich an dem freien Ende des blattförmigen Kontaktgebers und an den genannten Bereichen des ersten und zweiten Wahlkontaktkörpers befinden, kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktgeber und jeweils einem der beiden Wahlkontaktkörper hergestellt werden. Die Fläche des blattförmigen Kontaktgebers und die Flächen der genannten Bereiche an den Wahlkontaktgebern verlaufen parallel zueinander. Der Schaltzustand wird verändert, indem ein Betätigungsglied auf das entgegengesetzte freie Ende des blattförmigen Kontaktgebers einwirkt. Das Betätigungsglied steht unter der Wirkung einer Druckfeder, wodurch es eine Zugwirkung auf das dem Schaltbereich entgegengesetzte Ende der Blattfeder ausübt. Durch die Zugwirkung erhält der blattförmige Kontaktgeber eine gestreckte Form. Beim Niederdrücken des Betätigungsgliedes wird die Zugwirkung aufgehoben; der blattförmige Kontaktgeber entspannt sich unter der Wirkung seiner Eigenspannung, geht in seine verwölbte Form über und gelangt damit in die entgegengesetzte Schaltstellung, in der er mit dem zweiten Wahlkontaktkörper in elektrisch leitender Verbindung steht. Der Schalter gemäß der EP 1 533 823 A1 ist damit ein sogenannter Schnappschalter, der andere Schalteigenschaften hat als der zuerst genannte Schalter gemäß der DE 44 20 665 B4 . Vor allem ist mit dem Schalter gemäß der EP 1 533 823 A1 ein genaues Einstellen der Schaltfunktion nicht möglich, wie es eingangs beschrieben worden ist. Zudem müssen an dem schaltwirksamen freien Ende des elastisch verformbaren Kontaktgebers gemäß der EP 1 533 823 A1 die erwähnten besonderen Schaltkörper aufgesetzt werden, ebenso an den damit zusammenwirkenden Flächen der gegenüberliegenden Bereiche des ersten und zweiten Wahlkontaktgebers; anders ist ein zuverlässiger elektrischer Kontakt nicht herzustellen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schalter zu schaffen, bei dem das Schaltverhalten beim Umschaltvorgang unabhängig von der Art der Bedienung genau eingestellt werden kann, der auch eine Zwischenstellung mit Kontakt zu beiden Wahlkontaktkörpern ermöglicht und der dennoch bei einfachem Aufbau, einfacher Herstellung und einfacher Montage einen zuverlässigen Betrieb über lange Zeiträume ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1.
Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Schalter wird ein elastisch verformbarer Kontaktgeber in der Grundform einer Blattfeder vorgesehen. Der Verformungszustand dieses Kontaktgebers wird durch das Einwirken eines Betätigungsgliedes verändert. Der Kontaktgeber ist mit Kontaktfingern versehen, welche aus der Ebene der Blattfeder hervorstehen und Kontaktflächen gleitend überstreichen können, welche an dem ersten und zweiten Wahlkontaktkörper ausgebildet sind. Das gleitende Überstreichen der Kontaktflächen durch die Kontaktfinger nach der Art von Schleifkontakten bewirkt eine Selbstreinigung der Kontaktflächen. Das ist von Bedeutung, wenn der Schalter unter negativen Umweltbedingungen betrieben werden muss und beispielsweise Oxydschichten, Silikatschichten oder andere unerwünschte Ablagerungen an den Kontaktflächen auftreten können. Störende Fremdschichten können vielfach mechanisch beseitigt werden. Auch Fremdpartikel oder Abriebpartikel aus Kunststoffteilen können durch die schleifenden Kontakte aus der gemeinsamen Berührungsfläche von Kontaktfingern und Kontaktflächen entfernt werden. Eine eigene Rückstellfeder für das Betätigungsglied ist im Prinzip nicht erforderlich.
Der aus der Grundform einer Blattfeder gebildete elastisch verformbare Kontaktgeber ist als einfaches Stanzteil mit Abbiegungen kostengünstig herzustellen und dennoch ein Multifunktionsteil, das die Funktion eines beweglichen Schaltteiles, eines elektrisch leitenden Kontaktes und einer Rückstellfeder in sich vereinigt.
Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schalters sind in den Ansprüchen 1 bis 11 angegeben.
Anspruch 2 bringt vor allem die Funktionsaufteilung des Kontaktgebers zum Ausdruck, an dem nacheinander ein Einspannbereich, ein mittlerer Verformungsbereich und ein daran anschließender versteifter Betätigungsbereich vorgesehen ist, von dem die Kontaktfinger ausgehen. Der Kontaktgeber kann dabei entweder eine Stufenform, eine U-Form oder eine Winkelform aufweisen. Mit einer Stufenform ist gemeint, dass der Einspannbereich und der Betätigungsbereich - einer Z-Form ähnlich - in zwei unterschiedlichen Ebenen liegen und durch den dazwischen befindlichen, sich etwa senkrecht dazu erstreckenden Verformungsbereich miteinander verbunden sind. Bei einem Kontaktgeber mit U-Form liegen Einspannbereich und Betätigungsbereich ebenfalls in unterschiedlichen Ebenen, sind jedoch einander zugekehrt, wobei der Schenkel des U den Verformungsbereich bildet. Bei einer Winkelform tritt der Scheitelbereich des Winkels an die Stelle des Schenkels bei der U-Form. Die im Anspruch 2 zum Ausdruck gebrachte Gestaltung ist der Funktion des Kontaktgebers als Multifunktionsteil förderlich.
Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 bringt den weiteren Vorteil mit sich, dass die Erstreckung des Einspannbereichs, des Verformungsbereichs und des Betätigungsbereichs über die Länge des Kontaktgebers unterschiedlich verteilt werden kann. Dadurch kann bei der Auslegung des Schalters ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis zwischen der Bewegung des Betätigungsgliedes und den Schaltwegen der Kontaktfinger gewählt und eingestellt werden. Das bedeutet eine weitere Variationsmöglichkeit für das Schaltverhalten. Demgegenüber sind bei dem eingangs zuerst genannten Schalter gemäß der DE 44 20 665 B4 das Betätigungsglied und der Kontaktgeber mit der Kontaktplatte zu einer unveränderlichen gemeinsamen linearen Bewegung verbunden. Die Bewegung des Betätigungsgliedes und des Kontaktfingers ist damit starr auf das Verhältnis von 1 zu 1 festgelegt.
Für die weitaus meisten Aufgaben reicht die Eigenspannung oder Vorspannung des Kontaktgebers aus, um die erforderliche Rückstellung in die bevorzugte Schaltstellung zu bewirken. Wo es erforderlich ist, kann aber auch gemäß Anspruch 3 zusätzlich eine verstärkende Druckfeder hinzukommen.
Anspruch 4 zeigt die Möglichkeiten zum Versteifen des Betätigungsbereiches auf, während Anspruch 5 eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zum Ansatz der Kontaktfinger an dem Betätigungsbereich zum Gegenstand hat.
Die Ansprüche 6 und 7 beinhalten eine vorteilhafte Ausgestaltung des Kontaktgebers und der Wahlkontaktkörper, wie sie insbesondere bei einem Kontaktgeber mit Stufenform in Frage kommen.
Die Ansprüche 8 und 9 zeigen vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten auf, die auf der Ausbildung des Kontaktgebers in U-Form beruhen.
Die Ansprüche 10 und 11 haben eine abgewandelte Ausführungsform zum Gegenstand, die von der Ausbildung des Kontaktgebers in Winkelform ausgeht.
Bei der konkreten Gestaltung des Kontaktgebers nach Maßgabe der Ansprüche 2 bis 11 kommt überwiegend eine Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes zustande, weil der Verformungsbereich der Blattfeder verhältnismäßig genau lokalisiert ist.
Ferner ist hervorzuheben, dass bei allen Ausführungsarten die aus dem Kontaktgeber abgebogenen Kontaktfinger sich mit ihrer breiten Seite auf den Kontaktflächen der beiden Wahlkontaktkörper bewegen. Selbst wenn die als Schleifkontakt dienenden Enden der Kontaktfinger in der üblichen Weise abgewinkelt oder verwölbt ausgeführt sind, ergibt sich eine schmale Berührungsfläche, die sich mit ihrer Breitseite über die Kontaktflächen der Wahlkontaktkörper bewegt. Das ist ein deutlicher Unterschied zum Stand der Technik gemäß der DE 44 20 665 B4 und unterstützt ein sicheres Schaltverhalten sowie die Selbstreinigung des Schalters. Gleichfalls im Gegensatz zum Stand der Technik trägt die in den Ansprüchen angegebene paarweise Anordnung der Kontaktfinger durch ihre Redundanz erheblich zur Schaltsicherheit bei.
Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Figuren dargestellt sind, noch näher erläutert. Die Figuren zeigen das Folgende:

Fig. 1 ist eine räumliche, teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters.
Fig. 2 stellt den zu dieser Ausführungsform gehörenden Kontaktgeber in einer räumlichen Ansicht dar.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Schalter gemäß Fig. 1 in einer ersten Schaltstellung.
Fig. 4 ist ein der Figur 3 entsprechender Längsschnitt in der zweiten Schaltstellung des Schalters gemäß Fig. 1.
Fig. 5 hat die räumliche, teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters zum Gegenstand.
Fig. 6 ist eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung desselben Schalters, wobei jedoch einzelne Teile weggelassen sind und der Schaltzustand gegenüber Fig. 5 verändert ist.
Fig. 7 erläutert in einer räumlichen Prinzipdarstellung das Zusammenwirken von Funktionsteilen des Schalters gemäß den Figuren 5 und 6.
Fig. 8 gibt eine Einzelheit zu Fig. 7 in einer vergrößerten und veränderten räumlichen Darstellung wieder.
Fig. 9 enthält die räumliche Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters, wobei der Deckel des Gehäuses fortgelassen ist.
Fig.10 zeigt den zu dem Schalter gemäß Fig. 9 gehörenden Kontaktgeber in einer leicht veränderten Ausführung.
Fig.11 ist eine Prinzipdarstellung, aus der die räumliche Anordnung der Kontaktkörper bei dem Schalter der dritten Ausführungsform hervorgeht.

