DE19721514C2 - Dreh-Tast-Schalter - Google Patents
Dreh-Tast-SchalterInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dreh-Tast-Schalter gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, der einen
Betätigungsknopf zum Drücken/Drehen umfaßt, der so
ausgestaltet ist, daß er in einer eingedrückten Stellung
durch den Fingerdruck eines Bedieners verriegelt wird und in
eine unverriegelte Stellung zurückgeführt wird, indem er
erneut niedergedrückt wird.
Die Fläche einer vorderen Regelbedientafel einer modernen
Elektronikausrüstung wird zur Verringerung ihrer Abmessung
und zur Vergrößerung der Anzahl der elektronischen Bauteile
zur Weiterentwicklung der elektronischen Ausrüstung klein.
Dadurch entsteht ein Problem, das darin besteht, daß ein
Abstand zwischen zwei benachbarten Betätigungsknöpfen von
Elektronikvorrichtungen verkürzt ist, so daß bei Bewegung
eines Betätigungsknopfes von einer der Vorrichtungen durch
einen Bediener eine Fingerspitze des Bedieners auch eine
andere der Vorrichtungen störend beeinflussen kann.
Zur Vermeidung des vorstehend genannten Problems kann eine
verbesserte Elektronikvorrichtung verwendet werden, die
derart gestaltet ist, daß einige der Betätigungsknöpfe, für
die keine Bewegung erforderlich ist, in eingedrückten
Stellungen verriegelt sind, während die anderen in
vorstehenden Stellungen zur Erleichterung der Betätigung von
Hand gehalten werden.
Die Fig. 16 bis 19 zeigen einen herkömmlichen Dreh-Tast-
Schalter als ein Beispiel der vorstehend beschriebenen
Elektronikvorrichtung.
Der Dreh-Tast-Schalter umfaßt im allgemeinen einen
Kodiermechanismus 1, der rechtsseitig der Linie A-A gezeigt
ist, und einen Verriegelungsmechanismus 2, der linksseitig
der Linie A-A gezeigt ist. Der Kodiermechanismus 1 umfaßt, wie
in Fig. 17(a) gezeigt ist, eine Betätigungswelle 3 und einen
Rotor 5 aus Kunststoff. Die Betätigungswelle 3 wird durch ein
Lager 4 gehalten, so daß sie drehbar und in einer axialen
Richtung beweglich ist. Der Rotor 5 ist im Eingriff mit einem
halbkreisförmigen Abschnitt 3A der Betätigungswelle 3, so daß
er zusammen mit der Drehung der Betätigungswelle 3 drehbar
ist, aber gegen eine Bewegung in der axialen Richtung der
Betätigungswelle 3 beschränkt ist.
An einer hinteren Fläche des Rotors 5 ist eine
Drehkontaktplatte 6, wie in Fig. 19 gezeigt ist, durch
Einsatzformen vorgesehen, die aus einem mittleren
Ringabschnitt 6A und sich radial erstreckenden Rippen 6B
besteht. Drei elastische Kontakte 8A, 8B und 8C, die sich von
einem Isolationsträger 7 erstrecken, der in einem
vorgegebenen Abstand von der Drehkontaktplatte 6 angeordnet
ist, sind mit dem mittleren Ringabschnitt 6A und einer der
sich radial erstreckenden Rippen 6B im Eingriff.
Der Kodiermechanismus 1 ist mit einer metallischen Abdeckung
9 umschlossen. Die Abdeckung 9 hat, wie in Fig. 16 gezeigt
ist, Klauen 9A, die zur Verbindung des Kodiermechanismus 1
mit dem Verriegelungsmechanismus 2 zusammen mit dem
Isolationsträger 7 gebogen sind.
Die Fig. 17(a) zeigt eine unverriegelte Stellung der
Betätigungswelle 3. Die Drehung der Betätigungswelle 3 ruft
eine Drehung des Rotors 5 hervor, so daß die elastischen
Kontakte 8A bis 8C auf dem mittleren Ringabschnitt 6A und den
sich radial erstreckenden Rippen 6B gleiten, um Pulssignale
zwischen den Anschlüssen D und E und zwischen den Anschlüssen
D und F zu erzeugen, die mit den Kontakten 8A bis 8C
verbunden sind.
Ein derartiger Dreh-Tast-Schalter ohne
Verriegelungsmechanismus ist aus der JP-1-175134 A bekannt.
Der in den Fig. 16 bis 19 zusätzlich gezeigte
Verriegelungsmechanismus 2 hat im wesentlichen denselben
Aufbau, der durch die JP 60-52563 A gelehrt wird.
Insbesondere umfaßt der Verriegelungsmechanismus 2 ein
Verriegelungselement 11, das in einer kastenartigen Abdeckung
10 angeordnet ist, die durch die axiale Bewegung der
Betätigungswelle 3 gegen eine Federkraft einer Schraubenfeder
12 bewegt wird. Wie in Fig. 18 gezeigt ist, ist die
Betätigungswelle 3 an einer Nut 3B mit einer Öffnung 11A des
Verriegelungselements 11 im Eingriff.
Ein Haken 15 ist in einer Bodenplatte 13 der Abdeckung 10
eingebaut. Der Haken 15 hat einen Zapfen 14, der zum Inneren
der Abdeckung 10 durch eine Blattfeder 16 jederzeit
vorgespannt ist und der wahlweise ein In-Eingriff-Treten und
ein Außer-Eingriff-Treten mit und von einer herzförmigen Nut
11B, die in dem Verriegelungselement 11 ausgebildet ist,
gemäß einer axialen Bewegung des Verriegelungselements 11 in
eine verriegelte Stellung und in eine unverriegelte Stellung
verwirklicht, wie in den Fig. 17(a) und 17(b) gezeigt ist.
