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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltervorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die Vorrichtung wird als Leistungsschalter eines
elektronischen Geräts
verwendet. Im Spezielleren bezieht sich die Erfindung auf die Konstruktion
einer schnell wirkenden Schaltervorrichtung, bei der Kontakte unter
Verwendung der Inversion bzw. Umkehrbewegung einer Feder geöffnet und geschlossen
werden.
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2. Beschreibung des einschlägigen Standes
der Technik
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Die
Konstruktion einer herkömmlichen schnell
wirkenden Schaltervorrichtung des vorstehenden Vorrichtungstyps
(DE-C2-44 39 933) ist in den 13 bis 15 veranschaulicht. 13 zeigt eine Längsschnittansicht
unter Darstellung eines Aus-Zustands der Schaltervorrichtung, 14 zeigt eine Längsschnittansicht
unter Darstellung eines Ein-Zustands der Schaltervorrichtung, und 15 zeigt eine partielle
erläuternde
Darstellung eines Kontaktmechanismus-Abschnitts.
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Die
herkömmliche
Schaltervorrichtung umfasst in erster Linie ein Gehäuse 21,
das aus einem isolierenden Material hergestellt ist, wie z. B. aus
einem Kunstharz, einen feststehenden Anschluss 22, der
auf der inneren Bodenfläche
des Gehäuses 21 platziert
ist und einen feststehenden Kontakt 22a auf der oberen
Oberfläche
aufweist, einen zentralen Anschluss 23, der in ähnlicher
Weise auf der inneren Bodenfläche
des Gehäuses 21 platziert
ist und dem feststehenden Anschluss benachbart ist, eine Leiterplatte 28,
die an dem zentralen Anschluss 23 beweglich abgestützt ist
und an einem Ende einen beweglichen Kontakt 29 aufweist,
der zu dem feststehenden Anschluss 22 hin und von diesem
weg beweglich ist, eine Stützplatte 27,
die durch die Leiterplatte 28 und den zentralen Anschluss 23 derart
festgehalten ist, dass die Leiterplatte 28 beweglich abgestützt ist,
eine Blattfeder 30, die in gebogener Form zwischen der Leiterplatte 28 und
dem zentralen Anschluss 23 derart festgehalten ist, dass
sie die Leiterplatte 28 durch ihre Biegebewegung und ihre
Dehnungsbewegung bewegt, sowie ein Gleitstück 31 zum Bewegen
eines Vorsprungs 30a der Blattfeder 30 in Berührung damit, um
die Leiterplatte 28 zu dem feststehenden Anschluss 22 hin
sowie von diesem weg zu verlagern.
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Der
zentrale Anschluss 23 ist aus einer leitfähigen Metallplatte
oder dergleichen gebildet und beinhaltet einen Stützplatten-Festhaltevorsprung 23a zum
Festhalten der Stützplatte 27 sowie
einen Blattfeder-Festhaltevorsprung 23b zum Festhalten
der Blattfeder 31. Der Stützplatten-Festhaltevorsprung 23a und
der Blattfeder-Festhaltevorsprung 23b weisen jeweils eine
V-förmige
Festhaltenut 23c und 23d auf, die einander nahezu
gegenüberliegend
ausgebildet sind. Die Stützplatte 27 und
die Blattfeder 30 sind an ihrem einen Ende durch die Festhaltenuten 23c und 23d festgehalten.
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Die
Stützplatte 27 ist
in ähnlicher
Weise aus einer leitfähigen
Metallplatte gebildet und im Wesentlichen U-förmig und besitzt eine Öffnung im
Zentrum, in die der Blattfeder-Festhaltevorsprung 23b lose
eingepasst werden kann. Die Stützplatte 27 wird
an ihrem einen Ende durch die V-förmige Festhaltenut 23c des
Stützplatten-Festhaltevorsprungs 23a festgehalten
und an ihrem anderen Ende in der Nähe der Seite der Leiterplatte 28 festgehalten,
wo der bewegliche Kontakt 29 angebracht ist.
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Die
Leiterplatte 28 ist in ähnlicher
Weise aus einer leitfähigen
Metallplatte gebildet und weist in ihrem Zentrum eine Öffnung auf,
in die der Stützplatten-Festhaltevorsprung 23a und
der Blattfeder-Festhaltevorsprung 23b lose eingepasst werden
können, und
ferner weist sie den beweglichen Kontakt 29 an ihrem einen
Ende auf. Die Leiterplatte 28 ist an dem zentralen Anschluss 23 beweglich
angebracht, während
das eine Ende der Stützplatte 27 an
dem einen inneren Ende der Öffnung
festgehalten ist und an dem anderen Ende der Öffnung die Blattfeder 30 festgehalten
ist.
