MIKROSCHALTER ALS SCHNAPPSCHALTER MIT KEILPROFIL AM IN DEM SCHALTER SCHWENKBAR GELAGERTEN KONTAKTHEBEL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schnappschalter, welcher durch die Bewegung eines Schaltstückes ausgelöst wird. Dabei wird eine Relativbewegung zwischen einem Schaltelement und einem Keilprofil ausgeführt, wobei ein Federspeicher solange aufgeladen wird, bis das Schaltelement den höchsten Punkt des Keilprofils passiert hat wobei dann der Federspeicher freigesetzt wird und den Kontakthebel in seine zweite Schaltlage schlagartig umstellt.

[0002] Das Prinzip eines derartigen Schalters ist beispielsweise aus der DE-PS 39 40 285 bekannt. Dabei dient als Schaltelement eine mittels einer Vorspannfeder vorgespannte Schaltwalze, welche während der Schalterbetätigung längs eines Keilprofiles fährt, welches am Ende des Kontakthebels angebracht ist. Dieser Schalter wird aus Einzelteilen zusammengesetzt, die in ein Schaltersystem auf einer gemeinsamen Grundplatte eingebaut sind. Ein entsprechender Schalter ist zudem in der DE-OS 39 42 925.3 beschrieben.

[0003] Aus der DE-PS 29 28 214 ist es weiterhin beispielsweise bekannt, einen Schnappschalter als vorgefertigten Mikroschalter auszugestalten, welcher mittels der entsprechenden Befestigungsvorrichtungen an geeigneter Stelle innerhalb eines größeren Schaltsystems angeordnet werden kann. Es wurde weiterhin vorgeschlagen, den aus der DE-OS 39 40 285 bekannten Schnappschalter als Mikroschalter aufzubauen, der als Schaltblock in ein Schaltsystem eingesetzt werden kann.

[0004] Ferner ist es aus der DE-PS 33 36 877 bekannt, einen Schnappschalter mittels zweier gegeneinander wirkender Keilprofile aufzubauen.

[0005] Die Erfindung geht daher aus von einem Schnappschalter der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung. Unter diese Gattung fällt beispielsweise auch der im Zusammenhang mit der DE-OS 44 18 707 vorgeschlagene Schalter. Bei diesem Schalter ist ebenso wie bei der DE-PS 33 36 877 das Ende des schwenkbaren Kontakthebels mit einem Keilprofil versehen. Auf dieses Keilprofil wirkt eine unter Federkraft stehende Schaltwalze ein, die während der Betätigung des Schaltstückes über die geknickte Profilfläche läuft. Dabei wird die Drehachse der Schaltwalze in Richtung der sie vorspannenden Vorspannfeder in Nuten geführt, die an seitlichen Backen des Schaltstückes angebracht sind. Bei dieser Konstruktion hat sich als nachteilig herausgestellt, daß das Keilprofil gerade an dem Bauelement angebracht ist, welches durch den Stromübergang und die Schaltvorgänge sich am meisten erhitzt. In Folge dessen neigt das aus Kunststoff bestehende Keilprofil dazu sich in seinen Abmessungen zu ändern. Hierbei kann es geschehen, daß das Keilprofil mit seinen Seitenflächen an den Führungsbacken der Schaltwalze schleift und durch die sich hierdurch noch erhöhende Reibung verklemmt. Dieses Verklemmen trägt zu einem verlangsamten Umschaltverhalten bei was wiederum die Wärmeentwicklung an dem Kontakthebel erhöht. Durch die sich gegenseitig nachteilig beeinflußenden Effekte ist die gewünschte Zahl von Umschaltungen nicht immer zu erreichen.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Schalter der beschriebenen Gattung das Schaltverhalten zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, auf die Verwendung einer Schaltwalze generell zu verzichten und das Keilprofil unter Vorspannung an dem Schaltstück anzuordnen. Vorteilhaft ist hierbei, daß der Kontakthebel als einfaches Blechteil sehr einfach ausgestaltet werden kann.

