DE3039419C2 - Drucktastenschalter - Google Patents

Description

a) einen Nockenkörper (27) mit sechseckigem Querschnitt, wobei drei Seitenflächen (73) des Nockenkörpers einen größeren Abstand von der Drehachse aufweisen als die drei dazwischenliegenden Seitenflächen (74),

b) ein verschiebbares Zwischenstück (50), das zwischen dem Nockenkörper (27) und der den beweglichen Kontakt (16) tragenden Blattfeder (6) des SchiiappschaJters (4) angeordnet ist,

c) eine von der Drucktaste (3) betätigte Stößelfeder (28), die in einen Schaltstern (71) mit sechs Zacken eingreift, und die mit den Rückstellfedern (53,54) für die Drucktaste zusammenwirkt,

d) an der Grundplatte (2) angebrachte Haken (55, 56) zum Abstützen der beiden Rückstellfedern (53,54) und zum Halten der Drucktaste (3),

e) an der Drucktaste (3) befestigte Stifte (20 bis 23) beliebigen Querschnitts, die in an der Grundplatte (2) angebrachten Säulen (60 bis 63) verschiebbar geführt sind.

f) auf der Grundplatte (2) befestigte Halte- und Zuleitungsbleche oder -drähte (31 bis 33) für die unter einer durchscheinenden Scheibe (37) der Drucktaste (3) angeordneten Lampen der Beleuchtungseinrichtung.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (50) winkelförmig ausgebildet und in der Grundplatte (2) geführt ist.

3. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das winkelförmig ausgebildete Zwischenstück (50) mit seinem einen Schenkel (80) in einen Schlitz (51) der Grundplatte (2) zwangsgeführt ist und in seinem anderen Schenkel (81) einen schneidenförmigen Ansatz (52), insbesondere eine Rippe oder eine Einprägung, zur Auflage auf die Blattfeder (6) des Schnappschalters (4) besitzt.

4. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nokkenkörper (27) mehrere Schaltbereiche zur gleichzeitigen Betätigung mehrerer auf der Grundplatte (2) nebeneinander angeordneter Schnappschalter (85, 86) mit den zugehörigen Zwischenstücken (87, 88) oder anderer Schalter aufweist.

5. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtung (36) aus zwei verschiedenfarbigen Lampen (34,35) oder LEDs besteht, von denen die eine (34) bei Dunkelheit als Siichbeleuchtung und die andere (35) als Funktionsanzeige dient.

6. Drucktastenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenkörper (27) weitere Nocken (70) aufweist, die auf einen Schalterkontakt (39) zum Ein- und Ausschalten der Suchbeleuchtung

(34) einwirken.

7. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß alle wesentlichen Teile und Baugruppen des Schalters durch Schnappverbindungen zusammengehalten «■erden (F i g. 6).

S. Drucktastenschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappverbindung (55,56) zwischen Grundplatte (2) und Drucktaste (3) so ausgebildet ist, daß sie auch gleichzeitig zur Hubbegrenzung dient (Schlitze (57,58).

15 Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drucktastenschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem auf einen monostabilen Schnappschalter einwirkenden drehbar gelagerten Nockenkörper, an dem ein Schaltstern angebracht ist, und der gemeinsam mit dem Schnappschalter, der Drucktaste und deren Beleuchtungseinrichtung auf einer Grundplatte angeordnet ist.

Solche elektrischen Drucktastenschalter sind bereits bekannt (DE-OS 28 55 222), und zwar mit einem ein Schaltrad bedienenden, um eine Achse schwenkbaren und von einer in einem Gehäuseteil angeordneten Drucktaste beeinflußbaren Schalthebel, der nach Überwinden einer Federkraft das Schaltrad fortschaltet, wobei ein mit dem Schaltrad verbundener Nocken auf eine einen Kontakt tragende Schnappfeder einwirkt, die nach jedem Tastdruck abwechselnd in zwei verschiedene Schaltstellungen gebracht wird, und der Nocken von einer Sperrfeder in seinen Schaltstellungen festgehalten wird. Die Fixierung der Schaltwelle in der Ein- und Aus stellung der Schnappfeder wird dort durch zusätzliche Bauteile an der Schaltwelle, und zwar durch einen Rast stern mit Rastfeder bewirkt. Diese zusätzlichen Bauteile haben einen relativ großen Raumbedarf und einen komplizierten Aufbau des Schalters zur Folge.

