CN1842883A - 电气构件,特别是电气开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其为短行程按钮形式的电气开关(1)。开关(1)具有由底座(3)和盖子(4)组成的壳体，其中盖子(4)固定在底座(3)上。在壳体内设有触点系统(5)，一致动件(6)可以开关方式作用于所述触点系统(5)。底座(3)在背向盖子(4)的下侧(8)上具有切口(10)。盖子(4)至少部分覆盖底座(3)的上侧(7)及侧面(9)，并且盖子(4)上的突出部(11)以卷边的方式接合在切口(10)内，使得突出部(11)完全容纳在底座(3)内，特别是最多与底座(3)的下侧(8)齐平。

Description

电气构件，特别是电气开关
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1或2的前序部分的电气构件，特别是电气开关。
背景技术
这种可以设计成短行程按钮类型的电气开关主要用作键盘、控制面板等中的开关元件。
JP 10 255 579 A公开了一种具有壳体的短行程按钮类型的电气开关，在壳体内设有触点系统。该开关还具有用于作用于触点系统的致动件。壳体具有一底座和一盖子，其中扁平的盖子固定在底座的上侧。已发现这种开关的一个缺点是盖子的固定方式复杂。此外，壳体对于有害物质不密封，因此开关容易出现故障。
另外，EP 0 743 663 A1公开了一种其中盖子压在底座上的电气开关。因此盖子在上侧以及至少部分地在侧面作用在底座上。盖子通过卡扣在位于底座侧面上的卡扣凸耳上的卡扣翼片固定。这种固定盖子的方式同样复杂和容易出错。此外，底座上侧向突起的卡扣凸耳也是不利的，尤其是使底座需要大的结构尺寸。
发明内容
本发明的目的是在壳体设计上改进电气构件，特别是电气开关。特别地，应该可以用方便且可靠的方式将盖子装在电气开关的底座上。
利用具有权利要求1或2的特征的类型的电气构件，特别是这种类型的电气开关，实现这个目的。
在根据本发明的电气构件或者电气开关中，底座在背向盖子的下侧上具有至少一个切口。盖子上的翼片状突出部以卷边的方式接合从而伸入到该切口内，使得突出部完全容纳在底座内。卷边在制造工艺方面很容易实现。然而，这使得盖子可靠地固定在底座上，壳体基本上是密封的，可防止有害物质的进入。由于伸入切口内的突出部最多与底座的下侧齐平，即，特别是不突出于底座的下侧，开关可以由于其平的底面有利地以简单的方式安装在支架、印刷电路板等上。本发明的其它改进是从属权利要求的内容。
电气构件和/或电气开关的盖子及底座通常具有带四个侧面的大致为矩形的形状。因此可将盖子上的四个突出部接合在底座上与之对应的四个切口内，由此实现将盖子可靠和充分地固定在底座上。突出部和切口有利地配置在盖子及底座四个侧面的大致中部处。盖子上的突出部可以以便于安装的方式做成从侧面延伸到底面的卷边翼片的形式。
开关的触点系统按本身已知的方式由固定触头和可通过致动件致动的开关触头组成。固定触头可以位于壳体内底座的上侧上。为了使开关的结构尺寸小，开关触头可以为用于桥接固定触头的快速动作盘的形式。可以通过由金属制成的快速动作盘实现对于使用者特别好的触感。
在底座的下侧上设置有与固定触头电连接的电气接头。如果开关设计成可以发光的，则壳体内有一发光元件，例如发光二极管。用于发光元件的电气接头同样设置在底座的下侧上。为了便于安装电气开关，电气接头可以设计成SMD(表面贴装器件)接头形式的焊接面。即使对于盖子上翼片状的突出部，底座平的底面也有利地允许开关具有可处理性并用SMD(表面贴装器件)进行装配。
可以以特别简单和经济的方式将印刷电路板用作开关的底座。则固定触头可以设计成用作底座的印刷电路板的上侧上的导线带面(Leiterbahnflche)的形式。底座的下侧上的电气接头与底座的上侧上的固定触头之间的电连接通过导线带和/或镀敷接通部形成。因此可以使用经过试验的和可靠的印刷电路板技术制造固定触头和导电连接。
致动件具有从壳体中伸出的按钮以及支承在底座的上侧上的边缘面。按钮与边缘面通过可弹性弯曲的波纹管连接。此外，按钮通过一突出部作用于开关触头。这种设计一方面节省了构件，因为致动件的全部功能通过一个部件实现。另一方面，开关还在壳体的上侧通过致动件密封，这可防止有害物质进入开关。