Der Dreh-Tast-Schalter wird in üblicher Weise in einer
elektronischen Ausrüstung eingebaut, wie in Fig. 16 gezeigt
ist, indem ein Montageschenkel 10A, der sich von einem
hinteren Endabschnitt der Abdeckung 10 erstreckt, und
Anschlüsse 8D bis 8F, die sich von dem Isolationsträger 7
erstrecken, mit einer Leiterplatte 18 verlötet werden, die
sich senkrecht zu einer vorderen Regelbedientafel 17 oder
parallel zur Betätigungswelle 3 erstreckt. Bei einer
modernen, in der Abmessung verringerten elektronischen
Ausrüstung müssen jedoch die elektronischen Bausteine in
ihren Abmessungen klein sein und auf einer Leiterplatte
eingebaut werden, die sich parallel zur vorderen
Regelbedientafel 17 oder senkrecht zur Betätigungswelle 3
erstreckt. Der vorstehend genannte herkömmliche Dreh-Tast-
Schalter hat den Verriegelungsmechanismus 2 hinter dem
Kodiermechanismus 1 angeordnet und erfüllt daher nicht
derartige Anforderungen.
Weitere Dreh-Tast-Schalter mit einer Umsetzung einer
Axialbewegung einer Betätigungswelle in eine Drehbewegung zur
Verursachung eines Schaltvorgangs sind beispielsweise aus US 4 771 141,
US 5 068 506 oder DE 30 21 598 C2 bekannt.
Ein gattungsgemäßer Dreh-Tast-Schalter ist aus der EP 0 341 901 B1
bekannt und weist einen Rotor, an dem eine
Drehkontaktplatte angeordnet ist, die eine elektrische
Verbindung mit einer Vielzahl von Kontakten gemäß einer
Drehung des Rotors herstellt, und eine Betätigungswelle auf,
die zusammen mit dem Rotor drehbar ist und in einer Richtung
der Drehachse des Rotorsbeweglich ist. Eine Axialbewegung der
Betätigungswelle ist mittels eines Drehgleitelements durch
das Zusammenwirken von Schrägflächen in eine Drehbewegung des
Rotors umsetzbar. Die Betätigungswelle ist durch einen
Betätigungswellenverriegelungsmechanismus gegen Verdrehen
verriegelbar. Eine Vorspanneinrichtung spannt das
Drehgleitelement gegen die Bewegung der Betätigungswelle vor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dreh-Tast-
Schalter mit Betätigungswellenverriegelungsvorrichtung zu
schaffen, der eine einfache Montage auf einer Leiterplatte
erlaubt.
Die Aufgabe wird durch einen Dreh-Tast-Schalter mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen
Patentansprüchen definiert.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist des
weiteren ein Knopf zum Drücken/Drehen an einem Ende der
Betätigungswelle vorgesehen und hat einen größeren
Durchmesser als den der Betätigungswelle. Eine Schraubenfeder
ist zwischen dem Rotor und dem Knopf zum Drücken/Drehen
angeordnet, um die Betätigungswelle in der unverriegelten
Stellung zu halten.
Der Knopf zum Drücken/Drehen hat in sich eine Kammer
ausgebildet, in der ein Endabschnitt der Schraubenfeder
angeordnet ist.
Der nicht kreisförmige Abschnitt des Lochs und der Abschnitt
mit großem Durchmesser der Betätigungswelle sind in Kreuzform
und aufeinander abgestimmt.
Ein Isolationsgehäuse, das den Rotor drehbar lagert, und eine
Schaltbaugruppe sind des weiteren vorgesehen. Die
Schaltbaugruppe umfaßt eine Vielzahl feststehender Kontakte,
die an einer Endfläche des Isolationsgehäuses vorgesehen
sind, und einen beweglichen Kontakt, der in dauerhaften
Eingriff mit den feststehenden Kontakten gezwängt ist, um
eine elektrische Verbindung zwischen den feststehenden
Kontakten herzustellen. Der bewegliche Kontakt wird außer
Eingriff von den feststehenden Kontakten durch die Bewegung
der Betätigungswelle von der unverriegelten Stellung in die
verriegelte Stellung gebracht.
Die Erfindung wird vollständiger durch die nachfolgende
detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verstanden, die
jedoch nicht zur Beschränkung der Erfindung auf die spezielle
Ausführungsform sondern nur zur Erläuterung und zum
Verständnis hergenommen werden sollten.
