DE19812370A1

DE19812370A1 - Drückschalter

Info

Publication number: DE19812370A1
Application number: DE19812370A
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Mori
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2018-03-21
Also published as: MY132810A; CN1099688C; DE19812370C2; KR100322778B1; KR19980080418A; TW364131B; JP3718576B2; JPH10269888A; CN1194448A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drückschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft einen Druckschalter, der zur Verwendung bei einem Leistungsschalter oder dergleichen geeignet ist.

Normalerweise wird bei einem Drückschalter, der bei einem Leistungsschalter oder dergleichen verwendet wird, ein Schnellumschaltmechanismus zum sicheren Durchführen eines EIN/AUS-Kontaktumschaltvorgangs beim Drücken des Schalters verwendet.

Es ist z. B. ein Drückschalter bekannt, wie er in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 60-33543 offenbart ist, der ein Gehäuse mit einer oberen Abdeckung aufweist, wobei ein Halterungsanschluß und ein feststehender Kontakt parallel zueinander auf der inneren Bodenfläche des Gehäuses vorgesehen sind, wobei ein beweglicher Kontakt in kippbarer Weise von dem Halterungsanschluß gehaltert ist, so daß er mit dem feststehenden Kontakt in Beruhrung bringbar sowie von diesem trennbar ist, wobei eine Kompressionsschraubenfeder stets eine Federkraft auf den beweglichen Kontakt ausübt und ein Gleitstück in hin- und herbeweglicher Weise in das Gehäuse eingesetzt ist und derart montiert ist, daß die Kompressionsschraubenfeder zur Seite ragt (auf die Seite des beweglichen Kontakts), wobei ferner eine Rückführfeder zum Vorspannen des Gleitstücks in der zu der Druckbeaufschlagungsrichtung des Gleitstücks entgegengesetzten Richtung vorhanden ist.

Wenn das Gleitstück bei dem herkömmlichen Drückschalter in dem AUS-Zustand gedruckt wird, druckt die durch das Gleitstück betätigte Kompressionsschraubenfeder einen Endbereich des beweglichen Kontakts nach innen, während sie zusammengedruckt wird. Wenn der Endbereich einen Totpunkt überschreitet, wird der bewegliche Kontakt mit Schwung gekippt, so daß er an dem feststehenden Kontakt in Anlage gelangt und dadurch der Drückschalter in den EIN-Zustand umgeschaltet wird, in dem der feststehende Kontakt und der Halterungsanschluß durch den beweglichen Kontakt elektrisch verbunden sind. Wenn ferner das Gleitstück in dem EIN-Zustand des Drückschalters entriegelt wird, betätigt das Gleitstück, das durch die Federkraft der Rückführfeder in der zu seiner Druckbeaufschlagungsrichtung entgegengesetzten Richtung bewegt wird, die Kompressionsschraubenfeder, und in dem Moment, in dem der die Federkraft von der Kompressionsschraubenfeder aufnehmende Endbereich des beweglichen Kontakts den Totpunkt überquert, wird der bewegliche Kontakt mit Schwung in einer Richtung gekippt, in der er sich von dem feststehenden Kontakt trennt, so daß der Drückschalter in den AUS-Zustand umgeschaltet wird.

Da bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Drückschalter die Schraubenfeder, die einen gesteigerten Kompressionsbetrag besitzt, dem beweglichen Kontakt ein Anstoßen an dem feststehenden Kontakt ermöglicht, wobei sie sich momentan verlängert bzw. dehnt, gelangen beide Kontakte in Anlage aneinander, während die Federkraft der Kompressionsfeder reduziert ist, und somit besteht die Wahrscheinlichkeit, daß der bewegliche Kontakt unmittelbar nach dem Anstoßen an dem feststehenden Kontakt springt. Da ferner beide Kontakte in Anlage aneinander gelangen, während die Federkraft der Kompressionsschraubenfeder gering ist, besteht weiterhin die Wahrscheinlichkeit, daß ein an dem Halterungsanschluß angebrachter Halterungsbereich des beweglichen Kontakts springt. Bei Auftreten einer solchen Springbewegung kann leicht ein hohe Temperatur aufweisender Lichtbogen zwischen dem beweglichen Kontakt und dem feststehenden Kontakt oder zwischen dem beweglichen Kontakt und dem Halterungsanschluß entstehen, so daß die beiden Kontakte und die Halterungsanschlüsse durch die Wärme des Lichtbogens verbrannt werden, wodurch die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Drückschalters stark reduziert werden.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung eines Drückschalters des eingangs genannten Typs, bei dem sich ein Springen eines beweglichen Kontakts unterdrücken läßt und sich somit die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Drückschalters erhöhen lassen.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Drückschalter geschaffen, bei dem ein Halterungsanschluß zum kippbaren Haltern eines beweglichen Kontakts und ein feststehender Anschluß, mit dem der bewegliche Kontakt in Berührung bringbar sowie von diesem trennbar ist, parallel zueinander auf der inneren Bodenfläche eines Gehäuses vorgesehen sind, und bei dem ein Gleitstück zum Kippen des beweglichen Kontakts zur Ausführung eines EIN/AUS-Kontaktumschaltvorgangs in hin- und herbeweglicher Weise in das Gehäuse eingesetzt ist, wobei erfindungsgemäß ein Federelement zum Vorspannen des Gleitstücks in einer zu der Druckbeaufschlagungsrichtung des Gleitstücks entgegengesetzten Richtung zwischen dem Gleitstück und dem beweglichen Kontakt vorgesehen ist und das Gleitstück mit Antriebsbereichen zum zwangsweisen Kippen des beweglichen Kontakts durch Angreifen an einem Teil des beweglichen Kontakts während der Hin- und Herbewegung versehen ist.

Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist ein Drückschalter geschaffen, bei dem die Richtung der Federkraft, die von dem Federelement auf den beweglichen Kontakt ausgeübt wird, derart gewählt ist, daß diese nicht parallel zu der Rotationsebene bzw. Schwenkebene des beweglichen Kontakts ist, so daß eine Seite eines Bereichs des an dem Halterungsanschluß angebrachten beweglichen Kontakts stets in elastische Berührung mit einer Wand des Halterungsanschlusses gebracht ist.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht unter Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Drückschalters gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Drückschalters im AUS-Zustand;

Fig. 3 eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Drückschalters im Verlauf des EIN/AUS-Umschaltvorgangs;

Fig. 4 eine Ansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Drückschalters im EIN-Zustand; und

Fig. 5 eine Schnittansicht unter Darstellung einer versetzten positionsmäßigen Beziehung zwischen einem beweglichen Kontakt und einer Kompressionsschraubenfeder.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Drückschalters gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Drückschalter gebildet aus einem Gehäuse 1, das einen Halterungsanschluß 2 und einen feststehenden Kontakt 3 aufweist, der parallel dazu auf einer inneren Bodenfläche des Gehäuses angeordnet ist; einem beweglichen Kontakt 4, der auf dem Boden 2a einer Vertiefung 2c des Halterungsanschlusses 2 derart angebracht ist, daß er in kippbarer Weise gehaltert ist, wobei der bewegliche Kontakt 4 mit dem feststehenden Kontakt 3 in Beruhrung gebracht sowie von diesem getrennt werden kann; einem Gleitstück 5, das in hin- und herbeweglicher Weise in das Gehäuse 1 eingesetzt ist, um den beweglichen Kontakt 4 zur Ausführung eines EIN/AUS-Kontaktumschaltvorgangs zu kippen; einer Kompressionsschraubenfeder 6, die zwischen dem Gleitstück 5 und dem beweglichen Kontakt 4 vorgesehen ist, um das Gleitstück in der Richtung vorzuspannen, die einer Druckbeaufschlagungsrichtung des Gleitstücks entgegengesetzt ist; einem Verriegelungsstift 7, der mittels des Gehäuses 1 in Eingriff mit einer herzförmigen Nut 5a des Gleitstücks 5 gehalten ist; sowie aus einem Metallrahmen 8, bei dem es sich um eine Befestigungsplatte zur Befestigung des Drückschalters an einer externen Vorrichtung handelt und der mit dem Gehäuse 1 verstemmt und an diesem befestigt ist sowie ein Lockern des aus dem Gehäuse 1 herausragenden Gleitstücks 5 mittels eines Führungsstücks 8a kontrolliert.

