DE19905288A1

DE19905288A1 - Contact spring unit for an electrical switch

Info

Publication number: DE19905288A1
Application number: DE19905288A
Authority: DE
Inventors: Markus Leuschner; Daniela Zuk; Gerd Rudolph
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1999-02-06
Filing date: 1999-02-06
Publication date: 2000-08-10
Also published as: ES2187455T5; EP1151447B1; ES2187455T3; DE50000863D1; WO2000046821A1; EP1151447A1; EP1151447B2

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.

Description

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.The invention relates to a contact spring unit for an electrical switch with a metallic contact circuit board, the contact tongues of which are at least one as a leaf spring trained, fixed at one end contact arm with egg is assigned to a contact and an actuating cam, and an actuating element acting on the actuating cam ment with at least one switching knob.

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 eingelassen ist, wobei der Soc 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. To implement various electrical switching functions, especially in the switches of a motor vehicle Variety of switching contact elements used. These are in generally relatively simple to construct the Minimize manufacturing costs. Such a switch contact element consists essentially of a contact board, the is partially embedded in a base, the Soc kel is attached to the associated switch. In contact tongues of the contact board are one or more contact arms set that with at least one other contact tongue the contact board interact.

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.As a rule, the contact arm undergoes a bending before assembly operation to form a V-shaped operating cam educated. The V-shaped actuation cam causes it increased stability of the contact spring designed as a leaf spring mes and stands with a switching knob of the contact arm impacting operating element in operative connection. The true-to-size shaping of the actuating cam and so on connected dimensional preparation of the contact arm prepares Problems often arise due to the mechanical deformation.

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.There is also the use of such contactors me as bulk goods in mass production the danger of Verha kens. This causes the contact arms to bend where usually have to be reworked manually or are unusable.

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 Beschä digungen unterliegt.It is an object of the invention to provide a contact spring unit to create the type mentioned, the contact arm with proper actuation cam simply and inexpensively is finished and no storage-related risk of damage changes.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Be tätigungsnocken als separates Bauteil auf dem ebenen Kontakt arm angeordnet ist.According to the invention the object is achieved in that the loading Actuation cams as a separate component on the level contact arm is arranged.

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 herzustellen.The contact arm, manufactured as a flat stamped part, does not offer any Possibility with other contact arms during storage get caught, causing bends and other manufacturing-related te damage is almost impossible. Furthermore, the Contact arm by means of relatively simple stamping tools ask why its manufacturing costs are relatively low. The separately manufactured actuating cam is also subject to does not pose any risk of production-related damage easy and inexpensive to manufacture.

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.The actuating cam of the contact arm is preferably made of egg nem plastic with suitable sliding properties. This is a cost-effective mass production of the Betä Given cam. The sliding properties of the plastic fes represent a reliable interaction of the actuation cam with the switching knobs of the actuating element. For an additional operation to arrange the actuator Avoidance cam on the contact arm is advisable the actuating cam in injection molding on the Contact arm shaped.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Betätigungsnocken T-förmig ausgebildet. Bevorzugt übergreift der Fuß des T-förmigen Betätigungsnockens den Kontaktarm. Hierdurch liegt eine stabile Lage des Betätigungsnockens zu dem Kontaktarm vor, da der Fuß des Betätigungsnockens eine ausreichende Befestigungsfläche zur Verfügung stellt.According to an advantageous embodiment of the invention Actuation cams are T-shaped. Preferably overlaps the foot of the T-shaped actuating cam the contact arm. This results in a stable position of the actuating cam the contact arm, since the foot of the actuating cam is one provides sufficient mounting space.

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.To reduce the friction between the actuation cam and the switching knob of the actuating element, is expedient notably the free end of the web of the T-shaped actuator supply cam with a radius.

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.After an advantageous development of the inventive concept kens are the actuating cam and a base for the contact the unit in a multi-component injection molding process molded together. Due to this measure, the un necessary handling and assembly of the individual parts during the Manufacturing, and the multi-component injection molding process light the shape of the base by a material that meets the stability criteria and the shape of the Be action cam by a material with the required Sliding properties.

