DE3120598A1

DE3120598A1 - Schalter mit impulsbetrieb

Info

Publication number: DE3120598A1
Application number: DE3120598A
Authority: DE
Inventors: Shinobu Miyagi Tominaga
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1981-05-23
Publication date: 1982-03-25
Also published as: US4395604A; DE3120598C2; JPS5712636U

Description

2o. Mai 19öl IG/Wi".

G-SW-1241

Alps Electric Co._sLtd.
1-7 Yukigaya Otsuka-Cho, Ota-Ku, Tokyo, Japan 145 ;

(Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 85353/80 vom 18.Juni I9Ö0) Schalter mit Impulsbetrieb

Die Erfindung betrifft einen Schalter mit Impulsbetrieb, wobei
durch einen Rotor zu einer Festkontakteinrichtung nacheinander Kontakte geschlossen und wieder geöffnet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter mit Im- _; pulsbetrieb zu schaffen_s bei welchem die Abmessungen verringert
sind und trotzdem eine relativ erhöhte Zahl von Impulsen abgegeben werden kann und bei dem ein noch relativ langer Kontaktweg zwischen einem Gleitkontakt und einem Festkontaktstück beibehalten werden
kann.

Diese Aufgabe wird gem. Erfindung durch den Gegenstand des Patent-,

anspruches 1 gelöst. j

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen '.

— . ι

beschrieben.

COPY

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Somit enthält die Lösung ein im Schaltergehäuse angeordnetes, gemeinsam mit dem Schaft rotierendes Zahnrad, welches lücken- bzw. talartige Bereiche hat, die sich über den Umfang des Zahnradaggregates erstrecken,und es ist ein Stellglied vorgesehen, welches relativ lose in diese Lücke im Zahnrad eingreift und hier- j für einen Nocken aufweist, der einstückig mit dem Stellglied hergestellt sein kann, wobei ferner der Schalter mit einer Rückführeinrichtung versehen ist, welche den Schalter in die Ruhe- bzw. ' Nullstellung ( neutrale Stellung) zurückführt, wenn das Stellglied in die Offenstellung überführt wird·und lediglich eine Kontak berührung mit den jeweiligen Kontakten des Schaftes gebildet wird, wenn der Schaft entweder nur im Uhrzeigersinn oder nur im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.

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K.üif Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines Schalters mit Im- . pulsbetrieb j

Fig. 2 ei^jie Draufsicht im Schnitt auf den in Fig. 1 gezeigten Schalter,

Fig. 3 ei_ne Draufsicht auf einen Schichtträger für den in
Fig. 1 gezeigten Schalter und

Fig. 4a, to, 4c bzw. 4A', 4B¹ und W, bzw. 5A₃ 5B₃ vereinfachte Darstellungen des Stellgliedes in verschiedenen:

Positionen, bzw. schematische Darsteü lungen der ;

-Stellungen des Nockens mit seiner Nase, bzw. grafische ^ Darstellungen, die jeweils die Arbeitsweise des Schal-; ters erläutern.

Aus den Figuren 1-3 ist ein kastenförmiges Gehäuse 1 des Schalters , ersichtlich, welches eine Bodenplatte 11, eine seitliche, von jeder Seite der Bodenplatte 11 sich nach oben erstreckende Wand 12
und eine obere Platte 13 aufweist. Das Geh_äuse besteht aus elektrisch isolierendem Werkstoff. Es ist eine eine Schicht tragende
Platte 2 vorhanden, befestigt an das offene, bzw. stirnseitige
Ende des Gehäuses 1. Fi'g. 3 zeigt, daß ein Loch 21 für einen
Schaft etwa in der Mitte der isolierenden Schicht gebildet ist.
Es sind Leiter 23 bis 28, hergestellt durch Aufdrucken einer SiI- j berpaste odgl. vorhanden, wobei im einzelnen Endleiter 2j5 bis 25 · ι in Form von Elektroden, zum Umschalten dienende Festkontakte 26

COPv

und 28 als ein Paar und einander gegenüberliegend vorhanden sind, wobei letztere zwischen sich einen isolierenden Bereich 22 begrenzen. Es ist ein gemeinsames Pestkontaktstück 27 vorhanden, welches mit den Pestkontaktstücken 26 und 28 zusammenwirkt, so daß ein Paar von jeweils Pestkontaktstücken 26,27, bzw. 28,27 gcbildc-i- ini;.; Ein rotierender Schaft 3 wird von einem Lager 4 getragen, wobei letzterer von eignem z.B. Gußstück abgestützt wird. Ein an den rotierenden Schaft 3 befestigtes Zahnrad 5 besteht aus elektrisch isolierendem Werkstoff und ist an seinem Umfang mit einer Mehrzahl von Zähnen 51 versehen. Das Zahnrad 5 hat eine Nabe 52, welche rotierbar ein Stellglied 6 aufnimmt, daß aus isolierendem Werkstoff besteht.