Bekanntlich müssen die zur Zeit von der Kraftfahr zeug-Industrie eingebauten Schalter für Gleichstrom 15 A, 12 V ausgelegt werden, wodurch hohe Kontaktdrucke, großvolumige Kontakte und große Betätigungskräfte von mehr als ION erforderlich sind. Durch Hebel, Verrastungen oder andere Maßnahmen haben solche Schalter außerdem noch große Einbautiefen. Damit an der Stellung der Schaltertaste oder des Schallerknopfes die Funktionsstellung des Schalters erkennbar ist, wird ein Hub von mehreren Millimetern benötigt.

Durch Farbänderung der im Schalter eingebauten Beleuchtung wird bei Nachtfahrt die Einschaltstellung ebenfalls angezeigt. Durch die Forderung der Erkennbarkeit der Funktionsstellungen bei Tag- und Nachtfahrt haben diese Schalter frontseitig durch die nicht an gleicher Stelle liegenden Betätigungspunkte beträchtlichen Platzbedarf.

Der Erfindung liegt die Auigabe zugrunde, einen elektrischen Drucktastenschalter der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß er bei geringer Betäti-

bo gungskraft und kleinem Schalthub eine nur geringe Einbautiefe sowie geringen frontseitigen Platzbedarf aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

b5 Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß eine einwandfreie Kontaktgabe bei nur kleinem Schalthub und geringer Betätigungskraft für die Betätigung der Drucktaste gewährleistet ist und der Schalter einen einfachen und

gedrängten Aufbau sowie eine geringe Einbautiefe bei relativ hoher Schaltleistung aufweist Außerdem wird hier die Blattfeder vorteilhafterweise nur an einer einzigen Stelle betätigt was mit dem verschiebbaren Zwischenstück erreicht wird, auf dem die Kanten des Nokkenkörpers beim Drehen desselben entlanggleiten und dabei eine vertikale Bewegung des unter der Einwirkung der Blattfeder stehenden Zwischenstückes nach unten oder oben bewirken. Der schneidenförmige Ansatz des Zwischenstückes wirkt also auf die Blattfeder immer nur an einer einzigen Stelle ein, so daß der Angriffspunkt der Betätigungskraft genau definiert ist, wodurch eine gute Kontaktgabe erzielt und der Verschleiß verringert wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, und

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Drucktastenschalter, und zwar entlang der Linie I-I in F i g. 4,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Drucktastenschalter entlang der Linie U-II in F i g. 4,

F i g. 3 einen Schnitt durch den Druckiastenschalter entlang der Linie HI-III in Fi g. 4,

Fig.4 einen Draufblick auf die Grundplatte des Schalters ohne Beleuchtungseinrichtung,

F i g. 5 einen Draufblick auf die beiden Lampen der Beleuchtungseinrichtung und die rahmenförmige Drucktaste,

Fig.6 die Verrastungen der einzelnen Bauteile im Schnitt,

F i g. 7 einen Schnitt durch die Grundplatte und den Kontaktanschlag entlang der Linie VII-VII in F i g. 4,

Fig.8 einen Schnitt entlang der Linie VlII-VlH in Fig.7,

F i g. 9 eine perspektivische Darstellung des Nockenkörpers,

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der an der Drucktaste befestigten Stößelfeder,

F i g. 11 eine perspektivische Darstellung des auf die Blattfeder des Schnappschalters einwirkenden, winkelförmigen Zwischenstückes,

