DE2203959C3

DE2203959C3 - Mikroschalter

Info

Publication number: DE2203959C3
Application number: DE19722203959
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Iwanowitsch Filatow; Walentin Alexandrowitsch Gorjatschkin; Wladimir Ewdokimowitsch Remisow
Original assignee: KISLJARSKIJ ELEKTROAPPARATNYJ SAWOD KISLJAR (SOWJETUNION)
Current assignee: KISLJARSKIJ ELEKTROAPPARATNYJ SAWOD KISLJAR (SOWJETUNION)
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1972-01-28
Publication date: 1975-09-11
Also published as: DE2203959A1; DE2203959B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mikroschalter, dessen Schaltwerk eine Kontaktfeder aufweist, die zwei längsverlaufende parallele Einschnitte aufweist, so daß ein mittleres Element und zwei Seitenelemente gebildet werden, welch letztere eingeschnitten sind und beiderseits des mittleren Elements jeweils einen äußeren Schenkel und ein Seilenblättchen bilden, die in einer U förmigen im Gehäuse des Schalters befestigten Ankerplatte eingebaut sind, wobei ein Ende der Kontaktfeder zwischen zwei im Schallergehäuse befestigten Kontakten gelegen ist. Ein Mikroschalter ähnlicher Art ist aus der deutschen Patentschrift I 590 221 bekannt.

Bei diesem bekannten Mikroschalter stützt sich das dem Kontaktende der Kontaktfeder gegenüberliegende Ende auf einen Steg und wird in ständiger Berührung mit diesem dadurch gehalten, daß die durch den Einschnitt gebildeten Enden von äußeren Schenkeln und Seilenblättchen sich in bezüglich der Höhe etwas " versetzten Nuten eines mittleren Anschlußstücks stem

men.

Zur Betätigung des bekannten Mfltroschalters greift

am mittleren Element dW Kontaktfeder etwa in dessen rückwärtiger Hälfte «in Betätigungselement an. Da-

durch daß das steggestützte Ende der Kontaktfeder festliegt, treten dabei beträchtliche Biegungen dieses

Endes auf. Diese sich bei JBder Schalterbetätigung wiederholenden Beanspruchungen stellen sich als Wechsellasten dar. die die Lebensdauer der Kontaktfeder einschränken. Die Zuverlässigkeit des Schalters ist damit beeinträchtigt.

Dadurch daß die beim Umschalten auftretenden Biegebeanspruchungen beim bekannten Schalter wegen der Sicherstellung einer zumindest begrenzten Lebens-IS dauer beschränkt bleiben müssen, können größere Kontaktdrücke nicht verwirklicht werden, so daß auch die schaltbaren Stromstärken begrenzt sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der erwähnten Nachteile einen Mikroschalter zu schaffen, der bei hoher Zuverlässigkeit und Lebensdauer auch die Schaltung größerer Stromstärken zuläßt

Ausgehend von der eingangs beschriebenen Ausbildung wird zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das andere Ende der Kontaktfeder sich frei in der U-förmigen Ankerplatte bewegt und die Seitenplättchen ihrer Seitenelemente starr in der U-förmigen Ankerplatte befestigt sind.

Es ist dabei zweckmäßig, wenn die U-förmige Ankerplatte r.us zwei parallelen U-förmigen Platten besteht Dabei kann zweckmäßigerweise eine der U-förmigen Platten abgewinkelt sein und konvexe Oberflächen aufweisen, die den Abstand sicherstellen, in dem sich das Ende der Kontaktfeder zwischen den U-förmigen Platten bewegt

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn beide U-förmigen Platten der U-förmigen Ankerplatte an ihren Schenkelenden öffnungen für Befestigungselemente aufweisen, mit denen das Ende der Kontaktfeder befestigt ist
Zweckmäßigerweise weist die Kontaktfeder an den Enden ihrer Seitenblättchen Öffnungen für die Befestigungselemente auf.