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Die
Blattfeder 30 ist aus einer elastischen dünnen Metallplatte
hergestellt und im Wesentlichen V-förmig. Das eine Ende der Blattfeder 30 ist
durch die V-förmige Festhaltenut 23d des
Blattfeder-Festhaltevorsprungs 23b des zentralen Anschlusses 23 festgehalten,
und ihr anderes Ende ist an der Innenseite der Öffnung der Leiterplatte 28 gegenüber der Seite
festgehalten, an der die Stützplatte 27 festgehalten
ist. Die Blattfeder 30 ist in gebogener Form zwischen dem
zentralen Anschluss 23 und der Leiterplatte 28 angeordnet.
Angrenzend an die Oberseite der nahezu V-förmigen Blattfeder 30 ist
ein Betätigungsvorsprung 30a derart
ausgebildet, dass er die Leiterplatte 28 antriebsmäßig bewegt,
wenn das Gleitstück 31 eine
Verschiebebewegung ausführt.
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Zum
Zusammenbauen des Kontaktmechanismus der vorstehend beschriebenen
Schaltervorrichtung muss aufgrund der Tatsache, dass die Leiterplatte 28 an
dem zentralen Anschluss 23 beweglich angebracht ist, die
Blattfeder 30 in gebogener Form zwischen dem einen inneren
Ende der Öffnung der
Leiterplatte 28 und dem Blattfeder-Festhaltevorsprung 23b des
zentralen Anschlusses 23 in einem Zustand angeordnet werden,
in dem das eine Ende der Stützplatte 27 an
dem anderen inneren Ende der Öffnung
der Leiterplatte 28 festgehalten ist und das andere Ende
der Stützplatte 27 durch
den Stützplatten-Festhaltevorsprung 23a des
zentralen Anschlusses 23 festgehalten ist. Da die Blattfeder 30 in
diesem Fall in elastisch gebogener Form zwischen der Leiterplatte 28 und
dem zentralen Anschluss 23 unter Zwischenanordnung der
Stützplatte 27 dazwischen angebracht
wird, werden die Leiterplatte 28, die Stützplatte 27 und
die Blattfeder 30 an dem zentralen Anschluss 23 zusammen
beweglich angebracht.
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Im
Folgenden wird die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Schaltervorrichtung
erläutert.
Wenn das Gleitstück 31 mit
Druck beaufschlagt wird, gleitet es in Druckrichtung (nach rechts
in Bezug auf die Zeichnung) und drückt gegen den Bereich in der
Nähe des
oberen Bereichs der V-förmigen Blattfeder 30,
und die Blattfeder 30 wird auf der V-förmigen Festhaltenut 23d des
Blattfeder-Festhaltevorsprungs 23b des zentralen Anschlusses 23 im
Uhrzeigersinn verschwenkt. In diesem Fall wird die Leiterplatte 28 zusammen
mit der Stützplatte 27 auf
der V-förmigen
Festhaltenut 23c des Stützplatten-Festhaltevor sprungs 23a des
zentralen Anschlusses 23 nach unten gedreht. Wenn der Festhaltebereich
zwischen der Leiterplatte 28 und der Blattfeder 30 die V-förmige Festhaltenut 23c (den
Inversionspunkt der Blattfeder 30) passiert, bewegt sich
die Leiterplatte 28 nach unten, und der bewegliche Kontakt 29 tritt
in Berührung
mit dem feststehenden Kontakt 22a, wodurch der Schaltkreis
geschlossen wird. Dabei wird das Gleitstück 31 in einer druckbeaufschlagten
Position verriegelt.
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Wenn
das Gleitstück 31 in
diesem Zustand weiter mit Druck beaufschlagt wird, wird es entriegelt und
durch die Drückkraft
der Rückstellfeder 26 in
einer Richtung zurückgeführt (in
Bezug auf die Zeichnung nach links), die zu der Drückrichtung
entgegengesetzt ist. Wenn dabei der Betätigungsvorsprung 30a der
Blattfeder 30 gedrückt
wird und die Blattfeder 30 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt
wird und sich über
den Inversionspunkt hinweg bewegt, bewegt sich die Leiterplatte 28 nach
oben, und der bewegliche Kontakt 29 trennt sich von dem
feststehenden Kontakt 22a, so dass der Schaltkreis geöffnet wird.
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Bei
der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Schaltervorrichtung
wird die Blattfeder 30 zum Invertieren der Leiterplatte 28 und
zum Herstellen eines Kontakts zwischen dem beweglichen Kontakt 29 und
dem feststehenden Kontakt 22a verwendet. Da jedoch die
erforderliche Last hoch ist, muss die Blattfeder 30 aus
einem Federmaterial mit hoher zulässiger Belastung gebildet sein
(beispielsweise aus Titankupfer oder Berylliumkupfer). Dies macht
es schwierig, die Bearbeitbarkeit und die dimensionsmäßige Genauigkeit
aufrechtzuerhalten und führt
ferner zu einer Erhöhung
der Teilekosten.