[0007] Weiterhin wird ein weiterer Nachteil des früher vorgeschlagenen Schalters vermieden, der darin bestand, daß die Schaltwalze regelmäßig außerhalb der Längsachse des Kontakthebels an diesem über das Keilprofil angreift. Somit ergeben sich bei dem vorgeschlagenen Schalter erhebliche Drehmomente hinsichtlich des Kontakthebels, die während der Befestigung des Schaltstückes die Kraft verändern, mit welcher der an dem Kontakthebel befestigte Kontakt auf dem Festkontakt aufliegt. Mittels der Erfindung ist dieser Nachteil beseitigt, da die Kraft des Keilprofils immer nur auf die Längsachse des Kontakthebels einwirkt.

[0008] Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Keilprofil innerhalb des Schaltstückes wegen der kurzen Abmessungen des gesamten Keilprofils sehr zuverlässig und kippfrei gelagert werden kann. Aufgrund des relativ langen Kontakthebels, an dessen Ende das Keilprofil bei dem früher vorgeschlagenen Schalter befestigt war, ist eine derart kippfreie Lagerung nur schwer möglich, was die Arbeitsweise des vorgeschlagenen Schalters zusätzlich behindern kann.

[0009] Eine besonders einfache Lagerung des Keilprofils innerhalb des Schaltstücks ist durch die aus Anspruch 2 ersichtliche Merkmalskombination gegeben. Eine hierzu besonders einfache Ausgestaltung zeigen die Merkmale nach Anspruch 3. Dabei kann der Hohlkörper sowohl kreiszylindrisch aufgebaut sein was eine besonders einfache Form ergibt als aber auch einen viereckigen Querschnitt haben, was zu einer Lagesicherung des Keilprofils gegen Verdrehen um dessen Längsachse beiträgt.

[0010] Um ein Auswandern des Kontakthebels zu verhindern und eine seitliche Führung des Keilprofils zu erreichen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 4. Da die Anordnung des Keilprofils am Schaltstück nicht dazu neigt, das Keilprofil aufzuheizen ist hier eine vergleichsweise eng tolerierte Führung möglich, wodurch ein exaktes Schaltverhalten des erfindungsgemäßen Schalters unterstützt wird. Um gleichzeitig aber auch ein Einwirken des Schaltelementes am Ende des Kontakthebels auf die vorderen Enden der Führungsbacken des Schaltstückes zu verhinden, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 5. Somit ist eine exakte Führung des Schaltelementes über die Dachfläche des Keilprofils auch dann gewährleistet, wenn aufgrund hoher Schaltleistungen der Kontakthebel eine beachtliche Erwärmung zeigt.

[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Dabei wird auf die Beschreibung der oben genannten Schnappschalter Bezug genommen, so daß nur die Merkmale erläutert werden, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wesentlich sind. Im Zusammenhang mit den verbleibenden aus der Zeichnung erkennbaren Merkmalen wird somit auf die oben genannten Beschreibungen von Patentanmeldungen verwiesen.

[0012] Es zeigen:

Fig. 1

in skizzierter Form einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Mikroschalter

Fig. 2

eine Seitenansicht auf das Schaltstück 4 mit dort geführten Keilprofil und

Fig. 3

eine Draufsicht auf das Schaltstück nach Figur 2 in geschnittener Form.

[0013] Die Zeichnung zeigt ein Schaltergehäuse 5, welches aus mehreren Einzelteilen, beispielsweise durch Verrasten zusammengesetzt sein kann. In das Innere des Gehäuses 5 des Mikroschalters ragt ein Anschlußstück 6, in dem das Ende eines Kontakthebels 1 in ansich bekannter Weise schwenkbar gelagert ist.

[0014] Dem Kontakt 20 an dem Kontakthebel 1 sind zwei einander gegenüberliegende Kontakte 22, 23 zugeordnet, die zu den Anschlußstücken 10,11 gehören. In den beiden Schaltlagen des Kontakthebels 1 ist der Kontakt 20 dieses Hebels einmal mit dem schalterfesten Kontakt 23 des Anschlußstücks 10 und das andere Mal mit dem schalterfesten Kontakt 22 des Anschlußstücks 11 verbunden. Die Anschlußstücke 6, 10 und 11 werden in zwei Ebenen in das Schaltergehäuse 5 eingelegt wie dies bereits im Zusammenhang mit den vorgenannten Anmeldungen beschrieben wurde. Als Befestigung für die Anschlüsse im Gehäuse dienen Vorsprünge bzw. Ausnehmungen, die im Schaltergehäuse 5 mit entsprechenden Elementen der Anschlußstücke zusammenwirken und diese festhalten. Durch Zusammenfügen der Gehäuseteile werden die Anschlußstücke endgültig in dem Gehäuse arretiert.

