DE3818562A1 - Elektrischer druckknopfschalter, insbesondere zum einschalten eines rueckfahrscheinwerfers eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Druckknopfschalter, der insbesondere zum Einschalten eines Rückscheinwerfers eines Kraftfahrzeuges verwendet werden soll und der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Ein elektrischer Druckknopfschalter mit diesen Merkmalen ist aus der DE-PS 28 28 435 bekannt. Durch die Membran soll die Kontaktkammer dicht nach außen verschlossen werden, so daß Wasser, Öl, Staub und anderer Schmutz nicht in die Kontaktkammer gelangen können. Bei dem bekannten elektrischen Druckknopfschalter liegt die Membran unmittelbar zwischen dem Stößel und der Knackscheibe, die Membran berührt also die Knackscheibe. Da die Membran gummiartig elastisch ist, verändern sich beim Niederdrücken des Stößels die Form der Membran und die Fläche, auf der die Membran an der Knackscheibe anliegt. Beides führt dazu, daß der Knackpunkt der Knackscheibe, also der Schaltweg des Stößels bis zum Umschnappen der Knackscheibe, nicht genau eingehalten wird und großen Streuungen unterliegt.

Außerdem besitzt der bekannte elektrische Druckknopfschalter den Nachteil, daß die Membran unmittelbar durch eine erwärmte Knackscheibe geschädigt werden kann. Eine solche Erwärmung der Knackscheibe ist vor allem beim Einsatz eines elektrischen Druckknopfschalters in Kraftfahrzeugen zu erwarten, wo über ihn hohe Ströme geschaltet werden müssen. Wird aber die Membran durch Wärmeeinwirkung beschädigt, so wirkt sich dies wiederum nachteilig auf das Schaltverhalten aus. Unter Umständen ist der Schalter nach kurzer Zeit nicht mehr gebrauchsfähig.

Es stellt sich also die Aufgabe, einen elektrischen Druckknopfschalter mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter zu entwickeln, daß das Schaltverhalten verbessert und ein gutes Schaltverhalten über eine hohe Anzahl von Schaltzyklen erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Druckknopfschalter gelöst, der die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist und bei dem zwischen der Membran und der Knackscheibe ein formstabiler Druckübertrager angeordnet ist. Bei einem derartigen Druckknopfschalter kann die Größe und die Lage der Berührungsfläche zwischen der Knackscheibe und dem Druckübertrager genau vorgegeben werden. Veränderungen in der Größe und Lage der Berührungsfläche zwischen Knackscheibe und Druckübertrager während einer Umschaltung können leicht vermieden werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen elektrischen Druckknopfschalters kann man den Unteransprüchen entnehmen.

So wird eine Ausführung nach Anspruch 2 bevorzugt, bei der der Druckübertrager aus Metall hergestellt ist. Ein formstabiles-und vor allem auch hitzebeständiges Metall läßt sich leicht finden. Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn die Membran am Stößel und/oder am Druckübertrager flächenhaft anliegt. Denn dann ist eine Bewegungsübertragung vom Stößel auf den Druckübertrager möglich, ohne daß der zwischen Stößel und dem Druckübertrager befindliche Abschnitt der Membran wesentlich zusammengedrückt wird. Damit wird der Schaltweg genauer.

Vorteilhafterweise beaufschlagt der Druckübertrager die Knackscheibe in deren Zentrum mit einem Vorsprung, dessen Oberfläche insbesondere ein Kugelabschnitt sein kann.

Liegt der Druckübertrager ohne Führung durch die Membran lose zwischen Knackscheibe und Membran, so können Membran und Druckübertrager besonders einfach ausgebildet werden. Außerdem muß zwischen Membran und Druckübertrager nur ein loser Kontakt bestehen, so daß ein Wärmetransport von der Knackscheibe über den Druckübertrager auf die Membran vermieden wird. Ist dagegen bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der Druckübertrager an der Membran gehalten, so kann die Montage des Schalters einfacher sein.

Als besonders vorteilhafter Druckübertrager hat sich eine ebene Scheibe erwiesen. Eine solche Scheibe kann besonders leicht lose zwischen Knackscheibe und Membran gelegt werden. Außerdem ist eine solche Scheibe besonders gut dafür geeignet, die entstehende Wärme abzuführen.