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Da
ferner die Stützplatte 27 und
die Blattfeder 30 aus einem plattenartigen Material gebildet sind,
ist die Formgebung kompliziert und die Materialausbeute ist gering.
Da die Stützplatte 27 und
die Blattfeder 30 mit dem zentralen Anschluss 23 an
geschnittenen Randbereichen in Berührung treten, sind sie anfällig für Verschleiß, und die
Zuverlässigkeit des
Kontaktbereichs wird vermindert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist zum Überwinden
der vorstehend genannten Probleme erfolgt, und ein Ziel der Erfindung
besteht in der Schaffung einer schnell wirkenden Schaltervorrichtung,
bei der sich Bearbeitbarkeit und dimensionsmäßige Genauigkeit in einfacher
Weise aufrechterhalten lassen, die Kosten vermindert werden können und
die Zuverlässigkeit
des Kontaktbereichs verbessert werden kann, indem ein Federelement
des Kontaktmechanismus aus einem runden Draht gebildet ist.
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Zum
Erreichen des vorstehend genannten Ziels wird gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Schaltervorrichtung geschaffen, die die Merkmale des
Anspruchs 1 aufweist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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In
diesem Fall ist die Formgebung vereinfacht, die Materialausbeute
ist verbessert, und die Bearbeitbarkeit und dimensionsmäßige Genauigkeit lassen
sich in einfacher Weise aufrechterhalten. Da ferner der Stützarm und
das Federelement durch die Leiterplatte und den zentralen Anschluss
auf den bogenförmigen
Flächen
festgehalten sind, ist ein Verschleiß derselben unterbunden, und
die Zuverlässigkeit
des Kontaktbereichs ist verbessert.
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Vorzugsweise
weist der Stützarm
ein Paar einander gegenüberliegender,
flexibler Armstücke auf
und sind die Armstücke
elastisch in Richtung auf Seitenwände der Leiterplatte gedrückt.
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In
diesem Fall kein ein zuverlässiger
Kontakt zwischen dem Stützarm
und der Leiterplatte hergestellt werden, und die Leiterplatte und
der zentrale Anschluss werden nicht aufgrund von Springen oder Klappern
getrennt, wenn die Kontakte geöffnet
und geschlossen werden. Dies verbessert die Zuverlässigkeit
der Kontaktgabe.
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Vorzugsweise
weist jede der Seitenwände einen
Regulierungsvorsprung mit einer schräg verlaufenden Oberfläche auf
und werden die Armstücke in
elastische Berührung
mit den schräg
verlaufenden Oberflächen
gebracht, wenn die Leiterplatte in der zu der Gleitrichtung rechtwinkligen
Richtung verschoben wird und sich der bewegliche Kontakt in einer Richtung
zum Kontaktieren des feststehenden Kontakts bewegt.
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Da
in diesem Fall der elastische Kontaktdruck zwischen den Armstücken und
den schräg
verlaufenden Oberflächen
mit der Bewegung der Leiterplatte in Richtung auf den feststehenden
Kontakt erhöht
wird, wird die Zuverlässigkeit
des Kontakts noch weiter verbessert.
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Vorzugsweise
ist das Federelement durch eine wendelförmige Torsionsfeder gebildet.
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Im
Vergleich zu dem Fall, in dem eine Blattfeder oder dergleichen durch
Press-Formen einer Metallplatte
gebildet ist, wird hierbei die Form vereinfacht, die Bearbeitbarkeit
und dimensionsmäßige Genauigkeit
lassen sich in einfacher Weise aufrechterhalten und die Kosten lassen
sich reduzieren. Da das Federelement aus einem runden Draht mit
kreisförmigem
Querschnitt gebildet ist, wird es ferner an den bogenförmigen Flächen mit
dem zentralen Anschluss und der Leiterplatte in Eingriff gebracht.
Dadurch ist ein glatter Gleitvorgang ermöglicht, Scheuern oder dergleichen
wird vermieden, und die Zuverlässigkeit
der Kontaktgabe ist verbessert.
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Aufgrund
der beanspruchten Konstruktion werden auch die Größe und die
Dicke der Schaltervorrichtung vermindert.
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Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine Längsschnittansicht unter Darstellung
eines Aus-Zustands einer Schaltervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Längsschnittansicht unter Darstellung
eines Ein-Zustands der Schaltervorrichtung;
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3 eine Draufsicht auf die
Schaltervorrichtung, wobei eine Abdeckung und ein Gleitstück teilweise
weggeschnitten sind;
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4 eine Schnittdarstellung
der Schaltervorrichtung entlang der Linie IV-IV in 2;
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5 eine Draufsicht unter
Darstellung des Eingriffszustands einer Leiterplatte und eines Stützarms;
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6 eine Frontansicht unter
Darstellung des Eingriffszustands;
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7 eine Seitenansicht unter
Darstellung des Eingriffszustands;
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8 eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Ausgangszustands (Aus) eines Kontaktmechanismus-Abschnitts
bei der Schaltervorrichtung der vorliegenden Erfindung;
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9 eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Zustands, unmittelbar bevor sich
die Leiterplatte bewegt;
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10 eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Zustands, in dem sich die Leiterplatte bewegt
und Kontakte geschlossen werden;
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11 eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Zustands, in dem das Gleitstück nach der
Verriegelung in seine Vollhub-Position gedrückt wird;
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12 eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Zustands, unmittelbar bevor das
Gleitstück
entriegelt wird und sich die Leiterplatte zum Öffnen der Kontakte bewegt;
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13 eine Längsschnittansicht
unter Darstellung eines Aus-Zustands einer herkömmlichen Schaltervorrichtung;
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14 eine Längsschnittansicht
unter Darstellung eines Ein-Zustands der Schaltervorrichtung; und
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15 eine fragmentarische
erläuternde Ansicht
eines herkömmlichen
Kontaktmechanismus-Abschnitts.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Die 1 bis 12 zeigen eine Schaltervorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt
eine Längsschnittansicht
unter Darstellung eines Aus-Zustands der Schaltervorrichtung, 2 zeigt eine Längsschnittansicht
unter Darstellung eines Ein-Zustands der Schaltervorrichtung, 3 zeigt eine Draufsicht
auf die Schaltervorrichtung, wobei eine Abdeckung und ein Gleitstück teilweise
weggeschnitten sind, 4 zeigt
eine Schnittdarstellung der Schaltervorrichtung entlang der Linie
IV-IV in 2, 5 zeigt eine Draufsicht
unter Darstellung des Eingriffszustands einer Leiterplatte und eines
Stützarms, 6 zeigt eine Frontansicht
unter Darstellung des Eingriffszustands und 7 zeigt eine Seitenansicht unter Darstellung
des Eingriffszustands. Die 8 bis 12 zeigen erläuternde
Ansichten unter Darstellung der Betriebszustände eines Kontaktmechanismus-Abschnitts
der Schaltervorrichtung. 8 zeigt
eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Ausgangszustands (Aus) des Kontaktmechanismus-Abschnitts, 9 zeigt eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Zustands, unmittelbar bevor sich die
Leiterplatte bewegt, 10 zeigt
eine erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Zustands, in dem sich die Leiterplatte
bewegt und Kontakte geschlossen werden, 11 zeigt eine erläuternde Ansicht unter Darstellung
eines Zustands, in dem das Gleitstück nach der Verriegelung in
seine Vollhub-Position ge drückt
wird, und 12 zeigt eine
erläuternde
Ansicht unter Darstellung eines Zustands, unmittelbar bevor das
Gleitstück
entriegelt wird und sich die Leiterplatte zum Öffnen der Kontakte bewegt.
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Wie
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zu sehen ist, ist ein Gehäuse 1 aus
einem isolierenden Material, wie z. B. einem Kunstharz, hergestellt und
kastenförmig
ausgebildet, wobei es an der Oberseite eine Öffnung aufweist. Ein Paar Haltebereiche 1a ist
im Inneren der Öffnung
des Gehäuses 1 ausgebildet.
Ein feststehender Anschluss 2, der aus einer leitfähigen Metallplatte
gebildet ist und an seiner oberen Oberfläche einen feststehenden Kontakt 2a aufweist,
ist auf der inneren Bodenfläche
jedes Haltebereichs 1a angeordnet, und ein in ähnlicher
Weise aus einer leitfähigen
Metallplatte gebildeter zentraler Anschluss 3 ist diesem
benachbart angeordnet.
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Ein
Gleitstück 11 ist
in den Haltebereichen 1a derart gehalten, dass es verschiebbar
ist. Das Gehäuse 1 weist
an seinem vorderen Ende einen Rahmen 4 auf, der aus einer
Metallplatte gebildet ist und einen Befestigungsschenkel 4a zur
Anbringung an einer Schaltungsplatte oder dergleichen besitzt, und an
seinem hinteren Ende weist es einen Befestigungsvorsprung 1b auf,
an dem eine Abdeckung 12 angebracht ist, wie dies später noch
beschrieben wird. An dem vorderen Ende des Gehäuses 1 ist ferner
eine Schaftöffnung 1c derart
ausgebildet, dass sie das eine Ende eines Verriegelungsstifts 5 schwenkbar
abstützt,
der an seinem anderen Ende mit einer Verriegelungssteuerfläche 11e des
Gleitstücks 11 in
Eingriff steht, wie dies im Folgenden noch beschrieben wird, um
das Gleitstück 11 in
einer druckbeaufschlagten Position zu verriegeln. An einer von der
Schaftöffnung 1c nach
vorne versetzten Stelle befindet sich ein Rückstellfeder-Festhaltebereich 1d,
mit dessen einem Ende eine Rückstellfeder 6 in Eingriff
steht, um das Gleitstück 11 in
eine Rückkehrposition
zu drücken.
