DE19629442A1

DE19629442A1 - Rotary switch

Info

Publication number: DE19629442A1
Application number: DE1996129442
Authority: DE
Inventors: Peter Wahl; Bernhard Kopp
Original assignee: Hechinger Helmut & Co GmbH
Current assignee: Hechinger Helmut & Co GmbH
Priority date: 1996-07-22
Filing date: 1996-07-22
Publication date: 1998-01-29

Abstract

A rotary switch comprises a shaft with a rotor which carries a short circuit element, and a contact plate with contact tracks which can be connected by the short circuit element. The short circuit element consists of a roller made of electrically conducting material. The roller (16) has a rotational axis (13) which is orthogonal to the shaft axis (B). The roller is fixed to the rotor (14) so it can rotate. The roller preferably comprises electrically conducting plastic.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschalter mit einer Schaltwel le, auf welcher mindestens ein Kurzschlußelement tragender Rotor feststehend sitzt, und mit einer Kontaktplatte mit Kon taktbahnen, die vom Kurzschlußelement verbindbar sind.The invention relates to a rotary switch with a Schaltwel le, on which at least one short-circuit element carrying Rotor is fixed, and with a contact plate with con cycle paths that can be connected by the short-circuit element.

Solche Drehschalter sind allgemein bekannt. Ein Drehschalter leitet die Kontaktverbindung durch eine Drehbewegung ein. Er besteht regelmäßig aus einer Schaltwelle, einem Rotor und einem oder mehreren Kontaktträgern mit Kontaktelementen und sogenannten Kontaktfedern sowie einem Rastgesperre. Durch eine Schleifkontaktfeder, im allgemeinen eine Mehrschichtenfeder, die an beiden Enden plangeschliffen ist, werden radial an geordnete Kontakte mit einer Kontaktschleifbahn verbunden. Schleifbahnen, Kontaktstellen und Kurzschlüsse werden auch aus folienkaschierten Isolierträgern gefertigt. Bei getrenntem Rotor und Träger werden Kontaktfedern durch Folienflächen kurzgeschlossen. Der Rotor mit dem Kurzschlußelement erhält im allgemeinen Nuten in die die Schaltfedern einrasten oder Hin terschneidungen, die als Richtsperrzähne wirken.Such rotary switches are generally known. A rotary switch initiates the contact connection by rotating it. He consists of a control shaft, a rotor and one or more contact carriers with contact elements and so-called contact springs and a locking mechanism. By a Sliding contact spring, generally a multi-layer spring, which is face-ground on both ends, are applied radially ordered contacts connected with a contact slide. Slideways, contact points and short circuits are also made foil-lined insulation supports. When separated The rotor and carrier become contact springs through foil surfaces short-circuited. The rotor with the short-circuit element receives in general grooves in which the switch springs snap in or out cuts that act as straightening ratchet teeth.

Problematisch bei den bisher bekannten Drehschaltern ist die Verwendung der erwähnten Schleifkontakte, die bei sehr vielen Schaltvorgängen einem Abrieb unterliegen und gegebenenfalls erneuert werden müssen. Darüber hinaus sind solche Schleif kontakte verhältnismäßig schwergängig. Sind die Schleifkontak te aus irgendwelchen Gründen beispielsweise verbogen, läßt sich ein erfolgreicher Schaltvorgang überhaupt nicht mehr durchführen.The problem with the rotary switches known to date is that Use of the sliding contacts mentioned, which is used in very many Switching operations are subject to abrasion and, if necessary need to be renewed. In addition, such grinding contacts relatively stiff. Are the sliding contact te bent for some reason, for example a successful switching process is no longer possible carry out.

Die Erfindung hat deshalb das Ziel einen Drehschalter anzu geben, der keine Schleifkontakte bedarf.The object of the invention is therefore to turn a rotary switch give that does not need sliding contacts.

