DE1690052B1

DE1690052B1 - Miniatur-Schiebeschalter

Info

Publication number: DE1690052B1
Application number: DE19671690052D
Authority: DE
Inventors: Joachim Erwert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-09-22
Filing date: 1967-09-22
Publication date: 1970-12-17
Also published as: CH479943A; GB1179650A; FR1584824A

Description

Die Erfindung betrifft einen Miniatur-Schiebeschalter, insbesondere für den Einbau in Leiterplatten, mit einem Gehäuse, dessen Bodenplatte wenigstens eine Kontaktbahn mit drei aus der Bodenplatte vorragenden, in Betätigungsrichtung hintereinanderliegenden Festkontaktstücken trägt, von denen das mittlere eine nach beiden Seiten gewölbte Kontaktfläche aufweist, mit einem im Gehäuse geführten, mit einer Handhabe versehenen Kontaktschieber, der bodenseitige Aussparungen aufweist, ίο mit mindestens einem etwa U-förmig gebogenen Kontaktbügel, dessen abgebogene Enden in Aussparungen des Kontaktschiebers eingreifen, mit einem im Kontaktschieber abgestützten Federmittel, das etwa in der Mitte des Kontaktbügels angreift, mit Rastmitteln zur Herbeiführung einer Schnellumschaltung und mit einer derartigen Bemessung der Kontaktteile, daß der Kontaktbügel bei jeder Kontaktgabe oder -trennung außer einer Schub- auch eine Kippbewegung um das mittlere Festkontaktstück ausführt.

Die zunehmende Verwendung von Leiterplatten zum Aufbau elektrischer Schaltungen macht es notwendig, Bauelemente, wie z. B. Relais, Schalter usw., mit möglichst geringen Abmessungen zu schaffen. Dies hat noch den Vorteil, daß diese Bauelemente infolge ihres nun sehr niedrigen Gewichtes lediglich durch Verlöten ihrer elektrischen Anschlüsse mit Rasterpunkten der Leiterplatte auch mechanisch mit der Leiterplatte verbunden werden können.

Durch die Miniaturisierung derartiger Bauelemente darf aber weder die Betriebssicherheit verschlechtert noch die Möglichkeit, die Bauelemente mit den Methoden rationeller Massenfabrikation herstellen zu können, beeinflußt werden.

Aus den USA.-Patentschriften 2 966560 und 2 550 145 sind bereits Schiebeschalter bekannt, die jedoch mehr oder weniger kompliziert aufgebaute Teile enthalten, so z. B. der Schiebeschalter nach der USA.-Patentschrift 2966 560, vgl. insbesondere Fig. 1 und den dazugehörigen Beschreibungstext, das »Elastische Mittel 18« und den »Schieber 20«. Diese beiden Teile sind aufwendig ausgebildet und mit Hilfe einer Verzahnung 36 miteinander verbunden — vgl. dazu auch F i g. 8 der genannten Patentschrift, die beim Zusammenbau des Schalters offensichtlich besondere Aufmersamkeit verlangt. Der Schiebeschalter nach der USA.-Patentschrift 2 550 145 enthält ein ganz speziell für diesen Schiebeschalter geschaffenes »bewegliches Kontaktbrückenglied«.

Eine Aufgabe der Erfindung ist des demgegenüber, ausgehend von einem Schalter, wie er z. B. aus der USA.-Patentschrift 2966 560 bekannt ist, einen Miniatur-Schiebeschalter zu schaffen, bei welchem die Kontaktteile trotz Kippbewegung des Kontaktbügels nur einen geringstmöglichen Verschleiß haben sollen und für die beweglichen Kontakt- und Rastmittel einfach geformte Bauteile, insbesondere entweder schon im Handel erhältliche oder nicht eigens für den Schalter herzustellende Teile verwendbar sein sollen, und der trotz seiner geringen Abmessungen betriebssicher arbeitet und auf einfache Weise zusammengesetzt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist ein Miniatur-Schiebeschalter der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung nachstehende Merkmale auf:
a) Der Kontaktbügel stützt sich bei Betätigung abwechselnd mit je einer Außenfläche eines bogenförmigen Endes an je einem ebenen Wandbereich des Kontaktscheibers ab;

b) der Mittelschenkel des Kontaktbügels ist flach und durch den Kopf eines federbelasteten, im Kontaktschieber geführten Halbrundnietes belastet;

c) die Kippbewegung des Kontaktbügels wird durch Verlagerung der etwa punktförmigen Angriffsstelle des Halbrundnietes über der Wölbung des mittleren Festkontaktstückes und abgerundete Innenkanten der äußeren Festkontaktstücke bestimmt;

d) das Rastmittel ist in an sich bekannter Weise (vgl. deutsche Patentschrift 840 873, Fig. 3) als von den Kontaktstücken unabhängige, im Kontaktschieber unter Federdruck geführte Kugel, die mit Rastvertiefungen der Bodenplatte zusammenwirkt, ausgebildet.

Aus dieser Ausbildung eines Schiebeschalters ergibt sich der Vorteil, daß bei der Betätigung des Schalters das Auftrennen bzw. Schließen eines Stromkreises, also der eigentliche Schaltvorgang, sehr schnell erfolgt. Dieser Effekt einer sogenannten Momentschaltung wird dadurch erreicht, daß der speziell bemessene Kontaktbügel beim Umschalten sich auf dem gewölbten Mittelkontaktstück einer Kontaktbahn wie eine Wippe verhält. Der Schalter verbindet daher in sinnreicher Weise die Vorteile eines Gleit- mit denen eines Druckkontaktes, wobei in vorteilhafter Weise der Rastmechanismus und der den Kontaktbügel gegen die Festkontakte drückende Mechanismus voneinander getrennt ausgebildet sind. Diese Trennung gestattet es nämlich, die auf den Kontaktbügel einwirkende Federkraft lediglich gerade so stark zu bemessen, daß dadurch eine sichere Kontaktgabe gewährleistet wird, wodurch die Reibung des Kontaktbügels an den Festkontakten und damit der Verschleiß des Schalters auf ein Mindestmaß herabgedrückt werden kann, während die Federkraft, die die einzelnen Raststellungen des Schalters festlegt, demgegenüber entsprechend stärker ausgelegt werden kann, wodurch eine einwandfreie Rastung des Schiebeschalters in den Schaltstellungen des Schalters reicht wird.

Gegenüber dem aus der USA.-Patentschrift 2966 560 bekannten Schalter ist damit beim Erfindungsgegenstand auf elegante Weise eine Trennung zwischen den die Kontaktbrücke horizontal und vertikal beeinflussenden Kräfte erreicht, wodurch sich die Kontaktbrücke besonders leicht und ungehindert über die Festkontakte bewegen kann.

Neben der weitaus einfacheren Auslegung der einzelnen Teile des Schiebeschalters gemäß vorliegender Erfindung muß noch als weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes angesehen werden, daß beim Zusammenbau der einzelnen Teile des Schalters, trotz der vorteilhaften konstruktiven Trennung zwischen Kontakt- und Rastsystem, gegenüber den bekannten Schaltern keinerlei Mehraufwand notwendig ist.

Im folgenden wird an Hand von fünf Figuren ein Ausführungsbeispiel eines Miniatur-Schiebeschalters nach der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Miniatur-Schiebeschalter in Schrägsicht und teilweise geschnitten dargestellt; zur besseren Sichtbarmachung des inneren Aufbaues des Schal-

ters sind das Schaltergehäuse und Teile des Kontakt- Grundplatte zu offenen Hohlräumen versehen ist. Schiebers abgetragen gezeichnet, Außerdem weist der Kontaktschieberkörper flache

Fig. 2 und 3 Längschnitte durch den Schiebe- rechteckförmige Vertiefungen 18 auf, die bei Betatischalter, gung des Kontaktschiebers mit Hilfe des Knopfes

F i g. 4 und 5 Seitenansichten verschiedener Aus- 5 unter entsprechend angeordnete Ausschnitte der führungsformen des Schalters. Kappe zu liegen kommen. In diese Vertiefungen

Wie F i g. 1 zeigt, setzt sich der Schiebeschalter im eingeprägte oder eingeklebte Symbole charakteriwesentlichen aus folgenden Teilen zusammen: sieren die jeweilige Schaltstellung des Schalters.

Eine aus einem Kunststoff im Spritzguß- oder Jeweils zwei Kontaktstücke einer aus drei Kon-

Preßverfahren hergestellte, rechteckförmige, an ihren io taktstücken bestehenden Kontaktbahn sind, wenn Längsrändern mit einer mehrfach abgestuften Kante sich der Kontaktschieber in einer Schaltstellung versehene Grundplatte 1 enthält zwei Kontaktbahnen befindet, durch einen der beiden U-förmigen Kontaktbildende, voneinander isolierte Kontaktstücke, von bügel 6 jeweils miteinander elektrisch verbunden, denen jedoch in F i g. 1 nur eine Kontaktbahn mit Soll die Schaltstellung verändert werden, dann ist den Kontaktstücken 9,10, 22 sichtbar ist. Die zweite, 15 mit Hilfe des Knopfes 17 der Kontaktschieber zu nicht sichtbare Kontaktbahn verläuft parallel zu der betätigen. Die bogenförmig gekrümmten und in anderen Längskante der Grundplatte. Mit An- Hohlräume des Kontaktschieberkörpers ragenden Schlüssen 11 durchdringen die Kontaktstücke die Schenkel des Kontaktbügels legen sich dabei, je nach Grundplatte 1 und bilden an der Unterseite der Bewegungsrichtung, mit einer ihrer gekrümmten Grundplatte für den elektrischen Anschluß an eine _ao Außenflächen an eine Innenwand des Hohlraumes, Leiterplatte geeignete Kontaktstifte. Durch Verlöten in dem der Schenkel im Kontaktschieberkörper gedieser Kontaktstifte mit den Rasterpunkten einer führt ist. Dadurch wird der Kontaktbügel von dem Leiterplatte wird der Schalter zugleich mechanisch Kontaktschieberkörper mitgenommen. Der Druckmit der Leiterplatte verbunden. stift 5 wirkt dabei nahezu punktförmig auf die

Zu den Kontaktbahnen parallel verlaufend ist in 25 Mittes des Kontaktbügels ein, wodurch sich eine die Grundplatte eine Nut 21 eingearbeitet. Auf der gleichmäßige Druckverteilung auf beide Kontakt-Grundplatte ist ein ebenfalls aus Kunststoff beste- stücke ergibt. Die zur Aufnahme der Bügelschenkel hender Kontaktschieberkörper 2 geführt. Zu seiner vorgesehenen Hohlräume des Kontaktschieberkör-Bewegung ist ein einstückig mit dem Kontaktschieber pers sind derart ausgebildet, daß sich der Bügel gegen verbundene Betätigungsknopf 17 vorgesehen. 30 den Schieberkörper in Bewegungsrichtung des Kon-

Der Kontaktschieberkörper weist Hohlräume 23 taktschiebers nicht verschieben, sich jedoch senkrecht auf (vgl. dazu auch Fig. 2). In diese ragt mit seinen dazu jeweils der Oberflächenkontur der Kontakt-Schenkeln ein für jede Kontaktbahn vorgesehener stücke entsprechend einstellen kann. Auf diese Weise Kontaktbügel 6. Die beiden Schenkel eines Bügels kann der Kontaktbügel Kippbewegungen um den sind durch ein Querstück verbunden, das durch einen 35 Auflagepunkt des Druckstiftes ausführen. Während federnden, im Kontaktschieberkörper geführten die beiden Außenkontakte einer Kontaktbahn mit Druckstift 5 gegen die zugeordnete Kontaktbahn flachen Kontaktflächen versehen sind, ist die Kongedrückt wird. taktfläche des mittleren Kontaktes einer Kontakt-

Zur eindeutigen Bestimmung der Schaltstellungen bahn etwas gewölbt ausgebildet. Bei einer Umschaldes Schalters ist eine Rastvorrichtung vorgesehen, die 40 tung verhält sich daher der Kontaktbügel ähnlich aus in den Boden der Nut 21 eingearbeiteten Ver- einer Wippe, wodurch das Schließen und Öffnen bzw. tiefungen 13 besteht (vgl. F i g. 3), in die eine Kugel 8 Umschalten relativ rasch vor sich geht, was u. a. zur einrastet, die mittels einer in einem zylindrischen Folge hat, daß zwischen Kontaktbügel und Kon-Hohlraum 15 des Kontaktschieberkörpers geführten taktstücken beim Schalten auftretende Schaltfunken Schraubenfeder 7 in die Vertiefungen gedrückt wird. 45 ^auf ^e"i Mindestmaß beschränkt werden.
Der Kontaktschieber wird auf diese Weise in seiner Aus F i g. 2, die einen in der Mitte einer Kontaktjeweiligen Stellung mit einer gewissen Kraft festge- bahn geschnitten dargestellten Schiebeschalter zeigt, halten. Beim Wechsel der Schaltstellung ist daher ist besonders deutlich zu ersehen, wie der Kontakteine spürbare Rastwirkung zu überwinden. bügel 6 mit seinen gerundeten Schenkeln in Hohl-

Zur Führung des Kontaktschieberkörpers sind die 50 räumen 23 des Kontaktschieberkörpers 2 geführt ist abgestuften Längskanten der Grundplatte 1 vorge- und wie die Kontaktstücke in der Kunststoffmasse sehen. Mit Hilfe einer Kappe 3, die, auf die Grund- der Grundplatte des Schiebeschalters eingebettet beplatte aufgesetzt, den Kontaktschieberkörper um- festigt sind. Als Druckstift 5 kann in vorteilhafter schließt und die mit Nasen 19 in entsprechend Weise ein Halbrundniet verwendet werden,
geformte Ausnehmungen 12 der Grundplatte 1 55 Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch die Mitte eingerastet ist, wird der Kontaktschieberkörper in eines Schiebeschalters. Es sind daher aus dieser diesen Führungen gehalten. Mit Teilen seiner Figur u. a. besonders gut die am Rand der Kappe 3 oberen Begrenzungsflächen stützt sich der Schieber- vorgesehenen Nasen 19 zu ersehen, mit denen die körper dabei an der Kappe 3 ab. Durch die mehr- Kappe 3 nach dem Aufsetzen auf die Grundplatte 1 fache Abstufung der Längskanten der Grundplatte 60 in geeignet ausgebildeten Ausnehmungen 12 ein- und die der Stufung angepaßte Ausbildung des rastet. Außerdem zeigt Fi g. 3 den Hohlraum 15 im Kontaktschieberkörpers wird der eigentliche Schalt- Kontaktschieberkörper, in dem eine zur Markierung raum des Schiebeschalters zusätzlich abgedichtet. der Raststellen des Schalters dienende Kugel 8 unter

In der Kappe ist eine rechteckförmige Öffnung 20 dem Druck einer Feder 7 geführt ist. Ferner kann vorgesehen, durch die der Betätigungsknopf 17 nach 65 F i g. 3 entnommen werden, daß an der beim Einbau außen ragt. des Schiebeschalters der Leiterplatte anliegenden

Der Kontaktschieberkörper besteht im wesent- Seite der Grundplatte ein Hocker 14 vorgesehen ist, liehen aus einem Kunststoffklotz, der mit gegen die der beim Einbau des Schalters in eine entsprechend

angeordnete Ausnehmung der Leiterplatte eintaucht, wodurch verhindert wird, daß der Schiebeschalter in falscher Stellung mit der Leiterplatte verlötet werden kann.

Fig. 4 zeigt, daß der Betätigungsknopf und die Anzeigefenster nicht unbedingt auf der gegenüber der Grundplatte sich befindenden Seite des Kontaktschieberkörpers angeordnet zu sein brauchen, sondern auch seitlich vorgesehen werden können, wobei der Knopf dann parallel zur Leiterplatte aus der Gehäusekappe herausragt.

Fig. 5 schließlich zeigt, daß der Schiebeschalter auch als Drucktastenschalter eingesetzt werden kann. In diesem Fall ist die mit dem Kontaktschieberkörper verbundene Drucktaste derart angeordnet, daß sie sich an einer Schmalseite des Schiebeschalters befindet. Es muß dann eine zusätzliche Rückstellfeder vorgesehen werden, die sich einerseits an der der Drucktaste gegenüberliegenden Innenseite der Gehäusekappe und andererseits an dem Kontaktschieberkörper abstützt.

Claims

Patentansprüche:

1. Miniatur-Schiebeschalter, insbesondere für den Einbau in Leiterplatten, mit einem Gehäuse, dessen Bodenplatte wenigstens eine Kontaktbahn mit drei aus der Bodenplatte vorragenden, in Betätigungsrichtung hintereinanderliegenden Festkontaktstücken trägt, von denen das mittlere eine nach beiden Seiten gewölbte Kontaktfläche aufweist, mit einem im Gehäuse geführten, mit einer Handhabe versehenen Kontaktschieber, der bodenseitige Aussparungen aufweist, mit mindestens einem etwa U-förmig gebogenen Kontaktbügel, dessen abgebogene Enden in Aussparungen des Kontaktschiebers eingreifen, mit einem im Kontaktschieber abgestützten Federmittel, das etwa in der Mitte des Kontaktbügels angreift, mit Rastmitteln zur Herbeiführung einer Schnellumschaltung und mit einer derartigen Bemessung der Kontaktteile, daß der Kontaktbügel bei jeder Kontaktgabe oder -trennung außer einer Schub- auch eine Kippbewegung um das mittlere Festkontaktstück ausführt, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Maßnahmen:

a) Der Kontaktbügel (6) stützt sich bei Betätigung abwechselnd mit je einer Außenfläche eines bogenförmigen Endes an je einem ebenen Wandbereich des Kontaktschiebers (2) ab;

b) der Mittelschenkel des Kontaktbügels ist flach und durch den Kopf eines federbelasteten, im Kontaktschieber geführten Halbrundnietes (5) belastet;

c) die Kippbewegung des Kontaktbügels wird durch Verlagerung der etwa punktförmigen Angriffsstelle des Halbrundnietes über der Wölbung des mittleren Festkontaktstückes (9) und abgerundete Innenkannten der äußeren Festkontaktstücke (10, 22) bestimmt;

d) das Rastmittel ist in an sich bekannter Weise als von den Kontaktstücken unabhängige, im Kontaktschieber unter Federdruck (7) geführte Kugel (8), die mit Rastvertiefungen (13) der Bodenplatte zusammenwirkt, ausgebildet.

2. Miniatur-Schiebeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bodenplatte (1) ein Hocker (4) in der Weise angeordnet ist, daß das Einstecken von die Bodenplatte durchdringenden Kontaktstückanschlüssen und des Höckers in eine Leiterplatte nur in einer bestimmten Stellung des Schiebeschalters möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen