DE4319615C2 - Elektrischer Schalter zum Schalten eines Elektromotors, insbesondere in einer elektrischen Zahnbürste - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit einer Blattfeder, welche zwischen einem Träger und einem Rahmen angeordnet ist und einen Mittelsteg, wenigstens einen dazu parallel angeordneten Außensteg sowie zwei den Mittel­ steg und den Außensteg stirnseitig verbindende Querstege aufweist, wobei der Außensteg und die Querstege zwischen dem Träger und dem Rahmen gehalten werden und die dem Außensteg zugewandten Flächen des Trägers und des Rahmens in Längsrichtung des Außenstegs einander entsprechend uneben ausgebildet sind. Ein derartiger elektrischer Schalter ist aus der GB 1 580 958 bekannt.

Ein weiterer elektrischer Schalter ist aus der deutschen Auslegeschrift DE 25 37 905 B2 bekannt. Danach ist die Blattfeder auf einen ebenen Rahmen aufgelegt, der seinerseits auf einer Leiterplatte liegt. Eine Verkürzung des Außenstegs wird dadurch erreicht, daß in den Außensteg eine Wölbung (Sicke) fest eingebogen ist. Aufgrund der Verkürzung des Außenstegs weist der Mittelsteg eine Biegung auf, die zwischen zwei stabilen Stellungen hin- und herschnappen kann. Durch entsprechend angeordnete Leiterbahnen auf der Leiterplatte werden diese beiden Stellungen als Schaltstellungen des elektrischen Schalters verwendet.

Ein Nachteil des bekannten elektrischen Schalters besteht darin, daß die Blatt­ feder die genannte Wölbung aufweist. Die Wölbung stellt im Hinblick auf das Hin- und Herschnappen der Blattfeder zumindest eine Schwachstelle oder Bruch­ stelle dar, an der die Blattfeder durch Ermüdung nach vielen Schaltspielen ein­ reißen oder brechen kann. Außerdem muß die Blattfeder zur Herstellung der Wölbung einem zusätzlichen Arbeitsgang unterworfen werden. Der bekannte Schalter ist daher aufwendig in der Herstellung und weist eine nur recht geringe Lebensdauer auf. Des weiteren schwanken die Kontaktkraft sowie die erforderli­ che Betätigungskraft bei dem bekannten Schalter stark.

Aus der deutschen Patentschrift DE 23 45 563 C3 ist ein weiterer elektrischer Schalter bekannt, bei dem eine Blattfeder endseitig zwischen zwei Wänden eines Schaltergehäuses frei abgestützt ist. Die Blattfeder ist in etwa S-förmig gebogen, ohne daß hierzu eine Vorbiegung erforderlich wäre. Da die Blattfeder jedoch nur an ihren beiden freien Enden in Vertiefungen des Schaltergehäuses eingesteckt und damit festgelegt ist, ergeben sich keine genauen Schaltstellungen der Blatt­ feder.

In der DE-PS 3 98 476 ist eine Auslösevorrichtung für elektrische Schalter be­ schrieben, welche aus einer oder mehreren eingespreizten Federn besteht. Dabei sind die Federn wellenförmig gebogen und über Widerlager geführt, so daß beim Eindrücken eines Wellenbauches zwangsweise das Hochschnellen eines anderen Wellenbauches erfolgt und umgekehrt. Dabei geht mittelbar oder unmittelbar die Ein- oder Ausschaltung, gegebenenfalls auch die Umschaltung des Stromkreises vor sich.

Eine weitere Schrift DD-PS 1 37 636 betrifft einen elektrischen Schnappschalter mit einer Schnappfeder aus einem in mindestens zwei zueinander parallelen Streifen aufgeteiltem Blech, bei dem die Streifen an beiden Enden durch Quer­ stege miteinander verbunden sind und von denen mindestens ein Streifen un­ verkürzt und mindestens ein anderer Streifen durch eine Biegung verkürzt ist. Das Blech hat dabei mindestens einen elektrischen Kontakt, der mit einem auf einer ebenen Unterlage angeordneten Gegenkontakt zusammenarbeitet und bei dem eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, mit der der unverkürzte Streifen zum Umschnappen gebracht werden kann.

Die DE 32 38 183 A1 betrifft ein elektromagnetisches Relais mit Doppelkontak­ ten auf einer beweglichen Kontaktfeder, wobei zum Verkürzen der Prellzeit Kontaktstücke mit unterschiedlichen Massen bzw. Kontaktfederzungen unter­ schiedlicher Länge verwendet werden.