Dieses Ziel wird bei dem eingangs genannten Drehschalter da durch erreicht, daß das Kurzschlußelement eine Rolle aus elektrisch leitendem Material ist, daß die Rolle eine Dreh achse aufweist, welche orthogonal zur Schaltwellenachse steht, und daß die Rolle drehbar am Rotor befestigt ist.This goal is there with the rotary switch mentioned at the beginning by achieved that the short-circuit element a role electrically conductive material is that the roll is a spin axis that is orthogonal to the shift shaft axis, and that the roller is rotatably attached to the rotor.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, den bisher be kannten Schleifkontakt bei Drehschaltern durch einen sogenann ten Rollenkontakt zu ersetzen. Hierfür ist an dem Rotor des Drehschalters eine Rolle angeordnet, die aus elektrisch leit fähigem Material besteht und beim Hin- und Herschalten des Drehschalters auf einer Kreissegmentbahn oder auf einer Kreis bahn über nebeneinanderliegende Kontakte läuft und diese Kon takte kurzschließt, sobald die Rolle über zwei benachbarten Kontakten zu stehen kommt.The invention consists essentially in the so far be knew sliding contact in rotary switches by a so-called to replace the roller contact. For this, the rotor of the Rotary switch arranged a role that from electrically conductive capable material and when switching the Rotary switch on a circular segment path or on a circle path runs over adjacent contacts and this con clock shortes as soon as the roll over two neighboring Contacts.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Rotor einen sich orthogonal von der Schaltwelle wegerstreckenden Stift auf, an dessen Ende die aus elektrisch leitfähigem Material bestehende Rolle drehbar gelagert ist. Die Stiftachse bildet zugleich die Drehachse der Rolle. Eine solche Anordnung er laubt es in sehr einfacher Weise, den erfindungsgemäßen Dreh schalter zu realisieren.In a development of the invention, the rotor has one pin extending orthogonally from the shift shaft at the end of which is made of electrically conductive material existing role is rotatably mounted. The pin axis forms at the same time the axis of rotation of the roller. Such an arrangement he it allows in a very simple way, the rotation according to the invention to implement switches.

Versuche haben gezeigt, daß die Rolle aus elektrisch leit fähigem Material vorzugsweise aus elektrisch leitfähigem Kunststoff und insbesondere aus einem Gemisch von Graphit und Kunststoff bestehen sollte. Als besonders geeignet hat sich ein elektrisch leitfähiger Silikon-Kautschuk erwiesen.Experiments have shown that the role of electrically conductive capable material, preferably of electrically conductive Plastic and in particular from a mixture of graphite and Plastic should exist. Has proven to be particularly suitable an electrically conductive silicone rubber has been proven.

Die Breite der Umlauffläche der Rolle wird zweckmäßiger Weise so groß gewählt, daß die auf der Trägerplatte nebeneinander angeordneten Kontaktbahnen, die durch den Drehschalter bei entsprechender Stellung kurzgeschlossen werden sollen, sicher durch die elektrisch leitfähige Rolle überbrückt werden. Die Breite der Umlauffläche der Rolle wird deshalb vorzugsweise etwas größer gewählt als der Abstand der kurzzuschließenden Kontaktbahn auf der Trägerplatte.The width of the circumferential surface of the roll becomes more convenient chosen so large that the side by side on the support plate arranged contact tracks by the rotary switch at appropriate position should be short-circuited, sure can be bridged by the electrically conductive roller. The Width of the circumferential surface of the roll is therefore preferred chosen slightly larger than the distance of the short-circuited Contact path on the carrier plate.