In den Ansprüchen 9 bis 13 ist eingegeben, wie die mit der Knackscheibe zusammenwirkenden Kontakte vorteilhaft ausgestaltet werden. So ist gemäß Anspruch 9 ein Festkontakt durch einen Metallring oder Metallringsektor gebildet, auf dem die Knackscheibe an ihrem Außenumfang aufliegt. Auf diese Weise kann der gesamte äußere Rand der Knackscheibe zum Stromübergang ausgenutzt werden. Dadurch erhält man einen niedrigen Übergangswiderstand und damit ein längere Lebensdauer der Kontakte. Die Steckanschlüsse der Festkontakte werden vorteilhafterweise einstückig mit den eigentlichen Festkontakten beziehungsweise den einen separaten Kontaktniet tragenden Abschnitten jeweils aus einem Blech ausgestanzt. Wie man im Anschluß an das Ausstanzen das Blech auf vorteilhafte Weise so faltet, daß einerseits die Festkontakte, andererseits aber auch die Steckanschlüsse die richtigen Positionen im Gehäuse einnehmen, ist in den Ansprüchen 10 bis 13 angegeben.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 9 bis 13 auch schon dann von Vorteil sind, wenn zwischen der Membran und der Knackscheibe kein formstabiler Druckübertrager angeordnet ist. Vorteile werden schon dann erzielt, wenn eine Membran überhaupt fehlt.

Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen elektrischen Druckknopfschalters sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen soll die Erfindung nun näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel, bei dem der Druckübertrager von einem Stift mit einem Vorsprung gebildet wird,

Fig. 2 das zweite eine ebene Scheibe als Druckübertrager aufweisende Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt, dessen Ebene auf der Schnittebene aus Fig. 1 senkrecht steht,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das offene Gehäuseunterteil der beiden Ausführungsbeispiele mit eingelegter Knackscheibe und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den ringförmigen Festkontakt in einer gegenüber den Fig. 1 bis 3 leicht modifizierten Ausführung.

Das Gehäuse 10 der beiden in den Figuren gezeigten elektrischen Druckknopfschaltern besteht aus einem aus Kunststoff gefertigten Gehäuseunterteil 11 und einem metallischen Gehäuseoberteil 12. Dieses ist in Form einer Schraube mit einem sechskantigem Kopf 13 und einem mit einem Außengewinde 14 versehenen hohlen Schaft 15 ausgebildet. Mit dem Gehäuseoberteil 12 kann der Schalter also in eine Halterung an einem Kraftfahrzeug eingeschraubt werden.

Das Gehäuseoberteil 12 umfaßt das Gehäuseunterteil 11 mit einem Kragen 16, der an einer Außenschulter des Gehäuseunterteils 11 umgebördelt ist. Damit sind Ober- und Unterteil axial gesichert. Zur Sicherung in Drehrichtung ist der Kragen 16 an seinem Umfang dreimal eingekerbt, wie dies in Fig. 2 bei 17 erkennbar ist.

Im Gehäuseunterteil 11 befindet sich eine zylindrische Kontaktkammer 25, die an sich zum Gehäuseoberteil 12 hin offen, jedoch durch eine gummielastische Membran 26 verschlossen ist. In der die Kontaktkammer 25 seitlich begrenzenden Außenwand 27 des Gehäuseunterteils 11 ist eine Nut 28 eingebracht, die zu der dem Gehäuseoberteil 12 zugekehrten Stirnseite der Außenwand 27 hin offen ist. In die Nut 28 greift die Membran 26 mit einem Kragen 29 hinein. Im Bereich dieses Kragens 29 ist die Membran 26 zwischen den beiden Gehäuseteilen 11 und 12 eingeklemmt.

Das Gehäuseunterteil 11 umgibt außerdem mit einem Rahmen 30 zwei als Flachstecker ausgebildete mit ihren Schmalseiten hintereinander liegende Steckanschlüsse 31 und 32. Der Rahmen 30 ist so gestaltet, daß ein Steckhülsengehäuse auf ihn aufgesetzt und an ihn befestigt werden kann.

Jeder Steckanschluß 31 und 32 ist einstückig mit einem in den Boden der Kontaktkammer 25 eingelassenen Festkontakt 40 beziehungsweise 41 aus einem ebenen Blech ausgestanzt. Der Festkontakt 41, zu dem der Steckanschluß 32 gehört, ist ein flacher Ring, der zur sicheren Befestigung im Gehäuseunterteil 11 von der zylindrischen Außenwand 27 teilweise übergriffen wird. Mit dem Metallring ist außen ein Blechabschnitt 42 verbunden, der um 180 Grad nach innen unter den Metallring gebogen ist. Von dem Blechabschnitt 42 wiederum ist der Steckanschluß 32 um 90 Grad abgebogen. Aus Fig. 3 ist deutlich ersichtlich, daß die Biegekante 43 zwischen dem Ring 41 und dem Blechabschnitt 42 an einer Seitenkante des Blechabschnitts 42 der Außenkante des Rings 41 am nächsten kommt. Der Blechabschnitt 42 verläuft deshalb tangential zum Ring 41. Der Steckanschluß 32 ist von einer senkrecht zur Biegekante 43 verlaufenden Seite des Blechabschnitts 42 abgebogen, so daß die Biegekante 44 zwischen dem Blechabschnitt 42 und dem Steckanschluß 32 senkrecht zur Biegekante 43 verläuft.

