WO1997016839A2

WO1997016839A2 - Elektrischer kontaktschalter

Info

Publication number: WO1997016839A2
Application number: PCT/DE1996/002007
Authority: WO
Inventors: Gerd Rudolph; Josef Khoury; Ralf Eidt
Original assignee: Eaton Controls Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1997-05-09
Also published as: EP0858670B1; EP0858670A2; DE59604330D1; ES2143258T3; WO1997016839A3; DE19540536A1

Abstract

Ein elektrischer Kontaktschalter, insbesondere Mikroschalter für Kraftfahrzeuge, umfaßt ein Anschlußkontakte (4) tragendes und ein Kontaktelement (5) aufnehmendes Gehäuse (1). Am Gehäuse (1) ist ein Betätigungselement (6) gelagert, das einen auf das Kontaktelement (5) wirkenden Schaltstößel (13) aufweist. Um einen Kontaktschalter kleiner Bauart zu schaffen, weist das Kontaktelement (5) mindestens einen an einem Anschlußkontakt (4) sich abstützenden Stützschenkel (11) und mindestens einen das Betätigungselement (6) rückführenden sowie etwa senkrecht dazu Anschlußkontakte (4) beaufschlagenden Kontaktschenkel (12) auf.

Description

Elektrischer Kontaktschalter

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kontakt¬ schalter, insbesondere Mikroschalter für Kraftfahrzeuge, mit einem Anschlußkontakte tragenden und em Kontaktelement auf¬ nehmenden Gehäuse, an dem ein mit einem Schaltstoßel versehe¬ nes und damit auf das Kontaktelement wirkendes Betatigungse¬ lement gelagert ist.

Aus dem DE-GM 71 38 974 ist ein elektrischer Kontaktschalter bekannt, der in einem Gehäuse Anschlußkontakte tragt, wobei auf einem Anschlußkontakt ein Kontaktelement gelagert ist. Das Kontaktelement ist ein aufwendiges Stanzteil, das Frei¬ schnitte besitzt, für deren Herstellung ein teueres Stanz¬ werkzeug notwendig ist. Trotzdem ist bei den für die wirt¬ schaftliche Fertigung notwendigen Toleranzen die zu erwarten¬ de Streubreite in der Qualltat sehr groß. Einerseits wird diese durch die Banddicken- und die Hartetoleranz und ande¬ rerseits durch der Zustand des Stanzwerkzeuges beeinflußt. Die daraus resultierenden Auswirkungen machen sich sowohl bei der Schaltkraft als auch bei der Kontaktkraft bemerkbar. Da¬ mit stets eine ausreichend hohe Kontaktkraft vorhanden ist, um die elektrischen Anforderungen zu erfüllen, muß das Kon¬ taktelement eine ausreichend hohe Vorspannung besitzen, wo¬ durch sich die Schaltkraft und damit einhergehend das Schalt- gerausch erhöht. Da das Kontaktelement um einen Punkt eines Anschlußkontaktes schwenkt, ergibt sich zwischen dem anderen Anschlußkontakt und dem Kontaktelement ein Tastkontakt, der leicht verschmutzt. Daher ist es erforderlich, eine sehr hochwertige Kontaktmaterialpaarung vorzusehen. Dies ist sehr kostspielig, da einerseits als Kontaktmatenal in der Regel Silber verwendet wird und andrerseits pro Kontaktteil minde¬ stens ein zusätzlicher Arbeitsgang zum Aufbringen des Kontak¬ tes erforderlich ist. Für die Funktion αes Kontaktschalters ist es notwendig, daß das Kontaktelement zum einen mit dem Kontakt in Richtung zum Anschlußkontakt und zum anderen auf dem Lager positioniert wird. Bis zur abschließenden Montage muß dann das Gehäuse sehr vorsichtig gehandelt werden, da sonst das Kontaktelement aus seiner richtigen Position rutscht, wodurch es zu einem Montagefehler kommen wurde. Das vorsichtige Handeln ist sehr zeitaufwendig. Durch die Art der Kontaktzuordnung kann weiterhin nur ein Strompfad geschlossen werden, wodurch nur ein begrenzter Einsatz des Kontaktschal¬ ters möglich ist.

Weiterhin offenbart die DE 31 10 971 C2 einen elektrischen Kontaktschalter, bei dem das Kontaktelement ebenfalls ein Stanzteil ist. Beim Beaufschlagen des Betätigungselementes gleitet der Kontaktschenkel am Gehäuse bzw. auf den Anschluß¬ kontakten entlang und bewirkt hierbei eine Selbstreinigung der Kontaktverbindung. Die federnde Ausrichtung des Kontakte¬ lementes verläuft zu den Wänden des Gehäuse, d.h. nur in ei¬ ner Richtung. Für die Rückstellung des Betätigungselementes ist daher noch ein zusatzliches Federelement erforderlich. Damit das Kontaktelement eine ausreichend weiche Federkraft besitzt, müssen dessen Schenkel lang sein. Diese Schenkel er¬ strecken sich in Betätigungsrichtung, wodurch der Kontakt¬ schalter groß baut. Weiterhin kann der Kontaktschalter nur einen Stromkreis schalten, was zu einem begrenzten Einsatz fuhrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischer Kontaktschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, durch den eine preiswerte, vielseitige und kleine Bauart bei gleichzeitiger hoher Qualltat gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, daß das Kontaktelement mindestens einen an einem Anschlußkontakt sich abstutzenden Stutzschenkel und mindestens einen das Betati¬ gungselement ruckfuhrenden sowie etwa senkrecht dazu An¬ schlußkontakte beaufschlagenden Kontaktschenkel aufweist.

