DE1807198C - Schnappschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schnappschalter mit einer einstückigen, zweischenkligen Schnappfeder aus Blattfederwerkstoff, deren Schenkel an ihren freien Enden in einer die Feder verspannenden Lage gehalten sind und die einen die Schenkel verbindenden Steg aufweist, der mit einem Betätigungsglied zusammenwirkt und als Kontaktträger dient.

Bei einem bekannten elektrischen Schnappschalter mit einer einstückigen, zweischenkligen Schnappfeder ist diese in Form von zwei nebeneinanderliegenden U-Biigeln ausgebildet, deren benachbarte parallele Innenschenkel durch Auseinanderdrücken verspannt werden und deren Außenschenkel durch einen Steg miteinander verbunden sind. Die Innenschenkel werden in an sich bekannter Weise durch einen einzigen Spreizbolzen nach außen gedruckt, derart, daß der Sprei/bolzen eine Verwindung der Innenschenlcel nach beiden Richtungen herbeiführen kann. Zugleich dient der Spreizbolzen für die Schnappfeder als Hai- ao terung. Bei dieser an den Enden der Innenschenkel gehalterten Schnappfeder wirkt der Betätigungsdruck auf den gekrümmten Teil des einen U-Bügels, so daß ein an der Verbindungsstelle des anderen U-Bügels mit dem Steg angeordnetes Kontaktstück aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung bewegbar ist. Nach Aufheben des Kontaktdruckes kehrt das Kontaktstück in seine Ruhelage selbsttätig zurück.

Die Nachteile dieses elektrischen Schnappschalters liegen einerseits darin, daß die Schnappfeder für einen Artikel der Massenfertigung noch zu kompliziert ausgebildet ist, und daß andereiseits das Kontaktstück nur eine stabile Schaltstellung hat.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Schalter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der trotz eines einfacheren Aulbaus gegenüber den bekannten Schnappschaltern mehr Schaltmöglichkeiten und damit einen grö3eren Einsatzbereich gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Schenkel der Feder einen Winkel einschließen und ihre freien Enden in gespritzem oder Zusammengedrücktem Zustand festgehalten sind, wodurch die Schenkel eine Verspannung erhalten, dciitrt, daß sie selbst bzw. der sie verbindende Steg etwa um die Körperachse der Feder wechselweise in zwei stabile Schaltstellungen kippbar sind.

Zu diesem Zweck besteht zum einen die Möglichkeit, daß die mit kleincrem Abstand zueinander liegenden Enden der Federschenkcl festgehalten sind, z. B. am Schaltergehäuse, und daß der die anderen Federenden verbindende Steg W-förmig durchgebogen ist und als Sehaltwippe dient.

Zum anderen können die mit größerem Abstand zueinander liegenden Enden der Fcderschcnkei festgehalten sein, und kann im Bereich der Verbindung*- Meile der anderen Enden der Fcderschcnkei quer ni diesen ein Steg angeformt sein, der an der Oberseite ein W-förmig ausgebildetes Schaltelement trägt und zusammen mit diesem eine Sehaltwippe bildet.

Der crfiiulungsgemäße Schalter hat den Vorteil, daß durch die winklige Anordnung der Fcderschcnkei und die Art ihrer Vorspannung diese sich wechselweise um die Körperachse der Schnappfeder aufiind abbcwcgen können bzw. der sie verbindende Steg hin- und hergekippt werden kann, wodurch sich zwei stabile Schaltstellungen ergeben. Die Schaltstellungen können nur auf Grund eines erneuten Schaltirnpulses eines mit dem Steg zusammenarbeitenden Betätiuungsgliedes umgeschaltet wenden. Die erforderlichen Kontaktkörper können dabei auf den Schenkeln selbst oder an den Enden des Steges angebracht sein.

Auf der dem Betätigungsglied abgekehrten Seite der Feder ist für diese in der Wirkungslinie des Betätigungsgliedes am Gehäuse eine Abstützung angeordnet, die ein einwandfreies Umschalten der Schnappfeder gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Ausbildung der Abstützung als Kontaktkörper, über den während des Umschaltvorganges zeitweise ein zusätzlicher Stromkreis geschlossen werden kann. Bei der Verwendung des Schnappschalters in einem Kraftfahrzeug kann der als Abstützung ausgebildete Kontaktkörper dazu dienen, den Fernlichtstromkreis zur Abgabe von Lichthupensignalen zeitweise zu schließen.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sind an jedem seitlichen Ende des Steges etwa in vertikaler Richtung Arme angebogen, die mit einem vertikal geführten Betätigungsglied oder der Grundplatte mittelbar oder unmittelbar zusammenwirken. Diese Arme können U-förmig ausgebildet sein, wobei ihre äußeren Schenkel über die Unterseite des Steges hinausragei und sich wechselweise auf einer gehäusefesten Platte abstützen. Auf der dem Betätigungsglied zugekehrten Seite der Feder ist dabei in der Mitte des Steges ein Isolierkörper angeordnet, der mit dem Betätigungsglied zusammenwirkt. Zweckmäßigerweise ist zur Führung der Arme die Platte seitlich mit hochgestellten Rändern versehen.

Durch diese Maßnahme arbeitet der Schnappschalter in seiner Funktion ebenfalls noch als Wippenschalter, doch das mit dem Steg zusammenwirkende Betätigungsglied braucht keine seitlich ausfedernde Bewegung zu maciicn, wie es bei einem Steg mit W-förmiger Einprägung notwenüig ist.

Wird der elektrische Schnappschalter beispielsweise als Umschalter in einem Relais verwendet, so kann bei W-förmig durchgebogenem Steg der Anker des Relais der Träger des mit der Schnappfeder zusammenwirkenden blattfederartigen Betätigungsgliedes sein.

Bei der weiteren Ausführung, bei der ein Isolierkörper in dei Mitte des Steges angeordnet ist, kann der Anker selbst als Betätigungsglicd dienen, da diese nur eine etwa senkrechte Bewegung zur Ebene des Steges ausführen muß.

An Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen wird der Gegenstand nach den Ansprüchen bcowhricbeii. Es zeigt

F i g. I eine Schnappfeder in entspannter Lage.

Fig. 2 die Schnappfeder gemäß Fig. 1 in eingespannter I.nge bei Verwendung in einem Schaltrclais,

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 2 in Seitenansicht,

Fig. 4 eine Darstellung gemäß Fig. 2 in Draufsicht,

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schnappfeder in eingespannter Lage,

Fig. 6 eine Darstellung der Anordnung gemäß F i g. 5 in Pfeilrichtung A,

Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schnappfeder in eingespannter Lage und

Fig. 8 eine Darstellung der Anordnung gemäß F i «. 7 in Pfeilrichtung B.

In der Fig. I ist eine zweischenklige Schnappfeder 11 in entspannter Lage dargestellt. Sie besteht aus

zwei winklig zueinander liegenden Schenkeln 12, deren mit kleinerem Abstand zueinander liegende linden frei beweglich und mit Befestigungslüchern

13 versehen sind. Die mit größerem Abstand voneinander liegenden Enden der Sehenkel 12 sind durch einen Steg 14 verbunden, der in seiner Mitte W-Iörniig durchgebogen ist (Fig. 2) und an seinen äußeren Abschnitten Kontaktkörper IS und 16 trägt. Die Befestigungslöcher 13 sind so in den freien Enden der Schenkel 12 angeordnet, daß sie sich bei überlappten Schenkelenden decken.

Die F i g. 2, 3 und 4 zeigen eine in ein Relais eingebaute Schnappfeder 11. Die freien Enden der Federschenkel 12 liegen übereinander und sind durch Niete an einer Grundplatte 17 befestigt. Das Übereinanderlegen der Schenkelenden (Fig 4) durch Zusammendrücken hat zur Folge, daß in den äußeren Randzonen der Schenkel Zugspannungen und in den inneren Randzonen der Schenkel Druckspannungen entstehen, die einen instabilen Zustand der Feder hervorrufen. Um diese Spannungen auszugleichen, verwindet sich die Schnappfeder, indem der eine Federschenkel nach unten und der andere nach oben symmetrisch zur Körperachse der Schnappfeder ausweichen, bis sie eine stabile Lage erreicht haben. Das bedeutet, daß der die Enden der Federschenkel verbindende Steg in die eine oder andere Schräglage gelangt, was jeweils einer stabilen Schaltstellung entspricht.

Wie in der F i g. 2 dargestellt, kommen dabei die Kontaktkörper 15 und 16 wechselweise mit ihnen zugeordneten festen Gegenkontaktstücken 18 und 19 in Verbindung.

Das in den Fig. 2, 3 und ^ dargestellte Relais besteht im wesentlichen aus einer Spule 20 mit einem Kern 21 und einem rahmenförmigen Anker 22, der ledernd am Kern 21 gelagert ist. Die Spule 20 und tier Kern 21 sind auf c'.cr Grundplatte 17 gehalten. An einer Traverse 24 des Ankers 22 ist eine Blattleder 25 senkrecht zu diesem angebracht und an ihrem freien Ende zu einem Schaltnocken ausgebildet, der mit der W-förmigen Durchbiegung des Steges 14 der Schnappfeder 11 zusammenwirkt. Auf Grund eines elektrischen I.npulses zieht der Kern 21 den Anker 22 an, so daß der Schaltnocken .13 in eine der Vertiefungen der W-förmigen Durchbiegung des Steges

14 gleitet und üie Schnappfeder 11 über ihre Totpunktlage schaltet, so daß diese in ihre andere stabile Schaltstellung umspringt.

Um ein unkontrolliertes Ausweichen des Steges in vertikaler Richtung auf Grund der langen Feder-Schenkel zu verhindern, ist auf der Grundplatte 17 Im Bereich des Steges 14 eine Abstützung 26 vorgesehen, die nach oben zugespitzt und in der Verlängerungslinie der Blattfeder 25 angeordnet ist. Auf diese V/eise wird der Schaltvorgang wesentlich erleichtert.

Zum kurzzeitigen Schalten eines weiteren Stromkreises, während der Anker in angezogener Lage verharrt, ist an Grundplatte und Anker der Kontakt 27, 28 angebracht.

Ein weite-es Ausführungsbcispiei ist in den F i g. 5 und 6 dargestellt. Die¹ Schnappfeder 30 besteht ebenfalls aus winklig zueinander liegenden Schenkeln 12, wobei jedoch die mit größerem Abstand zueinander liegenden, gespreizten Schenkelendcn auf einer Grundplatte 17 mittels Nieten befestigt sind. Quer zu den anderen miteinander verbundenen Schenkclcnden ist ein Steg 31 ausgebildet.

Die üefestigungslöcher der Grundplatte 17 haben dabei einen größeren Absland voneinander als die entsprechenden Befestigungslöcher in den freien Schenkeln der Schnappfeder 30, so daß erst durch Spreizen der Schenkelenden die Befestigungsfeder zur Deckung gebracht und die Schenkel in dieser Lage durch Niete festgehalten werden können Auf diese V/eise entstehen in den inneren Riindzonen der Schenkel 12 Zugspannungen und in den äußeren

»o Randzonen der Schenkel 12 Druckspannungen, so daß die L«ge in der Ebene für die Feder 30 instabil wird, und diese sich um ihre Mittelachse verwindet. Das b-deutet, daß der Steg 31 sich um die Mittelachse der Schna "«pfeder 30 in die eine oder andere

Schräglage kippt, was jeweils einer stabilen Schaustellung entspricht. Bei dieser Anordnung sind wegen eines höheren Kontaktdruckes die Kontaktkörper 32 und 33 direkt auf den Federschenkeln 12 angebracht und wirken mit Gegen! untakten 34 und 35 zusam-

ao men, die mit Anschlußstei kern 36 und 37 in Verbindung stehen. Die Kontaktkörper 32 und 33 können aber auch auf dem Steg 31 angebracht sein.

