DE3232928A1

DE3232928A1 - Druckknopfschalter

Info

Publication number: DE3232928A1
Application number: DE19823232928
Authority: DE
Inventors: Shigeki Sendai Miyagi Shinomiya
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1981-10-23
Filing date: 1982-09-04
Publication date: 1983-05-05
Also published as: JPS6321071Y2; GB2110472A; JPS5862519U

Description

j Alps Electric Co., Ltd. - 2 1-7 Yukigaya Otsuka-Cho,
Ota-Ku, Tokyo, Japan 145

31.8.1982 IG/wh
G-SW-1382
(WR) Io2 741

Druckknopfschalter ' .··.....-

(Priorität der japanischen Anmeldung, Nr. 157946/81 vom j 23. Oktober 198I) :

Die Erfindung betrifft einen Druckknopfschalter nach dem > Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bereits ein Druckknopfschalter mit einem aus Kunstharz¹ bestehendem Schieber bekannt, der in einem Gehäuse 2 unter ; einer Deckplatte 3 des letzteren verschiebbar gelagert ist i und eine herzkurvenförmige Rastnut la zur Aufnahme eines En- ' des 5a eines Raststiftes 5 aufweist und ein zugehöriges Längsf loch Ib, in welchem das andere Ende 5b dieses Stiftes 5 eingef setzt wird. Der Schieber weist ferner eine Vertiefung Ic zur ! Aufnahme der Rückstellfeder 4 und eine durchgehende Öffnung ; Id auf, die etwa quadratisch im Querschnitt ist und deren j Öffnung la im unteren Bereich die gleiche Breite wie der Durchmesser des Schaltgliedes 6 hat. Diese Öffnung Ib-A verhindert> dass das Schaltglied 6 in der Öffnung Id sich nach links oder;

rechts von selbst bewegen kann, vgl. Figur 1. j

Das Gehäuse 2 aus synthetischem Kunstharz weist eine Stütz- ! kontaktklemme 7 und Pestkontaktklemmen lo,ll links und rechts!

hiervon auf, die Pestkontaktstücke 8,9 haben. Ferner hat das ί Gehäuse 2 einen Gehäusevorsprung 2b mit einem Loch 2a,in wel-j ches das eine Ende 5b des Raststiftes 5 eingesetzt wird."Das ■ Gehäuse hat ferner Ausschnitte 2c, in die Arme 6a des Schalt-| gliedes bzw. Schalthülse 6 eingesetzt werden; ferner Aus- j schnitte 2d, die zur Aufnahme einer Halteplatte 12, an der ! Stift 5 befestigt ist, dient. Eine Deckplatte 3 ist aus einer | Metallplatte ausgestanzt, an den Enden gebogen und weist ;

Klauen oder dgl. 3a an der unteren Stirnseite auf. j Der Raststift 5 hat etwa U-Form, und ein Ende des Stiftes_ be- ■

findet sich in der Rastnut la, das andere Ende ist in der ^: Öffnung 2a des Gehäuses 2 eingesetzt. Das Schaltglied 6 ist etwa würfelförmig und seine Arme 6a erstrecken sich am oberen Ende zur Seite hin, während sein Vorsprung 6c halbsphärisch in Richtung nach unten ausgebildet ist. Ferner ist eine andere Öffnung 6b in der oberen Wand des Schaltgliedes zur Aufnahme einer Schaltfeder 13, die eine Druckfeder ist, vorhanden. Eine bewegliche Kontaktplatte 14 ist von ihrer Mitte her nach aussen armartig abgebogen. Sie hat bewegliche Festkontaktstücke 15_sl6 und wird in ihrer Mitte von der Stützklemme 17 gestützt. Ferner wird diese Platte 14 zur Bodenplatte des Gehäuses 2 hin durch den Vorsprung 6c des Schaltgliedes gedrückt. Wenn das Schaltglied 6 über die Kontaktplatte 14 gleitet, wird der Schalter so betätigt, daß Pestkontaktstück 9 und das bewegliche Kontaktstück 16 in Berührung kommen oder in anderem Falle werden Pestkontaktstücke 8 und 15 zusammengeschaltet.