Durch diese Maßnahme wird mit dem Kontaktelement gleichzeitig die Rückführung des Betätigungselementes bewerkstelligt, was zu einer Verringerung der Teileanzahl und damit der Kosten fuhrt. Zwischen den Anschlußkontakten und dem Kontaktschenkel ist eine gleitende Bewegung zueinander vorhanden, wodurch ei¬ ne Selbstreinigung der Kontakte erfolgt, und somit auf den Einsatz von hochwertigen Kontaktwerkstoffen verzichtet werden kann.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Kontaktelement V-formig federnd gebogen, und der Stutzschen¬ kel stutzt sich an einem Boden im Innern des Gehäuses unter mindestens teilweiser Anlage an dem Kontaktelement ab, und der Kontaktschenkel ragt in Richtung einer dem Boden gegen¬ überliegenden Gehauseoffnung, wobei der Kontaktschenkel eine dazu etwa senkrechte Vorspannung aufweist. Hierdurch können die mit dem Kontaktschenkel zu bewerkstelligenden Wirkungen aufgeteilt werden. Zum einen ist dies die Ruckstellkraft für das Betatigungselement, die dem Boden des Gehäuses entgegen- gerichtet ist und sich bei der Bedienung des Betätigungsele¬ mentes vergrößert. Dies bewirkt bei gedrucktem Betatigungse¬ lement auch eine höhere Anpreßkraft des Stutzschenkels auf den im Boden des Gehäuses vorhandenen Anschlußkontakt, wo¬ durch die elektrische Verbindung verbessert wird. Zum anderen wird auch eine Anpreßkraft des Kontaktschenkels auf die An- schlußontakte erreicht, was durch die senkrechte Vorspannung des Kontaktschenkels sichergestellt wird. Durch eine unter¬ schiedliche Vorspannung kann sowohl eine andere Kontaktkraft erzielt als auch auf unterschiedliche Gehausebreiten reagiert werden.

Um keinen zu hohen Anstieg der Betatigungskraft am Bedienele- ment zu erhalten und damit eine hohe Lebensdauer des Kontak¬ telementes zu erreichen, sind bevorzugt der Stutzschenkel und der Kontaktschenkel des Kontaktelementes über einen im Ver¬ hältnis zur Materialdicke großen Biegeradius miteinander ver¬ bunden.

Einen geringsten Werkstoffeinsatz für das Kontaktelement bei ausreichender Federkraft erzielt man nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß das Kontaktelement eine doppelseitig wirkende Drehschenkelfeder ist, die mittig den Stutzschenkel aufweist, an den sich beidseitig mindestens ca. eine halbe, über im Biegeradius vorliegende Wendel an¬ schließt, die an ihren Enden jeweils einen Kontaktschenkel tragt .

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht das Kontaktelement einstuckig aus einem elektrisch leitenden Runddraht, wobei der Stutzschenkel aus zwei aneinanderliegen- den Drahtstucken gebogen ist und sich an jedes Drahtstuck ei¬ ne ca. eineinhalb Wendel anschließt, wobei jede Wendel in ei- nen nach oben und außen gerichteten Kontaktschenkel übergeht, der an seinem freien Ende eine nach innen gerichtete Ab¬ winklung aufweist. Die Emstuckigkeit gewährleistet eine hohe elektrische Qualltat. Die Anwendung eines Runddrahtes senkt die Material- und Herstellkosten. Durch die zwei aneinander- liegenden Drahtstucke mit den sich anschließenden Wendeln be¬ sitzt das Kontaktelement am Boden des Gehäuses eine große Aufstutzflache, wodurch das Kontaktelement immer eine sichere Ausrichtung erhalt. Außerdem bewirkt die Abwinklung ein sau¬ beres und verhakungsfreies Gleiten an den Wanden des Gehäu¬ ses, an den Anschlußkontakten und an den Übergängen zwischen den Anschlußkontakten und dem Gehäuse.

Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß das Gehäuse aus dem Bo¬ den mit sich daran anschließenden, nahezu senkrecht dazu ste¬ henden Wanden besteht, und die Anschlußkontakte im Boden und in mindestens einer Wand vertieft emliegen, wobei zumindest in den Wanden die Anschlußkontakte niveaugleich eingebettet sind. Sonach ist das Gehäuse als Spritzteil einfach herstell¬ bar, wobei bei der Herstellung des Spritzteiles die Vertie¬ fungen für die Anschlußkontakte im gleichen Arbeitsgang her¬ gestellt werden können. Die niveaugleich mit der Oberflache der Wände im Innern des Gehäuses emgebetten Anschlußkontakte gewährleisten einen vom Schaltgefuhl nicht fühlbaren Über¬ gang.

Damit der Kontaktschalter leicht auf einer Kontaktflache zu positionieren und dort elektrisch verbindbar ist, sind zweck¬ maßigerweise die Anschlußkontakte horizontal aus dem Gehäuse herausgeführt und als Anschlußbeine zum Aufloten auf eine Leiterplatte ausgeführt. Nach einer alternativen Ausgestal¬ tung der Erfindung sind die Anschlußkontakte senkrecht aus dem Gehäuse herausgeführt und als Durchsteckbeine zum Einlo- ten in eine Leiterplatte ausgeführt. Hierbei können die Durchsteckbeine der Kontaktschalter in der Leiterplatte vor¬ handene Löcher gesteckt werden, und der Kontaktschalter ist dann durch Schwall-Löten befestigbar.