In Fig. 4 ist ein Festkontakt 41 mit einem Steckanschluß 32 und einem Blechabschnitt 42 gezeigt, der gegenüber dem aus den Fig. 1 bis 3 leicht modifiziert ist. Es kommt nämlich nun die Biegekante 43 zwischen dem Ring 41 und dem Blechabschnitt 42 der Außenkante des Rings 41 in der Mitte des Blechabschnitts 42 am nächsten, so daß der Blechabschnitt 42 radial zum Ring 41 verläuft. Da die Lage des Steckers 32 die gleiche sein soll wie bei dem Festkontakt 41 aus den Fig. 1 bis 3, bilden nun die Biegekante 43 und die Biegekante 44 zwischen dem Blechabschnitt 42 und dem Steckanschluß 32 einen Winkel ungleich 90 Grad. Mit einer Biegekante 43 gemäß der Ausführung nach Fig. 4 wird erreicht, daß der Blechabschnitt 42 weniger über die Außenkante des Rings 41 vorsteht als bei der Ausführung nach den Fig. 1 bis 3.

Der zweite Festkontakt 40 befindet innerhalb des Rings 41 und trägt genau im Zentrum dieses Rings eine Kontaktwarze 45. Der Steckanschluß 31 ist vom Festkontakt 40 teilweise freigeschnitten und um 90 Grad nach unten abgebogen.

In die Kontaktkammer 25 ist eine kreuzförmige Knackscheibe 50 eingelegt, deren Außenkontur näher aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die vier Füße 53 der Knackscheibe 50 enden jeweils in geraden Kanten 51. Zwischen den Füßen 53 erstrecken sich jeweils Bögen 52. Die Knackscheibe 50 liegt mit ihren vier Füßen 53 auf dem ringförmigen Festkontakt 41 auf.

Als Betätigungsorgan für die beiden in den Figuren gezeigten elektrischen Schalter dient ein Stößel 60, der ein Außenteil 61, mit dem er in dem hohlen Gehäuseoberteil 12 linear verschiebbar geführt ist, und ein Innenteil 62 aufweist, das am Außenteil 62 begrenzt beweglich und unverlierbar gehalten ist. Eine Schraubenfeder 63 sucht die beiden Teile des Stößel 60 möglichst weit auseinander zu drücken.

Da die Membran 26 die Kontaktkammer 25 zum Stößel 60 hin vollständig verschließt, kann die Knackscheibe 50 vom Stößel aus nur über die Membran 26 betätigt werden. Damit die Membran 26 nicht unmittelbar auf der Knackscheibe 50 aufliegt, ist zwischen diesen beiden Teilen ein formstabiler Druckübertrager 70 angeordnet.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist der Druckübertrager 70 pilzartig ausgestaltet und steckt mit seinem Stiel 71 in einem entsprechenden Sackloch 72 der Membran 26. Die Stärke des Stiels 71 und die Größe des Sacklochs 72 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Druckübertrager 70 an der Membran gehalten ist. Mit seinem mit einer kugeligen Oberfläche versehenen Hut 73 beaufschlagt der Druckübertrager 70 die Knackscheibe 50.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist der Druckübertrager 70 eine ebene, lose zwischen der Knackscheibe 50 und der Membran 26 liegende Scheibe. Diese besitzt in ihrer Mitte einen kugelsegmentartigen Vorsprung 74, mit dem sie die Knackscheibe 50 in deren Mitte beaufschlagt.

Aus einem Vergleich der beiden Ausfühurungen nach Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß sich die beiden Stößelinnenteile 62 an ihren der Membran 26 zugekehrten Enden voneinander unterscheiden. Die Unterschiede sind dabei im wesentlichen durch die unterschiedliche Form der beiden Druckübertrager 70 bestimmt. Unabhängig von der verschiedenen Form ist jedoch bei beiden Ausführungen dafür gesorgt, daß die Membran 26 sowohl am Stößelinnenteil 62 als auch am Druckübertrager 70 flächenhaft anliegt. Bei der Ausführung nach Fig. 2 springt diese flächenhafte Berührung unmittelbar ins Auge. Bei der Ausführung nach Fig. 1 ergibt sich die flächenhafte Berührung zwischen der Membran 26 und dem Druckübertrager 70 durch Anlage der Membran 26 am Ende des Stiels 71 und am Hut 73 des Druckübertragers 70. Die flächenhafte Anlage zwischen der Membran 26 und dem Stößelinnenteil 62 ist im wesentlichen durch die Anlage am Boden einer zur Membran 26 hin offenen Aufnahme 75 im Stößelinnenteil 62 gewährleistet.

