EP0505682B1 - Drucktastenschalter - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit mindestens einer schwenkbar gelagerten Kontaktwippe, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Aus der DE-A-3 151 501 ist ein Druchtastenschalter dieser Art bekannt geworden.
• Bei bekannten Drucktastenschaltern besteht die Kontaktwippe und die Wippenlager aus metallenen, flächenhaften Stanzteilen, wobei die Kontaktwippe zusätzlich mit Kontaktelementen versehen ist. Diese Viehlzahl von verschiedenen Teilen steht einer vollautomatischen Fertigung der Drucktastenschalter entgegen.
• Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, die beweglichen Teile wie Stössel, Kontaktwippe , Kontaktträger und Kippfeder sowie die für die Lagerung derselben dienenden Teile so auszubilden und anzuordnen, dass diese Teile gemäss internationalen Vorschriften mindestens 3mm Luftstrecke zwischen spannungsführenden Teilen, die bei geöffneten Kontakten getrennt sind, aufweisen und auf wirtschaftliche Weise, insbesondere vollautomatsich, herzustellen sind.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kombination von Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
• Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kontaktachse aus gezogenem Draht aus Silber besteht.
• In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Bohrung in einem derartigen Abstand zur Schwenkachse positioniert, dass zwischen der Kontaktachse und den nicht mit ihr in Berührung stehenden Kontaktpunkten mindestens 3 mm Luftabstand vorhanden sind. Vorzugsweise wird als Stössel eine Klinkenfeder verwendet.
• Die erfindungsgemässe Ausgestaltung des elektrischen Drucktastenschalters verringert einmal den Herstellungsaufwand der beweglichen Teile des Schalters; namentlich sind die Kontaktwippe aus Kunststoff sowie die Kontaktachse wirtschaftlich in grossen Stückzahlen herzustellen. Als weiteren wesentlichen Vorteil ist die Drehbarkeit der Kontaktachse anzusehen. Damit wird ein schneller Verschleiss der sich berührenden Teile der Kontaktachse mit den Kontaktpunkten infolge Funkenbildung und mechanischer Reibung im Vergleich zu bekannten Lösungen vermieden, was eine verlängerte Lebensdauer des elektrischen Drucktastenschalters zur Folge hat. Ebenfalls wird durch den geringeren Verschleiss die Funkenbildung infolge einer unregelmässigen Oberflächenstruktur im Kontaktbereich vermindert, was zu einer besseren Schaltcharakteristik führt. Ebenfalls wird durch die erfindungsgemäss sehr kompakte Bauweise die Einhaltung der vorgeschriebenen Luftstrecken zwischen spannungsführenden Teilen wesentlich erleichtert.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert.
• Es zeigen
• Fig. 1 den Querschnitt durch einen Schalter im Bereich der Kontaktwippe;
• Fig. 2 ein Detailschnitt des Kontaktbereiches von Fig. 1.
• In einem aus Isoliermaterial bestehenden Gehäuseteil 1 ist eine Drucktaste 2 axial verschiebbar geführt. Die Drucktaste 2 lässt sich gegen die Wirkung einer Druckfeder 3 gegen unten bewegen. In der Drucktaste 3 ist innenseitig in einer Ausnehmung einen als Klinkenfeder ausgebildeten Stössel 4 derart beweglich befestigt, dass sie nach einer seitlichen Auslenkung jeweils wieder federnd in die Ausgangsstellung nach Fig. 1 zurückkehrt.
• Unter der Klinkenfeder 4 ist die Kontaktwippe 5 mittels der Wippenträgerachse 5′ kippbar in einer entsprechenden Lagerung im Gehäuseteil 1 gelagert. Eine Kippfeder 6, welche am Boden des Gehäuseteiles 1 abgestützt ist, hält dabei die Kontaktwippe 5 in einer der zwei Kippstellungen fest. Die in der Bohrung 7 der Kontaktwippe 5 gehaltene Kontaktachse 8 steht mit zwei Kontaktpunkten 9 und 10 (Kontaktpunkt 10 in Fig. 1 durch die Kontaktwippe 5 abgedeckt) in Verbindung. Die elektrische Verbindung wird dabei durch das Berühren der Kontaktachse 8 mit den Kontaktpunkten 9 und 10 unter der Wirkung der Federkraft der Kippfeder 6 sichergestellt. In der zweiten Kippstellung sind nun die beiden Kontaktpunkte 11 und 12 voneinander getrennt. Der kleinste Abstand zwischen den stromführenden Kontakten 9,10 und der Kontaktachse 8 zu den Kontaktpunkten 11 und 12 ist der Abstand der Kontaktpunkte 9 und 11 resp. 10 und 12, da die Kontaktachse 8, wie in Fig. 1 ersichtlich, davon etwa gleich weit entfernt ist. Dieser Abstand wird bestimmt durch den vollen Kippwinkel der Kontaktwippe und dem Abstand der Bohrung 7 von der Wippenträgerachse 5′. Dieser Abstand kann nun durch diese erfindungsgemässe Anordnung leicht auf die minimal geforderten 3 mm eingestellt werden.
• Durch Betätigung der Drucktaste 2 stösst die Klinkenfeder 4, welche sich zuerst in Druckrichtung bewegt, auf die obere Kante der Kontaktwippe 5, welche in der Nähe der Wippenträgerachse 5′ nur leicht gerundet ist, und biegt sich in die Richtung der Kippstellung aus. In einem Abstand zur Wippenträgerachse 5′ weist die Oberkante der Kontaktwippe 5 ein zur Klinkenfeder 4 hin gerichtete Kante 13 resp. 13′ auf. Die nun gebogene Klinkenfeder 4 überträgt die Druckbewegung auf diese Kante 13, was ein Drehmoment entgegen der durch die Kippfeder 6 gehaltenen Kippstellung der Kontaktwippe 5 erzeugt und diesen in die zweite Kippstellung kippen lässt. Damit werden die beiden Kontaktpunkte 9 und 10 elektrisch voneinander getrennt und die Kontaktpunkte 11 und 12 elektrisch leitend über die Kontaktachse 8 verbunden. Dadurch, dass die Kontaktachse 8 vorzugsweise mit Spiel in der Bohrung 7 der Kontaktwippe 5 gehalten ist, kann sie sich beim Berühren der Kontaktpunkte 9,10 resp. 11,12 um die Längsachse drehen, da diese Berührungsbewegung aus der Kippbewegung heraus eine schleifende Berührung ist. Durch die Reibung wird dann die Drehung hervorgerufen.
• Dadurch, dass die Kontaktpunkte 9,10,11,12 vorzugsweise eine abgeschrägte Kante 9′,11′ aufweisen, wird die Kontaktachse 8 bei der Bewegung der Kontaktwippe 5 in eine Kippstellung über diese Kante 9′,11′ geführt, was zu einer Verstärkung der Drehbewegung der Kontaktachse 8 um ihre Längsachse führt, wie in Fig. 2 ersichtlich. Damit kommt der Kontakt nicht in jeweils jeder Kippstellung mit der gleichen Stelle der Kontaktachse 8 zustande, womit sich der Verschleiss durch die Kontaktbildung auf den gesamtem Umfang der Kontaktachse an der Berührungsstelle verteilt, was im Vergleich zu Kontaktpunkten, welche einander immer an derselben Stelle berühren, zu erheblich längeren Standzeiten der Kontakte führt.

Claims (4)

1. Elektrischer Drucktastenschalter mit mindestens einer schwenkbar gelagerten Kontaktwippe (5), die bei einer Betätigung einer federbelasteten Drucktaste (2) durch einen an der Drucktaste (2) innenseitig beweglich gehaltenen Stössel (4) und unter der Wirkung einer unter der Kontaktwippe (5) angreifenden Kippfeder (6) wechselweise um eine senkrecht zur Kontaktwippe (5) stehende Schwenkachse (5′) von einer in die andere von zwei Kippstellungen kippbar ist, wobei durch eine zur Schwenkachse parallel versetzt angeordnete Bohrung der Kontaktwippe eine elektrisch leitende Kontaktachse (8) führt, die in der jeweiligen Kippstellung mit mindestens zwei voneinander getrennten Kontaktpunkten (9, 10) in leitender Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktwippe (5) ein aus Kunststoff hergestellter Körper ist und die Kontaktachse (8) mit radialem Spiel durch die zylindrische Bohrung (7) führt und darin ausschliesslich durch die Bohrungswand gehalten ist, derart dass sich die Kontaktachse (8) unter dem Einfluss äusserer Kräfte, z.B. beim Auftreffen auf die Kontaktpunkte (9-12), jeweils um einen kleinen Winkel um die Längsachse drehen kann.
2. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktachse (8) aus gezogenem Draht aus Silber besteht.
3. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung in einem derartigen Abstand zur Schwenkachse positioniert wird, dass zwischen der Kontaktachse (8) und den nicht mit ihr in Berührung stehenden Kontaktpunkten (9, 10) mindestens 3 mm Luftabstand vorhanden sind.
4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innenseitig gehaltene Stössel eine Klinkenfeder (4) ist.

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