Schließlich ist es zweckmäßig, wenn das sich zwischen den U-förmigen Platten bewegende Ende der Kontaktfeder auf der Symmetrielinie eine öffnung aufweist, durch die ein Kontaktträger frei hindurchgeht

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. I den erfindungsgemäßen Mikroschalter im Längsschnitt

F i g. 2 die Draufsicht bei abgenommenen Deckel,
F i g. i, 4, 5 das Momentanschaltwerk (Draufsicht, Vorderansicht und Seitenansicht),

Fig.6, 7, 8 die untere U-Platte (Draufsicht, Vorderansicht, Seitenansicht),

F i g. 9,10,11 die obere U-Platte (Draufsicht, Vorderansicht, Seitenansicht),

F i g. 12, 13 die Kontaktfeder (Draufsicht, Vorderansieht),

F i g. 14 ein Befestigungselement.
Der Mikroschalter besteht aus einem Gehäuse 1 mit Deckel 2, in dessen öffnung ein Betätigungselement in Form eines Stößels 3 verschiebbar ist.
Die Kontaktträger 4, 5, 6 sind im Gehäuse I befestigt. Auf den Kontaktträgern 4,5 sind stationäre Kontakte 7,8 befestigt Am Träger 6 ist starr das Momentanschaltwcrk befestigt

■ Das Momentanschaltwerk besteht aus einer einstük logen Kontaktfeder 9, die einen beweglichen Kontakt

IO trägt, sowie aus einer unteren U-Platte 11 und einer

oberen U-Platte 12.

Zwischen den Platten 11 und 12 ist die Kontaktfeder

9 eingesetzt und mittels Verbindungselementen 13, z. B. Nieten befestigt

Die Kontaktfeder 9 (F i g. 12.13) besitz eine Mittel zunge Η beiderseits welcher gleichacltsig und entgegengesetzt gerichtet zwei Seitenblättcnen 15,16 an der den beweglichen Kontakten 10 entgegengesetzten Seite und zwei äußere Schenkel 17,18 seitlich der beweglichen Kontakte 10 angeordnet sind.

An den EL .den der Seitenblättchen 15, 16 sind Bohrungen für die Befestigungselemente 13, mit deren HiI-fe die Kontaktfeder 9 mit den anderen Teilen des Momentanschahwerkes verbunden wird, vorgesehen.

Auf der Seite der Seitenblättchen 15, 16 ist am Ende der Mittelzunge 14 eine öffnung 19 vorhanden, deren Form die freie Bewegung dieses Abschnitts der Kontakifeder 9 zwischen den U-Platten 11, 12 zuläßt, wenn sie mittels des Stößeis 3 betätigt wird. Di'bei ragt der Kontaktträger 6 durch die Öffnung 19 der Kontaktfeder 9, ohne diese zu berühren. Der Kontaktträger 6 trägt das gesamte Momentanschaltwerk.

Die untere U-Platte 11 ist abgebogen ausgeführt, so daß der Zwischenraum zur Bewegung der Kontaktfeder 9 entsteht und hat an den Enden 20, 21 Bohrungen für die Befestigungselemente 13.

In der Symmetrieachse der unteren U-Platte U ist eine Bohrung 22 vorhanden, durch welche der Kontaktträger 6 hindurchgeht, ohne die Kontaktfeder 9 selbst zu berühren, d. h. ohne deren Bewegung .'wischen den U-Platten 11 und 12 zu verhindern. Im Bereich der Bohrung 22 in der Platte 11 sind konvexe Flächenabschnitte v«>rhanden, die in die seitlichen Abschnitte der Öffnung 19 der Kontaktfeder 9 zur Sicherung eines konstanten Abstandes zwischen den Platten 11, 12 ragen. Die Enden 20. 21 der unteren U-Platte 11 liegen in der zum restlichen Teil der Platte 11 parallelen Ebene.

Die obere U-Platte 12 kann sowohl eben als auch mit abgebogenen Enden 23. 24 ausgeführt sein. Diese Enden weisen Bohrungen für die Befestigungselemente 13 auf.