Aus einer weiteren Schrift DE 38 09 295 A1 ist ein elektrischer Schnappschalter mit einer durch einen Betätigungsstößel umschnappbaren blattförmigen Rahmen­ feder bekannt, an der mindestens ein Kontakt zur Berührung mit mindestens einem zugeordneten Festkontakt befestigt ist. Dabei ist die Rahmenfeder mit einem Querschenkel und einer an dem anderen den Kontakt tragenden Quer­ schenkel angeformten, wellenförmig gebogenen Spannzunge in entsprechender Schneidenlage eines Anschlußkontaktstücks eingesprengt. Dabei stehen die Seitenschenkel der Rahmenfeder über eine federbelastete Schaltschwinge mit dem Betätigungsstößel in Wirkverbindung. Die Abdichtung des Schaltraumes erfolgt durch eine wasserdichte Membran.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß einerseits bauartbedingte Beschränkungen hinsichtlich der Anzahl der Schaltspiele oder der Genauigkeit von Kontakt- und Betä­ tigungskräften nicht vorhanden sind und andererseits auch eine direkte elek­ trische Verbindung zwischen dem elektrischen Schalter und einem elektrischen Verbraucher, insbesondere einem Elektromotor, anzugeben, so daß ein einfacher elektrischer Ein- und Ausschalter entsteht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem eingangs genannten elek­ trischen Schalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist etwa in halber Länge des Mittelstegs je ein an dem Träger und dem Rahmen angeordnetes Stützteil vorgesehen, wobei die Stützteile einander gegen­ überstehend und quer zur Haupterstreckungsrichtung des Mittelstegs angeordnet sind und sich der Mittelsteg zwischen den Stützteilen erstreckt. Ferner ist wenig­ stens ein Drucktaster zum Betätigen des Mittelstegs vorgesehen und der Druck­ taster als eine zungenförmige, biegsame Lasche des Rahmens ausgebildet. Weiterhin weist der Träger eine Aufnahmevorrichtung für den Elektromotor auf, so daß an dem Mittelsteg mindestens ein Kontaktarm und an dem Elektromotor eine dazu korrespondierende Kontaktschiene vorgesehen sind und Kontaktarm und Kontaktschiene durch Betätigen des Drucktasters elektrisch miteinander verbindbar sind.

Besonders vorteilhaft kann der erfindungsgemäße elektrische Schalter in einer elektrischen Zahnbürste verwendet werden. Dabei macht sich insbesondere die sehr geringe Bauhöhe des Schalters äußerst positiv bemerkbar. Diese ermöglicht es insbesondere, daß der Schalter ohne größere Probleme in der Zahnbürste untergebracht werden kann.

