EP0268692B1 - Elektrischer Kippschalter - Google Patents

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EP0268692B1
EP0268692B1 EP19860116061 EP86116061A EP0268692B1 EP 0268692 B1 EP0268692 B1 EP 0268692B1 EP 19860116061 EP19860116061 EP 19860116061 EP 86116061 A EP86116061 A EP 86116061A EP 0268692 B1 EP0268692 B1 EP 0268692B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching
tongues
rocker switch
microswitches
tongue
Prior art date
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Expired
Application number
EP19860116061
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0268692A1 (de
Inventor
Ralph Lenski
Harald Quoiffy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deere and Co
Original Assignee
Deere and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deere and Co filed Critical Deere and Co
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/003—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with more than one electrically distinguishable condition in one or both positions

Definitions

  • the invention relates to a toggle switch with a pivotable switching element between at least two switching positions, which is connected via a toggle axis to a switch housing of the toggle switch, which has a return spring on its underside and two or more outwardly extending switching tongues on each side of the toggle axis can be brought into contact with microswitches on one side or the other of the tilt axis in sequence.
  • a toggle switch which can be pivoted or tilted about an axis fitted in a switch box.
  • two outwardly extending spring tongues are fastened, which cooperate with two microswitches on one or on the other side of the axis.
  • the individual microswitches are arranged symmetrically with respect to the axis and have contacts that can be actuated by pivoting the toggle switch.
  • the actuating buttons provided on one or on the other side of the axis (also referred to as contacts) are arranged at different heights so that they can be brought into contact with the switching tongues one after the other.
  • the microswitches have corresponding openings or holes for attachment to the switch box, which serve to accommodate connecting elements.
  • connection lugs for wiring. The assembly is very complex and expensive, since the microswitches mounted at different heights cannot be assembled and soldered in a single operation (DE-A 1 465491).
  • the invention has for its object to design and arrange the toggle switch with the associated microswitches while maintaining as many switching functions as possible, so that they can be easily assembled in one operation on a circuit board.
  • This object has been achieved in that the microswitches or their contacts are arranged in one plane and at least one switching tongue in the central position of the switching element is at a greater distance from the associated contact than at least one further switching tongue. Due to the advantageous arrangement of the individual contacts or microswitches arranged in one plane and the special design of the switching tongues, the standardized microswitches of the same size can be easily assembled and soldered on a circuit board in a single operation, so that the manufacturing costs are considerably reduced can be.
  • the contacts arranged in one plane can also pivot when the toggle switch is pivoted the individual contacts are brought to the right or left in sequence with the switching tongues.
  • the switching tongues and the return spring are formed from a one-piece sheet metal strip which can be produced by simple stamping.
  • the shift tongues can be H-shaped and accommodate the return spring between the individual legs, which is also connected in one piece to the shift tongues. This can further reduce manufacturing costs.
  • a shorter switching tongue is angled upward, while the remaining parts of the switching tongue, the two longer switching tongues and the return spring extend in one plane or are flat.
  • the microswitches arranged in the switch housing of the toggle switch or the outer ends of the switch tongues each have a different distance from the toggle axis on one side of the toggle axis.
  • 10 is a toggle switch, for example for installation in a handle (not shown in the drawing), for a combine harvester, which consists of a switch housing 12 shown in FIG. 2 and a switching element 16 arranged on a tilt axis 14, the tilt axis 14 can be inserted into a bore provided in the switching element 16.
  • the switch housing 12 consists of a rectangular box which is formed from parallel side walls 18, 20, 22 and 24 which are delimited at their upper edge by a flange 26.
  • Two upstanding support parts 27 and 28 adjoin the flange 26 and can be connected, for example, in one piece to the side walls 18 and 24.
  • the two support parts 27 and 28 are roof-shaped and have bores 30 and 32 aligned with one another directly below the gable point for receiving the tilt axis 14.