Wie bei jedem Drehschalter ist es auch bei dem Drehschalter nach der Erfindung zweckmäßig, ein Rastgesperre vorzusehen, um die einzelnen Schalterstellungen eindeutig festzulegen. Das Rastgesperre weist vorzugsweise ein mit der Schaltwelle fest stehendes Wandteil, z. B. einen sich von der Schaltwelle we gerstreckenden Steg, auf, an dessen Ende ein oder mehrere Rastelemente angeordnet sind. Diese Rastelemente sind dazu vorgesehen in entsprechend andere Rastelemente einzugreifen, welche beispielsweise in einer Gehäusewand eines Gehäuses angeordnet sind, in das der Drehschalter eingebaut ist.As with any rotary switch, so is the rotary switch expedient according to the invention to provide a locking mechanism to clearly define the individual switch positions. The Locking mechanism preferably has a fixed with the shift shaft standing wall part, e.g. B. we from the shift shaft stretching bridge, at the end of which one or more Locking elements are arranged. These locking elements are for this provided to intervene in corresponding other locking elements, which, for example, in a housing wall of a housing are arranged, in which the rotary switch is installed.

In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung ist der Dreh schalter Bestandteil einer analogen Uhr und dient zur Zeitzo nenverstellung. In diesem Fall ist es zweckmäßig, das Deckel teil des Uhrengehäuses an seiner Innenwandung mit mehreren Rastelementen, z. B. nebeneinander angeordneten kalottenförmi gen Ausnehmungen, vorzusehen. In diese Rastelemente greifen die Rastelemente des erwähnten Steges des Drehschalters ein, um die verschiedenen Schalterstellungen des Drehschalters festzulegen. Für den Fall, daß in der Gehäuseinnenwandung des Uhrengehäuses kalottenförmige Ausnehmungen angeordnet sind, bietet es sich an, einen entsprechend kalottenförmigen Vor sprung an dem erwähnten Steg des Drehschalters anzuordnen. Dieser Vorsprung greift bei Verdrehung des Drehschalters in jeder Schalterstellung in eine entsprechende Ausnehmung an der Innenseite der Gehäusewandung des Uhrengehäuses und sorgt so für ein gewünschtes Rastgesperre. In a specific embodiment of the invention, the twist Switch part of an analog clock and is used at the time adjustment. In this case it is advisable to use the cover part of the watch case on its inner wall with several Locking elements, e.g. B. juxtaposed dome-shaped recesses to provide. Reach into these locking elements the locking elements of the web of the rotary switch mentioned, around the different switch positions of the rotary switch to be determined. In the event that in the inner wall of the housing Watch case dome-shaped recesses are arranged, lends itself to a suitably dome-shaped front to arrange jump on the mentioned web of the rotary switch. This projection engages when the rotary switch is turned each switch position in a corresponding recess on the Inside the case wall of the watch case and thus ensures for a desired locking mechanism.

Es ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, den gesamten Drehschalter, mit Ausnahme der elektrisch leitfähigen Rolle, aus Kunststoffmaterial her zustellen. Dies erlaubt eine sehr einfache und kostengünstige Realisierung des Drehschalters.It is in a particularly preferred embodiment of the Invention provided the entire rotary switch, with the exception the electrically conductive roll, made of plastic material to deliver. This allows a very simple and inexpensive Realization of the rotary switch.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spiels mit einer Figur näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game explained with a figure.

