CH675174A5

CH675174A5 -

Info

Publication number: CH675174A5
Application number: CH491687A
Authority: CH
Inventors: Albert Portmann
Original assignee: Saia Ag
Priority date: 1987-12-17
Filing date: 1987-12-17
Publication date: 1990-08-31
Also published as: EP0321392A1; JPH01204320A

Description

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CH 675 174 A5 CH 675 174 A5

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Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kippschalter, insbesondere zur Verwendung als Mikro-schalter, mit einem Kippsystem, das mindestens einen Kontakt trägt und an einem schwenkbar abgestützten Betätigungshebel sowie an einer ortsfesten Stelle eingehängt ist und bei Verschwenkung des Betätigungshebels unter Federwirkung kippt. Solche Kippschalter sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der amerikanischen Patentschrift 2 513 804. Der Betätigungshebel weist eine Schneide auf, die in einer Kerbe eines ortsfesten Schalterteils schwenkbar abgestützt ist. Diese am gleichen Ort bleibende Abstützung führt dazu, dass die über einen Betätigungsstössel auf den Betätigungshebel wirkende Betätigungskraft erheblich variiert und relativ hoch ist. Zur Herabsetzung dieser Betätigungskraft kann man nicht die auf das Kippsystem wirkende Federkraft reduzieren, weil diese Federkraft massgebend ist für die Kontaktkräfte. Zur Reduktion der Betätigungskräfte müsste man somit den Schwenkpunkt des Betätigungshebels näher an das Kippsystem heran verlegen, um den wirksamen Hebelarm zu verringern, was jedoch den Nachteil mit sich bringt, dass bei grossen Nachlaufwegen das Rückstellmoment sehr klein wird oder sogar auf Null absinkt. The present invention relates to a toggle switch, in particular for use as a microswitch, with a toggle system which carries at least one contact and is attached to a pivotally supported actuating lever and at a fixed location and tilts when the actuating lever is pivoted under spring action. Such toggle switches are generally known, for example from US Pat. No. 2,513,804. The actuating lever has a cutting edge which is pivotably supported in a notch in a stationary switch part. This support, which remains in the same place, means that the actuating force acting on the actuating lever via an actuating plunger varies considerably and is relatively high. To reduce this actuating force, the spring force acting on the tilting system cannot be reduced, because this spring force is decisive for the contact forces. To reduce the actuation forces, one would have to move the pivot point of the actuation lever closer to the tilting system in order to reduce the effective lever arm, but this has the disadvantage that the restoring torque becomes very small or even drops to zero with large overtravel distances.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es nun, bei kleinen Betätigungskräften sichere, eindeutige Schaltvorgänge und verhältnismässig hohe Kontaktdrücke zu erzielen. Erfindungsgemäss wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass für den Betätigungshebel mindestens zwei versetzt angeordnete Stützstellen vorhanden sind, an welchen er bei seiner Verschwenkung wechselweise abgestützt ist. Hierzu weist der Betätigungshebel vorzugsweise zwei versetzte Schneiden auf, welchen je eine Stützkerbe zugeordnet ist. In diesem Falle wird nach einem bestimmten Betätigungsweg die Abstützung des Betätigungshebels in Schaltrichtung verlegt, sodass der zwischen der Abstützstelle für den Betätigungshebel und dem Kippsystem wirksame Hebelarm wieder verlängert wird. Damit kann die Betätigungskraft stets relativ niedrig gehalten werden, ohne Nachteile für den Schaltvorgang und insbesondere den zu erzielenden Kontaktdruck. Ein bekannter Schalter der oben erwähnten Art benötigte bei einer Nennstromstärke von 16 A eine maximale Schaltkraft von 0,32 N. Ein erfindungsgemässer Schalter für die gleiche Nennstromstärke kommt mit einer maximalen Betätigungskraft von 0,06 N aus. The aim of the present invention is now to achieve safe, clear switching operations and relatively high contact pressures with small actuation forces. According to the invention, this aim is achieved in that there are at least two offset support points for the actuating lever, at which it is alternately supported when it is pivoted. For this purpose, the actuating lever preferably has two offset cutting edges, each of which is assigned a supporting notch. In this case, after a certain actuation path, the support of the actuation lever is moved in the switching direction, so that the lever arm that is effective between the support point for the actuation lever and the tilting system is extended again. The actuating force can thus always be kept relatively low, without disadvantages for the switching process and in particular the contact pressure to be achieved. A known switch of the type mentioned above required a maximum switching force of 0.32 N at a nominal current strength of 16 A. A switch according to the invention for the same nominal current strength manages with a maximum actuating force of 0.06 N.

