EP0740844A1 - Mehrstufenschalter - Google Patents

Mehrstufenschalter

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EP0740844A1
EP0740844A1 EP95906250A EP95906250A EP0740844A1 EP 0740844 A1 EP0740844 A1 EP 0740844A1 EP 95906250 A EP95906250 A EP 95906250A EP 95906250 A EP95906250 A EP 95906250A EP 0740844 A1 EP0740844 A1 EP 0740844A1
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EP
European Patent Office
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switching
stage switch
elements
switching elements
switch according
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EP95906250A
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English (en)
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Wolfgang Bredow
Thomas Burchard
Thomas Haug
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NBB Nachrichtentechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
NBB Nachrichtentechnik GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP0740844A1 publication Critical patent/EP0740844A1/de
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Publication of EP0740844B1 publication Critical patent/EP0740844B1/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H25/041—Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
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    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
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    • H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
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    • H01H2221/016—Lever; Rocker
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    • 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 multi-stage switch with a common actuating element and at least two switching elements for making contacts, the application of which, with increasing force, leads to a successive actuation of the switching elements, the switching elements being arranged on a circuit board above the same-height contact elements, which bridge them in their switched state , with actuation directions perpendicular to this circuit board, and the actuation element being arranged movably above the switch elements in such a way that its actuation area lies between the switch elements.
  • a generic multi-step switch is known from CH 658 544 A5 ( Figure 4).
  • the switching elements are contact pills, which are held above their associated contact elements on a switching mat which is dome-shaped above the contact elements and carries the contact pills at different heights on projections pointing inwards.
  • This "switch mat” and the contact pills attached to it are actuated via a pressure plate 45 which acts on the dome or dome-like upper sides of the membrane-like sections of the switch mat.
  • the function of the multiple switch depends crucially on the complex design of the switch matt, for which obviously very long switching paths and a relatively high-profile housing are provided.
  • This may not be a problem in the preferred area of application of the solution according to the previously known publication (keypad blocks for telephone subscriber stations), with increasing miniaturization and other areas of application of such multistage switches, reliable function should no longer be guaranteed, in particular because of the complex construction of the so-called switch mat described above.
  • the difficulties mentioned should at least considerably complicate the manufacture of multistage switches with more than two switching elements.
  • the basic idea of the invention is therefore to place the switching force acting on the multistep switch outside the actuating direction of the switching elements for their connection or establishment of contact, so that by selecting the distance between the switching force on the one hand and the actuating direction of the individual switching elements, the division the switching force is selectable on the individual switching elements attached to the circuit board.
  • the switching characteristic of the individual switching elements is independent of the movement behavior of the actuating element (in contrast to the subject of the generic device) and can therefore be set extremely easily and reliably by means of an appropriate choice (“hard” or “soft”), as a result of which a reliable Definition of the switching time is also possible with several switching elements, namely precisely when the triggering force of the respective switching element is reached or exceeded by the switching force component acting on this switching element.
  • FIG. 1 a schematic diagram to illustrate the principle of the invention
  • FIG. 2 shows a longitudinal section of a first exemplary embodiment
  • Figure 3 shows a longitudinal section of a second exemplary embodiment
  • FIG. 4 a section in the plane IV-IV of FIG. 3,
  • Figure 6 a section in the plane VI-VI of Figure 5.
  • the two switching elements 20, 30 are located on a circuit board 70, for example the printed circuit board, with conductor tracks which are to be connected to one another at the switching points provided.
  • the switching elements 20, 30 are preferably designed as disc springs ("crack frogs").
  • the two switching elements 20, 30 are switched by release forces exerted perpendicular to the switching plate 70, the actuation directions A and B of the two switching elements 20 and 30 consequently run through these switching elements and perpendicular to the switching plate 70.
  • Both switching elements 20, 30 are bridged by an actuating element 10, to which the actuating force F acts from the outside.
  • this actuating element 10 can be referred to as a "rocker switch”.
