DE3934757A1 - Druckknopf-schalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen kleinen Schalter, und insbesondere einen kleinen Schalter des Druckknopftypes, der dazu geeignet ist, auf eine Platte montiert zu werden.

Ein herkömmlicher kleiner Schalter des Druckknopftyps ist so konstruiert, daß er eine hohe elektrische Leistungsfähigkeit aufweist. Im allgemeinen weisen derartige Schalter einen Druckknopf zur Betätigung auf, eine automatische Rückstellfeder, ein bewegliches Kontaktelement, um einen beweglichen Kontakt aufzunehmen und zu betätigen, und feste Kontaktelemente, welche entsprechende feste Kontakte aufweisen.

Bei einem herkömmlichen kleinen Schalter werden der Druckknopf, die Rückstellfeder, das Tragteil usw. als einzelne Teile vorbereitet und werden zusammen montiert, um den Schalter zu bilden. Die Anzahl der einzelnen Elemente ist deshalb hoch, was nicht nur die Verkleinerung des Schalters verhindert, sondern was auch eine Verminderung des Arbeitsbedarfes verhindert, der für die Montage erforderlich ist. Weiterhin ist beträchtlicher Zeit- und Arbeitsaufwand erforderlich, um die festen Kontaktelemente und ihre Anschlüsse zu montieren, und wenn dies mittels eines Spritzgießvorganges geschieht, werden noch mehr Arbeitszeiten und -aufwand benötigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kleinen Druckknopfschalter zu schaffen, der ein Minimum von Teilen aufweist, welche leicht montiert werden können.

Ein weiterer Aspekt der Aufgabe der Erfindung ist es, einen kleinen Druckknopfschalter zur Verfügung zu stellen, der eine hohe Betriebszuverlässigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung gelöst, wie sie nachfolgend beschrieben ist. Die Erfindung schafft einen Schalter, der zwei feste Anschlüsse beinhaltet, die einen ersten festen Kontakt und einen entsprechenden zweiten festen Kontakt aufweisen, wobei der erste und der zweite feste Kontakt sich einander gegenüberstehen. Ein bewegliches Kontaktelement ist normal in Kontakt mit dem ersten festen Kontakt durch seine Eigenelastizität gehalten. Ein Basiskörper hält die beiden festen Anschlüsse und einen Anschluß des beweglichen Kontaktelementes, und ein Betätigungselement bewirkt die Umschaltung des Kontaktes in bezug auf den ersten und den zweiten festen Kontakt, und ein Arbeitselement wirkt in Reaktion auf die Betätigung des Betätigungselementes, um zu bewirken, daß das bewegliche Kontaktelement in Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt kommt. Der Basiskörper, das Betätigungselement und das Arbeitselement sind als einstückiger Körper ausgebildet, welcher aus einem elektrisch isolierenden, elastischen Material besteht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Arbeitselement, welches die Form einer elastischen gebogenen Platte aufweist, einstückig mit dem Betätigungselement und dem Basiskörper ausgebildet und erstreckt sich zwischen diesen. Durch diese Konstruktion wird bewirkt, daß, wenn das Betätigungselement gedrückt wird, das bewegliche Element durch das Arbeitselement angetrieben wird, wobei der Kontakt von dem ersten festen Kontakt zu dem zweiten festen Kontakt umgeschaltet wird. Wenn die Hand von dem Betätigungselement genommen wird, wird das Arbeitselement in seine ursprüngliche Position zurückgebracht, wodurch der Kontakt wiederum umgeschaltet wird und es wird weiterhin auch das Betätigungselement zurückgeführt. Dadurch wird ein kleiner Schalter erzielt, der mit einer begrenzten Anzahl von Einzelteilen in einer kompakten Weise montiert werden kann, und welcher kleine Außenabmessungen aufweist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1A, 1B und 1C einen Querschnitt, eine Seitenan­ sicht und eine Untersicht eines Ausführungs­ beispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt des kleinen Schalters gemäß Fig. 1A, welcher den Schalter in dem Zustand zeigt, in dem der Druckknopf gedrückt ist;

Fig. 3A bis 3C Querschnitte von abgewandelten, ein­ stückigen, gespritzten Teilen;

Fig. 4A eine Seitenansicht eines weiteren abgewandel­ ten einstückigen, gespritzten Teiles;

Fig. 4B einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 4A; und

Fig. 5 einen Querschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Die Fig. 1A bis 1C zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Basiskörper, um die Teile aufzunehmen, das Bezugszeichen 2 einen Betätigungs-Druckknopf und das Bezugszeichen 3 ein plattenförmiges Arbeitsteil, das sich zwischen dem Druckknopf 2 und dem Grundkörper 1 erstreckt und das im wesentlichen V-förmig ist, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Bei dieser Ausführung sind die Basis 1, der Druckknopf 2 und das Arbeitsteil 3 einstückig miteinander ausgebildet, als einstückig gespritzter Körper, der aus einem elektrisch isolierenden und elastischen Kunststoffmaterial besteht. Zwei feste Anschlüsse 4 und 5 für Schaltzwecke und ein Anschluß 7 eines beweglichen Kontaktelementes 6 werden gleichzeitig in den Basiskörper 1 eingesetzt, wenn der Schalter montiert wird.

Die festen Anschlüsse 4 und 5 haben eine gebogene Form, und sind durch diesen Aufbau unbeweglich zwischen dem Basiskörper und einem Deckel gehalten, wie dies nachfolgend beschrieben wird. Die festen Kontakte 4 A und 5 A sind entsprechend auf den exponierten Enden der Anschlüsse 4 und 5 einander gegenüberliegend montiert. In einem Arbeitszustand, wie dies in Fig. 1A gezeigt ist, wird ein Kontakt 6 A des beweglichen Kontaktelementes 6, der aus einem elektrisch leitenden elastischen Material besteht, in Kontakt mit dem festen Kontakt 4 A durch seine eigene elastische Rückstellkraft gehalten. Das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Blattfeder, um den Druckknopf 2 zurückzuführen und das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Abdeckung in einer hülsenförmige Form, welche von oben in einer solchen Weise auf den Basiskörper 1 geschoben ist, daß sich nur der Druckknopf 2 aus der Abdeckung 9 heraus erstreckt. Die Abdeckung 9 dient weiterhin dazu, die Anschlüsse 4, 5 und 7 zu halten, welche in den Basiskörper 1 eingelassen sind, um ein Herausgleiten aus dem Basiskörper 1 zu verhindern.

In dem Schalter gemäß der oben erläuterten Konstruktion behält das Arbeitsteil 3, im Ruhezustand, wenn der Druckknopf nicht gedrückt ist, seinen V-förmigen Zustand und wird von dem beweglichen Kontaktelement 6 ferngehalten, so daß der Kontakt 6 A in Kontakt mit dem ersten festen Kontakt 4 A unter der elastischen Rückstellkraft des beweglichen Kontaktelementes 6 steht. Wenn der Druckknopf 2 gedrückt wird, wird das Arbeitsteil 3 gegen seine eigene Rückstellkraft verformt und gegen die Wirkung der Feder 8, so daß der Arbeitsabschnitt 3 A des Arbeitsteiles 3 das bewegliche Kontaktelement 6 in Querrichtung bewegt. Dies führt dazu, daß der bewegliche Kontakt 6 A von dem ersten Kontakt 4 A weg bewegt wird und in Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt 5 A gebracht wird, wodurch ein zweiter elektrischer Verbindungszustand geschaffen wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Modifizierte Arbeitsteile werden nun in bezug auf die Fig. 3A bis 3C beschrieben. Bei der Ausführungsform, die in Fig. 1A beschrieben ist, ist das Arbeitsteil 3 von vornherein in einer solchen Weise ausgebildet, daß, wenn das Arbeitsteil 3 mit dem Druckknopf 2 in die Abdeckung 9 eingesetzt wird, der Arbeitsabschnitt 3 A so positioniert ist, daß er leicht gegen das bewegliche Kontaktelement 6 gedrückt werden kann. In den Ausführungen, wie sie in den Fig. 3A bis 3C gezeigt sind, sind die Arbeitsteile 3 während des Spritzgießens gerade ausgebildet, so daß das Spritzgießen einfach ausgeführt werden kann. In diesem Fall wird das Arbeitsteil in eine V-Form gebogen, wenn es in die Abdeckung 9 eingesetzt wird. Weiterhin weisen die in den Fig. 3B und 3C gezeigten Ausführungsbeispiele Wellungen (abwechselnde Vorsprünge und Nuten) 13 A und 13 B auf, die in dem geraden Arbeitsteil 13 ausgebildet sind, um eine verbesserte Flexibilität und Rückstellkraft zu erzielen.

Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die Arbeitsteile 3, 13 elastisch und es ist eine separate Blattfeder 8 vorgesehen, damit der Druckknopf einfacher in seine ursprüngliche Position zurückkehren kann. Es ist jedoch nicht immer nötig, eine Blattfeder 8 vorzusehen, aber es ist vorteilhaft, daß die Verwendung der Blattfeder 8 sicherstellt, daß zumindest eine positive Rückstellkraft während einer längeren Zeitdauer aufrechterhalten werden kann. Weiterhin kann, obwohl dies nicht in den Zeichnungen dargestellt ist, die Blattfeder eine spezielle Form aufweisen, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, so daß nach der Betätigung des Druckknopfes zum Bewirken des Öffnens und Schließens des Kontaktes ein Gefühl eines Klicks erhalten werden kann.