Dieser Schalter arbeitet folgendermaßen: Der Schieber 1 wird gegen die Wirkung der Rückstellfeder 4 im Sinne der Fig.l von links nach rechts eingerückt. Hierbei schwenkt Schalthülse 6 um die durch die Arme 6a gebildete Achse, da Schalthülse 6 in Kontaktberührung mit dem Rand der Öffnung Id-A an der Unterseite der durchgehenden Öffnung Id des Schiebers 1 liegt. Wenn die Schalthülse 6 verschwenkt wird, gleitet der Vorsprung 6c über die Kontaktplatte 14 und übt auf diese Druck auf. Erreicht der Vorsprung 6c die Stützklemme 7, ist die Schaltfeder 13 maximal zusammengedrückt. Zu diesem Zeitpunkt genügt die kleinste Bewegung des Schiebers,um die Kontaktplatte 14 von der Position an der Stützklemme 7 weiterzubewegen und

die Schaltfeder 13 zu entlasten, mit der Folge, dass Kontaktstück 16 die Kontaktberührung hinsichtlich Kontaktstückes 9 : unterbricht und zwischen Kontaktstücken 15 und 8 ein Kontakt

gebildet wird und zwar schlagartig. Gleichzeitig wird der Schieber 1 in Folge der Stellung des Rastgliedes 5 und der ; herzförmigen Rastnut la in dieser Stellung eingerastet. Wird der Schieber weiter eingerückt, wird der Raststift 5 entrastet; der Schieber 1 und Schalthülse 6 werden unter der Ein-

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wirkung der Rückstellfeder 4 in die Ruhelage zurückgeführt, wobei vorstehende Arbeitsschritte in umgekehrter Reihenfolge j ausgeführt werden: Bewegliches Kontaktstück 15 unterbricht ! den Kontakt zum Pestkontakt stück 8 und die Kontaktstücke 16 | und 9 schliessen einen anderen Stromkreis.

Der bekannte, an sich vorteilhafte Schalter ist aber ver- ^: besserungsbedürftig. Wenn die bewegliche Kontaktplatte 14 schlagartig durch die Schalthülse 6, die sich mit gleicher Geschwindigkeit wie der Schieber 1 bewegt, beaufschlagt wird,; ist die Gleitgeschwindigkeit des Schiebers 1 gleich der Gleitgeschwindigkeit der Schalthülse 6 und die öffnungs- und Schliessgeschwindigkeit der beweglichen Kontaktstücke 15,16, ^: bezogen auf die festen Kontaktstücke 8,9, ändert sich mit

dem Druck, der auf den Schieber 1 ausgeübt wird. ;

Weiter ist zu beachten, daß in der Stellung, in der der Vor- !

sprung 6c der Schalthülse 6 die Stützklemme 7 erreicht, die ^! Wirkrichtung der Schaltfeder 13 unter rechtem Winkel zur Oberfläche der Grundplatte des Gehäuses 2 steht, und andererseits , das Zentrum der beweglichen Kontaktplatte 14 als Einwirkpunkt ^: zur Verfügung steht, d.h. als ein Totpunkt anzusehen ist, wenn Kontaktpunkte (Kontaktstücke) einander zugeschaltet werden sollen. Deshalb ist das Schliessen bzw. Unterbrechen der Kontakte dann verbesserungsbedürftig, wenn das Schaltglied bzw. die Schalthülse sich nahe am Zentrum dieser Platte befindet. In diesem Bereich ist dieses Öffnen/Schliessen der ■ Kontakte noch zu unstabil.

Besonders wenn der Schieber 1 langsam eingerückt wird, wird ; durch diese Instabilität ein Plattern der Kontakte, die in der Regel durch einen Lichtbogen an den Träger verschweisst sind, verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgleichen Schalter die Betriebsfestigkeit des Schalters und seine Lebensdauer zu vergrössern, insbesondere ein Plattern der Kontakte zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen

des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen dargestellt. ; .

