EP0658274B1 - Elektrischer miniaturschalter - Google Patents

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EP0658274B1
EP0658274B1 EP93919211A EP93919211A EP0658274B1 EP 0658274 B1 EP0658274 B1 EP 0658274B1 EP 93919211 A EP93919211 A EP 93919211A EP 93919211 A EP93919211 A EP 93919211A EP 0658274 B1 EP0658274 B1 EP 0658274B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact spring
contact
switching
switch
switching contour
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93919211A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0658274A1 (de
Inventor
Norbert Normann
Winfried LÜTTE
Franz Kaspar
Günther KREID
Heinrich MÜNCH
Gunter Lothar Schulze
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.)
Doduco Solutions GmbH
Original Assignee
Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter
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 Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter filed Critical Doduco GmbH and Co KG Dr Eugen Duerrwaechter
Publication of EP0658274A1 publication Critical patent/EP0658274A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0658274B1 publication Critical patent/EP0658274B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/24—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting
    • H01H1/26—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting with spring blade support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/62—Contacts actuated by radial cams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H21/00—Switches operated by an operating part in the form of a pivotable member acted upon directly by a solid body, e.g. by a hand
    • H01H21/02—Details
    • H01H21/18—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H21/22—Operating parts, e.g. handle
    • H01H21/24—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force
    • H01H21/28—Operating parts, e.g. handle biased to return to normal position upon removal of operating force adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift

Definitions

  • the invention is based on a miniature electrical switch with the features specified in the preamble of claim 1.
  • Such miniature switches are called position switches used, e.g. B. the end position of an inserted Audio or video cassette in the drive of an audio or Signal VCRs electrically.
  • the miniature switches usually consist of a plastic housing, in which two opposite contact springs are arranged by placing them near their connection ends at a certain distance from each other in a wall of the housing are embedded or clamped.
  • One of the contact springs is at its opposite end with your contact Resilient side on a housing-fixed stop.
  • the back of the contact spring opposite it rests, however, resiliently on a gear lever, which is one in Housing bearing axis is pivotable.
  • the gear lever has a rest position; he is deflected from the rest position, he presses the contact spring against him against the opposite one Contact spring and thereby closes the miniature switch.
  • the lever is released again, press the contact spring by its spring force into its rest position back and thereby opens the miniature switch.
  • Such miniature switches have a high spatial resolution requires, i.e. the location of a video cassette or one other subject, in which this on the gear lever acts and closes the miniature switch, should be repeatable with high accuracy. How well that works depends on how exactly within a switch series the distance between the two contact springs and the Switching path in view of unavoidable manufacturing tolerances can be kept repeatably the same. Stand there not all technically possible ways to minimize Manufacturing tolerances available because at the same time there is a requirement that the miniature switches as Mass products have to be extremely inexpensive.
  • the housing and the shift lever are therefore common made of plastic by injection molding.
  • a switch that except for the use of a shift drum a shift lever all in the preamble of the claim 1 has specified features is in DE-B-1153435 disclosed.
  • the present invention has for its object a Way to reduce the switching tolerance of such miniature switches to show.
  • this is the rest position of the second contact spring determining stop is no longer fixed in the housing, but formed on the pivotally mounted shift lever.
  • the inventive method Miniature switches therefore not only the first contact spring, but also also the second contact spring on the gear lever.
  • switching contours For the tolerance of the mutual distance the contact springs and their switching path add up in the miniature switch according to the invention no longer one Large number of individual tolerances, rather it only comes up the tolerance in the shape and position of the two switching contours relative to each other. Since both on one and the same Component are formed, namely on the shift lever, it only depends on the manufacturing accuracy for this a component.
  • the pivot axis of the shift lever can be different Direction oriented in relation to the contact springs will.
  • the pivot axis preferably runs perpendicular to the length and direction of movement the contact springs; that has the advantage that the switching contours symmetrical to the longitudinal center line of the Contact springs can act on them, so that no Tipping moment around the longitudinal center line of the respective contact spring is produced.
  • two developments of the invention particularly suitable in one embodiment has one of the contact springs, namely that of the swivel axis a cutout closest to the gear lever, through which the protruding switching contour for the reaches through another contact spring.
