DE19904621B4

DE19904621B4 - Elektrisches Schaltmodul

Info

Publication number: DE19904621B4
Application number: DE1999104621
Authority: DE
Inventors: Erhard Brunner; Walter Neubauer
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2019-02-06
Also published as: DE19904621A1

Abstract

Elektrisches Schaltmodul (1) mit einer um eine Drehachse (3) in einer Verschwenkrichtung verschwenkbaren Schaltbrücke (2), die zumindest auf einer in Verschwenkrichtung angeordneten Fläche einen Brücken-Schaltkontakt (4; 5) aufweist, dessen Schaltfläche mit der Schaltfläche eines dem Brücken-Schaltkontakt (4; 5) zugeordneten Schaltkontakts (6; 7) des Schaltmoduls (1) elektrisch leitend in Verbindung steht, wenn die Schaltbrücke (2) in einer geschlossenen Stellung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltflächen der Schaltkontakte (4, 5, 6, 7) in einer Längsrichtung der Schaltbrücke (2) relativ zueinander verschiebbar ausgebildet sind, und dass jedes Verschwenken der Schaltbrücke (2) in die geschlossene Stellung ein Verschieben der Schaltflächen der Schaltkontakte (4, 5, 6, 7) relativ zueinander in der geschlossenen Stellung bewirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltmodul mit einer um eine Drehachse verschwenkbaren Schaltbrücke, die zumindest auf einer in Verschwenkrichtung angeordneten Fläche einen Brücken-Schaltkontakt aufweist, dessen Schaltfläche mit der Schaltfläche eines dem Brücken-Schaltkontakt zugeordneten Schaltkontakts des Schaltmoduls elektrisch leitend in Verbindung steht, wenn die Schaltbrücke in einer geschlossenen Stellung ist.

Aus dem Stand der Technik ist ein derartiges Schaltmodul bekannt, beidem auf einer der Flächen der Schaltbrücke ein Brücken-Schaltkontakt angeordnet ist. Das Schaltmodul ist als ein Ein-/Aus-Schalter ausgebildet. Die Schaltbrücke eines Ein-/Aus-Schalters kann zwischen einer geöffneten Stellung, in der die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Schaltkontakten unterbrochen ist, und einer geschlossenen Stellung, in der die beiden Schaltkontakte elektrisch leitend in Verbindung stehen, umgeschaltet werden.

Wenn auf beiden in Verschwenkrichtung angeordneten Flächen der Schaltbrücke jeweils ein Brücken-Schaltkontakt angeordnet ist, ist das Schaltmodul als ein Umschalter ausgebildet. Bei einem Umschalter kann die Schaltbrücke zwischen einer ersten geschlossenen Stellung, in der ein erster Schaltkontakt des Schaltmoduls mit dem Brücken-Schaltkontakt elektrisch leitend in Verbindung steht, und einer zweiten geschlossenen Stellung, in der ein zweiter Schaltkontakt des Schaltmoduls mit dem Brücken-Schaltkontakt elektrisch leitend in Verbindung steht, umgeschaltet werden.

Ein Schaltmodul der eingangs genannten Art ist bspw. aus der DE 197 27 553 A1 bekannt. Das dort beschriebene Schaltmodul ist als ein Schnappschalter ausgebildet, bei dem die Position der Drehachse der Schaltbrücke in Verschwenkrichtung der Schaltbrücke, also quer zur Längserstreckung der Schaltbrücke, verändert werden kann, um den Schnappschaltpunkt des Schaltermoduls nach der Fertigung zu justieren. Zum Justieren wird ein Halteelement, an dem die Schaltbrücke um die Drehachse verschwenkbar gelagert ist, mittels eines gesonderten Werkzeugs plastisch verformt.

Aus der DE 1 018 957 ist ein als Umschalter ausgebildetes Schaltmodul bekannt, dessen Schaltbrücke mittels einer Rückstellfeder in einer Ruheposition in einer stabilen Mittelstellung gehalten ist. Die Rückstellfeder erstreckt sich in Längsrichtung der Schaltbrücke, wirkt jedoch nur in Verschwenkrichtung, also quer zur Längsrichtung der Schaltbrücke.

