DE4326312A1 - Kippschalter mit Anschlag zur Geräuschdämpfung - Google Patents
Kippschalter mit Anschlag zur GeräuschdämpfungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kippschalter, bei dem eine ge
genüber dem Gehäuse gelagerte Schaltwippe durch ein Betäti
gungsglied mit einer einen sich längs der Schaltwippe ver
schiebenden Angriffspunkt aufweisenden Kraft beaufschlagt
wird.
Ein derartiger Schalter ist beispielsweise aus der
DE-GM 19 03 576 bekannt. Dabei wird ein Betätigungsschieber
längs einer Schaltwippe verschoben, wobei ein in dem Betä
tigungsschieber federnd gelagertes Betätigungsglied längs
der Schaltwippe gleitet und beim Überfahren des ortsfesten
Lagerpunktes die Schaltwippe schlagartig in eine neue Stel
lung bringt. Bei derartigen Schaltern besteht das Problem,
daß zum einen eine kräftige Auflage des an der Schaltwippe
befestigten Schaltkontaktes gegenüber dem ortsfesten Kon
takt gewünscht wird, zum anderen aber die durch die erheb
lichen Schaltkräfte bedingten Schaltgeräusche störend sind.
Ähnliche Probleme treten dann auf, wenn statt eines Schie
bers eine Kipptaste gewählt wird, wie dies beispielsweise
in der DE-OS 39 15 767 gezeigt ist. Zur Vermeidung von
Schaltgeräuschen hat man dabei für die Seitenflächen der
Kipptaste aus dem Gehäuse ragende federnde Vorsprünge ge
schaffen, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Kipptaste in
ihrem Endbereich allmählich abbremsen sollen, so daß die
schlagartigen Schaltgeräusche der aufeinandertreffenden
Kontakte abgemildert werden. Zusätzlich hat man versucht,
durch konstruktive Ausgestaltung der Gehäusevorsprünge de
ren Federwirkung an den gewünschten Dämpfungseffekt an zu
passen. Dies wurde beispielsweise durch an den Vorsprüngen
angesetzte spezielle Gummipuffer oder durch eine vergrößer
te Elastizität der Vorsprünge erreicht, die hierzu meander
förmig ausgestaltet wurden.
Die beschriebenen Maßnahmen erfordern einen beachtlichen
zusätzlichen Aufwand, ohne daß die angestrebte Dämpfungs
wirkung in vollem Umfang erreicht werden konnte.
Aus der DE-OS 30 16 995 ist weiterhin ein Kippschalter mit
Kipptaste bekannt, bei dem die Wippe während des Schaltvor
gangs in ihrer Längsrichtung verschoben wird. Die Kippbewe
gung der Kipptaste wird dabei durch zwei gehäusefeste An
schläge in beiden Richtungen begrenzt.
Die Erfindung geht daher aus von einem Kippschalter, der
sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gat
tung. Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Kipp
schalter mit einfachen Mitteln derart aufzubauen, daß er
besonders geräuscharm geschaltet werden kann.
Die Erfindung wird durch die sich aus dem kennzeichnenden
Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst.
Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, für das längs
der Schaltwippe entlanggleitende Betätigungsglied einen An
schlag vorzusehen, der die Bewegung des Schaltgliedes be
grenzt, nachdem die Schaltwippe ihre neue Stellung erreicht
hat. Hierdurch läßt sich zum einen das Schaltmoment begren
zen, mit dem der Schaltkontakt an der Wippe auf den orts
festen Kontakt aufsetzt. Weiterhin gibt die Erfindung die
Möglichkeit, die Bewegung des Betätigungsgliedes begrenzen
den Bewegungsbahn derart auszugestalten, daß die Bewegung
des Betätigungsgliedes in geeigneter Weise allmählich abge
bremst wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht
darin, daß die Bewegungsbahn sich derart ausgestalten läßt,
daß sich eine in Längsrichtung der Schaltwippe erstreckende
Kraft ergibt, die durch eine entsprechende Bewegung der
Schaltwippe mittels Schleifbewegungen der Wippe gegenüber
dem ortsfesten. Lager und dem ortsfesten Kontakt zur Herab
setzung von Übergangswiderständen führt.
Um die Bildung von schlagenden Schaltgeräuschen besonders
stark herabzusetzen, empfiehlt sich in Weiterbildung die
Merkmalskombination nach Anspruch 2. Dabei wird die Kurven
bahn vorzugsweise derart ausgestaltet, daß der Kontakt an
der Wippe mit vergleichsweise geringer Kraft auf den orts
festen Kontakt aufsetzt, um ein Prellen zu vermeiden,
woraufhin dann die Anpreßkraft des Kontaktes auf den gewün
schten Wert erhöht und schließlich das Schaltglied durch
den Anschlag an der Schaltwippe in dieser gewünschten Lage
festgehalten wird. Dabei kann das Schaltglied aufgrund sei
ner Trägheit durchaus um ein kurzes Stück über die Endlage
hinaus fahren und diese dann als stabile Endstellung einneh
men.
Um die Kraft in Aufsetzrichtung des Wippenkontaktes auf den
ortsfesten Kontakt zu begrenzen, empfiehlt sich in Weiter
bildung der Erfindung die Maßnahme nach Anspruch 3. Dabei
wird die nicht für den Schaltvorgang benötigte Kraft des
Schaltgliedes in Längsrichtung der Schaltwippe aufgenommen.
Eine besonders zweckmäßige Anwendung der Erfindung ergibt
sich für einen Schalter mit der in Anspruch 4 aufgeführten
Merkmalskombination. Bei derartigen Schaltern erhöht sich
zur Endstellung der Kipptaste hin die Drehgeschwindigkeit
der Taste sowie auch die in Auflagerichtung der Kontakte
ausgeübte Kraft immer mehr bis schließlich diese Bewegung
durch das Aufeinanderschlagen der Kontakte immer mehr be
grenzt wird.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Anwendung der in
Anspruch 5 beschriebenen Merkmale besonders vorteilhaft, da
hier die in Längsrichtung der Schaltwippe ausgeübte Kraft
gleichzeitig zur Verminderung der Übergangswiderstände
durch entsprechende Reibbewegungen herabgesetzt wird. Auf
diese Weise wird sowohl der elektrische Übergang vom
Schneidlager zur Schaltwippe und von dort wieder zu dem
ortsfesten Kontakt verbessert.
In Weiterbildung der Erfindung läßt sich das erfinderische
Prinzip auch hinsichtlich der Schaltwippe beidseitig anwen
den, so daß gemäß Anspruch 6 die Erfindung auch für Um
schalter verwendet werden kann.
Um zu erreichen, daß die Kontakte anfangs prellfrei aufset
zen und danach für eine Selbstreinigung der Kontakte bezie
hungsweise der Lagerstelle gesorgt wird, empfiehlt sich in
Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach
Anspruch 7.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an
hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 einen Kippschalter in einer ersten Stellung und
Fig. 2 den Kippschalter nach Fig. 1 in einer zweiten
Stellung.
In der Beschreibung werden die einzelnen Bauelemente des in
der Zeichnung gezeigten Schalters nur insoweit erläutert,
als sie für die Erfindung wesentlich sind.
Der Schalter nach Fig. 1 besitzt eine Grundplatte 1, wel
ches mit einem Gehäuse 2 verrastet ist. In dem Gehäuse 2
oder an entsprechenden Vorsprüngen der Grundplatte 1 dreh
bar gelagert ist eine Kipptaste 3, wobei die Kipptaste 3
z. B. über kreiszylinderförmige Ansätze 4 in entsprechende
gehäusefeste Ausnehmungen ragt und in diesem drehbar sein
kann oder in dem entsprechende gehäusefeste Vorsprünge in
eine geeignete Ausnehmung in der Kipptaste ragen.
Die Kipptaste 3 besitzt einen Führungsansatz 5, in dem ein
Betätigungsglied 6 verschiebbar geführt ist. Das Betäti
gungsglied steht dabei unter Vorspannung einer Feder 7,
welche das Betätigungsglied 6 aus dem Führungsansatz 5
herauszuschieben sucht. Infolgedessen stützt sich das ko
nisch oder schneidenförmig geformte vordere Gliedende 8 an
einer Schaltwippe 9 ab, die wiederum mit ihrer gegenüber
liegenden Fläche sich an einem Gehäuseansatz 10 abstützt.
Die Schaltwippe 9 ist über ein Schneidlager 11 in einem
grundplattenfesten Kontaktstück 12 gelagert. Dabei ist die
Lagerung derart vorgesehen, daß die Schaltwippe 9 sich in
ihrer Längsrichtung um einen vorgegebenen Betrag b gegen
über dem Kontaktstück 12 verschieben kann, ehe seitliche
Vorsprünge 13, 14 gegenüber den Schenkeln an einer Gabel 15
am in Fig. 1 oberen Ende des Kontaktstücks 12 anschlagen.
In dem in Fig. 1 gezeigten Lager liegt also der Vorsprung
14 an den Schenkeln der Gabel 15 an. Weiterhin sind noch in
Richtung Führungsansatz 5 ragende Lappen 16, 17 vorgesehen,
die gehäusefest angeordnet und entweder mit dem Gehäuse 1
selbst oder mit dem Deckel 2 einstückig verbunden sind.
Selbstverständlich können derartige Lappen aber auch ge
trennt gefertigt und nachträglich in das Gehäuse eingesetzt
werden. Die Aufgabe der Lappen 16, 17 ist es zum einen, die
Bewegung der Kipptaste 3 zu begrenzen, so daß diese in der
in Fig. 1 gezeigten Lager arretiert ist und so nach Errei
chen der gewünschten Betätigungslage nicht weiter einge
drückt werden kann. Gleichzeitig können die Lappen 16, 17
zum Abfangen der Trägheitsbewegung der Kipptaste 3 dienen,
so daß deren Bewegung gedämpft wird.
Drückt man nun auf die in der Zeichnung linke Seite der
Kipptaste 3, so wandert das Gliedende 8 in Richtung
Schneidlager 11, wobei sich die durch das Betätigungsglied
6 auf die Schaltwippe 9 ausgeübte Kraft vergrößert. Während
ihrer Bewegung in Richtung Schneidlager 11 nimmt die Aufla
gekraft der Schaltwippe 9 auf den Gehäuseansatz 10 ab und
es wird ein wachsender Kraftanteil von dem Schneidlager 11
und damit dem Kontaktstück 12 aufgenommen. Dies geht so
lange bis das Gliedende 8 das Schneidlager 11 erreicht.
Nach Passieren des Schneidlagers 11 durch das Gliedende 8
kippt die Wippe 9 im Uhrzeigersinn, wobei das Gliedende 8
auf einer Kurvenbahn 18 an der Schaltwippe 9 entlangfährt.
Durch die Kraft des Gliedendes wird nach dem Schwenken der
Schaltwippe 9 ein mit der Schaltwippe 9 verbundener Kontakt
19 auf einen gehäusefesten Kontakt 20 aufgesetzt. Diese La
ge ist in Fig. 2 gezeigt. Nach dem Aufsetzen des Kontaktes
19 auf den Kontakt 20 wird das Gliedende 8 in Fig. 2 weiter
entlang der Bahn 18 nach rechts gefahren, bis es gegen ei
nen Anschlag 21 an der Wippe läuft, der den Weg des Glied
endes 8 begrenzt. Dabei ist der Anschlag durch eine Kurve
in der Kurvenbahn 18 gebildet, deren Seitenflanke so hoch
ist, daß das Gliedende 8 in seiner Bewegung entgegen dem
Uhrzeigersinn festgehalten wird. Als Folge davon spaltet
sich aus der durch einen Pfeil F angedeuteten Kraft eine
Teilkraft X ab, die in Längsrichtung der Schaltwippe 9
wirkt. Damit bewegt sich die Schaltwippe 9 soweit, wie es
durch die entsprechende Lagerung möglich ist, nach rechts.
Um einen derartigen Weg in X-Richtung zu ermöglichen, ist
das Schneidlager 11 durch eine schwimmende Lagerung 11 ge
bildet, die der Schaltwippe einen freien Weg in X-Richtung
gestattet, der nachfolgend b genannt werden soll. Dieser
Weg b ergibt sich, wie weiter oben schon erläutert dadurch,
daß der Abstand der Vorsprünge 13, 14 von dem Betrag b
größer ist als die Breite des Gabelansatzes 15.
Diese Bewegung der Schaltwippe 9 bei aufgesetztem Kontakt
19 führt sowohl zur Selbstreinigung der beiden Kontakte 19,
20 gegeneinander als auch der aufeinander einwirkenden La
gerflächen des Schneidlagers 11. Durch diese Gleitbewegung
wird der Übergangswiderstand an den genannten Stellen stän
dig geringgehalten.
