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Patent Searching and Data


Title:
CONTACT SPRING ELEMENT FOR AN ELECTRICAL SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/046821
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a contact spring element for an electrical switch which comprises a metal contact plate (23) to whose contact tongues (17, 22) at least one contact blade (9) with a contact (20) and an actuating cam (12). Said contact blade is configured as a leaf spring and is fixed at one end. The contact spring element further comprises an actuating element (3) with at least one switch knob (8) impinging said actuating cam (12). Said actuating cam is arranged on the level contact blade (9) as a separate component.

Inventors:
LEUSCHNER MARKUS
ZUK DANIELA
RUDOLPH GERD
Application Number:
PCT/IB2000/000458
Publication Date:
August 10, 2000
Filing Date:
February 02, 2000
Export Citation:
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Assignee:
EATON CORP (US)
EATON CONTROLS GMBH (DE)
International Classes:
H01H1/26; H01H19/62; (IPC1-7): H01H1/26; H01H19/62
Foreign References:
US3719788A1973-03-06
GB1202251A1970-08-12
GB1251902A1971-11-03
FR2556495A31985-06-14
Other References:
See also references of EP 1151447A1
Attorney, Agent or Firm:
Becker, Bernd (Saarlandstrasse 66, Bingen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. KontaktfederEinheit für einen elektrischen Schalter mit einer metallischen Kontaktplatine (23), deren Kontakt zungen (17,22) mindestens ein als Blattfeder ausgebil deter, an einem Ende festgelegter Kontaktarm (9) mit ei nem Kontakt (20) und einem Betätigungsnocken (12) zuge ordnet ist, und einem den Betätigungsnocken (12) beauf schlagenden Betätigungselement (3) mit mindestens einem Schaltnoppen (8), d a d u r c h g e k e n n z e i c h net, dans der Betätigungsnocken (12) als separates Bau teil auf dem ebenen Kontaktarm (9) angeordnet ist.
2. KontaktfederEinheit nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Betätigungsnocken (12) des Kontaktarmes (9) aus einem Kunststoff mit geeigneten Gleiteigenschaften besteht. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>3.
3. KontaktfederEinheit nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Betätigungs nocken (12) im Spritzgußverfahren auf dem Kontaktarm (9) ausgeformt ist.
4. KontaktfederEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Betäti gungsnocken (12) Tförmig ausgebildet ist.
5. KontaktfederEinheit nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Fuß (13) des T förmigen Betätigungsnockens (12) den Kontaktarm (9) übergreift.
6. KontaktfederEinheit nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das freie Ende des Steges (14) des Tförmigen Betätigungsnockens (12) mit einem Radius (15) versehen ist.
7. KontaktfederEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Betäti gungsnocken (12) und ein Sockel (25) der Kontaktfeder Einheit (5) in einem MehrKomponentenSpritzgußverfahren gemeinsam ausgeformt sind.
8. KontaktfederEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schalt noppen (8) des Betätigungselementes (3) eine Einbuchtung (10) für die Aufnahme des freien Endes des Steges (14) des Betätigungsnockens (12) aufweist.
9. KontaktfederEinheit nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das festgelegte Ende (16) des Kontaktarmes (9) Uformig ausgebildet ist, wobei der eine Schenkel (18) auf der zugeordneten Kontaktzunge (17) befestigt und der andere Schenkel der Kontaktarm (9) ist.
10. KontaktfederEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem Kontakt (20) des Kontaktarmes (9) ein Gegenkontakt (21) der Kon taktzunge (22) zugeordnet ist.
11. KontaktfederEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c hne t, daß die Gesamt höhe des Kontaktes (20) des Kontaktarmes (9) und des Ge genkontaktes (21) der Kontaktzunge (22) größer als die lichte Weite des Uförmigen Endes (16) des Kontaktarmes (9) bemessen ist.
12. KontaktfederEinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Kontakt platine (23) ein Stanzgitter ist.
Description:
Kontaktfeder-Einheit für einen elektrischen Schalter Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktfeder-Einheit für einen elektrischen Schalter mit einer metallischen Kontakt- platine, deren Kontaktzungen mindestens ein als Blattfeder ausgebildeter, an einem Ende festgelegter Kontaktarm mit ei- nem Kontakt und einem Betätigungsnocken zugeordnet ist, und einem den Betätigungsnocken beaufschlagenden Betätigungsele- ment mit mindestens einem Schaltnoppen.