Am oberen Teil des Stellgliedes 6 ist ein sektorförmiger Anschlag 6l vorhanden, der einen Stift 62 besitzt, um welchen eine Feder 7 gewickelt ist, deren Pederenden jeweils gegen Gehäuselappen 14 des ■ Gehäuses 1 abgestützt sind. Die Feder 7 selbst wird durch ein Paar .^: von radialen Vorsprüngen 63 gehalten. Ein am unteren Ende des Stellgliedes 6 ausgeformter Nocken 66 hat an seiner oberen Fläche eine V-förmige Nase 64, welche mit Zähnen 5I des Zahnrades 5 zusammengreift. Eine Bohrung 65 nimmt lose einen abstütztenden Schaft 15 auf, der sich von der Bodenplatte 11 des Gehäuses 1 nach unten erstreckt. Ein Gleitkontaktstück lo, welches aus einem elasti sehen Metallblech besteht, ist mit Kontaktstücken lol, Io2 versehen, welche an das Stellglied 6 befestigt sind. In einer anderen Bohrung 16 ist eine Blattfeder 8 abgestützt, wobei die Bohrung an" , gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses 1, Fig. 2, ausgebildet int

und dazu dient, in elastischer Weise auf die untere Endfläche des Nockens 66 zu drücken, so daß in normaler Arbeitsstellung das Stellglied 6 nach oben gedrückt wird.

Wenn der Schaft 3 nicht betätigt wird, wird das Stellglied 6 in einer neutralen Stellung unter Einwirkung der Feder 7 gehalten, welche auf das obere Ende vom ersteren aufgewickelt ist, und die Blattfeder ti drückt auf das untere Ende des ersteren. Als Abgriffe dienende Klemmen 29,3o und 31 sind durch Feststemmen odgl. mit den jeweiligen Endleitern 23 bis 25 ( Elektroden; verbunden.

Der Schalter mit Pulsbetrieb kann in seiner Arbeit am besten anhand der Figuren 4A-4C und Fig. 5A und 5B erläutert werden, wie folgt.

Wenn der Schalter die in Fig. 4A gezeigte Stellung einnimmt, wird Schaft 3 nicht betätigt und das Stellglied 6 befindet sich in neutraler Position. Wie aus Fig. 4A^f ersichtlich, befindet sich die Nase 64 des Nockens 66 in Eingriff mit der Lücke 52a, die zwischen den Zähnen 51 des Zahnrades 5 gebildet ist.

In diesem Zustand ist eines der Kontaktstücke loi in dem isolierenden Bereich 22 zwischen dem Paar von zum Umschalten dienenden Kon- j

taktstücken 26,28 angeordnet, wäjirend das andere Kontaktstück Io2 J sich auf dem gemeinsamen Festkontaktstück 27 befindet, so daß-der Schalter als ganzes in der Stellung " aus" ist. ^;

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Wird der Schaft 3 aus die ser Stellung, unter Überwindung der
Kraft der Feder 7 im Uhrzeigersinn rotiert, rotiert Zahnrad 3
ebenfalls im Uhrzeigersinn., aber das Stellglied b wird im Gegen-Uhrzeigersinn rotiert, weil der Zahn 51 des Zahnrades 5 in glei-

! tende Kontaktberührung mit der Flanke der Nase 64 des Nockens 66 !