Fig. 1 ist eine teilgeschnittene Querschnittansicht, die
einen Dreh-Tast-Schalter gemäß der ersten Ausführungsform der
Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Dreh-
Tast-Schalters der Fig. 1;
Fig. 3(a) ist eine Ansicht von unten, die einen Rotor des
Dreh-Tast-Schalters der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3(b) ist eine Querschnittansicht entlang der Linie X-X
in Fig. 3(a);
Fig. 3(c) ist eine Vorderansicht, die einen Rotor des Dreh-
Tast-Schalters der Fig. 1 zeigt;
Fig. 3(d) ist eine Querschnittansicht entlang der Linie Y-Y
in Fig. 3(a);
Fig. 4(a) ist eine Ansicht von unten, die eine
Betätigungswelle zum Drücken/Drehen zeigt;
Fig. 4(b) ist eine Vorderansicht der Betätigungswelle 3 zum
Drücken/Drehen der Fig. 4(a);
Fig. 5(a) ist eine Ansicht von unten, die ein
Drehgleitelement zeigt;
Fig. 5(b) ist eine Querschnittansicht entlang der Linie X-X
in Fig. 5(a);
Fig. 5(c) ist eine Querschnittansicht entlang der Linie Y-Y
in Fig. 5(a);
die Fig. 6(a) bis 6(d) sind schematische Darstellungen, die
aufeinanderfolgende Vorgänge eines Verriegelungsmechanismus
des Dreh-Tast-Schalters zeigen;
Fig. 7 ist eine teilgeschnittene Querschnittansicht, die eine
verriegelte Stellung der Betätigungswelle zum Drücken/Drehen
zeigt;
Fig. 8 ist eine teilgeschnittene Querschnittansicht, die
einen Dreh-Tast-Schalter gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
Fig. 9 ist eine teilgeschnittene Querschnittansicht, die
einen Dreh-Tast-Schaltergemäß einer dritten
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine
Schalteinheit zeigt, die in dem Dreh-Tast-Schalter der
dritten Ausführungsform eingebaut ist;
Fig. 11 ist eine teilgeschnittene Querschnittansicht, die
eine verriegelte Stellung der Betätigungswelle zum
Drücken/Drehen zeigt, bei der die in Fig. 10 gezeigte
Schalteinheit geöffnet ist;
Fig. 12 ist eine teilgeschnittene Querschnittansicht, die
einen Dreh-Tast-Schalter gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
Fig. 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die den
Dreh-Tast-Schalter der Fig. 12 zeigt;
Fig. 14(a) ist eine Ansicht von unten, die ein
Drehgleitelement der vierten Ausführungsform zeigt;
Fig. 14(b) ist eine Querschnittansicht entlang der Linie X-X
in Fig. 14(a);
Fig. 14(c) ist eine Querschnittansicht entlang der Linie Y-Y
in Fig. 14(a);
Fig. 15 ist eine teilgeschnittene Querschnittansicht, die
eine verriegelte Stellung einer Betätigungswelle zum
Drücken/Drehen zeigt, bei der die in den Fig. 12 und 13
gezeigte Schalteinheit geöffnet ist;
Fig. 16 ist eine Seitenansicht, die einen herkömmlichen Dreh-
Tast-Schalter zeigt;
Fig. 17(a) ist eine Querschnittansicht, die eine
unverriegelte Stellung einer Betätigungswelle des
herkömmlichen Dreh-Tast-Schalters der Fig. 16 zeigt;
Fig. 17(b) ist eine Querschnittansicht, die eine verriegelte
Stellung einer Betätigungswelle des herkömmlichen Dreh-Tast-
Schalters der Fig. 16 zeigt;
Fig. 18 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen
Verriegelungsmechanismus des herkömmlichen, in Fig. 16
gezeigten Dreh-Tast-Schalters zeigt; und
Fig. 19 ist eine teilgeschnittene Schnittansicht von unten,
die den herkömmlichen Dreh-Tast-Schalter der Fig. 16 zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter
Ausführungsformen näher erläutert.
Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche
Bezugszeichen sich auf gleiche Teile in allen einzelnen
Ansichten beziehen. Insbesondere ist in den Fig. 1 und 2 ein
Dreh-Tast-Schalter gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung gezeigt.
Der Dreh-Tast-Schalter umfaßt im allgemeinen einen
Kodiermechanismus und einen Verriegelungsmechanismus. Der
Kodiermechanismus umfaßt ein Isolationsgehäuse 21 aus
Kunststoff, eine metallische Abdeckung 22, einen Rotor 23 aus
Kunststoff und eine Drehkontaktplatte 24.
Das Isolationsgehäuse 21 hat eine Öffnung, die durch die
Abdeckung 22 verschlossen ist. Die Abdeckung 22 hat, wie klar
in der Fig. 2 gezeigt ist, Montageschenkel 22A, die sich
senkrecht zu ihrem Hauptabschnitt erstrecken. Der Rotor 23
ist drehbar durch das Gehäuse 21 gelagert und besteht aus
einer zylindrischen Welle 23A und einer Scheibe 23B. Die
zylindrische Welle 23A ist an ihrem Umfang drehbar in einer
mittleren Öffnung 22B gehalten, die in der Abdeckung 22
ausgebildet ist. Die Scheibe 23B ist an ihrer hinteren Nabe
drehbar in einer kreisförmigen Öffnung 21A gelagert, die im
Boden des Gehäuses 21 ausgebildet ist.
Die Drehkontaktplatte 24 ist am Boden der Scheibe 23B durch
Einsatzformen eingebaut. Drei Kontakte 25A, 25B und 25C, die
sich vom Boden des Gehäuses 21 erstrecken, sind mit der
Drehkontaktplatte 24 elastisch in einer herkömmlichen Weise
im Eingriff. Drei zu den Kontakten 25A, 25B und 25C führende
Anschlüsse 25D, 25E und 25F erstrecken sich nach hinten von
einem seitlichen Endabschnitt des Gehäuses 21.
Die Vorgänge des Kodiermechanismus sind gleich wie die, die
in der Einleitung dieser Anmeldung diskutiert worden sind,
und deren detaillierte Erläuterung wird weggelassen.
Eine Stützabdeckung 21B aus Kunststoff ist am Boden des
Gehäuses 21 angebracht und dient als Sockel zum Einbau der
Drehkodiereinrichtung auf einer Leiterplatte einer
elektronischen Vorrichtung mittels der Montageschenkel
22A. Der Verriegelungsmechanismus umfaßt ein Durchgangsloch,
wie in den Fig. 3(a) bis 3(d) gezeigt ist, das in der
zylindrischen Welle 23A des Rotors 23 ausgebildet ist. Das
Durchgangsloch besteht aus einem kreuzförmigen Loch 26 und
einem kreisförmigen Loch 27. Das kreuzförmige Loch 26 besteht
auch aus einem vorderen Abschnitt 26A und einem hinteren
Abschnitt 26B. Der vordere Abschnitt 26A ist durch vier
Führungsnuten gebildet, wie in Fig. 3(c) gezeigt ist, die
sich jeweils in einem Abstand "d" entfernt von einer
gegenüberliegenden Führungsnut erstrecken. Der hintere
Abschnitt 26B ist durch ein erstes Paar gegenüberliegender
Führungsnuten 26C und ein zweites Paar gegenüberliegender
Führungsnuten 26D gebildet. Die gegenüberliegenden
Führungsnuten 26C des ersten Paars erstrecken sich von zwei
der vier Führungsnuten des vorderen Abschnitts 26A des
kreuzförmigen Loches 26 in demselben Abstand "d" entfernt
voneinander zum kreisförmigen Loch 27 mit dem Durchmesser
"e". Die gegenüberliegenden Führungsnuten 26D des zweiten
Paars erstrecken sich von den beiden anderen der vier
Führungsnuten des vorderen Abschnitts 26 des kreuzförmigen
Loches 26 in einem Abstand "e", der größer als der Abstand
"d" ist, zu dem kreisförmigen Loch 27 mit dem Durchmesser
"e".
Vier Stege 26E1, 26E2, 26E3 und 26E4, die entlang einer
Innenwand des kreuzförmigen Loches 26 ausgebildet sind und
die gegenüberliegenden Führungsnuten 26C und 26D bilden,
haben geneigte hintere Endflächen 26F1, 26F2, 26F3 und 26F4,
die im selben Winkel zur Längsmittellinie (d. h. einer
Drehachse) des Rotors 23 in einer Umfangsrichtung des Rotors
23 ausgerichtet sind. Die geneigten hinteren Endflächen 26F1
und 26F3, die einander gegenüber liegen, sind jeweils den
gegenüberliegenden Führungsnuten 26D ausgesetzt. Die
geneigten hinteren Endflächen 26F2 und 26F4, die einander
gegenüber liegen, erstrecken sich zu Seitenwänden der Stege
26E3 und 26E1 durch geneigte abgestufte Innenwände 26F5 und
26F6, die eine Breite haben, die gleich der Hälfte des
Unterschiedes des Abstandes zwischen den beiden Führungsnuten
26C und 26D ist (d. h. (e - d)/2).
Der Verriegelungsmechanismus umfaßt auch eine
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen, die aus einem
metallischen Material aus Druckguß hergestellt ist. Die
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen umfaßt, wie in den
Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt ist, einen Betätigungsknopf 28A,
eine kreuzförmige Welle 28B und eine kreisförmige Welle 28C.
Der Betätigungsknopf 28A ist an einem Ende der kreuzförmigen
Welle 28B ausgebildet. Die kreisförmige Welle 28C hat einen
kleineren Durchmesser als den der kreuzförmigen Welle 28B.
Die kreuzförmige Welle 28B hat auf sich vier Stege 28E
ausgebildet und ist, wenn die Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen in einer unverriegelten Stellung ist, wie in
Fig. 1 gezeigt ist, mit den Führungsnuten in dem ersten
Abschnitt 26A des kreuzförmigen Lochs 26 des Rotors 23 im
Eingriff. Jeder der Stege 28E hat eine keilförmige Endfläche
28D.
Die kreisförmige Welle 28C der Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, in ein
Drehgleitelement 29 drehbar und in der axialen Richtung
gleitfähig innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gemäß einer
Drehung von Hand und einer axialen Bewegung des
Betätigungsknopfes 28A durch einen Bediener eingefügt. Das
Drehgleitelement 29 umfaßt, wie in den Fig. 5(a) bis 5(c)
gezeigt ist, einen mittleren ringförmigen Abschnitt 29A und
ein Paar Rippen 29B, die an dem Umfang des mittleren
ringförmigen Abschnitts 29A parallel zueinander angeschlossen
sind.
Der Durchmesser des Drehgleitelements 29 und die Breite der
Rippen 29B sind derart bestimmt, daß die Rippen 29B entlang
der Führungsnuten 26D in dem kreuzförmigen Loch 26 gleiten
können, die einander mit dem größeren Abstand "e" gegenüber
liegen. Die Rippen 29B haben zugespitzte Endflächen 29C, die
im selben Winkel zur Längsmittellinie des Drehgleitelements
in Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Genauer gesagt sind die
zugespitzten Endflächen 29C derart geformt, daß sie mit zwei
gegenüberliegenden der geneigten hinteren Endflächen 26F1 bis
26F4 der Stege 26E1 bis 26E4 zusammentreffen. Das
Drehgleitelement 29 ist innerhalb des kreuzförmigen Lochs 26
durch eine Klammerplatte 30 gehalten, wie in den Fig. 1 und 2
gezeigt ist, die auf das Ende der kreisförmigen Welle 28C der
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen aufgepreßt ist. Eine
Schraubenfeder 31 ist zwischen der Klammerplatte 30 und dem
ringförmigen Abschnitt 29A des Drehgleitelements 29
angeordnet, um die zugespitzten Endflächen 29C in dauerhaften
Eingriff mit den keilförmigen Endflächen 28D der
kreuzförmigen Welle 28B zu zwängen.
Eine Schraubenfeder 32 ist zwischen dem Betätigungsknopf 28A
und einem Schulterabschnitt 23C des Rotors 23 angeordnet, um
die Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen dauerhaft nach
außen zu zwängen (d. h. in der nach rechts zeigenden Richtung
in der Zeichnung). Das Niederdrücken des Betätigungsknopfs
28A der Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen gegen eine
Federkraft der Schraubenfeder 32 ruft daher hervor, daß die
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen in den Rotor 23
gedrückt wird und dann in einer verriegelten Position
gehalten wird. Ein weiteres Niederdrücken des
Betätigungsknopfs 28A ruft dann hervor, daß die
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen entriegelt wird, wie
später detailliert beschrieben wird.
Die Fig. 6(a) bis 6(d) zeigen schematisch eine Abfolge der
Vorgänge des Verriegelungsmechanismus beim Verriegeln und
Entriegeln der Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen.
Fig. 6(a) zeigt die unverriegelte Stellung der
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen. Die Betätigungswelle
28 zum Drücken/Drehen ist, wie vorstehend beschrieben ist,
durch die Schraubenfeder 32 immer nach außen vorgespannt, so
daß das an der kreisförmigen Welle 28C befestigte
Drehgleitelement 29 durch die Schraubenfeder 31 nach außen
vorgespannt ist. Genauer gesagt ist das Drehgleitelement 29,
wie in der Zeichnung gezeigt ist, an den Rippen 29B innerhalb
der gegenüberliegenden Führungsnuten 26D des Rotors 23 und in
dauerhaften Eingriff mit Schultern gesetzt, die zwischen den
vorderen und hinteren Abschnitten 26A und 26B des
kreuzförmigen Lochs 26 ausgebildet sind.