[0015] Das Schaltstück 4 ist in seiner Längsrichtung entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 13 in dem Gehäuse 5 längs verschiebbar. Auf die Rückstellfeder 13 kann verzichtet werden, wenn bei dem Schalter kein Ruhezustand vorgesehen ist, sondern dieser als Umschalter ausgestaltet ist. In diesem Falle muß die Betätigungskraft an dem Schaltstück 4 in zwei Richtungen wirken können, um das Schaltstück 4 in beide Umschaltelagen bringen zu können.

[0016] In dem Schaltstück 4 ist eine Führungsausnehmung 14 vorgesehen, in der ein Keilprofil 8 mittels eines Führungsansatzes 15 längs verschieblich und gegen den Widerstand einer Vorspannfeder 16 geführt ist. Dabei wird durch geeignete Mittel verhindert, daß das Keilprofil sich um seine Längsachse drehen kann. Daß kann dadurch geschehen, daß Führungsausnehmung und Führungsansatz einen eckigen Querschnitt besitzen, der ein Verdrehen des Führungsansatzes in der Führungsausnehmung verbietet.

[0017] Es kann aber auch durch in der Fig. 1 mittels Strichlinien angedeutete seitliche Backen 17 an dem Schaltstück 4 dafür gesorgt werden, daß die Seitenflächen des Keilprofils parallel zur Betrachtungsebene von Fig. 1 geführt werden und gegenüber dieser nicht kippen können.

[0018] Der Kontakthebel 1 ist an seinem dem Keilprofil 8 zugewandten Ende mit einem Schaltelement 18 versehen, welches bei der vorliegenden Ausführungsform im wesentlichen die Form eines halbkreisförmigen Zylinders hat, der das Ende des Kontakthebels 1 bildet und mit diesem einstückig verbunden ist.

[0019] Damit liegt das Schaltelement 18 linienförmig an der Kontur 19 des Keilprofils 8 an, wobei die Vorspannfeder 16 über das Keilprofil 8, das Schaltelement 18 und den Kontakthebel 1 für einen hinreichenden Auflagedruck des an den Kontakthebel 1 befestigten Kontaktes gegenüber dem dazugehörigen Kontaktes 22 bzw. 23 des Anschlußstückes 11 bzw. 10 sorgt.

[0020] Aus den Figuren 2 und 3 ist das Schaltstück 4 zu erkennen, in dem das Keilprofil 8 längs verschiebbar gelagert ist.

[0021] Neben dem Ansatz 15 ist das Keilprofil 8 noch mit zwei Führungsflügeln 25 versehen, die in entsprechenden Nuten des Schaltstückes 4 für eine verdrehungsfreie Längsführung des Keilprofils 8 sorgen. Der Führungsansatz 15 kann dementsprechend die Form eines Kreiszylinders haben. Die Führungsflügel 25 sind in Richtung zu dem Keilprofil 8 hin schräg geneigt. Der Neigung dieser Führungsflügel entspricht eine entsprechende Neigung von Anschlagflächen an den die Führungsnuten 26 in dieser Richtung begrenzenden Wänden 27.

[0022] Für die Erfindung ist es nicht zwingend notwendig, daß die Kontur 19 keilförmig ist. Ebenso ist es nicht notwendig, daß das Schaltelement 18 durch einen halbkreisförmigen Zylinder gebildet ist. Wesentlich für die Erfindung ist nur, daß die für die Vorspannung an dem Kontakthebel 1 sorgende Kontur an einem beweglich innerhalb des Schaltstückes 4 gelagerten Element angeordnet ist und daß der bei hohen Schaltleistungen sich erhitzende Kontakthebel frei von einer Kunststoffumspritzung ist, wie sie in den eingangs beschriebenen Anmeldungen vorgeschlagen wurde.