  • the second embodiment is one of the contact springs, as well the one closest to the pivot axis of the shift lever, narrower than at least part of its length the other contact spring and the switching contour for the wider contact spring engages the narrow one on both sides Contact spring over so that the narrower contact spring in a recess of the switching contour for the wider one Contact spring is located, the bottom of the recess Switching contour for the narrower contact spring forms which even gets a lateral guidance.
  • both contact springs on and the same gearshift lever do not have to be both Contact springs are moved when the miniature switch is closed or opened. Rather, it is enough one of the contact springs (here as the first contact spring designated) by one of the switching contours (here as the designated first switching contour) by pivoting the Deflect shift lever, the angle by which the lever must be pivoted to open the switch to close depends on the contact distance from which Shape of the first switching contour and its distance from the pivot axis of the shift lever.
  • the second Switching contour which engages the second contact spring, has a course in the form of an arc of a circle, its center on the pivot axis of the shift lever is then the second contact spring when pivoting the shift lever is not deflected as long as it is not with the first contact spring makes contact and through their Movement is lifted from the gear lever.
  • a particular advantage of the miniature switch according to the invention is that it is different from the known ones Miniature switch without problems not only as a closer, but also can also be designed as an opener.
  • the one switching contour runs in a circular arc with the center on the Swivel axis of the shift lever, and its other shift contour has a shape deviating from the shape of a circular arc
  • the simplest way to form a closer is by that you have the arcuate contour for that of the swivel axis of the shift lever further away contact spring and the contact spring closest to the swivel axis the other switching contour creates; realized in reverse
  • the easiest way to open an opener is to use the circular arc Switching contour for the one closest to the swivel axis Provides contact spring and the other contact spring creates the non-circular switching contour.
  • a particular advantage of the invention is that several of the switches according to the invention in a row arrangement can summarize the en bloc the positions query and signal different elements. This for each miniature switch in the series arrangement with one to realize switching tolerance as low as for a single miniature switch was with the one by injection molding manufactured miniature switches according to the state of the Technology not possible, but results from one Miniature switches according to the invention formed row arrangement without further ado, since the housing tolerances which add up in the row arrangement for the switching accuracy a row arrangement according to the invention are irrelevant because the switching accuracy in everyone Switch element of the series arrangement essentially only determined by the accuracy of the individual shift lever is.
  • the miniature switch shown in Figure 1 of known construction has a multi-part cuboid housing 1 made of plastic.
  • two contact springs 2 and 3 are injected, which run parallel to each other and each carry a contact piece 4 or 5, which is formed from wire sections, welded onto the contact springs 2 and 3 and arranged crosswise opposite one another.
  • an axis 6 extends transversely to the longitudinal extent and direction of movement of the contact springs 2 and 3.
  • the axis 6 is rotatably mounted in the two side walls and carries a shift lever 7, one of which End protrudes outwards from an opening 18 in the housing.
  • the opposite end of the lever 7 is the first contact spring 2 resiliently with its back.
  • This end of the lever 7 located in the housing 1 has a saddle-shaped switching contour 8.
  • Two saddles 9 and 10 are formed by the saddle shape, both of which abut the back of the first contact spring 2 when the switch is open. If no other forces act on the lever 7, the first contact spring 2 presses the shift lever 7 into the position shown in FIG.
  • the front of the second contact spring 3 rests resiliently against a stop 11 fixed to the housing.
  • the shift lever 7 is deflected in the direction of arrow 11 because, for. B.
  • the counterclockwise pivoting hump 9 presses the first contact spring 2 against the second contact spring 3 while simultaneously lifting the hump 10 from the contact spring 2 until the contact piece 4 on the contact piece 5 strikes, thereby closes the switch and lifts the second contact spring 3 from the stop 11 in the event of a further pivoting movement of the switching lever 7.
  • the closing force of the miniature switch is determined by the spring force of the second contact spring 3.