Zweckmäßigerweise sind die Anschlußkontakte als Stanzgitter hergestellt und im Gehäuse vom Kunststoff umspritzt. Hier¬ durch verkleinert sich die Teileanzahl wesentlich. Dies wirkt sich sowohl im Handling des Gehäuses aus als auch in der Lo¬ gistik für die zeitige Bereitstellung der Komponenten aus. Durch diese Maßnahme ist die Herstellung des Kontaktschalters bei gleichzeitiger Verhinderung von Montagefehlern sehr preiswert .

Um weiterhin die Teileanzahl so gering wie möglich zu halten, weist nach einer bevorzugter Weiterbldung der Erfindung das Gehäuse außermittig an zwei gegenüberliegenden Wänden je ei¬ nen Lagerzapfen auf, die in im Betätigungselement eingelasse¬ ne Lagerbohrungen eintauchen, wobei beabstandet von den La¬ gerzapfen mindestens auf einer Wand ein Anschlagzapfen vorge¬ sehen ist, der in eine Betätigungsnut eingreift.

Zum Schutz des Inneren des Kontaktschalters vor einer Ver¬ schmutzung ist bevorzugt das Betätigungselement eine das Ge¬ häuse überdeckende Schale, deren Form der Kontur des Gehäuses angepaßt ist, wobei an einem dem Boden des Gehäuses gegen¬ überliegenden Schalendeckel der Schaltstößel angeformt ist, der zwischen die Wände in das Gehäuse hineinragt und das Kon¬ taktelement beaufschlagt. Durch das Anformen des Schaltstoßel wird wiederum die Teileanzahl verringert, und der Schaltstö¬ ßel hat immer eine korrekte Lage zum Kontaktelement. Ist hingegen nur eme lineare Bedienung des Kontaktschalters erwünscht, so ist nach einer bevorzugten Alternative das Be¬ tatigungselement em Druckstoßel, der in einem am Gehäuse be¬ festigten Deckel in einer Deckelbohrung eingesetzt ist, wobei der Druckstoßel einen an der Deckelinnenwand zur Anlage kom¬ menden, im Querschnitt breiteren Schaltstoßel als die Deckel¬ bohrung aufweist. Bei gleichem Gehäuse, an dem der Deckel an den gleichen Punkten wie das Betatigungselement befestigt wird, ist somit eme Variation der Ausfuhrung des Kontakt¬ schalters möglich, bei der die gleichen Kontakt- und Schalt¬ verhaltnisse vorliegen. Der im Querschnitt breitere Schaltstoßel verhindert, daß der Druckstoßel durch die im Querschnitt kleinere Deckelbohrung herausfallt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der im Querschnitt rechteckige Schaltstoßel auf seiner dem Kontakte¬ lement zugewandten Schaltkuppe abgerundet, wobei die Schalt¬ kuppe zu den Wanden des Gehäuses, an denen der Schaltstoßel vorbeibewegt wird, leicht geneigt ist, wodurch sich zwischen der Schaltkuppe und der entsprechenden Wand des Gehäuses em Winkel ergibt, der kleiner als 90° ist. Beim Bedienen des Be¬ tätigungselementes kommt der Kontaktschenkel des Kontaktele¬ mentes nach einem bestimmten Weg auf einen in der Wand des Gehäuses eingelassenen Anschlußkontakt zu liegen. Dort muß stets, auch nach emer Abnutzung eines der Kontaktelemente, eine ausreichende Anpreßkraft vorhanden sem. Aus diesem Grunde wird über die Schräge der Schaltkuppe der Kontakt¬ schenkel leicht nach außen gedruckt.

Bei einem kleinen zurückgelegten Weg des Betätigungselementes soll, um sicherer und von den Toleranzen unabhängiger schal¬ ten zu können, der Kontaktschenkel einen in Relation dazu größeren Schaltweg zurücklegen. Daher greift zweckmaßigerwei- se der am Betatigungselement angebrachte Schaltstoßel etwa in der Mitte des Kontaktschenkels des Kontaktelementes an. Durch den großen Kontaktweg wird weiterhin eine größere Selbstrei¬ nigung der Kontaktpaarung erzielt.

Die auf das Betatigungselement ausgeübte Betatigungskraft soll so gering wie möglich sein. Da durch diese Betatigungs- kraft aber auch Einfluß auf die Kontaktkraft zwischen dem Stutzschenkel des Kontaktelementes und dem im Boden des Ge¬ häuses eingelassenen Anschlußkontakt ausgeübt wird, ist be¬ vorzugt das Kontaktelement mit seinem Stutzschenkel an dem im Boden des Gehäuses vorhandenen Anschlußkontakt angeschweißt. Ferner wird dadurch erreicht, daß das Kontaktelement nach dem Einsetzen und Verschweißen im Gehäuse fest sitzt und nicht mehr herausfallt. Das Gehäuse kann somit am Band vom Automa¬ ten bestuckt werden und in den weiteren Produktionsprozeß als Schuttgut einfließen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die in die Wände des Gehäuses eingelassenen, im Schwenkbereich des Kontaktschenkels vorhandenen und sich ge¬ genüberliegenden Anschlußkontakte eine unterschiedliche Hohe auf. Sonach schließt der Kontaktschalter zwei Strompfade zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt, wodurch der Einsatz des Kontaktschalters vielseitiger ist.