Es ist zwar bekannt, den Betätigungshebel als Nocken auszubilden, welcher während der Schalterbetätigung mit einer gewölbten Fläche auf einem ortsfesten Schalterteil abrollt (US-A 4 130 747). Hier wird die Abstützstelle des Nockens während der Schalterbetätigung kontinuierlich verschoben. Der Nocken stellt jedoch einen verhältnismässig teuren und heiklen Teil dar, dessen Lage durch Anschlagstifte gesichert werden muss. Es ist nicht möglich, den Nocken spielfrei in jeweils bestimmter Lage zu halten, und es entstehen unerwünschte Reibungskräfte. Gemäss vorliegender Erfindung kann man mit einem einfachen Stanzteil auskommen, der sehr ähnlich und kaum teurer ist als die Stanzteile herkömmlicher Schalter und dessen Abstützung stets eindeutig definiert ist. It is known to design the actuating lever as a cam which rolls with a curved surface on a stationary switch part during the switch actuation (US Pat. No. 4,130,747). Here the support point of the cam is continuously shifted during switch actuation. However, the cam is a relatively expensive and delicate part, the position of which must be secured by stop pins. It is not possible to hold the cam in a certain position without play, and undesirable frictional forces arise. According to the present invention, a simple stamped part can be used, which is very similar and hardly more expensive than the stamped parts of conventional switches and whose support is always clearly defined.

Die Erfindung wird nun anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention will now be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing.

Figur 1 zeigt eine Seitenansicht des Schalters bei entferntem Deckel mit im Schnitt dargestellten Teilen, FIG. 1 shows a side view of the switch with the cover removed, with parts shown in section,

Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus Figur 1 in grösserem Massstab, FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 on a larger scale,

Figur 3 zeigt eine Stirnansicht von links in Figur 2, aber ohne Betätigungshebel, und Figure 3 shows an end view from the left in Figure 2, but without the operating lever, and

Figur 4 zeigt ein Kraft-Weg-Diagramm des Schalters. Figure 4 shows a force-displacement diagram of the switch.

Der in Fig. 1 dargestellte Schalter weist einen Gehäuseteil 1 aus Kunststoff auf, in welchen die übrigen Schalterteile eingelegt und in demselben durch einen in Fig. 1 nicht dargestellten Gehäusedeckel gesichert werden. Der Gehäuseteil 1 weist Befestigungslöcher 2 und 3 zur Montage des Schalters auf. In Nuten des Gehäuseteils 1 sind Anschlussfahnen 4, 5 und 6 eingelegt. Die Anschlussfahnen 4 und 5 sind mit Kontaktstücken 7 bzw. 8 versehen. Die mehrfach gekröpfte Anschlussfahne 6 ist zugleich als Abstützorgan einerseits für einen Betätigungshebel 9 und andererseits für eine Druckfeder 10 ausgebildet. Der Betätigungshebel 9 weist an seinem unteren Ende zwei symmetrisch liegende äussere, obere Schneiden 9a und eine mittlere, nach unten ausgeklinkte Schneide 9b auf. Bei der dargestellten Ruheposition des Schalters greifen die beiden oberen seitlichen Schneiden 9a des Betätigungshebels in Kerben 6a des Anschlusses 6 ein. Unterhalb diesen Kerben ist eine mittlere Kerbe 6b vorgesehen, in welche die Schneide 9b eingreifen kann, wenn der Betätigungshebel 9 nach unten verschwenkt wird. Die Druckfeder 10 greift mit einer Schneide 10a in eine Kerbe 6c des Anschlusses 6 ein. Auf das obere Ende des Betätigungshebels 9 wirkt ein Betätigungsstössel 11. In eine weitere Kerbe 9c des Betätigungshebels 9 greift eine Schneide 12a eines durch seitliche Flansche versteiften Kontakthebels 12 ein, mit dessen frei beweglichem Ende Kontaktstücke 13 und 14 vernietet sind. Die Druckfeder 10 greift in der Nähe der Kontakte 13 und 14 am Schalthebel 12 an. The switch shown in Fig. 1 has a housing part 1 made of plastic, in which the other switch parts are inserted and secured therein by a housing cover, not shown in Fig. 1. The housing part 1 has mounting holes 2 and 3 for mounting the switch. Terminal lugs 4, 5 and 6 are inserted in the grooves of the housing part 1. The connection lugs 4 and 5 are provided with contact pieces 7 and 8, respectively. The multiply cranked connecting lug 6 is at the same time designed as a support member on the one hand for an actuating lever 9 and on the other hand for a compression spring 10. The actuating lever 9 has at its lower end two symmetrical outer, upper cutting edges 9a and a central cutting edge 9b which is notched downwards. In the illustrated rest position of the switch, the two upper lateral cutting edges 9a of the actuating lever engage in notches 6a of the connection 6. A central notch 6b is provided below these notches, into which the cutting edge 9b can engage when the actuating lever 9 is pivoted downward. The compression spring 10 engages with a cutting edge 10a in a notch 6c of the connection 6. An actuating plunger 11 acts on the upper end of the actuating lever 9. In a further notch 9c of the actuating lever 9, a cutting edge 12a of a contact lever 12 stiffened by lateral flanges engages, with the freely movable end of which contact pieces 13 and 14 are riveted. The compression spring 10 engages near the contacts 13 and 14 on the shift lever 12.

Bei der dargestellten Ruhestellung liegt die Abstützung der Druckfeder 10 am Anschluss 6 erheblich unterhalb dem Schalthebel 12 bzw. dessen Kontakt 13, sodass dieser Kontakt mit einem erheblichen Druck gegen den Kontakt 7 gedrückt wird. Wird der Betätigungsstössel 11 zum Umschalten nach unten gedrückt, so wird der Betätigungshebel 9 mit nach unten verschwenkt, bis die Schneide 12a des Kontakthebels 12 unter die Schneide 10a der Druckfeder 10 gelangt, worauf der Kontakthebel in seine untere Stellung umspringt, in welcher der Kontakt 14 am Kontakt 8 anliegt. Beim weiteren Abwärtsschwenken des Betätigungshebels 9 greift dann die untere Schneide 9b desselben in die Kerbe 6b des Anschlusses 6 ein und übernimmt die Abstützung des Betätigungshebels. erfolgt damit eine In the rest position shown, the support of the compression spring 10 at the connection 6 lies considerably below the switching lever 12 or its contact 13, so that this contact is pressed against the contact 7 with considerable pressure. If the actuating plunger 11 is pressed down to switch over, the actuating lever 9 is also pivoted downward until the cutting edge 12a of the contact lever 12 comes under the cutting edge 10a of the compression spring 10, whereupon the contact lever springs into its lower position, in which the contact 14 is present at contact 8. When the operating lever 9 is pivoted further downwards, the lower cutting edge 9b engages in the notch 6b of the connection 6 and takes over the support of the operating lever. there is a

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sprunghafte Vergrösserung des Hebelarms zwischen der Abstützung des Betätigungshebels 9 und dem aus dem Kontakthebel 12 und der Druckfeder 10 bestehenden Kippsystem, womit die vorher abgesunkene Betätigungskraft wieder ansteigt und zugleich ein genügendes Rückstellmoment für die Rückschaltung beim Freigeben des Betätigungs-stössels 11 sichergestellt ist. abrupt enlargement of the lever arm between the support of the actuating lever 9 and the tilting system consisting of the contact lever 12 and the compression spring 10, whereby the previously decreased actuating force increases again and at the same time a sufficient restoring moment for the downshift when the actuating plunger 11 is released is ensured.

