(57)【要約】【課題】  本発明は、接点機構を有する電気的スイッチ装置及び接点機構のスイッチングのための可動なアクチュエータを提供するものである。【解決手段】  接点機構は、弾力的に、スライド接点について、第１のスイッチ位置にある第１の固定接点及び第２のスイッチ位置にある第２の固定接点との関係において、あらかじめ負荷が与えられている。圧力を加えると、アクチュエータにより、スライド接点が、ほぼ直線的に、第１のスイッチ位置から第２のスイッチ位置まで、動かされる。第１のスイッチ位置において、アクチュエータは安定した位置にあるスナップ動作要素に接合しており、そして、スナップ動作要素を、第２のスイッチ位置に切り替えたとき、その安定した位置から不安定な位置まで作動されるが、スナップ動作要素は、アクチュエータにより圧力を加え終えた後、安定した位置に戻る。【選択図】図３
2013131493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点機構（３）を有する電気的スイッチ装置において、
前記接点機構（３）は、少なくとも一つの可動なスライド接点（１９）並びに少なくとも一つの第１の固定接点（４）及び第２の固定接点（５）並びに可動なアクチュエータ（７）を、前記接点機構（３）をスイッチするために含み、
前記スライド接点（１９）は、前記接点機構（３）をスイッチする間、第１のスイッチ位置にある第１の前記固定接点（４）及び第２のスイッチ位置にある第２の前記固定接点（５）に接合するように動くことができ、
前記接点機構（３）は、弾力的に、前記スライド接点（１９）において、第１のスイッチ位置にある第１の前記固定接点（４）に対し、及び、第２のスイッチ位置にある第２の前記固定接点（５）との関係において、あらかじめ負荷が与えられていることを特徴とし、
前記アクチュエータ（７）は、前記スライド接点（１９）を、ほぼ直線的に、第１スイッチ位置から第２スイッチ位置に、圧力が加えられることにより動かすことを特徴とし、並びに、
第１のスイッチ位置において、前記アクチュエータ（７）は、安定した位置を有するスナップ動作要素（１１）に接合し、かつ、前記スナップ動作要素（１１）を、その安定した位置から不安定な位置まで、第２のスイッチ位置にスイッチするときに作動させ、そして、前記スナップ動作要素（１１）は、前記アクチュエータ（７）による圧力を加え終えた後、安定した位置に戻ることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスイッチ装置において、
前記接点機構（３）は、バネ部（１８）を有し、前記バネ部（１８）の端部に前記スライド接点（１９）が配置されることを特徴とし、
前記バネ部（１８）の他方の端部は、鉛筆形状部（１７）に固定されており、鉛筆形状部（１７）は、ディスク要素（１５）の一方の面において、前記ディスク要素（１５）に設けられており、そして、鉛筆形状部（１７）のうち、前記ディスク要素（１５）の他方の面において、前記ディスク要素（１５）から突き出している部分が接続部（８）を構成することを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスイッチ装置において、
前記ディスク要素（１５）において、前記ディスク要素（１５）の横断する方向に、前記鉛筆形状部（１７）に対向して、もう一つの鉛筆形状部（１７）が配置され、そのもう一つの鉛筆形状部（１７）の一方の端部に、もう一つのスライド接点（１９）が備えられることを特徴とし、
もう一つのバネ部（１８）の他方の端部は、前記ディスク要素（１５）の他方の側部において、前記ディスク要素（１５）に設けられた、もう一つの鉛筆形状部（１７）に固定されており、そして、前記ディスク要素（１５）を越えて、前記ディスク要素（１５）の他方の面に突き出している、前記もう一つの鉛筆形状部（１７）の部分は、前記接続部（８）を構成することを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のスイッチ装置において、
前記ディスク要素（１５）の水平方向に延びる前記棒状バネ部（１８）の他方の端部及び前記ディスク要素（１５）の水平方向に延びる前記もう一つのバネ部（１８）は、好ましくは、ディスク要素の横断する方向に延びる棒状部（２１）により、互いに接続されていることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のスイッチ装置において、