  • the switching path S caused by the action of the switching force F, also runs perpendicular to the switching plate 70.
  • the switching path S lies between the actuation directions A and B of the two switching elements 20, 30.
  • the external conditions are predetermined such that the switching path S lies in the middle between the actuation directions A, B, so that the switching force F is consequently divided into two identical components F / 2, each of which is divided into two acts on the two switching elements 20,30.
  • the switching force F is still relatively low, so that the two components F / 2, which act on the switching elements 20, 30, both below the triggering force FA1 of the switching element 20 and below the triggering force FA2 of the switch 30 lie.
  • the switching force F is therefore insufficient to carry out the first switching operation.
  • the successive switching of the switching elements 20, 30 is accordingly achieved by a different switching or response characteristic of these two switching elements, with the same switching force component of F / 2. It is immediately apparent that the same effect can also be achieved, for example by shifting the switching direction S of the actuating force F towards one of the switching elements 20, 30; In such a case, switching elements with the same switching characteristics could then also be used, since the different switching time would then be defined by the different values of the force components acting on the individual switching elements.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a multi-stage switch that works according to the principle shown in Figure 1, in which the successive switching of the switching elements is realized by their different response characteristics, so that only the construction of this embodiment will be explained below:
  • the actuating element 10 is formed by a pressure plate 11, on the central region (in the vicinity of the switching direction S) an attachment 12 is applied, which through an opening 13A stationary cover 13 protrudes outwards and represents the operator area for the user for the multi-stage switch. It must be ensured here that the width of the attachment 12 is matched to the switching characteristics of the specifically used switching elements 20, 30 (eg disc springs) such that even when force is exerted on the edge of the attachment 12 with the consequent change in the force components that act on the two switching elements, the temporal sequence of the two switching operations is still guaranteed.
  • the width of the attachment 12 is matched to the switching characteristics of the specifically used switching elements 20, 30 (eg disc springs) such that even when force is exerted on the edge of the attachment 12 with the consequent change in the force components that act on the two switching elements, the temporal sequence of the two switching operations is still guaranteed.
  • the stationary cover 13 is usually the housing cover of the electrical device in question, in which the two-stage switching process is to be carried out.
  • a plastic membrane 50 is applied, which serves both to guide the pressure plate 11 and as a restoring element and which for this purpose is held on the edge in side walls of the housing 60 of the electrical device (in this respect, the illustration in FIG. 2 is not true to scale).
  • Formations * 50A, 50B similar to hemispheres are formed on the underside of the plastic membrane 50, the underside of which then serves to act on the switching elements 20, 30.
  • these switching channels are designed to taper downwards (frustoconical), so that a secure centering and precise determination of the switching time is facilitated.
  • FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of a multi-stage switch, which also works according to the principle shown in Figure 1, but the successive switching of the switching elements is generated by a corresponding shape of the underside of the pressure plate, such that different "Deep" formations are provided which act on the switching elements one after the other.
  • the second exemplary embodiment three switching elements are arranged next to one another (FIG. 4), which are covered by the common pressure plate IV.
  • the switching elements 20 ', 30', 40 ' are also located on a common switching plate 70', as in the first exemplary embodiment described above.
  • the pressure plate 11 is also actuated via an attachment 12 ', which acts on the pressure plate 11' in its center (axis S) via a membrane 50 ', which also serves as a restoring element.
  • the pressure plate 11 'and membrane 50' are therefore reversed in their height order compared to the first exemplary embodiment.
  • the switching plate 11 ' has on its underside three truncated cone-like shapes 11'a, 11'b, 11'c, which lie centrally above the switching elements 20', 30 ', 40'.
  • the switching elements 20 ', 30' and 40 'used in the second exemplary embodiment shown are metal snap disks with a hysteresis switching behavior (also referred to as' cracking frogs').
