DE102005033166B4

DE102005033166B4 - Schaltapparat mit wenigstens einem Schaltstößel

Info

Publication number: DE102005033166B4
Application number: DE102005033166.1A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schlegel
Original assignee: Georg Schlegel GmbH and Co KG
Current assignee: GEORG SCHLEGEL GMBH & CO. KG, 88525 DUERMENTIN, DE
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2015-11-05
Anticipated expiration: 2025-07-14
Also published as: DE102005033166A1

Abstract

Schaltapparat, der einen Kontaktgeber mit einer Kontaktvorrichtung und einer Rasteinrichtung sowie einen auf den Kontaktgeber aufsetzbaren Betätigeraufsatz umfasst, wobei der Kontaktgeber wenigstens einen Schaltstößel (3, 4) aufweist, an welchem zumindest ein Schaltkontakt (10, 13) angeordnet ist und/oder welcher zumindest einen Schaltkontakt (10, 13) unmittelbar mitnimmt, der bei Betätigung des Schaltstößels (3, 4) durch einen Betätigungsstößel des Betätigeraufsatzes die Kontaktvorrichtung (10–15) öffnet und/oder schließt, wobei die Rasteinrichtung (16–22), einen Druckpunkt erzeugt, durch welchen eine spürbare, vorübergehende Erhöhung der Betätigungskraft des Schaltstößels (3, 4) verursacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (16–22) an keinem Schaltstößel (3, 4) ausgebildet ist, sondern an einem von dem wenigstens einen Schaltstößel (3, 4) unabhängigen Bewegungselement.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaltapparat mit wenigstens einem Schaltstößel.
Stand der Technik:
Es sind Schaltapparate bereits bekannt geworden, bei welchen an wenigstens einem Schaltstößel Schaltkontakte angeordnet sind, die bei Betätigung des Schaltstößels eine Kontaktvorrichtung schließen. Der Schaltstößel umfasst eine Rasteinrichtung, durch welche bei der Bewegung des Schaltstößels auf dem Stößelweg ein Druckpunkt entsteht, aufgrund dessen kurzzeitig die Betätigungskraft erhöht wird. Durch diese Maßnahme wird der Schaltvorgang der Kontaktvorrichtung für einen Benutzer haptisch spürbar. D. h. ein Benutzer nimmt den Schaltvorgang durch seinen Tastsinn eindeutig wahr, indem ein taktiles Gefühl erzeugt wird. In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls bereits bekannt, einen Zweistufenschalter mit einer entsprechenden Rasteinrichtung auszustatten, wobei beispielsweise beim Eindrücken eines Schalters eine Kontakteinrichtung geschlossen oder geöffnet wird bis ein Druckpunkt erreicht ist und anschließend beim weiter Eindrücken und Überwinden des Druckpunkts ein zweiter Schaltvorgang stattfindet.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaltapparat bereitzustellen, der ein vergleichsweise größeres Einsatzspektrum und eine höhere Zuverlässigkeit besitzt. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Die Erfindung geht zunächst von einem Schaltapparat aus, der einen Kontaktgeber mit einer Kontaktvorrichtung und einer Rasteinrichtung sowie einen auf den Kontaktgeber aufsetzbaren Betätigeraufsatz umfasst, wobei der Kontaktgeber wenigstens einen Schaltstößel aufweist, an welchem zumindest ein Schaltkontakt angeordnet ist bzw. welcher zumindest einen Schaltkontakt unmittelbar mitnimmt, der bei Betätigung des Schaltstößels die Kontaktvorrichtung öffnet und/oder schließt. Die Rasteinrichtung erzeugt einen Druckpunkt, durch welchen eine spürbare, vorübergehende Erhöhung der Betätigungskraft des Schaltstößels verursacht wird.
Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Rasteinrichtung an keinem Schaltstößel ausgebildet ist, sondern an einem von dem wenigstens einen Schaltstößel unabhängigen Bewegungselement im Kontaktgeber.
Durch diese Maßnahme erreicht man zunächst den Vorteil, dass der Rastvorgang sich von der Schaltstößelfunktionalität vollkommen trennen lässt. Beispielsweise kann der Schaltstößel und damit die Kontaktvorrichtung immer noch arbeiten, selbst wenn die Rasteinrichtung in einer unteren Position hängen geblieben ist, so dass die Funktionalität des Schaltstößels bis auf den haptischen Druckpunkt noch gegeben ist. Dies ist möglich, wenn das Bewegungselement außerhalb des axialen Bewegungsweges des wenigstens einen Schaltstößels angeordnet ist. Dieser Vorgehensweise liegt auch die Erkenntnis zugrunde, dass ein Schaltstößel ohne Rasteinrichtung weniger anfällig im Hinblick auf ein Verklemmen in den eingedrückten Positionen ist.