Bei den bekannten elektrischen Schaltmodulen ist es von Nachteil, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Schaltkontakten mit der Zeit immer schlechter wird und schließlich sogar keine elektrisch leitende Verbindung mehr zwischen den Schaltkontakten hergestellt werden kann. Das liegt daran, dass sich mit der Zeit Schmutz und andere Ablagerungen auf den Schaltflächen der Schaltkontakte absetzen. Der Schmutz und die anderen Ablagerungen bilden mit der Zeit eine isolierende Schicht auf den Schaltflächen. Außerdem sind die Schaltflächen der Schaltkontakte aufgrund von Umwelteinflüssen (Feuchtigkeit, Säure usw.) bestimmten chemischen Prozessen unterworfen, durch die sich mit der Zeit auf den Schaltflächen eine elektrisch isolierende Schicht ausbildet. Bei einer chemischen Reaktion der Schaltflächen mit Sauerstoff bildet sich auf den Schaltflächen beispielsweise eine isolierende Oxidschicht. Die isolierenden Schichten auf den Schaltflächen der Schaltkontakte führen zu einer Verschlechterung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Schaltkontakten bzw. machen die Verbindung sogar unmöglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Schaltmodul der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass auch nach längerer Zeit noch eine sichere und zuverlässige elektrisch leitende Verbindung zwischen den Schaltflächen der Schaltkontakte hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem elektrischen Schaltmodul der eingangs genannten Art vor, dass die Schaltflächen der Schaltkontakte in einer Längsrichtung der Schaltbrücke relativ zueinander verschiebbar ausgebildet sind, und dass jedes Verschwenken der Schaltbrücke in die geschlossene Stellung ein Verschieben der Schaltflächen der Schaltkontakte relativ zueinander bewirkt.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass sich der Schmutz und die anderen Ablagerungen in vorteilhafter Weise dadurch einfach und zuverlässig entfernen lassen, indem die Schaltflächen der Schaltkontakte relativ zueinander verschoben werden, wenn die Schaltbrücke in der geschlossenen Stellung ist. Die Schaltflächen der Schaltkontakte reiben gegeneinander, wodurch der Schmutz und die anderen Ablagerungen von den Schaltflächen gelöst und aus dem Kontaktbereich herausbefördert werden. Die Schaltflächen der Schaltkontakte werden vorzugsweise jedes Mal, wenn die Schaltbrücke in eine geschlossene Stellung gebracht wird, relativ zueinander verschoben. Dadurch kann die Ablagerung von Schmutz und anderen Ablagerungen auf den Schaltflächen bereits im Ansatz verhindert werden.

Das erfindungsgemäße Schaltmodul hat den Vorteil, dass auch nach längerer Zeit noch eine zuverlässige und sichere elektrisch leitende Verbindung zwischen den Schaltkontakten hergestellt werden kann.

Es sind verschiedene Möglichkeiten denkbar, die Schaltflächen der Schaltkontakte relativ zueinander zu verschieben. Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine besonders einfache und robuste Möglichkeit vorgeschlagen, wonach die Schaltbrücke relativ zu dem Schaltmodul in Längsrichtung verschiebbar ist. Durch ein Verschieben der Schaltbrücke in Längsrichtung werden die Schaltflächen der Brücken-Schaltkontakte relativ zu den Schaltkontakten des Schaltmoduls verschoben. Bei dem Schaltmodul gemäss dieser Weiterbildung ist die Schaltbrücke sowohl um die Drehachse verschwenkbar als auch in Längsrichtung verschiebbar.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schaltbrücke eine Öffnung aufweist, durch die ein Halteelement hindurchgeführt ist, an dem die Schaltbrücke verschwenkbar und in Längsrichtung verschiebbar befestigt ist. Das Haltelement ist an dem Schaltmodul befestigt.