Fig. 12 ein Schaltungsbeispiel für die Beleuchtungseinrichtung,

Fig. 13 einen Draufblick auf die Grundplatte einer weiteren Ausführungsform des beschriebenen Drucktastenschalters mit zwei nebeneinander angeordneten Schnappschaltern,

Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XlV in Fig. 13,

Fig. 15 einen Schnitt durch die Grundplatte einer weiteren Ausführungsform des beschriebenen Drucktastenschalters mit einem als Wechselschalter ausgebildeten Schnappschalter entlang der Linie XV-XV in Fig. 16,

Fig. 16 einen Draufblick auf die Ausführungsform nach Fig. 15,

Fig. 17 eine perspektivische Darstellung eines Nokkenkörpers für zwei nebeneinander angeordnete Ein- und Ausschalter, die einen 2stufigen Schalter bilden und

Fig. 18 einen Längsschnitt durch einen als Taster ausgebildeten Schalter entsprechend F i g. 1.

Der beschriebene elektrische Drucktastenschalter besteht nach F i g. 1 bis 8 aus einem rahmenförmigen Gehäuse 1, einer Grundplatte 2 und einer Drucktaste 3. Auf der Grundplatte 2 ist ein Schnappschalter 4 befestigt. Durch den Niet 5 wird die Blattfeder 6 des Schnappschalters 4 mit einem Kontaktblech 10 verbunden. Die Blattfeder 6 weist eine Schnappfeder 7 auf, die mit einer Schneide 8 in einer Einkerbung 9 des an der Grundplatte befestigten Kontaktbleches 10 gelagert ist Am freien Ende der Blattfeder 6 befindet sich ein beweglicher Kontakt 16, der mit einem Festkontakt 17 zusammenwirkt und der in seiner Ruhestellung am Anschlag 18 anliegt Der Festkontakt «7 ist als Niet ausgebildet mit dem ein Kontaktblech 19 an der Grundplatte 2 befestigt ist Ober der Blattfeder 6 des Schnappschalters 4 befindet sich ein in zwei an der Grundplatte 2 angebrachten Lagerböcken 25 und 26 drehbar gelagerter Nockenkörper 27. auf den eine an der Drucktaste 3 befestigte Stößelfeder 28 einwirkt Auf der Grundplatte 2 sind weiterhin mehrere Haltebleche 31, 32 und 33 befestigt die Lampen 34 und 35 einer Beleuchtungseinrichtung 36 tragen, wie dies F i g. 5 zeigt Die Beleuchtungseinrichtung 36 ist unter einer durchscheinenden Symholplatte 37 der Drucktaste 3 angeordnet, die in F i g. 5 weggelassen ist Das elektrisch leitende Halteblech 31 ist mit dem Kontaktblech 10, das Halteblech 33 mit einem Kontaktblech 38 und das Halteblech 32 über einen Schaltkontakt 39 mit einem Kontaktblech 40 verbunden.

Der Schnitt nach F i g. 2 zeigt den Schaltkontakt 39, der neben dem Schnappschalter 4 angeordnet ist und zum Ein- und Ausschalten der beispielsweise grünen Lampen 34 der Beleuchtungseinrichtung 36 dient, wie dies aus dem Schaltbild nach Fig. 12 hervorgeht Der Schaltkontakt 39 ist ein Ruhekontakt und wird genau wie der Schnappschalter 4 durch den Nockenkörper 27 betätigt.