Wenn der Betätigungsknopf 28A der Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen durch einen Fingerdruck des Bedieners nach
innen gegen die Federkraft der Schraubenfeder 32
niedergedrückt wird, wird dies eine Bewegung der Rippen 29B
des Drehgleitelements 29 nach hinten (d. h. in der nach links
zeigenden Richtung in der Zeichnung) entlang der
gegenüberliegenden Führungsnuten 26D, wie in Fig. 6(b)
gezeigt ist, und dann eine Trennung hiervon hervorrufen.
Beim Trennen der Rippen 29B von den gegenüberliegenden
Führungsnuten 26D gleiten die Rippen 29B, wie in Fig. 6(c)
gezeigt ist, entlang den zugespitzten Flächen der
keilförmigen Endflächen 28D der kreuzförmigen Welle 28B der
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen in Richtung auf die
geneigten hinteren Endflächen 26F2 und 26F4 der Stege 26E2,
26E4 der zylindrischen Welle 23A unterstützt durch die
Federkraft der Schraubenfeder 31.
Wenn der Fingerdruck auf den Betätigungsknopf 28A der
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen nachläßt, wird die
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen nach außen durch die
Federkraft der Schraubenfeder 32 gezwängt, so daß die Rippen
29B, wie in Fig. 6(d) gezeigt ist, entlang der geneigten
abgestuften Innenwände 26F5 und 26F6 gleiten und an den
Seitenwänden der Stege 26E3 und 26E1 anschlagen. Genauer
gesagt wird die Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen in der
verriegelten Stellung gehalten, wie in Fig. 7 gezeigt ist,
die 90° versetzt zur unverriegelten, in Fig. 6(a) gezeigten
Stellung ist, wodurch es ermöglicht wird, daß sich der Rotor
23 gemäß der Drehung des Betätigungsknopfes 28A der
Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen dreht.
Wenn der Betätigungsknopf 28A der Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen erneut nach innen gedrückt wird, ruft dies
hervor, daß die Rippen 29B des Drehgleitelements 29 weiter um
90° über die geneigten hinteren Endflächen 26F3 und 26F1
gedreht werden, so daß sie in die gegenüberliegenden
Führungsnuten 26D fallen, wodurch die Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen in die unverriegelte Stellung gebracht wird,
wie in Fig. 6(a) gezeigt ist.
Fig. 8 zeigt die zweite Ausführungsform des Dreh-Tast-
Schalters gemäß der Erfindung, die sich von der ersten
Ausführungsform nur im Aufbau einer Betätigungswelle 33 zum
Drücken/Drehen unterscheidet. Die anderen Anordnungen sind
identisch und deren Erläuterung im Detail wird hier
weggelassen.
Genauer gesagt umfaßt die Betätigungswelle 33 zum
Drücken/Drehen einen haubenförmigen Knopf 33A, der in sich
eine zylindrische Kammer 33B bildet. Die Spitze der
kreuzförmigen Welle 28B ist mit einer inneren Endwand des
Knopfes 33A verbunden. Die Schraubenfeder 32 ist zwischen der
inneren Endwand des Knopfs 33A und dem Schulterabschnitt 23C
des Rotors 23 angeordnet.
Dieser Aufbau ermöglicht es, daß die Betätigungswelle 33A zum
Drücken/Drehen in ihrer Gesamtlänge im Vergleich zur ersten
Ausführungsform verkürzt wird. Darüber hinaus deckt der Knopf
33A im wesentlichen die Hälfte der Länge der Schraubenfeder
32 ab, wodurch eine ungewünschte Verformung der
Schraubenfeder 32 während einer Axialbewegung der
Betätigungswelle 33 zum Drücken/Drehen vermieden wird.
Fig. 9 zeigt die dritte Ausführungsform des Dreh-Tast-
Schalters gemäß der Erfindung, die eine Schalteinheit hat,
die durch eine axiale Bewegung der Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen betätigt wird.
Die Schalteinheit umfaßt, wie in Fig. 10 gezeigt ist, einen
Schaltträger 34, zwei Paare elastischer, feststehender
Kontakte 35A und 35B, einen beweglichen Kontakt 37 und eine
kegelförmige Schraubenfeder 38.
Die feststehenden Kontakte 35A und 35B sind mit Anschlüssen
36A und 36B verbunden, die sich zur Außenseite der
Stützabdeckung 21B erstrecken, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der
bewegliche Kontakt 37 ist aus einer metallischen Scheibe
hergestellt. Die Schraubenfeder 38 ist innerhalb der
Stützabdeckung 21B angeordnet, um den beweglichen Kontakt 37
in dauerhaften Eingriff mit den feststehenden Kontakten 35A
und 35B zu zwängen, so daß eine elektrische Verbindung
zwischen den Paaren der feststehenden Kontakte 35A und 35B
erstellt ist.
Wenn bei der Betätigung die Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen niedergedrückt wird und in die verriegelte
Stellung gebracht wird, wird die auf der kreisförmigen Welle
28C angebaute Klammerplatte 30 in Eingriff mit einer mittigen
Vertiefung gebracht, die in dem beweglichen Kontakt 37
ausgebildet ist, um diesen, wie in Fig. 11 gezeigt ist, von
den feststehenden Kontakten 35A und 35B gegen die Federkraft
der Schraubenfeder 38 wegzubewegen, wodurch die elektrische
Verbindung zwischen den feststehenden Kontakten 35A und 35B
unterbrochen wird. Beim Loslassen der Betätigungswelle 28 zum
Drücken/Drehen wird das Drehgleitelement 29 in der
verriegelten Stellung innerhalb des Rotors 23 ähnlich wie bei
den vorstehenden Ausführungsformen gehalten.
