DE9300501U1 - Elektrisches Schaltgerät - Google Patents
Elektrisches SchaltgerätInfo
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Description
ABB Patent GmbH
Mannheim 21. Januar 1993
Mp.-Nr. 93/509 PAT 7-Mi/Ha
Elektrisches Schaltgerät Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere Tastschalter zur Beaufschlagung oder Ansteuerung
von Stellorganen für elektrisch betätigte Einrichtungen in Kraftfahrzeugen, z. B. Fensterheber, Spiegelversteller
etc., mit einem Sockel zurAufnahme bzw. Befestigung von
Schaltorganen und Betätigungselementen.
Es ist allgemeiner Standard, die zur Betätigung elektrischer Einrichtungen in Kraftfahrzeugen vorgesehenen Schalteinrichtungen
einerseits übersichtlich und andererseits aus Platzgründen kompakt zu gestalten. Dies gilt insbesondere
für solche Schaltgeräte, welche zur Ausführungen mehrerer unterschiedlicher Schaltvorgänge vorgesehen sind.
Zur Betätigung eines Schiebe-Hubdachs eines Kraftfahrzeuges ist ein Schiebe- und Hebelschalter aus der DE-PS-39 31 722
bekannt geworden, der einen schiebbaren oder heb- bzw. drückbaren Schalterknopf und ein Schaltergehäuse mit
Schaltkontakten aufweist, wobei der Schalterknopf durch eine mechanische Kulissenführung so geführt ist, daß nur
eine Schiebebewegung oder eine Schwenkbewegung möglich ist. Hierbei ist beabsichtigt, entsprechend der Schiebebewegung
des Schalterknopfes die Schiebebewegung des Schiebedachs
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beim Öffnen bzw. Schließen nachzubilden, während die Hubbewegung des Hebedachs entsprechend der Hub- bzw. Senkbetätigung
des Schalterknopfes erfolgt.
Ungünstig bei der bekannten Ausgestaltung eines Betätigungsschalters
für die Betätigung eines Schiebe-Hub-Daches ist das Erfordernis einer exakten Kulissenführung, was hohe
Anforderungen an die Genauigkeit der Herstellwerkzeuge sowie einen nicht unerheblichen Montageaufwand zur Folge hat.
Andere allgemein bekannte Schalteinrichtungen für die Betätigung von Schiebe- und Hebedächern von Kraftfahrzeugen
sind als reine Schiebe- oder Hebelschalter aus der Praxis bekannt. Bei diesen ist der Schalterknopf nur in einer
Schiebebewegung oder in einer Schwenkbewegung betätigbar. Bei diesen bekannten Schaltern ist es von Nachteil, daß sie
keine genügende Schaltsicherheit, insbesondere beim Schalten kleiner Ströme bieten und daß auch sie aufwendig in ihrem
Aufbau sind.
Dies vorausgeschickt, ist es Aufgabe der Erfindung, ein Schaltgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das
kompakt gestaltet und möglichst einfach aufgebaut ist und eine leichte und kostengünstige Herstellung und Montage erlaubt
.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist vorgesehen, daß der Sockel aus elektrisch nicht leitendem Material gebildet ist und daß auf dem Sockel wenigstens
eine Kontaktstelle angeordnet ist, die wenigstens zwei elektrisch gegeneinander isolierte feste Kontaktstücke
aufweist, die mittels eines als Brückenkontakt dienenden beweglichen Kontaktstückes miteinander verbindbar sind.
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In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist der Sockel mit wenigstens einer Führung für das bewegliche Kontaktstück
versehen, welche vorteilhafterweise als Bohrung ausgebildet ist, die in den Sockel eingelassen ist.
Diese als Führungsbohrung vorgesehene Führung dient dazu, bei Beaufschlagung des beweglichen Kontaktstücks zwecks Betätigung
der Kontaktstelle den Bewegungsweg des beweglichen Kontaktstücks eindeutig zu definieren und so ungewünschte
Verlagerungen, die zu Fehlkontaktierungen führen können, zu vermeiden.