In F i g. 3 sind die beiden Lagerböcke 25 und 26 zu erkennen, die an ihren freien Enden mit Schrägflächen zum Einschnappen von Achszapfen 45 und 46 des Nokkenkörpers 27 versehen sind. Zwischen der Blattfeder 6 und dem Nockenkörper 27 ist ein winkelförmiges Zwischenstück 50 angeordnet, das mit seinem einen Schenkel in einem Schlitz 51 der Grundplatte 2 verschiebbar geführt ist und an seinem anderen freien Schenkel eine Einprägung 52 aufweist die auf der Blattfeder 6 des Schnappschalters 4 aufruht, um den Angriffspunkt der Betätigungskraft genau zu definieren. Die an der Drucktaste 3 befestigte Stößelfeder 28 besitzt zwei federnde Schenkel 53 und 54, die sich auf den an der Grundplatte 2 angebrachten Haken 55 und 56 (F i g. 6) für die Drucktaste 3 abstützen. Die Haken 55 und 56 schnappen in Ausnehmungen 57 und 58 der Drucktaste 3 ein und dienen auch gleichzeitig als Anschläge zur Hubbegrenzung.

In Fig.4 ist ein Draufblick auf die Grundplatte 2 dargestellt, wobei der Übersichtlichkeit halber das Gehäuse 1, die Drucktaste 3 und die Beleuchtungseinrichtung 36 weggelassen sind. Mit 60,61,62 und 63 sind auf der Grundplatte 2 angebrachte Rohrstücke bezeichnet, in die an der Drucktaste 3 angebrachte Stifte 20,21,22, 23 hineinragen, so daß eine Art Säulenführung für die Drucktaste (3) gebildet wird, die ein Verkanten oder Verklemmen der Taste verhindert. Statt des dargestellten kreisförmigen Querschnitts für die Führung kann auch jeder geeignete andere Querschnitt Verwendung finden.

Die in F i g. 4 weggelassene Beleuchtungseinrichtung 36 ist in F i g. 5 zusammen mit der rahmenförmigen Drucktaste 3 abgebildet. Hier fehlt allerdings die auf der Drucktaste 3 aufklemmbare Symbolplatte 37, die zur Abdeckung und zum Schutz der Beleuchtungseinrichtung 36 dient und ein lichtdurchlässiges Symbol für die Kennzeichnung des Schalters trägt.

F i g. 6 zeigt die Verrastungen zwischen den einzelnen Bauteilen, nämlich der Symbolplatte 37 und der Druck-

taste 3, der Drucktaste 3 und der Grundplatte 2 sowie der Grundplatte 2 und dem Gehäuse 1. Es sind also für diese Feile keine Verschraubungen vorgesehen, so daß eine zeitsparende Montage der Einzelteile möglich ist. Die Verrastung des Anschlages 18 mit einer auf der Grundplatte angebrachten Haltevorrichtung ist in F i g. 7 und 8 veranschaulicht. Die Haltevorrichtung besteht aus zwei Klemmen 66 und 67, in die der leistenförmige Anschlag 18 eingeklemmt wird.

Das perspektivische Bild des Nockenkörpers 27 nach F i g. 9 läßt erkennen, daß dieser aus drei verschiedenen Abschnitten besteht. Der erste Abschnitt 70 ist dreieckförmig ausgebildet und dient zur Betätigung des Schalterkontaktes 39, der zweite Abschnitt 71 bildet mit seinen 6 Zacken einen Schaltstern und ist zum Eingriff der Stößelfeder 28 zwecks Drehung des Nockenkörpers 27 vorgesehen, und der dritte Abschnitt 72 besitzt einen sechseckigen Querschnitt und betätigt den Schnappschalter 4. Die schmalen Seitenflächen 73 des Abschnitts 72 haben einen größeren Abstand von der Drehachse als die drei dazwischenliegenden Seitenflächen 74 und fixieren abwechselnd die Ein- und Ausstellung des Schnappschalters 4.

Die Stößelfeder 28 und die aus den federnden Schenkeln 53 und 54 bestehende Rückstellfeder für die Drucktaste 3 bilden nach Fig. 10 ein Bauteil. Die viereckige Öffnung 75 dient zur Befestigung der Feder an der Drucktaste 3.

Das winkelförmige Zwischenstück nach F i g. 11 weist zwei Schenkel 80 und 81 auf, von denen der Schenkel 80 in einem Schlitz 51 der Grundplatte geführt ist, während der andere Schenkel 81 mit der Einprägung 52 für die Blattfeder 6 des Schnappschalters 4 versehen ist.