利用这种设计，致动件可至少部分地，特别是其边缘面及其波纹管，由弹性体塑料制成。例如可以采用硅树脂作为弹性体塑料。按钮至少部分地，特别是在其操作面处，由硬塑料制成。从而致动件可以用双组分技术由弹性体塑料和硬塑料经济地制造。
为了牢固起见，盖子可由金属组成。这样盖子设计成具有开口的框架的形式，使得一方面框架以型材的方式覆盖致动件的边缘面并将其牢靠固定在底座上，另一方面允许致动件的波纹管穿过。盖子有利地满足容纳开关的其它构件尤其是致动件的功能，和通过压紧力将这些构件固定在底座上的功能。该压紧力还确保紧密的连接。
在一种可发光的电气开关的特殊改进中，形成开关触头的快速动作盘设有一孔。发光元件设置在底座的上侧上该孔的区域内，从而由发光元件发出的光可至少部分穿过快速动作盘上的孔。因此，尽管开关有附加发光功能，但仍设计得非常紧凑。此外，致动件可至少部分地由透光材料制成。
快速动作盘(Schnappscheibe)通过与孔相对的贴合面与一个固定触头电接触。另一个固定触头为环形并设置成与在孔周围的边缘相对应。发光元件大致位于环形固定触头的中心处。快速动作盘中孔周围的边缘设计成相对于贴合面凸起。按钮上的突出部同样为环形，该突出部与快速动作盘中孔周围的凸起的边缘共同作用，以致动该边缘。因此，在通过致动件致动快速动作盘时，突起的边缘以快速动作的方式贴靠在环形固定触头上。这种设计保证节省空间地布置发光元件。
通过本发明实现的优点尤其在于，电气开关仅具有小的结构高度，因此可用作短行程按钮。此外，开关可方便地进一步处理，特别是可配备SMD(表面贴装器件)，从而可便于安装且经济地用在控制面板中。尽管设计简单，但是开关的壳体基本上是密封的，从而有效地防止有害物质进入壳体。因此，开关在支架上，例如在控制面板内，的钎焊过程不会造成对功能的损害。尤其是，暴露于260℃的温度至少30秒钟以上不会损坏开关，因此开关可用SMD(表面贴装器件)技术处理。
本发明使得可以采用印刷电路板作为电气构件和/或电气开关的底座，并使该印刷电路板与盖子以及可能的其它构件连接。印刷电路板还提供这样的优点，即用经济的方式将电气构件和/或电气开关的接线面、电连接、接触区域和底部组合在一个构件内。
附图说明
下面详细说明具有各种构型和改进的本发明的一个实施例，附图中示出该实施例，其中：
图1示出电气开关的透视图；
图2示出电气开关的分解视图；
图3示出贯穿图1的电气开关的纵向剖视图；
图4示出图3中的纵截面的透视图；
图5示出图3中的纵截面的另一透视图；
图6示出电气开关的下侧。
具体实施方式
图1示出电气开关1的透视图，该电气开关为短行程按钮的形式。这种开关1尤其适用于机动车辆、家用器具、其它电器等的控制面板。
开关1具有壳体2。在壳体2内设有图2中示出的触点系统5。此外，开关1具有用于通过操作者对触点系统5进行手动开关操作的致动件6。壳体2由底座3和盖子4组成，其中盖子4固定在底座3上。为此，盖子4至少部分地作用在底座3的上侧7和侧面9上，如图3中可见。此外，底座3在背向盖子4的下侧8上具有至少一个切口10。盖子4上翼片形式的突出部11接合在切口10内，使得突出部11完全容纳在底座3中。即突出部11不突出于底座3的下侧8，而是最多与底座3的下面8齐平，这在图3中清楚可见。
如图6中所示，此示例中基本为矩形或正方形的底座3的每个侧面9配设一个切口10，因此开关1总共具有四个切口10。从而矩形或正方形的盖子4也具有用于以卷边的方式接合在切口10内的四个对应的突出部11。这里，突出部11及切口10配设在盖子4及底座3的四个侧面的大致中部处。通过从侧面9伸展到下侧8的翼片状突出部11的卷边使得盖子4可靠地固定在底座3上。
从图2中可以看出，触点系统5由固定触头12、13和可通过致动件6操作的开关触头14组成。固定触头12、13位于壳体2内底座3的上侧7上。开关触头14设计成用于桥接固定触头12、13的快速动作盘。快速动作盘14可由金属制成。
底座3由印刷电路板组成。在底座3的下侧8上布置有在图6中可以看到的电气接头15、16，所述电气接头与固定触头12、13电连接。此外，在底座3的下侧8上还布置有用于位于壳体2内的发光元件17的电气接头18。发光元件17可以是例如发光二极管。电气接头15、16、18设计成焊接面的形式，从而可用SMD(表面贴装器件)技术来处理开关1。从图2中可以看出，固定触头12、13设计成底座3的上侧7上的导线带面。底座3的下侧8上的电气接头15、16、18与底座3的上侧7上的固定触头12、13的电连接通过导线带19和/或镀敷接通部20形成。
此外，从图3或4中可以看出，致动件6具有从壳体2中伸出的按钮21以及支承在底座3的上侧7上的边缘面23。按钮21通过可弹性弯曲的波纹管22与边缘面23连接。按钮21通过突出部24作用在开关触头14上。致动件6至少部分地，确切说尤其是其边缘面23及其波纹管22，由弹性体塑料例如硅树脂制成。按钮21至少部分地，确切说尤其是其操作面25，由硬塑料制成。此示例中，致动件6可由弹性体塑料和硬塑料用双组分技术通过注塑制成。
如图2中详细示出的，由金属制成的盖子4为具有开口26的框架的形式。因此，框架4一方面以型材的方式作用致动件6的边缘面23上并将它牢固保持在底座3上。另一方面，框架4在开口26处允许致动件6的波纹管22穿过。由于通过翼片状突出部11的卷边，使框架4向位于壳体2内的部件施加一定的压紧力，以可靠地固定这些部件。此外，这还提供对壳体2内部的密封，这种密封还通过边缘面23上在图4或5中所示的密封唇30改善。
如上所述，电气开关1设计成能够发光，为此，在印刷电路板3上具有发光元件17。此外，如图2中所示，形成开关触头14的快速动作盘设有一孔27，发光元件17布置在底座3的上侧7中孔27的区域内，从而由发光元件17发出的光可至少部分穿过快速动作盘14上的孔27。此外，致动件6至少部分地由透光材料制成，以便使用者可看到所发出的光。
从图3中可以看出，快速动作盘14通过与孔27相对的贴合面28与一个固定触头12电接触。尤其从图2中可以看出，另一个固定触头13为环形，并设置成与快速动作盘14上孔27周围的边缘29相对应。发光元件17基本设置在环形固定触头13的中心。如图3中所示，快速动作盘14上孔27周围的边缘29设计成相对于贴合面28凸起。按钮21上的突出部24同样为环形。突出部24与快速动作盘14上孔27周围的凸起的边缘29共同作用，以便致动凸起的边缘29，使得在通过致动件6致动快速动作盘14时凸起的边缘29以快速动作的方式贴靠在环形固定触头13上。因此，在开关1的这种接通状态，两个固定触头12、13通过快速动作盘14桥接。另一方面，在开关1的断开状态，凸起的边缘29离开固定触头13，从而中断两个固定触头12、13之间的电连接。
本发明并不局限于所述和所示的示例性实施例。而是它包括本领域技术人员在由权利要求限定的本发明的范围内做出的所有改进。例如，它不仅可用在如上所述的电气开关中，而且还可用在诸如电容器、阻抗器、线圈等的其它电气构件中，这些电气构件具有由底座和盖子组成的壳体。为了将盖子固定到底座上，盖子至少部分地覆盖底座的上侧和侧面，并且底座在背向盖子的下侧上具有切口，盖子上的突出部以卷边形式接合在所述切口内，使得突出部完全容纳在底座内，而不突出于底座的下侧。
参考标记列表
1：电气开关
2：壳体
3：底座/印刷电路板
4：盖子/框架
5：触点系统
6：致动件
7：(底座的)上侧
8：(底座的)下侧
9：侧面
10：(底座中的)切口
11：(盖子上的)突出部
12、13：固定触头
14：开关触头/快速动作盘
15、16：(用于固定触头的)电气接头
17：发光元件
18：(用于发光元件的)电气接头
19：导线带
20：镀敷接通部
21：(致动件的)按钮
22：(致动件的)波纹管
23：(致动件的)边缘面
24：(致动件的)突出部
25：(按钮上的)操作面
26：(盖子中的)开口
27：(快速动作盘中的)孔
28：(快速动作盘的)贴合面
29：(快速动作盘的)边缘
30：(边缘面上的)密封唇。

Claims (12)

1.一种电气构件，该电气构件具有由底座(3)和盖子(4)组成的壳体(2)，其中盖子(4)至少部分作用在底座(3)的上侧(7)及侧面(9)上，并且盖子(4)固定在底座(3)上，其特征在于，底座(3)在背向盖子(4)的下侧(8)上具有切口(10)，盖子(4)上的突出部(11)以卷边的方式接合在切口(10)内，使得突出部(11)完全容纳在底座(3)内，特别是最多与底座(3)的下侧(8)齐平。
2.尤其是短行程按钮形式的电气开关，该电气开关具有由底座(3)和盖子(4)组成的壳体(2)，其中盖子(4)至少部分作用在底座(3)的上侧(7)及侧面(9)上，并且盖子(4)固定在底座(3)上，该电气开关还具有位于壳体(2)内的触点系统(5)和用于以开关方式作用于触点系统(5)的致动件(6)，其特征在于，底座(3)在背向盖子(4)的下侧(8)上具有切口(10)，盖子(4)上的突出部(11)以卷边的方式接合在切口(10)内，使得突出部(11)完全容纳在底座(3)内，特别是最多与底座(3)的下侧(8)齐平。