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; Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dar-

■ gestellt und wird in folgendem näher erläutert, bei der

allerdings der Gegenstand der Figuren 1 und 2 den Stand der

Technik darstellt. Es zeigen:
5

Pig 1 einen Schnitt durch den Druckknopfschalter in Seitenansicht 1

Fig 2 den Druckknopfschalter, auseinandergebaut und pers- |

pektivisch dargestellt I

Fig 3 einen Schnitt durch den Druckknopfschalter in Sei- j

tenansicht ^:

Fig 4 eine schematische Seitenansicht des Schaltgliedes ' und der beweglichen Kontaktplatte mit benachbarten |

Bauteilen, deren schematische Darstellung !

die Arbeitsweise bzw. Einzelheiten veranschaulichen ,

soll und
Fig 5 einen Schnitt in Seitenansicht durch den Druckknopf- :

schalter gemäß einer anderen Ausfuhrungsform. j

i Insofern in der nachfolgenden Beschreibung auf einzelne Tei-j le des Druckknopfschalters nicht Bezug genommen wird, gilt j sinngemäß die Erläuterung dieser Bauteile bzw. zugehöriger j Bezugsziffer gemäß Figuren 1-2. '

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand
zwischen der Kante (körperliche Randlinie) Id-B. und der

Kante Id-B₀ in der Öffnung Id-B auf der unteren Seite der j <- i

durchgehenden Öffnung Id des Schiebers 1, d.h. die Breite A j in der Gleitrichtung des Schaltgliedes 6, größer als die j Breite B des Schaltgliedes 6. Wenn deshalb das Schaltglied β
in die Öffnung Id-B eingesetzt wird, drückt dieses Schaltgliecj auf die bewegliche Kontaktplatte 14, unter Beibehaltung eines Spaltes S relativ zur Kante Id-B. der Öffnung Id-B wie
in Figur 3 dargestellt.

Dieser Schalter arbeitet folgendermaßen: Bevor der Schieber 1
niedergedrückt wird, befindet sich die Belastungsachse der
Schaltfeder I3 an der Seite der Festkontaktklemme 11 wie in

Figur 3 gezeigt. Der Vorsprung des Schaltgliedes verstellt

die bewegliche Kontaktplatte 14 in Richtung des beweg- _; liehen Kontaktstückes 16, so daß das Kontaktstück 16 einen Kontakt mit dem festen Kontaktstück 9 bildet. Ferner ist das ; Zentrum der durchgehenden öffnung Id in der mittleren Stellung : zwischen dem der Festkontaktklemme 11 und der Stützklemme 7 angeordnet und das Schaltglied 6 kommt in Kontaktberührung mit dem Rand Id-Bp der Öffnung Id-B um den Spalt S in Bezug ; auf die Kante Id-B. zu bilden. In diesem Zustand wird der Schieber 1 gegen die Kraft der Rückstellfeder 4 gedrückt und \ das Schaltglied 6 wird durch die stirnseitige Kante Id-Bp ^; vorgeschoben, d.h. das Schaltglied 6 gleitet und rotiert um ■ die Achse der Arme 6a. Der Vorsprung 6c des Schaltgliedes 6 gleitet dann entlang der beweglichen Kontaktplatte 14 und erreicht die Stützklemme 7, bei welcher die Schaltfeder 13 maximal komprimiert wird. Die Schaltfeder ist eine Druckfeder. Wird der Schieber 1 weiter vorgeschoben, ändert sich die Wirklinie der Schaltfeder 13 in Richtung zur zweiten Festkontaktklemme 8 und die Kontaktplatte 14 schlägt an. Ändert sich die Richtung der Wirk- bzw. Belastungslinie, gleitet das Schaltglied 6 selbsttätig entlang der Kontaktplatte 14 und zwar unabhängig von der Druckkraft des Schiebers 1, weil der Spalt S, bezogen auf die Kante Id-B₁, vorhanden ist. Mit anderen Worten, daß Schaltglied 6 gleitet, von sich aus über einen dem Spalt S gleichen Abstand (mit anderen Worten wird aus der durch die ausgezogene Linie dargestellt Position, in die durch gestrichelte Linie gezeigte Position vgl. Figur 4, verschoben).Ferner ist die Stellung, in der der Vorsprung 6 des Schaltgliedes unmittelbar sich über der Stützklemme 7 befindet, schnell überfahren. Also wird die labile Stellung,in der keine Kraft das bewegliche Kontaktstück gegen einen Festkontakt drückt, schnell überfahren, ohne daß ein

: Flattern auftritt, weil das Schaltglied sofort über diesen . Abstand von der Größe des Spaltes S durch die Antriebskraft aufgrund der Trägheit hinweggleitet, und diese Kraft ist durch, die Bewegung des Wirkgliedes bzw. des Schaltgliedes 6 gegeben.; Es wird die labile mittlere Stellung selbsttätig und glatt

; überfahren, wenn der Schieber 1 verschoben wird. Also kommt j ein bewegliches Kontaktstück 15 in Kontakt mit dem zweiten

Γ " ' —z-fz-^—¹¹

j Festkontaktstück 8 und schaltet den elektrischen Arbeitsgang. Der so eingeschaltete Kreis wird durch den Raststift 5, wie angegeben, eingerastet. Um die Kontakte nunmehr in die Ruhestellung zu überführen, wird Schieber 1 wieder niedergedrückt. Dann erfolgen die Arbeitsschritte in der umgekehrten

^: Richtung und deshalb wird wiederum die labile Stellung glatt überfahren und die Kontaktstücke entsprechend zugeschaltet. Das Verhältnis zwischen der Breite A, der Öffnung Id-B und der Breite B des Schaltgliedes 6 ist so bemessen, daß es der Spalt S, der zwischen ihnen gebildet wird, es möglich macht, einen Winkel für die Belastungs- bzw. Wirklinie für die Schaltfeder 13 zu erreichen, der ausreichend ist, um die bewegliche Kontaktplatte 14 zu schalten, wenn der Vorsprung 6c von der Position gegenüber der Stützklemme 7 abgleitet.

Die Massnahme, den Spalt S vorzusehen, ergibt weitere Vorteile. Wenn der Vorsprung 6c des Schaltgliedes 6 sich der Stützklemme 7 nähert, d.h. wird dann, wenn die Bewegung des Schiebers 1 zeitweilig oder versehentlich in dieser Stellung angehalten wird, dreht bzw. gleitet das Schaltglied selbst aufgrund der ihm inne - wohnenden Trägheit. Ferner werden die Kontaktpunkte, die den Kontaktstücken entsprechen, sogar dann zugeschaltet, wenn der Schieber 1 nur über einen kleinen Abstand verschoben wird, mit anderen Worten, der Abstand, über welchen der Schieber 1 hinwegwandert, kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme, diesen Spalt S vorzusehen, vorteilhaft verringert werden.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figur 5 erläutert, bei dem Kanten Id-C₁ und Id-C₂ in der Mitte der durchgehenden Öffnung Id vorgesehen sind, derart, daß das Schaltglied 6 mit ihnen in Kontaktberührung kommt und eine Wandfläche Id-D wird an der unteren Seite der durchgehenden öffnung Id ausgebildet, mit der die seitliche Wandoberfläche des Schaltgliedes 6 in Kontaktberührung kommt, um die Dreh- und Gleitbewegung zu unterbrechen ι. Die Breite zwischen den Kanten Id-C. und Id-C₂ ist gleich der Breite A zwischen den anderen Kanten Id-B. und Id-B₂ (Kante = körperliche Randlinie) der öffnung Id-B bei der Ausführungsform gemäß Figuren 3-5,wie vorstehend. Wenn das