  • the pressure plate 11 ' In its central region (in the axis S), the pressure plate 11 'has a downward-pointing, cylindrical pin 11'd, which defines the maximum deflection of the pressure plate 11' downward, so that the switching plate 70 'serves as a "stop" here. for that pin ll'd. It goes without saying that the effect of this stop can only occur when the two tilting movements about the two pivot axes and the successive actuation of the contact elements have taken place.
  • two multi-stage switches according to FIGS. 3 and 4 are arranged next to one another and are actuated via a common attachment 12 and a common plastic membrane 50 ′′.
  • switching elements 20 ... 40 '' are provided, which are actuated by two pressure plates 11 ', 11' 'and the ones below.
  • Switch through or bridge contact elements Accordingly, there are two actuation areas S1, S2, which can alternatively be selected (for example by corresponding graphic identification on the top of the attachment 12).

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Description

Beschreibung
Mehrstufenschalter
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Mehrstufenschalter mit einem gemein¬ samen Betätigungselement und mindestens zwei Schaltelementen zur Kontaktherstellung, deren Beaufschlagung mit zunehmender Kraft zu einer sukzessiven Betätigung der Schaltelemente führt, wobei die Schaltelemente über höhengleichen Kontaktelementen auf einer Schaltplatte angeordnet sind, die sie in ihrem geschalteten Zustand überbrücken, mit senkrecht zu dieser Schaltplatte liegenden Betätigungsrichtungen und wobei das Betätigungselement oberhalb der Schaltelemente derart beweglich angeordnet ist, daß sein Betäti¬ gungsbereich zwischen den Schaltelementen liegt.
Stand der Technik.
Ein gattungsgemäßer Mehrstufenschalter ist aus der CH 658 544 A5 bekannt (Figur 4). Bei dem dort dargestellten Mehrstufenschalter sind die Schaltelemente Kontaktpillen, die über ihren zugehörigen Kontaktelementen an einer Schaltmatte gehalten sind, die über den Kontaktelementen jeweils kuppeiförmig ausgebildet ist und an nach innen zeigenden Vorsprüngen die Kontaktpillen in unterschiedlicher Höhe trägt. Die Betätigung dieser "Schaltmatte" und der an dieser befestigten Kontaktpillen erfolgt über eine Druckplatte 45, die die kuppel- oder domartigen Oberseiten der membranartigen Abschnitte der Schaltmatte beaufschlagt.
Bei dieser vorbekannten Lösung hängt die Funktion des Mehrfach¬ schalters entscheidend von der aufwendigen Konzeption der Schalt- matte ab, wozu offensichtlich auch sehr lange Schaltwege und ein relativ hoch bauendes Gehäuse vorgesehen sind. Dies mag bei dem bevorzugten Anwendungsbereich der Lösung nach der vorbekannten Druckschrift (Tastenwahlblocke für Telefonteilnehmerstationen) unproblematisch sein, bei zunehmender Miniaturisierung und anderen Anwendungsbereichen solcher Mehrstufenschalter dürfte eine zuver¬ lässige Funktion nicht mehr gewährleistet sein, insbesondere wegen der oben beschriebenen aufwendigen Konstruktion der sogenannten Schaltmatte. Die genannten Schwierigkeiten dürften die Herstellung von Mehrstufenschaltern mit mehr als zwei Schaltelementen zumindest erheblich komplizieren.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen solchen Mehrstufenschalter mit einem minimalen konstruktiven Aufwand und damit kostengünstig und -einfach herzustellen, mit dem auch drei oder mehr Schaltelemente bei elektrischen oder elektronischen Geräten geschaltet werden können, und der universell einsetzbar, leicht bedienbar, weitest- gehend wartungsfrei und betriebssicher ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Grundidee der Erfindung besteht also darin, die auf den Mehr¬ stufenschalter einwirkende Schaltkraft außerhalb der Betätigungs¬ richtung der Schaltelemente zu deren Durchschaltung bzw. Kontakt¬ herstellung zu legen, so daß durch Wahl des Abstandes zwischen Schaltkraft einerseits und Betätigungsrichtung der einzelnen Schaltelemente die Aufteilung der Schaltkraft auf die auf der Schaltplatte angebrachten einzelnen Schaltelemente wählbar ist. Hierbei ist die Schaltcharakteristik der einzelnen Schaltelemente, unabhängig von dem Bewegungsverhalten des Betätigungselementes (im Unterschied zum Gegenstand der gattungsgemäßen Vorrichtung) und kann somit äußerst einfach und zuverlässig durch eine entsprechende Wahl ("hart" oder "weich") eingestellt werden, wodurch eine zuverlässige Definition des Schaltzeitpunktes auch bei mehreren Schaltelementen möglich ist, nämlich genau dann, wenn die Auslösekraft des jeweiligen Schaltelementes von der auf dieses Schaltelement wirken¬ den Komponente der Schaltkraft erreicht bzw. überschritten wird. Mit diesem vereinfachten Prinzip und dem Verzicht auf aufwendige Betätigungskonstruktionen wie der vorbekannten Schaltmatte lassen sich auch ohne Schwierigkeiten Lösungen realisieren, bei denen drei oder mehr Schaltelemente zuverlässig sukzessiv geschaltet werden sollen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Mehrstufenschalters werden nun anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1: eine Prinzipskizze zur Darstellung des Erfindungs¬ prinzips,
Figur 2: einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels,
Figur 3: . einen Längsschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Figur 4: einen Schnitt in der Ebene IV-IV der Figur 3,
Figur 5: einen Längsschnitt des erweiterten zweiten Ausführ- rungsbeispiels, und
Figur 6: einen Schnitt in der Ebene VI-VI der Figur 5.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt die drei Schaltzustände eines aus zwei Schaltelementen 20 und 30 gebildeten Mehrstufenschalters bei Anwendung der erfin- dungsgemäßen Prinzipien. Die beiden Schaltelemene 20, 30 befinden sich auf einer Schaltplatte 70, beispielsweise der Leiterplatte, mit Leiterbahnen, die an den vorgesehenen Schaltpunkten miteinander ver¬ bunden werden sollen. Vorzugsweise sind die Schaltelemente 20, 30 als Tellerfedern ("Knackfrösche") ausgebildet. Die beiden Schaltele¬ mente 20, 30 werden durch senkrecht zur Schaltplatte 70 ausgeübte Auslösekräfte geschaltet, die Betätigungsrichtungen A bzw. B der beiden Schaltelemente 20 bzw. 30 verlaufen folglich durch diese Schaltelemente und senkrecht zur Schaltplatte 70.
Beide Schaltelemente 20,30 werden von einem Betätigungselement 10 überbrückt, auf das von außen die Betätigungskraft F einwirkt. Man kann dieses Betätigungselement 10 insofern als "Schaltwippe" bezeichnen.
Der Schaltweg S, verursacht durch die Einwirkung der Schaltkraft F, verläuft ebenfalls senkrecht zur Schaltplatte 70.
Entscheidend ist, daß der Schaltweg S zwischen den Betätigungsrich¬ tungen A bzw. B der beiden Schaltelemente 20,30 liegt. Beim dar¬ gestellten Prinzipbeispiel sind die äußeren Bedingungen so vorgegeben, daß der Schaltweg S in der Mitte zwischen den Betäti¬ gungsrichtungen A,B liegt, so daß folglich die Schaltkraft F auf¬ geteilt wird in zwei gleiche Komponenten F/2, die jeweils auf die beiden Schaltelemente 20,30 einwirkt.
Bei dem in Figur 1A dargestellten Anfangszustand ist die Schaltkraft F noch relativ gering, so daß die beiden Komponenten F/2, die auf die Schaltelemente 20,30 wirken, sowohl unterhalb der Auslösekraft FA1 des Schaltelements 20, als auch unterhalb der Auslösekraft FA2 des Schalters 30 liegen. Die Schaltkraft F reicht folglich nicht aus, um den ersten Schaltvorgang durchzuführen.