Wenn die Betätigungswelle 28 zum Drücken/Drehen weiter von
der verriegelten Stellung ausgehend niedergedrückt wird,
kehrt sie in die unverriegelte Stellung, die in Fig. 9
gezeigt ist, in derselben Weise zurück, die bei der ersten
Ausführungsform diskutiert wurde, um die elektrische
Verbindung zwischen den feststehenden Kontakten 35A und 35B
wieder herzustellen.
Die Fig. 12 bis 14 zeigen die vierte Ausführungsform des
Dreh-Tast-Schalters der Erfindung, die sich von der in den
Fig. 9 bis 11 gezeigten dritten Ausführungsform im Aufbau des
Verriegelungsmechanismus unterscheidet.
Eine Betätigungswelle 39 zum Drücken/Drehen umfaßt eine
kreisförmige Welle 39A und eine kreuzförmigen Welle 39B, die
im Aufbau identisch zu der kreuzförmigen Welle 28B der
vorstehenden Ausführungsformen ist. Ein Drehgleitelement 41
umfaßt, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, einen
kegelförmigen Abschnitt 40, ein Paar Rippen 42 und ein Paar
Vorsprünge 42D. Der kegelförmige Abschnitt 40 ist mit einem
Schlitz ausgebildet und mit einem Abschnitt mit kleinem
Durchmesser im Eingriff, der in einem Endabschnitt der
kreisförmigen Welle 39A ausgebildet ist, so daß sich das
Drehgleitelement 41 drehen und entlang der kreisförmigen
Welle 39A innerhalb eines vorgegebenen Bereichs gleiten kann.
Die Rippen 42 sind im wesentlichen im Aufbau identisch zu den
Rippen 29B des Drehgleitelements 29 der vorstehenden
Ausführungsformen. Genauer gesagt haben die Rippen 42
zugespitzte Endflächen 42B, die in derselben Richtung in
einer Umfangsrichtung des Drehgleitelements 41 ausgerichtet
sind und in Durchmesserrichtung bezüglich eines mittleren
ringförmigen Abschnitts 42A einander gegenüberliegen. Die
zugespitzten Endflächen 42B werden durch die Elastizität des
kegelförmigen Abschnitts 40 in dauerhaften Eingriff mit den
keilförmigen Endflächen der Betätigungswelle 39 zum
Drücken/Drehen gezwängt. Jeder der Vorsprünge 42D ist auf dem
mittleren ringförmigen Abschnitt 42A in rechten Winkeln zu
den Rippen 42 ausgebildet.
Die Schalteinheit unterscheidet sich von der in Fig. 10
gezeigten nur hinsichtlich eines beweglichen Kontaktes 43;
die anderen Anordnungen sind identisch. Der bewegliche
Kontakt 43 umfaßt einen Flansch 43A und eine Nabe 43B. Der
Flansch 43A ist in einem Ende der Nabe 43B durch
Einsatzformen eingebaut und durch die Schraubenfeder 38 in
dauerhaften Eingriff mit den feststehenden Kontakten 35A und
35B gebracht, die auf dem Schaltträger 34 angebracht sind.
Wenn bei Betätigung die Betätigungswelle 39 zum
Drücken/Drehen nach innen niedergedrückt wird, werden die
Rippen 42 und die Vorsprünge 42D des Drehgleitelements 41 in
Eingriff mit einer vorderen Endfläche der Nabe 43B des
beweglichen Kontakts 43 gebracht, um ihn, wie in Fig. 15
gezeigt ist, von den feststehenden Kontakten 35A und 35B
gegen die Federkraft der Schraubenfeder 38 wegzubewegen,
wodurch die elektrische Verbindung zwischen den feststehenden
Kontakten 35A und 35B unterbrochen wird. Beim Loslassen der
Betätigungswelle 39 zum Drücken/Drehen wird das
Drehgleitelement 41 durch die Schraubenfeder 39 in der in
Fig. 15 nach rechts zeigenden Richtung vorgespannt und in der
verriegelten Stellung ähnlich wie bei den vorstehenden
Ausführungsformen gehalten, während die elektrische
Verbindung zwischen den feststehenden Kontakten 35A und 35B
unterbrochen bleibt.
Wenn die Betätigungswelle 39 aus der verriegelten Stellung
weiter niedergedrückt wird, wird sie in die unverriegelte
Stellung in derselben Weise zurückgeführt, wie vorstehend
diskutiert ist. Bei der Bewegung der Betätigungswelle 39 zum
Drücken/Drehen in die unverriegelte Stellung werden der
bewegliche Kontakt 43 und das Drehgleitelement 41 durch die
Schraubenfeder 38 in der in Fig. 15 nach rechts zeigenden
Richtung gezwängt, um die elektrische Verbindung zwischen den
feststehenden Kontakten 35A und 35B wiederherzustellen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Unterbrechung der
elektrischen Verbindung zwischen den feststehenden Kontakten
35A und 35B erreicht, indem der bewegliche Kontakt 43 gegen
die Federkraft der Schraubenfeder 38 durch Endflächen der
Rippen 42 und die Vorsprünge 42D des Drehgleitelements
gedrückt wird. Sie kann aber auch erreicht werden, indem der
bewegliche Kontakt 43 nur durch die Endflächen der Rippen 42
gedrückt wird.
Während die vorliegende Erfindung in bevorzugten
Ausführungsformen ausgedrückt offenbart ist, um ein besseres
Verständnis zu erleichtern, sollte erkannt werden, daß die
Erfindung in zahlreichen Formen verkörpert werden kann, ohne
das in den beigefügten Patentansprüchen dargelegte Prinzip
der Erfindung zu verlassen. Daher ist die Erfindung so zu
verstehen, daß alle möglichen Ausführungsformen und
Abwandlungen der gezeigten Ausführungsformen umfaßt sind, die
ausgeführt werden können, ohne den in den beigefügten
Patentansprüchen beanspruchten Schutzbereich der Erfindung zu
verlassen.