I kommt. Folglich wird das Kontaktstück lol des Gleitkontaktst^ckes j

Ioj welches mit dem Stellglied 6 verstemmt ist, in Richtung des j

zum Umschalten dienenden Kontaktstückes 26 bewegt, während das i andere Kontaktstück Io2 im Gegenuhrzeigersinn geringfügig auf dem ■ gemeinsamen Festkontaktstück 27 bewegt wird. Wird nun der Schaft ; 3 weiter aus diesem Zustand im Uhrzeigersinn gedreht, kommt der
Anschlag 61 des Stellgliedes 6 in Kontakt mit dem Vorsprung des Gehäuses 1 und hierdurch wird die Drehbewegung des Stellgliedes 6
beendet. Jedoch setzt der Zahn 51 des Zahnrades 5 seine Gleitbe- ; wegung auf der Flanke der Nase 64 fort und drückt den Nocken ; 66 unter Überwindung der Feder 8 in die Bohrung 16. Gleichzeitig ] macht das Kontaktstück lol eine, gleitende Kontaktberührung mit dem ' Festkontakt 26, der zum Umschalten dient, wie in Fig. 5B ersichtlich, da der Kamm des Zahnes 51 in gleitenden Kontakt mit dem
Kamm ( V-Bereich) der Nase 64 kommt. Mittlerweile gleitet das andere Kontaktstück Io2 auf dem gemeinsamen Festkontaktstück nach
rechts, mit der Folge, daß der Schalter ausgeschaltet wird. Wenn ί .der Schaft 3 im Uhrzeigersinn weiter aus dieser Position gedreht
wird, wird Nase 64 vom Zahn 51 entkoppelt, so daß die Arbeitsweise
des Stellgliedes 6 sofort unter Wirkung der Kraft der Fed or Y umgekehrt wird, und die Nase 64 des Nockens 66 kontaktiert die ; Lücke 52a zwischen den Zähnen 51. Die Folge ist, daß das Stell-

glied 6 automatisch in die neutrale Stellung zurückgeführt wird, nachdem es über einen der Zähne des Zahnrades 5 im Uhrzeigersinn . sich bewegt hat. Auch ergibt sich als Folge, daß die Kontaktstücke Io1, Io2 ihre Anfangslagen einnehmen, derart, daß ein Impulssignal durch die Rotation des Schaftes im Uhrzeigersinn abgefühlt wird.

Wird der Schaft 3 kontinuierlich im Uhrzeigersinn gedreht, wiederholt sich die obige Arbeitsweise und die Nase 64 des Nockens 66 kommt in Eingriff, bzw. außer Eingriff mit einem und dem nachfol- ■ genden Zahn 51 des Zahnrades 5₃ so daß die Anzahl der Impulse der Anzahl der Zähne 51 entspricht, die durch die Nase 64 betätigt, bzw. entlastet werden, mit der Rotation des Schaftes 3 und in dieser Richtung erzeugt werden. Im Gegensatz dazu jedoch, wenn der Schaft 3 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, werden die Impulse in der entgegengesetzten Richtung erzeugt. ^:

Während der Arbeit des Impulse abgebenden Schalters führt das Stellglied 6 eine pendelartige Bewegung um eine Linie herum aus, welche die Schwenkachse oder eine gedachte abstützende Schneide 0, vf.l. Fig. 5A, enthalten würde, wobei diese Achse durch den abstützenden, in der Bohrung 65 des Nockens 66 vorhandene Bohrung 65 gebildet wird. Folglich wird es möglich eine Bewegung mit einem , großen Hub M-N am Ende des Stellgliedes 6 zu gewinnen, wobei hier-. zu eine nur relativ kleine Verstellung m-n des Teiles P der vor- j springenden Nase 64 des Nockens 66 bewältigt wird. Deshalb kann

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in vorteilhafter Weise ein relativ großer, diesem Hub entsprechender Stellweg für die Verschiebung des KontaktStückes lol erroicht
werden, während andererseits ebenfalls vorteilhaft ein relativ
kleiner Stellweg für die Gleitbewegung des anderen Kontaktstückes
Io2 vorliegt, indem das Kontaktstück lol, welches zur Kontaktierung der Umschaltkontakte 26, 28 dient, am Ende des Teiles 0 angeordnet wird; andererseits wird das andere gleitende Kontaktstück Io2, durch welches das gemeinsame Kontaktstück 27 kontaktiert wird, in der Position P, entsprechend der Nase 64, angeordnet.. Diese Anordnung bringt verschiedene Vorteile. Einmal wird es relativ leichter den auf der Schicht 2 gebildeten stationären Kontakt
unterzubringen. Ferner wird die Stabilität der Schaltbewegung außerordentlich stark erhöht. Drittens kann man die Anzahl der Zähne ] des Zahnrades verringern. Folglich wird erfindungsgemäß ein mit ;

Impulsbetrieb arbeitender Schalter geschaffen, der eine relativ j

J große Zahl von Impulsen, bzw. eine Impulssequenz abgeben kann, un- I abhängig davon, daß· die Abmessungen der gesamten Schaltereinheit
verringert sind. !

Der belastende und entlastende Eingriff der Vorsprünge <der Nase 64)
mit den Zähnen 51 des Zahnrades 5 wird in weitgehend betriebsfester
Weise erreicht, wozu die Blattfeder beiträgt, welche gleichzeitig der Bedienungsperson ein "Klickgefühl" übermittelt, d.h. das
Gefühl oder das hörbare Signal, welches beim schlagartigen über- , ; gang der Blattfeder in die umgekehrte Stellung entnehmbar ist. |

,Ferner wird vorteilhaft die Anzahl der Schalterbauteile verringert,!

ι indem z.B. Nocken 66 einstückig mit dem Stellglied 6 ausgebildet ί

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Ist und man den Vorsprung, bzw. die Nase ausnutzt, als Stütze für dai5 Glextkontaktstück Io zu dienen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung den im Impulsbetrieb arbeitenden Schalter entweder als eine einzige Einheit zu betreiben, oder ihn in einen an sich bekannten veränderbaren Drehwiderstand einzubauen.

Je nach Einzelfall liegt es im Rahmen der Erfindung, die Anordnung, Lagerung, Kontaktierung, Oberflächenkontur und/oder den Werkstoff der Bauteile gem. Erfindung dem Einzelfall anzupassen.

Leerseite

Claims

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Alps Electric Co.,Ltd.

Patentansprüche

21. Mai 1981 IG/Wi. G-SW.1241

l) Schalter mit Impulsbetrieb, wobei durch einen Rotor zu einer Festkontakteinrichtung nacheinander Kontakte geschlossen und wieder geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Rotorschaft (3) ein Zahnrad (51) starr in Verbindung steht, welches am Umfang ein&flder folgende Vertiefungen oder Zahnlücken ( 52a) aufweist, mit welchen ein Stellglied (6) über einen Nocken (64, m Verbindung steht, bzw. in diese eingreift und der Schalter ferner für diese Teile eine Rückführeinrichtung ( 15, ö, 65, 62, 7) aufweist, welche diese Teile in die Null- bzw. Ruhestellung dann überführt, wenn das Stellglied (6) in die Offenstellung überführt ist und einen gleitenden elektrischen Kontakt lediglich mit jeweiligen Pestkontaktstücken (27, 26, 28) dann bildet, wenn der Schaft (3) wahlweise entweder im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn rotiert wird.

; 2) Schalter nach Anspruch 1 mit einer Rückstelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären Pestkontaktstücke (26, 28; 27) auf der elektrisch isolierten Schicht (2) vorhanden sind.

3) Schalter mit einer Rückstelleinrichtung nach Anspruch 1, da- ! durch gekennzeichnet, daß ein Gleitkontaktstück (lo) bezw. seine

: Kontaktstücke (lol, Io2) fest mit dem Stellglied (6) verbunden

2 -

sind, daß der Nocken (66) des Stellgliedes (6) einstückig mit dem letzteren ausgeführt ist und so angeordnet ist, daß das Stellglied elastisch gegen ein Paar von festen, auf der isolierenden Schicht (2) angeordneten Kontakten (26, 2b) drückt.

4) Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn-, zeichnet, daß das Zahnrad (51) eine axial in Richtung der isolierenden Schicht (2) abstehende Nabe (52) aufweist, gegenüber welcher mit radialem Abstand das Stellglied (6) angeordnet ist, während der nockenartige Vorsprung (64) des Stellgliedes hiervon in anderer Richtung axial absteht und in eine Zahnlücke (52a) des Zahnkranzes , des Zahnrades (51) eingreift, so daß der Bereich (65₅ 66) des Nockens (64) von der Hauptebene des Stellgliedes (6) axial versetzt ist.

5) Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Stirnseite des Gehäuses ein abstützender Schaft (15) sich durch eine Bohrung (65) in dem _e-j__neNase (64) tragenden Nocken erstreckt, daß die Nase (64) von insbesondere V-Form mit den Lücken (52a) des Zahnrades (51) kämmt, wobei das an das Stellglied (6) befestigte Gleitkontaktstück (lo) gemeinsam durch eine Feder (8) nach aufwärts vorgespannt ist, andererseits durch eine Haarnadelfeder (7) an Gehäusevorsprüngen (14, 14) abgestützt ist.

6) Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- i

i kennzeichnet, daß auf der isolierenden Schicht des Schichtträgers (2)!

j die Pestkontaktstücke (26, 28) etwa kreisförmig und außermittig, aber mit Abstand zueinander und das gemeinsame Pestkontaktstück

■ (27) innen diagonal, gegenüberliegend angeordnet sind,und d Le? /,ugej hörigen, als Abgriff dienenden Leiterenden (23, 24, 25) an nur einer Gehäuseseite angeordnet sind, und der Nocken (66) mit der Nase (64) pendeiförmig gelagert aufgehängt ist.