Ansprüche

1. Elektrischer Schalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse (5), mit einem zwischen zwei Endstellungen bewegbaren Kontakthebel (1), der im Gehäuse schwenkbar gelagert ist und mit einem beweglich gelagerten Schaltstück (4) und mindestens einem Festkontakt (22), der starr im Gehäuse (5) angeordnet ist und in einer Endstellung des Kontakthebels (1) von diesem beaufschlagt wird, wobei das Schaltstück (4) mittels einer Relativbewegung zwischen einem Schaltelement und einem Steuerprofil, vorzugsweise Keilprofil, (8), die dem Schaltstück bzw. dem Kontakthebel zugeordnet sind, eine Umschaltung des Kontakthebels unter Vorspannung einer Vorspannungsfeder (16) bewirkt, und wobei das Schaltstück (4) mit dem mittels einer Vorspannung am Schaltstück federnd abgestützten Steuerprofil (8) versehen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (1) an seinem dem Steuerprofil (8) zugewandten Ende als Schaltelement (18) eine Abtastfläche aufweist, welche einstükkig mit dem als einfaches Blechteil ausgestalteten Kontakthebel verbunden ist, wobei die Abtastfläche auf das Steuerprofil (8) einwirkt und wobei die Abtastfläche zum Steuerprofil hin konvex gekrümmt ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das als Keilprofil ausgestaltetes Steuerprofil (8) einen von dem Schaltelement (18) wegweisenden Führungsansatz (15) aufweist, der sowohl für eine Führung für das Keilprofil im Schaltstück als auch für die Aufnahme einer Vorspannfeder (16) sorgt.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsansatz (15) ein topfförmiger Hohlkörper ist, der in seinem Innenraum die Vorspannfeder (16) aufnimmt und dessen Außenfläche als Führungsfläche innerhalb einer entsprechenden Führungsausnehmung (14) im Schaltstück (4) dient.

4. Schalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltstück (4) mit Führungsbacken (17) versehen ist, welche an den Seitenflächen des Keilprofils (8) angreifen und diese gegen eine Drehbewegung um die Längsachse des Schaltstücks sichern.

5. Schalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (1) mit seinem Schaltelement (18) während der Schalterbetätigung in den Raum zwischen den Führungsbacken (17) eingreift, wobei ein erheblicher Freiraum zwischen der Innenfläche der Backen und den zugeordneten Seitenflächen des Schaltelements (18) gegeben ist.

6. Schalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Keilprofil (8) vorzugsweise am Führungsansatz (15) mit Führunsflügeln (25) versehen ist , die das Keilprofil (8) in zugeordneten Führungsnuten (26) am Schaltstück (4) längs verschiebbar und drehungsfrei führen.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnuten an ihrem, dem Kontakthebel zugewandten Ende mit geneigte Anschlagflächen versehen sind, welchen entsprechend geneigte Widerlagerflächen an den Führungsflügeln zugeordnet sind.

Claims

1. Electrical switch, in particular for motor vehicles, which includes a housing (5), a contact arm (1) movable between two terminal positions, wherein said arm is pivot-mounted in the housing, and a movable switching member (4) and at least one fixed contact (22) which latter is rigidly mounted in the housing (5) and in one terminal position of the contact arm (1) is acted upon by it, wherein the switching member (4), by a relative movement between a switching element and a control profile, preferably a wedge profile (8), which are assigned to the switching member and/or the contact arm, causes switch-over of the contact arm under tension of a pretensioning spring (16), and the switching member (4) is provided with the control profile (8) that is resiliently supported on the switching member by means of a pretension,
characterized in that the contact arm (1) has at its end facing the control profile (8) a sensing surface configured as switching element (18), which is connected integrally to the contact arm configured as a simple sheet-metal part, and the sensing surface acts on the control profile (8) and has a convex curvature towards the control profile.

2. Switch as claimed in claim 1,
characterized in that the control profile (8) designed as a wedge profile has a guide shoulder (15) pointing away from the switching element (18), and the guide shoulder ensures both a guiding of the wedge profile in the switching member and the accommodation of a pretensioning spring (16).