前記スライド接点（１９）、前記バネ部（１８）、前記棒状部（２１）、前記もう一つのバネ部（１８）、前記もう一つのスライド接点（１９）は、電気的に伝導性のある金属バネ導線部の一部として構成されることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項６】
請求項３から５までのいずれかに記載されたスイッチ装置において、
前記バネ部（１８）及び／又は前記もう一つのバネ部（１８）の他方の端部は、前記鉛筆形状部（１７）又は前記もう一つの鉛筆形状部（１７）に、巻いたり、又は曲げたりすることにより、固定されていることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項７】
請求項２から６までのいずれかに記載されたスイッチ装置において、
前記アクチュエータ（７）はブロックの形状を有しており、そのブロックは、好ましくは、成形材料により形成されており、かつ、直線的に前記ディスク要素（１５）に対して垂直に動き、かつ、前記ディスク要素（１５）に面する側には、くい形状の部分（２４）を有し、前記くい形状の部分（２４）は、前記スナップ動作要素（１１）に接合することを特徴とし、
圧力バネ（２６）が備えられ、前記アクチュエータ（７）において、前記スナップ動作要素（１１）との関係において、あらかじめ負荷が与えられていることを特徴とし、
前記棒状バネ部（１８）は、前記アクチュエータ（７）の一方の側面に取り付けられていることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のスイッチ装置において、
前記もう一つの棒状バネ部（１８）は、横断する方向にある前記アクチュエータ（７）の一方の側面と対向する前記アクチュエータ（７）の側面に取り付けられることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載されたスイッチ装置において、
前記圧力バネ（２６）は収容空間（２３）中に配置され、そのとき、前記圧力バネ（２６）の一方の端部は前記収容空間（２３）の底部に設置され、かつ、前記圧力バネ（２６）の他方の端部は、タペット要素（２８）に設置され、タペット要素は、作動のためのスイッチ装置のケース（１２）の上部ケース部（１４）の開口部（２９）を通過して、外側に突き出していることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のスイッチ装置において、
圧力バネの他方の端部は、前記タペット要素（２８）のフランジ部分（２７）に圧力を加えており、タペット要素（２８）は、凹部（２５）の縁に対し、前記圧力バネ（２６）の力により、クッションがされた状態で、押さえられ得ることを特徴とする、
スイッチ装置。
【請求項１１】
請求項２から１０までのいずれかに記載されたスイッチ装置において、
前記スナップ動作要素（１１）は、前記ディスク要素（１５）において、前記凹部（２５）の上に配置されており、そのとき、不安定な位置において、前記凹部（２５）と部分的に係合することを特徴とする、
スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなスイッチ装置は、例えば、ＤＥ  １０  ２００７  ０４０  ７１４  Ａ１においてもみられる。この公然知られたスイッチ装置における接点機構においては、可動スイッチの接点及び２つの固定接点を含んでいるものがある。このスイッチ装置は、更に、接点機構をスイッチするための可動なアクチュエータを備えている。接点機構をスイッチすると、可動スイッチの接点が動き、第１のスイッチ位置にある第１の固定接点に接合し、そして第２のスイッチ位置にある第２の固定接点に接合する。
【０００３】
このスイッチの接点はスライドする形状を備えており、かつ、これらの固定接点において、接点面が設けられており、スライドする部分が、スイッチするとき、接点面に作用するようされている。更に、板バネが備えられており、スライドする部分と連結し、かつ、リセットのためにアクチュエータに作用するようにされている。