Durch eine separate Anordnung des Bewegungselements im Kontaktgeber können außerdem bislang nicht benutzte Bauräume, z. B. hohle Kammern vorteilhaft zur Unterbringung der Rastvorrichtung ausgenutzt werden.
Der Betätigeraufsatz wird vorzugsweise auf den Kontaktgeber aufgeschnappt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung wirkt dann der Betätigungsstößel des Bestätigeraufsatzes nicht nur auf den Schaltstößel ein, sondern auch auf das Bewegungselement der Rasteinrichtung, die den Druckpunkt erzeugt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Bewegungselement als unabhängig geführter Raststößel ausgestaltet. Dieser ist vorzugsweise gefedert, damit er nach z. B. dem Eindrücken eines Betätigungsknopfes bei wieder Loslassen des Betätigungsknopfes in seine Ausgangslage über oder in einen mechanischen Druckpunkt zurückkehrt.
In diesem Zusammenhang ist es außerdem bevorzugt, wenn die Kraft zum Zurückkehren in eine Ausgangsposition deutlich kleiner ist, als die Kraft, die benötigt wird, um beim Eindrücken den Druckpunkt zu überwinden.
Dies lässt sich z. B. durch entsprechend ausgestaltete Führungsnuten für Rastelemente realisieren, die in Eindrückrichtung einen Absatz aufweisen, der ein Zurückdrängen des Rastelements erforderlich macht, wogegen auf dem Rückweg das Rastelement entsprechend der Tiefe des Absatzes einfach auslenken kann. Damit wird beim Eindrücken ein Druckpunkt spürbar, wogegen beim Zurückkehren in die Ausgangslage eine gleichbleibend geringe Kraft ausreicht. Außerdem ist denkbar, die Ausgangsposition des Bewegungselementes als Rastposition mit Druckpunkt auszubilden. Nach Eindrücken des Bewegungselements kehrt dieses dann wieder in die Rastposition zurück. D. h., beim Eindrücken muss zunächst mit höherem Kraftaufwand die Rastposition überwunden werden.
Das Bewegungselement in Form eines Raststößels ist vorzugsweise parallel zum und insbesondere neben dem wenigstens einen Schaltstößel geführt. Damit lässt sich auf besonders einfache Weise die Bewegung des Betätigungsstößels, der auf den Schaltstößel drückt, gleichzeitig zur Betätigung des Raststößels nutzen.
In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Raststößel so angeordnet, dass der Raststößel durch einen Betätigungsstößel erst nach der Betätigung des wenigstens einen Schaltstößels betätigt wird.
Damit kann beispielsweise zunächst ohne erhöhte Druckkraft mit dem Schaltstößel ein Schaltvorgang ausgeführt werden. Beim Auftreffen des Betätigungsstößels auf den Raststößel kann ein Druckpunkt realisiert werden, in dem der Raststößel aus einer Rastposition ausgelenkt werden muss. Beim oder nach dem Überwinden des Druckpunktes kann ein zweiter Schaltvorgang ausgelöst werden.
Um in einfacher Weise einen zuverlässigen Druckpunkt zu erhalten, wird im Weiteren vorgeschlagen, dass das Bewegungselement eine Rastmechanik umfasst, bei welcher ein Rastelement in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Bewegungselements bewegt wird.
Dies kann beispielsweise eine quer zur Bewegungsrichtung des Bewegungselements liegende Feder sein, die eine Kugel z. B. in eine Führungsnut am Gehäuse drückt, wobei die Führungsnut am Gehäuse durch eine geeignete geometrische Ausgestaltung beim Entlangbewegen der federbelasteten Kugel durch Bewegen des Bewegungselements eine gewünschte Haptik bereitstellt. Denkbar ist auch eine, insbesondere quer zur Bewegungsrichtung des Bewegungselements ausgewölbte Flachfeder, deren Wölbung zur Überwindung eines Druckpunktes eingedrückt werden muss.
In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der Druckpunkt am Anfang eines Schaltweges des wenigstens einen Schaltstößels realisiert ist. Damit kann ein ansich als Schleichkontakt ausgebildeter Kontaktgeber die Haptik eines Sprungkontaktes erhalten.