Beiden Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 gemeinsam ist auch, daß die beiden Druckübertrager 70 bei aller Verschiedenheit in der Form aus Metall bestehen, so daß sie sehr formstabil und hitzebeständig sein können.

Bei einer Betätigung der beiden gezeigten Druckknopfschalter wird das Stößelaußenteil 61 nach innen verschoben. Die Bewegung des Stößelaußenteils 61 wird über die Schraubenfeder 63 auf das Stößelinnenteil 62, die Membran 26 und den Druckübertrager 70 auf die Knackscheibe 50 übertragen. Die Bewegung der Knackscheibe 50 beginnt dabei sofort mit der Bewegung des Stößelaußenteils 61, da, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, im Ruhezustand des Schalters die Schraubenfeder 63 das Stößelinnenteil 62 bis gegen die Anschläge am Stößelaußenteil 61 gedrückt hat und somit die von der Schraubenfeder 63 ausgeübte Kraft im Ruhezustand des Schalters größer ist als die von der Knackscheibe 50 ausgeübte Kraft. Wird der Knackpunkt der Knackscheibe 50 erreicht, so schlägt die Knackscheibe 50 auf Grund der Kraft der Feder 63 auf der Kontaktwarze 45 des Festkontakts 40 auf. Der Stromkreis ist geschlossen. Das Stößelaußenteil kann noch weiter nach innen verschoben werden, so daß die notwendige Kontaktsicherheit erhalten wird.

Wenn auf das Stößelausenteil 61 keine äußere Kraft mehr wirkt, werden die beweglichen Schalterteile auf Grund der Rückstellkraft der Knackscheibe 50 sowie aufgrund der sich entspannenden Schraubenfeder 63 wieder in die in den Figuren gezeigte Lage gebracht.

Claims (13)

1. Elektrischer Druckknopfschalter, insbesondere zum Einschalten eines Rückfahrscheinwerfers eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gehäuse (10) mit einer Kontaktkammer (25), in der sich als beweglicher Kontakt eine Knackscheibe (50) und mehrere Festkontakte (40, 41) befinden, mit einem Stößel (60), über den die Knackscheibe (50) betätigbar ist, und mit einer beweglichen Membran (26), die die Kontaktkammer (25) zum Stößel (60) hin verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Membran (26) und der Knackscheibe (50) ein formstabiler Druckübertrager (70) angeordnet ist.

2. Elektrischer Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertrager (70) aus Metall hergestellt ist.

3. Elektrischer Druckknopfschalter nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (26) am Stößel (60) und/oder am Druckübertrager (70) flächenhaft anliegt.

4. Elektrischer Druckknopfschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertrager (70) die Knackscheibe (50) in deren Zentrum mit einem Vorsprung (73, 74) beaufschlagt.

5. Elektrischer Druckknopfschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertrager (70) ohne Führung durch die Membran (26) lose zwischen Knackscheibe (50) und Membran (26) liegt.

6. Elektrischer Druckknopfschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertrager (70) an der Membran (26) gehalten ist.

7. Elektrischer Druckknopfschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertrager (70) ein Stift ist, der in einer Aufnahme (72) der Membran (26) sitzt.

8. Elektrischer Druckknopfschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckübertrager (70) eine ebene Scheibe ist.

9. Elektrischer Druckknopfschalter, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festkontakt (41) durch ein flachen Metallring oder Metallringsektor gebildet wird, auf dem die Knackscheibe (50) an ihrem Außenumfang aufliegt.

10. Elektrischer Druckknopfschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steckanschluß (32) einstückig mit dem Metallring (41) oder Metallringsektor aus einem ebenen Blech ausgestanzt ist, daß ein im ebenen Zustand des Stanzteils außerhalb des Metallrings (41) oder des Metallringsektors liegender Blechabschnitt (42) um 180 Grad unter den Metallring (41) oder Metallringsektor gebogen ist und daß der Steckanschluß (32) von dem Blechabschnitt (42) um 90 Grad abgebogen ist, so daß er sich senkrecht zur Ebene des Metallrings (41) oder des Metallringsektors erstreckt.

11. Elektrischer Druckknopfschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Biegekanten (43, 44) unter einem Winkel ungleich 90 Grad schneiden.

12. Elektrischer Druckknopfschalter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegekante zwischen dem Metallring (41) oder dem Metallringsektor und dem Blechabschnitt (42) in der Mitte des Blechabschnitts (42) der Außenkante des Metallrings (41) oder des Metallringsektors am nächsten kommt.

13. Elektrischer Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steckanschluß (31) einstückig mit einem unter dem Zentrum der Knackscheibe (50) liegenden Festkontakt (40) aus einem ebenen Blech ausgestanzt ist, wobei der Steckanschluß (31) teilweise freigeschnitten und um 90 Grad abgebogen ist.