Eine noch größere Vielseitigkeit wird erreicht, wenn die An¬ schlußkontakte in einer Wand mehrere im Schwenkbereich des Kontaktelementes hmteremanderliegende Anschlußkontakte sind. Bei einer schmalen Ausbildung der Anschlußkontakte ist der Einsatz des Konaktschalters auch als Stellungsgeber für die Feststellung des Betätigungselementes möglich. Der elektrische Kontaktschalter weist einen einfachen und doch sehr sicheren Aufbau aus. Aus diesem Grund ist es auch möglich, ihn zu miniaturisieren, was natürlich sehr kosten¬ günstig ist. So weist em erfmdungsgemaßer Kontaktschalter beispielsweise eme Breite von 5 mm, eine Lange von 9,3 mm und eine Hohe von 7,5 mm oder eme Breite von 5,6 mm, eine Lange von 8,5 mm und eme Hohe von 9,1 mm auf.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke wird in der nach¬ folgenden Beschreibung anhand mehrerer Ausfuhrungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt smd, naher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht auf einen unbetatigten Kon¬ taktschalter,

Fig. 2 die Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 1 in Pfeilrichtung II,

Fig. 3 die Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 1 m Pfeilrichtung III,

Fig. 4 eine Frontansicht des Kontaktschalters gemäß Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 5 eine Frontansicht des Konaktschalters nach Fig. 4 im betätigten Zustand des Kontakt¬ schalters,

Fig. 6 einen Schnitt durch den Kontaktschalter gemäß Fig. 4 in Richtung der Pfeile VI-VI, Fig. 7 eine Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 4 in Richtung des Pfeiles VII ohne Betati¬ gungselement,

Fig. 8 einen Teilschnitt durch den Kontaktschalter gemäß Fig. 5 in Richtung der Pfeile VIII- VIII,

Fig. 9 eine Schnittansicht durch em mit einem Kon¬ taktelement bestücktes Gehäuse mit alternativ ausgestalteten Anschlußkontakten,

Fig. 10 eme weitere alternative Ausgestaltung der Anschlußkontakte gemäß Fig. 9,

Fig. 11 eine alternative Ausgestaltung des Betäti¬ gungselementes des Kontaktschalters,

Fig. 12 einen Schnitt durch den Kontaktschalter gemäß Fig. 11,

Fig. 13 eine Draufsicht auf ein Metallband zur Veran¬ schaulichung des Herstellungsverfahrens des Kontaktschalters und

Fig. 14 eine Seitenansicht auf die Darstellung nach Fig. 13 in Richtung des Pfeiles XIV.

Der elektrische Kontaktschalter besitzt em im wesentlichen rechteckiges Gehäuse 1 das aus dem Boden 2 und vier Wanden 3 (3.1, 3.2, 3.3 und 3.4) besteht, wobei dem Boden gegenüber eine Gehauseoffnung 42 vorgesehen ist. Im Innern tragt das Gehäuse 1 Anschlußkontakte 4, die im Bereich des Bodens 1 aus dem Gehäuse 1 herausgeführt smd. Weiterhin ist im Gehäuse 1 em Kontaktelement 5 vorhanden, das mit den Anschlußkontakten 4 zusammenwirkt. Em Betatigungselement 6 ist über em an zwei gegenüberliegenden Wanden 3.1 und 3.2 vorhandenes Lager 9 gehaltert und nimmt infolge der selbsttätigen Ruckstellung die Ruheposition A ein. Bei Einwirkung einer Betatigungskraft schwenkt das Betatigungselement 6 um das Lager 9 und nimmt seine Schaltposition B em. Um eme Uberbeanspruchung des Kontaktelementes 5 zu vermeiden, ist dem Betatigungselement 6 em gehausefester Anschlag 7 zugeordnet. Die Richtung des Ausschwenkens des Betätigungselementes 6 wird durch j e einen an der Wand 3.1 bzw 3.2 des Gehäuses 1 angebrachten An¬ schlagzapfen 8 begrenzt.