Das Halteelement liegt vorzugsweise an einer in Längsrichtung liegenden Stirnfläche der Öffnung der Schaltbrücke an, wobei die Schaltbrücke gegen ein Verschieben relativ zu dem Halteelement in Verschwenkrichtung der Schaltbrücke gesichert ist. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Halteelement eine Vertiefung auf, in die die Stirnfläche der Öffnung greift. Vorteilhafterweise drückt ein erstes Federelement die Stirnfläche der Öffnung der Schaltbrücke gegen das Halteelement. Vorzugsweise stützt sich das erste Federelement an einer dem Halteelement gegenüberliegenden Stirnfläche der Öffnung der Schaltbrücke ab. Die gegenüberliegende Stirnfläche der Öffnung der Schaltbrücke weist vorzugsweise einen Vorsprung auf, auf den das als eine zylinderförmige Schraubenfeder ausgebildete erste Federelement aufgeschoben ist.

Das Schaltmodul kann als ein Umschalter ausgebildet sein, wobei auf den in Verschwenkrichtung angeordneten Flächen der Schaltbrücke jeweils ein Brücken-Schaltkontakt angeordnet ist, den Brücken-Schaltkontakten Schaltkontakte des Schaltmoduls zugeordnet sind und die Schaltfläche einer der Brücken-Schaltkontakte mit der Schaltfläche des zugeordneten Schaltkontakts des Schaltmoduls elektrisch leitend in Verbindung steht, wenn die Schaltbrücke in einer geschlossenen Stellung ist.