3. Switch as claimed in claim 2,
characterized in that the guide shoulder (15) is a pot-shaped hollow body which accommodates in its interior the pretensioning spring (16) and whose outer surface is used as a guide surface within a corresponding guide recess (14) in the switching member (4).

4. Switch as claimed in any one of the preceding claims,
characterized in that the switching member (4) is equipped with guide jaws (17) which make catch at the side surfaces of the wedge profile (8) and secure them against a rotational movement about the longitudinal axis of the switching element.

5. Switch as claimed in any one of the preceding claims,
characterized in that the contact arm (1) with its switching element (18) engages into the space between the guide jaws (17) during the switch actuation, wherein a significant free space exists between the inner area of the jaws and the associated side surfaces of the switching element (18).

6. Switch as claimed in any one of the preceding claims,
characterized in that the wedge profile (8) is provided preferably at the guide shoulder (15) with guide flanks (25), which guide the wedge profile (8) in associated guide grooves (26) on the switching member (4) without rotation and in a longitudinally displaceable manner.

7. Switch as claimed in claim 6,
characterized in that the guide grooves at their end facing the contact arm include inclined stop surfaces which are associated with correspondingly inclined abutment surfaces at the guide flanks.

Revendications

1. Interrupteur électrique, notamment pour véhicule automobile, comportant un boîtier (5), un levier de contact (1), déplaçable entre deux positions d'extrémité et monté basculant dans le boîtier, une pièce de commutation (4) montée mobile et au moins un contact fixe (22) qui est disposé de manière fixe dans le boîtier (5) et, dans une position d'extrémité du levier de contact (1), est soumis à l'action de celui-ci, la pièce de commutation (4) assurant une commutation du levier de contact, sous la précontrainte d'un ressort (16), au moyen d'un déplacement relatif entre un élément de commutation et une pièce profilée de commande, de préférence une pièce profilée en coin, (8), qui sont associés respectivement à la pièce de commutation et au levier de contact, tandis que la pièce de commutation (4) est pourvue de la pièce profilée de commande (8) prenant appui élastiquement sur la pièce de commutation au moyen d'une précontrainte, caractérisé en ce qu'à son extrémité située du côté de la pièce profilée de commande (8), servant d'élément de commutation (18), le levier de contact (1) comporte une surface de venue en contact qui est solidaire, d'une pièce, avec le levier de contact réalisé sous forme d'une simple pièce en tôle, la surface de venue en contact agissant sur la pièce profilée de commande (8) et présentant une courbure convexe vers la pièce profilée de commande.

2. Interrupteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce profilée de commande (8), réalisée en tant que pièce profilée en coin, comporte un embout de guidage (15) qui s'éloigne de l'élément de commutation (18) et assure aussi bien le guidage de la pièce profilée en coin dans la pièce de commutation que le logement d'un ressort de précontrainte (16).

3. Interrupteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'embout de guidage (15) est un corps creux en forme de cuvette qui loge dans sa cavité le ressort de précontrainte (16) et dont la surface extérieure sert de surface de guidage dans un évidement de guidage (14) correspondant situé dans la pièce de commutation (4).

4. Interrupteur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de commutation (4) est pourvue de joues de guidage (17) qui s'appliquent sur les surfaces latérales de la pièce profilée en coin (8) et interdisent à celles-ci un mouvement de rotation autour de l'axe longitudinal de la pièce de commutation.

5. Interrupteur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pendant l'actionnement de l'interrupteur, le levier de contact (1) s'engage, par son élément de commutation (18), dans l'espace séparant les joues de guidage (17), un jeu très important étant prévu entre la surface intérieure des joues et les surfaces latérales associées de l'élément de commutation (18).

6. Interrupteur suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce profilée en coin (8) est pourvue, de préférence sur l'embout de guidage (15), d'ailes de guidage (25) qui guident la pièce profilée en coin (8), en coulissement longitudinal et sans possibilité de décalage en rotation, dans des rainures de guidage (26) associées prévues sur la pièce de commutation (4).

7. Interrupteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'à leur extrémité située du côté du levier de contact, les rainures de guidage sont pourvues de surfaces inclinées de butée auxquelles sont associées des surfaces complémentaires d'inclinaison correspondante prévues sur les ailes de guidage.

Zeichnung