Eine erste Ausführungsform des elektrischen Schalters gemäß der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 4 dargestellt. Dieser Schalter hat ein Gehäuse, bestehend aus einem Sockel 1, der Befestigungsvorsprünge 2 zum Befestigen eines Deckels 3 aufweist. In das isolierende Material des Sockels 1 sind drei Kontaktkörper eingelassen, nämlich ein gemeinsamer Kontaktkörper 4, ein erster Wahlkontaktkörper 5 und ein zweiter Wahlkontaktkörper 6. Die Kontaktkörper 4, 5 und 6 sind von flacher, scheibenförmiger Gestalt und von unterschiedlicher Kontur, vgl. die Figuren 3 und 4.
An dem gemeinsamen Kontaktkörper 4 ist unten ein Anschlusskontakt 4a ausgebildet, ebenso unten an dem ersten Wahlkontaktkörper 5 ein Anschlusskontakt 5a und unten an dem zweiten Kontaktkörper 6 ein Anschlusskontakt 6a. Die Funktion des Schalters besteht darin, je nach Schaltstellung den Anschlusskontakt 4a entweder mit dem Anschlusskontakt 5a oder dem Anschlusskontakt 6a elektrisch leitend zu verbinden.
Hierzu dient ein Kontaktgeber 9 aus einem elektrisch leitenden, elastisch verformbaren Material. Der Kontaktgeber 9 ist in seiner Grundform eine Blattfeder, die etwa zu einer Z-Form gebogen ist, vgl. Fig.2. Zu ihrer Befestigung an dem Sockel 1 ist an diesem ein Aufnahmesockel 7 angeformt, der von dem gemeinsamen Kontaktkörper 4 durchsetzt ist und an seiner Oberseite eine ebene Auflagefläche für einen ebenen Einspannbereich 9a des Kontaktgebers 9 bildet. Der gemeinsame Kontaktkörper 4 endet oben in Spreizelementen 8, die aus der ebenen Auflagefläche des Aufnahmesockels 7 hervorstehen und eine Befestigungsöffnung 10 in dem ebenen Einspannbereich 9a des Kontaktgebers 9 durchsetzen. Auf diese Weise wird der Kontaktgeber 9 an dem Sockel 7 fest eingespannt und zugleich mit dem Anschlusskontakt 4a des gemeinsamen Kontaktkörpers 4 elektrisch leitend verbunden.
Die Einzelheiten des Kontaktgebers 9 gehen besonders deutlich aus der Fig. 2 hervor. Danach hat die die Grundform des Kontaktgebers 9 bildende Blattfeder ihrem Einspannbereich 9a gegenüberliegend einen versteiften Bereich, der durch eine große Mittenöffnung 11 und zwei aufgebogene Randleisten 12 zustande kommt, welche die Mittenöffnung 11 in Längsrichtung umgeben. An der in Fig. 2 vorderen Schmalseite des Kontaktgebers 9 ist eine Gleit- und Greifklaue 15 ausgebildet, deren Bedeutung weiter unten erklärt wird. Ersichtlich bilden die Randleisten 12 zusammen mit der Gleit- und Greifklaue 15 einen steifen Rahmen, der nicht wesentlich elastisch zu verformen ist und als Betätigungsbereich 9c des Kontaktgebers dient. Als Verformungsbereich 9b des Kontaktgebers 9 dient dagegen das Mittelteil der Z-Form, das den Einspannbereich 9a mit dem Betätigungsbereich 9c verbindet. Wenn an der Gleit- und Greifklaue 15 senkrecht zur Ebene der Blattfeder eine auslenkende Kraft angreift, bewegt sich der Betätigungsbereich 9c unter Verformung des Verformungsbereiches 9b in einer Schwenkbewegung ähnlich wie bei einer Radspeiche.
An den Randleisten 12 des Kontaktgebers 9 sind ein erstes Paar von Kontaktfingern 13 und ein zweites Paar von Kontaktfingern 14 angeformt. Die Kontaktfinger 13 des ersten Paares liegen einander gegenüber, ebenso die Kontaktfinger 14 des zweiten Paares. Die Kontaktfinger 13 und 14 sind aus der Ebene der Randleisten 12 nach innen abgebogen und haben eine gekröpfte Form, so dass sie sich federnd ausbiegen können.
Der Abstand, den die paarweise angeordneten Kontaktfinger 13 und 14 voneinander haben, ist so bemessen, dass sie den flachen, scheibenförmigen ersten und zweiten Wahlkontaktkörper 5 und 6 umgreifen können und von beiden Seiten umschließen. Dabei liegen die Kontaktfinger 13 und 14 federnd mit dem Scheitelbereich ihrer Abkröpfungen an Kontaktflächen 5b und 6b der Wahlkontaktkörper 5 und 6 an.
Die genaue Zuordnung der Kontaktfinger 13 und 14 zu den Kontaktflächen 5b und 6b nach dem Zusammenbau des Schalters geht aus den Figuren 3 und 4 hervor. In Fig. 3 befindet sich der Kontaktgeber 9 in seiner ersten Schaltstellung, die durch die Eigenspannung oder Vorspannung seines Verformungsbereiches 9b zustande kommt. Die Kontaktfinger 13 des ersten Paares liegen dabei an den Kontaktflächen 5b des ersten Wahlkontaktkörpers 5 an und bilden mit ihren Abkröpfungen federnd nachgiebige Schleifkontakte. Sie erhalten auch dann eine elektrisch leitende Verbindung mit den Kontaktflächen 5b aufrecht, wenn sie sich bei einer Schwenkbewegung des Betätigungsbereiches 9c auf den Kontaktflächen bewegen. Die Kontaktfinger 14 des zweiten Paares sind in der ersten Schaltstellung des Kontaktgebers 9 wirkungslos.