  • the switching accuracy of the miniature switch which can be read from the tolerance of the pivoting angle, by which the switching lever 7 has to be pivoted until the switch is closed, depends on several dimensional tolerances, the dimensional accuracy of the stop 11, and the tolerance of its position in the housing , the dimensional accuracy of the axis 6 and its position in the housing, the dimensional accuracy of the shift lever 7, in particular the tolerance of its two lever arms l 1 and l 2 , and finally also the distance between the contact pieces 4 and 5.
  • the second contact spring 3 is not at a stop fixed to the housing 11, but on a further switching contour 13 of the Shift lever 7.
  • the first contact spring for this purpose on one part its length is a rectangular recess 14 through which the second switching contour 13, which is on both sides of the first Switching contour 8 is flanked and projects over it, reaches through, so that the second contact spring 3 with their Front resiliently abuts the second switching contour 13.
  • the first switching contour 8 lies on both sides with its two the second switching contour 13 arranged sections the back of the first contact spring (see Figure 3).
  • the second switching contour 13 in the form of a section a cylindrical surface whose axis is aligned with the swivel axis 6 coincides. If the shift lever 7 is based on the shown in Figure 2, in which the switch is open, swiveled, then the second contact spring changes 3 due to the selected switching contour 13 their position initially not, but the first contact spring 2, which is moved against the second contact spring 3 until it Make contact. The lever arm protruding from the housing released again, the shift lever 7 by the Contact spring 2 returned to that shown in Figure 2 stable rest position.
  • the embodiment shown in Figures 4 and 5 differs from that shown in Figures 2 and 3 Embodiment in that the first contact spring 2 and the shift lever 7 are designed differently.
  • the first contact spring 2 is narrower than the second contact spring 3 and is located in a recess 15 of the Shift lever 7, the bottom of which forms the first shift contour 8, which, like in FIG. 2, have a saddle shape could, in the specific case, however, be a bit flat is formed and then at the two ends of the plane Section merges into an arcuate course, there, where in the example according to FIG. 2 the cusps 9 and 10 were located to have. Even with such a level education receives a stable rest position with the miniature switch open.
  • the two flanking the cutout 15 of the shift lever 7 Projections 16 and 17 carry the second switching contour 13, on which the wider, second contact spring 3 rests.
  • the second switching contour 13 is as in the example according to FIG. 2 formed by a section of a cylinder jacket, the Axis coincides with the pivot axis 6.
  • the sequence of movements the switch according to FIGS. 4 and 5 is the same as in the case of FIGS. 2 and 3.
  • the switching accuracy of switches according to the invention depends on essential only from the dimensional accuracy of the shift lever 7 from the reproducibility of the shape and the mutual distance between the two switching contours 8 and 13.

Landscapes

  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Miniaturschalter mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Solche Miniaturschalter werden als Positionsschalter eingesetzt, z. B. um die Endposition einer eingeschobenen Audio- oder Videocassette im Laufwerk eines Audio- bzw. Videorecorders elektrisch zu signalisieren. Die Miniaturschalter bestehen üblicherweise aus einem Kunststoffgehäuse, in welchem zwei einander gegenüberliegende Kontaktfedern angeordnet sind, indem diese in der Nähe ihrer Anschlußenden mit bestimmtem Abstand zueinander in eine Wand des Gehäuses eingebettet oder eingespannt sind. Eine der Kontaktfedern liegt an ihrem gegenüberliegenden Ende mit ihrer kontaktgebenden Seite federnd einem gehäusefesten Anschlag an. Die Rückseite der ihr gegenüberliegenden Kontaktfeder liegt hingegen federnd einem Schalthebel an, der um eine im Gehäuse gelagerte Achse schwenkbar ist. Der Schalthebel hat eine Ruhelage; wird er aus der Ruhelage ausgelenkt, drückt er die ihm anliegende Kontaktfeder gegen die gegenüberliegende Kontaktfeder und schließt dadurch den Miniaturschalter. Wird der Hebel wieder freigegeben, drückt ihn die Kontaktfeder durch ihre Federkraft in seine Ruhelage zurück und öffnet dadurch den Miniaturschalter.