Bei einem elektrischen Schalter nach der vorliegenden Erfindung ist eine Vorbie­ gung des Außenstegs zu dessen Verkürzung nicht erforderlich. Statt dessen wird die Verkürzung des Außenstegs durch die Unebenheiten des Trägerteils und des Rahmens erreicht. Die Anzahl der Schaltspiele der Blattfeder ist also insoweit nicht begrenzt. Ebenfalls ist die Blattfeder nicht nur an ihren freien Enden im Schaltergehäuse gelagert, sondern sie ist über die gesamte Länge des Außen­ stegs zwischen dem Trägerteil und dem Rahmen eingespannt. Die Stellung des Mittelstegs und damit die Schaltstellungen der Blattfeder sind somit genau und vor allem auch unveränderbar und reproduzierbar festgelegt. Des weiteren kann die Verkürzung der Blattfeder durch die Ausgestaltung der unebenen Flächen des Trägerteils und des Rahmens genau eingestellt werden. Der Mittelsteg weist dadurch Biegungen ("Berge") auf, die genau vorherbestimmt sind und sich auch durch eine große Anzahl von Schaltspielen nicht verändern. Die beiden Stel­ lungen des Mittelstegs können somit in besonders vorteilhafter Weise als Schalt­ stellungen des elektrischen Schalters herangezogen werden. Die Kontaktkräfte sowie die erforderlichen Betätigungskräfte schwanken nicht, sondern bleiben auch bei einer großen Anzahl von Schaltspielen in etwa gleich groß. Insgesamt weist der elektrische Schalter nur drei Bauteile auf, nämlich das Trägerteil, den Rahmen und die dazwischen eingespannte Blattfeder. Der Aufwand für die Her­ stellung und den Zusammenbau dieser Bauteile ist somit gering. Der erfin­ dungsgemäße elektrische Schalter eignet sich daher ganz besonders für den Einsatz bei Massenprodukten. Ferner sind bei dem erfindungsgemäßen Schalter etwa in halber Länge des Mittelstegs je ein an dem Träger und dem Rahmen angeordnetes Stützteil vorgesehen, wobei die Stützteile einander gegenüber­ stehend und quer zum Mittelsteg angeordnet sind, und zwischen denen sich der Mittelsteg erstreckt. Aufgrund der beiden einander gegen überstehenden Stütz­ teile ist die Position der Mitte des Mittelstegs unveränderbar festgelegt. Dadurch wird erreicht, daß der Mittelsteg der Blattfeder S-förmig gebogen ist. Wird nun eine Kraft auf einen der beiden "Berge" des S-förmigen Mittelstegs ausgeübt, so schnappt der Mittelsteg aus der vorhandenen Stellung in eine spiegelbildliche Stellung um, in der sich die "Berge" genau in die umgekehrten Richtungen er­ strecken. Eine erneute Krafteinwirkung auf einen der beiden "Berge" bewirkt das Zurückschnappen des Mittelstegs. Auf diese Weise können die beiden Stellungen des Mittelstegs als Schaltstellungen des elektrischen Schalters verwendet wer­ den. Weiterhin ist nach der vorliegenden Erfindung wenigstens ein Drucktaster zum Betätigen des Mittelstegs als ein mit dem Rahmen verbundenes biegbares Betätigungsteil vorgesehen. Mit Hilfe dieses Drucktasters kann in einfacher Weise die Betätigungskraft auf die entsprechenden "Berge" des Mittelstegs ausgeübt werden, um diesen zwischen seinen beiden Stellungen hin- und her­ schnappen zu lassen. Der Träger des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters weist ferner eine Aufnahmevorrichtung für den Elektromotor auf. Dadurch wird vorteilhafterweise bei Betätigung des Drucktasters eine an dem Elektromotor vorgesehene Kontaktschiene mit einem korrespondierenden Kontaktarm der Blattfeder elektrisch direkt verbunden. Somit entsteht auf einfache Weise ein zuverlässiger, langlebiger elektrischer Ein- und Ausschalter.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die Blattfeder aus elektrisch leitendem Werkstoff hergestellt, so daß diese vorteilhafterweise als direkte elektrische Verbindung zwischen einer Lasche der Blattfeder und einer Anschlußfahne, beispielsweise am Elektromotor, wirkt, sobald diese Lasche und die Anschlußfah­ ne an eine elektrische Spannungsquelle angeschlossen sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das Trägerteil und der Rahmen mit einander zugeordneten Stiften und Öffnungen versehen. Die Stifte stehen beispielsweise vom Trägerteil ab, wobei die Öffnungen im Rahmen enthalten sind. Auf diese Weise kann der Rahmen auf das Trägerteil aufgesteckt werden. Des weiteren wird die Position des Rahmens durch die Stifte und die zugeordneten Öffnungen exakt auf dem Trägerteil festgelegt. Die Zuordnung des Trägerteils und des Rahmens wird dadurch auf einfache Weise und dennoch mit der erforderlichen Genauigkeit erreicht.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind die aus den Öffnungen herausragenden freien Enden der Stifte insbesondere zu Köpfen verformt. Die Stifte können dadurch nicht mehr aus den Öffnungen her­ ausgezogen werden. Das Trägerteil und der Rahmen sind somit fest und unlösbar miteinander verbunden. Bei der Montage des Trägerteils, der dazwischen an­ geordneten Blattfeder und des Rahmens ist nur darauf zu achten, daß die ge­ nannten Bauteile fest zusammengepreßt werden. Der Außensteg der Blattfeder wird dadurch entsprechend den Unebenheiten des Trägerteils und des Rahmens gebogen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das Trägerteil und/oder der Rahmen aus Kunststoff hergestellt. Insbesondere genügt es, wenn die Stifte aus Kunststoff bestehen. Damit ist es möglich, die durch die Öff­ nungen hindurchgesteckten Stifte in einfacher Weise durch Wärmeeinwirkung zu verformen. Zweckmäßig ist es, das Trägerteil und den Rahmen als Spritzgußteile aus Kunststoff herzustellen. Dadurch wird insgesamt die Herstellung des elek­ trischen Schalters weiter vereinfacht.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung weist die Blattfeder zwei zum Mittelsteg etwa parallel angeordnete Außenstege auf. Die Blattfeder ist somit im wesentlichen symmetrisch ausgebildet. Des weiteren sind die den Außen­ stegen zugewandten Flächen des Trägerteils und des Rahmens konkav bzw. konvex ausgebildet. Durch die konkave bzw. konvexe Ausgestaltung wird eine Unebenheit der Außenstege im Sinne einer bauchförmigen Wölbung erzeugt. Beide Außenstege werden durch diese Wölbung verkürzt. Die durch die Verkür­ zung entstehenden Kräfte in Längsrichtung können ohne weiteres von der Blatt­ feder selbst, insbesondere von den beiden Außenstegen aufgenommen werden. Die quer zur Blechebene wirkenden Kräfte sind relativ gering und können von dem Trägerteil und dem Rahmen aufgenommen werden, selbst wenn diese Bauteile aus Kunststoff bestehen.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht etwa in halber Länge des Mittelstegs wenigstens ein Kontaktarm ab, der etwa parallel zum Mittelsteg angeordnet ist. Über diesen Kontaktarm kann im einfachsten Fall ein elektrischer Kontakt von der Blattfeder zu einem elektrischen Gegenpol erzeugt werden, der zu diesem Zweck an einer entsprechenden Stelle in un­ mittelbarer Nähe des Kontaktarms vorgesehen ist. Durch die Verbindung des Kontaktarms mit der Mitte des Mittelstegs weist der Kontaktarm immer dieselbe Richtung auf wie dieser Mittelbereich. In der einen Stellung des S-förmigen Mittelstegs weist der Kontaktarm beispielsweise in eine erste Richtung, während in der anderen Stellung aufgrund der nunmehr umgekehrten S-förmigen Biegung des Mittelstegs der Kontaktarm in eine zweite Richtung absteht, die um einen Winkel von einigen Grad sich von der ersten Richtung unterscheidet. Dieser Unterschied der beiden Richtungen des Kontaktarms kann dazu verwendet werden, daß der Kontaktarm in einer der beiden Stellungen den Gegenpol be­ rührt, während der Kontaktarm in seiner anderen Stellung keinen Kontakt mit dem Gegenpol hat. Dadurch entsteht auf einfache Weise ein elektrischer Ein- und Ausschalter.