In der Darstellung der Figur 4 befindet sich der Kontaktgeber 9 in seiner zweiten Schaltstellung. Der Betätigungsbereich 9c des Kontaktgebers 9 liegt jetzt etwa waagerecht unten in der Nähe des Sockels 1, und die Kontaktfinger des ersten Paares 13 sind jetzt wirkungslos. Dafür umgreifen die Kontaktfinger 14 des zweiten Paares jetzt den flachen, scheibenförmigen zweiten Wahlkontaktkörper 6 und liegen als Schleifkontakte an dessen Kontaktflächen 6b an.
Somit ist in der ersten Schaltstellung (Fig.3) der Anschlusskontakt 4a des gemeinsamen Kontaktkörpers 4 mit dem Anschlusskontakt 5a des ersten Wahlkontaktkörpers 5 elektrisch leitend verbunden. In der zweiten Schaltstellung (Fig. 4) besteht hingegen elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Anschlusskontakt 4a des gemeinsamen Kontaktkörpers 4 und dem Anschlusskontakt 6a des zweiten Wahlkontaktkörpers 6.
Zum Überführen des Kontaktgebers 9 aus seiner ersten Schaltstellung in seine zweite Schaltstellung dient das Betätigungsglied 18. Es ragt mit einem Steuerkopf 18a nach außen durch den Deckel 3 des Schalters hindurch, wobei die in dem Deckel 3 befindliche Durchgangsöffnung durch eine Dichtmanschette 19 abgedichtet ist. Nach innen endet das Betätigungsglied 18 gabelartig in zwei Armen 18b, die zwischen sich eine Druckfläche 18c bilden und die Gleit- und Greifklaue 15 des Kontaktgebers 9 umgreifen, vgl. hierzu Fig.1 und die identische Ausbildung des Haltegliedes 18 gemäß Fig.9 rechts oben).
Durch Druck nach unten auf das Betätigungsglied 18 wird die Eigenspannung oder Vorspannung des Kontaktgebers 9 überwunden. Dieser wird elastisch verformt, und sein Betätigungsbereich 9c wird nach unten in die zweite Schaltstellung gemäß Figur 4 überführt. Die elastische Rückstellkraft des Kontaktgebers 9 ist in vielen Fällen ausreichend, um ein eindeutiges Schaltverhalten zu erzielen. Bei Bedarf kann die Schalt- und Rückstellkraft aber auch durch die Anordnung einer zusätzlichen Druckfeder 17 erhöht werden. Sie ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Schraubenfeder ausgebildet, welche in eine Haltemulde 16 am Boden des Sockels 1 eingesetzt ist. An ihrem entgegengesetzten Ende greift die Gleit- und Greifklaue 15 in das Innere der Druckfeder 17 ein. Zugleich wird die Druckfeder 17 auch von außen von den Armen 18b des Betätigungsgliedes 18 gehalten. Damit die zwei Paare der Kontaktfinger 13, 14 die Kontaktflächen 5b, 6b des ersten und zweiten Wahlkontaktkörpers 5, 6 leichter umfassen können, sind die beiden Wahlkontaktkörper 5, 6 an ihren in der Bahn der Kontaktfinger 13, 14 liegenden Schmalseiten mit Anlaufschrägen 5c, 6c versehen.
Der aus einem elastischen und elektrisch leitenden Material bestehende Kontaktgeber 9 ist ein Multifunktionsteil, das sowohl die Kontaktgabe über die Kontaktfinger 13, 14 als auch das Rückstellen des Betätigungsgliedes 18 in die erste Schaltstellung zu leisten vermag. In der Praxis wird der Schalter im Subminiaturbereich ausgeführt; der Steuerkopf 18a seines Betätigungsgliedes 18 wird dabei beispielsweise von einem sich bewegenden Schaltnocken einer mechanischen oder hydraulischen Steuereinrichtung fallweise beaufschlagt.
Die Figuren 5 bis 8 haben eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters zum Gegenstand. In diesen Figuren sind die gegenüber der ersten Ausführungsform unverändert gebliebenen Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet. Geändert ist vor allem die Form des Kontaktgebers 25, die auch eine geänderte Form der Kontaktkörper nach sich zieht. Bei der zweiten Ausführungsform des Kontaktgebers 25 ist die Ausgangsform der Blattfeder U-förmig gebogen, so dass der Einspannbereich 25a und der ebene Betätigungsbereich 25c übereinander liegen; sie sind dabei auch hier durch einen Verformungsbereich 25b miteinander verbunden. In Verlängerung des Einspannbereiches 25a verlaufen geradlinig zwei Kontaktfinger 26, die aus der Ebene der Blattfeder aufgebogen sind und aus dieser hervorstehen. Der Kontaktgeber 25 hat somit nur ein einziges Paar von Kontaktfingern 26; diese Ausführung ergibt eine verkürzte Baulänge des Schalters.
Im Übrigen wird die Gestaltung gemäß dem ersten Ausführungsform prinzipiell beibehalten. Der gemeinsame Kontaktkörper 21 hat ebenso wie der erste Wahlkontaktkörper 22 und der zweite Wahlkontaktkörper 23 eine flache, scheibenförmige Gestalt mit Anschlusskontakten 21a, 22a und 23a. Die Kontaktbereiche 26a der Kontaktfinger 26 sind nach innen gekröpft auf die Breite der beiden Wahlkontaktkörper 22, 23 eingezogen und im Querschnitt V-förmig gebogen, wobei die inneren Scheitellinien 26b der V-Form Schleifkontakte bilden, welche die Kontaktflächen 22b, 23b des ersten und zweiten Wahlkontaktkörpers 22, 23 federnd überstreichen (Fig. 8). Anlaufschrägen 22c, 23c erleichtern auch hier das Umfassen der Wahlkontaktkörper 22, 23 durch die Kontaktfinger 26.
