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Elektrischer Schalter, insbesondere Lenkstockschalter für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere einen
Lenkstockschalter für Kraftfahrzeuge, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs
1 aufweist.
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Derartige elektrische Schalter werden in Kraftfahrzeugen zur Steuerung
einer Reihe von elektrischen Systemen verwendet. So zeigen z. B. die DE-OS 24 32
060 oder die DE-OS 23 07 855 einen Schalter mit den erwähnten Merkmalen. Quer zum
Schalthebel erstreckt sich eine Kontaktbrücke, die nicht direkt am Schalthebel,
sondern an einem vom Schalthebel linear verschiebbaren Druckstück anliegen. Die
Kontaktbrücke ist durch Federkraft gegen das Druckstück und damit gegen den Schalthebel
vorgespannt. Die Federkraft kann dabei wie in der DE-OS 23 07 855 durch die Kontaktbrücke
selbst oder wie in der DE-OS 24 32 060 auch durch ein zusätzliches Federelement
erzeugt werden.
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In den genannten Druckschriften dient die Kontaktbrücke zur Umschaltung
zwischen dem Fernlicht und Abblendlicht der Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs und
verbindet in den entsprechenden Schaltstellungen des Schalthebels jeweils zwei Festkontakte
miteinander. Neben der Kontaktbrücke für das Fern- und Abblendlicht ist eine weitere
Kontaktbrücke vorgesehen, die betätigt wird, wenn der Schalthebel, von der Schaltstellung
Fernlicht ausgesehen, über die Schaltstellung Abblendlicht hinaus in eine selbstauslösende
Schaltstellung verschwenkt wird. Solange die Kontaktbrücke zwei ihr zugeordnete
Festkontakte miteinander verbindet, solange also der Schalthebel in der entsprechenden
Position gehalten wird, leuchtet das Fernlicht auf. Man bezeichnet dies als Lichthupe.
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Auch aus dem DE-GM 72 26 185 ist ein elektrischer Schalter mit den
Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Insgesamt sind zwei bewegliche
Kontaktfedern vorhanden, die jedoch direkt am Schalthebel anliegen und vornehmlich
zur Steuerung von Wischer- und Waschanlagen eines Kraftfahrzeuges umgeschaltet werden.
Abgesehen von den konstruktiven Unterschieden und dem Einsatz für unterschiedliche
elektrische Systeme ist den bekannten elektrischen Schaltern gemeinsam, daß in einer
Schaltstellung des Schalthebels nur eine Kontaktbrücke und in einer anderen Schaltstellung
beide Kontaktbrücken die entsprechenden Festkontakte miteinander verbinden.
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Gegenüber dem betrachteten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung,
einen
elektrischen Schalter zu schaffen, der zwar die gleichen Schaltfunktionen wie die
bekannten Schalter erfüllt, jedoch kostengünstiger gefertigt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schalter, der die Merkmale
aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, dadurch gelöst, daß die Kontaktbrücke
in einer Schaltstellung des Schalthebels zwei Festkontakte und in einer anderen
Schaltstellung des Schalthebels drei Festkontakte miteinander verbindet. Durch eine
derartige Ausbildung ist es bei einem Schalter gemäß der Erfindung möglich, alle
Kontaktverbindungen, die zur Erfüllung der verschiedenen Schalt funktionen notwendig
sind, mit einer einzigen Kontaktbrücke auszuführen. Gegenüber den bekannten Schaltern
wird damit eine Kontaktbrücke eingespart, so daß sich die Montage vereinfacht und
schon dadurch Kosten eingespart werden. Eine weitere Kostensenkung ergibt sich unter
Umständen dadurch, daß für die eine Kontaktbrücke weniger Material benötigt wird
als bei der Verwendung von zwei Kontaktbrücken in den bekannten Schaltern.
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Ein elektrischer Schalter mit den Merkmalen aus dem Anspruch 1 kann
in vorteilhafter Weise gemäß den Unteransprüchen weitergebildet werden. So bringen
es die Schaltaufgaben, die ein erfindungsgemäßer elektrischer Schalter meist zu
erfüllen hat, mit sich, daß unabhängig von den Schaltstellungen demselben Festkontakt
entsprechend den Schaltstellungen verschiedene Gegenkontakte zugeordnet sind, wie
dies auch aus dem Stand der Technik ersichtlich ist. Es ist dann günstig, wenn die
Kontaktbrücke gemäß Anspruch 2 mit diesem Festkontakt dauernd verbunden ist. Liegt
die Kontaktbrücke dabei direkt am Festkontakt an, so wird z. B. eine teure Kupferlitze
als Verbindung zwischen der Kontaktbrücke und dem Festkontakt eingespart.
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Der Aufbau des Schalters und die Anordnung der Kontaktbrücke und der
Festkontakte zueinander wird besonders einfach, wenn die Schaltstellung, in der
die Kontaktbrücke drei Festkontakte beaufschlagt, benachbart zu einer Schaltstellung
liegt, in der die Kontaktbrücke lediglich zwei Festkontakte miteinander verbindet.
Dies kann bei einem erfindungsgemäßen Schalter auf günstige Weise nach Anspruch
4 dadurch erreicht werden, daß der Schalthebel aus einer Raststellung in eine erste
Richtung in mindestens zwei Schaltstellungen verschwenkbar ist und daß die Kontaktbrücke
in der ersten seitlichen Stellung zwei Festkontakte und in der folgenden Stellung
drei
Festkontakte miteinander verbindet. Die Schaltstellung, in
der drei Festkontakte überbrückt sind, folgt also in Einschaltrichtung auf die Schaltstellung,
in der mlr zwei Festkontakte miteinander in Verbindung stehen.