  • FIG. 4 shows the switching element 16 with reference to FIG. 3 microswitches 38 and 40 on the right, which are arranged on a circuit board 50.
  • two further microswitches 36 and 42 are arranged to the left of the tilt axis 14, which are mounted in mirror image to the microswitches 38 and 40.
  • the individual microswitches 36 to 42 have on their underside connecting tongues 52 which are inserted through the circuit board 50 and are soldered to it.
  • the circuit board 50 can have corresponding pre-printed switching lines or switching elements on the underside, which are used to control or regulate a corresponding drive element.
  • the upper ends of the microswitches 36 to 42 have contacts 67 which are arranged in a single plane and which lie below the switching tongues 60, 62, 64 and 66.
  • the switching tongues 60 to 66 are arranged in an H-shape and receive a return spring 68 between the legs of the H-shaped arrangement, which is connected in one piece to the switching tongues 60 to 66 via a web 70.
  • the switching tongues 60 to 66 and the return spring 68 can be detachably connected to the switching element 16.
  • the two diagonally opposite switching tongues (see FIG. 1) 64 and 66 are angled upward with respect to the plane of the return spring 68 and the switching tongues 60 and 62, so that they in the in FIG. 3 shown central position of the switching element 16 have a greater distance from the contacts 67 than the two longer switching tongues 60 and 62.
  • the switching tongues 60 and 62 and the return spring 68 are all arranged in one plane, so that when the switching element 16 is pivoted about the tilt axis 14 against the action of the return spring 68, for example to the right, first the longer switching tongue 62 comes into contact with the contact 67 of the microswitch 40 and closes the associated circuit and then by further pressing the switching element 16 more strongly the switching tongue 66 against the contact 67 of the microswitch 38 comes to the plant. By pressing the switching element 16 vigorously, the resilient switching tongue 62 resting against the contact 67 bends until the shorter switching tongue 6 6 comes into contact with the contact 67 of the microswitch 38. The same process can be repeated if the switching element 16 is pivoted to the left according to FIG. 3.
  • the switching tongue 60 and then the switching tongue 64 come into contact with the contacts 67 of the microswitches 36 and 42. If the switching element 1 6 is released, it pivots through the actuating force of the return spring 68 into the central position shown in FIG. 3.
  • the two microswitches 42 and 38 are at a smaller distance from the tilt axis 14 than the two external microswitches 36 and 40.
  • the sequence-like contact of the switching tongues against the contacts 67 is possible without the individual microswitches 36 to 42 must be mounted on the board at different heights.
  • the same microswitches can always be easily mounted at the same height on a circuit board in one step and soldered accordingly on the back and thus connected to the corresponding wiring provided on the back of the board.
  • the switching element 16 shown in FIG. 1 is inserted with the associated switching tongues 60 to 66 into the switching housing 12 from above, and then the tilt axis 14 is inserted into the bores 30 and 32 and thus movably connected to the switching housing 12. Subsequently, the circuit board 50 with the micro switches 36 to 42 arranged on the circuit board can be inserted into the switch housing 12 from below and also be firmly connected to the latter. This completes the entire assembly of the toggle switch 10.
  • the entire toggle switch 10 can now be used, for example, in a rectangular cutout of a handle part until the flange 26 comes to rest against the surface of the handle part. Now only the electrical device, not shown in the drawing, needs to be connected to the circuit board.
  • the switching element 16 can be pivoted to the right or to the left in a simple manner, the longer switching tongue 60 or 62 first coming into contact with the contacts 67.
  • the shorter switching tongue 64 or 66 then comes into contact with the contacts 67 and thus closes the circuit of a further unit after the first circuit has been closed by the longer switching tongue 62.
  • the relays, which are connected to the microswitches, for example, are opened in the reverse manner in sequence.

