EP0543093B1 - Elektrischer Schalter - Google Patents

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EP0543093B1
EP0543093B1 EP92114508A EP92114508A EP0543093B1 EP 0543093 B1 EP0543093 B1 EP 0543093B1 EP 92114508 A EP92114508 A EP 92114508A EP 92114508 A EP92114508 A EP 92114508A EP 0543093 B1 EP0543093 B1 EP 0543093B1
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EP
European Patent Office
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switch
elastic element
housing
rocker
actuating
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EP92114508A
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EP0543093A3 (de
Inventor
Hermann Lander
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Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
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Publication date
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    • 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
    • H01H23/24—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with two operating positions
    • H01H23/26—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button with two operating positions one of which positions is unstable

Definitions

  • the invention relates to an electrical switch, in particular a rocker switch according to the preamble of claim 1, see DE-A 36 15 059.
  • rocker switches consist of a switch housing with an upper operating rocker, as is known, for example, from DE-A 36 15 059 by the applicant.
  • the actuating rocker has a downward, rod-shaped switching pin which, when the rocker is actuated, is connected directly or indirectly to a contact bridge or contact spring arranged transversely in the switch housing and presses it down to establish an electrical connection between two connecting lugs.
  • the central bearing of the contact bridge itself can be designed as an electrical connecting element to a connecting lug (DE-A 38 13 350).
  • the electrical switch can also have an equivalent rocker arm as the actuating element, as is shown, for example, in GB-A 1 094 822.
  • Such electrical switches can be bistable or monostable.
  • a bistable switch remains in two stable positions.
  • a monostable switch always returns to its starting position.
  • a bistable position is achieved, for example, by exceeding a dead center of a prestressed spring element, as is shown, for example, in DE-A 36 15 059.
  • a corresponding spring element is arranged in such a way that it cannot exceed a corresponding dead point.
  • the invention has for its object to provide a monostable electrical switch with a rocker-shaped or tiltable actuator, which provides a simple way to achieve the reset effect.
  • the electrical switch according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that a monostable rocker switch or toggle switch is created which is designed to be damped in a controlled manner in its tilting movement and whose reset mechanism is achieved by the simplest means.
  • an elastic, ie rubber-like or rubber-like element is provided according to the invention, which compresses when the actuating member is actuated, ie deforms elastically and after relieving the actuator exerts a force in the sense of a provision on it.
  • the elastic element is supported at a suitable point on the actuator and is pressed against the housing wall of the switch housing.
  • the elastic element is supported as a kind of rubber buffer between the switching pin of the actuating element and the switch housing wall.
  • the pot-shaped actuating rocker can have a correspondingly molded rubber element in its interior between the switching pin or a corresponding wall section and its outer wall.
  • the lower L-shaped leg is supported on the side of the switch housing.
  • the elastic element can also be arranged as a rubber-like buffer in the switch housing itself or in its base, a leg which projects laterally in the upper region being supported against the actuating member.
  • Decisive for the shape and the arrangement of the elastic element is its arrangement as a kind of rubber buffer between the actuator and switch housing.
  • the two electrical switches 1, 2 shown in corresponding views in FIGS. 1 to 4 consist of a switch housing 3 with a rectangular cross section, which is pot-shaped and has a bottom plate 4 in its lower region (see FIG. 3) into which the electrical Flat plug contacts 5, 6 are used.
  • the two flat plug contacts 5, 6 are electrically connected via an electrically conductive contact bridge 7, as is shown, for example, in DE 38 13 350 A1.
  • the flat plug contact 5 is electrically connected to the central cutting edge bearing 28 for the contact bridge 7 via a web 29.
  • the contact bridge 7 is actuated via an actuating element 8, which in the exemplary embodiments is designed as an actuating rocker.
  • the actuating rocker closes the pot-shaped switch housing, which is open at the top, in its upper, open area and is mounted in corresponding recesses 10 in the switch housing 3 via two lateral bearing pins 9.
  • the actuating rocker 8 has a switching pin 11 which projects downward into the switch housing and whose lower tip 30 is in contact with the contact bridge 7 Switching element interacts (see DE 38 13 350 A1). This switching process is state of the art. Reference is made to the corresponding references.
  • an elastic element 12, 13 is provided according to the invention, which is clamped between the actuating rocker 8 and the switch housing 3.