In der Figur ist beispielhaft das Gehäuse einer analogen Funk uhr dargestellt, an deren Rückseite ein Drehschalter 10 zur Zeitzonenverstellung der Uhrzeit vorgesehen ist. Der in der Figur dargestellte Drehschalter weist beispielhaft vier ver schiedene Schalterstellungen "1", "2", "3", und "4" auf. Der Drehschalter 11 verfügt über einen Rotor 14, der feststehend mit der Schaltwelle 12 des Drehschalters 10 in Verbindung steht. Wie aus der Figur ersichtlich, ist der Drehschalter 10 in einer Öffnung im Deckelteil 3 des Gehäuses 1 so befestigt, daß er von einer Bedienperson ohne weiteres betätigbar ist. Die vier verschiedenen Schalterstellungen kann die Bedienper son durch Verdrehung des Rotors 14 einstellen, wobei ein Stel lungspfeil 11 dafür sorgt, daß die Bedienperson jederzeit erkennt, auf welche Schalterstellung der Drehschalter 10 gera de aufweist. Im Ausführungsbeispiel der Figur ist der Dreh schalter 10 auf die Schaltstellung "3" eingestellt.In the figure, the housing of an analog radio clock is shown as an example, on the back of which a rotary switch 10 is provided for adjusting the time zone of the time. The rotary switch shown in the figure has, for example, four different switch positions "1", "2", "3", and "4". The rotary switch 11 has a rotor 14 which is fixedly connected to the control shaft 12 of the rotary switch 10 . As can be seen from the figure, the rotary switch 10 is fastened in an opening in the cover part 3 of the housing 1 in such a way that it can be actuated easily by an operator. The four different switch positions can be adjusted by the operator by rotating the rotor 14 , a setting arrow 11 ensuring that the operator recognizes at all times which switch position the rotary switch 10 has. In the embodiment of the figure, the rotary switch 10 is set to the switching position "3".

Der Rotor 14 des Drehschalters 10 weist einen stiftartigen Fortsatz 15 auf, der sich orthogonal von der Schaltwellenachse A wegerstreckt. Dieser stiftartige Fortsatz 15 ist so lang ausgebildet, daß dessen distales Ende über einer Kontaktplatte 18 zu liegen kommt. Auf dem distalen Ende des stiftartigen Fortsatzes 15 des Rotors 14 ist eine Rolle 16 aus elektrisch leitfähigem Material, z. B. Silikon-Kautschuk, drehbar gela gert angeordnet. Diese elektrisch leitfähige Rolle 16 dient dazu, auf der Kontaktplatte 18 angeordnete, nebeneinanderlie gende Kontaktbahnen 20 kurzzuschließen, sofern die Rolle 16 über diesen Kontaktbahnen 20 zu liegen kommt. Hierfür ist es notwendig, wie es die Schnittansicht der Figur deutlich zeigt, daß die Umlauffläche der Rolle 16 berührend auf der Kontakt platte 18 mit ihrer Umlauffläche anliegt.The rotor 14 of the rotary switch 10 has a pin-like extension 15 which extends orthogonally from the shift shaft axis A. This pin-like extension 15 is so long that its distal end comes to rest over a contact plate 18 . On the distal end of the pin-like extension 15 of the rotor 14 is a roller 16 made of electrically conductive material, for. B. silicone rubber, rotatably arranged gela device. This electrically conductive roller 16 serves disposed on the contact plate 18, nebeneinanderlie constricting contact paths 20 short-circuit, 16 insofar as the role for this contact tracks 20 comes to lie. For this it is necessary, as it clearly shows the sectional view of the figure, that the circumferential surface of the roller 16 is in contact with the contact plate 18 with its circumferential surface.

Wie aus der Figur weiter ersichtlich, steht die Drehachse B der Rolle 16 orthogonal zur Schaltwellenachse A des Drehschal ters 10. Wenn der Drehschalter 10 von der Schaltstellung "1" beispielsweise zur Schalterstellung "4" bewegt wird, rollt die Rolle 16 entlang einer kreissegmentförmigen Bahn. Durch An ordnung der von der Rolle 16 kurzzuschließenden Kontaktbahnen 20 auf der Kontaktplatte 18 entsprechend dieser kreissegment förmigen Bahn kann in einfacher Weise erreicht werden, daß die beiden sich jeweils gegenüberliegenden Kontaktbahnen 20 von der Rolle 16 kurzgeschlossen werden und damit die Funktion eines Schalters erfüllt wird.As can also be seen from the figure, the axis of rotation B of the roller 16 is orthogonal to the shaft axis A of the rotary switch 10th When the rotary switch 10 is moved from the switch position "1" to the switch position "4", for example, the roller 16 rolls along a circular segment-shaped path. By arranging the contact paths 20 to be short-circuited from the roller 16 on the contact plate 18 in accordance with this circular segment-shaped path, it can be achieved in a simple manner that the two opposite contact paths 20 are short-circuited by the roller 16 and thus the function of a switch is fulfilled.