Schaltglied 6 in eine durchgehende Öffnung ld dieser Ausbildung eingesetzt wird, wird der Abstand L, bezogen auf die Kanten Id-C₁ und Id-C₂ relativ zum Vorsprung 6c des Schaltgliedes 6 verlängert. Deshalb kann der Drehbereich verringert werden, ohne die Notwendigkeit, den Gleitabstand für das Schaltglied 6 zu ändern, mit dem gleichzeitigen Vorteil, daß die Kontaktstücke zuverlässig und betriebssicher zu- bzw. angeschaltet werden und der Schieber 1 über nur kleine Abstände zu verstellen ist.

:

Aus Vorstehendem gehen die Vorteile der Erfindung hervor: Indem der obere Öffnungsbereich der durchgehenden Öffnung, in welcher das Schaltglied eingesetzt wird, in diejenigen Richtungen breiter gestaltet wird, in die das Schaltglied gleitet bzw. sich dreht und in dem ein vorbestimmter Spalt zwischen dem Schaltglied und der Kante (körperliche Randlinie) der Öffnung vorgegeben wird, gleitet bzw. dreht oder verschwenkt sich das Schaltglied als solches von sich aus über : einen vorbestimmten Abstand, der gleich dem Spalt ist. Dies erfolgt unabhängig von dem Stellweg des Schiebers. Der weitere Vorteil besteht darin, daß der labile Punkt gegenüber der Stützklemme glatt und selbsttätig überfahren wird. Man erreicht ein zuverlässiges An- und Zuschalten der Kontaktstücke, besonders schnell und sicher, so daß außer verringerten Abmessungen und verringertem Verschleiss auch die Lebensdauer des Schalters vergrößert wird. Der Stellweg des Schiebers braucht nunmehr lediglich dem Abstand des Spaltes gleichgemacht zu werden.

Claims

Alps Electric Co., Ltd. 31.8.1982 IG/wh

Tokyo, Japan G-SW-1382

Patentansprüche;

Druckknopfschalter, dessen untere Gehäuseplatte eine mit Abstand zu einem oder mehreren, dem Anschluß dienenden Pestkontaktklemmen, angeordnete Stützklemme, sowie eine um letztere herum kippbar gelagerte, bewegliche Kontaktstücke aufweisende Anschlagkontaktplatte abstützt, die bei Verstellung ι eines über einen Schieber beaufschlagten, durch eine Schaltfeder belasteten entlang dieser Platte verschiebbaren Schaltgliedes, wie einer Schalthülse, Pestkontaktstücke dieser Pestkontaktklemmen kontaktiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite bzw. der Durchmesser der das Schaltglied bzw. die Schalthülse (6) aufnehmenden durchgehenden öffnung (Id) des Schiebers(1)

in vorbestimmter Weise größer als der Durchmesser bzw. Brei- ; te (B) des Schaltgliedes bzw. der Schalthülse (6) ist. 15
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anliegen des Schaltgliedes bzw. der Schalthülse (6) an einer Kante (Id-B₁ bzw. Id-B₂) der Öffnung (Id-B) indem der Kontaktplatte (14) zugewandten Bereich der durchgehenden Öffnung (Id) im Schieber (1) ein Spalt (S) vorbestimmter Breite zwischen der gegenüberliegenden Wand des Schaltgliedes bzw. der Schalthülse (6) und der anderen Kante bzw. des Randes (Id-B₂ bzw. Id-B ) dieser öffnung (Id) gebildet ist.
3· Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehende öffnung (Id) im Schieber (1) eine sich zur Deckplatte (D) konisch erweiternde Form aufweist.
4. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied bzw. die Schalthülse (6) ' in dem der Kontaktplatte (14) zugewandten unteren Bereich ^; des Schiebers (1) zwischen zu dieser Kontaktplatte (14) sich ΐ erweiternden Schrägflächen (Figur 5,bei Id-D; Id-C.) ange- : ordnet ist.