In der Symmetrieachse der oberen U-Platte 12 ist ei Ό Bohrung 25 vorgesehen, durch welche der Kontak !träger 6 hindurchgeht, ohne die Kontaktfeder 9 selbst zu berühren, d. h. ohne deren Bewegung zwischen den U-Plat.en 11,12 zu hindern.

Im Bereich der Bohrung 25 sind in der Platte 12 konvexe Flächenabschnitte vorhanden, die in die seitlichen Abschnitte der öffnung 19 der Kontaktfeder 9 zur Sicherung eines konstanten Abstandes zwischen den U-Platten Il und 12 ragen. Dabei berühren sich die konvexen Flächenabschnitte der Platten 11 und 12

In der Symmetrieachse der U-Platte 12 liegt ein vorspringender Bereich 26, der als Auflagefläche für den zwischen den Platten 11 und 12 befindlichen Abschnitt der Kontaktfeder 9 im Ruhezustand des Mikroschalters dient.

Die obere U-Platte 12 hat an den Enden Nuten, in welchen sich die unter Spannung stehenden äußeren Schenkel 17 und 18 der Kontaktfeder 9 stützen.

Befindet sich der Mikroschalter im Ruhezustand, wie dies F i g. 1 und 2 zeigt, so ist der bewegliche Kontakt

10 der Kontaktfeder 9 gewöhnlich gegen den oberen stationären Kontakt 7 gedrückt, und zwar durch die Spannung der äußeren Schenkel 17 vaui 18, die die Kontaktfeder 9 gegenüber der ä^festigungssteUe der Seitenblättchen 15,16 nach oben zu drehen suchen. _f Wesn der Stößel 3 «inter der Wirkung einer Betäti-

gungskraft die MUtelzunge 14 entgegen der Wirkung dieser Federkräfte narh unten zu drücken beginnt, so ist der zwischen den U-Platten 11,12 befindliche Federabschnitt bestrebt, sich etwas in Richtung der oberen U-fiatte 12 anzuheben.

ίο Bei der weiteren Bewegung des Stößels 3 ändert der erwähnte Federabschnitt seine Bewegungsrichtung nach unten zur unteren U-Platte 11 und beim Durchgang durch die Lage des Kräftegleichgewichtes ändert sich der Drehsinn, in den die Kraft der gespannten Außenschenkel 17 und 18 das Kontaktende der Kontaktfeder 9 zu drehen sucht. Diese Richtungsänderung führt zum schnellen Oberspringen dieses Kontaktendes mit dem beweglichen Kontakt 10 zum unteren stationärer· Kontakt 8.

Zur gleichen Zeit ändert der im Spalt zwischen den U-Platien 11 und 12 befindliche Federabschnitt wieder schnell seine Bewegungsrichtung zur oberen U-Platte 12 Dieser Vorgang läuft beim Vorlauf des Stößels 3 ab. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Stößels 3 nach dem Ansprechen (Nachlauf) ändert der erwähnte Federabschnitt erneut seine Bewegungsrichtung zur unteren U-Platte 11.

Beim Rücklauf des Stößels 3 begleitet die Mittelzunge 14 der Kontaktfeder 9 den Stößel 3, während der erwähnte Federabschnitt wieder seine Bewegungsrichtung nach oben ändert. Beim Durchschreiten des Gleichgewichtspunktes durch den Stößel 3 ändert dann dieser Federabschnitt erneut seine Bewegungsrichtung nach unten, während er bei der weiteren Bewegung des Stößels 3 (Rücklauf) wieder seine Bewegungsrichtung nach oben zur oberen U-Platte 12 ändert bis der Stößel 3 und damit die Kontaktfeder 9 in die aus F 1 g. 1 ersichtliche Ausgangsstellung (den Ruhezustand) zurückgekehrt ist.

Es ist zu sehen, daß der im Spalt zwischen den U-Platten 11 und 12 befindliche Abschnitt der Kontaktfeder 9 bei Betätigung des Mikroschalters komplizierte Schwingungen und Verformungen auf relativ kleinen Wegeabschnitten erfährt, die sowohl durch die Größe des Abstandes zwischen den U-Platten 11 und 12, deren Konstruktion und Form, als auch durch die Form und Konstruktion der Koniaktfeder 9 selbst bedingt sind.