Abhängig vom Anwendungsfall kann es auch vorteilhaft sein, den Druckpunkt an einer Stelle vorzusehen, an welcher der Schaltstößel bereits einen gewissen Schaltweg zurückgelegt hat. Damit kann beispielsweise die Funktionalität eines 2-Stufen-Schalters realisiert werden, bei welchem eine zweite Stufe für eine Bedienperson haptisch verdeutlicht wird.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend unter Angabe weiterer Einzelheiten und Vorteile näher erläutert. Es zeigen
1 einen Kontaktgeber eines Schaltapparats ohne Betätigeraufsatz in einer perspektivischen Darstellung,
2 einen Schnitt durch den Kontaktgeber nach 1 entlang der Schnittlinie B-B in 3,
3 einen Schnitt durch den Kontaktgeber nach 1 entlang der Schnittlinie A-A in 2 und
4 in perspektivischer Darstellung einen Innenkörper des Kontaktgebers nach 1 ohne ummantelndes Gehäuses.
Beschreibung des Ausführungsbeispiel
In 1 ist ein Kontaktgeber 1 dargestellt, jedoch ohne einen Betätigeraufsatz mit Betätigungsstößel, der in im Kreis angeordnete Federlamellen 2 zur Vervollständigung eines Schaltapparates eingeklipst wird.
Der Kontaktgeber 1 umfasst zwei separat und parallel geführte Schaltstößel 3, 4 (siehe insbesondere 4), die über Federn 5, 6 in eine nicht eingedrückte Schaltposition federnd gedrängt werden.
Die Schaltstößel sind in einem Grundkörper 7 geführt, der von einem Gehäuse 8 des Kontaktgebers 1 umschlossen ist (siehe insbesondere Schnittbild gemäß 2).
Anhand von 4 lässt sich besonders anschaulich die Funktionsweise eines der Kontaktstößel 3, 4 erläutern.
In der nicht eingedrückten Position (so wie in 4 dargestellt) drückt eine durch eine Feder 9 belastete Kontaktplatte 10 auf Kontakte 11, 12, die im Grundkörper 7 angeordnet sind und verbindet die Kontakte 11, 12 elektrisch.
Wird über einen nicht dargestellten Betätigungsstößel eines Betätigers der Schaltstößel 3 eingedrückt, hebt die Kontaktplatte 10 von den Kontakten 11, 12 ab, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 11, 12 geöffnet wird.
Bei der weiteren Eindrückbewegung tritt eine zweite am Schaltstößel 3, 4 ebenfalls durch die Feder 9 federbelastete Kontaktplatte 13 in Kontakt mit Kontakten 14, 15 und schließt diese. Um den Geschlossen-Zustand zu erreichen, muss beim Eindrücken ein Druckpunkt überwunden werden, der durch einen Raststößel 16 bereitgestellt ist (siehe insbesondere 3).
Der Raststößel 16 wird durch eine Feder 17 in eine Rastposition (3) gedrückt, in welcher zwei durch eine Feder 18 voneinander weggedrängte Kugeln 19, 20 in Öffnungen 21, 22 einrasten. Beim nach unten Drücken eines nicht dargestellten Betätigungsstößel werden zunächst die Schaltstößel 3, 4 eingedrückt, bis die Kontakte 11, 12 öffnen. Anschließend trifft der nicht dargestellte Betätigungsstößel auf den Raststößel 16. Dieser lässt sich in Pfeilrichtung 23 eindrücken, wenn die federbelasteten Kugeln 19, 20 aus den Öffnungen 21, 22 herausbewegt werden. Dadurch wird ein Druckpunkt erzeugt, der bei einer Bedienperson ein taktiles Gefühl des Schaltvorganges vermittelt. Nachdem die Kugeln aus den Öffnungen 21, 22 herausgedrängt sind und auf einer Oberfläche 24 gleiten, kommt die weitere Kontaktplatte 13 in Kontakt mit den Kontakten 14, 15 und schließt diese. Damit wird durch den vor der Kontaktschließung liegenden Druckpunkt die Bedienperson den Kontaktschließvorgang erfühlen.
Dadurch wird der zweite Kontaktvorgang hervorgehoben. Erfindungsgemäß ist der Raststößel 16 völlig unabhängig von den Kontaktstößeln 4, 5 geführt und ist zudem in bevorzugter Weise unabhängig von den Schaltstößeln 3, 4 gefedert, die ihrerseits gefedert sind.
Durch diese Maßnahme kann eine Rasteinrichtung in einer bisher nicht ausgenutzten Kammer des Grundkörpers 7 untergebracht werden. Zudem bietet eine solche Ausgestaltung einen Sicherheitsvorteil, da selbst wenn der Raststößel in einer unteren Position durch z. B. Brechen der Feder 17 hängen bleibt, immer noch die volle Schaltfunktionalität durch die nach wie vor ungehindert arbeitenden Schaltstößel 3, 4 gewährleistet ist.
Bezugszeichenliste