Auf der den Kontaktkörpern 32 und 33 abgekehrten Seite ist auf dem Steg ein Schaltglied 38 mit einem

as W-färmigcn Profil angeordnet, das mit einem nicht dargestellten Betätigungsglied ähnlich 25 in F i g. 3 zusammenwirkt.

In der Mitte des Steges bzw. in der Vcrlängerungslinie des Betätigungsgliedes ist ebenfalls eine Ab-Stützung 26 vorgesehen, durch die ein einwandfreies Umschalten der Schnappfeder 30 gewährleistet ist.

Die in den Fig. 7 und 8 gezeigte Schnappfeder 40 ist von der gleichen Art wie die in den F i g. 5 und 6 beschriebene, jedoch ist bei dieser Ausführung weder der Steg mit einer W-förmigen Durchbiegung versehen noch ist ein Schaltglied 38 mit einem W-fcirmigen Profil darauf angebracht, sondern in dei Mitte des Steges 42 ist ein Isoliernocken 41 ange ordnet, der mit einem Betätigungsglied zusammenwirkt:, das nur in vertikaler Richtung beweglich ist Im Gegensatz dazu müssen üie Beiätigungsglieder dci beiden vorher beschriebenen Ausführungen zur vertikalen Bewegung auch noch eine seitlich federnde Belegung ausfuhren. Das bedeutet, daß zur Betäti gung dei Schnappfeder 40 der Anker eines Relais un mittelbar benutzt werden kann.

Um ein Umkippen u_r Schnappfeder 40 in die eine oder andere stabile Schaltstellung zu erreichen, sine

5··> an den seitlichen Enden des Steges 42 U-förmigi Arme 43 angebogen, deren äußere Schenkel über dii Unterseite des Steges 42 hinausragen. Unterhalb de; Steges 42 ist auf der Grundplatte 17 eine Aufschlag platte 44 angeordnet, deren Breite dem Abstand de äußerer Schenkel der U-förmigen Arme 43 angepaß ist, und die an ihren seitlichen Enden zur Führunj der Schenkel der U-förmigen Arme 43 hochgestellt! Ränder 45 aufweist. Unmjttelbar neben den hochgc stellten Rändern 45 der Aufschlagplatte 44 sind ii der Grundplatte 17 Vertiefungen bzw. Durchbrüchi 46 angeordnet, in die die Schenkel der Arme 43 ein greifen können.

Ebenfalls in der Verlängerungslinie des Betäti gungsgliedcs ist auf der Grundplatte 17 eine Ab Stützung 26 vorgesehen, die vorteilhafterweise al Kontaktniet ausgebildet ist. Auf diese Weise kann be Betätigung der Schnappfeder 40, die einen Gegenkon taktniet 47 trägt, während des Umschaltvorgangcs eil

kurzzeitiges Schließen eines weiteren Stromkreises erreicht werden.

Ist die Schnappfeder 4· beispielsweise in ein Relais eingebaut, so kann auf Grund eines elektrischen Impulses der angezogene Anker mittelbar oder un- S mittelbar auf den Isoliernocken aufsetzen und dadurch den Steg 42 nach unten drücken. Dabei stützt sich einer der Schenkel der Arme 43 hinter einem Rand 45 der Aufschlagplatte 44 ab, so daß sich der Schenkel des anderen Annes 43 an der Aufschlagplatte vorbei in die entsprechende Vertiefung 46 bewegt, was zur Folge hat, daß die Schnappfeder 40 in ihre andere Schaltstellung umspringt.