Wie in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, sind ferner Antriebsbereiche 5b und 5c an der Spitze bzw. im Inneren des Gleitstücks 5 vorgesehen, um den beweglichen Kontakt 4 durch das Angreifen an einem angetriebenen Bereich 4b, der von einem Endbereich des beweglichen Kontakts 4 wegragt, während der Hin- und Herbewegung des Gleitstücks 5 zwangsläufig zu kippen bzw. umzuschalten. Wie in Fig. 5 zeigt ist, bei der es sich um eine Schnittansicht handelt, die gegenüber den Darstellungen der Fig. 2 bis 4 um 90 Grad verdreht ist, ist ferner die Richtung, in der eine Federkraft der Kompressionsschraubenfeder 6 auf den beweglichen Kontakt 4 ausgeübt wird, derart gewählt, daß sie nicht parallel zu der Schwenkebene bzw. Kippebene des beweglichen Kontakts 4 ist. Das heißt, der bewegliche Kontakt 4 wird in einer Richtung gekippt, die parallel zu einer sich längs der Oberseite und des Bodens der Fig. 5 erstreckenden Ebene sowie rechtwinklig zu der Zeichnungsebene verläuft, während die Kompressionsschraubenfeder 6 den beweglichen Kontakt 4 in einen in bezug auf die Ebene leicht nach unten gekippten Zustand vorspannt. Somit ist eine Seite eines schmalen Halterungsbereichs 4c des beweglichen Kontakts 4, der auf dem Boden 2a der Vertiefung 2c des Halterungsanschlusses 2 angebracht ist, stets in elastische Beruhrung mit einer Vertiefungswand 2b gebracht. Ein herzförmiger Steuerflächenmechanismus ist gebildet aus einer Nut 5a des Gleitstücks 5 sowie aus einem Verriegelungsstift 7. Wenn eine Bedienungsperson das Gleitstück 5 über eine vorbestimmte Hubstrecke nach innen druckt, um den Drückschalter einzuschalten, wird das Gleitstück 5 mit dem in dem EIN-Zustand gehaltenen Drückschalter verriegelt, wobei das Gleitstück 5 entriegelt und der Drückschalter wieder in den AUS-Zustand gebracht wird, wenn die Bedienungsperson das Gleitstück 5 nochmals druckt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Drückschalters beschrieben.

Wenn das Gleitstück 5 in dem AUS-Zustand des in Fig. 2 gezeigten Drückschalters nach links gedrückt wird, drückt die von dem Gleitstück 5 mit Druck beaufschlagte Kompressionsschraubenfeder 6 gegen einen Verbindungsendbereich 4d des beweglichen Kontakts 4, während sie zusammengedrückt wird. Der Antriebsabschnitt 5b des Gleitstücks 5 greift jedoch unmittelbar an dem angetriebenen Bereich 4b des beweglichen Kontakts 4 an, so daß der bewegliche Kontakt 4 zwangsweise im Uhrzeigersinn gekippt wird. In dem Moment, in dem der Verbindungsendbereich 4d einen Totpunkt überschreitet, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, wird der bewegliche Kontakt 4 mit Schwung gekippt, und der Kontaktbereich 4a gelangt in Anlage an dem feststehenden Kontakt 3, so daß der Drückschalter in seinen EIN-Zustand umgeschaltet wird, in dem der feststehende Kontakt 3 und der Halterungsanschluß 3 durch den beweglichen Kontakt 4 elektrisch miteinander verbunden sind, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn der Verbindungsendbereich 4d den Totpunkt überschreitet und der Kontaktbereich 4a sich schwungvoll in Richtung auf den feststehenden Kontakt 3 bewegt, drückt jedoch das Gleitstück 5, das eine Trägheitskraft aufgrund eines Gleitstück-Drückvorgangs erhält, den beweglichen Kontakt 4 von hinten durch die Kompressionsschraubenfeder 6 in Richtung nach innen. Dadurch wird die durch das Gleitstück 5 von hinten mit Druck beaufschlagte Kompressionsschraubenfeder 6 rasch zusammengedrückt, wenn der Kontaktbereich 4a an dem feststehenden Kontakt 3 anliegt. Dies heißt mit anderen Worten, daß dann, wenn der Kontaktbereich 4a des beweglichen Kontakts 4 an dem feststehenden Kontakt 3 anliegt, die von dem beweglichen Kontakt 4 aufgenommene Federkraft der Kompressionsschraubenfeder 6 rasch ansteigt, so daß keine Gelegenheit für ein großes Springen des Kontaktbereichs 4a auf dem feststehenden Kontakt vorhanden ist. Wenn der Drückschalter in der vorstehend beschriebenen Weise in den EIN-Zustand umgeschaltet wird, wird das Gleitstück 5 durch den herzförmigen Steuerflächenmechanismus in der in Fig. 4 gezeigten Position verriegelt.