Bei einem derartigen elektrischen Schalter wird durch das Umschnappen des Mittelstegs von der einen in die andere Stellung gleichzeitig auch der Kontaktarm stark beschleunigt und die Stellung desselben schnell verändert. Dies hat zur Folge, daß der Kontakt zwischen dem Kontaktarm und dem elektrischen Gegen­ pol schnell geschlossen bzw. geöffnet wird. Der Abbrand und damit der Ver­ schleiß des Kontaktarms wie auch des Gegenpols wird dadurch wesentlich ver­ ringert. Des weiteren wird der Kontaktarm aufgrund der durch das Umschnappen entstehenden Kraft beim Auftreffen auf bzw. Abheben von dem Gegenpol geringfügig gebogen. Dies bewirkt, daß der Kontaktarm auf der Oberfläche des Gegenpols kurzzeitig reibt. Dies hat wiederum zur Folge, daß Zunder, der durch Lichtbögen beim Ausschalten auf dem Kontaktarm und/oder auf dem Gegenpol entstanden ist, automatisch abgerieben wird. Durch die spezielle Anordnung des Kontaktarms werden somit die elektrischen Eigenschaften des Schalters wesent­ lich verbessert.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind zwei Kontaktarme vorgesehen, die sich insbesondere auf beiden Seiten des Mittelstegs in dieselbe Richtung erstrecken. Durch die beiden Kontaktarme wird erreicht, daß ein hö­ herer Strom von der Blattfeder zu dem Gegenpol fließen und geschaltet werden kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch den zweiten Kontaktarm eine höhere Betriebssicherheit erreicht wird, beispielsweise bei einem Ausfall des ersten Kontaktarms.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge von zwei sich in dieselbe Richtung erstreckenden Kontaktarmen verschieden. Auf­ grund der sich daraus ergebenden unterschiedlichen Eigenfrequenzen der beiden Kontaktarme ergibt sich eine unterschiedliche Prellfrequenz für die beiden Kon­ taktarme. Dies hat den Vorteil, daß das Abbrennen der Kontakte, insbesondere von Kontaktmaterial am freien Ende der Kontaktarme, wesentlich verringert wird.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das freie Ende der Kontakt­ arme mit einem elektrischen Kontaktmaterial versehen. Wenn beim Ausschalten des elektrischen Schalters ein Lichtbogen entsteht, so werden kleine Mengen des Kontaktmaterials abgelöst und auf den elektrischen Gegenpol übertragen. Dies hat den Vorteil, daß der Übergangswiderstand an dieser Kontaktstelle sinkt. Dabei ist es jedoch nicht erforderlich, daß der gesamte Kontaktarm aus teurem Kontaktmaterial hergestellt ist, sondern es genügt, daß nur das freie Ende eines jeden der Kontaktarme mit dem Kontaktmaterial versehen ist. Der Kontaktarm selbst kann aus billigerem Metall hergestellt sein.

Zweckmäßig ist es dabei, wenn insbesondere der Blattfeder eine wasserdichte Membran zur Abdichtung zugeordnet ist. Auf diese Weise wird ein Eindringen von Wasser vermieden und damit ein sicherer Betrieb der elektrischen Zahnbür­ ste gewährleistet.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung näher dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt eine Blattfeder eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elek­ trischen Schalters in ebenem Zustand in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Blattfeder der Fig. 1 zwischen einem Trägerteil und einem Rahmen des erfindungsgemäßen elektrischen Schalters in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Ebene A-A der Fig. 1,

Fig. 3 zeigt den erfindungsgemäßen elektrischen Schalter der Fig. 1 und 2 in seiner geschlos­ senen Stellung in einer schematischen Schnitt­ darstellung entlang der Ebene B-B der Fig. 1,

Fig. 4 zeigt den erfindungsgemäßen elektrischen Schalter der Fig. 1 und 2 in seiner geschlos­ senen Stellung in einer schematischen Schnitt­ darstellung entlang der Ebene C-C der Fig. 1,

Fig. 5 zeigt den erfindungsgemäßen elektrischen Schalter der Fig. 1 und 2 in seiner geöffne­ ten Stellung in einer schematischen Schnitt­ darstellung entlang der Ebene B-B der Fig. 1,

Fig. 6 zeigt den erfindungsgemäßen elektrischen Schalter der Fig. 1 und 2 in seiner geöffne­ ten Stellung in einer schematischen Schnitt­ darstellung entlang der Ebene C-C der Fig. 1,

Fig. 7 zeigt eine Blattfeder eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elek­ trischen Schalters in ebenem Zustand in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 8 zeigt eine Blattfeder eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elek­ trischen Schalters in ebenem Zustand in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters be­ stehend aus einem Trägerteil, einer Blattfeder und einem Rahmen in einer schematischen Drauf­ sicht aus der Sicht E gemäß Fig. 10 und

Fig. 10 zeigt den elektrischen Schalter der Fig. 9 in einer schematischen Schnittdarstellung entlang der Ebene D-D der Fig. 9.