Landscapes

  • Tumbler Switches (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Kippschalter mit einem zwischen mindestens zwei Schaltpositionen verschwenkbaren Schaltelement, das über eine Kippachse mit einem Schaltgehäuse des Kippschalters verbunden ist, der an seiner Unterseite eine Rückstellfeder und beiderseits der Kippachse jeweils zwei oder mehrere sich nach außen erstreckende Schaltzungen aufweist, die jeweils auf der einen oder anderen Seite der Kippachse in Sequenz mit Mikroschaltern in Kontakt bringbar sind.
  • Es ist bereits ein Kippschalter bekannt, der um eine in einem Schaltkasten angebrachte Achse schwenkbar bzw. kippbar ist. Beiderseits des Kippschalters sind jeweils zwei sich nach außen erstreckende Federzungen befestigt, die mit jeweils zwei Mikroschaltern auf der einen bzw. auf der anderen Seite der Achse zusammenwirken. Die einzelnen Mikroschalter sind mit Bezug auf die Achse symmetrisch angeordnet und weisen Kontakte auf, die durch Schwenken des Kippschalters betätigbar sind. Die auf der einen bzw. auf der anderen Seite der Achse vorgesehenen Betätigungsknöpfe (weiterhin als Kontakte bezeichnet) sind auf unterschiedlicher Höhe angeordnet, so daß sie nacheinander mit den Schaltzungen in Kontakt bringbar sind. Die Mikroschalter weisen zur Befestigung am Schaltkasten entsprechende Öffnungen bzw. Bohrungen auf, die zur Aufnahme von Verbindungselementen dienen. An der Unterseite der Mikroschalter sind Anschlußlaschen zur Verdrahtung vorgesehen. Die Montage ist sehr aufwendig und teuer, da die auf unterschiedlicher Höhe angebrachten Mikroschalter sich nicht in einem einzigen Arbeitsgang montieren und verlöten lassen können (DE-A 1 465491).
  • Andererseits ist es bereits bekannt (DE-A 2 528 502), einen elektrischen Schalter mit zwei Schaltstellungen auszubilden, um unmittelbar auf einer Leiterplatte elektrische Verbindungen herzustellen. Im einzelnen ist das Schaltelement auf einem Zapfengehäuse gelagert, dessen unterer Teil durch eine Leiterplatte geführt ist. An einem Vorsprung des Schaltelements sind Schaltzungen in unterschiedlicher Höhe und Länge angeordnet, die gegen Kontaktflächen an der Leiterplatte beim Kippen des Schaltelements zur Anlage kommen. Das Zapfengehäuse weist eine nach unten offene Bohrung mit einer Feder und Kugel auf. Die Kugel wird über die Feder in den unteren Teil des Zapfengehäuses gedrückt, das die Form eines halben Sechsecks aufweist und noch einen zylindrischen herausnehmbaren Zapfen aufnimmt. Der Zapfen kann von der Kugel übersprungen werden, damit das Schaltelement eine stabile Lage einnimmt. Dieses Dokument enthält keine Lehre, wie Mikroschalter in einfacher Weise montiert und sequenzartig betätigt werden können.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Kippschalter mit den zugehörigen Mikroschaltern unter Beibehaltung möglichst vieler Schaltfunktionen wesentlich einfacher auszubilden und anzuordnen, so daß sich diese auf einfache Weise in einem Arbeitsvorgang auf einer Schaltplatine montieren lassen können. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß die Mikroschalter bzw. ihre Kontakte in einer Ebene angeordnet sind und zumindest eine Schaltzunge in der Mittellage des Schaltelementes einen größeren Abstand zum zugehörigen Kontakt aufweist als zumindest eine weitere Schaltzunge. Durch die vorteilhafte Anordnung der einzelnen in einer Ebene angeordneten Kontakte bzw. Mikroschalter und durch die besondere Ausgestaltung der Schaltzungen lassen sich die standardisierten, gleich großen Mikroschalter auf einfache Weise in einem einzigen Arbeitsvorgang auf einer Platine montieren und verlöten, so daß hierdurch die Fertigungskosten erheblich reduziert werden können. Da zumindest eine Schaltzunge bzw. ihr äußeres Ende einen größeren Abstand zu dem Kontakt des Mikroschalters aufweist als zumindest eine weitere Schaltzunge, wenn das Schaltelement sich in seiner Mittellage bzw. Neutrallage befindet, können auch bei den in einer Ebene angeordneten Kontakten bei einer Verschwenkung des Kippschalters nach rechts bzw. nach links die einzelnen Kontakte in Sequenz mit den Schaltzungen zur Anlage gebracht werden. Hierzu ist es vorteilhaft, daß die Schaltzungen und die Rückstellfeder aus einem einteiligen Blechstreifen gebildet sind, der sich durch einfaches Stanzen herstellen läßt. Dabei können die Schaltzungen H-förmig ausgerichtet sein und zwischen den einzelnen Schenkeln die Rückstellfeder aufnehmen, die ebenfalls mit den Schaltzungen einteilig verbunden ist. Hierdurch lassen sich die Fertigungskosten weiterhin reduzieren.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß jeweils eine kürzere Schaltzunge nach oben abgewinkelt ist, während die übrigen Teile der Schaltzunge, die beiden längeren Schaltzungen sowie die Rückstellfeder sich in einer Ebene erstrecken bzw. plan ausgebildet sind. Vorteilhaft ist es ferner, daß die im Schaltgehäuse des Kippschalters angeordneten Mikroschalter bzw. die äußeren Enden der Schaltzungen jeweils auf der einen Seite der Kippachse einen unterschiedlich großen Abstand zur Kippachse aufweisen. Durch einfaches Abwinkeln der äußeren Enden der Schaltzungen werden auf einfache Weise sequenzartige Schaltungen möglich, ohne hierzu die einzelnen Kontakte der Mikroschalter in unterschiedlicher Höhe anordnen zu müssen. Da die Mikroschalter alle in einer Ebene auf der Platine angeordnet sind, entfallen zusätzliche Tragteile bzw. Befestigungsteile zur Aufnahme der Kontaktelemente.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Kippschalter in perspektivischer Darstellung mit Schaltelement zugehörigen Schaltzungen und einer Rückstellfeder,
    • Fig. 2 einen Gehäuseteil zur Aufnahme des Schaltelementes,
    • Fig. 3 eine Seitenansicht des Schaltelementes mit den zugehörigen Mikroschaltern und
    • Fig. 4 eine Frontansicht gemäß Fig. 3.
  • In der Zeichnung ist mit 10 ein Kippschalter, beispielsweise zum Einbau in einen in der Zeichnung nicht dargestellten Handgriff, für einen Mähdrescher dargestellt, der aus einem in Fig. 2 dargestellten Schaltgehäuse 12 und einem auf einer Kippachse 14 angeordneten Schaltelement 16 besteht, wobei die Kippachse 14 in eine im Schaltelement 16 vorgesehene Bohrung eingesetzt werden kann. Das Schaltgehäuse 12 besteht gemäß Fig. 2 aus einem rechteckförmigen Kasten, der aus parallel verlaufenden Seitenwänden 18, 20, 22 und 24 gebildet ist, die an ihrer oberen Kante durch einen Flansch 26 begrenzt werden. An den Flansch 26 schließen sich zwei aufrechtstehende Tragteile 27 und 28 an, die beispielsweise mit den Seitenwänden 18 und 24 einteilig verbunden sein können. Die beiden Tragteile 27 und 28 sind dachförmig ausgebildet und weisen unmittelbar unterhalb des Giebelpunktes untereinander fluchtende Bohrungen 30 und 32 zur Aufnahme der Kippachse 14 auf.