Für den Eingriff in die Führungsbohrungen ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das bewegliche Kontaktstück mit
Stegen versehen, die einstückig angeformt oder mittels bekannter Verbindungstechnik &zgr;. &Bgr;. Löten, Schweißen, Kleben,
Nieten, daran befestigt sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
das bewegliche Kontaktstück aus elektrisch leitendem, federhartem Material, z. B. AgPd, hergestellt. Zweckmäßigerweise,
d. h. günstig in Hinblick auf die Herstellkosten, ist es als Stanzbiegeteil gefertigt, was für eine automatische
Fertigung günstig ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das bewegliche Kontaktstück als Dreieck ausgebildet ist,
wobei seine Fläche kalottenförmig gewölbt ist und mit seinen
Eckpunkten am Sockel aufliegt, während sein gewölbter Mittenbereich sich im Abstand zum Sockel befindet. Die Eckpunkte
können jeweils zum Sockel hin gerichtete Kümpelungen zur besseren Kontaktierung mit dem am Sockel angeordneten
ersten festen Kontaktstück aufweisen. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der gewölbte Mittenbereich des dreieckförmigen
beweglichen Kontaktstücks ebenfalls eine zum Sockel weisende Kümpelung aufweist, die zur Kontaktierung mit dem
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zweiten festen Kontaktstück dient, das sich darunter am Sockel befindet.
Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß das erste feste Kontaktstück dreigeteilt ist und an jedem der Eckpunkte
des dreieckförmigen beweglichen Kontaktstücks angeordnet ist.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Stege zur Führung des beweglichen Kontaktstücks an dessen
Seitenkanten, vorzugsweise mittig, d. h. bei halber Länge, angeordnet sind und in die korrespondierenden, darunter befindlichen
Führungsbohrungen im Sockel eingreifen.
Aufgrund der vorgesehenen Werkstoffwahl ist das bewegliche
Kontaktstück als monostabile, d. h. selbst rückstellende Kontaktfeder gestaltet, die in Ruhestellung den jeweiligen
Kontakt öffnet.
Der Sockel, der als Kontaktträger dient, kann entsprechend der Erfindung aus Hartpapier, z. B. Leiterplatten, oder einem
anderen geeigneten Isolierwerkstoff, d. h. mit ausreichender
elektrischer und mechanischer Festigkeit, gebildet sein, in welchem die festen Kontaktstücke eingespritzt oder
mechanisch angebracht sind. Zur Verbindung mit der Peripherie des Schaltgeräts sind Leitungswege vorgesehen, die als
Leiterbahnen, wie z. B. bei Leiterplatten üblich und bekannt, oder als in entsprechende Ausnehmungen, &zgr;. &Bgr;. Nuten,
eingelassene Stromleiter ausgebildet sein können und mit den festen Kontaktstücken galvanisch verbunden sind.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
des Schaltgeräts ist darin zu sehen, daß jede Kontaktstelle aus sehr wenigen Teilen besteht von denen lediglich
das bewegliche Kontaktstück, wie die Bezeichnung besagt, beweglich ist, indem sein federelastischer Mittenbereich
zum Schließen des Kontakts beaufschlagt wird und nach Ent-
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lastung selbsttätig zurückstellt, während die festen Kontaktstücke
unverlierbar mit dem Sockel verbunden sind. In dieser Gestaltung eignet sich das erfindungsgemäße Schaltgerät
insbesondere für niedrige Schaltströme, wobei aber auch hohe Schaltströme beherrschbar sind.
Dabei gewährleistet die Vorsehung von Führungen in Verbindung mit der Rückstellcharakteristik des als dreieckförmige
Kontaktfeder ausgebildeten beweglichen Kontaktstücks eine sichere Schaltfunktion.
Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Formgebung des
beweglichen Kontaktstücks mit sphärisch gewölbter Dreieckfläche ergibt sich bei dessen Betätigung, d. h. bei Niederdrücken
der Außenwölbung, zusätzlich der beabsichtigte Effekt, daß aufgrund der hierdurch hervorgerufenen geringfügigen
Verschiebung der Eckpunkte die Kontaktfläche beim Schalten selbsttätig gereinigt werden und hierdurch Fehlkontakte
unterbleiben.
Die mittels angeformter Stege bewirkte Führung des beweglichen Kontaktstücks ist einerseits sehr einfach herzustellen
und andererseits sehr zweckmäßig, da so eine Verlagerung des mittleren Kontaktes ausgeschlossen ist, während die zuvor
erläuterte Kontaktreinigung der äußeren Kontakte dennoch gewährleistet ist.