Für die Ausgestaltung des Anschlages 21 ist es wichtig, in
welcher Form die entsprechende Anschlagskurve aufgebaut
wird. Dabei soll der Kontakt mit vergleichsweise geringer
Kraft prellfrei aufsetzen, wonach die Auflagekraft ver
stärkt und bei großer Auflagekraft die Bewegung in x-Rich
tung um den Betrag b vorgenommen wird.
Die Erfindung ist somit für alle Schalter geeignet, die ei
ne ihrer Stellung ändernde Schaltwippe besitzen, wobei es
gleichgültig ist, ob der Schalter hierzu durch eine Schie
betaste oder durch eine Kipptaste betätigt wird. Die Erfin
dung ist auch dicht nur für Ein/Ausschalter, sondern auch
für Umschalter geeignet, wobei der erfindungsgemäße An
schlag (21) im wesentlichen symmetrisch einander gegenüber
liegend an der Wippe zu beiden Seiten des Lagers angeordnet
wird, wie z. B. der zweite Anschlag (22) zeigt.
Für den Gegenstand der Erfindung wichtig ist auch, daß das
Betätigungsglied 6 federnd in dem Führungsansatz 5 gelagert
ist. Infolgedessen läuft das Betätigungsglied 6 federnd den
Anschlag 21 an der Schaltwippe 9. Durch die beschriebene
Federwirkung wird eine zusätzliche Dämpfung und damit Ge
räuschreduzierung des auf den Anschlag 21 auflaufenden Be
tätigungsgliedes 6 erreicht.
Claims (8)
1. Kippschalter, bei dem eine gegenüber dem Gehäuse (1)
gelagerte Schaltwippe (9) durch ein Betätigungsglied
(6) mit einer einen sich längs der Schaltwippe (9) ver
schiebenden Angriffspunkt (8) aufweisenden Kraft beauf
schlagt wird, wobei vor dem Überschreiten des gehäuse
festen Lagerortes (11) die Wippe (9) eine erste stabile
Stellung (Fig. 1) und nach dem Überschreiten des Lager
ortes (11) die Wippe eine zweite stabile Stellung (Fig.
2) einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bewegungsbahn (18) für den Angriffspunkt (8) des
Betätigungsglieds (6) auf der Schaltwippe in deren
Längsrichtung derart ausgeformt ist, daß nach dem
Erreichen ihrer neuen stabilen Stellung die Schaltwippe
für die Bewegung des Betätigungsgliedes (6) einen An
schlag darstellt.
2. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Bildung des Anschlages (21)
die Kurvenbahn (18) der Schaltwippe (9) für das Schalt
glied derart gekrümmt ist, daß eine die Bewegung des
Betätigungsgliedes (6) begrenzende Kraft (X) vorzugs
weise progressiv aufgebaut wird.
3. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der durch
den Anschlag (21) begrenzten Endstellung für das Betä
tigungsglied (6) durch dieses eine Kraft (X) in Längs
richtung der Schaltwippe (9) ausgeübt wird.
4. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt
wippe (9) gegenüber dem Gehäuse (1) in einem Schneidla
ger (11) gelagert ist und daß das Betätigungsglied (6)
gegenüber dem Gehäuse drehbar gelagert ist.
5. Kippschalter nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaltwippe (9) gegenüber dem
gehäusefesten Lagerort (11) in Längsrichtung (X) der
Schaltwippe (9) schwimmend gelagert ist und das die ge
häusefeste Lagerfläche (11) in einem gleichzeitig einen
elektrischen Anschluß für den Schalter darstellendes
Lagerstück (12) gebildet ist.
6. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß für die bei
den Endstellungen der Schaltwippe (9) jeweils ein An
schlag (21, 22) in der Wippe (9) vorgesehen ist.
7. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag
(21) derart ausgeformt ist, daß ein an der Schaltwippe
(9) befestigter Wippenkontakt (19) erst auf den Schalt
kontakt (2) eines gehäusefesten Kontaktstücks aufsetzt
und danach der Wippenkontakt (19) über den Schaltkon
takt (20) durch die in Längsrichtung der Wippe wirkende
Kraft (X) schleifend verschoben wird.
8. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti
gungsglied (6) in seiner Längsrichtung federnd gegen
über der Schaltwippe (9) gelagert ist.
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