Beispielsweise sind die gegenüberliegenden Führungsnuten 26C
und 26D, die in dem kreuzförmigen Loch 26 des Rotors 23
ausgebildet sind und die Rippen 29B und 42 nicht zahlenmäßig
auf die vorgenannten Ausführungsformen beschränkt. Die Anzahl
kann stattdessen auf das Doppelte erhöht werden, was für
einen größeren Durchmesser des kreuzförmigen Lochs 26 des
Rotors 23 geeignet ist.
Claims (6)
1. Dreh-Tast-Schalter mit
einem Rotor (23), an dem eine Drehkontaktplatte (24) angeordnet ist, die eine elektrische Verbindung mit einer Vielzahl von Kontakten (25A, 25B, 25C) gemäß einer Drehung des Rotors (23) herstellt;
einer Betätigungswelle (28; 33; 39), die zusammen mit dem Rotor (23) drehbar ist, in einer Richtung der Drehachse des Rotors (23) beweglich und durch einen Betätigungswellenverriegelungsmechanismus gegen Verdrehen verriegelbar ist, wobei eine Bewegung der Betätigungswelle (28; 33; 39) in der Richtung der Drehachse mittels eines Drehgleitelements (29; 41) durch das Zusammenwirken von Schrägflächen in eine Drehbewegung des Rotors (23) umsetzbar ist; und
einer Vorspanneinrichtung (31; 40) zum Vorspannen des Drehgleitelements (29; 41) gegen die Bewegung der Betätigungswelle (28; 33; 39),
gekennzeichnet durch
ein Loch (26, 27), das in dem Rotor (23) ausgebildet ist und sich entlang einer Drehachse des Rotors (23) erstreckt, wobei das Loch (26, 27) einen nicht kreisförmigen Abschnitt (26) und einen kreisförmigen Abschnitt (27) umfaßt, wobei der nicht kreisförmige Abschnitt (26) durch eine Vielzahl von Stegen (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) gebildet ist, die an einer Innenwand des Rotors (23) ausgebildet sind und die sich entlang der Drehachse des Rotors (23) mit einem vorgegebenen Abstand entfernt voneinander erstrecken, um eine Vielzahl von Führungsnuten (26C, 26D) zwischen sich zu bilden, wobei die Stege (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) geneigte Endflächen (26F1, 26F2, 26F3, 26F4) haben, die dem kreisförmigen Abschnitt (27) ausgesetzt sind und mit einem vorgegebenen Winkel zur Drehachse des Rotors (23) ausgerichtet sind;
wobei die Betätigungswelle (28; 33; 39) in dem Loch (26, 27) angeordnet ist und einen Abschnitt (28C; 39A) mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt (28B; 39B) mit großem Durchmesser umfaßt, wobei der Abschnitt (28B; 39B) mit großem Durchmesser auf sich eine Vielzahl von Stegen (28E) ausgebildet hat, die sich in seiner Längsrichtung erstrecken und mit den Führungsnuten (26C, 26D) in Eingriff sind, wobei die Stege (28E) keilförmige Endflächen (28D) haben, die dem kreisförmigen Abschnitt (27) des Lochs (26, 27) ausgesetzt sind;
wobei das Drehgleitelement (29; 41) einen ringförmigen Abschnitt (29A), in den der Abschnitt (28C; 39A) mit kleinem Durchmesser der Betätigungswelle (28; 33; 39) eingepaßt ist, und eine Vielzahl von Gleitstücken (29B; 42) hat, die an einer Außenwand des ringförmigen Abschnitts (29A) ausgebildet ist, wobei die Gleitstücke (29B; 42) zugespitzte Endflächen (29C; 42B) haben, die winklig in der gleichen Richtung der geneigten Endflächen (26F1, 26F2, 26F3, 26F4) der Stege (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) ausgerichtet sind, die an der Innenwand des Rotors (23) ausgebildet sind; und wobei
die Vorspanneinrichtung (31; 40) das Drehgleitelement (29; 41) zum Eingriff der zugespitzten Endflächen (29C; 42B) der Gleitstücke (29B; 42) mit den keilförmigen Endflächen (28D; 39C) der Betätigungswelle (28; 33; 39) und den geneigten Endflächen (26F1, 26F2, 26F3, 26F4) der Stege (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) gegen die Bewegung der Betätigungswelle (28; 33; 39) durch das Loch (26, 27) vorspannt, so daß jeweils eine verriegelte Stellung und eine unverriegelte Stellung der Betätigungswelle (28; 33; 39) herstellbar ist.