Gemäss noch einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Schaltmodul als ein Druckschalter ausgebildet. Zur Betätigung des Schaltmoduls weist das Schaltmodul vorteilhafterweise ein Betätigungselement auf, das in Verschwenkrichtung der Schaltbrücke in dem Schaltmodul linear verschiebbar gelagert ist. Durch das Betätigungselement wird die Schaltbrücke des Schaltmoduls um die Drehachse verschwenkt und zwischen zwei geschlossenen Stellungen bzw. zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung umgeschaltet. Es ist denkbar, dass das Betätigungselement in der geschlossenen oder der geöffneten Stellung einrastet und die Schaltbrücke so in der geschlossenen bzw. in der geöffneten Stellung hält.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Betätigungselement einen Mitnehmerbereich auf, der zum Umschalten der Schaltbrücke mit dem von der Drehachse abgewandten Ende der Schaltbrücke in Eingriff tritt. Der Mitnehmerbereich ist vorteilhafterweise in Richtung der Drehachse der Schaltbrücke in dem Betätigungselement verschiebbar gelagert. Vorzugsweise drückt ein zweites Federelement den Mitnehmerbereich in Richtung der Drehachse der Schaltbrücke.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das zweite Federelement eine größere Federkonstante aufweist als das erste Federelement. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Betätigen des Schaltermoduls, d.h. beim Verschieben des Betätigungselements und beim Verschwenken der Schaltbrücke um die Drehachse, zunächst die Schaltbrücke in Längsrichtung und erst dann der Mitnehmerbereich weg von der Drehachse der Schaltbrücke verschoben wird.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine elektrisches Schaltmodul gemäss der Erfindung in einer bevorzugen Ausführungsform;
2 einen Ausschnitt II des elektrischen Schaltmoduls aus 1, teilweise im Schnitt; und
3 den Ausschnitt II des elektrischen Schaltmoduls aus 1 in Draufsicht.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes elektrisches Schaltmodul in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das elektrische Schaltmodul 1 weist eine Schaltbrücke 2 auf, die um eine Drehachse 3 verschwenkbar ist. Die Schaltbrücke 2 weist auf einer oberen, in Verschwenkrichtung angeordneten Fläche einen ersten Brücken-Schaltkontakt 4 und auf einer unteren, ebenfalls in Verschwenkrichtung angeordneten Fläche einen zweiten Brücken-Schaltkontakt 5 auf. Den Brücken-Schaltkontakten 4, 5 sind Schaltkontakte 6, 7 des Schaltmoduls 1 zugeordnet.
Die Schaltbrücke 2 ist um die Drehachse 3 zwischen einer ersten geschlossenen Stellung, in der der Brücken-Schaltkontakt 4 mit dem Schaltkontakt 6 des Schaltmoduls 1 elektrisch leitend in Verbindung steht, und einer zweiten geschlossenen Stellung (vgl. 1) umschaltbar, in der der Brücken-Schaltkontakt 5 mit dem Schaltkontakt 7 des Schaltmoduls 1 elektrisch leitend in Verbindung steht.
Das Schaltmodul 1 weist ein Betätigungselement 8 auf, das in Verschwenkrichtung der Schaltbrücke 2 in dem Schaltmodul 1 linear verschiebbar gelagert ist. Das Betätigungselement 8 weist einen Mitnehmerbereich 9 auf, der zum Umschalten der Schaltbrücke 2 mit dem von der Drehachse 3 abgewandten Ende der Schaltbrücke 2 in Eingriff tritt. Der Mitnehmerbereich 9 ist in Richtung der Drehachse 3 der Schaltbrücke 2 in dem Betätigungselement 8 verschiebbar gelagert. Der Mitnehmerbereich 9 wird von einem Federelement 10 in Richtung der Drehachse 3 der Schaltbrücke 2 gedrückt.
Um zu verhindern, dass sich Schmutz und andere Ablagerungen mit der Zeit auf den Schaltflächen der Schaltkontakte 4, 5, 6, 7 absetzen bzw. sich durch chemische Reaktionen an den Schaltflächen der Schaltkontakte 4, 5, 6, 7 isolierende Schichten auf den Schaltflächen bilden, die eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Brücken-Schaltkontakt 4 und dem Schaltkontakt 6 bzw. dem Brücken-Schaltkontakt 5 und dem Schaltkontakt 7 verschlechtern oder sogar verhindern, weist das erfindungsgemäße Schaltmodul 1 selbstreinigende Schaltkontakte 4, 5, 6, 7 auf. Dazu sind die Schaltflächen der Schaltkontakte 4, 5, 6, 7 in Längsrichtung der Schaltbrücke 2 relativ zueinander verschiebbar ausgebildet. Genauer gesagt, ist die Schaltbrücke 2 relativ zu dem restlichen Schaltmodul 1 in Längsrichtung verschiebbar. Die Schaltbrücke 2 weist eine Öffnung 11 auf, durch die ein Halteelement 12 hindurchgeführt ist. Die Schaltbrücke 2 ist an dem Halteelement 12 um die Drehachse 3 verschwenkbar und in Längsrichtung verschiebbar befestigt.
In 2 ist die besonders ausgestaltete Schaltbrücke 2 des erfindungsgemäßen elektrischen Schaltmoduls 1 vergrößert dargestellt. Das Halteelement 12 liegt an einer in Längsrichtung der Schaltbrücke 2 liegenden Stirnfläche 13 der Öffnung 11 an. Das Halteelement 12 weist eine Vertiefung 14 auf, in die die Stirnfläche 13 der Öffnung 11 greift. Dadurch ist die Schaltbrücke 2 gegen ein Verschieben relativ zu dem Halteelement 12 in Verschwenkrichtung der Schaltbrücke 2 gesichert. Ein Federelement 15 drückt die Stirnfläche 13 der Öffnung 11 gegen das Halteelement 12. Die dem Halteelement 12 gegenüberliegenden Stirnfläche 16 der Öffnung 11 der Schaltbrücke 2 weist einen Vorsprung 17 auf, auf den das als eine zylinderförmige Schraubenfeder ausgebildete erste Federelement 15 aufgeschoben ist.
Durch ein Verschieben des Betätigungselements 8 übt der Mitnehmerbereich 9 über eine seiner schrägen Flächen eine in Verschwenkrichtung gerichtete Umschaltkraft auf die Schaltbrücke 2 aus. Gleichzeitig übt der Mitnehmerbereich 9 auch eine in Längsrichtung der Schaltbrücke 2 gerichtete Verschiebekraft auf die Schaltbrücke 2 aus. Aufgrund der Verschiebekraft wird die Schaltbrücke 2 in Längsrichtung relativ zu dem Schaltmodul 1 entgegen der Kraft des Federelements 15 verschoben. Am Ende des Federwegs des Federelements 15 oder spätestens, wenn der Vorsprung 17 an das Halteelement 12 anschlägt, ist die Verschiebebewegung der Schaltbrücke 2 beendet. Ein weiteres Verschieben des Betätigungselements 8 führt dann zu einem Verschieben des Mitnehmerbereichs 9 weg von der Drehachse 3 der Schaltbrücke 2 entgegen der Kraft des Federelements 10.