Im Innern des Gehäuses 1 liegen die Anschlußkontakte 4 frei. Der Anschlußkontakt 4b im Boden 2 befindet sich im Bereich des Lagers 9 und erstreckt sich in der langen Ausdehnung des Gehäuses 1 bis nahezu in die Mitte des Gehäuses 1 und in der schmalen Ausdehnung des Gehäuses 1 über die gesammte Breite des Gehäuses 1, wobei für die Langenausdehnung nur em schma¬ ler Lappen 10 vorhanden ist. An dem Anschlußkontakt 4b stutzt sich das Kontaktelement 5 mit seinem Stutzschenkel 11 ab. Weiterhin besitzt das Kontaktelement 5 einen Kontaktschenkel 12, der in emem spitzen Winkel zum Stutzschenkel 11 vor¬ liegt, wobei der Kontaktschenkel 12 über einen Biegeradius 43 mit dem Stutzschenkel 11 verbunden ist. Das Kontaktelement 5 ist federnd aufgebaut, und an seinem Kontaktschenkel 12 stutzt sich em am Betatigungselement 6 vorhandener Schalt¬ stoßel 13 ab. Dabei ist das Kontaktelement 5 selbst in der Ruheposition A bereits vorgespannt. In den Wanden 3.1 und 3.2 liegen gegenüber dem Lager 9 die Anschlußkontakte 4w frei an der Oberflache im Innern des Gehäuses 1 und erstrecken sich über eine den Schaltpunkt bestimmende Hohe und über eine bis in den Bereich des Kontaktschenkels 12 reichende Breite. Da¬ mit die Anschlußkontakte 4w in den Wanden 3.1 und 3.2 vom Kontaktschenkel 12 des Kontaktelementes 5 beaufschlagt werden können, besitzt das Kontaktelement 5 im Bereich der Kontakt¬ schenkel 12 eine Vorspannung die zu den Wanden 3.1 und 3.2 ausgerichtet ist. Das Kontaktelement 5 ist also V-formig ge¬ bogen und federnd. Dabei ist es in Richtung des Betätigungse¬ lementes 6 zwischen dem Schaltstößel 13 sowie dem Boden 2 und zwischen den Wanden 3.1 sowie 3.2 federnd eingespannt, wobei die Richtungen der Vorspannungen in etwa senkrecht zueinander verlaufen.

Das Kontaktelement 5 ist aus einem elektrisch leitenden Rund¬ draht hergestellt. Über einen im Verhältnis zur Materialstar¬ ke des Kontaktelementes 5 sehr großen Biegeradius 43 ist der Stutzschenkel 11 mit dem Kontaktschenkel 12 verbunden. Das Material im Biegeradius 43 verlauft dabei in Form einer Wen¬ del 14, wobei von den beiden Enden der Wendel 14 je ein Kon¬ taktschenkel 12 tangential abgeht. In der Mitte der Wendel 14 ist der Stützschenkel 11 herausgearbeitet. Dazu verlauft ein Drahtstück 15 ebenfalls tangential aus der Wendel 14 heraus und zwar ungefähr um 180 Grad versetzt zum Kontaktschenkel 12. Die Lange des Drahtstuckes 15 reicht fast bis zu einer an der gegenüberliegenden Wand 3.4 angeformten Sitzrampe 16, ist dort um 180 Grad umgebogen und taucht tangential wieder in die Wendel 14 ein. Zwischen dem aus den Drahtstucken 15 ge¬ bildeten Stützschenkel 11 und den Kontaktschenkel 12 liegen ca. 1 H Wendel 14. Die an der Wand 3.4 angeformte Sitzrampe 16 sorgt bereits beim Einsetzen des Kontaktelementes 5 für die ungefähre Positionierung im Gehäuse 1. Sobald das Kontak¬ telement 5 vom Betatigungselement 6 beaufschlagt wird, ver¬ schiebt es sich auf dem Boden 2, bis es zur Anlage an der Wand 3.3 kommt. Jeder Kontaktschenkel 12 trägt an seinem freien Ende eine ms Innere des Gehäuses 1 gerichtete Ab¬ winklung 17. Im Ubergangsbereich zur Abwinklung 17 liegt ein Radius vor, der an den Wanden 3.1 bzw. 3.2 anliegt, wodurch em sauberes, verhakungsfreies Gleiten des Kontaktschenkels 12 auf der jeweiligen Wand 3.1 oder 3.2, bzw. auf den An¬ schlußkontakten 4w oder den Übergängen dazwischen vonstatten geht .

Die Übergänge zwischen den Anschlußkontakten 4w und der je¬ weiligen Wand 3.1 bzw. 3.2 sollen beim Bedienen am Betati¬ gungselement 6 nicht spurbar sein. Dazu sind die Anschlußkon¬ takte 4w niveaugleich in den entsprechenden Wanden 3.1 und 3.2 eingebettet. Auch im Boden 2 ist der Anschlußkontakt 4b niveaugleich eingebettet, was für eme bessere Auflage des Kontaktelementes 5 sorgt . Das Einbetten erfolgt durch Um- spπtzen mit Kunststoff in einem Spritzwerkzeug. Em solches Spritzwerkzeug ist kostengünstig herstellbar, wenn die Wände 3 senkrecht zum Boden 2 stehen. Durch die Wände 3 hindurch smd die Anschlußkontakte 4 aus dem Gehäuse 1 entweder senk¬ recht oder horizontal herausgeführt. Außerhalb des Gehäuses 1 sind Anschlußbeine 18 zum Aufloten auf eine Leiterplatte (nicht dargestellt) oder Durchsteckbeine 19 zum Einloten in eine Leiterplatte angestanzt. Alle Anschlußkontakte 4 sind zusammenhangend als Stanzgitter 20 hergestellt, wodurch beim Positionieren im Spritzwerkzeug eine große Arbeitserleichte¬ rung erreicht wird.