Zur Realisierung verschiedener elektrischer Schaltfunktionen, insbesondere bei Schaltern eines Kraftfahrzeuges, werden eine Vielzahl von Schaltkontaktelementen verwendet. Diese sind in der Regel konstruktiv relativ einfach ausgebildet, um die Herstellungskosten zu minimieren. Ein solches Schaltkontakte- lement besteht im wesentlichen aus einer Kontaktplatine, die bereichsweise in einen Sockel eincelassen ist, wobei der Sok- kel an dem zugeordneten Schalter befestigt ist. An Kontakt- zungen der Kontaktplatine sind ein oder mehrere Kontaktarme festgelegt, die mit mindestens einer weiteren Kontaktzunge der Kontaktplatine zusammenwirken.

In der Regel wird der Kontaktarm vor der Montage einem Biege- vorgang zur Ausbildung eines V-förmigen Betätigungsnockens unteruogen. Der V-förmige Betätigungsnocken bewirkt eine er- höhte Stabilität des als Blattfeder ausgebildeten Kontaktar- mes und steht mit einem Schaltnoppen eines den Kontaktarm be- aufschlagenden Betätigungselementes in Wirkverbindung. Das maßhaltige Ausformen des Betätigungsnockens und das damit verbundene maßhaltige Fertigen des Kontaktarmes bereitet auf- grund der mechanischen Umformung häufig Probleme.

Des weiteren besteht bei der Verwendung derartiger Kontaktar- me als Schüttgut in der Massenfertigung die Gefahr des Verha- kens. Dadurch kommt es zu Verbiegungen der Kontaktarme, wo- durch diese meistens manuell nachbearbeitet werden müssen oder unbrauchbar sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Kontaktfeder-Einheit der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Kontaktarm mit zu- gehörigem Betätigungsnocken einfach sowie kostengünstig zu fertigen ist und keiner lagerungsbedingten Gefahr von BeschG- digungen unterliegt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Be- tätigungsnocken als separates Bauteil auf dem ebenen Kontakt- arm angeordnet ist.

Der als ebenes Stanzteil gefertigte Kontaktarm bietet keine Möglichkeit mit anderen Kontaktarmen während der Lagerung zu verhaken, wodurch Verbiegungen sowie andere fertigungsbeding- te Beschädigungen nahezu ausgeschlossen sind. Ferner ist der Kontaktarm mittels relativ einfacher Stanzwerkzeuge herzu- stellen, weshalb seine Fertigungskosten relativ niedrig sind.

Auch der separat gefertigte Betätigungsnocken unterliegt nicht der Gefahr fertigungsbedingter Beschädigungen und ist einfach sowie kostengünstig herzustelleri.

Bevorzugt ist der Betätigungsnocken des Kontaktarmes aus ei- nem Kunststoff mit geeigneten Gleiteigenschaften gefertigt.

Hierdurch ist eine kostengünstige Massenproduktion des Betä- tigungsnockens gegeben. Die Gleiteigenschaften des Kunststof- fes stellen ein zuverlässiges Zusammenwirken des Betätigungs- nockens mit dem Schaltnoppen des Betätigungselementes sicher.

Um einen zusätzlichen Arbeitsgang zur Anordnung des Betäti- gungsnockens auf dem Kontaktarm zu vermeiden, ist zweckmäßi- gerweise der Betätigungsnocken im Spritzgußverfahren auf dem Kontaktarm ausgeformt.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Betätigungsnocken T-förmig ausgebildet. Bevorzugt überareift der Fuß des T-förmigen Betätigungsnockens den Kontaktarm.