  • In Fig. 4 ist das Schaltelement 16 mit Bezug auf Fig. 3 rechts liegende Mikroschalter 38 und 40 dargestellt, die auf einer Platine 50 angeordnet sind. Wie ferner aus Fig. 3 hervorgeht, sind links der Kippachse 14 zwei weitere Mikroschalter 36 und 42 angeordnet, die spiegelbildlich zu den Mikroschaltern 38 und 40 montiert sind. Die einzelnen Mikroschalter 36 bis 42 weisen an ihrer Unterseite Anschlußzungen 52 auf, die durch die Platine 50 gesteckt sind und mit dieser fest verlötet sind. Die Platine 50 kann an der Unterseite entsprechende vorgedruckte Schaltleitungen bzw. Schaltelemente aufweisen, die zur Steuerung bzw. Regelung eines entsprechenden Antriebsorganes dienen. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weisen die oberen Enden der Mikroschalter 36 bis 42 in einer einzigen Ebene angeordnete Kontakte 67 auf, die unterhalb von Schaltzungen 60, 62, 64 und 66 liegen.
  • Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die Schaltzungen 60 bis 66 H-förmig angeordnet und nehmen zwischen den Schenkeln der H-förmigen Anordnung eine Rückstellfeder 68 auf, die über einen Steg 70 einteilig mit den Schaltzungen 60 bis 66 verbunden ist. Die Schaltzungen 60 bis 66 sowie die Rückstellfeder 68 können mit dem Schaltelement 16 lösbar verbunden sein.
  • Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die beiden diagonal gegenüberliegend angeordneten Schaltzungen (siehe Fig. 1) 64 und 66 mit Bezug auf die Ebene der Rückstellfeder 68 und die Schaltzungen 60 und 62 nach oben hin abgewinkelt, so daß sie in der in Fig. 3 dargestellten Mittellage des Schaltelementes 16 einen größeren Abstand zu den Kontakten 67 aufweisen als die beiden längeren Schaltzungen 60 und 62. Die Schaltzungen 60 und 62 sowie die Rückstellfeder 68 sind alle in einer Ebene angeordnet, so daß bei einer Verschwenkung des Schaltelementes 16 um die Kippachse 14 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 68, beispielsweise nach rechts, zuerst die längere Schaltzunge 62 gegen den Kontakt 67 des Mikroschalters 40 zur Anlage kommt und den zugehörigen Stromkreis schließt und anschließend durch weiteres kräftigeres Durchdrücken des Schaltelementes 16 die Schaltzunge 66 gegen den Kontakt 67 des Mikroschalters 38 zur Anlage kommt. Durch kräftiges Durchdrücken des Schaltelementes 16 biegt sich die gegen den Kontakt 67 anliegende federelastische Schaltzungen 62 so lange durch, bis die kürzere Schaltzunge 66 gegen den Kontakt 67 des Mikroschalters 38 zur Anlage kommt. Der gleiche Vorgang läßt sich wiederholen, wenn das Schaltelement 16 gemäß Fig. 3 nach links verschwenkt wird. Hierdurch kommt zuerst die Schaltzunge 60 und dann die Schaltzunge 64 gegen die Kontakte 67 der Mikroschalter 36 und 42 zur Anlage. Wird das Schaltelement 16 losgelassen, so verschwenkt dieses durch die Stellkraft der Rückstellfeder 68 in die in Fig. 3 dargestellte Mittellage.