Nach Beendigung des Schaltvorganges bzw. nach deni Abheben des nicht dargestellten Betätigungsgliedes bewegt sich der Steg 42 bis in eine Bereitschaftsstellung zurück und der Außenschenkel des Armes der konktaktgebenden Seite in die Lage hinter den Rand 45 entsprechend der Lage des Armes 43 rechts in Fig. 8, ohne jedoch den geschlossenen Kontakt zu öffnen, so daß beim nächsten elektrischen Impuls der Schenkel des anderen U-förmigen Armes sich hinter einem Rand 45 auf der Aufschlagplatte 44 abstützt und der Schenkel des ersten Armes 43 sich an dem Rand 45 vorbeibewegt und in die Vertiefung 46 as eingreift. Dabei werden die geschlossenen Konktakte geöffnet und die bis dahin geöffneten Kontakte geschlossen.

Ein derartiger elektrischer Schnappschalter kann in Kraftfahrzeugen zur Schaltung des Fernlichtes und des Abblendlichtes eingesetzt werden. Dabei ist ein Kontaktpaar dem Abblendlicht und das andere Kontaktpaar dem Fernlicht zugeordnet. Die ebenfalls als Kontakt ausgebildete Abstützung 26, die unmittelbar mit dem Pluspol einer Spannungsquelle verbunden ist, und während eines Umschaltvorganges der Schnappfeder 49 nur zeitweise geschlossen ist, kann zur Abgabe von LJchthnpensignalen eingesetzt werden.

Patentschutz wird nor begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückbeziehung.

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Claims (9)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Scpschalter mit einer einstückigen, zweischenkligen Schnappfeder aus Blattfederwerkstoff, deren Schenkel an ihren freien Enden in einer die Feder verspannenden Lage gehalten sind, und die einen die Schenkel verbindenden Steg aufweist, der mit einem Betätigungsglied zusammenwirkt und als Kontaktträger dient, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel (12) der Feder (11, 30, 40) einen Winkel einschließen und ihre freien Enden in iem oder zusammengedrücktem Zustand festgehalten sind, derart, daß die Schenkel (12) eine Verspannung erhalten, daß sie selbst bzw. der sie verbindende Steg (14, 31, 42) etwa um die Körperachse der Feder (11, 30, 40) in zwei stabile Schaltstellungen kippbar sind.

2. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit kleinerem Abstand zueinander liegenden Enden der einen Winkel einschließenden Schenkel (12) der Feder (H) festgehalten sind, und daß der die anderen Federenden verbindende Steg (14) W-förmig durchgebogen ist und als Schaltwippc dient.

3. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit größerem Abstand zueinander liegenden Enden der einen Winkel einschließenden Schenkel (12) der Feder (30, 40) festgehalten sind und im Bereich der Verbindungsstelle der anderen Enden der Federschenkel quer zu diesen ein Steg (31. 42) angeformt ist, der an der Oberseite ein W-förmig ausgebildetes Schaltglied (38) trägt und zusammen mit diesem eine Schaltwippe bildet.

4. Elektrischer Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkörper (15, 16 und 32, 33) im Bereich der Federschenkel (12) angeordnet sind.

5. Elckuischer Schnappschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Betätigungsglied (25) abgekehrten Seite der Feder (11, 30, 40) für diese in der Wirkungslinie des Betätigungsgliedes am Gehäuse (17) eine Abstützung (26) angeordnet ist.

6. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (26) nur während des Umschaltvorganges mit dem Steg in Verbindung steht und als Kontaktkörper ausgebildet ist.

7. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den seitlichen Enden des Steges (42) etwa in vertikaler Richtung federnde Arme (43) angebogen sind als Anschläge eines vertikal geführten Betätigungsgliedes.

8. Elektrischer Schnappschalter na h Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (43) U-förmig ausgebildet sind und ihre äußeren Schenkel über die Unterseite des Steges (42) hinausragen und wechselweise auf einer gehäusefesten Aufschlagplatte (44) abstützen, und auf der dem Betätigungsglied zugekehrten Seite der Feder

(40) in der Mitte des Steges (42) ein Isoliernocken

(41) angeordnet ist, der mit dem Betätigungsglied zusammenwirkt.

9. Elektrischer Schnappschalter nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlagplatte (44) seitlich hochgestellte Ränder (45) zur Führung der Arme (43) aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen