DE3927219C2

DE3927219C2 - Electrical switching device with a domed snap disc

Info

Publication number: DE3927219C2
Application number: DE19893927219
Authority: DE
Inventors: Eberhard Schlegel; Manfred Kruegel; Bernhard Selg
Original assignee: Georg Schlegel GmbH and Co KG
Current assignee: Georg Schlegel & Co Kg 88525 Duermentin De GmbH
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 2001-07-05
Anticipated expiration: 2009-08-18
Also published as: DE3927219A1; DD295494A5

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung mit einer gewölbten Schnappscheibe aus einem Federwerkstoff, die bei Verformung mittels einer drückenden Bewegung nach Überwinden eines Widerstandes schlagartig aus einer stabilen Raumform in eine instabile Raumform übergeht und dabei einen unter der Schnappscheibe angeordneten Gegenkontakt berührt und beim Loslassen wieder in die stabile Raumform zurückspringt und die eine Partie aufweist, die mit einem zweiten Gegenkontakt zusammenwirkt, der auf derselben Seite der Schnappscheibe, wie der erste Gegenkontakt angeordnet ist, und daß diese Partie in der stabilen Raumform den zweiten Gegenkontakt berührt und in der instabilen Raumform von diesem abgehoben ist, wobei die Schnappscheibe wenigstens zwei an einer Unterlage gefesselte Wippstellen aufweist.The invention relates to an electrical switching device a domed snap disc made of a spring material, the in the case of deformation by means of a pushing movement Overcoming resistance suddenly from a stable Spatial form changes into an unstable spatial form and one mating contact arranged under the snap disc and when you let go back into the stable spatial shape jumps back and has a game with one second counter-contact cooperates, which is on the same side the snap disc, like the first counter contact is, and that this part in the stable spatial form the touches the second counter contact and in the unstable spatial form is lifted from this, the snap disk at least has two rocking points tied to a base.

Eine derartige Schaltvorrichtung ist aus der Patentschrift DD 125 825 bekannt. Hierin wird ein elektrischer Schnappschalter mit einem streifenweise aufgeteilten Blech offenbart, das durch Verkürzung mindestens eines Streifens verspannt ist, wobei wenigstens ein verkürzter Streifen mit einem nicht verkürzten Streifen an beiden Enden verbunden ist. Auf diese Weise bildet sich eine Raumform, die bei Verformung mittels einer drückenden Bewegung nach Überwinden eines Widerstandes schlagartig aus einer stabilen Raumform in eine instabile Raumform übergeht und dabei einen unter dem Streifenblech angeordneten Festkontakt berührt und gegebenenfalls beim Loslassen wieder in eine stabile Raumform zurückspringt. Des Weiteren weist das Streifenblech eine Partie auf, die mit einem weiteren Festkontakt zusammenwirkt, der auf derselben Seite des Streifenblechs, wie der erste Festkontakt angeordnet ist, wobei diese Partie in der stabilen Raumform den zweiten Festkontakt berührt und in der instabilen Raumform von diesem abgehoben ist. Des Weiteren umfasst das Streifenblech wenigstens zwei an einer Unterlage gefesselte Wippstellen.Such a switching device is from the patent specification DD 125 825 known. Inside is an electrical snap switch with a sheet divided into strips, which is braced by shortening at least one strip, with at least one shortened strip with one not shortened strip is connected at both ends. To this In this way, a spatial form is formed which, when deformed an oppressive movement after overcoming resistance suddenly from a stable spatial shape to an unstable Raumform merges with one under the strip plate arranged fixed contact touches and if necessary at Letting go back into a stable spatial shape. Of Furthermore, the strip plate has a lot that with another fixed contact cooperating on the same Side of the strip plate, like the first fixed contact is arranged, this lot in the stable spatial form touched the second fixed contact and in the unstable Spatial form is lifted from this. This also includes Strip plate at least two tied to a base Seesaws.

Die Besonderheit und der Vorteil solcher Schnappscheiben besteht darin, daß infolge ihres Verformungsverhaltens auch bei kleinen Schaltkräften der Schaltpunkt fühlbar ist und die Kontaktteile schnell miteinander in Berührung gebracht und voneinander getrennt werden.The peculiarity and the advantage of such snap disks is that due to their deformation behavior too with small switching forces the switching point can be felt and the Contact parts quickly brought into contact with each other and be separated from each other.

Des Weiteren verwirklicht der beschriebene Schnappschalter mit ein und demselben Streifenblech einen Öffner und einen Schließer, d. h. einen Wechselkontakt. Allerdings besitzt diese Ausführungsform einen großen Schaltweg.Furthermore, the snap switch described realizes one opener and one with the same strip plate NO, d. H. a changeover contact. However owns this embodiment has a large switching path.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.The invention has for its object the disadvantages of Avoid prior art.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Schaltvorrichtung der einleitend bezeichneten Art bei einer ersten Ausführungsform dadurch gelöst, daß jeweils zusammen mit an dieser Unterlage angeordneten Gegenkontakten der Bereich zwischen den gefesselten Wippstellen einen Schließer und eine Partie außerhalb dieses Bereichs einen Öffner bildet, und daß die Schnappscheibe im Schließerbereich mehrachsig, z. B. kugelkalottenförmig, gewölbt ist. Der Öffnerbereich kann z. B. als über eine Wippstelle hinausragender Fortsatz ausgebildet sein. Die am Rand des Schließerbereichs befindlichen Wippstellen, die mit Nietköpfchen oder mit eingeprägten Noppen versehen sein können, ändern gewöhnlich ihre Neigung zur Unterlage verhältnismäßig stark, so daß sie als Ansatzstellen für Fortsätze prädestiniert sind.This task is based on a switching device initially referred to in a first embodiment solved that in each case together with this document arranged counter contacts the area between the tied seesaws a closer and a game forms an opener outside of this range, and that the Multi-axis snap disc in the closer area, e.g. B. spherical cap, is arched. The opener area can e.g. B. formed as an extension projecting beyond a seesaw his. Those on the edge of the closer area Rocking points with rivet heads or with embossed Knobs can usually change their inclination relatively strong to the base, so that it as Starting points for extensions are predestined.

Eine alternative Lösungsmöglichkeit kennzeichnet sich dadurch, daß jeweils zusammen mit an dieser Unterlage angeordneten Gegenkontakten der Bereich zwischen den gefesselten Wippstellen einen Schließer und eine Partie außerhalb dieses Bereichs einen Öffner bildet und daß die Schnappscheibe länglich ausgebildet und zwischen einer an einem Ende angeordneten Wippstelle und einer innerhalb ihrer Längserstreckung angeordneten Wippstelle in Längsrichtung eingespannt und dadurch einachsig gewölbt ist. Drückt man auf die Wölbung, so erfährt der Werkstoff eine stauchende Belastung und hat dementsprechend das Bestreben, nach der anderen Seite auszuweichen. Das führt zu der gewünschten Gegenbewegung des freien Endes der Schnappscheibe.An alternative solution is identified in that together with this document arranged counter contacts the area between the tied seesaws a closer and a game forms an opener outside this area and that the Snap disc elongated and between one one end of rocker and one within it Longitude arranged rocking point in the longitudinal direction is clamped and thus arched uniaxially. You press on the curvature, the material experiences a compression Burden and accordingly has the desire to avoid other side. That leads to the desired one Counter movement of the free end of the snap disc.

Bei Verwendung der Schnappscheibe in Verbindung mit Leiterplatten kommen als Gegenkontakte leitfähige Bereiche der Oberfläche dieser Platten in Betracht. Die bleibenden Auflagestellen der Schnappscheibe können ebenfalls auf leitfähige Bereiche gelegt werden, so daß dadurch eine leitfähige Verbindung mit der Schnappscheibe selbst zustande kommt. Andererseits können derartige Schnappscheiben auch in Schaltergehäuse oder andere geeignete Halteanordnungen eingebaut sein, wobei dann die Gegenkontakte und Stromzuleitungselemente als übliche Kontaktzungen, -spitzen oder dergleichen ausgebildet sein können.When using the snap disc in connection with Printed circuit boards come as counter contacts in conductive areas the surface of these plates. The permanent ones The snap disk can also rest on conductive areas are placed, so that a conductive connection with the snap disc itself is coming. On the other hand, such snap disks can also be used in Switch housing or other suitable holding arrangements be installed, then the counter contacts and Power supply elements as usual contact tongues, tips or the like can be formed.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der schematischen Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 bis 4 Draufsichten auf Schnappscheiben aus dünnem Federblech darstellen. Im einzelnen zeigtExemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawing, the FIGS. 1 to 4 of which show top views of snap disks made of thin spring sheet metal. Shows in detail

Fig. 1 eine quadratische Schnappscheibe in Form eines Rahmens mit Mittelkreuz, Fig. 1 is a square snap-action disc in the form of a frame with central cross,

Fig. 2 eine kugelkalottenartig hochgewölbte Schnappscheibe mit drei Wippstellen, Fig. 2 is a kugelkalottenartig domed snap disk having three Wippstellen,

Fig. 3 eine in einem stabilen Gehäuse eingespannte bandförmige Schnappscheibe, Fig. 3 is a clamped in a stable housing tape-shaped snap disc,

Fig. 4 eine bandförmige Schnappscheibe mit seitlichen Spannbügeln, Fig. 4 is a band-shaped snap disc with side clamps,

Fig. 5 einen Mittelquerschnitt V-V der Schnappscheibe nach Fig. 4 in Ruhestellung und Fig. 5 is a central cross section VV of the snap disk of FIG. 4 in rest position and

Fig. 6 diesen Querschnitt in Betätigungsstellung. Fig. 6 shows this cross section in the actuating position.

Die quadratische Schnappscheibe nach Fig. 1 hat vier Fenster 1 und dadurch die Form eines Rahmens mit kreuzförmigem Mittelbereich. Dieser Mittelbereich ist leicht nach oben (über die Zeichenebene) ausgewölbt. Im Kreuzmittelpunkt sowie an den vier Ecken sind nach unten vorstehende Noppen eingeprägt. Dabei wirken drei Ecknoppen 2 als Wippstellen, die vierte Ecknoppe 3 als Öffnerkontakt und die mittlere Noppe 4 als Schließerkontakt. Die Schnappscheibe liegt auf einer nicht gezeigten Schaltungsplatine, deren Oberfläche mit Leiterbahnen belegt ist, und zwar ist durch die Einbauanordnung Vorsorge getroffen, daß die drei Ecknoppen 2 stets auf der Platine aufliegen. Unter der mittleren Noppe 4 befindet sich ein kreisscheibenförmiger leitender Bereich, von dem eine nach oben isolierte Leiterbahn 5 abgeht. Wenigstens eine der Ecknoppen 2 liegt auf einem leitfähigen Bereich, der mit einer Leiterbahn 6 in Verbindung steht und die Ecknoppe 3 wirkt mit einem an eine Leiterbahn 7 angeschlossenen leitenden Bereich zusammen.The square snap disk of FIG. 1 has four windows 1 and thereby the form of a frame with a cross central area. This central area is slightly arched upwards (above the drawing level). At the center of the cross and at the four corners protruding knobs are embossed. Three corner knobs 2 act as rocking points, the fourth corner knob 3 as a break contact and the middle knob 4 as a make contact. The snap disk lies on a circuit board, not shown, the surface of which is covered with conductor tracks, and precaution is taken by the installation arrangement that the three corner knobs 2 always rest on the board. Under the central knob 4 is a circular disk-shaped conductive area from which an upwardly insulated conductor track 5 extends. At least one of the corner knobs 2 lies on a conductive area which is connected to a conductor track 6 and the corner knobs 3 cooperate with a conductive area connected to a conductor track 7 .

Die Form der Schnappscheibe ist so gestaltet, daß in der Ruhestellung die Ecknoppe 3 mit einer bestimmten Vorspannung auf ihrer Unterlage aufliegt, sofern auch die Ecknoppen 2 aufliegen, was oben vorausgesetzt wurde. Drückt man nun auf den hochgewölbten Mittelbereich, so schnappt dieser nach unten, die mittlere Noppe 4 kommt mit dem Kontaktbereich der Leiterbahn 5 in Berührung und der Eckbereich 3a um die Ecknoppe 3 hebt sich zusammen mit dieser von seiner Unterlage ab. Somit sind in der Ruhestellung die Leiterbahnen 6 und 7 und in der Betätigungsstellung die Leiterbahnen 6 und 5 miteinander galvanisch leitend verbunden.The shape of the snap disc is designed so that in the rest position the corner knob 3 rests on its base with a certain prestress, provided that the corner knobs 2 also rest, which was assumed above. If one presses the high-arched central region, so that snaps downward, the medium knob 4 comes to the contact region of the conductor track 5 in contact and the corner portion 3a by the Ecknoppe 3 stands out together with the latter from its support. Thus, in the rest position, the conductor tracks 6 and 7 and in the actuation position, the conductor tracks 6 and 5 are connected to one another in a galvanically conductive manner.

Die Schnappscheibe nach Fig. 2 hat einen mittleren Bereich 8 etwa von der Form einer flachen, nach oben ausgewölbten Kugelkalotte. An diesen mittleren Bereich 8 schließen sich drei radial abstehende im wesentlichen ebene Zungen 9 an, an deren Enden in gleichen Abständen vom Mittelpunkt Wippnoppen 10 angebracht sind. Eine der Zungen ist über ihre Wippnoppe 10 hinaus durch einen Vorsprung 11 verlängert. Dieser trägt am Ende eine Öffnernoppe 12, während im Zentrum des gewölbten Bereichs 8 eine Schließernoppe 13 angeformt ist.The snap disk of Fig. 2 has a central region 8 is approximately the shape of a flat, upwardly bulged spherical cap. This central region 8 is followed by three radially projecting, essentially flat tongues 9 , at the ends of which rocking knobs 10 are attached at equal distances from the center. One of the tongues is extended beyond its rocking knob 10 by a projection 11 . At the end, this carries an opener knob 12 , while a closer knob 13 is formed in the center of the curved area 8 .

Diese Schnappscheibe wird mit ihren Wippnoppen 10, insbesondere derjenigen am Vorsprung 11, auf der Unterlage gehalten. Aufgrund der in diesem Fall mehrachsigen Wölbung des mittleren Bereichs 8 ändert sie beim Draufdrücken ihre Form mit einem deutlichen Schnappeffekt, wobei die Schließernoppe 13 sich auf die Unterlage legt und die Öffnernoppe 12 sich von dieser abhebt. Beim Loslassen nimmt die Schnappscheibe wieder ihre ursprüngliche Form ein, wobei sich die Öffnernoppe 12 mit einer bestimmten Vorspannung auf die Unterlage bzw. den nicht gezeigten Gegenkontakt legt.This snap disk is held on the base with its rocking knobs 10 , in particular that on the projection 11 . Due to the multi-axis in this case, curvature of the central region 8, it changes in the plan Press shape with a distinct snapping effect, wherein the Schließernoppe 13 settles onto the substrate and the Öffnernoppe 12 stands out from this. When released, the snap disc returns to its original shape, the opening knob 12 laying on the base or the counter contact, not shown, with a certain preload.

Gemäß Fig. 3 ist die Schnappscheibe streifenförmig mit einem T-förmigen Ende und zwei einander gegenüberliegenden quer abstehenden Vorsprüngen 14 in der rechten Hälfte der Längserstreckung. Etwa in der Mitte zwischen den Vorsprüngen 14 und dem T-förmigen Ende befindet sich eine Kontaktnoppe 15 als Schließer und am anderen Ende eine Kontaktnoppe 16 als Öffner. Durch ein angedeutetes Gehäuse 17 oder eine andere dementsprechende Anordnung ist die Schnappscheibe zwischen dem T-förmigen Ende und den Vorsprüngen 8 eingespannt, so daß sich der entsprechende Längenbereich nach oben wölbt. Dabei handelt es sich um eine einachsige Wölbung. Der freie Endabschnitt der Schnappscheibe ist so geformt, daß die daran angebrachte Noppe 16 die nicht gezeigte Gegenkontaktfläche in der Ruhestellung unter Vorspannung berührt. Drückt man auf die Wölbung, so schnappt dieser Bereich nach unten, die Noppe 15 berührt ihre Gegenkontaktfläche und die Noppe 16 hebt ab.Referring to FIG. 3, the snap disk is strip-shaped with a T-shaped end and two opposing transversely extending projections 14 in the right half of the longitudinal extent. Approximately in the middle between the projections 14 and the T-shaped end there is a contact knob 15 as a closer and at the other end a contact knob 16 as an opener. The snap disk is clamped between the T-shaped end and the projections 8 by an indicated housing 17 or another corresponding arrangement, so that the corresponding length range bulges upwards. It is a uniaxial curvature. The free end portion of the snap disk is shaped so that the knob 16 attached to it touches the mating contact surface, not shown, in the rest position under tension. If you press on the curvature, this area snaps down, the knob 15 touches its mating contact surface and the knob 16 lifts off.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 unterscheidet sich vom vorhergehenden dadurch, daß der Streifen zur Erzeugung eines gewölbten Bereichs nicht in einem Gehäuse einspannt, sondern mit zwei diesen Bereich überspannenden bügelförmigen Bereichen 18 versehen ist. Durch je eine Quersicke 19 sind diese Bügelbereiche verkürzt; so daß der Streifenbereich 20 sich hochwölbt. Diese Schnappscheibe ruht auf vier Noppen 21, welche fest auf die Unterlage gedrückt sind und als Wippstellen dienen. Die Schließer- und Öffnernoppe ist wie in Fig. 3 mit 15 bzw. 16 bezeichnet. Der Vorsprung 20a trägt die Öffnernoppe 16.The embodiment according to FIG. 4 differs from the previous one in that the strip for producing a curved area is not clamped in a housing, but is provided with two bow-shaped areas 18 spanning this area. These bracket areas are shortened by a transverse bead 19 ; so that the strip area 20 bulges up. This snap disc rests on four knobs 21 which are pressed firmly onto the base and serve as rocking points. The normally open and normally closed knob is designated 15 and 16 as in FIG. 3. The projection 20 a carries the break knob 16 .