3.根据权利要求1或2所述的电气构件和/或电气开关，其特征在于，盖子(4)上的突出部(11)设计成从侧面(9)延伸到下侧(8)的卷边翼片的形式，盖子(4)及底座(3)优选具有带四个侧面的基本为矩形的形状，并且盖子(4)上的四个突出部(11)优选地接合在底座(3)上与其对应的四个切口(10)内，特别地，突出部(11)及切口(10)大致在中部处配设给盖子(4)及底座(3)的四个侧面。
4.根据权利要求2或3所述的电气开关，其特征在于，触点系统(5)由固定触头(12，13)和可通过致动件(6)致动的开关触头(14)组成，固定触头(12，13)优选在壳体(2)内位于底座(3)的上侧(7)上，开关触头(14)优选设计成用于桥接固定触头(12，13)的尤其是金属的快速动作盘。
5.根据权利要求2、3或4所述的电气开关，其特征在于，底座(3)由印刷电路板组成，在底座(3)的下侧(8)上优选地布置有与固定触头(12，13)电连接的电气接头(15，16)，在底座(3)的下侧(8)上还优选地布置有用于位于壳体(2)内的发光元件(17)例如发光二极管的电气接头，电气接头(15，16，18)优选设计成焊接面的形式，从而开关(1)可以用SMD(表面贴装器件)技术处理。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的电气开关，其特征在于，固定触头(12，13)为底座(3)的上侧(7)上的导线带面的形式，底座(3)的下侧(8)上的电气接头(15，16)与底座(3)的上侧(7)上的固定触头(12，13)之间的电连接优选通过导线带(19)和/或镀敷接通部(20)形成。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的电气开关，其特征在于，致动件(6)具有从壳体(2)中伸出的按钮(21)，致动件(6)优选具有支承在底座(3)的上侧(7)上的边缘面(23)，按钮(21)优选通过可弹性弯曲的波纹管(22)连接到边缘面(23)，并且按钮(21)优选地通过突出部(24)作用于开关触头(14)上。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的电气开关，其特征在于，致动件(6)至少部分地，尤其是边缘面(23)及波纹管(22)，由弹性体塑料制成，按钮(21)优选至少部分地，尤其是在其操作面(25)处，由硬塑料制成，致动件(6)还优选使用双组分技术由弹性体塑料和硬塑料制成。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的电气开关，其特征在于，盖子(4)由金属制成，盖子(4)优选为具有开口(26)的框架的形式，使得框架(4)一方面以型材的方式作用在致动件(6)的边缘面(23)上并将其牢靠地保持在底座(3)上，另一方面允许致动件(6)的波纹管(22)穿过。
10.一种尤其是根据上述权利要求中任一项所述的可发光的电气开关，其特征在于，形成开关触头的快速动作盘(14)设有一孔(27)，在底座(3)的上侧(7)上孔(27)的区域内布置有发光元件(17)，从而由发光元件(17)发出的光可至少部分穿过快速动作盘(14)上的孔(27)，致动件(6)优选至少部分地由透光材料制成。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的电气开关，其特征在于，快速动作盘(14)通过与孔(27)相对的贴合面(28)与一个固定触头(12)电接触，另一个固定触头(13)优选为环形，并尤其布置成与孔(27)周围的边缘(29)相对应，发光元件优选设置成大致位于在环形固定触头(13)的中部处，快速动作盘(14)中的孔(27)周围的边缘(29)优选设计为相对于贴合面(28)凸起，使得在通过致动件(6)操作快速动作盘(14)时凸起的边缘(29)以快速动作作用的方式贴靠在环形固定触头(13)上。
12.根据权利要求2至11中任一项所述的电气开关，其特征在于，按钮(21)上的突出部(24)为环形，突出部(24)优选与快速动作盘(14)的孔(27)周围的凸起的边缘(29)共同作用，以致动该凸缘。
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