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.To fix the position of the switch knob to the actuation cam, preferably has the switching knob of the actuating element mentes an indentation for receiving the free end of the Web of the actuating cam on.

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-förmig ausgebildet, wobei der eine Schenkel auf der zugeordneten Kontaktzunge befestigt und der andere Schenkel der Kontaktarm ist.When the contact blades of the contact board on one level are ordered, it is designed to run trouble-free Switching function required that the two ends of the Kon Tactarmes are arranged in different levels to egg ne certain bias to achieve a vibration of the Excludes poor contacts. Therefore, this is advantageous fixed end of the contact arm U-shaped, wherein one leg attached to the associated contact tongue and the other leg is the contact arm.

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.The contact of the contact arm is expediently a counter contact assigned to the contact tongue. Ge is preferred total height of the contact of the contact arm and the counter contact tes of the contact tongue larger than the clear width of the U- shaped end of the contact arm. This is one reliable contacting with simultaneous pretensioning of the Given poor contact.

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.An inexpensive version of the contact board that can relatively easy to inte in the base of the contact spring unit freeze is given by the fact that the contact board Lead frame is.

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.It is understood that the above and next Features to be explained not only in the respective specified combination, but also in other combinations are usable without the scope of the present inventions to leave.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei spieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen nä her erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game nä with reference to the accompanying drawings ago explained. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsge mäßen Kontaktfeder-Einheit mit einem Betätigungsele ment, Fig. 1 is a perspective view of a erfindungsge MAESSEN Contact spring unit ment with a Betätigungsele,

Fig. 2 die Draufsicht auf eine Darstellung nach Fig. 1, Fig. 2 is a top view of a representation according to FIG. 1,

Fig. 3 eine Ansicht der Einzelheit III der Darstellung gemäß Fig. 2 von unten, Fig. 3 is a view of the detail III of the representation according to Fig. 2 from below,

Fig. 4 eine Ansicht der Einzelheit III der Darstellung gemäß Fig. 2 von oben und Fig. 4 is a view of the detail III of the illustration of FIG. 2 from above and

Fig. 5 eine Seitenansicht der Darstellung nach Fig. 4. Fig. 5 is a side view of the representation according to 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.The electrical switch comprises an actuating element 3 rotatably mounted in an outer housing 1 and an inner housing 2 , the inner housing 2 being connected to the housing 4 of a contact spring unit 5 . The outer housing 1 and the inner housing 2 are connected to one another via a bayonet catch 6 . Furthermore, two opposite, differently shaped lugs 7 for locking in a holding plate, not shown, are formed on the outer housing 1 .

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.The actuating element 3 is provided with circumferential switching knobs 8 to act on a contact arm 9, formed as a leaf spring, of the contact spring unit 5 . Each switching knob 8 has an indentation 10 which ends in radii 11 in the directions of rotation of the actuating element 3 . The indentation 10 of the switching nub 8 serves to receive the free end of which is arranged on the contact arm 9 Actuate the gungsnockens 12th

Der aus Kunststoff gefertigte Betätigungsnocken 12 ist T- förmig ausgebildet, wobei der Fuß 13 des Betätigungsnockens 12 den Kontaktarm 9 übergreift und somit den Betätigungsnoc 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.Made of plastic actuating cam 12 is T shaped, with the foot 13 of the actuating cam 12 engages the contact arm 9 and thus the Betätigungsnoc ken 12 is fixed. The web 14 of the actuating cam 12 is provided with a radius 15 at its free end and points in the direction of the switching knob 8 of the actuating element 3 . The radius 15 of the web 14 of the actuating cam 12 corre spondingly with the indentation 10 of the actuating element 3 .

Der Kontaktarm 9 ist mit einem Ende 16, das U-förmig 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.The contact arm 9 is fixed at one end 16 , which is U-shaped, on a contact tongue 17 . Here, one leg 18 is connected to the contact cables 17 . The other end 19 of the contact arm 9 carries a contact 20 which acts on a mating contact 21 of a contact tongue 22 . The total height of the contact 20 of the contact arm 9 and the counter contact 21 of the contact tongue 22 is larger than the inside width of the U-shaped end 16 .