In den Fig. 1 bis 6 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters 1 schema­ tisch dargestellt. Der Schalter 1 weist ein Trägerteil 2, eine Blattfeder 3 und einen Rahmen 4 auf, wobei die Blattfeder 3 zwischen dem Trägerteil 2 und dem Rahmen 4 angeordnet ist. Die Blattfeder ist elektrisch leitfähig. Das Trägerteil 2 und der Rahmen 4 können aus jeglichem elektrisch nicht-leitfähigem Material hergestellt sein, insbesondere aus Kunststoff.

Die Blattfeder 3 besteht aus zwei parallel angeordneten Außenstegen 5, 6, die über zwei quer dazu angeordnete Querstege 7, 8 miteinander verbunden sind. Die Außenstege 5, 6 und die Querstege 7, 8 bilden dabei eine Rechteck­ form, wie dies insbesondere der Fig. 1 zu entnehmen ist.

Etwa in der Mitte zwischen den beiden Außenstegen 5, 6 ist ein parallel zu diesen angeordneter Mittelsteg 9 vorgesehen, dessen Enden mit den Querstegen 7, 8 verbun­ den sind.

Etwa in halber Länge des Mittelstegs 9 stehen von diesem zwei Kontaktarme 10, 11 ab, und zwar jeweils in einen freien Bereich 12 zwischen dem Mittelsteg 9 und dem je­ weiligen Außensteg 5 oder 6. Die Kontaktarme 10, 11 ste­ hen zuerst quer zum Mittelsteg 9 ab und knicken dann in eine zum Mittelsteg 9 parallele Richtung ab. An ihren freien Enden sind die beiden Kontaktarme 10, 11 mit elek­ trischem Kontaktmaterial 13, 14 versehen.

An dem den Kontaktarmen 10, 11 abgewandten Quersteg 8 ist etwa mittig eine nach außen abstehende Lasche 15 vorgese­ hen.

Wie insbesondere den Fig. 3 bis 6 zu entnehmen ist, weisen das Trägerteil 2 und der Rahmen 4 in den Bereichen 12 Durchbrüche 16, 17, 18, 19 auf, die im wesentlichen nur von zwei Stützteilen 20, 21 unterbrochen sind. Die Stützteile 20, 21 sind quer zum Mittelsteg 9 und damit parallel zu den Querstegen 7, 8 angeordnet. Sie befinden sich etwa in halber Länge des Mittelstegs 9 und sind auf beiden Seiten desselben vorgesehen. Die Stützteile 20, 21 weisen einen geringen Abstand zu dem Mittelsteg 9 auf und besitzen einen zum Mittelsteg 9 hin sich verjüngenden Querschnitt.

Die Außenstege 5, 6 sind fest zwischen dem Trägerteil 2 und dem Rahmen 4 eingespannt und damit in ihrer Lage festgelegt. Das Trägerteil 2 ist dabei im Bereich seiner den Außenstegen 5, 6 zugewandten Flächen konkav gebogen, und der Rahmen 4 ist in entsprechend angepaßter Weise im Bereich seiner ebenfalls den Außenstegen 5, 6 zugewandten Flächen konvex ausgebildet. Dies hat zur Folge, daß die dazwischen eingespannten Außenstege 5, 6 der Blattfeder 3 etwa bauchförmig gebogen sind, wie dies insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist.

Diese Biegung der beiden Außenstege 5, 6 hat eine Ver­ kürzung des Mittelstegs 9 zur Folge. Der Mittelsteg 9 nimmt aufgrund dieser Verkürzung eine ebenfalls gebogene Gestalt an. Wie insbesondere den Fig. 3 bis 6 zu entneh­ men ist, wird diese Gestalt durch die beiden Stützteile 20, 21 derart beeinflußt, daß eine im wesentlichen S-för­ mige Biegung des Mittelstegs 9 entsteht. Durch die beiden Stützteile 20, 21 ist der zwischen ihnen befindliche Teil des Mittelstegs 9 in seiner Lage festgelegt und kann nicht Bestandteil einer Biegung sein. Die Bereiche des Mittelstegs 9 zwischen den Stützteilen 20, 21 und den Querstegen 7, 8 hingegen können sich frei bewegen und bilden aufgrund der Verkürzung die beiden "Berge" der S-Form aus.

Wie ebenfalls in den Fig. 3 bis 6 dargestellt ist, ist dem Trägerteil 2 ein Elektromotor 22 zugeordnet, der eine Welle 23 und zwei elektrische Anschlußfahnen 24, 25 auf­ weist. Des weiteren ist eine Kontaktschiene 26 vorgese­ hen, die über den elektrisch leitfähigen Mantel des Elek­ tromotors 22 und über eine Leitung 27 mit der Anschluß­ fahne 25 elektrisch verbunden ist. Der Elektromotor 22 ist dabei derart angeordnet, daß die Kontaktschiene 26 sich in unmittelbarer Nähe der Kontaktarme 10, 11 befin­ det. Die Kontaktschiene 26 stellt dadurch einen elektri­ schen Gegenpol zu den Kontaktarmen 10, 11 dar.