Das Lager 9 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Betatigungselement 6 ist einerseits durch an den Außenseiten der Wände 3.1 und 3.2 angeformte Lagerzapfen 21 und andererseits durch entspre¬ chende am Betatigungselement 6 vorhandene, die Lagerzapfen umschließende Lagerbohrungen 22 realisiert. Um in den Bereich der Lager 7 zu kommen, ist das Betatigungselement 6 als eine das Gehäuse 1 überdeckende Schale 23 ausgebildet. Die Schale 23 besteht aus einem Schalendeckel 24 in der Form eines un¬ gleichschenkligen Prismas und aus vier senkrecht zueinander stehenden Schalenwänden 25. Die Wände 3 des Gehäuse 1 sind dem Prisma des Schalendeckels 24 zugeordnet, und drei der Schalenwande 25 verlaufen in Höhe des Bodens 2 des Gehäuses 1, wenn der Kontaktschalter sich in der Schaltstellung B be¬ findet. Die dem Lager 9 naheliegende parallele Schalenwand 25 ist kurzer und besitzt eme Anfasung 2c, damit das Betäti¬ gungselement 6 beim Schwenken um das Lager 9 die Ruheposition A erreichen kann. In den den Wanden 3.1 und 3.2 des Gehäuses 1 gegenüberliegenden Schalenwanden 25 verlauft je eine kreis- bogenformige Betatigungsnut 27, in die der am Gehäuse 1 befe¬ stigte Anschlagzapfen 8 eintaucht und den selbstruckstellen- den Weg des Betätigungselementes 6 begrenzt. In Richtung zur Innenseite besitzen die den Wanden 3.1 und 3.2 gegenüberlie¬ genden Schalenwande 25 Montagefasen 28, die am Gehäuse vor¬ handenen Lagerzapfen 21 und Anschlagzapfen 8 in Richtung zum Betatigungselement 6 Zapfenfasen 29. Die Montagefasen 28 und die Zapfenfasen 29 erleichtern die Montage des Betätigungse¬ lementes 6, das auf das Gehäuse 1 aufgeklipst wird. Am Scha¬ lendeckel 24 ist ein in das Innere des Gehäuses 1 gerichteter Schaltstößel 13 angeformt, der so breit ist, daß er bis in die Nähe der Wände 3.1 und 3.2 des Gehäuses 1 reicht und so¬ mit die Kontaktschenkel 12 des Kontaktelementes 5 beauf¬ schlagt.

Bei einer alternativen Ausfuhrung des Kontaktschalters (siehe Fig. 11 und 12) ist das Betatigungelement 6 ein Druckstößel 30. Der Druckstößel 30 wird nur linear bewegt und nimmt dabei die Stellung A oder B ein. Am Gehäuse 1 ist über die Lager¬ zapfen 21 und die Anschlagzapfen 8 ein Deckel 31 aufgeklipst, der nach dem Aufklipsen spielfrei festsitzt. Im Deckel 31 be- findet sich eme Deckelbohrung 32, durch die der Druckstoßel 30 nach außen hindurchragt. Am unteren Bereich des Drucksto- ßels 30 ist der Schaltstoßel 13 angeformt, der im Querschnitt großer als der Druckstoßel 30 bzw. die Deckelbohrung 32 ist und somit an der Deckelinnenwand 33 zur Anlage kommt. Am Bo¬ den 2 ist der Anschlag 7 angeformt, welcher den Betatigungs- weg nach innen begrenzt und somit das Kontaktelement 5 vor Beschädigung schützt. Bei dieser alternativen Ausfuhrung sind für den Kontaktschalter vier Einzelteile erforderlich, wohin¬ gegen bei der Ausfuhrung des um das Lager 9 schenkenden Betä¬ tigungselementes 6 nur drei Einzelteile erforderlich sind. Die Funktionsweise ist jedoch bei beiden Ausfuhrungen iden¬ tisch.

Der Schaltstoßel 13 ist im Querschnitt rechteckig und besitzt auf seiner schmalen, dem Kontaktelement 5 zugewandten Seite eme abgerundete Schaltkuppe 34. Die Breite des Schaltstoßels 13 reicht bis kurz vor die Wände 3.1 und 3.2 des Gehäuses 1. Auf seiner Längsseite besitzt der Schaltstoßel 13 an der Schaltkuppe 34 emen Scheitelpunkt 35, von dem ab die Schalt¬ kuppe 34 unter einem stumpfen Winkel verlauft. So ergibt sich zwischen der Wand 3.1, bzw. 3.2 und der Schaltkuppe 34 des Schaltstoßels 13 em Winkel, der kleiner als 90° ist.

Nach der Ausfuhrung des Kontaktschalters gemäß den Fig. 1 bis 8 greift der am Betatigungselement 6 angebrachte Schaltstoßel 13 etwa in der Mitte des Kontaktschenkels 12 des Kontaktele¬ mentes 5 an, wodurch sich bei einem geringen Betatigungsweg des Betätigungselementes 6 ein großer Kontaktweg des Kontakt¬ schenkels 12 ergibt.

Um eine verbesserte elektrische Verbindung zwischen dem Kon¬ taktelement 5 und dem Anschlußkontakt 4b zu erzielen, ist ein Drahtstuck 15 auf dem Lappen 10 mitttels Laserverschweißung 44 befestigt.

Gemäß der Fig. 6 ist der Anschlußkontakt 4 in der Wand 3.1 des Gehäuse 1 hoher ausgeführt als der Anschlußkontakt 4 in der Wand 3.2 des Gehäuses 1. Wenn die Kontaktschenkel 12 des Kontaktelementes 5 beaufschlagt werden, so wird zuerst der Strompfad zwischen dem Anschlußkontakt 4 im Boden 2 und dem Anschlußkontakt 4 m der Wand 3.1 geschlossen, bevor nach weiterer Betätigung auch der Strompfad mit dem Anschlußkon¬ takt 4 in der Wand 3.2 geschlossen wird. Bei der Ausfuhrung gemäß Fig. 9 erfolgt em einfaches Wechseln des Strompfades, wahrend bei der Ausfuhrung nach Fig. 10 em zweifaches Wech¬ seln des Strompfades erfolgt. Je schmaler die Anschlußkontak¬ te 4 ausgelegt sind, umso mehr Strompfade können gewechselt werden.