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Ein
Stützarm-Festhaltevorsprung 3a zum Festhalten
eines später
noch zu beschreibenden Stützarms 7 sowie
ein Feder-Festhaltevorsprung 3b zum Festhalten einer noch
zu beschreibenden wendelförmigen
Torsionsfeder 10 stehen auf dem zentralen Anschluss 3 auf.
Der Stützarm-Festhaltevorsprung 3a und
der Feder-Festhaltevorsprung 3b weisen Festhaltenuten 3c bzw. 3d auf,
die einander nahezu gegenüberliegen.
Der Stützarm 7 und
die wendelförmige
Torsionsfeder 10 sind an ihrem einen Ende durch die Festhaltenuten 3c und 3d festgehalten.
Die Festhaltenuten 3c und 3d sind gemäß den Drahtdurchmessern
des Stützarms 7 und
der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 bogenförmig
ausgebildet.
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Der
Stützarm 7 ist
aus einem leitfähigen, elastischen
runden Draht gebildet und im Wesentlichen U-förmig. Der Stützarm 7 besitzt
einen Festhalteschaft 7a, der von der Festhaltenut 3c des
Stützarm-Festhaltevorsprungs 3a festzuhalten
ist, sowie ein Paar einander gegenüberliegender, flexibler Armstücke 7b,
die sich von dem Festhalteschaft 7a weg erstrecken. Jedes
dieser Armstücke 7b weist
an seinem vorderen Ende einen gebogenen Bereich 7c auf,
der mit einer Festhalteöffnung 8c drehbar
in Eingriff zu bringen ist, die in einer Seitenwand 8a einer im
Folgenden noch zu beschreibenden Leiterplatte 8 ausgebildet
ist. Der Stützarm 7 wird
mit der Leiterplatte 8 kombiniert, indem die gebogenen
Bereiche 7c mit den Festhalteöffnungen 8c in Eingriff
gebracht werden, wobei die Armstücke 7b durch
ihre Eigenelastizität
elastisch in Richtung auf die Seitenwände 8a der Leiterplatte 8 gedrückt werden.
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Die
Leiterplatte 8 ist in ähnlicher
Weise aus einer leitfähigen
Metallplatte gebildet. Die Leiterplatte 8 weist einander
gegenüberliegende
Seitenwände 8a auf
ihren beiden Seiten sowie einen Fensterbereich 8b in ihrem
Zentrum auf. Ein Paar Festhalteöffnungen 8c sind
in den Seitenwänden 8a gebildet,
und die gebogenen Bereiche 7c des Stützarms 7 sind mit
diesen Festhalteöffnungen 8c drehbar
in Eingriff gebracht. Den Festhalteöffnungen 8c benachbart
sind Regulierungsvorsprünge 8e jeweils
mit einer schräg verlaufenden
Oberfläche 8d derart
ausgebildet, dass sie mit den Armstücken 7b des Stützarms 7 in
Berührung
stehen. Die schräg
verlaufenden Oberflächen 8d der
Regulierungsvorsprünge 8e ragen
in Richtung auf die oberen Oberflächen der Seitenwände 8a.
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Durch
Ausbilden der Regulierungsvorsprünge 8e an
den Seitenwänden 8a erfolgt
bei einer Verschiebung der Leiterplatte 8 in einer Richtung
nahezu rechtwinklig zu der Gleitrichtung sowie bei Bewegung des
beweglichen Kontakts 9 in Berührung mit dem feststehenden
Kontakt 2a eine Bewegung der Armstücke 7b entlang der
schräg
verlaufenden Oberflächen 8d nach
oben, wobei dies zusammen mit der Bewegung der Leiterplatte 8 erfolgt.
Dadurch werden die Armstücke 7b durch
die Regulierungsvorsprünge 8e in
Richtung nach innen zusammengedrückt,
und der elastische Kontaktdruck mit den schräg verlaufenden Oberflächen 8d wird
gesteigert.
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Das
heißt,
da die Armstücke 7b des
Stützarms 7 derart
ausgebildet sind, dass sie elastisch gegen die Seitenwände 8a der
Leiterplatte 8 gedrückt sind,
wird eine zuverlässige
Verbindung zwischen dem Stützarm 7 und
der Leiterplatte 8 hergestellt, und die Leiterplatte 8 und
der zentralen Anschluss 3 werden nicht durch Springen oder
Vibrieren voneinander getrennt, wenn der Schalter eingeschaltet
und ausgeschaltet wird, wodurch die Zuverlässigkeit der Kontaktgabe verbessert
wird. Da die Regulierungsvorsprünge 8e an
den Seitenwänden 8a ausgebildet sind,
wird ferner der elastische Kontaktdruck zwischen den Armstücken 7b und
den schräg
verlaufenden Oberflächen 8d bei
der Bewegung der Leiterplatte 8 in Richtung auf den feststehenden
Kontakt 2a erhöht,
wodurch die Zuverlässigkeit
der Kontaktgabe noch weiter verbessert wird.