In den Fig. 3 und 4 ist der elektrische Schalter 1 in seiner geschlossenen Stellung dargestellt, also in der Einschaltstellung, in der ein elektrischer Strom über den Schalter 1 fließen kann. Dies zeigt insbesondere die Fig. 4, in der das Kontaktmaterial 14 des Kontaktarms 11 fest auf der Kontaktschiene 26 aufliegt. Damit kann ein Strom von der Anschlußfahne 25 über die Leitung 27, den Mantel des Elektromotors 22, die Kontaktschiene 26, das Kontakt­ material 14 und den Kontaktarm 11 zu der Lasche 15 flie­ ßen. Sind nunmehr diese Lasche 15 und die Anschlußfahne 24 an eine nicht dargestellte elektrische Spannungsquelle angeschlossen, so fließt ein Strom über den Elektromotor 22, der dessen Welle 23 in Rotation versetzt. Wie die Fig. 3 zeigt, weist der Mittelsteg 9 in dieser geschlos­ senen Stellung des Schalters 1 eine S-Form auf, bei der der rechte Teil des Mittelstegs 9 einen "Berg" nach oben und der linke Teil einen "Berg" nach unten aufweist.

Wird nun, wie dies ebenfalls in der Fig. 3 gezeigt ist, auf den rechten Teil des Mittelstegs 9, beispielsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten Betätigungsteiles, eine Kraft F1 ausgeübt, so schnappt der Mittelsteg 9 aus der dargestellten Stellung in eine davon abweichende Stellung, wie sie in der Fig. 5 gezeigt ist. Dort ist der rechte Teil des Mittelstegs 9 nach unten und der linke Teil nach oben gebogen. Damit ergibt sich in der Fig. 5 eine S-Form des Mittelstegs 9, der im Vergleich zu derje­ nigen der Fig. 3 spiegelbildlich ist.

Diese umgeschnappte Stellung ist die geöffnete Schalter­ stellung oder Ausschaltstellung des elektrischen Schal­ ters 1, die in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist.

Zusammen mit dem Mittelsteg 9 schnappen auch die Kontakt­ arme 10, 11 in eine andere Stellung, die in der Fig. 6 gezeigt ist. Die Kontaktarme 10, 11 mit dem Kontaktmate­ rial 13, 14 sind in dieser Stellung von der Kontaktschie­ ne 26 abgehoben und haben somit keinen elektrischen Kon­ takt mehr mit dieser Kontaktschiene 26. Der Stromkreis über die Kontaktschiene 26 und die Kontaktarme 10, 11 ist unterbrochen, so daß kein Strom mehr über den Elektromo­ tor 22 fließt und dessen Welle 23 somit nicht mehr ange­ trieben wird.

Wird nun, wie dies in der Fig. 5 gezeigt ist, auf den linken Teil des Mittelstegs 9 beispielsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten Betätigungsteiles eine Kraft F2 ausgeübt, so schnappt der Mittelsteg 9 aus der darge­ stellten Stellung in die bereits bekannte Stellung, wie sie in der Fig. 3 gezeigt ist. Dort ist der rechte Teil des Mittelstegs 9 nach oben und der linke Teil nach unten gebogen. Dies ist wieder die geschlossene Schalterstel­ lung des elektrischen Schalters 1, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist und erläutert wurde.

Bei dem elektrischen Schalter 1 der Fig. 1 bis 6 handelt es sich also um einen Ein- und Ausschalter, der durch die Ausübung der Kräfte F1 und F2 geschaltet werden kann.

In der Fig. 7 ist eine Blattfeder 28 für den elektrischen Schalter 1 der Fig. 1 bis 6 gezeigt, die an Stelle der Blattfeder 3 verwendet werden kann. Diese Blattfeder 28 weist im Unterschied zur Blattfeder 3 zwei Kontaktarme 29, 30 auf, die verschieden lang sind. Die Kontaktarme 29, 30 sind wiederum mit Kontaktmaterial 31, 32 versehen. Durch die unterschiedliche Länge der Kontaktarme 29, 30 weisen diese auch unterschiedliche Eigenfrequenzen auf, wenn sie in Schwingungen versetzt werden. Derartige Schwingungen können beim Einschalten des elektrischen Schalters 1 entstehen und werden dann als Prellen be­ zeichnet. Die unterschiedlichen Eigenfrequenzen der Kon­ taktarme haben somit unterschiedliche Prellfrequenzen des elektrischen Schalters 1 zur Folge.

In der Fig. 8 ist eine Blattfeder 33 für den elektrischen Schalter 1 der Fig. 1 bis 6 gezeigt, die an Stelle der Blattfeder 3 verwendet werden kann. Diese Blattfeder 33 weist im Unterschied zur Blattfeder 3 vier Kontaktarme 34, 35, 36, 37 auf, von denen sich zwei Kontaktarme 34 und 36 wie bei der Blattfeder 3 in eine gemeinsame Rich­ tung erstrecken, während sich die anderen beiden Kontakt­ arme 35 und 37 in die Gegenrichtung erstrecken. Wie die Kontaktarme 34 und 36, so sind auch die Kontaktarme 35 und 37 parallel zum Mittelsteg angeordnet. Die Kontakt­ arme 34, 35, 36, 37 sind mit Kontaktmaterial 38, 39, 40, 41 versehen.

Wird nun den zusätzlich hinzugekommenen Kontaktarmen 35 und 37 ein weiterer elektrischer Gegenpol gegenüberge­ stellt, so stellt der Schalter 1 einen elektrischen Um­ schalter dar, der entweder zwischen zwei verschiedenen elektrischen Zuständen umschalten kann oder der zwei verschiedene elektrische Verbraucher ein- und ausschalten kann.