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Die Ansprüche 5 bis 8 beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen
eines erfindungsgemäßen Schalters, die mit der vorhandenen Kontaktbrücke eine funktionsgerechte
Steuerung der Waschanlagen für die Front- und Heckscheibe und der Wischeranlage
für die Heckscheibe eines Kraftfahrzeugs erlauben. In den Ansprüchen 9 und 10 ist
ausgeführt, wie der Ubergang der Kontaktbrücke in die Position, in der sie als Dreierbrücke
dient, auf günstige Weise bewerkstelligt werden kann. So ist es nach Anspruch 10
vorteilhaft, wenn die Kontaktbrücke an verschiedenen Abschnitten die Kontaktstellen
trägt, mit denen sie in der ersten und in der zweiten seitlichen Stellung die Festkontakte
beaufschlagt, wenn zuerst die eine Kontaktstelle durch eine Federelement gegen den
zugehörigen Festkontakt gedrückt wird und wenn die zweite Kontaktstelle in einer
deutlich veränderten Bewegung der Kontaktbrücke an den ihr zugeordneten Festkontakt
gelangt.
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Die Ansprüche 11 bis 16 enthalten die Ausführung eines erfindungsgemäßen
elektrischen Schalters, in der die Kontaktbrücke ein im wesentlichen rechteckförmiger
Blechstreifen ist, und vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Ausführung. Gemäß Anspruch
11 befinden sich die beiden Kontaktstellen, mit denen die Kontaktbrücke in der Position,
in der sie eine Dreierbrücke ist, die Festkontakte berührt, mit denen sie nicht
dauernd verbunden ist, an oder zumindest in der Nähe der beiden Enden der Kontaktbrücke.
Diese Enden sind dabei die verschiedenen Abschnitte aus Anspruch 10. Nach der Berührung
zwischen der ersten Kontaktstelle und dem zugehörigen Festkontakt wechselt die Schwenkachse
der Kontaktbrücke vom ersten Ende zum zweiten Ende. Dies ergibt dabei die deutlich
veränderte Bewegung. Eine derartige Bewegung wird nach Anspruch 12 auf einfache
Weise dadurch erreicht, daß sich an der vom Schalthebel abgewandten Seite der Kontaktbrücke,
und zwar zwischen der Stelle, die der Schalthebel direkt oder indirekt beaufschlagt,
und der ersten Kontaktstelle, und am Schaltergehäuse eine Feder abstützt. Diese
Feder spannt auch die Kontaktbrücke gegen den Schalthebel hin vor.
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Während die Ansprüche 11 und 12 in erster Linie Weiterbildungen des
verbindtmgsgemäßen Schalters enthalten, durch die bei einer rechteck- bzw.
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streifenförmigen Kontaktbrucke eine sichere Funktion der Kontaktanordnung
in die eine Richtung gegeben wird, bezieht sich der Anspruch 13 auf eine
Weiterbildung
des Schalters, durch die die streifenförmige Kontaktbrücke auch bei einer Umschaltung
in die andere Richtung noch Schaltfunktionen erfüllen kann. Dies wird dadurch erreicht,
daß sich auf der dem Schalthebel abgewandten Seite der Kontaktbrücke unterhalb des
Endes der Kontaktbrücke, an dem die erste Kontaktstelle sitzt, ein Festkontakt befindet,
daß die Kontaktbrücke bei einer Bewegung aus der Raststellung in die Stellung, in
der dieser Kontakt von ihr beaufschlagt wird, wenigstens in der Nähe ihres anderen
Endes eine feste Schwenkachse besitzt und daß die Kontaktbrücke aus dünnem Federmaterial
gefertigt ist. Eine derartige Konstruktion bringt es mit sich, daß die Kontaktfeder
zunächst um die Schwenkachse bewegt wird, ohne daß sich dabei ihre Form verändert,
insbesondere ohne daß sie dabei durchgebogen wird. Erst wenn die Kontaktbrücke mit
ihrem einen Ende gegen den zusätzlichen Festkontakt gestoßen ist, wird sie, um den
nötigen Kontaktdruck und die nötige Kontaktsicherheit zu erhalten, durchgebogen.
Es handelt sich also bei einer derartigen Kontaktbrückenausführung um die Kombination
zwischen einer starren und einer federnden Kontaktbrücke. Der Einsatz einer solchen
Kontaktbrücke, die zunächst um eine feste Schwenkachse gedreht und erst ab Kontaktgabe
durchgebogen wird, ist auch unabhängig von den anderen Merkmalen des Anmeldungsgegenstandes
schon vorteilhaft. Wegen der geringeren Durchbiegung gegendber einseitig eingespannten
Kontaktbrücken kann die Kontaktfeder aus billigerem Werkstoff hergestellt werden,
da schlechtere Federeigenschaften ausreichen. Die Federlänge kann kürzer gehalten
werden, so daß der Schalter evtl. kleiner wird. Der mögliche größere Überhub führt
zu einem höheren Kontaktdruck.
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Die Ansprüche 17 bis 21 beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen
eines erfindungsgemäßen Schalters, in denen gemäß Anspruch 17 die Kontaktbrücke
einstückig zwei gegen den Schalthebel hin vorgespannte Schenkel aufweist, die am
einen Ende miteinander verbunden sind und sich, durch einen schmalen Schlitz voneinander
getrennt, in dieselbe Richtung quer zum Schalthebel erstrecken. Diese Kontaktbrücke
kann nun am genannten Ende an dem Festkontakt, mit dem sie dauernd verbunden ist,
befestigt sein. Es ergibt sich dabei gegenüber den Ausführungen gemäß den Ansprüchen
11 bis 16 eine verbesserte Kontaktgabe zwischen der Kontaktbrücke und dem Festkontakt
Es wird jedoch mehr Kontaktbrückenmaterial benötigt, als bei einer Ausführung mit
einer einfachen streifenförmigen Kontaktbrücke. Die beiden Schenkel der Kontaktbrücke
besitzen von der Drehachse des Schalthebels unterschiedliche Entfernungen. Wenn
sie direkt am Schalthebel anliegen, werden sie deshalb bei einer Verschwenkung des
Schalthebels um einen bestimmten Winkel
unterschiedlich weit ausgelenkt.