Der Funktion des Kontaktschalters ist im folgenden beschrie¬ ben. Beim Beaufschlagen des Betätigungselementes 6 druckt der Schaltstoßel 13 auf die Kontaktschenkel 12, welche standig mit dem im Boden 2 vorhandenen Anschlußkontakt 4 verbunden smd. Die stumpfwinklige Schaltkuppe 34 bewirkt eine geringe nach außen in Richtung der Wände 3. 1 und 3.2 wirkende Sei¬ tenkraft auf die Kontaktschenkel 12 und unterstutzt damit die bereits vorhandene gleichgerichtete Vorspannung in den Kon¬ taktschenkeln 12. Sobald ein Kontaktschenkel 12 an einen in emer Wand 3 einliegenden Anschlußkontakt 4 kommt, wird der Strompfad geschlossen. Beim weiteren Herunterdrucken des Kon¬ taktschenkels 12 bewegt dieser sich entlang des Kontaktbogens 36 auf der entsprechenden Wand 3 und öffnet oder schließt entsprechende Strompfade. Erst wenn das Betatigungselement 6 an dem Anschlag 7 zur Anlage komm, ist der Bedienungsweg be¬ endet. Auf jeden Fall erhöht sich die Ruckstellkraft für das Betatigungselement 6. Nach dem Loslassen des Betätigungsele¬ mentes 6 druckt der Kontaktschenkel 12 gegen den Schaltstoßel 13 und bewegt somit das Betatigungselement 6 in die Ruheposi¬ tion A, welche durch den Anschlagzapfen 8 mit zusammenwirken¬ der Betatigungsnut 27 oder durch den Schaltstoßel 13 mit zu¬ sammenwirkender Deckelinnenwand 33 begrenzt ist. Dabei streicht der Kontaktschenkel 12 des Kontaktelementes 5 wie¬ derum an der entsprechenden Wand 3 über alle Anschlußkontakte 4 entlang bis er seinen der Ruheposition A entsprechenden Punkt einnimmt.

In den Fig. 13 und 14 ist em Herstellungsverfahren für ein bestücktes Gehäuse 1 gezeigt. Von links kommt ein glattes me¬ tallisches Band 37 ohne Durchbruche, das in der Arbeitsstati¬ on 38 seine Ausstanzungen 39 erhalt. In der Arbeitsstation 40 erfolgt das Umbiegen im Bereich der Ausstanzungen 39, wodurch die Anschlußkontakte 4 positioniert werden, und das Stanzgit¬ ter 20 fertig ist. In der darauffolgenden Arbeitsstation 41 geschieht das Umspritzen des vorgestanzten, gebogenen Bandes 37 mit dem Gehäuse 1 in einem Spritzwerkzeug (nicht darge¬ stellt) . In einer weiteren Arbeitsstation erfolgt das Einset¬ zen des Kontaktelementes 5 über die Gehauseoffnung 42 in das Gehäuse 1 (aus Platzgrunden bereits in Arbeitsstation 40 ein¬ gezeichnet) . In weiteren, nicht dargestellten Arbeitsstatio¬ nen erfolgt die Montage des Betätigungselementes 6 und ein Vortrennen des Stangitters 20 zur elektrischen Prüfung des Kontaktschalters. Dazu lauft das Band 37 in eine entsprechen¬ de, nicht dargestellte Prüfmaschine, in der der Kontaktschal¬ ter nach den elektrischen Erfordernissen, wie Stromdurchgang, Spannungsfall, usw. und dem Kraft-Wege-Diagramm geprüft wird. Nachdem die Prüfung abgeschlossen ist, erfolgt das Fertigs¬ tanzen des Bandes 37 mit dem gleichzeitigen Anbiegen und Stanzen der Anschlußbeine 18 oder der gewünschten Durchsteck- beine 19. Sobald der Kontaktschalter frei ist, erfolgt das automatische Sortieren in Gut- oder Schlechtteile . Dabei wird das in der Prüfmaschine ermittelte Ergebniss zum Sortieren benutzt. Die Rückschlüsse auf den dem Prüfergebniss zugeord¬ neten Kontaktschalter sind jederzeit durchfuhrbar, da die Fertigung in den einzelnen Arbeitsstationen 38, 40 und fol¬ gende stets in einem bestimmten, durch die Mittellinien 41 dargestellten Raster erfolgen.

Claims

Patentansprüche

Elektrischer Kontaktschalter, insbesondere Mikroschal- ter für Kraftfahrzeuge, mit einem Anschlußkontakte tra¬ genden und ein Kontaktelement aufnehmenden Gehäuse, an dem em mit emem Schaltstoßel versehenes und damit auf das Kontaktelement wirkendes Betatigungselement gela¬ gert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktele¬ ment (5) mindestens einen an einem Anschlußkontakt (4) sich abstutzenden Stutzschenkel (11) und mindestens ei¬ nen das Betatigungselement (6) ruckfuhrenden sowie etwa senkrecht dazu Anschlußkontakte (4) beaufschlagenden Kontaktschenkel (12) aufweist.