Von solchen Minaturschaltern wird eine hohe Ortsauflösung verlangt, d.h., die Lage einer Videocassette oder eines anderen Gegenstandes, in welcher dieser auf den Schalthebel einwirkt und den Miniaturschalter schließt, soll mit hoher Genauigkeit wiederholbar sein. Wie gut das gelingt, hängt davon ab, wie genau innerhalb einer Schalterserie der Abstand der beiden Kontaktfedern und der Schaltweg angesichts unvermeidbarer Fertigungstoleranzen wiederholbar gleich gehalten werden können. Dabei stehen nicht alle technisch möglichen Wege zur Minimierung von Fertigungstoleranzen zur Verfügung, denn gleichzeitig besteht die Forderung, dass die Miniaturschalter als Massenprodukte extrem kostengünstig sein müssen. Das Gehäuse und der Schalthebel werden deshalb üblicherweise durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt. Dabei können sich mehr als fünf Einzeltoleranzen (Lage des Anschlags für die eine Kontaktfeder, Fehler in der Maßhaltigkeit der Kontaktfedern selbst, Lage der Schwenkachse des Schalthebels, Fehler in der Maßhaltigkeit des Schalthebels) zur Toleranz des Schaltweges addieren.
Ein Schalter, der bis auf die Verwendung einer Schaltwalze anstelle eines Schalthebels alle im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale aufweist, ist in der DE-B-1153435 offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zur Verringerung der Schalttoleranz von solchen Miniaturschaltern aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Minaturschalter mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäss ist der die Ruhelage der zweiten Kontaktfeder bestimmende Anschlag nicht mehr ortsfest im Gehäuse angeordnet, sondern an dem schwenkbar gelagerten Schalthebel ausgebildet. Anders als beim Stand der Technik liegt beim erfindungsgemässen Miniaturschalter daher nicht nur die erste Kontaktfeder, sondern auch die zweite Kontaktfeder am Schalthebel an. Die beiden Oberflächenbereiche des Schalthebels, an welchen die beiden Kontaktfedern anliegen, werden hier nachstehend als "Schaltkonturen" bezeichnet. Für die Toleranz des gegenseitigen Abstandes der Kontaktfedern und ihres Schaltweges addieren sich beim erfindungsgemässen Miniaturschalter nicht länger eine Vielzahl von Einzeltoleranzen, vielmehr kommt es lediglich auf die Toleranz in der Gestalt und Lage der beiden Schaltkonturen relativ zueinander an. Da beide an ein und demselben Bauteil ausgebildet sind, nämlich am Schalthebel, kommt es nur noch auf die Fertigungsgenauigkeit für dieses eine Bauteil an. Maßtoleranzen des Gehäuses, der Lage der Kontaktfedern im Gehäuse und der Lage der Schwenkachse des Schalthebels sind auf die Schaltgenauigkeit ohne Einfluß. Es genüg deshalb, für das Spritzgießen des Schalthebels ein Präzisionswerkzeug herzustellen; die Spritzgießwerkzeuge für die Gehäuseteile dürfen hingegen Standardtoleranzen aufweisen. Auf diese Weise wird nicht nur die Schaltgenauigkeit des Miniaturschalters erhöht, sondern auch seine Herstellung verbilligt. Eine weitere Verbilligung ergibt sich daraus, dass infolge der erreichbaren höheren Schaltgenauigkeit die Ausschußrate in der Herstellung der neuen Miniaturschalter verringert werden kann.
Bei einem bekannten Miniaturschalter beträgt der vorgegebene Kontaktabstand 0,15 mm, welcher mit einer Genauigkeit von ± 0,07 mm eingehalten werden konnte. Bei einem für denselben Einsatzzweck hergestellten erfindungsgemässen Schalter konnte hingegen eine Toleranz von ± 0,04 mm eingehalten werden, die Schaltgenauigkeit mithin fast verdoppelt werden.
Die Schwenkachse des Schalthebels kann in unterschiedlicher Richtung in Bezug auf die Kontaktfedern orientiert werden. Vorzugsweise verläuft die Schwenkachse jedoch rechtwinklig zur Längserstreckung und zur Bewegungsrichtung der Kontaktfedern; das hat den Vorteil, dass die Schaltkonturen symmetrisch zur Längsmittellinie der Kontaktfedern auf diese einwirken können, so dass kein Kippmoment um die Längsmittellinie der jeweiligen Kontaktfeder erzeugt wird. Um einen solchen symmetrischen Angriff der Schaltkontur gleichzeitig an beiden Kontaktfedern zu erreichen, sind zwei Weiterbildugnn der Erfindung besonders geeignet: In der einen Ausführungsform hat eine der Kontaktfedern, nämlich die der Schwenkachse des Schalthebels nächstliegende, einen Ausschnitt, durch welchen die vorspringende Schaltkontur für die andere Kontaktfeder hindurchgreift. Bei der zweiten Ausführungsform ist eine der Kontaktfedern, und zwar ebenfalls die der Schwenkachse des Schalthebels nächstliegende, wenigstens auf einem Teil ihrer Länge schmaler als die andere Kontaktfeder und die Schaltkontur für die breitere Kontaktfeder greift beidseits an der schmalen Kontaktfeder vorbei, so dass die schmalere Kontaktfeder in einer Ausnehmung der Schaltkontur für die breitere Kontaktfeder liegt, wobei der Boden der Ausnehmung die Schaltkontur für die schmalere Kontaktfeder bildet, welche dadurch sogar eine seitliche Führung erhält.
Obwohl erfindungsgemäss beide Kontaktfedern an ein und demselben Schalthebel anliegen, müssen nicht beide Kontaktfedern bewegt werden, wenn der Miniaturschalter geschlossen oder geöffnet wird. Es genügt vielmehr, eine der Kontaktfedern (hier als die erste Kontaktfeder bezeichnet) durch eine der Schaltkonturen (hier als die erste Schaltkontur bezeichnet) durch Verschwenken des Schalthebels auszulenken, wobei der Winkel, um welchen der Hebel verschwenkt werden muss, um den offenen Schalter zu schließen, abhängt vom Kontaktabstand, von der Gestalt der ersten Schaltkontur und ihrem Abstand von der Schwenkachse des Schalthebels. Wenn die zweite Schaltkontur, welche an der zweiten Kontaktfeder angreift, einen Verlauf in Gestalt eines Kreisbogens hat, dessen Mittelpunkt auf der Schwenkachse des Schalthebels liegt, dann wird die zweite Kontaktfeder beim Verschwenken des Schalthebels nicht ausgelenkt, solange sie nicht mit der ersten Kontaktfeder Kontakt macht und durch deren Bewegung vom Schalthebel abgehoben wird.
Es ist aber auch durchaus möglich, die Schaltkontur für die zweite Kontaktfeder abweichend zu gestalten, insbesondere um den Schaltvorgang zu verkürzen: Dies gelingt dadurch, dass man die zweite Schaltkontur so ausbildet, dass sich die beiden Kontaktfedern beim Verschwenken des Schalthebels gegenläufig bewegen, beim Schließen des Miniaturschalters aufeinander zu und beim Öffnen des Miniaturschalters voneinander weg. Auf diese Weise kann bei vorgegebenem Kontaktabstand im geöffneten Schalter der zum Schließen erforderliche Schwenkwinkel verkleinert oder bei vorgegebenem Schwenkwinkel der Kontaktabstand im geöffneten Schalter vergrößert und dadurch die Spannungsfestigkeit erhöht werden. Das Rückstellen des Schalters kann wie beim Stand der Technik durch die Eigenfederung der Kontaktfedern bewirkt werden.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemässen Miniaturschalters besteht darin, dass er anders als die bekannten Minaturschalter problemlos nicht nur als Schließer, sondern auch als Öffner ausgebildet werden kann. Hat man beispielsweise einen Miniaturschalter, dessen eine Schaltkontur kreisbogenförmig verläuft mit dem Mittelpunkt auf der Schwenkachse des Schalthebels, und dessen andere Schaltkontur eine von der Kreisbogenform abweichende Gestalt hat, dann bildet man einen Schließer am einfachsten Fall dadurch, dass man die kreisbogenförmige Kontur für die von der Schwenkachse des Schalthebels weiter entfernt liegende Kontaktfeder vorsieht und die der Schwenkachse nächstliegende Kontaktfeder der anderen Schaltkontur anlegt; umgekehrt verwirklicht man einen Öffner am einfachsten dadurch, dass man die kreisbogenförmige Schaltkontur für die der Schwenkachse nächstliegende Kontaktfeder vorsieht und die andere Kontaktfeder der nicht kreisbogenförmigen Schaltkontur anlegt.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass man mehrere der erfindungsgemässen Schalter zu einer Reihenanordnung zusammenfassen kann, die en bloc die Positionen unterschiedlicher Elemente abfragen und signalisieren. Dieses für jeden Miniaturschalter der Reihenanordnung mit einer ebenso niedrigen Schalttoleranz zu verwirklichen wie für einen einzelnen Miniaturschalter war mit dem durch Spritzgießen hergestellten Miniaturschalter nach dem Stand der Technik nicht möglich, ergibt sich aber bei einer aus erfindungsgemässen Miniaturschaltern gebildeten Reihenanordnung ohne weiteres, da die Gehäusetoleranzen, welche sich in der Reihenanordnung addieren, für die Schaltgenauigkeit einer erfindungsgemässen Reihenanordnung irrelevant sind, weil die Schaltgenauigkeit in jedem Schalterelement der Reihenanordnung im wesentlichen nur durch die Genauigkeit des einzelnen Schalthebels bestimmt ist.
Der weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die beigefügten Zeichnungen, welche Miniaturschalter stark vergrößert darstellen.
Figur 1
zeigt zum Vergleich mit der Erfindung einen bekannten Miniaturschalter in einem Längsschnitt,
Figur 2
zeigt einen erfindungsgemässen Miniaturschalter im Längsschnitt,
Figur 3
zeigt denselben Miniaturschalter im Querschnitt längs der Schnittlinie III-III,
Figur 4
zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Miniaturschalters im Längsschnitt, und
Figur 5
zeigt den Miniaturschalter aus Figur 4 im Querschnitt längs der Schnittlinie V-V.
In den verschiedenen Figuren sind gleiche und einander entsprechende Teile mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.
Der in Figur 1 dargestellte Miniaturschalter von bekanntem Aufbau hat ein mehrteiliges quaderförmiges Gehäuse 1 aus Kunststoff. In eine der Gehäusewände sind zwei Kontaktfedern 2 und 3 eingespritzt, welche parallel zueinander verlaufen und jeweils ein Kontaktstück 4 bzw. 5 tragen, welche aus Drahtabschnitten gebildet, auf die Kontaktfedern 2 und 3 aufgeschweißt und einander kreuzweise gegenüberliegend angeordnet sind. Zwischen den beiden Seitenwänden, welche parallel zu den beiden Kontaktfedern 2 und 3 verlaufen, erstreckt sich eine Achse 6 quer zur Längserstreckung und Bewegungsrichtung der Kontaktfedern 2 und 3. Die Achse 6 ist in den beiden Seitenwänden drehbar gelagert und trägt einen Schalthebel 7, dessen eines Ende aus einer Öffnung 18 des Gehäuses nach aussen ragt. Dem gegenüberliegenden Ende des Hebels 7 liegt die erste Kontaktfeder 2 mit ihrer Rückseite federnd an. Dieses im Gehäuse 1 liegende Ende des Hebels 7 hat eine sattelförmige Schaltkontur 8. Durch die Sattelform sind zwei Höcker 9 und 10 gebildet, welche bei geöffnetem Schalter beide der Rückseite der ersten Kontaktfeder 2 anliegen. Wenn auf den Hebel 7 sonst keine Kräfte einwirken, drückt die erste Kontaktfeder 2 den Schalthebel 7 in die in Figur 1 dargestellte Lage. Die Vorderseite der zweiten Kontaktfeder 3 liegt federnd einem gehäusefesten Anschlag 11 an. Wird der Schalthebel 7 in Richtung des Pfeils 11 ausgelenkt, weil z. B. ein Gegenstand auf den ausserhalb des Gehäuses 1 liegenden Hebelarm trifft, dann drückt der entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkende Höcker 9 die erste Kontaktfeder 2 gegen die zweite Kontaktfeder 3 unter gleichzeitigem Abheben des Höckers 10 von der Kontaktfeder 2, bis das Kontaktstück 4 am Kontaktstück 5 anschlägt, dadurch den Schalter schließt und bei einer weitergehenden Schwenkbewegung des Schalthebels 7 die zweite Kontaktfeder 3 vom Anschlag 