In den Schnittdarstellungen nach den Fig. 5 und 6 ist der Bügelbereich 18 mit seiner Quersicke zur Verdeutlichung weggelassen. Jedoch sind hier die Gegenkontakte 22 und 23 für die Schließernoppe 15 bzw. Öffnernoppe 16 angedeutet. In der Ruhestellung nach Fig. 5 liegt die Öffnernoppe 16 auf dem entsprechenden Gegenkontakt 23 mit Vorspannung auf. Im Betätigungsfall nach Fig. 6 - die Betätigungskraft ist durch einen Pfeil 24 angedeutet - berührt die Schließernoppe 15 den Gegenkontakt und die Öffnernoppe 16 ist abgehoben. 1 Fenster
2 Ecknoppe
3 Ecknoppe
3a Eckbereich
4 Mittelnoppe
5 Leiterbahn
6 Leiterbahn
7 Leiterbahn
8 kugelförmiger Bereich
9 Zunge
10 Wippnoppe
11 Vorsprung
12 Öffnernoppe
13 Schließernoppe
14 Quervorsprung
15 Schließernoppe
16 Öffnernoppe
17 Gehäuse
18 Bügelbereich
19 Quersicke
20 Streifenbereich
20a Vorsprung
21 Wippnoppe
22 Gegenkontakt
23 Gegenkontakt
24 Betätigungskraft
In the sectional representations according to FIGS. 5 and 6, the temple area 18 with its transverse bead is omitted for clarification. However, the counter contacts 22 and 23 for the normally open knob 15 and normally closed knob 16 are indicated. In the rest position according to FIG. 5, the Öffnernoppe 16 rests on the corresponding counter-contact 23 with pretension. In operation case of Fig. 6 - the operating force is indicated by an arrow 24 - 15 contacts the Schließernoppe the mating contact and the Öffnernoppe 16 is lifted. 1 window
2 corner knobs
3 corner knobs
3 a corner area
4 central knob
5 conductor track
6 conductor track
7 conductor track
8 spherical area
9 tongue
10 rocker knob
11 head start
12 break knob
13 NO knob
14 transverse projection
15 NO knob
16 break knob
17 housing
18 ironing area
19 cross corrugation
20 stripe area
20 a head start
21 rocker knob
22 counter contact
23 counter contact
24 operating force

Claims

1.Electric switching device with a domed snap disc made of a spring material, which suddenly changes from a stable spatial shape to an unstable spatial shape when deformed by means of a pushing movement after overcoming resistance and touches a mating contact arranged under the snap disc and returns to the stable spatial shape when released jumps back, and which has a part which cooperates with a second counter-contact, which is arranged on the same side of the snap disc as the first counter-contact, and that this part touches the second counter-contact in the stable spatial shape and is lifted off the latter in the unstable spatial shape , wherein the snap disc has at least two rocker points tied to a base, characterized in that in each case together with counter-contacts ( 5 , 7 , 22 , 23 ) arranged on this base, the area between the tied rocker locations includes a closer and a part ie ( 3 a, 11 , 20 a) forms an opener outside of this area, and that the snap disk in the closer area ( 8 ) is curved in several axes.

2.Electric switching device with a domed snap disk made of a spring material, which suddenly changes from a stable spatial shape to an unstable spatial shape when deformed by means of a pushing movement after overcoming resistance, touching a counter contact arranged under the snap disk and when released again into the stable spatial shape jumps back, and which has a part which cooperates with a second counter-contact, which is arranged on the same side of the snap disc as the first counter-contact, and that this part touches the second counter-contact in the stable spatial shape and is lifted off the latter in the unstable spatial shape , wherein the snap disc has at least two rocking points tied to a base, characterized in that in each case together with counter-contacts ( 5 , 7 , 22 , 23 ) arranged on this base, the area between the tied rocking locations includes a closer and a part e ( 3 a, 11 , 20 a) forms an opener outside of this area, and that the snap disc is elongated and clamped in the longitudinal direction between a rocking point ( 21 ) arranged at one end and a rocking point ( 14 , 21 ) arranged within its longitudinal extent and thereby bulging uniaxially.