Wenn das Gleitstück 5 in dem EIN-Zustand des Drückschalters wiederum gedrückt wird, wird das Gleitstück 5 von dem herzförmigen Steuerflächenmechanismus entriegelt, so daß das Gleitstück 5 durch die Federkraft der Kompressionsschraubenfeder 6 in einer Richtung bewegt wird, die zu seiner Druckbeaufschlagungsrichtung entgegengesetzt ist. Der Antriebsbereich 5c des Gleitstücks 5 veranlaßt dann ein zwangsläufiges Kippen des beweglichen Kontakts 4 durch das Angreifen an dem angetriebenen Bereich 4b des beweglichen Kontakts 4, so daß der Verbindungsendbereich 4d den Totpunkt überschreitet und der bewegliche Kontakt 4 zum Zurückkehren in den in Fig. 2 gezeigten Zustand mit Schwung gekippt wird, unmittelbar nachdem der Kontaktbereich 4a von dem feststehenden Kontakt 3 getrennt worden ist, so daß der Drückschalter auf diese Weise in den AUS-Zustand zurückgeführt wird.

Bei der Montage des Drückschalters wird die Kompressionsschraubenfeder 6 zuvor in das Gleitstück 5 integriert, und andererseits werden der Halterungsanschluß 2 und der feststehende Kontakt 3 in das Gehäuse 1 gepreßt und an diesem befestigt, wonach der bewegliche Kontakt 4 provisorisch angeordnet wird. Wenn dann das Gleitstück 5 derart in das Gehäuse 1 eingeführt wird, daß ein Bereich des beweglichen Kontakts 4, der näher bei einem Biegungsbereich 4e des beweglichen Kontakts 4 als bei dem Halterungsbereich 4c angeordnet ist, auf die beiden Endabschnitte seitlich von der Vertiefung 2c des Halterungsanschlusses 2 gedrückt wird, bewegt sich der bewegliche Kontakt 4 aufgrund der Drückkraft in Richtung auf den feststehenden Anschluß 3, und zwar parallel zu diesem. Auf diese Weise läßt sich der schmale Halterungsbereich 4c des beweglichen Kontakts 4 in einfacher Weise in die Vertiefung 2c des Halterungsanschlusses 2 einpassen, und der angetriebene Bereich 4b läßt sich in einfacher Weise in die Antriebsbereiche 5b und 5c des Gleitstücks 5 einpassen.

Wenn bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das Gleitstück 5 mit Druck beaufschlagt wird, um den Drückschalter von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand umzuschalten, veranlaßt der Antriebsbereich 5b ein zwangsläufiges Kippen des beweglichen Kontakts 4 durch das Angreifen an dem angetriebenen Bereich 4b, und wenn der bewegliche Kontakt 4 den Totpunkt überschreitet, so daß er schwungvoll in Richtung auf den feststehenden Kontakt 3 gekippt wird, drückt das Gleitstück 5, das die Trägheitskraft des Gleitstück-Druckbeaufschlagungsvorgangs aufnimmt, den beweglichen Kontakt 4 von der Rückseite her durch die Kompressionsschraubenfeder 6 nach innen. Wenn der Kontaktbereich 4a des beweglichen Kontakts 4 an dem feststehenden Kontakt 3 in Anlage gelangt, läßt sich die Federkraft der Kompressionsschraubenfeder 6 somit rasch erhöhen, wodurch das Springen des Kontaktbereichs 4a in wirksamer Weise unterdrückt werden kann.

Ferner ist eine versetzte positionsmäßige Beziehung gewählt, und zwar derart, daß die Kompressionsschraubenfeder 6 stets in diagonaler Richtung gegen den Verbindungsendbereich 4d des beweglichen Kontakts 4 drückt, so daß eine Seite des Halterungsbereichs 4c des beweglichen Kontakts 4 stets in elastische Beruhrung mit einer Vertiefungswand 2b des Halterungsanschlusses 2 gebracht werden kann.

Auf diese Weise läßt sich das Springen des Halterungsbereichs 4c, das beim Umschalten des Drückschalters von dem AUS-Zustand in den EIN-Zustand zu erwarten ist, in wirksamer Weise unterdrücken.

Ferner übt die Kompressionsschraubenfeder die Drückkraft nicht nur auf den beweglichen Kontakt 4 aus, sondern sie dient auch als Rückführfeder zum automatischen Zurückführen des gedrückten Gleitstücks 5 in die Ausgangsposition, so daß sich die Anzahl der Bauteile sowie die Kosten für den Drückschalter in vorteilhafter Weise reduzieren lassen.