Hierbei kommt der erwähnte Abschnitt der Kontaktfeder 9 bei seinen komplizierten Schwingungen gegen- über den Befestigungsstellen der Seitenblättchen 15 und 16 weder mit der oberen U-Platte 12 noch mit der unteren U-Platte 11 in Berührung, sondern er bewegt sich frei in dem erwähnten Zwischenraum.

Nur im Ruhezustand stützt sich der erwähnte Ab-

schnitt auf den vorspringenden Bereich 26 der oberen U-Platte 12.

Beim Schwingen des zwischen den U-Platten Il und 12 gehaltenen Abschnitts der Kontaktfeder 9 schleift der bewegliche Kontakt 10 der Kontaktfeder 9 seine Kontaktflächen gegenüber den Flachen der festen Kontakte 7 und 8 ein, was zur hrhöhung der Betriebssi cherheit des Mikroschalters beiträgt.

Die Kraftübertragung vom Stößel 3 über die Kontaktfeder 9 zu ihrem äußeren Ende (Kontaktzone) ver- foi.nt die Mittelzunge 14 und führt zur Speicherung von Energie in dieser, die bei der Richtungsänderung freigegeben wird und die Verstellgeschwindigkeit des beweglichen Kontaktes 10 erhöht.

In beiden Richtungen wird beim Erreichen des der Umschaltung unmittelbar vorangehenden Gleichgewichtspunkts der Druck des beweglichen Kontaktes 10 auf den festen Kontakt 7 bzw. 8 gleich Null. Jedoch ist die Zeit, während der diese Nulldruckbedingung herrscht, so kurz, ,und der Richtungsänderungspunkt dermaßen genau fixiert, daß, wie die Prüfung der Mikroschalter zeigte, selbst bei sehr langsamen Verstellungen des Stößels durch die Betätigungseinrichtung, beispielsweise bei Verstellung durch die Feinmeßschraube einer Meßeinrichtung, eine momentane Trennung des beweglichen Kontaktes 10 von den festen Kontakten 7 bzw. 8 beobachtet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Mikroschalter, dessen Schaltwerk eine Kontaktfeder aufweist, die zwei längsverlaufende parallele Einschnitte aufweist, so daß ein mittleres Element und zwei Seitenelemente gebildet werden, welch letztere eingeschnitten sind und beiderseits des mittleren Elementes jeweils einen äußeren Schenkel und ein SeitenblätKhen bilden, die in einer U-förmigen, im Gehäuse des Schalters befestigten Ankerplatte eingebaut sind, wobei ein Ende der Kontaktfeder zwischen zwei im Schaltergehäuse befestigten Kontakten gelegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende der Kontaktfeder (9) sich frei in der U-förmigen Ankerplatte bewegt und die Seitenplättchen (15,16) ihrer Seitenelemente starr in der U-förmigen Ankerplatte befestigt sind.
2. Mikroschalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmige Ankerplatte aus zwei parallelen U-förmigen Platten(If, 12) besteht
3. Mikroschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der U-förmigen Platten (11, 12) abgewinkelt ist und konvexe Oberflächen aufweist, die den Abstand sicherstellen, in dem sich das Ende der Kontaktfeder (9) zwischen den U-förmigen Platten bewegt.
4. Mikroschalter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide U-förmigen Platten (11, 12) der U-förmigen Ankerplatte an ihren Schenkelenden (20, 21; 23, 24) öffnungen für Befestigungselemente (13) aufweisen, mit denen das Ende der Kontaktfeder (9) befestigt ist
5. Mikroschalter nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (9) an den Enden ihrer Seitenblättchen (15,16) öffnungen für Befestigungselemente (13) aufweist.
6. Mikroschalter nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das sich zwischen den U-förmigen Platten (II, 12} bewegende Ende der Kontaktfeder (9) auf der Symmetrielinie eine öffnung (19) aufweist, durch die ein Kontaktträger (6) frei hindurchgeht.