Der Kontaktgeber 26 weist zum Zusammenwirken mit dem Betätigungsglied 18 an seinem den Kontaktfingern 26 entgegengesetzten Ende eine Gleitwölbung 27 auf, welche das Ende des Betätigungsbereiches 25c bildet. Der gemeinsame Kontaktkörper 21 endet oben in einem nietartigen Befestigungskopf 24, der eine Öffnung in dem Einspannbereich 25a des Kontaktgebers 25 durchsetzt und diesen dadurch mechanisch und elektrisch leitend befestigt.
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters geht aus den Figuren 9 bis 11 hervor. Wesentliche Teile hiervon sind schon anhand der Figuren 1 bis 4 beschrieben und mit denselben Bezugsziffern wie dort bezeichnet. Es sind wieder ein gemeinsamer Kontaktkörper 31 mit einem Anschlusskontakt 31 a sowie ein erster und zweiter Wahlkontaktkörper 32, 33 mit Anschlusskontakten 32a und 33a vorhanden. Mit 31b und 33c sind Verankerungsöffnungen bezeichnet, mit denen der gemeinsame Kontaktkörper 31 und der zweite Kontaktkörper 33 in dem isolierende Material des Sockels 1 befestigt werden. Im Gegensatz zu den schon beschriebenen Ausführungsbeispielen ist beim ersten und zweiten Wahlkontaktkörper 32 und 33 die flache, scheibenförmige Form nicht mehr durchgängig beibehalten. Vielmehr sind die die Kontaktflächen 32b und 33b bildenden Bereiche der beiden Wahlkontaktkörper 32, 33 um etwa 90° aus der ebenen Grundform der Wahlkontaktkörper herausgebogen; sie verlaufen damit quer zur Längsrichtung des Kontaktgebers 35.
Dieser hat wieder die Grund- oder Ausgangsform einer flachen Blattfeder, die sich in ihrer Längsrichtung über alle drei Kontaktkörper 31, 32 und 33 erstreckt. Der Einspannbereich 35a des Kontaktgebers 35 ist aus der Ausgangsebene ab- und zurückgebogen, bis er im spitzen Winkel zum restlichen Teil des Kontaktgebers 35 verläuft (Fig. 10). Ein Befestigungsschlitz 36 dient zum Aufschieben auf einen Befestigungsvorsprung 34, der an dem gemeinsamen Kontaktkörper 31 ausgebildet ist. Der Krümmungsbereich der Abbiegung wird zum Verformungsbereich 35b; diese Funktion wird durch eine Mittenausnehmung 37 in diesem Bereich besonders unterstützt.
Der verbleibende Bereich der den Kontaktgeber 35 bildenden Blattfeder ist durch zwei in seiner Längsrichtung verlaufende Längsausnehmungen 39 unterteilt, die ausgehend von dem freien Ende des Kontaktgebers 35, das dem Einspannbereich 35a gegenüberliegt, bis in den Mittenbereich des Kontaktgebers 35 hineinragen. Die Längsausnehmungen 39 teilen einen mittleren Steg von zwei Kontaktfingern 40 ab, die winkelförmig in derselben Weise wie der Einspannbereich 35a aus der Ebene der Blattfeder abgebogen sind und mit ihren federnden Enden Schleifkontakte bilden. Der Mittelsteg hingegen ist durch eine Verstärkungssicke 38 versteift und verbleibt im wesentlichen in der Ausgangsebene der Blattfeder. Er bildet damit den Betätigungsbereich 35c des Kontaktgebers. Wenn die schon erwähnte zusätzliche Druckfeder 17 verwendet werden soll, wird das freie Ende des Betätigungsbereiches 35c mit einem Eingreifende 41 versehen, die in die Druckfeder 17 eingreift (Fig. 9). Mit ihrem unteren Ende ist die Druckfeder dabei auf einen Haltesockel 42 aufgesteckt.
In den Fällen, in denen die Halte- und Rückstellkraft des Kontaktgebers 35 für eine einwandfreie Schaltfunktion ausreicht, wird für das freie Ende des Betätigungsbereiches 35c jedoch die Ausbildung mit einer leichten Wölbung bevorzugt (Fig. 10).
Im zusammengebauten Zustand erhält der Kontaktgeber 35 eine Längsspannung, weil er auf seiner einen Seite mit seinem Einspannbereich 35a und auf seiner anderen Seite mit den federnden Kontaktfingern 40 einen mittleren Bereich des Sockels 1 umgreift. Dadurch ergibt sich ein genügend großer Anpressdruck für die als Schleifkontakte wirkenden, federnden Enden der Kontaktfinger 40. Bei der Ausführung gemäß den Figuren 9 bis 11 sind die Kontaktflächen 32b und 33b nur auf einer Seite des ersten und zweiten Wahlkontaktkörpers 32 und 33 vorhanden. Diejenigen Bereiche der Wahlkontaktkörper 32 und 33, an denen sich die Kontaktflächen 32b und 33b befinden, sind mit ihren Rückseiten fest im Sockel 1 abgestützt. Die über den Verformungsbereich 35b erzielte Vorspannung des Kontaktgebers 35 bewirkt die erste Schaltstellung des Schalters, in der die beiden Kontaktfinger 40 die quer zur Längsrichtung des Kontaktgebers 35 verlaufende Kontaktfläche 32b des ersten Wahlkontaktkörpers 32 schaltwirksam berühren. Durch Niederdrücken des Betätigungsgliedes 18 wird die Vorspannung des Kontaktgebers 35 überwunden und die zweite Schaltstellung herbeigeführt, in der die Kontaktfinger 40 an der Kontaktfläche 33b des zweiten Wahlkontaktkörpers 33 anliegen.