Um eine Deformierung des von der Drehachse weiter entfernten Schenkels zu vermeiden,
wurde dieser Schenkel gemäß Anspruch 19 noch einmal ausgespart, so daß die wirksame
Federlange ver größert und eine zusätzliche Durchfederung erreicht wird. Nach Anspruch
19 ist der betrachtete Schenkel der Kontaktbrücke durch einen Schlitz, der sich
zu dem Ende der Kontaktbrücke, an dem die beiden Schenkel miteinander verbunden
sind, öffnet, in einen ersten Schenkelabschnitt und einen vor diesem liegenden Federlappen
zweigeteilt, ist der Weg des ersten Schenkelabschnittes nach unten durch einen Anschlag
begrenzt, liegt der Federlappen am Schalthebel an, und hat der erste Schenkelabschnitt
einen Abstand vom Schalthebel. Der geschlitzte Schenkel wird also vom Schalthebel
über den Federlappen gesteuert. Wird der erfindungsgemäße elektrische Schalter nach
Anspruch 20 so weitergebildet, daß bei einer Bewegung des Schalthebels aus der Raststellung
zunächst der vom Drehpunkt entfernte Schenkel und dann der dem Drehpunkt nähere
Schenkel am zugehörigen Festkontakt anschlägt, so können sich diese Festkontakte
auf gleicher Höhe im Schalter befinden und damit auch die gleiche Form aufweisen.
Es müssen somit keine zwei verschiedenen Festkontakte hergestellt werden.
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Die Herstellungskosten eines elektrischen Schalters gemäß der Erfindung
können dadurch weiter verringert werden, daß, wie es im Anspruch 22 ausgedrückt
ist, zwischen der Kontaktbrücke und einem zugehörigen, beaufschlagbaren Festkontakt,
den Kontaktteilen, wenigstens zwei voneinander getrennte Berührungsstellen vorhanden
sind. Derzeitig werden Kontaktbrücken oder Blattfedern an den kontaktgebenden Stellen
überwiegend mit Silberkontaktnieten oder dergleichen versehen. Dies bedeutet, daß
jeweils nur durch eine Punktberührung der Strom weitergeleitet wird. Je nach Anzahl
der Schaltungen und der elektrischen Belastung kann an dieser Punktberührung schon
bald ein hoher Ubergangswiderstand auftreten, der unter Umständen zum Ausfall des
elektrischen Systems führt. Bei einem Schalter mit dem Merkmal aus dem Anspruch
22 wird nun an mindestens zwei Berührungspunkten eine Kontaktverbindung hergestellt.
Dadurch wird die Lebensdauer und Funktionssicherheit des Schalters wesentlich verbessert.
Auf den teuren Silberkontakt bzw. auf eine Silberplattierung, Versilberung oder
dergleichen kann größtenteils verzichtet werden. Daraus ergibt sich eine beträchtliche
Kosteneinsparung. Die Berührungsstellen erhält man auf einfache Weise dadurch, daß
an den Kontaktteilen, vorzugsweise der Kontaktbrücke seitlich Lappen in Richtung
auf den Gegenkontakt abgebogen sind oder dadurch, daß sich in den Kontaktteilen
Aussparungen befinden, die die Berührungsstellen
voneinander trennen.
Falls eine Kontaktbrücke nach zwei Seiten hin Festkontakte beaufschlagen kann, so
ist es denkbar, von ihrer Stirnseite her Aussparungen in sie einzubringen und die
Ansätze zwischen den einzelnen Aussparungen abwechselnd oder in Irgendeiner anderen
Folge zu einer der beiden Richtungen hin abzubiegen. Das ergibt jedoch eine große
Breite der Kontaktbrücke. Es ist deshalb günstiger den Schalter gemäß Anspruch 26
dadurch weiterzubilden, daß die Kontaktbrücke seitlich abgebogene Lappen trägt und
daß sie von der Stirnseite her mindestens eine Aussparung aufweist und die Ansätze
zwischen den Aussparungen auf einer gewissen Länge zur gegenüber den seitlichen
Lappen entgegengesetzten Richtung abgebogen sind.
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Der uebergang zwischen den Kontaktteilen kann gemäß Anspruch 27 noch
dadurch verbessert werden, daß wenigstens eines der Kontaktteile einen durch Aussparung
entstandenen, federnden Lappen aufweist, der bei Kontaktgabe an einer Stelle des
anderen Kontaktteils anliegt, und daß bei geöffneten Kontakten der Abstand zwischen
dem federnden Lappen und der entsprechenden Stelle am anderen Kontaktteil kleiner
ist als der Abstand zwischen den anderen Kontaktstellen. Bei einer derartigen Konstruktion
stellt zunächst eine Kontaktstelle die Kontaktverbindung her, während die weiteren
Kontaktauflagestellen zeitlich später in Funktionslage gebracht werden. Durch diese
Maßnahme wird die stromzu- bzw. stromabschaltende Kontaktstelle sich zwar mit der
Zeit verschlechtern, durch die übrigen Kontaktverbindungsstellen, die in diesem
Falle ohne störende Schaltfunken geschaltet werden, wird jedoch in der Funktionslage
eine einwandfreie, äußerst langlebige Kontaktverbindung hergestellt. Bei einer Ausbildung
nach Anspruch 28 ergibt sich eine stabile Auflage zwischen den beiden Kontaktteilen.