  • this elastic element 12 is L-shaped, with a vertical first leg 14 inserted into the pot-shaped rocker housing, which is located between the side wall 15 of the pot-shaped rocker 8, which is open at the bottom, and the switching pin 11 the actuating rocker 8 supports.
  • the elastic element 12 has a second horizontal leg 16, the side surface 17 of which is supported on the lateral inner wall 18 of the switch housing 3.
  • the actuating rocker can also have an additional boundary wall 19 on its inside, on which the vertical leg 14 of the elastic element 12 is supported. This wall 19 is only indicated by dashed lines.
  • the deformation of the elastic element 12 should essentially take place in the lower, horizontal leg 16.
  • the vertical leg 14 of the elastic element 12 is also laterally bordered by a boundary wall 20, 21, so that the actuating rocker 8 is designed as a pot-shaped housing which is closed at the top and at the side and is open at the bottom.
  • the alternative switch arrangement of the invention according to FIGS. 3, 4 is basically of the same design as the switch arrangement according to FIGS. 1 and 2 with regard to the switching mechanism with regard to the actuating element 8, contact bridge 7 and flat plug contacts 5.
  • the switch housing 3 largely corresponds to the switch housing according to FIGS 2. The same parts are therefore provided with the same reference numerals.
  • the first vertical leg 22 is not arranged laterally in the housing of the actuating rocker 8 as in the embodiment of FIGS. 1, 2, but in the switch housing 3 itself.
  • a downwardly directed cup-shaped recess 23 is provided on the inner wall 18 of the switch housing 3, into which the vertical leg 22 of the elastic element 13 is inserted in order to fix it.
  • the inner wall of this receiving pocket is designated 24.
  • the elastic element 13 has a horizontal leg 25, which serves as a deformation element for the return effect of the actuating rocker 8.
  • the actuating rocker 8 can have an additional support wall 26 on which the inward side surface 27 of the horizontal leg 25 is supported.
  • the support wall 26 runs largely parallel to the side edge of the switching pin and enables a shortened design of the leg 25.
  • the elastic element 12, 13 can accordingly with its holding part, i.e. H. its essentially vertical leg can be arranged both within the actuating rocker (Fig. 1, 2) or within the switch housing 3 (Fig. 3, 4).
  • the decisive factor is the elastic deformation of the elastic element 12, 13 in particular in its horizontal leg 16, 25, which causes a reset effect of the actuating rocker 8.
  • the elastic element can also be arranged in a separate base 4, which can optionally be inserted into the switch housing 3 from below.
  • the actuating member itself can also be designed as a tiltable actuating switch, as is shown, for example, in GB 1 094 822 for actuating the contact bridge.
  • the elastic element that is supported between the actuator and the switch housing is decisive as the restoring element.
  • the elastic element can be made of rubber or rubber-like material (elastomer) and optionally vulcanized into corresponding parts of the electrical switch.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere einen Wippschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, siehe DE-A 36 15 059.
    • Stand der Technik:
  • Elektrische Schalter und insbesondere Wippschalter bestehen aus einem Schaltergehäuse mit einer oberen Betätigungswippe, wie dies beispielsweise aus der DE-A 36 15 059 der Anmelderin bekannt ist. Die Betätigungswippe weist einen nach unten gerichteten, stabförmigen Schaltzapfen auf, welcher bei der Betätigung der Wippe direkt oder indirekt mit einer im Schaltergehäuse quer angeordneten Kontaktbrücke oder Kontaktfeder in Verbindung steht und diese zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Anschlußfahnen nach unten drückt. Dabei kann das mittige Lager der Kontaktbrücke selbst als elektrisches Verbindungselement zu einer Anschlußfahne ausgebildet sein (DE-A 38 13 350).
  • Anstelle einer Wippe kann der elektrische Schalter auch einen gleichwirkenden Kipphebel als Betätigungsglied aufweisen, wie er beispielsweise in der GB-A 1 094 822 gezeigt ist.
  • Derartige elektrische Schalter können bistabil oder monostabil ausgebildet sein. Bei einem bistabilen Schalter verweilt dieser in zwei stabilen Lagen. Ein monostabiler Schalter geht immer wieder in seine Ausgangslage zurück. Eine bistabile Lage wird beispielsweise durch Überschreitung eines Todpunktes eines vorgespannten Federelements erzielt, wie es beispielsweise in der DE-A 36 15 059 gezeigt ist. Bei einer monostabilen Lage wird ein entsprechendes Federelement derart angeordnet, daß es einen entsprechenden Todpunkt nicht überschreiten kann.