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Der
Stützarm 7 ist
lose in den Fensterbereich 8b eingepasst, und der Stützarm-Festhaltevorsprung 3a sowie
die wendelförmige
Torsionsfeder 10 sind ebenfalls lose in diesen eingepasst.
An dem einen Ende des Fensterbereichs 8b ist eine Führungsnut 8f ausgebildet,
die beim Bewegen der Leiterplatte 8 auf dem zentralen Anschluss 3 auf
den Stützarm-Festhaltevorsprung 3a zu
passen ist und von diesem geführt
wird. Durch Ausbilden der Führungsnut 8f wird die
Leiterplatte 8 beweglich positioniert und auf dem zentralen
Anschluss 3 angeordnet.
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An
dem einen Ende der Leiterplatte 8 ist der bewegliche Kontakt 9 fixiert.
An dem gleichen Ende sind die Festhalteöffnungen 8c ausgebildet,
und die gebogenen Bereiche 7c des Stützarms 7 sind mit
diesen in Eingriff gebracht. An dem anderen Ende ist ein Hakenbereich 8g ausgebildet,
um ein Ende der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 festzuhalten, sowie an dem zentralen Anschluss 3 beweglich
angeordnet. An einer von dem Hakenbereich 8g in Richtung
nach vorne versetzten Stelle sind bogenförmige Kontaktbereiche 8h derart
ausgebil det, dass sie mit einem Betätigungsflächenbereich 11d des
im Folgenden noch zu beschreibenden Gleitstücks 11 in Berührung treten,
um die Leiterplatte 8 in der zu der Gleitrichtung nahezu
rechtwinkligen Richtung zu verschieben.
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Die
als Federelement dienende wendelförmige Torsionsfeder 10 ist
durch Wickeln eines leitfähigen,
elastischen, runden Drahts gebildet und weist ein Paar Federstücke 10a und 10b auf.
Eines der Federstücke 10a ist
durch die Festhaltenut 3d des Feder-Festhaltevorsprungs 3b des
zentralen Anschlusses 3a festgehalten, und das andere Federstück 10b ist
durch den Hakenbereich 8g der Leiterplatte 8 festgehalten.
Die wendelförmige
Torsionsfeder 10 ist in gebogener Form zwischen dem zentralen
Anschluss 3 und der Leiterplatte 8 angeordnet.
Die Leiterplatte 8 wird durch die Drückkraft der wendelförmigen Torsionsfeder 10 in
eine Richtung entgegengesetzt zu der Position des feststehenden
Kontakts 2a gedrückt (in
Richtung auf die innere Bodenfläche
des Haltebereichs 1a).
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Da
das Federelement aus der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 gebildet ist, ist im Vergleich zu dem
Fall, in dem eine Blattfeder oder dergleichen durch Press-Formen einer Metallplatte
gebildet ist, die Formgebung des Federelements vereinfacht, die Bearbeitbarkeit
und dimensionsmäßige Genauigkeit lassen
sich in einfacher Weise aufrechterhalten, und die Kosten lassen
sich reduzieren. Da ferner die wendelförmige Torsionsfeder 10 aus
einem runden Draht mit kreisförmigem
Querschnitt gebildet ist, wird sie an den bogenförmigen Bereichen mit der Festhaltenut 3d des
zentralen Anschlusses 3 und den Hakenbereichen 8g der
Leiterplatte 7 in Eingriff gebracht. Dadurch wird eine
gleichmäßige Verschiebebewegung ermöglicht,
Schaden oder dergleichen wird vermieden, und die Zuverlässigkeit
der Kontaktgabe ist verbessert.
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Das
Gleitstück 11 ist
aus einem isolierenden Material, wie z. B. einem Kunstharz, gebildet
und besitzt einen Basisbereich 11a, der in dem Haltebereich 1a des
Gehäuses 1 plaziert
ist, sowie einen Betätigungsbereich 11d,
der sich von dem vorderen Ende des Basisbereichs 11a weg
erstreckt. Der Basisbereich 11a weist einen Leiterplatten-Haltebereich 11c zum
Aufnehmen der Leiterplatte 8, des Stützarms 7 und dergleichen
auf. Der Leiterplatten-Haltebereich 11c weist ei nen schräg verlaufenden
Betätigungsflächenbereich 11d auf,
der eine Verschiebebewegung in Berührung mit den Kontaktbereichen 8h der
Leiterplatte 8 ausführt,
um dadurch die Leiterplatte 8 in der zu der Gleitrichtung
nahezu rechtwinkligen Richtung zu verschieben. An dem vorderen Ende
des Leiterplatten-Haltebereichs 11c ist eine Verriegelungssteuerfläche 11e ausgebildet,
die eine Verschiebebewegung in Berührung mit dem vorstehend beschriebenen
Verriegelungsstift 5 ausführt, um das Gleitstück 11 in
einer gedrückten
Position zu verriegeln. Der Betätigungsbereich 11b weist
einen Rückstellfeder-Haltebereich 11f zum
Aufnehmen der Rückstellfeder 6 auf,
die das Gleitstück 11 in
Richtung auf die Rückstellposition
drückt.
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Die
Abdeckung 12 ist aus einem isolierenden Material, wie z.
B. einem Kunstharz, gebildet und in Form eines Rechtecks ausgebildet.
Die Abdeckung 12 ist durch einen durch den Befestigungsvorsprung 1d an
dem hinteren Ende des Gehäuses 1 festzuhaltenden
Befestigungsarmbereich 12a sowie den Rahmen 4 an
dem vorderen Ende des Gehäuses 1 angebracht,
um den offenen Haltebereich 1a des Gehäuses 1 zu bedecken.
Auf der Seite über
der Leiterplatte 8 ist gegenüber von dem beweglichen Kontakt 9 ein
Vorsprung 12b in Berührung
mit dem vorderen Ende der Leiterplatte 8 ausgebildet, um
die Position der Leiterplatte 8 zu regulieren.
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Beim
Zusammenbauen des Kontaktmechanismus der Schaltervorrichtung wird
die Leiterplatte 8 auf dem zentralen Anschluss 3 angebracht,
der auf der inneren Bodenfläche
des Gehäuses 1 angeordnet
ist. Da der Stützarm 7 elastisch
vorgespannt ist und mit der Leiterplatte 8 in Eingriff
steht, ist er mit dieser einstückig
kombiniert. Durch einfaches loses Einpassen des Stützarm-Festhaltevorsprungs 3a des zentralen
Anschlusses 3 in den Fensterbereich 8b der Leiterplatte 8 sowie
Einpassen des Festhalteschafts 7a des Stützarms 7 in
die Festhaltenut 3c des Stützarm-Festhaltevorsprungs 3a lässt sich
somit die Leiterplatte 8 in einfacher Weise an dem zentralen Anschluss 3 montieren.
Dabei wird die Leiterplatte 8 durch Einpassen des Stützarm-Festhaltevorsprungs 3a in
die Führungsnut 8f positioniert.
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In
einem Zustand, in dem die wendelförmige Torsionsfeder 10 lose
in den Fensterbereich 8b der Leiterplatte 8 eingepasst
ist, wird die wendelförmige Torsionsfeder 10 gebogen
und zwischen dem Hakenbereich 8g der Leiterplatte 8 und
dem für
die wendelförmige
Torsionsfeder vorgesehenen Festhaltevorsprung 3b des zentralen
Anschlusses 3 festgehalten, wodurch die Montage des Kontaktmechanismus
abgeschlossen ist.
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Dabei
wird die Leiterplatte 8 durch die Drückkraft der wendelförmigen Torsionsfeder 10 in
einer Richtung entgegengesetzt zu dem feststehenden Anschluss 2 in
dem Haltebereich 1a gedrückt, ihre obere Endfläche, auf
der der bewegliche Kontakt 9 angebracht ist, tritt mit
dem Vorsprung 12b der Abdeckung 12 in Berührung, und
die Kontaktbereiche 8h an dem anderen Ende treten mit dem
Betätigungsflächenbereich 11d in
Berührung.
Auf diese Weise wird die Leiterplatte 8 in einer im Wesentlichen
horizontalen Position in dem Haltebereich 1a angeordnet,
wobei ein feststehender Raum zwischen dem beweglichen Kontakt 9 und
dem feststehenden Kontakt 2a vorhanden ist.
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Im
Folgenden wird die Arbeitsweise der vorstehend beschrieben Schaltervorrichtung
unter Bezugnahme auf die 8 bis 12 beschrieben.
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In
einem Ausgangszustand, wie er in 8 gezeigt
ist, ist der bewegliche Kontakt 9 in einer feststehenden
Distanz von dem feststehenden Kontakt 2a angeordnet, und
der Schalter ist ausgeschaltet. In diesem Zustand wird die Leiterplatte 8 durch
die Drückkraft
der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 in einer Richtung entgegengesetzt zu dem
feststehenden Anschluss 2 und dem feststehenden Kontakt 2a (nach
oben) gedrückt.
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Wenn
der Betätigungsbereich 11b des
Gleitstücks 11 in
diesem Zustand entgegen der Drückkraft der
Rückstellfeder 6 mit
Druck beaufschlagt wird, drückt
der Betätigungsflächenbereich 11d des
Gleitstücks 11 die
Kontaktbereiche 8h der Leiterplatte 8 in Richtung
auf die innere Bodenfläche
des Haltebereichs 1a entgegen der Drückkraft der wendelförmigen Torsionsfeder 10 nach
unten, wie dies in 9 gezeigt
ist.