Die Ausstattung eines elektrischen Schalters mit den Merkmalen aus dem Anspruch
29 ist vor allem dann sehr vorteilhaft, wenn die Kontaktbrücke von einer mittleren
Ausgangslage nach beiden Seiten hin umgeschaltet werden kann. Es ist dann nämlich
nach beiden Seiten hin die gleiche Konstellation zwischen der Kontaktbrücke und
dem entsprechenden Festkontakt vorhanden. Eine Umschaltung nach beiden Richtungen
ist auch dann ohne Einbuße an Funktionssicherheit möglich, wenn die Festkontakte
aus Federmaterial bestehen und der federnde Lappen an ihnen ausgebildet ist.
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Mehrere erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele eines elektrischen Schalters
sowie ein zugehöriges Schaltbild sind in der Zeichnung dargestellt. Anhand der Figuren
dieser Zeichnung soll die Erfindung nun näher erläutert werden.
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Es zeigen Figur 1 eine Draufsicht auf einen geöffneten erfindungsgemäßen
Schalter mit einer Kontaktbrücke in Form eines im wesentlichen rechteckförmigen
Blechstreifens, Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 aus Figur 1, Figur
3 einen Schnitt entlang der Linie m-m aus Figur 1, in den die verschiedenen Lagen
der Kontaktbrücke in den einzelnen Schaltstellungen eingezeichnet sind, Figur 4
einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Figur 3, in dem die seitlich abgebogenen
Lappen der Kontaktbrücke zur Her stellung von zwei Kontaktstellen zwischen ihr und
dem Festkontakt besonders deutlich sichtbar sind, Figur 5 eine Draufsicht auf einen
zweiten geöffneten, erfindungsgemäßen Schalter mit einer Kontaktbrücke, die zwei
Schenkel aufweist, die am einen Ende miteinander verbunden sind, Figur 6 einen Schnitt
entlang der Linie VI-V1 aus Figur 5, Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie Im-Vil
aus Figur 5, Figur 8 ein Schaltbild zu den beiden Schalterausführungen aus den Figuren
1 bis 7, Figuren 9, 10 und 11 eine Ausführung einer Kontaktverbindung mit drei Auflage
punkten, wobei an der Kontaktbrücke ein federnder Lappen ausgebildet ist, Figuren
12 und 13 eine zweite Ausführung einer Kontaktverbindung mit drei Auflagepunkten,
bei der sich der federnde Lappen am Festkontakt befindet, und
Figuren
14 und 15 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kontaktverbindung mit drei Auflagepunkten,
bei der die Kontaktstellen an dem von der Kontaktbrücke beaufschlagbaren Festkontakt
höhenmäßig gegeneinander versetzt sind.
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Die in den Figuren dargestellten Schalter weisen ein Schaltergehäuse
20 mit einer Bodenplatte 21, die mit den Rastnasen 22 in die anderen Gehäuseteile
angeklipst ist, auf. Die Bodenplatte 21 und die Gehäusedecke 23 besitzen zwei Bohrungen
24, die miteinander fluchten und in denen mit den zwei Zapfen 25 das Schaltglied
26 in horizontaler Richtung drehbar gelagert ist. Das Schaltglied 26 liegt zwischen
der Gehäusedecke 23 und von der Bodenplatte nach oben ragenden Rippen 27, so daß
der Reibungswiderstand einer Drehung des Schaltgliedes 26 nur gering ist. Auch zwischen
der Gehäusedecke 23 und dem Schaltglied 26 können Rippen 27 vorgesehen sein.
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Das der Lagerung benachbarte Ende des Schaltgliedes 26 befindet sich
in einer Öffnung 28 an der Stirnseite 29 des Gehäuses 20. Zu dieser Seite hin öffnet
sich auch eine Aussparung 30 im Schaltglied 26, in die der Schalthebel 31 greift.
Dieser ist in den beiden seitlichen Wänden 32 der Aussparung 30 drehbar gelagert.
Die Höhe der Aussparung 30 ist größer als die Höhe des Schalthebels 31, so daß dieser
in vertikaler Richtung verschwenkt werden kann. Dabei verbleibt das Schaltglied
26 in seiner Stellung. Die der Öffnung 33 der Aussparung 30 gegenüberliegende Wand
34 trägt eine Schaltkurve 35 für einen im Schalthebel ende geführten, federbelasteten
Schaltbolzen 36. Dabei ist die Schaltkurve 35 so geformt, daß der Schalthebel 31
zwei benachbarte stabile Schaltstellungen und an jede stabile Schaltstellung anschließend
noch eine in die entsprechende stabile Schaltstellung selbstrückstellende Schaltstellung
einnehmen kann.
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Die Breite der Aussparung 30 stimmt mit der Breite des Schalthebels
31 überein. Verschwenkt man also den Schalthebel in horizontaler Richtung, so wird
das Schaltglied 26 ebenfalls in horizontaler Richtung gedreht. Es kommt dabei nicht
darauf an, in welcher der vertikalen Schaltstellungen sich der Schalthebel 31 befindet.
Die horizontalen Schaltstellungen werden, wie aus den Figuren 1 und 5 ersichtlich
ist, durch die an das Gehäuse 20 angeformte Schaltkurve 37 und den im Schaltglied
26 geführten, federbelasteten Schaltbolzen 38 bestimmt. In den Figuren 1 und 5 taucht
der Schaltbolzen 38 in die zur stabilen Nullage gehörenden Kerbe 39 der Schaltkurve
37. Dieser
Schaltstellung benachbart ist eine selbstauslösende
Schaltstellung, die durch den Knick 40 im Anstieg der Schaltkurve 37 markiert ist.