    • Aufgabe der Erfindung:
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen monostabilen elektrischen Schalter mit einem wippenförmigen oder kippbaren Betätigungsglied zu schaffen, welcher eine einfache Möglichkeit zur Erzielung des Rückstelleffekts vorsieht.
    • Vorteile der Erfindung:
  • Der erfindungsgemäße elektrische Schalter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß ein monostabiler Wippschalter bzw. Kippschalter geschaffen wird, der in seiner Kippbewegung kontrolliert gedämpft ausgeführt ist und dessen Rückstellmechanismus über einfachste Mittel erzielt wird. Hierfür ist erfindungsgemäß ein elastisches, d. h. gummiähnliches oder gummiartiges Element vorgesehen, welches sich bei der Betätigung des Betätigungsgliedes zusammendrückt, d. h. elastisch verformt und nach Entlastung des Betätigungsgliedes eine Kraft im Sinne einer Rückstellung auf dieses ausübt. Dabei stützt sich das elastische Element an geeigneter Stelle am Betätigungsglied ab und wird gegen die Gehäusewandung des Schaltergehäuses gedrückt.
  • In den Unteransprüchen sind vorteilhafte zweckmäßige Ausgestaltungen des elektrischen Schalters nach dem Hauptanspruch angegeben. Neben dem bereits erwähnten gummiartigen elastischen Element ist weiterhin vorgesehen, daß sich das elastische Element als eine Art Gummipuffer zwischen dem Schaltzapfen des Betätigungsgliedes und der Schaltergehäusewandung abstützt. Dabei kann die topfförmige Betätigungswippe in ihrem Inneren zwischen Schaltzapfen oder einem entsprechenden Wandungsabschnitt sowie ihrer Außenwandung ein entsprechend eingeformtes Gummielement aufweisen. Der untere L-förmige Schenkel stützt sich dabei seitlich an der Schaltergehäusewandung ab.
  • Das elastische Element kann auch als gummiartiger Puffer im Schaltergehäuse selbst oder in dessen Sockel angeordnet sein, wobei ein im oberen Bereich seitlich auskragender Schenkel sich gegen das Betätigungsglied abstützt. Maßgeblich für die Form sowie die Anordnung des elastischen Elements ist seine Anordnung als eine Art Gummipuffer zwischen Betätigungsglied und Schaltergehäuse.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel für einen monostabilen Wippschalter in Seitenansicht mit aufgeschnittenem Gehäuseteil,
    Fig. 2
    einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1,
    Fig. 3
    eine zweite Ausführungsvariante eines monostabilen elektrischen Wippschalters in Seitenansicht mit aufgeschnittenem Gehäuseteil und
    Fig. 4
    einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 3.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele:
  • Die in den Figuren 1 bis 4 in entsprechenden Ansichten dargestellten beiden elektrischen Schalter 1, 2 bestehen aus einem im Querschnitt rechteckförmigen Schaltergehäuse 3, welches topfförmig ausgebildet ist und in seinem unteren Bereich eine Bodenplatte 4 (siehe Fig. 3) aufweist, in welche die elektrischen Flachsteckerkontakte 5, 6 eingesetzt sind. Die elektrische Verbindung der beiden Flachsteckerkontakte 5, 6 erfolgt über eine elektrisch leitende Kontaktbrücke 7 wie dies beispielsweise in der DE 38 13 350 A1 dargestellt ist. Dabei ist der Flachsteckerkontakt 5 mit dem mittigen Schneidenlager 28 für die Kontaktbrücke 7 über einen Steg 29 elektrisch verbunden.
  • Die Betätigung der Kontaktbrücke 7 erfolgt über ein Betätigungsglied 8, welches in den Ausführungsbeispielen als Betätigungswippe ausgebildet ist. Die Betätigungswippe schließt das nach oben hin offene topfförmige Schaltergehäuse in seinem oberen, offenen Bereich ab und ist über zwei seitliche Lagerzapfen 9 in entsprechende Aussparungen 10 im Schaltergehäuse 3 gelagert. Die Betätigungswippe 8 weist einen nach unten in das Schaltergehäuse ragenden Schaltzapfen 11 auf, dessen untere Spitze 30 mit der Kontaktbrücke 7 als Schaltelement zusammenwirkt (siehe DE 38 13 350 A1). Dieser Umschaltvorgang ist Stand der Technik. Auf die entsprechenden Literaturstellen ist verwiesen.