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Wenn
hierbei der Festhaltebereich zwischen der wendelförmigen Torsionsfeder 10 und
der Leiterplatte 8 den Festhaltebereich zwischen dem Stützarm 7 und
dem zentralen Anschluss 3 (die Festhaltenut 3c des
Stützarm-Festhaltevorsprungs 3a) überlappt,
wie dies in 9 gezeigt
ist, wird die Richtung der Drückkraft
der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 gedreht bzw. in die nach unten gehende
Richtung umgekehrt, die Leiterplatte 8 bewegt sich in Richtung auf
die innere Bodenfläche
des Haltebereichs 1a, und der bewegliche Kontakt 9 tritt
in Berührung
mit dem feststehenden Kontakt 2a, wodurch der Schalter eingeschaltet
wird.
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Wenn
das Gleitstück 11 in
diesem Zustand weiter gedrückt
wird, wie dies in 10 gezeigt
ist, werden die Kontaktbereiche 8 der Leiterplatte 8 durch
den Betätigungsflächenbereich 11d des
Gleitstücks 11 weiter
nach unten gedrückt,
und der bewegliche Kontakt 9 wird durch die Drückkraft
der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 gegen den feststehenden Kontakt 2a gedrückt, wodurch
die Kontaktgabe noch zuverlässiger
wird. Dabei wird das Gleitstück 11 durch
das Zusammenwirken des Verriegelungsstifts 5 und der Verriegelungssteuerfläche 11e in
einer gedrückten
bzw. druckbeaufschlagten Position verriegelt.
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Zur
Ausführung
einer Entriegelung in diesem Zustand wird der Betätigungsbereich 11b des
Gleitstücks 11 weiter
gedrückt,
wie dies in 11 gezeigt ist.
Der Verriegelungsstift 5 wird dadurch von der Verriegelungssteuerfläche 11e gelöst, und
das Gleitstück 11 wird
durch die Drückkraft
der Rückstellfeder 6 in
die Ausgangsposition zurückgeführt. Wenn
sich dabei der Festhaltebereich zwischen der Leiterplatte 8 und
der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 über
den Festhaltebereich zwischen dem Stützarm 7 und dem zentralen
Anschluss 3 (die Festhaltenut 3c des Stützarm-Festhaltevorsprungs 3a)
hinweg bewegt, wie dies in 12 gezeigt
ist, wird die Richtung der Drückkraft
der wendelförmigen
Torsionsfeder 10 in die nach oben gehende Richtung umgekehrt,
die Leiterplatte 8 bewegt sich einer Richtung entgegengesetzt
zu der inneren Bodenfläche
des Haltebereichs 1a, und der bewegliche Kontakt 9 trennt
sich von dem feststehenden Kontakt 2a, wodurch der Schalter
ausgeschaltet wird und der in 9 dargestellte
Ausgangszustand wieder eingenommen wird.
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Gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind der Stützarm 7, der an seinem
einen Ende durch die Leiterplatte 8 festgehalten ist und
an seinem anderen Ende von dem zentralen Anschluss 3 festgehalten ist,
sowie das Federelement 10, das in gebogener Form zwischen
der Leiterplatte 8 und dem zentralen Anschluss 3 angeordnet
ist, um die Leiterplatte 8 auf dem zentralen Anschluss 3 beweglich
abzustützen, aus
einem elastischen runden Draht gebildet, und der Stützarm 7 sowie
das Federelement 10 werden von der Leiterplatte 8 und
dem zentralen Anschluss 3 auf bogenförmigen Flächen festgehalten. Dadurch
ist die Formgebung vereinfacht, die Materialausbeute ist verbessert,
und die Bearbeitbarkeit und dimensionsmäßige Genauigkeit lassen sich
in einfacher Weise aufrechterhalten. Da ferner der zentrale Anschluss 3 und
die Leiterplatte 8 auf den bogenförmigen Flächen miteinander in Berührung gebracht
werden, ist Abrieb verhindert, und die Zuverlässigkeit der Kontaktgabe ist
verbessert.
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Während bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel das eine Ende
des Stützarms 7 von
der Leiterplatte 8 auf der gleichen Seite festgehalten
ist wie der Seite, auf der der bewegliche Kontakt 9 angebracht
ist, kann es auch auf der gegenüberliegenden
Seite festgehalten werden. In diesem Fall werden die wendelförmige Torsionsfeder 10 und
die Leiterplatte 8 auf der Seite festgehalten, auf der
der bewegliche Kontakt 9 fixiert ist. Selbstverständlich lassen
sich wiederum ähnliche
Vorteile wie bei der vorstehend beschriebenen Konfiguration erzielen.
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Die
vorliegende Erfindung ist zwar unter Bezugnahme auf die Ausführungsform
beschrieben worden, die derzeit als bevorzugt betrachtet wird, jedoch
versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform
begrenzt ist. Die Erfindung soll im Gegenteil verschiedene Modifikationen
und äquivalente
Anordnungen abdecken, die im Umfang der beigefügten Ansprüche liegen.