einem Rotor (23), an dem eine Drehkontaktplatte (24) angeordnet ist, die eine elektrische Verbindung mit einer Vielzahl von Kontakten (25A, 25B, 25C) gemäß einer Drehung des Rotors (23) herstellt;
einer Betätigungswelle (28; 33; 39), die zusammen mit dem Rotor (23) drehbar ist, in einer Richtung der Drehachse des Rotors (23) beweglich und durch einen Betätigungswellenverriegelungsmechanismus gegen Verdrehen verriegelbar ist, wobei eine Bewegung der Betätigungswelle (28; 33; 39) in der Richtung der Drehachse mittels eines Drehgleitelements (29; 41) durch das Zusammenwirken von Schrägflächen in eine Drehbewegung des Rotors (23) umsetzbar ist; und
einer Vorspanneinrichtung (31; 40) zum Vorspannen des Drehgleitelements (29; 41) gegen die Bewegung der Betätigungswelle (28; 33; 39),
gekennzeichnet durch
ein Loch (26, 27), das in dem Rotor (23) ausgebildet ist und sich entlang einer Drehachse des Rotors (23) erstreckt, wobei das Loch (26, 27) einen nicht kreisförmigen Abschnitt (26) und einen kreisförmigen Abschnitt (27) umfaßt, wobei der nicht kreisförmige Abschnitt (26) durch eine Vielzahl von Stegen (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) gebildet ist, die an einer Innenwand des Rotors (23) ausgebildet sind und die sich entlang der Drehachse des Rotors (23) mit einem vorgegebenen Abstand entfernt voneinander erstrecken, um eine Vielzahl von Führungsnuten (26C, 26D) zwischen sich zu bilden, wobei die Stege (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) geneigte Endflächen (26F1, 26F2, 26F3, 26F4) haben, die dem kreisförmigen Abschnitt (27) ausgesetzt sind und mit einem vorgegebenen Winkel zur Drehachse des Rotors (23) ausgerichtet sind;
wobei die Betätigungswelle (28; 33; 39) in dem Loch (26, 27) angeordnet ist und einen Abschnitt (28C; 39A) mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt (28B; 39B) mit großem Durchmesser umfaßt, wobei der Abschnitt (28B; 39B) mit großem Durchmesser auf sich eine Vielzahl von Stegen (28E) ausgebildet hat, die sich in seiner Längsrichtung erstrecken und mit den Führungsnuten (26C, 26D) in Eingriff sind, wobei die Stege (28E) keilförmige Endflächen (28D) haben, die dem kreisförmigen Abschnitt (27) des Lochs (26, 27) ausgesetzt sind;
wobei das Drehgleitelement (29; 41) einen ringförmigen Abschnitt (29A), in den der Abschnitt (28C; 39A) mit kleinem Durchmesser der Betätigungswelle (28; 33; 39) eingepaßt ist, und eine Vielzahl von Gleitstücken (29B; 42) hat, die an einer Außenwand des ringförmigen Abschnitts (29A) ausgebildet ist, wobei die Gleitstücke (29B; 42) zugespitzte Endflächen (29C; 42B) haben, die winklig in der gleichen Richtung der geneigten Endflächen (26F1, 26F2, 26F3, 26F4) der Stege (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) ausgerichtet sind, die an der Innenwand des Rotors (23) ausgebildet sind; und wobei
die Vorspanneinrichtung (31; 40) das Drehgleitelement (29; 41) zum Eingriff der zugespitzten Endflächen (29C; 42B) der Gleitstücke (29B; 42) mit den keilförmigen Endflächen (28D; 39C) der Betätigungswelle (28; 33; 39) und den geneigten Endflächen (26F1, 26F2, 26F3, 26F4) der Stege (26E1, 26E2, 26E3, 26E4) gegen die Bewegung der Betätigungswelle (28; 33; 39) durch das Loch (26, 27) vorspannt, so daß jeweils eine verriegelte Stellung und eine unverriegelte Stellung der Betätigungswelle (28; 33; 39) herstellbar ist.
2. Dreh-Tast-Schalter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
einen Knopf (28A; 33A) zum Drücken/Drehen, der an einem Ende der Betätigungswelle (28; 33; 39) vorgesehen ist und
einen größeren Durchmesser als den der Betätigungswelle (28; 33; 39) hat, wobei eine Schraubenfeder (32) zwischen dem Rotor (23) und dem Knopf (28A, 33A) zum Drücken/Drehen angeordnet ist, um die Betätigungswelle (28; 33; 39) in der unverriegelten Stellung zu halten.
einen Knopf (28A; 33A) zum Drücken/Drehen, der an einem Ende der Betätigungswelle (28; 33; 39) vorgesehen ist und
einen größeren Durchmesser als den der Betätigungswelle (28; 33; 39) hat, wobei eine Schraubenfeder (32) zwischen dem Rotor (23) und dem Knopf (28A, 33A) zum Drücken/Drehen angeordnet ist, um die Betätigungswelle (28; 33; 39) in der unverriegelten Stellung zu halten.
3. Dreh-Tast-Schalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Knopf (33A) zum Drücken/Drehen in sich eine Kammer
(33B) ausgebildet hat, in der ein Endabschnitt der
Schraubenfeder (32) angeordnet ist.
4. Dreh-Tast-Schalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der nicht kreisförmige Abschnitt (26) des Lochs (26, 27)
und der Abschnitt (28B; 39B) mit großem Durchmesser der
Betätigungswelle (28; 33; 39) in Kreuzform und aufeinander
abgestimmt sind.
5. Dreh-Tast-Schalter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein Isolationsgehäuse (21), das den Rotor (23) drehbar
lagert, und eine Schaltbaugruppe (34, 35A, 35B 37, 38), die
eine Vielzahl feststehender Kontakte (35A, 35B), die an
einer Endfläche des Isolationsgehäuses (21) vorgesehen
sind, und einen beweglichen Kontakt (37) umfaßt, der in
dauerhaften Eingriff mit den feststehenden Kontakten (35A,
35B) gezwängt ist, um eine elektrische Verbindung zwischen
den feststehenden Kontakten (35A, 35B) herzustellen, wobei
der bewegliche Kontakt außer Eingriff von den feststehenden
Kontakten (35A, 35B) durch die Bewegung der
Betätigungswelle (28; 33) von der unverriegelten Stellung
in die verriegelte Stellung gebracht wird.
6. Dreh-Tast-Schalter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein Isolationsgehäuse (21), das den Rotor (23) drehbar
lagert, und eine Schaltbaugruppe (34, 35A, 35B, 38, 43),
die eine Vielzahl feststehender Kontakte (35A, 35B), die an
einer Endfläche des Isolationsgehäuses (21) vorgesehen
sind, und einen beweglichen Kontakt (43) umfaßt, der in
einem Gehäuse (21B) angeordnet ist, das mit dem
Isolationsgehäuse (21) verbunden ist und der in dauerhaften
Eingriff mit den feststehenden Kontakten (35A, 35B)
gezwängt ist, um eine elektrische Verbindung zwischen den
feststehenden Kontakten (35A, 35B) herzustellen, wobei der
bewegliche Kontakt (43) durch das Drehgleitelement (41)
bewegt wird, um außer Eingriff von den feststehenden
Kontakten (35A, 35B) gemäß der Bewegung der
Betätigungswelle (39) von der verriegelten in die
unverriegelte Stellung gebracht wird.
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