Weiterhin ist es möglich, eine Torsionsschraubenfeder oder eine Plattenfeder für das zwischen dem beweglichen Kontakt 4 und dem Gleitstück 5 vorgesehene Federelement zu verwenden.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Drückschalter geschaffen, bei dem ein Halterungsanschluß zum kippbaren Haltern eines beweglichen Kontakts sowie ein feststehender Anschluß, mit dem der bewegliche Kontakt in Berührung bringbar sowie von diesem trennbar ist, parallel zueinander auf der inneren Bodenfläche eines Gehäuses vorgesehen sind, und bei dem ein Gleitstück zum Kippen des beweglichen Kontakts zur Ausführung eines EIN/AUS-Kontaktumschaltvorgangs in hin- und herbeweglicher Weise in das Gehäuse eingesetzt ist, wobei ein Federelement zum Vorspannen des Gleitstücks in einer zu der Druckbeaufschlagungsrichtung des Gleitstücks entgegengesetzten Richtung zwischen dem Gleitstück und dem beweglichen Kontakt vorgesehen ist und das Gleitstück mit Antriebsbereichen zum zwangsweisen Kippen des beweglichen Kontakts durch Angreifen an einem Teil des beweglichen Kontakts während der Hin- und Herbewegung versehen ist.

Diese Ausbildung der Erfindung schafft die nachfolgend genannten Vorteile.

Wenn der bewegliche Kontakt an dem feststehenden Kontakt anstößt, nimmt die Federkraft eines Federelements, wie z. B. einer Kompressionsschraubenfeder, die zwischen dem beweglichen Kontakt und dem Gleitstück vorgesehen ist, rasch zu, so daß sich ein Wegspringen des beweglichen Kontakts von dem feststehenden Kontakt unterdrücken läßt. Die Entstehung eines schlechten Kontakts aufgrund eines Verbrennens durch die Wärme eines Lichtbogens ist somit unwahrscheinlich, so daß sich die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Drückschalters erhöhen lassen.

Ferner übt das Federelement nicht nur die Federkraft auf den beweglichen Kontakt aus, sondern sie dient auch als Rückführfeder zum Zurückführen des gedrückten Gleitstücks in die Ausgangsposition, so daß sich die Anzahl von Bauteilen reduzieren läßt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Drückschalter geschaffen, bei dem die Richtung der Federkraft, die von dem Federelement auf den beweglichen Kontakt ausgeübt wird, derart gewählt ist, daß sie nicht parallel zu der Rotationsebene des beweglichen Kontakts ist, so daß eine Seite eines Bereichs des an dem Halterungsanschluß angebrachten beweglichen Kontakts stets in elastische Beruhrung mit einer Wand des Halterungsanschlusses gebracht ist.

Dieses Merkmal der Erfindung bietet folgenden Vorteil:
Das Springen des beweglichen Kontakts an dem Halterungsanschluß läßt sich im wesentlichen unterdrucken, so daß sich die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer des Drückschalters weiter steigern lassen.

Claims

1. Drückschalter, bei dem ein Halterungsanschluß (2) zum kippbaren Haltern eines beweglichen Kontakts (4) und ein feststehender Anschluß (3), mit dem der bewegliche Kontakt (4) in Berührung bringbar sowie von diesem trennbar ist, parallel zueinander auf der inneren Bodenfläche eines Gehäuses (1) vorgesehen sind, und bei dem ein Gleitstück (5) zum Kippen des beweglichen Kontakts (4) zur Ausführung eines EIN/AUS-Kontaktumschaltvorgangs in hin- und hergehender Weise in das Gehäuse (1) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (6) zum Vorspannen des Gleitstücks (5) in einer zu der Druckbeaufschlagungsrichtung des Gleitstücks (5) entgegengesetzten Richtung zwischen dem Gleitstück (5) und dem beweglichen Kontakt (4) vorgesehen ist, und daß das Gleitstück (5) mit Antriebsbereichen (5b, 5c) zum zwangsweisen Kippen des beweglichen Kontakts (4) durch Angreifen an einem Teil des beweglichen Kontakts während der Hin- und Herbewegung versehen ist.

2. Drückschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Federkraft, die von dem Federelement (6) auf den beweglichen Kontakt (4) ausgeübt wird, derart gewählt ist, daß sie nicht parallel zu der Rotationsebene des beweglichen Kontakts (4) ist, so daß eine Seite eines Bereichs (4c) des an dem Halterungsanschluß (2) angebrachten beweglichen Kontakts (4) stets in elastische Berührung mit einer Wand des Halterungsanschlusses (2) gebracht ist.

3. Drückschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (6) eine Kompressionsschraubenfeder ist, und daß der eine Endbereich (4d) des beweglichen Kontakts (4) an einem Ende der Kompressionsschraubenfeder (6) angebracht ist und ein angetriebener Bereich (4b), an dem die Antriebsbereiche (5b, 5c) des Gleitstücks (5) angreifen können, an dem anderen Endbereich des beweglichen Kontakts (4) vorgesehen ist.