Der in der Figur dargestellte Drehschalter 10 ist auch mit einem Rastgesperre versehen. Hierfür ist an den Rotor 14 des Drehschalters 10 ein weiterer, sich orthogonal von der Schaltwellenachse A wegerstreckender Steg bzw. Wandteil 22 vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Wandteil 22 um 90 Grad zum stiftartigen Fortsatz 15 im Uhr zeigersinn versetzt angeordnet. Dieser Wandteil 22 verfügt an seinem Ende über eine kalottenförmige Ausbuchtung, die in der jeweiligen Schalterstellung "1", "2", "3" und "4" in einer entsprechenden kalottenförmigen Vertiefung 5 des Deckelteiles 3 des Gehäuses 1 eingreift. Die kalottenförmigen Vertiefungen 5 auf der Innenseite des Deckelteiles 3 des Gehäuses 1 und die kalottenförmige Ausbuchtung 24 stellen jeweils Rastelemente dar, die ineinander greifen, wenn der Drehschalter 10 in einer der vier genannten Schalterstellungen steht. Damit das Rast gesperre einwandfrei funktioniert, ist es notwendig, den Wand teil 22 mit der kalottenförmigen Ausbuchtung 24 so anzuordnen, daß er bei Verdrehung des Drehschalters 10 vorzugsweise berüh rend unter etwas Druck an der Innenwandung des Deckelteiles 3 entlangläuft. Dies kann sichergestellt werden, wenn die axiale Bauhöhe des Drehschalters 10 exakt auf die Tiefe des Gehäuses 1 abgestimmt wird. The rotary switch 10 shown in the figure is also provided with a locking mechanism. For this purpose, a further web or wall part 22 extending orthogonally from the control shaft axis A is provided on the rotor 14 of the rotary switch 10 . In the present exemplary embodiment, this wall part 22 is offset by 90 degrees to the pin-like extension 15 in the clockwise direction. This wall part 22 has at its end a dome-shaped bulge which engages in the respective switch position "1", "2", "3" and "4" in a corresponding dome-shaped depression 5 of the cover part 3 of the housing 1 . The dome-shaped depressions 5 on the inside of the cover part 3 of the housing 1 and the dome-shaped bulge 24 each represent latching elements which interlock when the rotary switch 10 is in one of the four switch positions mentioned. So that the locking mechanism works properly, it is necessary to arrange the wall part 22 with the dome-shaped bulge 24 so that it runs preferably by touching the inner wall of the cover part 3 with some pressure when the rotary switch 10 is turned. This can be ensured if the axial overall height of the rotary switch 10 is matched exactly to the depth of the housing 1 .

Um eine Verdrehung des Drehschalters 10 über die gewollten Schalterstellungen hinaus zu vermeiden, ist es zweckmäßig, auf der Innenseite des Deckelteiles 3 hervorspringende Nasen 7 anzuordnen, die als Anschlag dienen. Des weiteren ist die in der Draufsicht der Figur dargestellte Oberseite des Drehschal ters 10 mit einer kalottenförmigen Vertiefung versehen, in der sich der Stellungspfeil 11 als Steg hervorhebt. Dies erlaubt es, den Stellungspfeil 11 mit den Händen einfach zu erfassen, um eine Verdrehung des Drehschalters 10 zu bewerkstelligen. Die Schaltwelle 12 ist im Ausführungsbeispiel hohl gestaltet und sitzt auf einem Stift 8 der sich vom Gehäuseboden in den Innenraum des Gehäuses 1 erstreckt.In order to avoid rotation of the rotary switch 10 beyond the desired switch positions, it is expedient to arrange protruding lugs 7 on the inside of the cover part 3 , which serve as a stop. Furthermore, the top of the rotary switch 10 shown in the plan view of the figure is provided with a dome-shaped depression in which the position arrow 11 stands out as a web. This makes it easy to grasp the position arrow 11 with the hands in order to turn the rotary switch 10 . In the exemplary embodiment, the control shaft 12 is hollow and sits on a pin 8 which extends from the housing base into the interior of the housing 1 .

Der Vollständigkeit halber ist zu erwähnen, daß es sich bei dem Gehäuse 1 der Figur um ein Uhrengehäuse handelt, in dem sich zusätzlich eine geeignete Elektronik für die Ansteuerung einer analogen Uhr befindet. Mit dem Bezugszeichen 30 sind die Zeigerwellen für den Sekundenzeiger, Minutenzeiger und Stun denzeiger der Uhr bezeichnet.For the sake of completeness, it should be mentioned that the housing 1 of the figure is a watch case, in which there is additionally suitable electronics for controlling an analog watch. The reference numerals 30 denote the pointer waves for the second hand, minute hand and hour hand of the clock.

BezugszeichenlisteReference list

1 Gehäuse
3 Deckelteil
5 Vertiefung, Rastelement
7 Nase
8 Stift
10 Drehschalter
11 Stellungspfeil
12 Schaltwelle
14 Rotor
15 stiftartiger Fortsatz
16 Rolle
18 Kontaktplatte
20 Kontaktbahn
22 Wandteil
24 Ausbuchtung, Rastelement
30 Zeigerwellen
A Schaltwellenachse
B Drehachse 1 housing
3 cover part
5 recess, locking element
7 nose
8 pin
10 rotary switches
11 position arrow
12 selector shaft
14 rotor
15 pin-like extension
16 roll
18 contact plate
20 contact track
22 wall part
24 bulge, locking element
30 pointer waves
A shift shaft axis
B axis of rotation

Claims

1. Rotary switch with a control shaft on which a at least one shorting element carrying rotor sits fixed, and with a contact plate with contact tracks which can be connected by the shorting element, characterized in that the shorting element is a roller ( 16 ) made of electrically conducting the material that the roller ( 16 ) has an axis of rotation (B) which is orthogonal to the shift shaft axis (B), and that the roller ( 16 ) is rotatably attached to the rotor ( 14 ).

2. Rotary switch according to claim 1, characterized in that the rotor ( 14 ) has a pin extending orthogonally from the control shaft ( 12 ), on which the roller ( 16 ) is rotatably mounted, the pin axis also being the axis of rotation (B) the role ( 16 ).

3. Rotary switch according to claim 1 or 2, characterized in that the roller ( 16 ) consists of electrically conductive plastic.

4. Rotary switch according to claim 3, characterized in that the electrically conductive plastic is a mixture of graphite and plastic is.

5. Rotary switch according to claim 3, characterized in that the electrically conductive plastic is an electrically conductive is silicone rubber.

6. Rotary switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotary switch ( 10 ) has a locking mechanism.

7. Rotary switch according to claim 6, characterized in that the locking mechanism has a fixed with the switching shaft ( 12 ) wall part ( 22 ), that this wall part ( 22 ) is provided with a locking element ( 24 ) which with a locking element ( 5 ) Housing wall part ( 3 ) of a housing ( 1 ), in which the rotary switch is installed, is operatively connected.

8. Rotary switch according to claim 7, characterized in that the rotary switch ( 10 ) is part of an analog clock and is used for time zone adjustment that a cover part ( 3 ) of the watch case is provided on its inner wall with locking elements ( 5 ), in which the locking element of Rotary switch engages to achieve a locking mechanism.

9. Rotary switch according to claim 7 or 8, characterized in that the entire rotary switch ( 10 ) with the exception of the electrically conductive roller ( 16 ) is formed from plastic.