DE3220190C2 - Schnappschalter - Google Patents

Abstract

Schnappschalter mit einem beweglichen Schaltarm, mit zwei Kontaktstücke tragenden Halteteilen, die unmittelbar auf einer Lagerplatte im vorgegebenen Abstand zueinander befestigt sind, einem Schaltarm und einem Betätigungsschaltelement. Schaltarm und Betätigungsschaltelement sind vom gleichen Halteteil gelagert, wobei zwischen Schaltarm und Betätigungselement eine erste Vorspannungsfeder und zwischen dem lagernden Halteteil und dem Betätigungsschaltelement eine zweite Vorspannungsfeder wirksam sind. Die Positionierung der Halteteile auf der Lagerplatte ist so getroffen, daß das Betätigungsschaltelement in einem Randbereich übersteht und an dieser Stelle die Lagerplatte beidseitig zur Aufnahme auch quer einwirkender Schaltkräfte überdeckt.

Description

a) dasJ3etätigungs-Schaltelement(10)istaneinem Häteieil (7) schwenkbar gelagert, welches gleichzeitig der Schwenkliigerung des Schaltarms (8) dient und an dem das Betätigungs-Schaltelement im eingeschalteten Zustand anliegt,

b) es ist eine zusätzliche auf das Betätigungs-Schaltelement (tO) einwirkende Druckfeder (13) vorgesehen, die sich an dem Halteteil (7) für die Lagerung des Schaltarms und des Betätigungs-Schaitelements (10) sowie am Betätigungs- Schaltelement abstützt und die Anlage des Schaltarms (8) in der Ruhezustands-Übertotpunktposition an seinem lagernden Halteteil (7) zusätzlich unterstützt,

c) das Betätigungs-Schalte..:n;ii;nt (10) hintergreift mit mindestens einem zu seiner Lagerstelle beabstandeten Vorsprung (Il 2a, 12b) auch die Rückseite der Leiterplatte (II) am Leiterplattenrand.

40

2. Schnappschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigiungs-Schaltelement (10) lagernde Halteteil (7) eine Z Form aufweist, dessen erster Schenkel (7b) den Faßteil (iObj des im wesentlichen L-förmigen Bctätigungs-Schaltelements lagert und dessen zweiter Schenkel (7a) den Schaltarm (8) lagert, an dem die an einem zum Fußteil (106; beabstandetcn Schenkel (10a) des Betätigungs-Schaltelements angelenkte Vorspannungsfeder (9) angreift.

Die Erfindung geht aus von einem Schnappschalter nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein Schnappschalter dieser Art ist bekannt (DE-OS 28 02 133); seine Halteteile mit stationären Kontaktütücken sind unmittelbar auf der gegebenenfalls ergänzend mit zusätzlichen Schaltungselementen bestücken Fläche einer La- ω gerplätte, Printplatte, einer gedruck [en Schältung ö. dgl. aufgesetzt. Diese Halteteile dienen auch der Lagerung des vorzugsweise aus einem federnd metallischen Material bestehenden Schaltarms, der si<:h an einem größeren Halteteil gegen den Druck einer mit einem durch äußere Einwirkung bewegbaren B<::tätigungsschaltelemcnt verbundenen Feder abstützt. Die Slellbewegungcn des Bctätigungsschiiltclcmcnls übertragen sich über die Feder auf den Schaltarm, der hierdurch aus einer Obertotpunkt-Ruheposition in Anlage an eines der Halteteile in seine aktive Schaltposition verschwenkbar ist

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel des bekannten Schnappschalters ist das der äußeren Einwirkung ausgesetzte Betätigungsschaltelement gesondert über eine Drehzapfenverbindung, bei der schlüsseüochähnlich eine Rastnase einen Formschluß mit der Lage.platte bewirkt, an dieser gelagert und erstreckt sich mit einem äußeren Randbereich soweit über den Lagerplattenrand, daß durch Einwirkung an dieser Stelle die Schaltannbewegung bewirkt werden kann.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des bekannten Schnappschalters befinden sich sämtliche Schalterelemente auf einer Seite der tragenden Lagerplatte, und das Beiätigungsschaltelement ist an dem Halteteil mit stationärem Gegenkontaktstück gelagert, an welchem der am anderen Halteteil gelagerte Schaltarm in seiner aktiven Schaltposition zur Anlage gelangt

Bei dem bekannten Schnappschalter kann als nachteilig angesehen werden, daß die äußere Einwirkung auf das Betätigungsschaltelement im wesentlichen nur in der Richtung erfolgen kann und aus baulichen Gründen nur zulässig ist, in welcher sich das Betätigungsschaltelement dann auch zur Bewirkung der Umschaltung des Schaltarms selbst bewegen muß, da aus anderen Richtungen einwirkende Kräfte das Betätigungsschaltelement aus seiner Lagerung abkippen könnten. Außerdem läßt der bekannte Schnappschalter eine Umkehrung der Ruheposition des Schaltarms nicht zu, da die lediglich eine vorhandene, sich zwischen dem Schaltarm und dem Betätigungsschaltelement befindende, als Zugfeder ausgebildete Vorspannungsfeder und die aus den verschiedenen Hebelanordnungen und Lagerungen gebildete Schaltmechanik die Ruheposition nur dann als stationäre Ausgangsposition, beispielsweise in der ausgeschalteten Stellung des Schalters, zulassen, wenn diese Position gleichzeitig die Übertotpunktposition des Schaltarms darstellt. Zwei stabile Übertotpunktpositionen in den jeweiligen Schaltendstellungen erfordern auch in Gegenrichtung wirksame äußere Verstellbewegungen und sind im übrigen dann, wenn das Betätigungsschaltelement bügeiförmig mit Lagerung am Halteteil unten ausgebildet ist, nicht zu erreichen.

Bei einem Mikroschalter ist es ferner bekannt (DE-GM 17 32 974), ein einziges Stanzteil mit ausgestanzten Zungen aus einem federnden Material vorzusehen, welches gleichzeitig Schaltarm, Federteilelement zur Erzielung von zwei stabilen Übertotpunktpositionen und Betätigungsschaltelement ist und bei dem eine innere Druckfeder zwischen einer Mitelzunge und einem gegenüber dieser durch die Ausstanzungen verschwenkbaren, kontakttragenden Mittelteil angeordnet ist. Das Stanzteil ist einseitig eingespannt, wobei eine weitere Druckfeder auf die Mittelzunge so einwirkt, daß deren Endlage festgelegt ist. Die Einstückigkeit der gesamten Schaltmechanik als flaches, federndes Bandmaterial läßt eine direkte Montage auf einer Leiterplatte nicht zu, da die Schaltbewegung in diesem Fall gegen die Leiterplatte erfolgen würde. Durch die Anordnung zusätzlicher Halteteile, die für diesen Fall nötig wären und ergänzend auch noch die beiden Kontaktstücke getrennt lagern müßten, wird der Aufbau eines solchen Schalters zu kompliziert.

Jedenfalls ist es aus diesem Schalter (DE-GM 17 32 974) und aus einer weiteren bekannten Schaltvorrichtung (DE-OS 22 57 306) bckiinni, bei Schaltern zwei

Federn anzuordnen, wobei eine der Federn als zusätzliche Vorspannungsfeder dient, die ausschließlich am Betätigungsglied angreift und dieses in eine Ruhestellung bringt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schalter der eingangs genannten Art (DE-OS 28 02 133) so weiterzubilden, daß sichergestellt ist, daß bei Vermeidung von Fehlauslösungen die mechanisch störungsfreie Betätigung des Schalters auch in Querrichtung zur Bewegungsebene des Betätigungsschaltelements und des Schaltarms möglich ist.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß bei Beibehaltung von Teilen der grundsätzlichen Schaltkinematik des bekannten Schalters das Betätigungsschaltelement so sicher gelagert und fixiert ist, daß die Umschaltung in die andere Schaltposition durch eine in Querrichtung zum Beiatigungssehaitelenicni und zum Schaltarm verlaufende Verschieb !bewegung möglich ist, bei der, etwa durch ein sich erweiterndes, der Verschiebung unterworfenes Teil auf das Betätigungsschaltelement neben der Druckwirkung in Schaltrichtung auch eine erhebliche, auf die Reibungseinwirkung zurückzuführende Mitnahmewirkung in der Querrichtung ausgeübt wird Dennoch kippt das Betätigungsschaltelement nicht ab, sondern wird durch die realisierte Lagerung, die einer Dreipunktbefestigung ähnelt, in jeder Endposition und in den Obergangsbewegungen sicher festgehalten, da einmal der Fußpunkt des Betätigungselements an einem Halteteil schwenkbar gelagert ist, die auf den Schaltarm einwirkende Vorspannungsfeder das Betätigungsschalteiement in diese CnkwanMuireninn häneifjzieht und durch das Hintsr^reifcn des Leiterplattenrands durch Teile des Betätigungsschaltelements eine zusätzliche sichere Führung erzielt wird.

Da das Betätigungsschaltelement beidseitig, vom Leiterplattenrand ausgehend, mit Teilen an der Leiterplatte anliegt, diese also mit einem Schlitz rittlings umfaßt, wird durch die die Ruheposition bestimmende, zwischen dem Betätigungselement und dem dieses lagernden Halteteil angeordnete zusätzliche Druckfeder sichergestellt, daß auch bei rauhem Gebrauch — der Schnappschalter eignet sich bevorzugt für Anwendung bei Elektrohandgeräten wie Hefter, Tacker u. dgl. — und bei evtl. in den Bereich der Schaltbewegung eindringende Verunreinigungen die bewegungen des Betätigurigsschaltelements und damit des Schalters ungehindert und störungsfrei erfolgen können. Dies ist beispielsweise bei einem Tacker von besonderer Bedeutung, da ungewollte Auslösungen zu erheblichen Verletzungen führen können, es also erforderlich ist, daß das Betätigungsschalteiement völlig in seinen Ausgangszustand zurückgeführt wird, in welchem der Schaltarm durch die in diesem Fall eindeutige Übertotpunktposition gegen Prellen oder Fehlauslösungen gesichert ist

Durch die rittlings mögliche, also beidseitige Umfassung des Leiterplattenrands durch das Betätigungs-Schaltelement wird ferner die Schaltfunktion verbessert, da der die Leiterplatte einfassende Schlitz durch Anschlag des Leiterplattenrands am Schlitzgrund mindestens in der Aufgangsposition einen sicheren Anschlag für das Betätigungs-Schaltelement bildet und im übrigen durch die definierte Lagerung des Fußteils des Betätigungs-Schaltelements am Halteteil auch ein Überdrücken in der Einschaltrichtung nicht möglich ist, da sich das Betätigungs-Schaltelement nur bis zu seinem Halteteil höchstens verschwenken läßt, bevor es an diesem dann zur Anlage gelangt

Die ergänzend auf das Betätigungs-Schaltelement einwirkende Druckfeder sorgt auch dann für die Rückkehr des Betätigungs-Schaltelements in die Ruheposition, wenn die vorher eingenommene, aktive Einschaltposition mit Bezug auf die zwischen Schaltarm und Betätigungs-Schaltelement angeordnete Vorspannungsfeder eine durch diese bewirkte Ob.ertotpunktposition gewesen ist

Durch die im Anspruch 2 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Schnappschalters möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des das Betätigungs-Schaltelement lagernden Halteteils in länglicher Z-Form, wodurch sich das Betätigungs-Schaltelement in der aktiven Einschaltposition im wesentlichen über seine ganze Länge rag an das Halteteil unter Anschlagbildüng anlegen kan;;. Auch hierdurch sind Verkantungen und Fehlbewegungen ausgeschlossen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf den Schnappschalter mit seiner Lagerplatte und

F i g. 2 eine Ansicht des Schnappschalters mit Lagerplatte von unten.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In den Fig. 1 und 2 ist die Lagerplatte für den Schnappschalter mit 1 bezeichnet; sie kai.n eine Printplatte sein, eine gedruckte Schaltung oder ein sonstiges flächiges tragendes Element, welches gleichzeitig auch mi. anderen elektrischen oder elektronischen Bauelementen bestückt werden kann, wie sie lediglich beispielsweise in F i g. 1 angedeutet und mit 2 bezeichnet sind; die Darstellung der F i g. 1 zeigt die Bauelementenseite der Lagerplatte, während die F i g. 2 die Rückseite mit den in diesem Fall kupferkaschierten Leitungsbahnen 3 darstellt.

Der Schnappschalter 4 ist randseitig an der Lagerplatte angeordnet, und zwar hier speziell angrenzend an einen in etwa rechteckförmigen Ausschnitt 5 der Leiterplatte und teilweise in diesen hineinragend. Das Ausfiihrungsbeispiel des Schnappschalters, wie in den F i g. 1 und ? gezeigt, ist in vielem dem eingangs genannten bekannten Schnappschalter entsprechend der DE-OS 28 02 133 vergleichbar; d. h. es ist ein erstes Halteteil 6 und ein zweites Halteteil 7 vorgesehen, die im Abstand zueinander angeordnet sind und zwischen denen der Schaltarm 8 mit seinem Kontaktstück 8a die Schaltbewegung durchführt. Die Halteteile 6 und 7 sind jeweils für sich auf der Lagerplatte 1 befestigt; zur Befestigung verfügen die Halteteile unten über Verlängerungen, die in Bohrungen der Lagerplatte 1 eingreifen, so daß die Lagerplatte mit den zum Schnappschalter gehörenden Bauelementen genauso bestückt werden kann wie mit den anderen Bauelementen, die sonstige Funktionen betreffen. Die endgültige Befestigung der Halteteile kann dann auf der Rückseite durch eine entsprechende Tauchlötung erfolgen, wodurch sich gleichzeitig eine

elektrische Verbindung zu den Leiterbahnen 3 in der gewünschten Weise ergibt. Die Bauart des Schnappschalters ist daher grundsätzlich offen und die Lagerplatte ist gleichzeitig eine Art Gehäusebestandteil für den Schalter selbst Der Aufbau des Schalters vervollständigt sich schließlich noch durch eine Vorspannungsfeder 9 und das einer äußeren Stellbewegung unterworfene Betätigungsschaltelement 10.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Form der stationären, unmittelbar auf der Lagerplatte befestigten Halteteile so getroffen, daß sie jeweils mindestens eine beispielsweise rechtwinklige Abbiegung aufweisen, so daß sich jeweils zwei Schenkel ergeben, die vorzugsweise beide mit entsprechenden Verlängerungen durch Bohrungen der Lagerplatte geführt sind, wodurch sich eine sichere Verankerung ergibt.

Der Zusammenbau und das Zusammenwirken der einzelnen Schaltelemente des Schnappschalters ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiei so getroffen, daß das erste stationäre Halteteil 6 gebildet ist aus zwei kleineren Schenkelteilen und dem Kontaktstück 8a des am größeren Halteteil in der Ruheposition anliegenden Schaltarms gegenüberliegt. Das größere Halteteil verfügt über eine angenäherte Z-Form, wobei die obere schenkelartige Abbiegung Ta einen mittleren durchgehenden, in der Zeichnung nicht erkennbaren Schlitz aufweist, durch welchen die Vorspannungsfeder 9, die weiter unten am Schaltarm befestigt ist, geführt ist und mit ihrem anderen Ende an dem kürzeren Schenkel 10a des rechtwinklig abgebogenen Betätigungsschaltelements 10 festgemacht ist Durch diese Vorspannungsfeder wird einerseits das Betätigungsschaltelement nach unten, d. h. in der Zeichenebene nach links auf seiner Lager- und Verbindungsbereich mit dem anderen, in der entgegengesetzten Richtung abgebogenen Schenkel 76 des größeren Halteteils 7 gezogen, wobei die Gegenkraft der Feder, die sich ζαϊ den Schsitsrn? S süswirkt diesen in Richtung auf seine Schwenklagerung am oberen abgebogenen Schenkel 7a des Halteteils 7 preßt Die Schwenklagerung dieses, aus einem geeigneten steifen Federmaterial bestehenden Schaltarms 8 ist so getroffen, wie bei dem vorn erwähnten bekannten Schalter, so daß hierauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht.

Am unteren Schenkel 76 des Halteteils 7 ist der längere Fußteil 106 des Betätigungsschaltelements 10 mittels einer Verlängerung oder Nase 11 gelagert, die eine Bohrung oder Durchbrechung im Schenkel 76 durchdringt Einen e.sten Halt gegen Verkippen findet das Betätigungsschaltelement 10 dadurch, daß an die Nase 11 beidseitig angrenzende flächige Teile unter der Wirkung der Vorspannungsfeder 8 an entsprechende flächige Teilbereiche des abgebogenen Schenkels 76 des Halteteils 7 angepreßt werden; dabei verfügt das Betätigungsschaltelement 10 in seinem oberen Bereich über mindestens einen weiteren Haltevorsprung 12a, 126, der. wie die Darstellung der F i g. 2 zeigt die Rückseite der Lagerplatte 1 hintergreift mit anderen Worten, da das Betätigungsschaltelement 10 randseitig bzw. angrenzend an einen Ausschnitt 5 der Lagerplatte 1 ange- ordnet ist kann diese Lagerplatte 1 in eine horizontale Schlitzöffnung eingreifen, die zwischen den Teilen 10a, 106 des Betätigungsschaltelements gebildet sind, weiche sich auf der Bauteilefläche befinden und den Teilen oder Ansätzen 12a, 126, die auf der Leiterbahnseite, diese es überdeckend, angeordnet sind.

In der Darstellung der F i g. 1 ist Schaltarm und Betätigungsschaltelement in der Ruheposition gezeichnet in welche das Betätigungsschaltelement dadurch unter Federvorspannung gedrückt wird, daß noch eine zweite Vorspannungsfeder, nämlich hier eine Druckfeder 13 > vorgesehen ist, die zwischen dem Halteteil 7 und der inneren Fläche des hier angrenzenden Betätigungs- , schaltelements angeordnet ist; zur besseren Lagerung und Verankerung der Druckfeder 13 kann diese mit einem Teilbereich noch in eine entsprechende Bohrung 14 im Körper des Betätigungsschaltelements eingeführt sein. In der Darstellung der F i g. I ist der Schnappschalter in der geöffneten Ruhepoüition gezeigt, wobei das Betätigungsschaltelement durch die Druckfeder 13 vom größeren Halteteil 7 entfernt gehalten wird, an welchem das Schaltelement aber auch gelagert ist. Durch die An- ' lenkung der Vorspannungs-Zugfeder 9 im unteren, zur Lagerung des Schaltarms 8 abgewandten Teilbereich desselben und am kürzeren Schenkel 10a des Betätigungsschaltelements wird der Schaltarm an das Halteten 7 in Anlage gepreßt genaiien und erfährt eine schlagartige Umschaltung zur Anlage an das gegenüberliegende Halteteil 6 und zur entsprechenden Kontaktgabe dann, wenn auf das Betätigungsschaltelement 10 eine Kraft entsprechend der Pfeilrichtung A zur Einwirkung gebracht wird. Das Betätigungsschaltelement liegt dann eng am größeren Halteteil 7 an und verlagert den Anlenkungspunkt der Feder an seinem kürzeren Schenkel 10a in der Zeichenebene so weit nach oben, daß d'L* Schaltarm in seiner aktiven Schaltposition gezogen wird, wobei die Feder 9 im Zwischenschlitz des oberen kurzen Bügels 7a des Halteteils 7 gleitet Bei , Beendigung der Krafteinwirkung entsprechend dem Pfeil A kehrt das Betätigungsschaltelement 10 in die in der Fig. 1 gezeigte geöffnete Position zurück und nimmt den Schaltarm zur Anlage an das größere Halteteil mit, und zwar unter der stärkeren Einwirkung der Druckfeder 13, obwohl die aktive Schaltposition bei dem dargestellten A.usführungsbeispie! einer stabilen Übertotpunktposition des Schaltarms entsprechen würde.

Durch die beidseitige Umfassung der Lagerplatte 1 durch das Betätigungsschaltelement im Rand- oder Ausschnittsbereich der Lagerplatte ergibt sich, daß die zur Bewirkung der Schaltbewegung erforderliche äußere Einwirkung auch dadurch auf das Betätigungsschaltelement übertragen werden kann, daß sich ein Hebel oder ein sonstiges, in der Zeichnung nicht dargestelltes Schaltteil normal, also senkrecht, wie in F i g. 2 bei 15 angedeutet zum Betätigungsschaltelement und zu der Richtung seiner Stellbewegung in Anlage an dieses verschiebt Der Hebel kann in dem Ausschnitt der Lagerplatte gleiten und sich allmählich verdicken, also senkrecht zur Zeichenebene eine allmählich ansteigende schiefe Ebene bilden, so daß das Betätigungsschaltelement aus seiner ursprünglichen Ruheposition, in welcher es am weitesten in die Lagerplattenöffnung 5 hineinragt verdrängt wird, wodurch es zum Umschalten in die aktive Schaltposition schließlich kommt Diese Einwirkung durch den äußeren Schalthebel ergibt wie ohne weiteres einzusehen, eine senkrecht zur Zeichenebene wirkende zusätzliche Kraftkomponente (hervorgerufen durch die Reibeinwirkung zwischen Schalthebel und Betätigungsschaltelement 10) die danach trachtet das Schaltelement aus seiner Lagerung abzukippen; dies wird verhindert durch die beidseitige Hintergreifung der Lagerplatte 1 durch das Schaltelement

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Schnappschalter mit einem beweglichen Schaltann mit mindestens einem Kontaktstück, mit minde- stens einem im Bereich der Schaltarmbewegung angeordneten stationären Kontaktstück, einem einer äußeren Schalteinwirkung ausgesetzten und sich auf der Vorderseite einer Leiterplatte erstreckenden und einen über den Leiterplattenrand hinausragenden Abschnitt aufweisenden Beitätigungs-Schaltelement, daß über eine an ihm und am Schaltarm angelenkte Übertotpunkt-Vorspannmngsfeder die Schaltarmbewegung bewirkt, wobei die Kontaktstücke tragende und den Schaltann lagernde Halteteile un- fs mittelbar auf der Vorderseite der Leiterplatte befestigt sind, gekennzeichne t durch die Kombination folgender Maßnahmen