  • Zur Herstellung eines Rückstelleffekts oder Rückfederungseffekts zur Bildung eines monostabilen elektrischen Wippschalters wird erfindungsgemäß ein elastisches Element 12, 13 vorgesehen, welches zwischen der Betätigungswippe 8 und dem Schaltergehäuse 3 verspannt ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 ist dieses elastische Element 12 L-förmig ausgebildet, mit einem in das topfförmige Wippengehäuse eingesetzten, vertikalen ersten Schenkel 14, der sich zwischen der Seitenwandung 15 der nach unten hin offenen, topfförmigen Wippe 8 und dem Schaltzapfen 11 der Betätigungswippe 8 abstützt. Im unteren Bereich weist das elastische Element 12 einen zweiten horizontalen Schenkel 16 auf, dessen Seitenfläche 17 sich an der seitlichen Innenwandung 18 des Schaltergehäuses 3 abstützt. Selbstverständlich kann die Betätigungswippe in ihrem Inneren auch eine zusätzliche Begrenzungswand 19 aufweisen, an welcher sich der vertikale Schenkel 14 des elastischen Elements 12 abstützt. Diese Wand 19 ist nur gestrichelt angedeutet.
  • Die Verformung des elastischen Elements 12 soll im wesentlichen im unteren, horizontalen Schenkel 16 erfolgen. Hierfür ist der vertikale Schenkel 14 des elastischen Elements 12 auch seitlich durch je eine Begrenzungswand 20, 21 eingefaßt, so daß die Betätigungswippe 8 als oben und seitlich geschlossenes, nach unten hin offenes, topfförmiges Gehäuse ausgebildet ist.
  • Bei Betätigung der Betätigungswippe 8 in ihrem, in der Fig. 1 dargestellten linken Bereich mit der Kraft F wird der untere, horizontale Schenkel 16 mit seiner Seitenfläche 17 gegen die Seitenwandung 18 gepreßt und verformt sich hierbei. Sobald die Betätigungskraft F entfällt, entsteht durch die elastische Rückverformung des elastischen Elements 12 und insbesondere des unteren Schenkels 16 ein Rückstelleffekt, der die Betätigungswippe 8 wieder in ihre Ausgangslage zurückdrückt. Das Schaltverhalten des Schalters ist damit monostabil.
  • Die alternative Schalteranordnung der Erfindung nach Fig. 3, 4 ist bezüglich des Schaltmechanismuses bezüglich Betätigungsglied 8, Kontaktbrücke 7 und Flachsteckerkontakte 5 prinzipiell gleich ausgebildet wie die Schalteranordnung zu Fig. 1 und 2. Auch das Schaltergehäuse 3 entspricht weitgehend dem Schaltergehäuse nach Fig. 1 und 2. Gleiche Teile sind deshalb mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Das elastische Element 13 in Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, 4 ist ebenfalls L-förmig ausgebildet, wobei der erste vertikale Schenkel 22 nicht im Gehäuse der Betätigungswippe 8 wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2, sondern im Schaltergehäuse 3 selbst seitlich angeordnet ist. Hierfür ist an der Innenwandung 18 des Schaltergehäuses 3 eine nach unten gerichtete topfförmige Ausnehmung 23 vorgesehen, in die der vertikale Schenkel 22 des elastischen Elements 13 zu seiner Fixierung eingesteckt ist. Die Innenwandung dieser Aufnahmetasche ist mit 24 bezeichnet.
  • Im oberen Bereich weist das elastische Element 13 einen horizontalen Schenkel 25 auf, der als Verformungselement für den Rückstelleffekt der Betätigungswippe 8 dient. Hierfür kann die Betätigungswippe 8 eine zustätzliche Abstützwandung 26 aufweisen, an der sich die nach innen gerichtete Seitenfläche 27 des horizontalen Schenkels 25 abstützt. Die Abstützwandung 26 verläuft weitgehend parallel zur Seitenkante des Schaltzapfens und ermöglicht eine verkürzte Ausführung des Schenkels 25.