Jenseits der instabilen Schaltstellung schließen sich, wie an der Anzahl der weiteren
Kerben in der Schaltkurve 37 erkennbar ist, noch drei stabile horizontale Schaltstellungen
an. In den verschiedenen Schaltstellungen wirken die beiden Kontaktbrücken 44 und
45, die am Schaltglied 26 gehalten sind, mit den Festkontakten 46 und 47 bzw. 47,
48, 49 und 50 zusammen.
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Neben den Kontaktbrücken 46 und 48 ist im Schaltergehäuse 20 eine
weitere Kontaktbrücke 60 untergebracht, die quer zum Schalthebel 31 verläuft und
in vertikaler Richtung verstellt wird, wenn man den Schalthebel in dieser Richtung
verschwenkt. Die Kontaktbrücke 60 befindet sich in einer Ausnehmung 61 des Schaltgliedes
26, die sich etwa in Längsrichtung der Kontaktbrücke 60 erstreckt und so groß ist,
daß eine horizontale Verschwenkung des Schaltgliedes die Kontaktbrücke 60 nicht
beeinflußt. Schalthebel 31 und Kontaktbrücke 60 liegen, wie man in den Figuren 2
und 3 bzw. 6 und 7 erkennen kann, direkt aneinander. Um eine einigermaßen gleichbleibende
Entfernung der Berührungspunkte zwischen Schalthebel 31 und Kontaktbrücke 60 von
der Drehachse 62, um die der Schalthebel zur Verstellung der Kontaktbrücke 60 in
vertikaler Richtung verschwenkt wird, zu erhalten, sind an der Kontaktbrücke 60
eine oder zwei Sicken 63 nach oben ausgeprägt.
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Die Kontaktbrücke 60 arbeitet in den verschiedenen Schaltstellungen
mit insgesamt vier Festkontakten zusammen. Dabei ist sie völlig unabhangig von der
Schaltstellung dauernd mit dem Festkontakt 47 verbunden. Von den anderen Festkontakten,
die sie je nach Schaltstellung an den Festkontakt 47 anschließt, sind die Festkontakte
64 und 65 oberhalb der Kontaktbrücke 60 angeordnet, während sich der Festkontakt
66 unterhalb der Kontaktbrücke 60 befindet. Die Festkontakte 64 und 65 oberhalb
der Kontaktbrücke 60 sind durch parallel zur Bodenplatte 21 liegende Metallplättchen
realisiert, die rechtwinklig von senkrecht auf der Bodenplatte 21 stehenden Metallstreifen
67 abgebogen sind.
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In dem in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die
Kontaktbrücke 60 ein im wesentlichen rechteckförmiger, länglicher Blechstreifen.
Das eine Ende des Blechstreifens ist zu einem Hohlzylinder 70 geformt, der an der
einen Seite über die seitliche Kante 71 der Kontaktbrücke 60 hinausragt und von
dessen Mantel an dieser Seite drei Widerlager 72 in das hohle Innere hineingebogen
sind. In den Zylinder 70 ist
eine Schraubenfeder 73 eingeschoben.
Vor der über die seitliche Kante 71 der Kontaktbrücke 60 vorstehenden Stirnseite
des Hohlzylinders 70 steht senkrecht zur Längsrichtung des Hohlzylinders ein Schenkel
des in Form eines Winkelstücks ausgebildeten Festkonktakts 47, vor der anderen Stirnseite
befindet sich eine senkrecht zur Bodenplatte 21 gerichtete Wand 74. Die Schraubenfeder
73 stützt sich an den Widerlagern 72 und an der Wand 74 ab und drückt somit die
Kontaktbrücke 60 gegen den Festkontakt 47. Der Festkontakt 47 und die Wand 74 dienen
zugleich als Führung für den Hohlzylinder 70 und damit für die Kontaktbrücke 60
quer zu deren Längsrichtung. Senkrecht zu dieser Längsrichtung ist an die Wand 74
und die Bodenplatte 21 ein Steg 75 angeformt, der sich vor dem Zylinder 70 von der
Wand 74 unterhalb der Kontaktbrücke 60 bis zum Festkontakt 47 erstreckt. Der Steg
75 stabilisiert die Lage der Kontaktbrücke 60 in deren Längsrichtung und dient als
Anschlag für eine Bewegung des linken Endes 76 der Kontaktbrücke 60 nach unten.
Unmittelbar vor dem Zylinder 70 ist an der Seite 77 der Kontaktbrücke 60 ein durch
zwei Einbuchtungen 78 umrahmter Ansatz 79 der Kontaktbrücke nach oben gebogen. Oberhalb
dieses Ansatzes 79 ist der Festkontakt 65 angeordnet. Am anderen Ende 85 der Kontaktbrücke
60 sind von der Stirnseite her in diese zwei Aussparungen 86 eingebracht.
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Dadurch sind drei einzelne Ansätze 87 entstanden, die auf einer gewissen
Länge rechtwinklig aus der Ebene der Kontaktbrücke 60 nach oben abgebogen sind.
Wie besonders deutlich aus Figur 4 ersichtlich ist, sind außerdem an der Kontaktbrücke
60 am Ende 85 seitlich zwei Lappen 88 in die den Ansätzen 87 entgegengesetzte Richtung
durchgeprägt. Oberhalb des rechten Endes 85 der Kontaktbrücke 60 ist der Festkontakt
64, unterhalb der Festkontakt 66 angeordnet. Durch die Gestaltung der Kontaktbrücke
wird bewirkt, daß sie in den entsprechenden Schaltstellungen die Festkontakte 64
und 66 an wenigstens zwei Stellen berührt. Dadurch ergibt sich eine Kontaktverbindung
mit langer Lebensdauer und großer Funktionssicherheit.
