DE4323878A1

DE4323878A1 - Push button module for switching

Info

Publication number: DE4323878A1
Application number: DE19934323878
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl Ing Neumann; Hans-Joachim Dipl Ing Figge; Frank Dipl Ing Scholz
Original assignee: ABB Patent GmbH
Current assignee: ABB Patent GmbH
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1993-07-16
Publication date: 1995-01-19
Also published as: EP0634764A1

Description

Die Erfindung betrifft ein modulartiges elektrisches Schaltgerät mit einer Schalteinrichtung, mit einem Betäti gungselement zur Betätigung der Schalteinrichtung sowie mit einem Gehäusekörper, der die Schalteinrichtung aufnimmt und eine Führung für das Betätigungselement aufweist.The invention relates to a modular electrical Switchgear with a switching device, with an actuator supply element for actuating the switching device and with a housing body that receives the switching device and has a guide for the actuating element.

Bei herkömmlichen elektrischen Schaltgeräten, bei denen üb licherweise die Betätigung der zumindest ein bewegliches und ein festes Kontaktstück aufweisenden Schalteinrichtung durch ein separates Stellorgan, das sogenannte Betätigungs element erfolgt, besteht vielfach das Problem, daß infolge von Herstellungsungenauigkeiten, z. B. Maßtoleranzen, ein unzulässig hohes Spiel bei der Betätigung der Schaltein richtung vorliegt. Dies kann in bestimmten Anwendungsfällen zu Funktionsstörungen der betreffenden Komponente führen. Diese Störanfälligkeit wird begünstigt durch eine große An zahl von Einzelteilen, deren Einzeltoleranzen kumulativ zu einer insgesamt unzulässigen Toleranz führen können.In conventional electrical switchgear, in which ü Licher operation of at least one movable and a switching device having a fixed contact piece through a separate actuator, the so-called actuation element occurs, there is often the problem that as a result of manufacturing inaccuracies, e.g. B. dimensional tolerances impermissibly high play when actuating the switch direction is present. This can happen in certain use cases lead to malfunctions of the relevant component. This susceptibility to failure is favored by a large number Number of individual parts whose individual tolerances add up cumulatively an overall impermissible tolerance.

Bei bekannten Anordnungen wird versucht, einen Toleranzaus gleich im Betätigungsweg des Betätigungselements allein über die Vorspannung einer das Betätigungselement beauf schlagenden Schnappfeder zu erzielen. Hiermit sind aller dings höchstens 0,3 mm Toleranzausgleich zu realisieren. Auch besteht die Möglichkeit, zusätzliche Federelemente al lein für die Vorspannung der Gerätetaste bzw. den Toleranz ausgleich vorzusehen. Dies ist jedoch im Hinblick auf die damit verbundene Erhöhung der Anzahl der erforderlichen Teile, welche zu einer aufwendigen Montage führt, uner wünscht.In known arrangements, an attempt is made to establish a tolerance same in the actuation path of the actuating element alone on the bias of the actuating element to achieve striking snap spring. Herewith are all However, at most 0.3 mm tolerance compensation. There is also the possibility of additional spring elements al no for the pretension of the device key or the tolerance provide for compensation. However, this is with regard to the associated increase in the number of required Parts that lead to a complex assembly are not wishes.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Schaltgerät der eingangs genannten Art mit integriertem Toleranzausgleich für das Betätigungsele ment zu schaffen, welches mit möglichst wenig Einzelteilen auskommt, eine minimale Baugröße aufweist und die Möglich keit einer vollautomatischen Montage sowie Prüfung ermög licht.Based on this state of the art, it is therefore a task the invention, a switching device of the type mentioned with integrated tolerance compensation for the actuator ment to create which with as few individual parts as possible gets by, has a minimal size and the possibility fully automated assembly and testing light.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnen den Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist vor gesehen, daß die Führung für das Betätigungselement von ei ner Federeinrichtung gebildet ist, daß die Führung das Be tätigungselement kraftschlüssig bzw. formschlüssig hält und daß die Führung bei Betätigung des Betätigungselements mit diesem auslenkt und selbsttätig dieses in Ruhestellung zu rückstellt.According to the invention, this object is characterized by the solved the features of claim 1. After that is before seen that the guide for the actuator of egg ner spring device is formed that the guide the loading holds actuating element non-positively or positively and that the guide with actuation of the actuating element this deflects and automatically this at rest resets.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgese hen, daß die Federeinrichtung als Kunststofformteil ausge bildet ist, z. B. als Spritzgußteil. Hierdurch ist die Mög lichkeit geboten, durch entsprechende Werkstoffwahl sowie Formgebung die gewünschte Federcharakteristik ohne großen Aufwand einzustellen.In an advantageous development of the invention, it is provided hen that the spring device out as a molded plastic part forms is, for. B. as an injection molded part. This makes the poss offered by appropriate choice of materials and Shaping the desired spring characteristics without large Adjust effort.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung er weist es sich dabei als zweckmäßig, daß die Federeinrich tung einstückig mit dem Gehäusekörper verbunden ist, d. h., daß sowohl das Gehäuse als auch die Federeinrichtung als Kunststofformteil ausgebildet sind, was im Hinblick auf die Isoliereigenschaften von Kunststoff sich im Hinblick auf die im Gehäusekörper angeordnete Schalteinrichtung zusätz lich als Vorteil erweist.According to a preferred embodiment of the invention, he it proves to be useful that the Federeinrich device is integrally connected to the housing body, d. H., that both the housing and the spring device as Plastic molding are formed, which in terms of Isolation properties of plastic with regard to the switching device arranged in the housing body additionally Lich proves to be an advantage.

Andererseits besteht grundsätzlich die Möglichkeit, daß die Federeinrichtung aus metallischem Federwerkstoff, z. B. Fe derbronze, gebildet ist und im Gehäusekörper form- und/oder kraftschlüssig fixiert ist.On the other hand, there is basically the possibility that the Spring device made of metallic spring material, e.g. B. Fe derbronze, is formed and shaped and / or in the housing body is non-positively fixed.

Unabhängig davon, ob die Federeinrichtung als Kunststof formteil oder aus metallischem Federwerkstoff gebildet ist, besteht der besondere Vorteil der Erfindung darin, daß das Betätigungselement, welches kraft- oder formschlüssig von der Federeinrichtung gehalten wird, bei der Erstmontage so justiert werden kann, daß eine Nulltoleranz resultiert und - hiermit verbunden - unerwünschtes Schaltspiel verhindert ist.Regardless of whether the spring device as a plastic molded part or is formed from metallic spring material, the particular advantage of the invention is that Actuator, which is non-positive or positive the spring device is held during the initial assembly can be adjusted so that a zero tolerance results and - connected with this - prevents undesired switching is.

Darüber hinaus kann in Weiterbildung der Erfindung auch vor gesehen sein, daß die Federeinrichtung, der Gehäusekörper sowie das Betätigungselement einstückig miteinander verbun den sind. Die Herstellung eines derartigen Vielzweckteils aus einem Stück bedeutet eine weitere Vereinfachung der Montage sowie eine Verkürzung der Montagezeit.In addition, the invention can also be further developed be seen that the spring device, the housing body as well as integrally connected to one another they are. The manufacture of such a multi-purpose part from one piece means a further simplification of the Assembly as well as a shortening of the assembly time.

Aufgrund der der Federeinrichtung innewohnenden Elastizität ist ferner die Möglichkeit gegeben, daß bei Betätigung des Betätigungselements die Federeinrichtung mit dem Betäti gungselement auslenkt, wobei es unerheblich ist, ob der Be tätigungsweg axial, lateral oder in Form einer Schwenkbewe gung stattfindet.Because of the elasticity inherent in the spring device there is also the possibility that when the Actuator, the spring device with the actuator supply element deflects, it is irrelevant whether the loading actuation path axially, laterally or in the form of a swivel movement supply takes place.

Entsprechend einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Federeinrichtung aus wellig geformten Einzelfedern gebildet, welche jeweils an einem definierten Ort das Betä tigungselement beaufschlagen. Statt dessen kann es aber auch zweckmäßig sein, die Federeinrichtung aus schraubenförmig bzw. spiralförmig geformten Einzelfedern zu bilden, welche ebenfalls an einem definierten Ort das Betätigungselement beaufschlagen.According to a special embodiment of the invention is the spring device made of wavy shaped single springs formed, which the Betä at a defined location Apply the cleaning element. Instead, it can be expedient, the spring device from helical or to form spirally shaped individual springs, which also the actuating element at a defined location act upon.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Schaltgerät mit ei nem als Drucktaste, Schiebetaste oder Wipptaste ausgebilde ten Betätigungselement versehen sein.In a development of the invention, the switching device with egg nem trained as a push button, slide button or rocker button th actuator may be provided.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Schaltgeräts besteht darin, daß aufgrund der konstruktionsbedingt ermög lichten geringen Baugröße die Möglichkeit eröffnet ist, das Schaltgerät unmittelbar auf Leiterplatten mit der zugehöri gen Schaltungsanordnung anzuordnen.A particular advantage of the switching device according to the invention consists in that due to the design light, small size, the possibility is opened that Switchgear directly on printed circuit boards with the associated to arrange gene circuit arrangement.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegen stand der Unteransprüche.These and other advantageous configurations are opposed stood the subclaims.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiels sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden.Based on an exemplary embodiment shown in the drawing game the invention, advantageous embodiments and improvements and special advantages of the invention are explained and described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schaltgerät Fig. 1 shows a longitudinal section through a switching device according to the invention

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schaltgerät gemäß Fig. 1 FIG. 2 shows a top view of the switching device according to FIG. 1

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Schaltgerät gemäß Fig. 1 entlang Schnittlinie III-III. Fig. 3 shows a cross section through the switching device according to FIG. 1 along section line III-III.

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes elektrisches Schaltgerät 10 dargestellt, welches in einem Gehäusekörper 12 eine elektrische Schalteinrichtung 14 auf weist, welche aus einem festen Kontaktstück 16 und einem beweglichen Kontaktstück 18 gebildet ist. Dabei ist das be wegliche Kontaktstück 18 am Ende einer als Schnappfeder ausgebildeten Kontaktfeder 20 befestigt. Die Schnappfeder 20 ist in zwei Armen 22, 23 des Lagerbocks 33 fixiert, wo bei das freie Ende der Kontaktfeder 20, das mit dem beweg lichen Kontaktstück 18 versehen ist, in seinem Schaltweg durch einen Anschlag 24 nach oben, d. h. zu der dem festen Kontaktstück 16 abgewandten Seite hin begrenzt ist. Der An schlag 24 kann als Kontaktteil ausgebildet sein und zur Stromführung, z. B. für eine Suchbeleuchtung dienen. Zur Betätigung der Schnapp- bzw. Kontaktfeder 20 ist ein Be tätigungselement 26 vorgesehen, das eine kuppenartige Betä tigungsfläche an einer Stirnseite aufweist, welche sich zapfenartig verjüngt und daran an zwei diametral gegenüber liegenden Längsseiten angeformte Stege 28 aufweist, welche zur Beaufschlagung der Kontaktfeder 20 dienen.In Fig. 1 is a longitudinal section through an inventive electrical switching device 10, which has, in a housing body 12, an electrical switching device 14 which is formed of a fixed contact piece 16 and a movable contact piece 18. The movable contact piece 18 is fastened to the end of a contact spring 20 designed as a snap spring. The snap spring 20 is fixed in two arms 22 , 23 of the bearing block 33 , where at the free end of the contact spring 20 , which is provided with the movable contact piece 18 , in its switching path by a stop 24 upwards, ie to that of the fixed contact piece 16 opposite side is limited. At the impact 24 can be formed as a contact part and for current supply, for. B. serve for search lighting. To actuate the snap or contact spring 20 , a loading actuating element 26 is provided which has a dome-like actuating surface on one end face, which tapers like a pin and has webs 28 formed thereon on two diametrically opposite longitudinal sides, which serve to act on the contact spring 20 .

Zur Halterung und Führung des Betätigungselements 26 dient eine Federeinrichtung 30, die, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, einstückig mit dem Gehäusekörper 12 verbunden und wellen- bzw. mäanderförmig ausgebildet ist.A spring device 30 is used to hold and guide the actuating element 26 , which, as can be seen in particular from FIG. 2, is integrally connected to the housing body 12 and is designed in a wave-like or meandering manner.

Eine besondere Ausführungsform wird im folgenden erläutert.A particular embodiment is explained below.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, besitzt das Betätigungselement 26 unterhalb seiner kuppenartigen Betä tigungsfläche einen Ansatz 27, der unter Vorspannung in eine hierfür in der Federeinrichtung 30 vorgesehene Ausneh mung 32 eingreift, mit welcher er unter Reibschluß zusam menarbeitet. Mit Hilfe dieser ähnlich einer Preßpassung ausgestalteten Aufnahme des Betätigungselements 26 in der Federeinrichtung 30 ist die Möglichkeit realisiert, größere Toleranzen zum Spielausgleich einzustellen, indem die bei der Montage einmal erreichte Einstecktiefe unverändert bei behalten wird. Dies beruht darauf, daß erfindungsgemäß die Haltekraft infolge Reibschluß zwischen dem Betätigungsele ment und der Federeinrichtung größer ist als deren Biegewi derstand. As can be seen in particular from FIG. 3, the actuating element 26 below its dome-like actuating surface has an attachment 27 which engages under tension in a recess 32 provided for this purpose in the spring device 30 , with which it cooperates with frictional engagement. With the aid of this receptacle of the actuating element 26 in the spring device 30 , which receptacle is configured like a press fit, the possibility is realized to set larger tolerances for the play compensation by keeping the insertion depth once achieved during assembly unchanged. This is based on the fact that, according to the invention, the holding force as a result of frictional engagement between the actuating element and the spring device is greater than the bending resistance thereof.

Sollte dennoch eine Änderung der ursprünglichen Einstellung eingetreten sein, oder sollte eine Änderung erforderlich werden, so ist diese Änderung einfach durchzuführen, indem der zapfenförmige Ansatz in seiner Lage relativ zur Feder einrichtung verändert wird. Hierzu muß die Federeinrichtung im Bereich der Aufnahme 32 für die Dauer der Einstellung fixiert werden.Should a change in the original setting nevertheless have occurred or should a change be necessary, this change can be carried out simply by changing the position of the peg-shaped extension relative to the spring device. For this purpose, the spring device must be fixed in the area of the receptacle 32 for the duration of the setting.

Claims

1. Monostable electrical switching device ( 10 ) with egg ner switching device ( 14 ), with an actuating element ( 26 ) for actuating the switching device ( 14 ) and with a housing body ( 12 ) which receives the switching device ( 14 ) and a guide ( 32 ) comprises for the actuating element (26), characterized in that the guide is formed (32) by a spring means (30), that the Introductio (32) holds the actuator (26) positively and / or positively and in that the guide (32 ) when actuating the actuating element ( 26 ) deflects it and automatically resets it to the rest position.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the spring device ( 30 ) is designed as a molded plastic part.

3. Switching device according to claim 2, characterized in that the spring device ( 30 ) is integrally connected to the actuating element ( 26 ).

4. Switching device according to claim 2, characterized in that the spring device ( 30 ), the actuating element ( 26 ) and the housing body ( 12 ) are integrally connected to one another.

5. Switching device according to claim 2, characterized in that the spring device ( 30 ) is integrally connected to the housing body Ge ( 12 ).

6. Switching device according to claim 1, characterized in that the spring device ( 30 ) made of spring material, for. B. spring bronze, is formed and in the housing body ( 12 ) is positively and / or non-positively fixed.

7. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring device ( 30 ) takes an axial actuation path of the actuating element ( 26 ).

8. Switching device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spring device ( 30 ) late rale actuation paths of the actuating element ( 26 ).

9. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring device ( 30 ) is formed from wavy shaped individual springs which strike the actuating element ( 26 ) at a defined location ( 27 , 32 ).

10. Switching device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spring device ( 30 ) is formed from helical or spiral-shaped individual springs, which acts on the actuating element ( 26 ) at a defined location.

11. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 26 ) is provided as a push button, which is axially deflectable angeord net.

12. Switching device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the actuating element ( 26 ) is provided as a slide or rocker button which is arranged laterally or pivotably.