Die Grundplatte 2 nach Fig. 13 und 14 ist mit zwei nebeneinander angeordneten Schnappschaltern 85 und 86 und den zugehörigen beiden Zwischenstücken 87 und 88 ausgerüstet Fig. 15 und 16 zeigen als weitere Ausführungsform einen als Wechselschalter ausgebildeten Schnappschalter. In diesem Fall tritt an die Stelle des Anschlags 18 ein weiterer Festkontakt 90. der mit dem beweglichen Kontakt 16 zusammenwirkt. Werden zwei nebeneinander angeordnete Ein- und Ausschalter als 2stufiger Schalter ausgebildet, dann hat der Nockenkörper 91 die in F i g. 17 abgebildete Form.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schalter ist folgende: Beim Drücken der Taste 3 dreht die Stößelfeder 28 in einer Radialbewegung den Schaltstern 71 und damit den Nockenkörper 27 um einen Schritt weiter, z. B. um einen Drehwinkel von 60°. Hierbei drückt das Zwischenstück 50 mit der Einprägung 52 auf die Blattfeder 6 des Schnappschalters 4 für den bei

Nach Erreichen des Druckpunktes springt die Blattfeder 6 des Schnappschalters 4 um, und der Kontakt 16 schließt den Stromkreis über den Festkontakt 17. In diesem Zustand verbleibt die Blattfeder 6, weil nunmehr die schmale Fläche 73 des Nockenkörpers 27 mit dem größeren Abstand von der Symmetrieachse des Nokkenkörpers 27 diese Position der Blattfeder 6 fixiert Nach Loslassen der Taste 3 wird diese durch die Schenkel 53 und 54 der Stößelfeder 28 in die Ausgangsposition bewegt Während dieses Rückhubes federt die Stößelfeder 28 in die Ausgangsposition zum Schaltstern 71 zurück. Bei dem nachfolgenden Drücken der Taste 3 vollzieht sich der gleiche Bewegungsablauf des Schaltsternes 71 und des Nockenkörpers 27. Die schmale Fläche 73 des Nockenkörpers 27 dreht sich hierbei um 60° weiter, wodurch die breite Fläche 74 mit geringerem Abstand zur Symmetrieachse des Nockenkörpers 27 auf dem Zwischenstück 50 aufliegt. Durch die Rückfederungskraft der Blattfeder 6 wird das Zwischenstück 50 an den Nockenkörper 27 angedrückt. Beim Erreichen des Rückfederungspunktes der Blattfeder 6 springt diese um und öffnet die Kontakte 16 und 17. Durch den Nockenkörper 27 ist die Schaitposition fixiert. Nach Loslassen der Taste 3 wird diese wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt, und die Stößelfeder 28 befindet sich erneut in Ausgangsposition. Bei erneutem Drücken der Taste 3 erfolgt wieder der zuerst beschriebene Bewegungsablauf mit Schließen der Kontakte 16 und 17. Beim erneuten Tastendruck erfolgt wieder öffnen der Kontakte 16 und 17 und so fort.

Der Schnappschalter 4 läßt sich, außer als Ein- und Λ iiccr»halti»r u/i*> H*»c/*hrii»Kf»n anfh alc *»inr»/ilicypr Wprh. '■- -— »··- - — .... ...,--«..-.--..., _o~. ......

selschalter ausführen. Mit einem mehrfachen Nockenkörper können mehrpolige Ein- und Ausschalter und mehrpolige Wechselschalter kombiniert werden. Auch andere, als mit einem sechsflächigen Nockenkörper und einem Schaltstern mit 6 Zacken versehene Ausführungsformen des beschriebenen elektrischen Drucktastenschalters sind realisierbar. Dies trifft auch für den Nockenkörper zu, der in seiner Geometrie gegenseitig versetzt ausgeführt werden kann, d. h., die synchron wirksamen Abschnitte können gleichzeitig einen Schnappschalter schließen und einen zweiten öffnen.