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Die Kontaktbrücke 60 ist durch ein separates Federelement, nämlich
die Spiralfeder 89, gegen den Schalthebel 31 hin vorgespannt. Diese Feder stützt
sich an der vom Schalthebel 31 abgewandten Seite der Kontaktbrücke 60 und an der
Bodenplatte 21 ab. Der Angriffspunkt der Feder 89 an der Kontaktbrücke 60 liegt
dabei zwischen der Stelle, an der der Schalthebel 31 die Kontaktbrücke 60 beaufschlagt
und dem rechten Ende 85 der Kontaktbrücke 60.
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Der Aufbau des in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Schalters bringt folgendes
Verhalten der Kontaktbrücke in und zwischen den einzelnen Schaltstellungen
des
Schalthebels 31 mit sich: In der in den Figuren 2 und 3 mit durchgehenden Linien
gezeichneten, verrasteten Schaltstellung des Schalthebels 31 liegt die Kontaktbrücke
60 parallel zur Bodenplatte 21 im Schaltergehäuse 20. Ihr linkes Ende 76 wird durch
die Feder 89 aufgrund einer Hebelwirkung gegen den Steg 75 gedrückt, ihr rechtes
Ende zwischen den Festkontakten 64 und 66 gehalten. Die Kontaktbrücke -berührt also
lediglich den Festkontakt 47. Wird nun der innere Teil des Schalthebels 31 nach
oben in die zweite Raststellung verschwenkt, so folgt die Kontaktbrücke 60 dieser
Bewegung aufgrund der Spiralfeder 89. Dabei vollführt sie zunächst eine Schwenkbewegung,
deren Drehachse die Berührungslinie zwischen ihr und dem Steg 75 ist. Sobald das
rechte Ende 85 gegen den Festkonktakt 64 gestoßen ist, wechselt die Drehachse an
das Ende 85, und das Ende 76 bewegt sich nach oben, so weit es die Position des
Schalthebels 31 erlaubt. Der Festkontakt 65 wird noch nicht von der Kontaktbrücke
60 beaufschlagt. Diese bildet also in der betrachteten Schaltstellung eine Zweierbrlcke
zwischen dem Festkontakt 47 und dem Festkontakt 64. Wird der Schalthebel weiter
in dieselbe Richtung in eine selbstauslösende Schaltstellung verschwenkt, so kann
die Feder 89 das Ende 76 der Kontaktbrücke 60 mit dem Ansatz 79 weiter nach oben
verschwenken, bis der Ansatz 79 auf den Festkontakt 65 trifft. Die Drehachse dieser
Bewegung befindet sich weiterhin zwischen dem Festkontakt 64 und dem Ende 85 der
Kontaktbrücke 60. Diese verbindet nun als Dreierbrücke den Festkontakt 47 sowohl
mit dem Festkontakt 64 als auch mit dem Festkontakt 65.
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Wird der Schalthebel 31 aus der in den Figuren 2 und 3 mit durchgehenden
Strichen gezeichneten Position innerhalb des Schaltergehäuses 20 nach unten verschwenkt,
so behält das Ende 76 der Kontaktbrücke 60 wegen des Anschlags 75 seine Lage in
etwa bei. Die Kontaktbrücke wird nun entgegen der Kraft der Feder 89 um die Drehachse
zwischen ihr und dem Anschlag 75 im Uhrzeigersinn bewegt, bis die Lappen 88 am Ende
85 gegen den Festkontakt 66 stoßen. Eine weitere Verschwenkung der Kontaktbrücke
kann nun nicht mehr stattfinden. Um die nötige Kontaktslcherheit und den nötigen
Kontaktdruck herstellen zu können, ist die Kontaktbrücke aus federndem Material
gefertigt und wird beim Uberdrücken des Schalthebels 31 nach unten durchgebogen.
Es handelt sich bei dieser Kontaktbrücke also um die Kombination einer starren Kontaktbrücke,
die lediglich verschwenkt werden kann und einer federnden Kontaktbrücke, deren Form
in sich verändert werden kann.
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Die Kontaktbrücke 60 in der Schalterausführung nach den Figuren 5
bis 7 weist einstückig zwei Schenkel 95 und 96 auf, die an einem Ende 97
miteinander
verbunden sind und sich, durch einen schmalen Schlitz 98 voneinander getrennt, von
der einen Seite des Schaltergehäuses 20 quer zum Schalthebel 31 bis zur anderen
Seite des Schaltergehäuses 20 erstrecken. Die Kontaktbrücke ist aus Federmaterial
gefertigt, und die Schenkel 95 und 96 sind gegen den Schalthebel 31 hin vorgespannt.
Am gemeinsamen Ende der Schenkel ist die Kontaktbrücke 60 am Festkontakt 47 angeschweißt,
also dauernd mit diesem verbunden. Der Schenkel 96, der von der Drehachse 62 des
Schalthebels weiter entfernt ist als der Schenkel 95 ist durch einen Schlitz 99,
der sich zum Ende 97 der kontaktbrücke 60 hin öffnet, noch einmal in einen ersten
Schenkelabschnitt 100 und einen zweiten Schenkelabschnitt, den Federlappen 101,
zweigeteilt. Dadurch erhält die gesamte Kontaktbrücke eine mäanderartlge Form. Am
Schalthebel 31 liegen der Schenkel 95 und der Abschnitt 101 des Schenkels 96 an.
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Die vorderen Enden 102 und 103 der Schenkel 95 bzw. 96 der Kontaktbrücke
60 können innerhalb einer Wegstrecke bewegt werden, die in beide Richtungen durch
Anschlage begrenzt ist. Unterhalb des vorderen Endes 103 des Schenkels 96 steht
der Anschlag 104 von der Bodenplatte 21 hoch. Die Höhe des Anschlags 104 ist so
bemessen, daß der Schenkelabschnitt 100 nicht überdehnt und damit deformiert werden
kann. Bei einer Bewegung des Schalthebels über die Position, in der das vordere
Ende 103 gegen den Anschlag 104 stößt, hinaus, wird nur noch der Schenkelabschnitt
101 ausgelenkt. Oberhalb des Endes 103 befindet sich als Anschlag der Festkontakt
64. Der Weg des Schenkels 95 der Kontaktbrücke 60 wird nach unten durch den Festkontakt
66 und nach oben durch den Festkontakt 65 begrenzt. Wie man aus Figur 7 ersehen
kann, ist es möglich die Vorspannung der Schenkel 95 und 96 der Kontaktbrücke 60
gegen den Schalthebel 31 durch Schraubenfedern 89, die sich an der Unterseite der
Schenkel und an der Bodenplatte 21 abstützen, zu vergrößern.
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In der unteren, in den Figuren gezeigten Raststellung des Schalthebels
31 ist die Kontaktbrücke 60 lediglich mit dem Festkontakt 47 verbunden. Der Schenkel
95 liegt in einer Mittelstellung zwischen dem Festkontakt 65 und dem Festkontakt
66, der Schenkel 96 in einer Mittelstellung zwischen dem Anschlag 104 und dem Festkontakt
64. Wird nun der Schalthebel in die zweite Raststellung verschwenkt, so stößt zunächst
der Schenkel 96 gegen den Festkontakt 64, da er von der Drehachse 62 des Schalthebels
31 weiter entfernt ist als der Schenkel 95 und deshalb bei einer Verschwenkung des
Schalthebels 31 um einen bestimmten Winkel einen größeren Weg zurücklegt als
der
Schenkel 95. Die Kontaktbrücke 60 stellt nun eine Zweierbrücke zwischen dem Festkontakt
47 und dem Festkontakt 64 dar. Wird der Schalthebel weiter in dieselbe Richtung
verschwenkt, so gelangt schließlich der Schenkel 95 an den Festkontakt 65, während
der Schenkel 96 wegen des als Anschlag wirkenden Festkontakts 64 seine Lage beibehält.
In der nun erreichten selbstauslösenden Schaltstellung verbindet die Kontaktbrücke
60 als Dreierbrücke den Festkontakt 47 sowohl mit dem Festkontakt 64 als auch mit
dem Festkontakt 65.
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Wird der Schalthebel 31 aus der in den Figuren gezeigten Raststellung
in die der gerade betrachteten Schaltrichtung entgegengesetzte Richtung verschwenkt,
so trifft der Schenkel 95 der Kontaktbrücke 60 auf den Festkontakt 66. Durch ein
Uberdrücken des Schalthebels, bei dem sich der Schenkel 95 nach unten durchbiegt,
erhält man den nötigen Kontaktdruck und die nötige Kontaktsicher heit. Dabei kann
sich das vordere Ende 103 des Schenkels 96 nur bis zum Anschlag 104 bewegen, so
daß eine Deformierung des Schenkels 96 vermieden wird. Natürlich kann die Stelle
des Anschlags 104 auch ein Festkontakt einnehmen, sofern dies zur Steuerung eines
elektrischen Systems notwendig ist.
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Das Schaltbild aus Figur 8 zeigt schematisch auf, wie durch die vertikalen
und horizontalen Verschwenkungen des Schalthebels 31 die Kontaktbrücken 44 und 45
sowie die Kontaktbrücke 60 bewegt werden und welche Festkontakte sie in den verschiedenen
Schaltstellungen miteinander verbinden. Dabei wird dem Schalter das Pluspotential
über den Festkontakt 47 zugeführt. Mit einem derartigen Schalter können die Wischer-
und Waschanlagen für die Front- und Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges betätigt werden.
Eine horizontale Bewegung des Schalthebels 31 verstellt die beiden Kontaktbrücken
44 und 45 und beeinflußt damit die Frontscheibenwischeranlage. Bei einer vertikalen
Verschwenkung des Schalthebels 31 wird über die Kontaktbrücke 60 in der Position
m, in der sie den Festkontakt 66 beaufschlagt, die Frontscheibenwaschanlage in Gang
setzt. Bei einer Bewegung des Schalthebels aus der Position 0 in die Position I
verbindet die Kontaktbrücke 60 den Festkontakt 47 mit dem Festkontakt 64. Dadurch
wird die Heckwischeranlage in Betrieb genommen. In den Schaltstellungen I und m
wird die Kontaktbrücke 60 also als Zweierbrücke verwendet. In der Schaltstellung
II schließlich wird neben der Heckwischeranlage auch die Heckwaschanlage betätigt.
Dazu verbindet die Kontaktbrücke 60 neben dem Kontakt 64 auch den Festkontakt 65
mit dem Zuführkontakt 47. In dieser Schaltstellung wird sie also Dreierbrücke benutzt.
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In den Figuren 9 bis 15 sind drei weitere Ausführungen einer Kontaktverbindung
dargestellt, bei der zwischen einer Kontaktbrücke 60 und einem zugehörigen, beaufschlagbaren
Festkontakt 66 wenigstens zwei voneinander getrennte Berührungsstellen vorhanden
sind. Kontaktbrücke 60 und Festkontakt 66 bilden die beiden Kontaktteile der Kontaktverbindung.
Eine derartige Kontaktverbindung ist auch bei der Schalterausführung aus den Figuren
1 bis 4 vorhanden.
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Bei der Ausführung aus den Figuren 9 bis 11 besitzt der Festkontakt
66 eine ebene Kontaktfläche 110. Am kontaktgebenden Ende 85 der Kontaktbrücke 60
sind wiederum seitliche Lappen 88 in Richtung auf die Kontaktfläche 110 zu nach
unten abgebogen. Zusätzlich ist jedoch nun durch zwei in Längsrichtung der Kontaktbrücke
60 verlaufende Schlitze 111 und eine, die vorderen Enden der beiden Schlitze 111
verbindende Aussparung 112 aus der Kontaktbrücke 60 eine Blattfeder 113 ausgeschnitten.