Es versteht sich, daß auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 die in gleiche Richtungen weisenden Kontakt­ arme entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 verschieden lang sein können.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Schalters 42, der insbesondere in einer elektrischen Zahnbürste verwendet werden kann. Im Unter­ schied zu den Fig. 1 bis 8 ist der Schalter 42 der Fig. 9 und 10 um 180° gedreht dargestellt. Dies hat zur Folge, daß die in den Fig. 1 bis 8 nach rechts abstehende La­ sche 15 nunmehr in den Fig. 9 und 10 nach links zeigt. Des weiteren sind in der Fig. 10 aus Gründen der Verein­ fachung nicht die "Berge" der S-Form der Blattfeder ein­ gezeichnet.

Der Schalter 42 weist ein Trägerteil 43, eine Blattfeder 44 und einen Rahmen 45 auf, die dem Trägerteil 2, einer der Blattfedern 3, 28 oder 33 und dem Rahmen 4 der be­ reits erläuterten Ausführungsbeispiele entsprechen.

Das Trägerteil 43 ist in einem Bereich 46 am freien Ende der Kontaktarme der Blattfeder 44 durchbrochen. Etwa in halber Länge des Mittelstegs der Blattfeder 44 weist das Trägerteil 43 ein Stützteil 47 auf, das dem Stützteil 21 der bereits erläuterten Ausführungsbeispiele entspricht. Neben der Blattfeder 44 stehen von dem Trägerteil 43 auf jeder Seite der Blattfeder 44 eine Anzahl von Stiften 48 ab, im vorliegenden Ausführungsbeispiel sieben Stifte je Reihe. Des weiteren sind im Bereich der Querstege der Blattfeder 44 weitere Stifte 49 vorgesehen, die ebenfalls von dem Trägerteil 43 abstehen.

Der Rahmen 45 weist zwei Durchbrüche 50, 51 auf, die den "Bergen" des S-förmigen Mittelstegs der Blattfeder 44 zugeordnet sind. In diese Durchbrüche 50, 51 ragt jeweils ein Betätigungsteil 52, 53, das biegbar mit dem Rahmen 45 verbunden ist. Die Biegbarkeit der Betätigungsteile 52, 53 kann dadurch erreicht werden, daß der Rahmen 45 aus Kunststoff hergestellt ist.

Die Betätigungsteile 52, 53 sind in der Längsachse des Mittelstegs jeweils etwa in der Mitte zwischen dem Stütz­ teil 47 und den Querstegen der Blattfeder 44 angeordnet, so daß mit ihrer Hilfe eine Kraft auf die "Berge" des S-förmigen Mittelstegs ausgeübt werden kann. Dem Stütz­ teil 47 des Trägerteils 43 steht auf der anderen Seite der Blattfeder 44 ein Stützteil 54 gegenüber, das mit dem Rahmen 45 verbunden ist, und das dem Stützteil 20 der bereits beschriebenen Ausführungsbeispiele entspricht.

Des weiteren weist der Rahmen 45 eine Anzahl von Öffnun­ gen 55 auf, die hinsichtlich ihrer Anordnung den Stiften 48 zugeordnet sind und durch die die Stifte 48 hindurch­ gesteckt sind. Ebenfalls sind noch Öffnungen 56 vorgese­ hen, die den Stiften 49 zugeordnet sind und durch die diese Stifte 49 hindurchgesteckt sind.

Die Blattfeder 44 weist zusätzlich zu den bereits im Zusammenhang mit den erläuterten Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen eine Anzahl von Löchern 57 auf, von denen einige als Langlöcher ausgebildet sein können. Die Langlöcher dienen dabei dazu, daß die durch die Ver­ kürzung der Außenstege hervorgerufene Verkürzung der Blattfeder 44 ausgeglichen werden kann. Hinsichtlich der Anordnung sind die Löcher bzw. Langlöcher 57 den Stiften 49 zugeordnet, die auch durch die Löcher bzw. Langlöcher 57 hindurchgesteckt sind.

Zur Montage des elektrischen Schalters 42 wird die Blatt­ feder 44 auf dem Trägerteil 43 positioniert, indem die Stifte 49 des Trägerteils 43 durch die Löcher bzw. Lang­ löcher 57 der Blattfeder 44 hindurchgesteckt werden. Damit ist die Blattfeder 44 in ihrer Position eindeutig auf dem Trägerteil 43 festgelegt. Danach wird der Rahmen 45 auf das Trägerteil 43 und die Blattfeder 44 aufgelegt, indem die Stifte 48 und 49 durch die Öffnungen 55 und 56 hindurchgesteckt werden. Entsprechend ist dadurch auch die Position des Rahmens 45 eindeutig zu dem Trägerteil 43 und der Blattfeder 44 festgelegt. Das Trägerteil 43, die Blattfeder 44 und der Rahmen 45 werden nunmehr zu­ sammengepreßt, und die freien Enden der Stifte 48, 49, die über die Öffnungen 55, 56 hinausragen, werden dann derart zu Köpfen verformt, daß die Stifte 48, 49 nicht mehr aus den Öffnungen 55, 56 herausgezogen werden kön­ nen. Ist zumindest das Trägerteil 43 aus Kunststoff her­ gestellt, so kann diese Verformung durch Wärmeinwirkung vorgenommen werden. Der Schalter 42 ist damit montiert.