11 abhebt. Die Schließkraft des Miniaturschalters ist bestimmt durch die Federkraft der zweiten Kontaktfeder 3. Wird der Schalthebel 7 bei geöffnetem Schalter entgegen dem Pfeil 12 verschwenkt, dann wird die Kontaktfeder 2 durch den Höcker 10 ausgelenkt unter gleichzeitigem Abheben des Höckers 9. Wird danach der aus dem Gehäuse 1 herausragende Hebelarm wieder freigegeben, dann übt die Kontaktfeder 2 ein Rückstellmoment auf den Schalthebel 7 aus, so dass dieser in seine in Figur 1 dargestellte Ruhelage zurückkehrt, welche stabil ist. Die Schaltgenauigkeit des Miniaturschalters, die man an der Toleranz des Schwenkwinkels ablesen kann, um welchen der Schalthebel 7 verschwenkt werden muss, bis der Schalter geschlossen ist, hängt von mehreren Maßtoleranzen ab, von der Maßhaltigkeit des Anschlages 11, von der Toleranz seiner Lage im Gehäuse, von der Maßhaltigkeit der Achse 6 und ihrer Lage im Gehäuse, von der Maßhaltigkeit des Schalthebels 7, insbesondere von der Toleranz seiner beiden Hebelarme l1 und l2, und schließlich auch vom Abstand der Kontaktstücke 4 und 5.
Demgegenüber liegt beim erfindungsgemässen Miniaturschalter die zweite Kontaktfeder 3 nicht an einem gehäusefesten Anschlag 11 an, sondern an einer weiteren Schaltkontur 13 des Schalthebels 7. Im Ausführungsbeispiel gemäss Figuren 2 und 3 hat die erste Kontaktfeder zu diesem Zweck auf einem Teil ihrer Länge eine rechteckige Ausnehmung 14, durch welche die zweite Schaltkontur 13, welche beidseits von der ersten Schaltkontur 8 flankiert ist und über diese vorspringt, hindurchgreift, so dass die zweite Kontaktfeder 3 mit ihrer Vorderseite federnd an der zweiten Schaltkontur 13 anliegt. Die erste Schaltkontur 8 liegt mit ihren beiden beidseits der zweiten Schaltkontur 13 angeordneten Abschnitten an der Rückseite der ersten Kontaktfeder an (siehe Figur 3).
Im Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 2 und 3 ist die erste Schaltkontur 8 wie in Figur 1 sattelförmig ausgebildet, die zweite Schaltkontur 13 in Form eines Abschnitts einer Zylinderfläche, deren Achse mit der Schwenkachse 6 zusammenfällt. Wird der Schalthebel 7 ausgehend von der in Figur 2 dargestellten Ruhelage, in welcher der Schalter geöffnet ist, verschwenkt, dann ändert die zweite Kontaktfeder 3 infolge der gewählten Schaltkontur 13 ihre Lage zunächst nicht, wohl aber die erste Kontaktfeder 2, welche gegen die zweite Kontaktfeder 3 bewegt wird, bis sie Kontakt machen. Wird der aus dem Gehäuse vorstehende Hebelarm wieder freigegeben, wird der Schalthebel 7 durch die Kontaktfeder 2 zurückgestellt in die in Figur 2 dargestellte stabile Ruhelage.