1: Kontaktgeber
2: Federlamelle
3: Schaltstößel
4: Schaltstößel
5: Feder
6: Feder
7: Grundkörper
8: Gehäuse
9: Feder
10: Kontaktplatte
11: Kontakt
12: Kontakt
13: Kontaktplatte
14: Kontakt
15: Kontakt
16: Raststößel
17: Feder
18: Feder
19: Kugel
20: Kugel
21: Öffnung
22: Öffnung
23: Pfeil
24: Oberfläche

Claims

Schaltapparat, der einen Kontaktgeber mit einer Kontaktvorrichtung und einer Rasteinrichtung sowie einen auf den Kontaktgeber aufsetzbaren Betätigeraufsatz umfasst, wobei der Kontaktgeber wenigstens einen Schaltstößel (3, 4) aufweist, an welchem zumindest ein Schaltkontakt (10, 13) angeordnet ist und/oder welcher zumindest einen Schaltkontakt (10, 13) unmittelbar mitnimmt, der bei Betätigung des Schaltstößels (3, 4) durch einen Betätigungsstößel des Betätigeraufsatzes die Kontaktvorrichtung (10–15) öffnet und/oder schließt, wobei die Rasteinrichtung (16–22), einen Druckpunkt erzeugt, durch welchen eine spürbare, vorübergehende Erhöhung der Betätigungskraft des Schaltstößels (3, 4) verursacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (16–22) an keinem Schaltstößel (3, 4) ausgebildet ist, sondern an einem von dem wenigstens einen Schaltstößel (3, 4) unabhängigen Bewegungselement.
Schaltapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungselement gefedert ist.
Schaltapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungselement einen unabhängig geführten Raststößel (16) umfasst.
Schaltapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raststößel (16) parallel zum wenigstens einen Schaltstößel (3, 4) geführt ist.
Schaltapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Raststößel (16) so angeordnet ist, dass der Raststößel (16) durch einen Betätigungsstößel erst nach der Betätigung des wenigstens einen Schaltstößels (3, 4) betätigt wird.
Schaltapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewegungselement eine Rastmechanik (17, 18, 19) umfasst, bei welcher ein Rastelement (19, 20) in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Bewegungselements federnd bewegt wird.
Schaltapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmechanik (17, 19, 20) eine zur Bewegungsrichtung quer liegende Feder (17) aufweist.
Schaltapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckpunkt am Anfang eines Schaltweges des wenigstens einen Schaltstößels (3, 4) realisiert ist.