DE3140772C2

DE3140772C2 - Step rotary switch

Info

Publication number: DE3140772C2
Application number: DE19813140772
Authority: DE
Inventors: Franz 8520 Erlangen Sczepur
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1984-02-09
Also published as: GB2108321B; DE3140772A1; FR2514552B1; GB2108321A; FR2514552A1

Abstract

Bei einem Stufendrehschalter mit mindestens einer Rastschaltstellung und an den Drehbereichsenden vorgesehenen nicht rastenden Schaltstellung, aus der der Rotor mit der Drehwelle durch eine aus wenigen Windungen bestehende Rückstellfeder wieder in die jeweils letzte Rastschaltstellung selbsttätig zurückbewegt wird, ist gemäß der Erfindung die Rückstellfeder an den Enden zunächst radial nach innen und anschließend axial zur Drehwelle abgebogen. Die axialen Enden sind in einem Schlitz geführt. Dies gestattet einen gedrängten Aufbau des Schalters und die Verwendung relativ weicher Rückstellfedern.In the case of a step rotary switch with at least one latching switch position and non-latching switch position provided at the ends of the rotation range, from which the rotor with the rotary shaft is automatically moved back into the respective last latching switch position by a return spring consisting of a few turns, the return spring at the ends is initially according to the invention bent radially inwards and then axially to the rotating shaft. The axial ends are guided in a slot. This allows a compact construction of the switch and the use of relatively soft return springs.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stufendrehschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a step rotary switch according to the preamble of the patent claim 1.

Ein derartiger Schalter ist aus der DE-OS 24 03 174 bekanntSuch a switch is known from DE-OS 24 03 174

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, die Rückstellfeder und die Anordnung derselben im Gehäuse so zu gestalten, daß bei kleinem Bauraum eine einwandfreie Funktion gewährleistet ist, und zwar auch bei relativ schwachem FedermateriaLThe present invention is concerned with the object, the return spring and the arrangement to design the same in the housing in such a way that perfect function is guaranteed in a small installation space, even with relatively weak spring material

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst Hierdurch wird das radial abstehende Ende, also ein kurzer Abschnitt der Rückstellfeder, auf Torsion beansprucht Das zur Torsionsauslenkung notwendige Drehmoment ist sehr viel größer als das zum Abbiegen erforderliche Biegemoment, so daß auch bei Verwendung von Rückstellfedern mit kleinerer Belastbarkeit eine einwandfreie Funktion gewährleistet istAccording to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1 This causes the radially protruding end, that is to say a short section of the return spring, to torsion stressed The torque required for torsional deflection is much greater than that required for turning required bending moment, so that even when using return springs with a lower load capacity proper functioning is guaranteed

Es ist zwar bereits aus der DE-OS 24 03 174 bekannt um die Drehwelle konzentrisch eine Rückstell-Schraubenfeder anzuordnen. Die Enden der Schraubenfeder stehen radial nach außen vor und sind anschließend noch rechtwinklig abgebogen, so daß das abgebogene Ende parallel zur Schraubenfederachse verläuft Für die Anschläge ist eine umlaufende Ringnut mit nach außen weisenden, in Achsrichtung verlaufenden Nuten vorgesehen. In die Nuten ist ein Anschlagplättchen einsteckbar, zn das das jeweilige Federende anschlagen kann. Der Rotor trägt einen Mitnehmer, der an den nach außen ragenden Endteilen der Schraubenfeder angreifen und diese von den Anschlagplättchen abheben kann. Anschließend kann das Federende um einen sehr großen Winkelbereich, nämlich praktisch noch um 360° weitergedreht werden. Hierbei kann es vorkommen, daß der seitlich nach außen ragende Teil sich durchbiegt und das am Anschlag verbleibende Federende aus seiner Raststellung herausspringt.It is already known from DE-OS 24 03 174 to arrange the rotary shaft concentrically with a return coil spring. The ends of the helical spring protrude radially outward and are then bent at right angles so that the bent end runs parallel to the helical spring axis. A stop plate can be inserted into the grooves, so that the respective spring end can strike. The rotor carries a driver which engages the outwardly protruding end parts of the helical spring and can lift it off the stop plate. The end of the spring can then be rotated further through a very large angular range, namely practically through 360 °. Here it can happen that the laterally outwardly protruding part bends and the spring end remaining at the stop jumps out of its locking position.

Ein weiterer Stufendrehschalter mit Rastrückfederung ist beispielsweise bekannt aus der DE-OS 24 03 565. Dort sind die Enden der Rückstellfeder radial nach außen gebogen und die so gebildeten Stege wirken mit im Gehäuse fixierten Anschlagstiften zusammen, während der weiter innen liegende Teil mit den Anschlägen des Rotors zusammenwirkt Die Anschlagstifte des Gehäuses besitzen hier also einen anderen radialen Abstand als die Anschläge des Rotors. Die Stege müssen daher eine derartige Länge aufweisen, daß sie mit beiden in Wirkverbindung kommen können. Hierdurch ist eine bestimmte Mindestlänge der Stege vorgegeben. Auf diese Abmessungen muß bei der Konstruktion des Schalters geachtet und auch der erforderliche Funktionsraum im Gehäuse vorgesehen werden. Diese Bauart eines Stufendrehschalters funktioniert außerdem nur einwandfrei, solange z. B. die Rückstellfeder aus relativ starkem Material besteht so daß die radial abstehenden Stege nicht so stark auslenkbar sind, daß sie außer Eingriff mit den festen Anschlägen kommen können.Another step rotary switch with snap-in resilience is known, for example, from DE-OS 24 03 565. There the ends of the return spring are bent radially outward and the webs formed in this way act with the stop pins fixed in the housing, while the part further inside with the The stops of the rotor interacts. The stop pins of the housing have a different one here radial distance than the stops of the rotor. The webs must therefore have a length such that that they can come into operative connection with both. This results in a certain minimum length of the webs given. These dimensions must be taken into account when designing the switch and also the required functional space must be provided in the housing. This type of rotary switch works also only flawlessly as long as z. B. the return spring is made of relatively strong material so that the radially protruding webs are not so much deflectable that they are out of engagement with the fixed Attacks can come.

Eine Rückholfeder mit einem am einen Ende nach innen abgewinkelten Steg und einem am anderen Ende vorgesehenen parallel zur Drehwelle verlaufenden Endteil ist aus der DE-OS 24 03 959 bekannt. Diese Rückstellfeder ist aber außerhalb des Gehäuses angeordnet. Somit ist auch kein Anschlagbolzen eines Rotors vorhanden, der mit dem Federende zusammenwirken kann. Es besteht bei dieser Ausführung also nicht die Möglichkeit, verschiedene Drehbereiche bereits durch eine andere Anordnung der Anschlagbolzen durchzuführen. Vielmehr muß dort für jeden unterschiedlichen Drehwinkel ein anderes Gehäuse vorgesehen sein, da das Endteil in eine Randaussparung derA return spring with a bar angled inward at one end and one at the other end provided parallel to the rotating shaft end part is known from DE-OS 24 03 959. These The return spring is arranged outside the housing. Thus, no stop bolt is one Rotor available, which can interact with the spring end. So it does not exist in this version the possibility of different rotation ranges by a different arrangement of the stop bolts perform. Rather, a different housing must be provided there for each different angle of rotation be because the end part in an edge recess of the

Gewindebuchse eingreift Der Drehwinkel-Bereich ist dort weiterhin begrenzt durch die flachen Verdrehschutz-Abflachungen der Gewindebuchse.Threaded bushing engages The angle of rotation range is still limited there by the flat anti-twist protection flats the threaded bush.

Nachfolgend sind anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles der Erfindung weitere vorteilhafte Einzelheiten eines derartigen Schalters beschrieben. Es zeigtThe following are based on an embodiment of the invention illustrated in the drawing further advantageous details of such a switch are described. It shows

Fi g. 1 einen Stufendrehschalter von der Seite gemäß dem Schnitt A -B der F i g. 3,Fi g. 1 shows a step rotary switch from the side according to section A -B of FIG . 3,

Fig.2 denselben gemäß dem Schnitt C-D der Fig. 3,FIG. 2 the same according to the section CD of FIG. 3,

F i g. 3 eine Draufsicht bei entnommenem Rotor für 6 Schaltstellungen und dieF i g. 3 shows a plan view with the rotor removed for 6 switching positions and FIG

F i g. 4—6 eine entsprechende Draufsicht für 5,4 und 3 Schaltstellungen. '5F i g. 4-6 a corresponding plan view for 5.4 and 3 switch positions. '5

Mit 1 ist ein Gehäuse bezeichnet, das aus Gehäusedeckel 2, Gehäusewandung 3 und einer am Gehäusedekkel 2 angeformten Gewindebuchse 4 besteht Als Gehäusematerial dient zweckmäßig Zinkdruckguß oder bei geringerer mechanischer Belastung ein geeigneter Kunststoff.1 with a housing is referred to, which consists of housing cover 2, housing wall 3 and an integrally formed on the housing cover 2 threaded bushing 4 consists as The housing material is suitably die-cast zinc or, if there is less mechanical stress, a suitable one Plastic.

Die Gewindebuchse 4 hat nach innen einen Lagerkranz 5, dessen Stirnseite als Lagerfläche für einen Rotor 6 dient Letzterer ist auf einer in der Gewindebuchse 4 drehbar gelagerter Drehwelle 7 verdrehungssicher und z. B. durch Aufpressen befestigtThe threaded bushing 4 has a bearing ring 5 on the inside, the end face of which is used as a bearing surface for a rotor 6 is used. The latter is on a rotating shaft 7 rotatably mounted in the threaded bushing 4 twist-proof and z. B. attached by pressing

Der Rotor 6 besitzt wie F i g. 1 zeigt zwei senkrecht zur Drehwelle verlaufende Bohrungen, in der eine Druckfeder 8 und eine Rastkugel 9 geführt sind. Letztere drückt gegen die Innenwand der Gehäusewandung 3.The rotor 6 has as FIG. 1 shows two bores running perpendicular to the rotating shaft, in which one Compression spring 8 and a locking ball 9 are guided. The latter presses against the inner wall of the housing wall 3.

Zwischen Rotor 6 und Gehäusedeckel 2 ist eine aus wenigen, z. B. 1 '/2—3, Windungen bestehende Rückstellfeder 10 angeordnet Deren Enden sind zunächst mit einem radial nach innen ragenden Steg 11 und anschließend mit einem axial zur Drehwelle 7 verlaufenden Endteil 12 versehen. Letztere greifen in einem um die Drehwelle 7 angeordneten Schlitz 13 ein, der in einem wenigstens einem dem Rastschritt eines Rastwerkes für den Rotor 6 und die Drehwelle 7 to entsprechenden Drehwinkel angepaßten Abschnitt kreisförmig um die Drehwelle 7 angeordnet ist Der Abstand der axialen Endteile 12 voneinander entspricht etwa der Schlitzlänge. Die Schlitztiefe kann größer sein als die Dicke des Gehäusedeckels 2 und der Schlitz ist dann so angeordnet, daß er noch innerhalb der Wandstärke der Gewindebuchse 4 verläuft.Between the rotor 6 and the housing cover 2 is one of a few, for. B. 1 '/ 2-3, coils of existing return spring 10 arranged whose ends are initially provided with a radially inwardly projecting web 11 and then provided with an end part 12 extending axially to the rotating shaft 7. The latter take hold a arranged around the rotary shaft 7 slot 13, which in at least one of the latching step of a Rastwerkes for the rotor 6 and the rotating shaft 7 to corresponding angle of rotation adapted section is arranged circularly around the rotary shaft 7. The distance between the axial end parts 12 corresponds to one another about the length of the slot. The slot depth can be greater than the thickness of the housing cover 2 and the slot then arranged so that it still runs within the wall thickness of the threaded bushing 4.

An der zum Gehäusedeckel 2 weisenden Oberfläche des Rotors 6 sind zwei Anschlagbolzen 14 und 15 angebracht, z. B. mit angeformt oder eingepreßt, die mit ³⁽⁾ je einem radialen Steg 11 der Rückstellfeder 10 zusammenwirken können.On the surface of the rotor 6 facing the housing cover 2, two stop bolts 14 and 15 are attached, e.g. B. molded or pressed in, which can interact with ^{3 ()} each with a radial web 11 of the return spring 10.

Zur Erzeugung der Raststellungen des Stufendrehschalters ist die Innenwand der Gehäusewandung 3 mit mehreren Rastnuten 16 versehen, in die beim Drehen des Rotors 6 die Rastkugeln 9 einschnappen können. Beidseitig der letzten Rastnuten 16 ist die Gehäusewandung 3 glatt, d. h. nicht mit Vertiefungen versehen, so daß keine Rastung mehr eintreten kann.To generate the latching positions of the step rotary switch, the inner wall of the housing wall 3 is with several locking grooves 16 are provided into which the locking balls 9 can snap when the rotor 6 is rotated. On both sides of the last locking grooves 16, the housing wall 3 is smooth, d. H. not indented, like that that no more detent can occur.

Wie in der F i g. 2 gezeigt ist in der in der Zeichnung oberen Fläche des Rotors 6 wenigstens eine AussparungAs in FIG. 2 is shown in the in the drawing upper surface of the rotor 6 at least one recess

18 für eine Isolierhülse 19 vorgesehen. Die Isolierhülse18 provided for an insulating sleeve 19. The insulating sleeve

19 dient zur Aufnahme einer Kontaktbüchse 20, die mittels einer Feder 21 nach oben gegen eine nicht dargestellte und zugleich gegebenenfalls den Gehäuseboden bildende Schaltkontaktplatte drücken kann. Letztere kann durch Ansätze 22 in ihrer Lage fixiert und mittels der an diese angeformten Fortsätze 23 befestigt werden.19 is used to accommodate a contact socket 20, which by means of a spring 21 up against a not shown and at the same time, if necessary, the housing bottom forming switch contact plate can press. The latter can be fixed in its position by attachments 22 and attached by means of the projections 23 molded onto them will.

Zweckmäßig kann noch zur Drehbereichsbegrenzung zwischen Rotor 6 bzw. Rückstellfeder 10 und Gehäusedeckel 2 eine Anschlagscheibe 24 mit vorzugsweise radialen Anschlagkanten 25 und 26 für die Ahschlagbolzen 14, 15 vorgesehen sein. Zur verdrehungssicheren Halterung und gegebenenfalls zum Einlegen in verschiedenen Winkellagen ist die AnschJagscheibe 24 mit einem Vorsprung 27 versehen, der in eine der Rastnuten 16 eingreift so daß dadurch seine Lage fixiert istAppropriately, to limit the range of rotation between rotor 6 or return spring 10 and housing cover 2 a stop disk 24 with preferably radial stop edges 25 and 26 for the strike bolts 14, 15 may be provided. For anti-twist mounting and, if necessary, for inserting in different ones Angular positions the AnschJagscheibe 24 is provided with a projection 27 which is in one of the locking grooves 16 engages so that its position is thereby fixed

Die Wirkungsweise des in der Fig.3 dargestellten erfindungsgemäßen Stufendrehschalters ist folgende:The mode of operation of the shown in Fig.3 The rotary step switch according to the invention is the following:

Die Gehäusewandung 3 besitzt an diagonal gegenüberliegenden Stellen je vier im Abstand eines Schaltschrittes des Schalters angebrachte Rastnuten 16. Die Rastkugeln 9 befinden sich in der im Uhrzeigersinn gesehenen rechten Endraststellung. Dabei befindet sich der Anschlagbolzen 14 im Bereich des linken radialen Steges 11 und liegt vorzugsweise noch nicht an diesem an. Wird nun die Drehwelle 7 in der in der Zeichnung dargestellten Sicht nach rechts gedreht so rasten die Rastkugeln 9 aus der Rastnut 16 auf die glatte Innenwand der Gehäusewandung 3. Zugleich drückt der Anschlagbolzen 14 gegen den in der Zeichnung oberen radialen Steg 11 und bewegt diesen im Uhrzeigersinn. Dadurch wird auch dessen axiales Endteil 12 im Schlitz 13 nach rechts gedreht und die Rückstellfeder 10 wird gespannt bzw. stärker gespannt falls die Endteile 12 unter Vorspannung der Rückstellfeder 10 in den Schlitz 13 eingesetzt sind. Die Rechtsdrehung wird begrenzt durch das Anschlagen des Anschlagbolzens 15 an die Anschlagkante 25 der Anschlagscheibe 24. Läßt man nun die Drehwelle 7 los, dann wird diese durch die Kraft der Rückstellfeder 10 in die Ausgangslage zurückgedreht In bekannter Weise kann also in der nicht rastenden Schalterstellung z. B. ein Prüfkontakt oder dergleichen geschlossen werden.The housing wall 3 has four at diagonally opposite points at a distance of one Switching step of the switch attached locking grooves 16. The locking balls 9 are in the clockwise direction seen right end locking position. The stop pin 14 is located in the area of the left radial Web 11 and is preferably not yet on this at. If the rotating shaft 7 is now rotated to the right in the view shown in the drawing, they will lock Locking balls 9 from the locking groove 16 onto the smooth inner wall of the housing wall 3. At the same time, the presses Stop pin 14 against the upper radial web 11 in the drawing and moves it clockwise. As a result, its axial end part 12 is rotated to the right in the slot 13 and the return spring 10 becomes tensioned or more tensioned if the end parts 12 are pretensioned by the return spring 10 in the slot 13 are used. The clockwise rotation is limited by the impact of the stop pin 15 on the Stop edge 25 of stop disk 24. If you now let go of rotary shaft 7, then this is due to the force the return spring 10 rotated back to the starting position In a known manner, so in the not latching switch position z. B. a test contact or such as are closed.

Wird die Drehwelle 7 jetzt nach links gedreht dann durchlaufen die Rastkugeln 9 nacheinander die übrigen drei Rastnuten 16 und gleiten anschließend in der anderen Endstellung auf die glatte Wand der Gehäusewandung 3. Gleichzeitig schlägt der Anschlagbolzen 15 am unteren radialen Steg 11 an und spannt die Rückstellfeder 10, der Anschlagbolzen 14 trifft auf die obere Rastkante 26 der Anschlagscheibe 24 und nach Loslassen der Drehwelle 7 rasten die Rastkugeln 9 in die letzten Rastnuten 16. Dieser Stufendrehschalter besitzt daher sechs Schaltstellungen, nämlich vier Rast-Schaltstellungen und an beiden Drehbereichsenden je eine nicht rastende Schaltstellung.If the rotating shaft 7 is now turned to the left, the locking balls 9 pass through the remaining three locking grooves 16 one after the other and then slide in the other end position onto the smooth wall of the housing wall 3.Simultaneously, the stop pin 15 strikes the lower radial web 11 and tensions the return spring 10 , the stop pin 14 hits the upper locking edge 26 of the stop disk 24 and after releasing the rotating shaft 7, the locking balls 9 lock into the last locking grooves 16. This step rotary switch therefore has six switching positions, namely four locking switching positions and one non-locking switching position at both ends of the rotation range .

In der Fig.4 ist ein Stufendrehschalter mit drei Rastnuten 16 mit gleichem Drehwinkelabstand wie in Fig.3 dargestellt und die Anschlagkanten 25, 26 der Anschlagscheibe 24 sind entsprechend weiter voneinander entfernt. Gleichzeitig sind die Anschlagbolzen 14,15 entsprechend näher aneinandergerückt, so daß die Drehbereichsbegrenzung eher einsetzt. Dieser Schalter hat daher insgesamt fünf Schaltstellungen mit drei rastenden und zwei nicht rastenden Schaltstellungen. Um einen Rotor 6 für Schalter mit verschiedener Anzahl von Schaltstellungen anwenden zu können, können zweckmäßig an der dem Gehäusedeckel 2 zugewandten Seite des Rotors 6 im Winkelabstand der Rastung versetzte Bohrungen vorgesehen sein, in die die Anschlagbolzen 14,15 je nach der gewünschten Zahl von Schaltstellungen z. B. eingepreßt werden können.In Fig.4 is a rotary switch with three Latching grooves 16 with the same angle of rotation spacing as shown in Figure 3 and the stop edges 25, 26 of the Stop washers 24 are correspondingly further away from one another. At the same time, the stop bolts 14,15 accordingly moved closer together, so that the rotation range limitation starts sooner. This switch therefore has a total of five switch positions with three latching and two non-latching switch positions. In order to be able to use a rotor 6 for switches with different numbers of switch positions, can expediently on the side of the rotor 6 facing the housing cover 2 at the angular distance Latching offset bores may be provided in which the stop bolts 14,15 depending on the desired number of switching positions z. B. can be pressed.

Die Fig.5 zeigt einen Stufendrehschalter mit zwei Rastnuten 16, also entsprechend vier Schaltstellungen,The Fig.5 shows a rotary switch with two Locking grooves 16, i.e. corresponding to four switching positions,

wovon zwei rastend und zwei nicht rastend sind, und die Fig. 6 schließlich zeigt einen solchen mit nur einer Rastnut 16, also nur einer rastenden und zwei nicht rastenden Schaltstellungen.of which two are latching and two are not latching, and finally FIG. 6 shows one with only one Locking groove 16, so only one locking and two non-locking switch positions.

Durch die Anordnung der axialen Endteile 12 der Rückstellfeder 10 kann die radiale Länge der radialen Stege 11 sehr kurz gehalten werden, da z.B. die Anschlagbolzen 14,15 in deren Bereich die Rückstellfeder 10 betätigen können. Man kann daher auf diese Weise eine sehr gedrängte Bauweise eines derartigen ausgeführten Stufendrehschalters erreichen.Due to the arrangement of the axial end parts 12 of the return spring 10, the radial length of the radial Bars 11 are kept very short, as e.g. the stop bolts 14, 15 in their area the return spring 10 can operate. You can therefore in this way a very compact design of such a Reach executed rotary switch.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

ί. Step rotary switch with a housing, a attached to a rotating shaft and having a stepped locking mechanism and a rotor between one Housing cover and the rotor arranged, surrounding the rotating shaft and as a helical spring trained return spring, which the rotating shaft from the provided at both ends of the rotation range last switch position to the penultimate switch position, which is also the last latching position, resets, with the spring ends bent radially Have webs which, viewed in the circumferential direction, are spaced apart from one another and in each case an end part running parallel to the rotating shaft to each of which has a fixed stop is assigned in such a way that in the last latching position a movable with the rotor Stop rests against one of the webs or is at least in the immediate vicinity of the same and when the rotary shaft is operated in the last switch position, the movable stop via the relevant spring end tensions the helical spring, whose connected to the other web End part rests against the associated stationary stop, characterized in that the Web (11) protrude radially inward and the end parts (12) in one on the inside of the housing cover (2) engage the slot (13) provided and running in the circumferential direction around the rotary shaft (7), the length of which extends approximately over an angle of rotation corresponding to a switching step

2. Switch according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the return spring (10) corresponds approximately to the inner diameter of the switch housing (1)

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that the housing cover (2) has a Threaded bushing (4) is formed and the slot (13) is deeper than the thickness of the housing cover (2) and is arranged on a circular ring section with a diameter such that the slot (13) runs within the wall thickness of the threaded bushing (4).

4. Switch according to one of claims 1 to 3, «characterized in that between the return spring (10) and housing cover (2) or return spring (10) and rotor (6) in a manner known per se non-rotating and, if necessary, usable in different positions, limiting the range of rotation Stop disk (24) is provided for stop bolts (14, 15) designed as movable stops.

5. Switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the rotor (6) on the side facing the housing cover (2) several bores arranged at the angular distance of the locking steps for inserting the with the associated web (11) of the return spring (10 ) interacting stop bolts (14, 15) serving as a stop are provided. ^b0