Die Fig. 4A und 4B zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in welcher zusätzlich zu dem Arbeitsteil 3 ein Rückstellfederteil 14 vorgesehen ist, das ebenfalls einstückig mit dem Basiskörper 1 und dem Druckknopf 2 ausgebildet ist, um einen einstückigen Körper aus elastischem Kunstharz-Material zu ergeben. Bei dieser Ausführungsform übernimmt somit das Rückstellfederteil 14 die Funktion der Blattfeder 8, die in Fig. 1A dargestellt ist.

Die Fig. 5 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform hängt die Kraft, die notwendig ist, um den Druckknopf 2 und ein Arbeitsteil 23 in ihre Ausgangsposition zurückzuführen, im wesentlichen von der Elastizität des beweglichen Kontaktelementes 6 ab. Das Arbeitsteil 23 muß deshalb insgesamt nicht so stark gebogen werden. Nachdem der Druckknopf 2 gedrückt ist, wird das Arbeitsteil 23 geringfügig in eine gebogene Form verformt, so daß ein Arbeitsabschnitt 23 A das bewegliche Kontaktelement 6 betätigt, um den Kontakt 6 A des beweglichen Kontaktelementes 6 in Kontakt mit dem zweiten Kontakt 5 A zu bringen. Wenn die Hand von dem Druckknopf 2 entfernt wird, wird das Arbeitsteil 23 in seine ursprüngliche Form zurückkehren, und zwar infolge der Elastizität des beweglichen Kontaktelementes 6, so daß der Druckknopf 2 in seine anfängliche Position zurückkehrt, d.h. in den nicht-gedrückten Zustand.

Wie vorstehend beschrieben, sind das Betätigungselement, das ein Kontakt-Umschalten zwischen den beiden festen Kontakten bewirkt, das Arbeitselement, das als Reaktion auf die Betätigung dieses Betätigungselementes wirksam wird, um das bewegliche Kontaktelement zu bewegen, und der Grundkörper, zum Halten der Anschlüsse des festen Kontaktelementes und der beweglichen Kontaktelemente als einstückiger Körper ausgebildet, der aus einem elektrisch isolierenden und elastischen Material besteht. Dadurch ist die Anzahl der Einzelteile bemerkenswert reduziert und der gesamte Aufbau kann einfach und klein gehalten werden, und das Positionieren der Teile und die Montage selbst können einfach ausgeführt werden.

Da die Anschlüsse des beweglichen Kontaktelementes und des festen Kontaktelementes weiterhin in geeigneter Weise gebogen sind und zwischen dem Grundkörper und der Abdeckung gehalten sind, werden diese Anschlüsse festgehalten, so daß der Grundkörper mit einer begrenzten Fläche und Dicke ausgeführt werden kann.

Claims (26)

1. Schalter, welcher folgende Elemente aufweist:
erste und zweite feste Anschlüsse, welche einen ersten festen Kontakt und einen zweiten festen Kontakt aufweisen, wobei dieser erste und dieser zweite feste Kontakt einander gegenüberliegend angeordnet sind;
ein elastisches bewegliches Kontaktelement, welches einen Anschluß aufweist, wobei die Elastizität dieses beweglichen Kontaktelementes dieses bewegliche Kontaktelement im Ruhezustand in Kontakt mit diesem ersten festen Kontakt hält;
einen Grundkörper, um diesen ersten und diesen zweiten festen Anschluß sowie den Anschluß des beweglichen Kontaktelementes zu halten;
ein Betätigungselement, um diesen ersten und diesen zweiten festen Kontakt anzuwählen; und
ein Arbeitselement, das in Reaktion auf die Wahl dieses ersten festen Kontaktes durch dieses Betätigungselement aktiviert wird, um zu bewirken, daß dieses bewegliche Kontaktelement diesen ersten festen Kontakt kontaktiert und, nach dem Anwählen des zweiten Kontaktelementes durch das Betätigungselement bewirkt, daß dieses bewegliche Kontaktelement in Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt kommt;
wobei dieser Grundkörper, dieses Betätigungselement und dieses Arbeitselement als ein einstückiger Körper ausgebildet sind.

2. Schalter gemäß Anspruch 1, wobei dieses Arbeitselement die Form einer gebogenen Platte aufweist, und verformbar ist, wenn auf dieses Betätigungselement gedrückt wird, so daß das Arbeitselement dieses bewegliche Kontaktelement von einer Ruheposition, in der dieses bewegliche Kontaktelement in Kontakt mit dem ersten festen Kontakt ist, in eine Arbeitsposition bewegt, in der dieses bewegliche Kontaktelement in Kontakt mit diesem zweiten festen Kontakt steht, und wobei dieses bewegliche Kontaktelement und dieses Betätigungselement in ihre Ruheposition zurückgeführt werden, wenn der Druck auf das Betätigungselement aufgehoben wird.

3. Schalter gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Rückstellfeder vorgesehen ist, um dieses Betätigungselement und dieses bewegliche Kontaktelement in die Ruheposition zurückzuführen.

4. Schalter gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rückstellfeder eine Blattfeder aufweist.

5. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckung vorgesehen ist, die auf diesem Grundkörper aufgepaßt ist, um die ersten und zweiten festen Anschlüsse, die ersten und zweiten Kontakte, das bewegliche Kontaktelement und dieses Arbeitselement in einer solchen Weise zu umschließen, daß nur das Betätigungselement an einer äußeren Fläche dieser Abdeckung übersteht.

6. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Arbeitselement zwischen dem Betätigungselement und dem Grundkörper erstreckt.

7. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement einen Druckknopf aufweist.

8. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Grundkörper aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.

9. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einstückige Körper aus einem elastischen, kunstharzartigen Material besteht.

10. Schalter gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einstückige Körper aus einem elastischen, kunstharzartigen Material besteht.

11. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitselement im wesentlichen V-förmig ist.

12. Schalter gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Arbeitselement einen geraden Abschnitt aufweist.

13. Schalter gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieses gerade Teil dieses Arbeitselementes gewellt ist.

14. Ein Schalter, der folgende Bauelemente beinhaltet:
einen festen Anschluß, der einen festen Kontakt aufweist,
ein bewegliches Kontaktelement, welches einen Anschluß aufweist und welches zwischen einer geschlossenen Position, in der dieser bewegliche Kontakt in Kontakt mit dem festen Kontakt ist, und einer offenen Position, in der dieses bewegliche Kontaktelement nicht in Kontakt mit diesem festen Kontakt ist, beweglich ist, wobei dieses bewegliche Kontaktelement die offene Position als Ruheposition aufweist;
einen Grundkörper, der diesen festen Anschluß und diesen Anschluß des beweglichen Kontaktelementes hält;
ein Betätigungselement, um zwischen dieser offenen Position oder dieser geschlossenen Position des beweglichen Kontaktelementes umzuschalten; und
ein Arbeitselement, das in Reaktion auf die Auswahl der geschlossenen Position durch dieses Betätigungselement wirksam wird, um dieses bewegliche Kontaktelement zu bewegen, damit es in Kontakt mit dem festen Kontakt kommt;
wobei dieser Grundkörper, dieses Betätigungselement und dieses Arbeitselement als einstückiger Körper ausgebildet sind.

15. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Arbeitselement in der Form einer gebogenen Platte ausgebildet ist, und verformbar ist, wenn das Betätigungselement gedrückt wird, so daß das Arbeitselement das bewegliche Kontaktelement von der offenen Position in die geschlossene Position bewegt, und wobei das bewegliche Kontaktelement und dieses Betätigungselement in die offene Position zurückgeführt werden, wenn das Drücken auf dieses Betätigungselement beendet wird.

16. Schalter gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Rückstellfeder vorgesehen ist, um dieses Betätigungselement und dieses bewegliche Kontaktelement in ihre offene Position zurückzustellen.

17. Schalter gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder eine Blattfeder aufweist.

18. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Abdeckung vorgesehen ist, die auf diesem Grundkörper ausgebildet ist, um den festen Anschluß, den festen Kontakt, das bewegliche Kontaktelement und das Arbeitselement in einer solchen Weise zu umfassen, daß nur das Betätigungselement über die äußere Oberfläche dieser Abdeckung hervorragt.

19. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Arbeitselement zwischen dem Betätigungselement und dem Grundkörper erstreckt.

20. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement einen Druckknopf aufweist.

21. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der einstückige Körper ein elektrisch-isolierendes Material aufweist.

22. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einstückige Körper ein elastisches Kunstharzmaterial aufweist.

23. Schalter gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß dieser einstückige Körper ein elastisches Kunstharzmaterial aufweist.

24. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Arbeitselement im wesentlichen V-förmig ist.

25. Schalter gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Arbeitselement einen geraden Abschnitt aufweist.

26. Schalter gemäß Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß dieser gerade Abschnitt dieses Arbeitselementes gewellt ist.