Nach der Schaltung in Fig. 12 leuchtet in Ein-Stellung die rote Lampe 35 zur Funktionsanzeige auf. Bei Einschaltung der Instrumentenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs über den Hauptschalter wird die Suchbeleuchtung 34, beispielsweise eine grüne Lampe, eingeschaltet. Durch den ebenfalls von dem Nockenkörper 27 betätigten zweiten Schaltkontakt 39 erlischt die grüne Lampe 34, wenn der Schnappschalter 4 durch Drücken der Taste 3 geschlossen und ein Verbraucher, z. B. ein Elektromotor 41, eingeschaltet wird. Der Schaltkontakt 39 für die grüne Lampe 34 kann äußerst einfach, ohne Momentschaltung ausgeführt werden, weil nur ein Lampenstrom von einigen mA geschaltet wird. Die Umschaltung erfolgt jedoch synchron, weil die nebeneinander angeordneten Schalter 4 und 39 von einem gemeinsamen Nockenkörper 27 betätigt werden. Der Schaltkontakt 39 kann auch entfallen, wenn die grüne Lampe 34 dauernd brennt und beim Einschalten des Schalters von der stärkeren roten Lampe überstrahlt wird.

Die Lampen sind an Stützen 31, 32, 33 befestigt, die gleichzeitig die elektrische Verbindung zur Grundplatte mit den Schaltern herstellen. Diese Stützen ragen durch das Drucktastengehäuse hindurch. Im Drucktastengehäuse sind die beiden Lampen 34 und 35 fest angeordnet Das Tastengehäuse wird von einer transparenten Abdeckplatte 37, die auch im Negativdruck als Symbolplatte ausgeführt werden kann, verschlossen. Bei Betätigung der Drucktaste 3 werden die Lampen nicht bewegt ihre Position bleibt unverändert

Soll der beschriebene Schalter nicht als Ein- und Ausschalter, sondern als Impulsschalter ausgebildet werden, dann kommt die Ausführungsform nach Fig. 18 zur Anwendung. Die Stößelfeder 28 des dort abgebildeten Schalters besitzt einen verlängerten Arm 29, der direkt auf die Blattfeder 6 des Schnappschalters 4 einwirkt. Hier fällt also der Nockenkörper 27 und das Zwischenstück 50 fort, da die Kontaktgabe nur so lange erfolgen soll, wie die Taste des Schalters gedrückt wird.

Die in der Zeichnung dargestellten und oben beschriebenen Schalter haben den Vorteil, daß durch die Momentschaltung des Schnappschalters nur ein kleiner

Schalthub bei geringer Betätigungskraft für die Betätigung der Drucktaste erforderlich ist, so daß die Anordnung einer Sensortaste nahekommt.

Außerdem kann der frontseitig flach ausgebildete Schalter nach Stylingwünschen angeordnet werden, ohne die Erfüllung der Sicherheitsbestimmungen zu erschweren.

Durch den monostabilen Schnappschalter in Verbindung mit dem drehbaren Element läßt sich das Ein- und Ausschalten nur in einer Richtung durch Drücken einer Taste bewirken. Zum Ein- und Ausschalten sind also keine gegenläufigen Bewegungen erforderlich, d. h. keine Betätigung des Schnappschalters einmal von oben und dann entgegengesetzt von unten. Durch die Momentschaltung des Schnappschalters können relativ hohe Gleichströme von 15 A und kurzzeitig noch höher bei Betätigungskräften von 1 bis 3 N geschaltet werden.

Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Drucktastenschalter, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem auf einen monostabilen Schnappschalter einwirkenden, drehbar gelagerten Nockenkörper, an dem ein Schaltstern angebracht ist und der gemeinsam mit dem Schnappschalter, der Drucktaste und deren Beleuchtungseinrichtung auf einer Grundplatte angeordnet ist, ge- ίο kennzeichnet durch