Diese Blattfeder verlauft im entspannten Zustand in ihrer hinteren Hälfte auf Höhe
der Kontaktbrücke 60, während die vordere Hälfte schräg nach unten auf die Kontaktfläche
10 zu geneigt ist und unterhalb der Lappen 88 endet. Bei geöffneten Kontakten ist
also der Abstand zwischen der Blattfeder und der entsprechenden Stelle auf der Kontakt
fläche 110 des Kontaktes 66 kleiner als der Abstand zwischen den Lappen 88 und den
zugehörigen Kontaktstellen auf der Kontaktfläche 110. Deshalb berührt, wenn man
die Kontaktbrücke 60 auf den Festkontakt 66 hin verschwenkt, zunächst die Blattfeder
113 die Kontaktfläche 110. Die beiden Lappen 88 gelangen erst zeitlich versetzt
und stromlos auf den Festkontakt 66. Damit sind drei Kontaktstellen quer zur Längsrichtung
der Kontaktbrücke vorhanden. Die Blattfeder 113 gewährleistet neben der stromlosen
Schaltung der beiden Lappen 88 auch, daß alle drei Kontaktstellen der Brücke 60
tatsächlich auf dem Festkontakt 66 aufliegen.
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Bei einer Ausführung der Kontaktverbindung nach den Figuren 9 bis
11 treten Schwierigkeiten auf, wenn die Kontaktbrücke auch mit einem oberhalb von
ihr festgelegten Festkontakt Kontakt geben soll. Die Schwierigkeiten kann man umgehen,
wenn man das Federelement 113 am Festkontakt ausbildet. Dies ist bei der Ausführung
aus den Figuren 12 und 13 geschehen. Der dort gezeigte Festkontakt 66 ist aus dünnem
Blechmaterial gefaltet und trägt die über die Kontaktfläche 110 hinausragende Blattfeder
113. Die Blattfeder 113 ist schmaler als die Kontaktbrücke 60, an der am kontaktgebenden
Ende 85 keinerlei Manipulationen vorgenommen wurden.
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Bei einer Verschwenkung der Kontaktfeder 60 im Uhrzeigersinn stößt
sie zunächst gegen die Blattfeder 113 und setzt schließlich auch zu beiden Seiten
der Blattfeder 113 auf die Kontaktfläche 110 auf. Durch Anordnung eines ähnlich
wie der gezeigte Festkontakt ausgebildeten Festkontaktes oberhalb der Kontaktbrücke
ergibt sich die vorteilhafte Kontaktverbindung nach beiden Schaltrichtungen.
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Bei der in den Figuren 14 und 15 gezeigten Kontaktverbindung ist die
Kontaktbrücke 60 ebenfalls so geformt, daß sie zur Umschaltung in zwei entgegengesetzte
Richtungen verwendet werden kann, ohne daß in eine Richtung auf eine Kontaktverbindung
mit mehreren Auflagepunkten verzichtet werden muß. Dazu ist die Kontaktbrücke so
ausgebildet, daß sie völlig in einer Ebene liegt. Das kontaktgebende Ende 85 weist
zwei von der Schmalseite her in die Kontaktbrücke 60 eindringende und parallel zur
Längsrichtung der Kontaktbrücke verlaufende Schlitze 114 auf, durch die drei voneinander
getrennte Blattfedern 115 geschaffen werden, die anders als die Blattfedern 113
in entspanntem Zustand in der Ebene des Kontaktteils, im vorliegenden Fall der Kontaktbrücke
60, liegen. Die Oberseite des Festkontakts 66 ist nun nicht mehr wie in den Figuren
9 bis 11 eben, sondern mit den drei Vorsprüngen 116 und den zwei, die Vorsprünge
116 voneinander trennenden Aussparungen 117 ausgestattet. Jeder Vorsprung 116 ist
einer der Blattfedern 115 zugeordnet. Der mittlere der Vorsprünge 116 überragt die
beiden seitlichen. Wird nun die Kontaktbrücke 60 auf den Festkontakt 66 zubewegt,
so trifft zuerst die mittlere Blattfeder 115 auf den höheren, mittleren Vorsprung
116. Die Kontaktgabe zwischen den seitlichen Blattfedern 115 und den seitlichen
Vorsprüngen 116 erfolgt stromlos erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung.
Wegen des stromlosen Schaltens der seitlichen Kontaktstellen werden diese nur wenig
abgenutzt, so daß dort auch nach vielen Umschaltungen noch eine einwandfreie Kontaktverbindung
hergestellt werden kann. Wenn man einen ähnlich wie der in den Figuren 14 und 15
gezeigten Festkontakt 66 geformten Festkontakt auch noch oberhalb der Kontaktbrücke
60 anordnet, so ergibt sich bei Verwendung der Kontaktbrücke 60 aus den Figuren
14 und 15 nach beiden Richtungen die vorteilhafte Kontaktverbindung mit mehreren
Auflagepunkten.
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Natürlich können auch mehr als drei Kontaktstellen bzw. Auflagepunkte
zwischen den Kontaktteilen vorgesehen sein. Dann ist es jedoch giinstig, wenn von
diesen Kontaktstellen zwei zwischen relativ starren Abschnitten der Kontaktteile
hergestellt werden. Bei den anderen Kontaktstellen sollte zumindest an einem Kontaktteil
ein federnder Abschnitt vorhanden sein. Damit ist sichergestellt,
daß
an allen vorgesehenen Kontaktstellen auch eine Berührung zwischen den Kontaktteilen
stattfindet.