Ein weiterer Vorteil besteht in der sehr kompakten Gestaltung und vielseitigen Anwendbarkeit des erfindungsgemäßen
Schaltgeräts, die es gestattet auf kleinstem Raum eine Vielzahl von Schaltbetätigungen zu realisieren, sei es als
Wipp-, Druck- oder als Schiebetaster ausgebildete Ein- oder Mehrwegetaster. Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen
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und Verbesserungen sowie weitere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.
Es zeigen:
Figur 1: eine Kontaktstelle eines erfindungsgemäßen
Schaltgeräts im Längsschnitt Figur 2: die Kontaktstelle gemäß Figur 1 in Draufsicht
In Figur 1 ist im Längsschnitt eine Kontaktstelle 10 eines elektrischen Schaltgeräts 12 dargestellt, welches insbesondere
für den Einsatz in Kraftfahrzeugen sowie Einrichtungen mit vergleichbaren elektrischen Parametern vorgesehen ist.
Aufgrund der konstruktiv vorgesehenen geringen Kontaktabstände, die dementsprechend zu kurzen Schaltwegen führen
ist insbesondere der Kleinspannungsbereich bevorzugtes Anwendungsgebiet für dieses Schaltgerät.
Die Kontaktstelle 10 im erfindungsgemäßen Schaltgerät 12
ist auf einem Sockel 14 angeordnet, der als Kontaktträger für elektrisch gegeneinander isolierte erste und zweite feste
Kontaktstücke 16, 18 dient. Zu diesem Zweck besteht der Sockel 14 aus elektrisch nicht leitendem Material, z. b.
Isolierwerktstoff, welches neben ausreichender elektrischer Festigkeit auch genügende mechanische Festigkeit aufweist.
Zur Verbindung der im Ruhezustand elektrisch gegeneinander isolierten ersten und zweiten festen Kontaktstücke 16, 18
dient ein bewegliches Kontaktstück 20, das als Kontaktbrücke bei Betätigung durch Niederdrücken die beiden festen
Kontaktstücke 16, 18 miteinander elektrisch leitend verbindet.
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, besitzt das bewegliche Kontaktstück 20 Dreiecksform, wobei an den den Eckpunkten
gegenüberliegenden Orten auf dem Sockel 14 das erste feste dreiteilig ausgeführte Kontaktstück 16 angeordnet ist, wäh-
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rend in der Mitte des von den Eckpunkten eingeschlossenen Dreiecks das hiergegen isolierte zweite feste Kontaktstück
18 im Sockel 14 angeordnet ist. An jeder Dreiecksseite befindet sich auf halber Länge jeweils ein zum Sockel 14 gerichteter
Steg 22, der im gezeigten Beispiel einstückig mit dem beweglichen Kontaktstück 20 verbunden ist und in eine
korrespondierende Ausnehmung 24 im Sockel 14 eingreift. Diese Ausnehmung 24 ist als Bohrung hergestellt und dient
als Führung für das bewegliche Kontaktstück 20, um sicherzustellen,
daß die zweite feste Kontaktstelle 18 und die im beweglichen Kontaktstück 20 darüber befindliche, als Kümpelung
26 ausgebildete Kontaktfläche stets miteinander fluchten, und so eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist.
Die Eckbereiche des dreieckförmigen beweglichen Kontaktstücks
20 weisen ebenfalls jeweils eine Kümpelung 28, d. h. eine auf den Sockel 14 gerichtete Auswölbung, auf, die zur
besseren Kontaktierung mit dem jeweils zugeordneten, auf dem Sockel 14 angeordneten ersten festen Kontaktstück 16
dient. In beiden Fällen, d. h. sowohl bei der Kümpelung 26 in Dreiecksmitte als auch bei den Kümpelungen 28 an den
Eckpunkten des als gleichseitiges Dreieck ausgebildeten beweglichen Kontaktstücks 20 sind kalottenförmig, d. h. halbkugelförmig, ausgebildet und bieten so die Gewähr, daß unabhängig
von der jeweiligen Lage des beweglichen Kontaktstücks 20 eine sichere Punktkontaktierung mit den zugeordneten
ersten bzw. zweiten festen Kontaktstücken 16, 18 erfolgt.
Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich ist, weist das bewegliche
Kontaktstück 20 eine vom Sockel 14 weg gerichtete Auswölbung auf, die dem vorzugsweise aus federelastischem
Flachmaterial als Stanz-Biegeteil hergestellten beweglichen Kontaktstück 20 bleibend aufgeprägt ist und so eine selbsttätige
Rückstellung bewirkt. Wird also das bewegliche Kontaktstück in Richtung des Pfeiles F beaufschlagt, so er-
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folgt bei Entlastung des beweglichen Kontaktstücks 20 dessen Rückstellung in die in Figur 1 gezeigte Ausgangslage.
Wie ferner aus Figur 2 ersichtlich ist, besitzt die Kontaktstelle 10 ein erstes festes Kontaktstück 16 mit drei
Kontaktpunkten, die, wie gesagt an den Eckpunkten eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind und mittels in dem
Sockel 14 angeordneter Leitungswege 17 miteinander verbunden sind. Zum Anschluß der Kontaktstelle 10 mit der Peripherie,
z. B. mit hier nicht näher dargestellten Anschlußkontakten des Schaltgeräts 12, ist eines der im Sockel 14
angeordneten ersten festen Kontaktstücke 16 mit einer ersten Anschlußleitung 30 und das zweite feste Kontaktstück
18 mit einer zweiten Anschlußleitung 32 verbunden. Der weitere Verlauf der ersten und zweiten Anschlußleitungen 30,
32 ist im gezeigten Beispiel nicht näher dargestellt. So können diese Anschlußleiter 30, 32 sowohl als an der Oberfläche
verlaufende Leiterbahnen als auch als Kontaktierungsstreifen
ausgebildet sein, die beim Einbau in ein hier ebenfalls nicht näher dargestelltes Schaltergehäuse mit
korrespondierenden Gegenkontaktflächen zusammenarbeiten und so die vorgesehene elektrische Funktion erfüllen.
Claims (11)
1. Elektrisches Schaltgerät (12), insbesondere Tastschalter zur Beaufschlagung oder Ansteuerung von Stellorganen
für elektrisch betätigte Einrichtungen in Kraftfahrzeugen, mit einem Sockel (14) zur Aufnahme bzw. Anbringung von
Schaltorganen, wie Kontaktstücke (16, 18, 20), dadurch gekennzeichnet , daß der Sockel (14) aus elektrisch nicht leitendem
Material gebildet ist, und daß auf dem Sockel wenigstens eine Kontaktstelle (10) angeordnet ist, die von wenigstens
einem ersten und einem zweiten festen Kontaktstück (16, 18) sowie einem beweglichen Kontaktstück (20) gebildet
ist, welches bewegliche Kontaktstück (20) als Brückenkontakt ausgebildet ist und zur zeitweiligen elektrischen Verbindung
der festen Kontaktstücke (16, 18) dient.
2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sockel (14) mit wenigstens einer Führung (24) für das bewegliche Kontaktstück (20) versehen ist.
3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führung (24) als Bohrung ausgebildet ist, die in den Sockel (14) eingelassen ist und in welche das bewegliche
Kontaktstück (20) eingreift.
4. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück
(20) wenigstens einen Steg (22) aufweist, der in die Führungsbohrung (24) eingreift.
5. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Führungs-
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steg (22) einstückig am beweglichen Kontaktstück (20) angeformt ist.
6. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück
(20) dreieckförmig ausgebildet ist.
7. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück
(20) kalottenförmig entgegen der Erstreckungsrichtung des Führungssteges (22) gewölbt ist.
8. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück
(20) aus Federwerkstoff hergestellt ist.
9. Schaltgerät nach Anspruch 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück (20)
selbstrückstellend ist.
10. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktstück
(20) in Richtung der daran angeordneten Stege (22) weisende Kümpelungen (26, 28) aufweist.
11. Schaltgerät nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Eckpunkt des dreieckförmigen
beweglichen Kontaktstücks (20) eine erste Kümpelung (26) und in der Mitte der Dreiecksfläche eine zweite
Kümpelung (28) angeordnet sind, welche der kalottenförmigen
Wölbung entgegengerichtet sind und mit den am Sockel angeordneten ersten und zweiten festen Kontaktstücken (16, 18)
korrespondieren.
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