【０００４】
このようなスイッチ装置は、マイクロスイッチ装置又はスナップ動作スイッチ装置として設計されており、電力電流又は信号電流のスイッチをするために、例えば、自動車において用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＤＥ  １０  ２００７  ０４０  ７１４  Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の技術的課題において開発されるべきは、電気的スイッチ装置において、スイッチの接点が、接点機構のスイッチの位置においてスイッチするとき、正確にあらかじめ定められたスイッチの位置を有するようなスイッチ装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この技術的課題は、電気的スイッチ装置において、請求項１の特徴を含むようにすることにより、解決される。
【０００８】
本発明の重要な利点は、本電気的スイッチ装置において、スイッチするとき、正確にあらかじめ定められたスイッチ位置となることを、確実にすることにあり、それは、いわゆるスナップ動作要素を含んだ特定の構成によりなされる。スイッチの誤りは、このようにして、回避される。前記スナップ動作要素との組合せにより確実にされることは、スイッチをする操作の間に、一方でスイッチの力が、まず、円滑に、かつ、弾力的に、アクチュエータからスイッチ機構に対して伝えられ、かつ、他方において、スライド接点のスイッチ位置が、それにより、正確に到達及び／又は調整されるということである。この点において、スライド接点が常に弾力的に固定接点に接合することが確実にされる。
【０００９】
本発明によるスイッチ装置のもう一つの重要な利点は、アクチュエータが直線的に動くことであり、これにより、スイッチ装置全体を、正確に作動し、かつ、その組立てにおいて、よりかさ張ることなく、より小型にすることができる。
【００１０】
本発明による電気的スイッチ装置は、接点機構を備えており、それは、少なくとも一つの可動なスライド接点と、少なくとも一つの第１の固定接点及び第２の固定接点とを有している。更に、本発明によるスイッチ装置は、接点機構にスイッチをするための可動なアクチュエータを含み、そして、接点機構をスイッチするとき、スイッチの接点が動くことができ、それにより可動スイッチの接点は、第１のスイッチ位置にある第１の固定接点に接合し、そして、第２のスイッチ位置にある第２の固定接点に接合される。接点機構は、弾力的に、あらかじめ負荷が、スライド接点から第１のスイッチ位置にある第１の固定接点との関係において、そして、第２のスイッチ位置にある第２の固定接点との関係において、与えられている。圧力を加えると、アクチュエータにより、スライド接点が、ほぼ直線的に、第１のスイッチ位置から第２のスイッチ位置まで動かされる。第１のスイッチ位置においては、アクチュエータは、安定した位置にあるスナップ動作要素に接合しており、そのスナップ動作要素を作動させ、第２のスイッチ位置にスイッチを切り替えることにより、その安定した位置から不安定な位置へ移動させ、そして、スナップ動作要素は、アクチュエータによる加圧が完了された後、安定した位置に戻る。
【００１１】
好ましい、構造的に簡易で、かつ、効果的な本発明の実施態様においては、アクチュエータは、バネ部を有しており、その一方の端部には、スライド接点が配置されている。バネ部の他方の端部には、鉛筆形状部が固定され、その鉛筆形状部は、ディスク要素の一方の面において、ディスク要素に取り付けられている。そこで、前記鉛筆形状部のうち、ディスク要素の他方の面において、ディスク要素から突き出た部分が、接続部を構成する。
【００１２】
本発明の別の有利な実施態様においては、一つの鉛筆形状部と対向する側に、もう一つの鉛筆形状部が、もう一つのスライド接点の一方の端部に配置されており、ディスク要素に取り付けられている。そこでは、もう一つのバネ部が、その他方の端部において、ディスク要素の一方の面上において、ディスク要素に取り付けられたもう一つの鉛筆形状部に固定されている。そして、そこでは、鉛筆形状部のうち、ディスク要素の他方の面上において、ディスク要素から突き出た部分が、もう一つの接続部を構成している。
【００１３】