Hierdurch liegt eine stabile Lage des Betätigungsnockens zu dem Kontaktarm vor, da der Fuß des Betätigungsncckens eine ausreichende Befestigungsfläche zur Verfügung stellt.

Zur Reduzierung der Reibung zwischen dem Betätigungsnocken und dem Schaltnoppen des Betätigungselementes, ist zweckmäßi- gerweise das freie Ende des Steges des T-förmigen Betäti- gungsnockens mit einem Radius versehen.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedan- kens sind der Betätigungsnocken und ein Sockel der Kontaktfe- der-Einheit in einem Mehr-Komponenten-Spritzgußverfahren ge- meinsam ausgeformt. Aufgrund dieser Maßnahme entfällt die un- nötige Handhabung sowie Montage der Einzelteile während der Fertigung, und das Mehr-Komponenten-Spritzgußverfahren ermög- licht die Ausformung des Sockels durch einen Werkstoff, der die Stabilitätskriterien erfüllt sowie die Ausformung des Be- tätigungsnockens durch einen Werkstoff mit den erforderlichen Gleiteigenschaften.

Zur Fixierung der Lage des Schaltnoppens zu dem Betätigungs- nocken, weist bevorzugt der Schaltnoppen des Betätigungsele- mentes eine Einbuchtung für die Aufnahme des freien Endes des Steges des Betätigungsnockens auf.

Wenn die Kontaktzungen der Kontaktplatine in einer Ebene an- geordnet sind, ist es zur Ausführung einer störungsfreien Schaltfunktion erforderlich, daß die beiden Enden des Kon- taktarmes in unterschiedlichen Ebenen angeordnet sind, um ei- ne gewisse Vorspannung zu erzielen, die ein Vibrieren des Kontaktarmes ausschließt. Daher ist vorteilhafterweise das festgelegte Ende des Kontaktarmes U-formig ausgebildet, wobei der eine Schenkel auf der zugeordneten Kontaktzunge befestigt und der andere Schenkel der Kontaktarm ist.

Zweckmäßigerweise ist dem Kontakt des Kontaktarmes ein Gegen- kontakt der Kontaktzunge zugeordnet. Bevorzugt ist die Ge- samthöhe des Kontaktes des Kontaktarmes und des Gegenkontak- tes der Kontaktzunge größer als die lichte Weite des U- förmigen Endes des Kontaktarmes bemessen. Hierdurch ist eine zuverlässige Kontaktierung bei gleichzeitiger Vorspannung des Kontaktarmes gegeben.

Eine kostengünstige Ausführung der Kontaktplatine, die sich relativ einfach in den Sockel der Kontaktfeder-Einheit inte- grieren läßt ist dadurch gegeben, daß die Kontaktplatine ein Stanzgitter ist.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und nachste- hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinatio- nen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfin- dung zu verlassen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei- spieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen nä- her erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsge- mäßen Kontaktfeder-Einheit mit einem Eetätigungsele- ment, Fig. 2 die Draufsicht auf eine Darstellung nach Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht der Einzelheit III der Darstellung gemäß Fig. 2 von unten, Fig. 4 eine Ansicht der Einzelheit III der Darstellung gemäß Fig. 2 von oben und Fig. 5 eine Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 4.

Der elektrische Schalter umfaßt ein in einem Außengehäuse 1 und einem Innengehäuse 2 drehbar gelagertes Betätigungs- element 3, wobei das Innengehäuse 2 mit dem Gehäuse 4 einer Kontaktfeder-Einheit 5 in Verbindung steht. Das Außengehäuse 1 und das Innengehäuse 2 sind über einen Bajonettverschluß 6 miteinander verbunden. Ferner sind an dem Außengehäuse 1 zwei gegenüberliegende, unterschiedlich ausgeformten Nasen 7 zur Arretierung in einer nicht dargestellten Halteplatte ange- formt.

Das Betätigungselement 3 ist mit umfangsseitigen Schaltnoppen 8 zur Beaufschlagung jeweils eines als Blattfeder ausgebilde- ten Kontaktarmes 9 der Kontaktfeder-Einheit 5 versehen. Jeder Schaltnoppen 8 weist eine Einbuchtung 10 auf, die in den Drehrichtungen des Betätigungselementes 3 in Radien 11 endet.