Wird die Schaltkraft F erhöht (Figur 1B), so wird schließlich der Zustand erreicht, wo die auf das Schaltelement 20 wirkende Komponen¬ te F/2 gleich oder größer ist als die Auslösekraft FA1 des Schalters 20. Dies hat zur Folge, daß das Schaltelement 20 durchgedrückt wird, der Schalter also betätigt wird, und die Kontaktherstellung zwischen den Kontaktelementen auf der Schaltplatte 70 erfolgt. Da die Komponente F/2 der Schaltkraft F, die auf das andere Schaltelement 30 wirkt, noch unterhalb der dort definierten Auslösekraft FA2 liegt, reicht dies noch nicht, um diesen Schalter zu betätigen. Figur 1B kennzeichnet also die erste Schaltstufe.
Wird die Schaltkraft F weiter erhöht (Figur IC), so erreicht ihre Komponente F/2, die auf den Schalter 30 wirkt, schließlich ebenfalls die Auslösekraft FA2 dieses Schaltelementes 30, so daß nun auch die Kontaktherstellung mittels dieses Schaltelementes erfolgt, Figur IC zeigt also die zweite Stufe des SchaKvorganges.
Beim dargestellten Prinzipbeispiel wird die sukzessive Durch¬ schaltung der Schaltelemente 20,30 demnach durch eine unterschied¬ liche Schalt- oder Ansprechcharakteristik dieser beiden Schalt¬ elemente erreicht, bei gleicher Schaltkraftkomponente von F/2. Es ist unmittelbar einsichtig, daß der gleiche Effekt auch erreicht werden kann, beispielsweise durch eine Verlagerung der Schaltrich¬ tung S der Betätigungskraft F zu einem der Schaltelemente 20,30 hin; in einem solchen Fall könnten dann auch Schaltelemente mit gleicher Schaltcharakteristik verwendet werden, da der unterschiedliche Schaltzeitpunkt dann durch die unterschiedlichen Werte der auf die einzelnen Schaltelemente wirkenden Kraftkomponenten definiert würde.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Mehrstufenschalters, der nach dem in den Figuren 1 dargestellten Prinzip funktioniert, bei dem also die sukzessive Durchschaltung der Schaltelemente durch deren unterschiedliche Ansprechcharakteristik realisiert ist, so daß im folgenden lediglich noch der konstruktive Aufbau dieses Ausführungsbeispiels erläutert werden soll:
Das Betätigungselement 10 wird von einer Druckplatte 11 gebildet, auf deren Mittelbereich (in der Umgebung der Schaltrichtung S) ein Aufsatz 12 aufgebracht ist, der durch eine Öffnung 13A einer stationären Abdeckung 13 nach außen ragt und die Bedienerfläche für den Benutzer für den Mehrstufenschalter darstellt. Hierbei muß gewährleistet sein, daß die Breite des Aufsatzes 12 derart auf die Schaltcharakteristik der konkret eingesetzten Schaltelemente 20,30 (z.B. Tellerfedern) abgestimmt ist, daß auch bei einer Kräftebeauf¬ schlagung am Rande des Aufsatzes 12 mit der daraus folgenden Ände¬ rung der Kraftkomponenten, die auf die beiden Schaltelemente wirken, noch die zeitliche Aufeinanderfolge der beiden Schaltvorgänge gewährleistet bleibt.
Die stationäre Abdeckung 13 ist in der Regel die Gehäuseabdeckung des betreffenden elektrischen Gerätes, in dem der zweistufige Schaltvorgang durchgeführt werden soll.