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 Soc kels 25, der von einem an dem Gehäuse 4 angeformten Kragen 28 umgeben ist. Der Kragen 28 ist als Steckkodierung ausgeführt.The contact tongues 17 , 22 are part of a formed as a Stanzgit ter contact board 23 which is provided with 24 th Kontaktkontak. The contact board is embedded in a base 25 of the housing 4 of the contact spring unit 5 . To attach the base 25 to the housing 4 , this clip lugs 26 and holding elements 27 which cooperate with corre sponding openings of the housing 4 . At the circuit contacts 24 have an area outside the Soc kels 25 , which is surrounded by a molded on the housing 4 collar 28 . The collar 28 is designed as a plug-in coding.

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-förmigen 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.In the state not acted upon by the switching knobs 8 of the actuating element 3 , the contact 20 of the contact arm 9 is pretensioned on the mating contact 21 of the contact tongue 22 and closes a current path between the associated contact tongues 17 , 22 . By a rotary movement of the actuation supply element 3 , the switching knob 8 begins to act on the actuation cam 12 of the contact arm 9 . Here, the radius 15 of the web 14 of the actuating cam 12 slides under the resilient action of the U-shaped end 16 of the contact arm 9 along the radius 11 of the indentation 10 of the switching knob 8 until it lies in the indentation 10 . In this position, the contact of the contact arm 9 is at a maximum distance from the mating contact 20 of the contact tongue 22 . After a further rotary movement of the actuating element 3 , the switching knob 8 and the actuating cam 12 disengage and the contact arm 9 closes the current path between the contact tongues 17 , 22 . On the circumference of the actuating element 3 , almost any number of further switching knobs 8 , which are offset from one another in the axial direction, can be arranged for the application of further associated actuating cams 12 of low-contact 9 .

Claims

1. Contact spring unit for an electrical switch with a metallic contact board ( 23 ), the contact tongues ( 17 , 22 ) at least one trained as a leaf spring, fixed at one end contact arm ( 9 ) with a contact ( 20 ) and an actuating cam ( 12 ) is assigned, and one of the actuating cams ( 12 ) actuating actuating element ( 3 ) with at least one switching knob ( 8 ), characterized in that the actuating cam ( 12 ) is arranged as a separate construction part on the flat contact arm ( 9 ) is.

2. Contact spring unit according to claim 1, characterized in that the actuating cam ( 12 ) of the contact arm ( 9 ) consists of a plastic with suitable sliding properties.

3. Contact spring unit according to claims 1 and 2, characterized in that the actuating cam ( 12 ) is injection molded on the contact arm ( 9 ).

4. Contact spring unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuation supply cam ( 12 ) is T-shaped.

5. Contact spring unit according to claim 4, characterized in that the foot ( 13 ) of the T-shaped actuating cam ( 12 ) engages over the contact arm ( 9 ).

6. Contact spring unit according to claim 4, characterized in that the free end of the web ( 14 ) of the T-shaped actuating cam ( 12 ) is provided with a radius ( 15 ).

7. Contact spring unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the actuation supply cam ( 12 ) and a base ( 25 ) of the contact spring unit ( 5 ) are molded together in a multi-component injection molding process.

8. Contact spring unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the switching knobs ( 8 ) of the actuating element ( 3 ) has an indentation ( 10 ) for receiving the free end of the web ( 14 ) of the actuating cam ( 12 ) .

9. Contact spring unit according to claim 1, characterized in that the fixed end ( 16 ) of the contact arm ( 9 ) is U-shaped, one leg ( 18 ) attached to the associated contact tongue ( 17 ) and the other leg of the Contact arm ( 9 ) is.

10. Contact spring unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the contact ( 20 ) of the contact arm ( 9 ) has a mating contact ( 21 ) of the contact tongue ( 22 ) is assigned.

11. Contact spring unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the total height of the contact ( 20 ) of the contact arm ( 9 ) and the Ge genkontaktes ( 21 ) of the contact tongue ( 22 ) greater than the inside width of the U- shaped end ( 16 ) of the contact arm ( 9 ) is dimensioned.

12. Contact spring unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the contact board ( 23 ) is a lead frame.