Elektrischer Kontaktschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (5) V-formig federnd gebogen ist, der Stutzschenkel (11) sich an einem Boden (2) im Innern des Gehäuses (1) unter mindestens teilweiser Anlage an dem Kontaktelement (5) abstutzt und der Kontaktschenkel (12) in Richtung einer dem Boden (2) gegenüberliegenden Gehauseoffnung (42) ragt, wo¬ bei der Kontaktschenkel (12) eine dazu etwa senk¬ rechte Vorspannung aufweist.

Elektrischer Kontaktschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzschenkel (11) und der Kontaktschenkel (12) des Kontaktelementes (5) über einen im Verhältnis zur Mateπaldicke großen Biegeradi- us (43) miteinander verbunden sind.

4. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement

(5) eme doppelseitig wirkende Drehschenkelfeder ist, die mittig den Stutzschenkel (11) aufweist, an den sich beidseitig mindestens ca. eine halbe, über im Biegera- dius (43) vorliegende Wendel (14) anschließt, die an ihren Enden jeweils einen Kontaktschenkel (12) tragt.

5. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement (5) einstuckig aus einem elektrisch leitenden Runddraht besteht, wobei der Stutzschenkel (11) aus zwei aneinan- derliegenden Drahtstucken (15) gebogen ist, und sich an jedes Drahtstuck (15) eine ca. eineinhalb Wendel (14) anschließt, wobei jede Wendel (14) in einen nach oben und außen gerichteten Kontaktschenkel (12) übergeht, der an seinem freien Ende eme nach innen gerichtete Abwinklung (17) aufweist.

6. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus dem Boden (2) mit sich daran anschließenden, nahezu senkrecht dazu stehenden Wanden (3) besteht, und die Anschlußkontakte (4) im Boden (2) und in mindestens ei¬ ner Wand (3) vertieft einliegen, wobei zumindest in den Wanden (3) die Anschlußkontakte (4) niveaugleich einge¬ bettet sind.

7. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte

(4) horizontal aus dem Gehäuse (1) herausgeführt und als Anschlußbeine (18) zum Aufloten auf eine Leiter¬ platte ausgeführt sind.

8. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte (4) senkrecht aus dem Gehäuse (1) herausgeführt und als Durchsteckbeine (19) zum Einloten in eine Leiterplatte ausgeführt sind.

9. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte

(4) als Stanzgitter (20) hergestellt und im Gehäuse (1) vom Kunststoff umspritzt smd.

10. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) au¬ ßermittig an zwei gegenüberliegenden Wanden (3.1, 3.2) je einen Lagerzapfen (21) aufweist, die in im Betati¬ gungselement (6) eingelassene Lagerbohrungen (22) ein¬ tauchen, wobei beabstandet von den Lagerzapfen (21) mindestens auf einer Wand (3.1, 3.2) ein Anschlagzapfen

(8) vorgesehen ist, der in eine Betatigungsnut (27) eingreift.

11. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsele¬ ment (6) eine das Gehäuse () überdeckende Schale (23) ist, deren Form der Kontur des Gehäuses (1) angepaßt ist, wobei an einem dem Boden (2) des Gehäuses (1) ge¬ genüberliegenden Schalendeckel (24) der Schaltstoßel

(13) angeformt ist, der zwischen die Wände (3.1, 3.2) in das Gehäuse (1) hineinragt und das Kontaktelement

(5) beaufschlagt.

12. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Betatigungsele¬ ment em Druckstoßel (30) ist, der in einem am Gehäuse

(1) befestigten Deckel (31) in einer Deckelbohrung (32) eingesetzt ist, wobei der Druckstoßel (30) einen an der Deckelinnenwand (33) zur Anlage kommenden, im Quer¬ schnitt breiteren Schaltstoßel (13 als die Deckelboh¬ rung (32) aufweist.

13. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der im Querschnitt rechteckige Schaltstoßel (13) auf seiner dem Kontakte¬ lement (5) zugewandten Schaltkuppe (34) abgerundet ist, wobei die Schaltkuppe (34) zu den Wanden (3.1, 3.2) des Gehäuses (1), an denen der Schaltstoßel (13) vorbeibe¬ wegt wird, leicht geneigt ist, wodurch sich zwischen der Schaltkuppe (34) und der entsprechenden Wand (3.1, 3.2) des Gehäuses (1) ein Winkel ergibt, der kleiner

14. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der am Betatigungs¬ element (6) angebrachte Schaltstoßel (13) etwa in der Mitte des Kontaktschenkels (12) des Kontaktelementes

(5) angreift.

15. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktelement

(5) mit seinem Stutzschenkel (11) an dem im Boden (2) des Gehäuses (1) vorhandenen Anschlußkontakt (4) ange¬ schweißt ist.

16. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Wände

(3) des Gehäuses (1) eingelassenen, im Schwenkbereich des Kontaktschenkels (12) vorhandenen und sich gegen¬ überliegenden Anschlußkontakte (4) eme unterschiedli¬ che Hohe aufweisen.

17. Elektrischer Kontaktschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontak¬ te (4) in einer Wand (3) mehrere im Schwenkbereich des Kontaktelementes (5) hmteremanderliegende Anschluß¬ kontakte (4) sind.