本発明の別の有利な実施態様においては、棒状バネ部及びもう一つの棒状バネ部の他方の端部が、互いに棒状部により接続されていてもよい。このようにして、スライド接点、バネ部、棒状部、もう一つのバネ部及びもう一つのスライド接点は、単一の部品として、特に、電気的に伝導性のある金属バネ導線部から構成されていてもよい。
【００１４】
バネ部及び／又はもう一つのバネ部は、それぞれ対応する鉛筆形状部に取り付けられていてもよく、特に簡易で、かつ、効果的な態様で、すなわち、バネ部の他の端部を、対応する鉛筆形状部の周りに巻いたり、又は曲げたりすることにより、それぞれ取り付けられていてもよい。それと同時に、電気的な接触が、バネ部と鉛筆形状部との間に確立される。
【００１５】
好ましくは、アクチュエータは、ブロックの形を有しており、これは成形材料からなることが便宜であり、かつ、ディスク要素に向いている面側にくい形状の部分を有しており、そのくい形状の部分はスナップ動作要素に接合している。圧力バネが備えられており、その圧力バネにより、アクチュエータからスナップ動作要素に向けて、あらかじめ負荷が与えられている。棒状のバネ部は、アクチュエータの一方の面に取り付けられる。さらにもう一つのバネ部を備えるときは、そのもう一つのバネ部は、アクチュエータの一方の側面とは反対側のアクチュエータの側面に取り付けられる。このようにするために、ブロック形状のアクチュエータは、枠で囲まれるようにバネ部により囲まれ、かつ、バネ部の間に保持される。アクチュエータが作動するとき、バネ部に取り付けられたスライド接点は、有利には、ほぼ直線的な動きを実現する。
【００１６】
好ましくは、圧力バネはアクチュエータの収容空間内に配置され、圧力バネの一方の端部は収容空間の底部に置かれ、かつ、圧力バネの他方の端部はタペット要素に置かれ、タペット要素はスイッチ装置のケースに保持され、かつ、作動のためのスイッチ装置のケースの上部ケース部の開口部を通って外に突き出している。さらにもう一つの本発明の実施態様においては、圧力バネの他方の端部は、タペット要素のフランジ部分に圧力を加えており、タペット要素は、凹部の縁に対し、圧力バネの力により、圧力を加える。有利には、このようにして、タペット要素に作用する力が、円滑に、かつ、適正に設定された態様において、くい形状の要素を介して、スナップ動作要素に伝達される。
【００１７】
有利には、スナップ動作要素は、凹部の上方において、ディスク要素に配置及び／又は付着され、不安定な位置にあるとき、スナップ動作要素を凹部に部分的にかみ合うことができるようにする。このようにして、スナップ動作要素の簡易な動作が、その安定な位置と不安定な位置との間において、可能になる。
【００１８】
本発明及びその実施態様を、以下、より詳細に、図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明によるスイッチ装置を組み立てたものの概括的な三次元図を示している。
【図２】図２は、図１のスイッチ装置の部分的な図を示している。
【図３】図３は、図１及び図２のスイッチ装置の断面図を示しており、スイッチ装置を囲むケースが示されている。このケースは、図を分かりやすくするために、図１及び図２においては、図示されていない。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１から図３までによれば、この電気的スイッチ装置１は、主要部として、アクチュエータ７と、固定接点４、５及びスライド接点１９を有する接点機構３と、接続部８、９、１０並びにいわゆるスナップ動作要素１１を含んでいる。スナップ動作要素は、シート状の金属部材の形状をしており、これは、好ましくは、円形ディスクとして設計され、そして、負荷を与えられながら、特に図３で示されている安定した上部位置と、不安定な下部位置（図示されていない。）との間で、その中心部において、動くことができる。
【００２１】
前述の各要素は、ケース１２の中に配置され、ケース１２は、下部ケース部１３及び上部ケース部１４を含んでいる。
【００２２】