Betätigt werden kann der montierte Schalter 42 mit Hilfe der bereits erläuterten Kräfte F1 und F2, die entspre­ chend der Fig. 10 auf die Betätigungsteile 52 und 53 ausgeübt werden.

Damit kein Wasser oder sonstiger Schmutz eindringt, kann insbesondere bei Verwendung des Schalters 42 in einer elektrischen Zahnbürste eine wasserdichte Membran im Gehäuse zur Abdichtung zwischen den Betätigungsteilen 52, 53 und der Außenwelt vorgesehen sein.

Das Trägerteil 43 weist an seinem einen Ende eine Auf­ nahmevorrichtung 58 für einen nicht dargestellten Elek­ tromotor auf. Der Elektromotor erstreckt sich dabei im eingebauten Zustand unmittelbar im Bereich des Schalters 42. Mit einer nicht dargestellten Kontaktschiene, die am Elektromotor gehalten ist, und die in den Bereich 46 des Trägerteils 43 hineinragt, kann dann, wie anhand der bereits erläuterten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, der Stromkreis bei geschlossenem Schalter 42 über die Kontaktschiene und den Mantel des Elektromotors ge­ schlossen und der Elektromotor damit eingeschaltet wer­ den.

Claims (12)

1. Elektrischer Schalter (1) zum Schalten eines Elektromotors (22), insbesondere in einer elektrischen Zahnbürste, mit einer Blattfeder (3), welche zwischen einem Träger (2) und einem Rahmen (4) angeordnet ist und einen Mittelsteg (9), wenig­ stens einen dazu parallel angeordneten Außensteg (5, 6) sowie zwei den Mittel­ steg (9) und den Außensteg (5, 6) stirnseitig verbindende Querstege (7, 8) auf­ weist, wobei der Außensteg (5, 6) und die Querstege (7, 8) zwischen dem Träger (2) und dem Rahmen (4) gehalten werden und die dem Außensteg (5, 6) zu­ gewandten Flächen des Trägers (2) und des Rahmens (4) in Längsrichtung des Außenstegs (5, 6) einander entsprechend uneben ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß etwa in halber Länge des Mittelstegs (9) je ein an dem Träger (2) und dem Rahmen (4) angeordnetes Stützteil (20, 21) vorgesehen ist, wobei die Stützteile (20, 21) einander gegenüberstehend und quer zur Haupter­ streckungsrichtung des Mittelstegs (9) angeordnet sind und sich der Mittelsteg (9) zwischen den Stützteilen (20, 21) erstreckt, daß wenigstens ein Drucktaster (52, 53) zum Betätigen des Mittelstegs (9) vorgesehen ist und der Drucktaster (52, 53) als eine zungenförmige, biegsame Lasche des Rahmens (4) ausgebildet ist, daß der Träger (2) eine Aufnahmevorrichtung (58) für den Elektromotor (22) aufweist, daß an dem Mittelsteg (9) mindestens ein Kontaktarm (10, 11) und an dem Elektromotor (22) eine dazu korrespondierende Kontaktschiene (26) vor­ gesehen sind und Kontaktarm (10, 11) und Kontaktschiene (26) durch Betätigen des Drucktasters (52, 53) elektrisch miteinander verbindbar sind.

2. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (3) aus elektrisch leitendem Werkstoff hergestellt ist.

3. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (2) aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist.

4. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Träger (2) und Rahmen (4) mit einer Vielzahl einander zugeordneter Stifte (48, 49) und Öffnungen (55, 56) versehen sind und die aus den Öffnungen (55, 56) herausragenden freien Enden der Stifte (48, 49) zu Köpfen verformt sind.

5. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucktaster (52, 53) mit seiner zungenförmigen, biegsamen Lasche in einem Durchbruch (50, 51) des Rahmens (4) und parallel zum Mittelsteg (9) angeordnet ist.

6. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Drucktasters (52, 53) die Dicke des Rahmens (4) nicht oder nur wenig über­ schreitet.

7. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (3) zwei zum Mittelsteg (9) etwa parallel angeordnete Außenstege (5, 6) aufweist und daß die den Außenstegen (5, 6) zugewandten Flächen des Trä­ gers (2) konkav und die des Rahmens (4) konvex ausgebildet sind.

8. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (10, 11) parallel zum Mittelsteg (9) angeordnet und etwa in halber Länge des Mittelstegs (9) mit diesem verbunden ist.

9. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontaktarme (10, 11) vorgesehen sind, die sich insbesondere auf beiden Seiten des Mittelstegs (9) in dieselbe Richtung erstrecken.

10. Elektrischer Schalter (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge von zwei sich in dieselbe Richtung erstreckenden Kontaktarmen (29, 30) verschieden ist.

11. Elektrischer Schalter (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende der Kontaktarme (10, 11) mit einem elektrischen Kontaktmaterial (13, 14) versehen ist.

12. Elektrischer Schalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine wasserdichte Membran zur Abdichtung des Schalters (1) vorgesehen ist.