Bezugsziffernliste

Figur 1 bis 4:

1: Sockel
2: Befestigungsvorsprung
3: Deckel
4: gemeinsamer Kontaktkörper
4a: Anschlusskontakt
5: erster Wahlkontaktkörper
5a: Anschlusskontakt
5b: Kontaktfläche
5c: Anlaufschräge
6: zweiter Wahlkontaktkörper
6a: Anschlusskontakt
6b: Kontaktfläche
6c: Anlaufschräge
7: Aufnahmesockel
8: Spreizelemente
9: Kontaktgeber (Blattfeder)
9a: Einspannbereich
9b: Verformungsbereich
9c: Betätigungsbereich
10: Befestigungsöffnung
11: Mittenöffnung
12: Randleiste
13: erstes Paar von Kontaktfingern
14: zweites Paar von Kontaktfingern
15: Gleit- und Greifklaue
16: Haltemulde
17: Druckfeder
18: Betätigungsglied
18a: Steuerkopf
18b: Arm
18c: Druckfläche
19: Dichtmanschette

Figur 5 bis 8 zusätzlich:

21: gemeinsamer Kontaktkörper
21 a: Anschlusskontakt
22: erster Wahlkontaktkörper
22a: Anschlusskontakt
22b: Kontaktfläche
22c: Anlaufschräge
23: zweiter Wahlkontaktkörper
23a: Anschlusskontakt
23b: Kontaktfläche
23c: Anlaufschräge
24: Befestigungskopf
25: Kontaktgeber (Blattfeder)
25a: Einspannbereich
25b: Verformungsbereich
25c: ebener Betätigungsbereich
25d: Übergangsbereich
26: Kontaktfinger
26a: Kontaktbereich
26b: innere Scheitellinie
27: Gleitwölbung