Claims

Elektrisches Schaltmodul (1) mit einer um eine Drehachse (3) in einer Verschwenkrichtung verschwenkbaren Schaltbrücke (2), die zumindest auf einer in Verschwenkrichtung angeordneten Fläche einen Brücken-Schaltkontakt (4; 5) aufweist, dessen Schaltfläche mit der Schaltfläche eines dem Brücken-Schaltkontakt (4; 5) zugeordneten Schaltkontakts (6; 7) des Schaltmoduls (1) elektrisch leitend in Verbindung steht, wenn die Schaltbrücke (2) in einer geschlossenen Stellung ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltflächen der Schaltkontakte (4, 5, 6, 7) in einer Längsrichtung der Schaltbrücke (2) relativ zueinander verschiebbar ausgebildet sind, und dass jedes Verschwenken der Schaltbrücke (2) in die geschlossene Stellung ein Verschieben der Schaltflächen der Schaltkontakte (4, 5, 6, 7) relativ zueinander in der geschlossenen Stellung bewirkt.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbrücke (2) in ihrer Längsrichtung verschiebbar ist.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbrücke (2) eine Öffnung (11) aufweist, durch die ein Halteelement (12) des Schaltmoduls (1) hindurchgeführt ist, an dem die Schaltbrücke (2) verschwenkbar und in ihrer Längsrichtung verschiebbar befestigt ist.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) an einer in Längsrichtung der Schaltbrücke (2) liegenden Stirnfläche (13) der Öffnung (11) der Schaltbrücke (2) anliegt, wobei die Schaltbrücke (2) gegen ein Verschieben relativ zu dem Halteelement (12) in Verschwenkrichtung der Schaltbrücke (2) gesichert ist.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) eine Vertiefung (14) aufweist, in die die Stirnfläche (13) der Öffnung (11) greift.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Federelement (15) die Stirnfläche (13) der Öffnung (11) der Schaltbrücke (2) gegen das Halteelement (12) drückt.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Federelement (15) an einer dem Haltelement (12) gegenüberliegenden Stirnfläche (16) der Öffnung (11) der Schaltbrücke (2) abstützt.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegende Stirnfläche (16) der Öffnung (11) der Schaltbrücke (2) einen Vorsprung (17) aufweist, auf den das als eine zylinderförmige Schraubenfeder ausgebildete erste Federelement (15) aufgeschoben ist.
Schaltmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul (1) als ein Druckschalter ausgebildet ist.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul (1) ein Betätigungselement (8) aufweist, das in Verschwenkrichtung der Schaltbrücke (2) in dem Schaltmodul (1) linear verschiebbar gelagert ist.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) einen Mitnehmerbereich (9) aufweist, der zum Umschalten der Schaltbrücke (2) mit dem von der Drehachse (3) abgewandten Ende der Schaltbrücke (2) in Eingriff tritt.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerbereich (9) in Richtung der Drehachse (3) der Schaltbrücke (2) in dem Betätigungselement (8) verschiebbar geführt ist.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Federelement (10) den Mitnehmerbereich (9) in Richtung der Drehachse (3) der Schaltbrücke (2) drückt.
Schaltmodul (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (10) eine größere Federkonstante aufweist als das erste Federelement (15).