  • In vorteilhafter Weise weisen die beiden Mikroschalter 42 und 38 zur Kippachse 14 einen kleineren Abstand auf als die beiden außenliegenden Mikroschalter 36 und 40. Hierdurch ist auf einfache Weise die sequenzartige Kontaktanlage der Schaltzungen gegen die Kontakte 67 möglich, ohne daß hierzu die einzelnen Mikroschalter 36 bis 42 auf unterschiedlicher Höhe auf der Platine montiert werden müssen. Somit lassen sich auf einfache Weise immer gleiche Mikroschalter in gleicher Höhe in einem Arbeitsgang auf einer Platine montieren und auf der Rückseite entsprechend verlöten und somit mit den entsprechenden Verdrahtungen, die auf der Rückseite der Platine vorgesehen sind, verbinden.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Schaltelement 16 wird mit den zugehörigen Schaltzungen 60 bis 66 in das Schaltgehäuse 12 von oben her eingesetzt und anschließend die Kippachse 14 in die Bohrungen 30 und 32 eingesetzt und somit mit dem Schaltgehäuse 12 beweglich verbunden. Anschließend kann die Platine 50 mit den auf der Platine angeordneten Mikroschaltem 36 bis 42 von unten her in das Schaltgehäuse 12 eingesetzt werden und ebenfalls mit diesem fest verbunden werden. Dadurch ist die gesamte Montage des Kippschalters 10 abgeschlossen. Der gesamte Kippschalter 10 läßt sich nunmehr beispielsweise in einen rechteckförmigen Ausschnitt eines Griffteiles einsetzen, bis der Flansch 26 gegen die Oberfläche des Griffteiles zur Anlage kommt. Nunmehr braucht lediglich noch die in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Vorrichtung mit der Platine verbunden zu werden.
  • Im Arbeitseinsatz läßt sich auf einfache Weise das Schaltelement 16 nach rechts bzw. nach links verschwenken, wobei zuerst die längere Schaltzunge 60 bzw. 62 gegen die Kontakte 67 zur Anlage kommt. Durch kräftigeres Durchdrücken des Schaltelementes 16 kommt anschließend die kürzere Schaltzunge 64 bzw. 66 gegen die Kontakte 67 zur Anlage und schließt somit den Stromkreis eines weiteren Aggregates, nachdem der erste Stromkreis durch die längere Schaltzunge 62 geschlossen worden ist. Das Öffnen der beispielsweise mit den Mikroschaltern verbundenen Relais erfolgt auf umgekehrte Weise ebenfalls sequenzartig.

Claims (6)

1. Kippschalter (10) mit einem zwischen mindestens zwei Schaltpositionen verschwenkbaren Schaltelement (16), das über eine Kippachse (14) mit einem Schaltgehäuse (12) des Kippschalters (10) verbunden ist, der an seiner Unterseite eine Rückstellfeder (68) und beiderseits der Kippachse (14) jeweils zwei oder mehrere sich nach außen erstreckende Schaltzungen (60 bis 66) aufweist, die jeweils auf der einen oder anderen Seite der Kippachse (14) in Sequenz mit Mikroschaltern (36 bis 42) in Kontakt bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroschalter (36 bis 42) bzw. ihre Betätigungsknöpfe (67) in einer Ebene angeordnet sind und daß zumindest eine Schaltzunge (66) in der Mittellage des Schaltelementes (16) einen größeren Abstand zum zugehörigen Betätigungsknopf (67) aufweist als zumindest eine weitere Schaltzunge (62).
2. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils auf einer Seite der Kippachse angeordneten Schaltzungen (66 und 62) unterschiedlich groß Abstände zu den Betätigungsknöpfen (67) aufweisen.
3. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzungen (60 bis 66) und die Rückstellfeder (68) aus einem einteiligen Blechstreifen gebildet und mit dem Schaltelement (16) fest verbunden werden können.
4. Kippschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltzungen (60 bis 66) H-förmig ausgebildet sowie federelastisch sind, wobei zwischen den Schaltzungen die Rückstellfeder (68) vorgesehen ist.
5. Kippschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Schaltzunge (64, 66) kürzer und nach oben abgewinkelt ist, während die übrigen Teile der Schaltzunge, die beiden längeren Schaltzungen (60, 62) sowie die Rückstellfeder (68) sich in einer Ebene erstrecken bzw. plan ausgebildet sind.
6. Kippschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schaltgehäuse (12) des Kippschalters (10) angeordneten Mikroschalter (36 bis 42) bzw. die äußeren Enden der Schaltzungen auf jeder Seite der Kippachse (14) einen unterschiedlich großen Abstand zur Kippachse aufweisen.
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EP0268692A1 EP0268692A1 (de) 1988-06-01
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