Die Einbuchtung 10 des Schaltnoppens 8 dient zur Aufnahme des freien Endes eines auf dem Kontaktarm 9 angeordneten Betäti- gungsnockens 12.

Der aus Kunststoff gefertigte Betatigungsnocken 12 ist T- förmig ausgebildet, wobei der Fuß 13 des Betätigungsnockens 12 den Kontaktarm 9 übergreift und somit den Betätigungsnok- ken 12 fixiert. Der Steg 14 des Betätigungsnockens 12 ist an seinem freien Ende mit einem Radius 15 versehen und weist in die Richtung des Schaltnoppens 8 des Betätigungselementes 3.

Der Radius 15 des Steges 14 des Betätigungsnockens 12 korre- spondiert mit der Einbuchtung 10 des Betätigungselementes 3.

Der Kontaktarm 9 ist mit einem Ende 16, das U-formig ausge- bildet ist, auf einer Kontaktzunge 17 festgelegt. Hierbei ist der eine Schenkel 18 mit der Kontaktzuge 17 verbunden. Das andere Ende 19 des Kontaktarmes 9 trägt einen Kontakt 20, der einen Gegenkontakt 21 einer Kontaktzunge 22 beaufschlagt. Die Gesamthöhe des Kontaktes 20 des Kontaktarmes 9 und des Gegen- kontaktes 21 der Kontaktzunge 22 ist größer als die lichte Weite des U-förmigen Endes 16 bemessen.

Die Kontaktzungen 17,22 sind Bestandteil einer als Stanzgit- ter ausgebildeten Kontaktplatine 23, die mit Anschlußkontak- ten 24 versehen ist. Die Kontaktplatine ist in einen Sockel 25 des Gehäuses 4 der Kontaktfeder-Einheit 5 eingelassen. Zur Befestigung des Sockels 25 an dem Gehäuse 4 weist dieser Klipsnasen 26 sowie Halteelemente 27 auf, die mit entspre- chenden Öffnungen des Gehäuses 4 zusammenwirken. Die An- schlußkontakte 24 weisen in einen Bereich außerhalb des Sok- kels 25, der von einem an dem Gehäuse 4 angeformten Kragen 28 umgeben ist. Der Kragen 28 ist als Steckkodierung ausgeführt.

Im nicht durch den Schaltnoppen 8 des Betätigungselementes 3 beaufschlagten Zustand liegt der Kontakt 20 des Kontaktarmes 9 unter Vorspannung auf dem Gegenkontakt 21 der Kontaktzunge 22 und schließt einen Strompfad zwischen den zugeordneten Kontaktzungen 17,22. Durch eine Drehbewegung des Betäti- gungselementes 3 beginnt der Schaltnoppen 8 auf den Betäti- gungsnocken 12 des Kontaktarmes 9 zu wirken. Hierbei gleitet der Radius 15 des Steges 14 des Betätigungsnockens 12 unter der federnden Wirkung des U-förmiaen Endes 16 des Kontaktar- mes 9 an dem Radius 11 der Einbuchtung 10 des Schaltnoppens 8 entlang, bis er in der Einbuchtung 10 liegt. In dieser Stel- lung befindet sich der Kontakt des Kontaktarmes 9 in einer maximalen Distanz zu dem Gegenkontakt 20 der Kontaktzunge 22.

Nach einer weiteren Drehbewegung des Betätigungselementes 3 kommen der Schaltnoppen 8 und der Betätigungsnocken 12 außer Eingriff und der Kontaktarm 9 schließt den Strompfad zwischen den Kontaktzungen 17,22. Auf dem Umfang des Betätigungsele- mentes 3 können nahezu beliebig viele weitere Schaltnoppen 8, die in axialer Richtung zueinander versetzt sind, zur Beauf- schlagung weiterer zugeordneter Betätigungsnocken 12 von Kon- taktarmen 9 angeordnet sein.