固定接点４及び５は、ディスク要素１５に配置され、ディスク要素１５は、好ましくは、下部ケース部１３の一部をなしていてもよく、そのとき、前記固定接点４及び５は、ケース１２からディスク要素１５を通過して、それぞれ、接続部９及び１０として、幾らか突き出している。好ましくは、二つの固定接点４、５並びに接続部９及び１０は、ディスク要素１５の各側部に、横断する方向に互いに対向して配置され、このとき、固定接点４は、直線的に上向きにディスク要素１５から延びており、そして、固定接点４に隣接する側に配置されている他の固定接点５は、まず、直線的にディスク要素１５から上向きの方向に延び、そして、直角をなす上部の部分１６を有し、部分１６は、固定接点４の上部に伸びているが、固定接点４とは接触していない。固定接点４及び５は、好ましくは、ディスク要素１５に対して垂直方向の同一面上に配置される。
【００２３】
さらに、少なくとも一つの鉛筆形状部１７は、ディスク要素１５を越えて、ケース１２から、接続部８の形状において、外側に向けて、突き出しながら、ディスク要素１５に取り付けられている。好ましくは、二つの鉛筆形状部１７が、互いに対向しながら、備えられる。ディスク要素１５の横断する方向に互いに対向するディスク要素のそれぞれの側部において、二つの固定接点４、５及びそれに対応する接続部９、１０と、そこから間隔を空けて、前記側部にディスク要素１５の縦方向に沿いながら、鉛筆形状部１７及びそれに対応する接続部８とが、それぞれ、備えられる。
【００２４】
鉛筆形状部１７のそれぞれについて、水平方向に延びる棒状バネ部１８が取り付けられており、その固定されていない端部において、鉛筆形状部１７に対向する側に、スライド接点１９が備えられており、固定接点４と、上部に配置されている固定接点５の部分１６とに接触することができる。スライド接点１９は、それぞれ外側に弾力的にあらかじめ負荷を与えられた状態で、弾力的に、固定接点４、５にそれぞれ接合する。
【００２５】
好ましくは、そのような棒状バネ部１８は、それぞれ、鉛筆形状部１７に取り付けられ、そのとき、特に、棒状バネ部１８の鉛筆形状部１７への取り付けが十分なものとなるように、スライド接点１９から離れて対向するバネ部１８の端部が、鉛筆形状部１７の周りにきつく巻かれ、及び／又は曲げられている。図面においては、バネ部１８の前記端部の巻線部分は、参照番号２０により示されている。同時的な電気的接続を、ディスク要素１５のそれぞれの側部の接続部８と、それに対応する固定接点４、５との間において、確立するために、巻線部分２０の固定されていない各端部は、好ましくは、横断する方向に延びる棒状バネ部２１により、電気的に接続される。適宜、スライド接点１９、棒状バネ部１８、巻線部分２０及び棒状バネ部１８は、電気的に伝導性のある金属バネ導線部の単一の部品として構成されており、そして、棒状バネ部１８の固定されていない端部のスライド接点１９は、棒状バネ部１８から対応する固定接点９及び１０へと、外側方向に曲線に延びる形状の部分を有している。
【００２６】
スライド接点１９を作動させるために、前記アクチュエータ７が、横断する方向に互いに間隔を空けられている棒状バネ部１８の間に備えられており、直線的に、ディスク要素１５に対し垂直方向に動くことができ、そして、棒状バネ部１８は、そのアクチュエータ７の対向する両側面に取り付けられている。好ましくは、棒状バネ部１８は、それぞれ、溝２２を通って延びており、溝２２は、適宜、互いに対向する側面のパネルの突起部６の間に形成され、そのとき、突起部６は、互いに間隔を空けて、ディスク要素１５に対し垂直に延びる線に沿い、配置される。
【００２７】
説明された形式においては、アクチュエータ７は、ブロックの形状をしており、ケース１２の中で保持され、ディスク要素１５に対して垂直方向に動くことができ、そして、適宜、成形材料により作られ、その内側に、図３にあるとおり、収容空間２３が形成されているが、その機能については、以下、より詳しく説明する。ディスク要素１５に面している、その側面において、アクチュエータ７は、くい形状の部分２４を有しており、その部分は、ディスク要素１５の方向に突き出しており、そして、スナップ動作要素１１の中心において接合し、そのスナップ動作要素１１は、好ましくは、円形ディスクとして設計され、ディスク要素１５に備えられる。スナップ動作要素１１は、ディスク要素１５に取り付けられ、図３で示されている上方の位置において安定しており、その上方の位置において、くい形状の部分２４及びアクチュエータ７を、ディスク要素１５から上方向に、あらかじめ負荷を与えている。