  • Bei Betätigung des linken Teils der Betätigungswippe 8 in Fig. 3 wird wiederum der obere, horizontale Schenkel 25 durch die Abstützwandung 26 zusammengedrückt und elastisch verformt. Bei Entlastung der Betätigungswippe 8 drückt der Schenkel 25 die Abstützwandung 26 in der Fig. 3 wieder nach links und führt die Betätigungswippe 8 in die Ausgangslage zurück. Auch diese Anordnung ist als monostabiler Schalter ausgebildet.
  • Das elastische Element 12, 13 kann demnach mit seinem Halterungsteil, d. h. seinem im wesentlichen vertikalen Schenkel sowohl innerhalb der Betätigungswippe (Fig. 1, 2) oder innerhalb des Schaltergehäuses 3 (Fig. 3, 4) angeordnet sein. Maßgeblich ist die elastische Verformung des elastischen Elements 12, 13 insbesondere in seinem horizontalem Schenkel 16, 25, der einen Rückstelleffekt der Betätigungswippe 8 bewirkt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen und Alternativen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens wie er in Patentanspruch 1 definiert ist. Insbesondere kann das elastische Element auch in einem separaten Sockel 4 angeordnet sein, der gegebenenfalls von unten in das Schaltergehäuse 3 einsetzbar ist. Weiterhin kann das Betätigungsglied selbst auch als kippbarer Betätigungsschalter ausgebildet sein, wie es beispielsweise in der GB 1 094 822 zur Betätigung der Kontaktbrücke dargestellt ist. Maßgeblich ist das zwischen Betätigungsglied und Schaltergehäuse sich abstützende elastische Element als Rückstellelement. Das elastische Element kann aus Gummi oder gummiähnlichem Material (Elastomer) ausgebildet und gegebenenfalls in entsprechende Teile des elektrischen Schalters einvulkanisiert sein.

Claims (8)

  1. Elektrischer Schalter, insbesondere Wippschalter, mit einem wippenförmigen oder kippbaren Betätigungsglied (8), welches im oberen Teil eines Schaltergehäuses (3) gelagert ist und welches einen in das Schaltergehäuse nach unten ragenden Schaltzapfen (11) zur Betätigung einer elektrische Kontaktbrücke (7) aufweist, und mit einem elastisch verformbaren Element, welches durch Verformung eine Rückstellkraft auf das Betätigungsglied (8) in seine Ausgangslage ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Betätigungsglied (8) und Schaltergehäuse (3) das sich wenigstens teilweise elastisch verformende Element (12, 13) angeordnet ist.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (12, 13) in seiner Formgebung dem Innenraum oder Teile hiervon des Schaltergehäuses angepaßt ist.
  3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (12, 13) aus Gummi oder gummiähnlichem Material (Elastomer) besteht.
  4. Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (12, 13) bei Betätigung des Betätigungsgliedes (8) über den Schaltzapfen (9) gegen die Innenwandung (18) des Schaltergehäuses (3) preßbar ist.
  5. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Betätigungswippe (8) ausgebildete Betätigungsglied vorzugsweise als nach unten offenes topfförmiges Gehäuse ausgebildet ist, in welches der nach oben weisende Schenkel (14) eines vorzugsweise L-förmigen, wenigstens teilweise elastischen Elements (12) einsetzbar ist, wobei sich der untere, horizontale Schenkel (16) des elastischen Elements (12) gegen die Innenwandung (18) des Schaltergehäuses (3) elastisch verformbar abstützt.
  6. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens teilweise elastische Element (13) als vorzugsweise L-förmiges Element ausgebildet ist, dessen nach unten ragender erster Schenkel (22) in einer taschenförmigen Ausnehmung (23, 24) des Schaltergehäuses (3) gehalten ist und dessen oberer, in das Gehäuseinnere weisende zweite, elastische Schenkel (25) sich gegen eine Abstützwandung (26) bzw. gegen den Schaltzapfen (9) der Betätigungswippe (8) elastisch verformbar abstützt.
  7. Schalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (12, 13) in einem Sockel (4) des Schaltergehäuses (3) gehalten ist und sich gegen das Betätigungsglied (8) elastisch verformbar abstützt.
  8. Schalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (12, 13) in das Schaltergehäuse (3) oder in die Betätigungswippe (8) einvulkanisiert ist.
EP92114508A 1991-08-29 1992-08-26 Elektrischer Schalter Expired - Lifetime EP0543093B1 (de)

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EP0543093A3 EP0543093A3 (de) 1994-03-16
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