Figur 9 bis.11 zusätzlich:

31: gemeinsamer Kontaktkörper
31 a: Anschlusskontakt
31 b: Verankerungsöffnung
32: erster Wahlkontaktkörper
32a: Anschlusskontakt
32b: Kontaktfläche
33: zweiter Wahlkontaktkörper
33a: Anschlusskontakt
33b: Kontaktfläche
33c: Verankerungsöffnung
34: Befestigungsvorsprung
35: Kontaktgeber
35a: Einspannbereich
35b: Verformungsbereich
35c: Betätigungsbereich
36: Befestigungsschlitz
37: Mittenöffnung
38: Verstärkungssicke
39: Längsausnehmung
40: Kontaktfinger
41: Eingreifende
42: Haltesockel

Claims

Elektrischer Schalter, bei dem die folgenden Merkmale vorgesehen sind:
a) ein gemeinsamer Kontaktkörper (4, 21, 31);

b) ein elastisch verformbarer Kontaktgeber (9, 25, 35) in der Grundform einer Blattfeder, der mit dem gemeinsamen Kontaktkörper (4, 21, 31) ständig elektrisch leitend verbunden ist;

c) ein Betätigungsglied (18), durch das der Verformungszustand des Kontaktgebers (9, 25, 35) veränderlich ist;

d) ein erster und ein zweiter Wahlkontaktkörper (5, 6; 22, 23; 32, 33), an denen sich Kontaktflächen (5b, 6b; 22b, 23b; 32b, 33b) zum Zusammenwirken mit dem Kontaktgeber (9, 25, 35) befinden;

e) der Kontaktgeber (9, 25, 35) steht unter der Wirkung seiner Vorspannung mit dem ersten Wahlkontaktkörper (5, 22, 32), bei aktiviertem Betätigungsglied (18) jedoch mit dem zweiten Wahlkontaktkörper (6, 23, 33) in schaltwirksamer Berührung;

f) der Kontaktgeber (9, 25, 35) ist zur schaltwirksamen Berührung der an den Wahlkontaktkörpem (5, 6; 22, 23; 32, 33) befindlichen Kontaktflächen (5b, 6b; 22b, 23b; 32b, 33b) mit Kontaktfingern (13, 14; 26; 40) versehen, die aus der Ebene der Blattfeder, welche die Grundform des Kontaktgebers (9, 25, 35) bildet, hervorstehen;

g) die Kontaktfinger (13, 14; 26; 40) bilden zusammen mit den Kontaktflächen (5b, 6b; 22b, 23b; 32b, 33b) der beiden Wahlkontaktkörper (5, 6; 22, 23; 32, 33) geometrisch eine gemeinsame Berührungsfläche, in der die Kontaktfinger (13, 14; 26; 40) die Kontaktflächen (5b, 6b; 22b, 23b; 32b, 33b) der Wahlkontaktkörper (5, 6; 22, 23; 32, 33) beim Verformen des Kontaktgebers (9, 25, 35) gleitend überstreichen.
Schalter nach Anspruch 1, bei dem die folgenden Merkmale vorgesehen sind:
a) der Kontaktgeber (9, 25, 35) hat ausgehend von der Grundform einer länglichen, flachen Blattfeder eine Stufenform, eine U-Form oder eine Winkelform;

b) der Kontaktgeber (9, 25, 35) erstreckt sich in seiner Längsrichtung über den gemeinsamen Kontaktkörper (4, 21, 31) und die beiden Wahlkontaktkörper (5, 6; 22, 23; 32, 33), die in dieser Längsrichtung hintereinander angeordnet sind;

c) der Kontaktgeber umfasst einen Einspannbereich (9a, 25a, 35a), einen daran anschließenden mittleren Verformungsbereich (9b, 25b, 35b) und einen an diesen anschließenden versteiften Betätigungsbereich (9c, 25, 35c), wobei der Verformungsbereich (9b, 25b, 35b) durch den mittleren Bereich der Stufenform, den Steg der U-Form oder den Scheitelbereich der Winkelform gebildet ist ;

d) der Kontaktgeber (9, 25, 35) ist über seinen Einspannbereich (9a, 25a, 35a) an dem gemeinsamen Kontaktkörper (4, 21, 31) und an einem Sockel (1) des Schaltergehäuses befestigt und steht unter der Wirkung seiner Vorspannung über seinen versteiften Betätigungsbereich (9c, 25c, 35c) mit dem Betätigungsglied (18) in Berührung;