アクチュエータ７が所定の動作をするときは、くい形状の要素２４により、スナップ動作要素１１に圧力が加えられ、それにより、前記の安定した上方の位置から不安定な下方の位置まで、急速に動かされる。この目的のために、ディスク要素１５は、好ましくは、溝の形状の凹部２５を有しており、これにより、スナップ動作要素１１の中心部分を、前記の第２の位置にあるときに受けることができる。アクチュエータ７は、棒状バネ部１８の間に保持され、その棒状バネ部は、弾力的に、固定接点４、５にスライド接点１９において接していることから、好ましくは、確実に、くい形状の部分２４が、常に正確に、スナップ動作要素１１の中心において、スナップ動作要素１１の上方に位置付けられる。この単一のスイッチ操作の間、こうして、安定したスイッチ機能が、二つの前記の位置の間において実現され、そのとき、アクチュエータ７に取り付けられているバネ部１８のスライド接点１９は、常に正確に、固定接点４、５のあらかじめ設定された接点に、スナップ動作要素１１の前記各位置において、接合する。
【００２８】
アクチュエータ７の前記収容空間２３の中に、圧力バネ２６が備えられており、その一方の端部は、好ましくは、スナップ動作要素１１に面している側のアクチュエータ７の収容空間２３の底部３１に置かれ、かつ、その他方の端部は、アクチュエータ７のスナップ動作要素１１から離れた側に配置されるタペット要素２８のフランジ部２７に接合している。タペット要素２８は、フランジ部２７から離れた側の端部において、上部ケース部１４の開口部２９を通り、外部に突き出ている。
【００２９】
開口部２９を密封するために、クッションタイプのシール要素３０が備えられており、それは、一方において上部ケース部１４に固定されており、他方においてタペット要素２８に固定されている。
【００３０】
本スイッチ装置１の機能について、以下、詳細に説明する。そのとき、特に図３を参照する。図３においては、スイッチ装置１が作動していない状態が示されている。
【００３１】
ケース１２から突き出ているタペット要素２８の端部に、スイッチ装置１を作動させるために、圧力が加えられるとき、タペット要素２８は、下方に、圧力バネ２６の力に対抗しながら、フランジ部分２７がアクチュエータ７の収容空間２３の上部の縁に接合するまで動かされる。その意味するところは、タペット要素２８に働く力が、円滑に、かつ、適正に設定された態様により、アクチュエータ７に伝達され、かつ、このようにして、同時に、くい形状の要素２４を介して、その安定した位置に配置されているスナップ動作要素１１にも伝達されるということである。スナップ動作要素１１が、更なる力が加えられることにより、その安定した上方位置からその不安定な下方位置に急速にスナップされた後に初めて、アクチュエータ７が機械的に連結されたバネ部１８と共に動いて、スライド接点１９が、固定接点５の部分１６の接点から、固定接点４の接点へ動かされる。それと同時に、対応する接点の位置は、スナップ動作要素１１の位置により決定される。スナップ動作要素１１が安定した（上方）位置にあるときは、電気接続Ａ−Ｂ、Ａ−Ｂが、そして、スナップ動作要素１１が不安定な（下方）位置にあるときは、電気接続Ａ−Ｃ、Ａ−Ｃが、図１におけるように、確立される。タペット要素２８の開放により、スナップ動作要素１１は安定した（上方）位置にスナップして戻り、接続Ａ−Ｂ、Ａ−Ｂが再び確立される。
【符号の説明】
【００３２】
１  電気的スイッチ装置
３  接点機構
４  固定接点
５  固定接点
６  突起部
７  アクチュエータ
８  接続部
９  接続部
１０  接続部
１１  スナップ動作要素
１２  ケース
１３  下部ケース部
１４  上部ケース部
１５  ディスク要素
１６  部分
１７  鉛筆形状部
１８  棒状バネ部
１９  スライド接点
２０  巻線部分
２１  棒状バネ部
２２  溝
２３  収容空間
２４  くい形状の部分
２５  凹部
２６  圧力バネ
２７  フランジ部
２８  タペット要素
２９  開口部
３０  シール
３１  底部
【図１】
2013131493.tif 000003
【図２】
2013131493.tif 000004
【図３】
2013131493.tif 000005
【外国語明細書】
2013131493000001.pdf