Das in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel darin, dass die erste Kontaktfeder 2 und der Schalthebel 7 anders ausgebildet sind. Die erste Kontaktfeder 2 ist schmaler als die zweite Kontaktfeder 3 ausgebildet und liegt in einer Ausnehmung 15 des Schalthebels 7, deren Boden die erste Schaltkontur 8 bildet, welche ebenso wie in Figur 2 sattelförmig ausgebildet sein könnte, im konkreten Fall jedoch ein Stück weit ebenflächig ausgebildet ist und dann an den beiden Enden des ebenen Abschnittes in einen bogenförmigen Verlauf übergeht, dort, wo sich im Beispiel gemäss Figur 2 die Höcker 9 und 10 befunden haben. Auch mit einer solchen ebenen Ausbildung erhält man eine stabile Ruhelage bei geöffnetem Miniaturschalter. Die beiden den Ausschnitt 15 des Schalthebels 7 flankierenden Vorsprünge 16 und 17 tragen die zweite Schaltkontur 13, an welcher die breitere, zweite Kontaktfeder 3 anliegt. Die zweite Schaltkontur 13 ist wie im Beispiel gemäss Figur 2 durch einen Abschnitt eines Zylindermantels gebildet, dessen Achse mit der Schwenkachse 6 zusammenfällt. Der Bewegungsablauf bei dem Schalter gemäss Figur 4 und 5 ist derselbe wie bei dem gemäss Figur 2 und 3.
Vertauscht man in den Ausführungsbeispielen gemäss Figuren 2 bis 5 die Funktionen der Schaltkonturen 8 und 13 dahingehend, dass die erste Kontaktfeder an einer Schaltkontur anliegt, welche durch einen Abschnitt eines Zylindermantels gebildet ist, dessen Achse mit der Schwenkachse 6 zusammenfällt, wohingegen die zweite, von der Schwenkachse 6 weiter entfernt liegende Kontaktfeder 3 an einer Schaltkontur anliegt, welche sattelförmig oder teilweise ebenflächig ausgebildet ist wie in Figur 4, dann wird bei einem Verschwenken des Schalthebels 7 die erste Kontaktfeder 2 ihre Lage beibehalten, aber die zweite Kontaktfeder 3 ausgelenkt und von ihr entfernt, so dass auf diese Weise anstelle eines Schließers ein Öffner verwirklicht werden kann.
Die Schaltgenauigkeit erfindungsgemässer Schalter hängt im wesentlichen nur von der Maßgenauigkeit des Schalthebels 7 ab, und zwar von der Reproduzierbarkeit der Gestalt und dem gegenseitigen Abstand der beiden Schaltkonturen 8 und 13.

Claims (5)

  1. Elektrischer Miniaturschalter mit zwei in einem Gehäuse (1) aus Kunststoff angeordneten, miteinander in Kontakt bringbaren Kontakffedern (2, 3),
    mit einem schwenkbar im Gehäuse (1) gelagerten Schalthebel (7) mit einem eine erste Schaltkontur bildenden Oberflächenbereich (8), an welchem die erste Kontaktfeder (2) federnd anliegt,
    und mit einem Anschlag, an welchem die zweite Kontakffeder (3) mit ihrer kontaktgebenden Seite federnd anliegt,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag als zweite Schaltkontur des Schalthebels (7) an einem weiteren Oberflächenbereich (13) ausgebildet ist und daß entweder eine (2) der Kontakffedern (2, 3) einen Ausschnitt (14) hat, durch welchen die Schaltkontur (13) für die andere Kontaktfeder (3) hindurchgreift oder eine (2) der Kontaktfedern (2, 3) wenigstens auf einem Teil ihrer Länge schmaler ist als die andere Kontaktfeder (3) und die Schaltkontur (13) für die breitere Kontakffeder (3) beidseits an der schmalen Kontakffeder (2) vorbeigreift.
  2. Miniaturschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltkontur (13) im Gegensatz zur ersten Schaltkontur (8) ein Kreisringabschnitt ist, der koaxial zur Schwenkachse (6) des Schalthebels (7) angeordnet ist.
  3. Miniaturschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gestalt der Schaltkonturen (8, 13) so aufeinander abgestimmt ist, daß sich die Kontaktfedern (2, 3) beim Schwenken des Schalthebels (7) gegenläufig bewegen.
  4. Miniaturschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltkontur (8) eine stabile Ruhelage ist, in welcher die erste Kontakffeder (2) ihr längs zweier Linien oder flächig anliegt.
  5. Anordnung mehrerer Miniaturschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche in Reihe mit der Maßgabe, dass mehrere Gruppen von Kontaktfederpaaren und Schalthebeln in Reihe in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet oder mehrere Gehäuse samt darin befindlichen Kontaktfederpaaren und Schalthebeln in Reihe miteinander verbunden sind.
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