Diese Verhältnisse sind im Kraft-Weg-Diagramm in Fig. 4 dargestellt. In diesem Diagramm zeigt die obere Kurve den Kraftverlauf bei der Betätigung des Schalters und die untere Kurve den Kraftverlauf beim Rückschalten. Beim Niederdrücken des Betätigungsstössels 11 steigt die Betätigungskraft steil an auf einen Wert, welcher praktisch konstant bleibt bzw. leicht abfällt bis zum Kipppunkt K. Nach dem Kippen verbleibt die Betätigungskraft auf einem niedrigen Wert, um dann wieder anzusteigen, wenn im Punkt A die untere Schneide 9b des Betätigungshebels 9 die Abstützung dieses Hebels in der unteren Kerbe 6b übernimmt. Die Betätigungskraft verbleibt dann wieder auf einem praktisch konstanten Wert bis an das Ende des Betätigungsweges S. Beim Rückschalten ist der Kraftverlauf ähnlich, wobei jedoch die Kräfte etwas niedriger sind als beim Betätigen, weil in beiden Fällen Reibungsverluste auftreten. In Fig. 4 ist durch eine gestrichelte Linie H der Kraftverlauf bei einem herkömmlichen Schalter angedeutet. Anstatt gegen Ende des Betätigungsweges wieder anzusteigen, fällt die Kraft dauernd ab und ist zuletzt sehr gering, womit entweder ein sicheres Rückschalten in Frage gestellt ist oder aber der Nachlaufweg nach erfolgter Umschaltung entsprechend gering gehalten werden muss. These relationships are shown in the force-displacement diagram in FIG. 4. In this diagram, the upper curve shows the force curve when the switch is actuated and the lower curve shows the force curve when switching back. When the actuating plunger 11 is depressed, the actuating force rises steeply to a value which remains practically constant or drops slightly to the tipping point K. After tipping, the actuating force remains at a low value, only to rise again when the lower cutting edge in point A. 9b of the actuating lever 9 takes over the support of this lever in the lower notch 6b. The actuating force then remains at a practically constant value up to the end of the actuation path S. When shifting down, the force curve is similar, but the forces are somewhat lower than when actuating because in both cases there are friction losses. 4, the force curve in a conventional switch is indicated by a dashed line H. Instead of increasing again towards the end of the actuation path, the force drops continuously and is very low in the end, which means that a safe downshift is in question or that the overtravel must be kept correspondingly low after the switchover has taken place.

Die erfindungsgemässe Lösung kann natürlich auch bei anderen entsprechend aufgebauten Schaltern angewendet werden, beispielsweise bei einfachen Ein- oder Aus-Schaltern. Es wäre auch möglich, statt einer doppelten Abstützung wie dargestellt beispielsweise eine 3-fache Abstützung mit 3 versetzten Schneiden am Betätigungshebel 9 und drei entsprechend versetzten Stützkerben am An-schluss 6 vorzusehen. The solution according to the invention can, of course, also be used with other correspondingly constructed switches, for example with simple on or off switches. It would also be possible, instead of a double support as shown, to provide, for example, a triple support with 3 offset cutting edges on the actuating lever 9 and three corresponding offset offset notches on the connection 6.

Claims

1. Toggle switch, in particular for use as a microswitch, with a toggle system that carries at least one contact and is attached to a pivotally supported actuating lever and at a fixed location and tilts when the actuating lever is pivoted under spring action, characterized in that at least two for the actuating lever there are staggered support points at which it is alternately supported when it is pivoted.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the support points are substantially offset in the direction of the switching movement.

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that when the actuating lever is pivoted, its support is displaced in the direction of movement of the actuating lever or the tilting system.

4. Switch according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuating lever has two offset cutting edges, each of which is assigned a support notch.

5. Switch according to claim 4, characterized in that the actuating lever is designed as a stamped part which has spread cutting edges at the support end.

6. Switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that a switching lever is pivotally mounted on the actuating lever, on which a stationary pressure spring acts.

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