e) von dem Betätigungsbereich (9c, 25c, 35c) des Kontaktgebers (9, 25, 35) gehen die Kontaktfinger (13, 14; 26; 40) aus.
Schalter nach Anspruch 2, mit einer zusätzlichen Druckfeder (17), die die Vorspannung des Kontaktgebers (9, 25, 35) verstärkend auf das Betätigungsglied (18) und den Betätigungsbereich (9c, 25c, 35c) des Kontaktgebers (9, 25, 35) einwirkt.
Schalter nach Anspruch 2 oder 3, bei dem der Betätigungsbereich (9c, 25c, 35c) durch seitlich aus dem Kontaktgeber (9, 25, 35) aufgebogene Randleisten (12) und/oder mindestens eine auf dem Betätigungsbereich (9c, 25c, 35c) ausgebildete Verstärkungssicke (38) versteift ist, die beide in Längsrichtung des Kontaktgebers (9, 25, 35) verlaufen.
Schalter nach Anspruch 4, bei dem die Kontaktfinger (13, 14; 26) von den Randleisten (12) ausgehen und deren Fortsetzung bilden.
Schalter nach Anspruch 5, bei dem der Betätigungsbereich (9c, 25c, 35c) eine in der Längsrichtung des Kontaktgeber (9) verlaufende Mittenöffnung (11) aufweist, in die der erste (5) und der zweite Wahlkontaktkörper (6) hineinragen, und bei dem an den Längsseiten der Mittenöffnung (11) zwei Paare von Kontaktfingern (13, 14) vorgesehen sind, von denen jeder zum beidseitigen schaltwirksamen Umfassen je eines der Wahlkontaktkörper (5,6) ausgebildet ist, wobei je nach Verformungszustand des Kontaktgebers (9) und der dadurch bedingten Stellung seines Betätigungsbereiches (9c) der erste (5) und/oder der zweite Wahlkontaktkörper (6) mit dem Kontaktgeber (9) elektrisch leitend verbunden ist.
Schalter nach Anspruch 6, bei dem der erste (5) und der zweite Wahlkontaktkörper (6) eine flache, scheibenförmige Gestalt haben, wobei die an ihren Breitseiten ausgebildete Kontaktflächen (5b,6b), an denen die Kontaktfinger (13,14) zur Anlage kommen, in Längsrichtung des Kontaktgebers (9) und der Mittenöffnung (11) angeordnet sind.
Schalter nach Anspruch 5; bei dem die folgenden Merkmale vorgesehen sind:
a) der Betätigungsbereich (25c) des Kontaktgebers (25) ist über den mittleren Verformungsbereich (25b) U-förmig in Richtung auf den Einspannbereich (25a) zurückgebogen;

b) die beiden an dem Einspannbereich (25a) befindlichen Randleisten (12) sind in der Längsrichtung des Betätigungsbereiches (25c) über diesen hinaus verlängert und bilden zwei Kontaktfinger (26);

c) die beiden Kontaktfinger (26) umfassen gabelartig die zwischen ihnen angeordneten Wahlkontaktkörper (22, 23);

d) die flach und scheibenförmig ausgebildeten Wahlkontaktkörper (22, 23) weisen an ihren Breitseiten die Kontaktflächen (22b, 23b) zum Zusammenwirken mit den Kontaktfingern (26) auf.
Schalter nach Anspruch 8, bei dem die beiden gabelartig ausgebildeten Kontaktfinger (26) im Übergangsbereich (25d) zwischen dem Betätigungsbereich (25c) und dem Einspannbereich (25a) von den Randleisten (12) ausgehen und sich entgegengesetzt zum freien Ende des Betätigungsbereiches (25c) erstrecken.
Schalter nach Anspruch 4, bei dem die folgenden Merkmale vorgesehen sind:
a) der Kontaktgeber (35) hat eine lang gestreckte Form, bei der sein Einspannbereich (35a) über den Verformungsbereich (35b) in Richtung auf den Betätigungsbereich (35c) zurückgebogen ist, so dass er im spitzen Winkel zu diesem verläuft;

b) aus dem Betätigungsbereich (35c) sind durch zwei von dessen freiem Ende ausgehende Längsausnehmungen (39) randseitig zwei Kontaktfinger (40) abgeteilt, die ebenfalls in Richtung auf den verbleibenden Betätigungsbereich (35c) zurückgebogen sind;

c) der verbleibende Betätigungsbereich (35c) ist durch eine Verstärkungssicke (38) versteift;

d) der erste (32) und der zweite Wahlkontaktkörper (33) weisen quer zur Längsrichtung des Kontaktgebers (35) verlaufende Kontaktflächen (32b, 33b) zum Zusammenwirken mit den Kontaktfingern (40) auf, wobei

e) die beiden Kontaktfinger (40) im Abstand voneinander stets gemeinsam entweder an der Kontaktfläche (32b) des ersten Wahlkontaktkörpers (32) oder an der Kontaktfläche (33b) des zweiten Wahlkontaktkörpers (33) anliegen.
Schalter nach Anspruch 10, mit Wahlkontaktkörpern (32, 33), die eine flache, scheibenartige Grundform haben, aus der diejenigen Bereiche, an denen die Kontaktflächen (32b, 33b) gebildet sind, um 90° herausgebogen sind.