Auf der Unterseite der Druckplatte 11 ist eine Kunststoffmembran 50 aufgebracht, die sowohl zur Führung der Druckplatte 11 dient, als auch als Rückstellelement und die zu diesem Zweck in Seitenwänden des Gehäuses 60 des elektrischen Gerätes randseitig gehalten ist (insofern ist die Darstellung der Figur 2 nicht maßstabsgerecht).
An der Unterseite der Kunststoffmembran 50 sind halbkugelähnliche Ausformungen* 50A,50B ausgebildet, deren Unterseite dann zur Beauf¬ schlagung der Schaltelemente 20,30 dient. Zwischen der Kunststoff¬ membran 50 und der Schaltplatte 70 befinden sich mehrere Abstands¬ elemente ("Spacer") 80,81,82, die einerseits den Schaltweg der Druckplatte 11 nach unten begrenzen, andererseits Schaltkanäle K1,K2 definieren, die zur sicheren Führung der Ausformungen 50A,50B der Kunststoffmembran von der Ruheposition zur Schaltposition dienen. Insbesondere sind diese Schaltkanäle nach unten verjüngend (kegel- stumpfförmig) ausgebildet, so daß eine sichere Zentrierung und präzise Festlegung des Schaltzeitpunktes erleichtert wird.
Im durchgeschalteten Zustand werden somit die beiden Kontaktelemente 71,72, beispielsweise Leiterbahnen auf der als Leiterplatte aus¬ gebildeten Schaltplatte 70 überbrückt, danach die Kontaktelemente 73,74' durch das andere Schaltelement 30. Die Figuren 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Mehrstufenschalters, der ebenfalls nach dem in der Figur 1 dar¬ gestellten Prinzip funktioniert, wobei jedoch die sukzessive Durch¬ schaltung der Schaltelemente durch eine entsprechende Formgebung der Unterseite der Druckplatte erzeugt wird, derart, daß verschieden "tiefreichende" Ausformungen vorgesehen sind, die die Schaltelemente nacheinander beaufschlagen.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind drei Schaltelemente neben¬ einander angeordnet (Figur 4), die von der gemeinsamen Druckplatte IV überdeckt werden. Die Schaltelemente 20',30',40' befinden sich ebenfalls auf einer gemeinsamen Schaltplatte 70', wie beim oben geschilderten ersten Ausführungsbeispiel. Die Druckplatte 11 wird ebenfalls betätigt über einen Aufsatz 12', der über ein Membran 50', die auch als Rückstellelement dient, die Druckplatte 11' in ihrem Zentrum (Achse S) beaufschlagt. Beim dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel sind also Druckplatte 11' und Membran 50' gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel in ihrer Höhenreihenfolge vertauscht. Zwischen Membran 50' und Schaltplatte 70' befindet sich ein Abstandselement 80', in das sowohl eine zylindrische Führung für die Druckplatte 11', als auch eine konusähnliche Führung für die Membran 50' koaxial zueinander eingelassen sind. Die Schaltplatte 11' weist an ihrer Unterseite drei kegelstumpfähnliche Ausformungen ll'a,ll'b,ll'c auf, die zentral über den Schaltelementen 20',30',40' liegen. Bei den verwendeten Schaltelementen 20',30' und 40' handelt es sich bei dem dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel um Metall- schnappscheiben mit einem Hysterese-Schaltverhalten (auch als 'Knackfrösche' bezeichnet). Bei Betätigung dieser Schaltelemente werden die darunter liegenden (nicht dargestellten) Kontaktelemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel überbrückt und somit eine elektrische Verbindung hergestellt. Durch gegenseitige Abstimmung der "Tiefe" der Fortsätze ll'a...H'c und/oder der Ansprech¬ empfindlichkeit der Schaltelemente 20'...40' kann bei einer Betätigung des Mehrfachschalters erreicht werden, daß die in der zylindrischen Ausnehmung des Abstandselements 80' geführte Druckplatte 11' die drei Schaltelemente nacheinander betätigt, wobei auch hier die Druckplatte 11' insofern als "Schaltwippe" wirkt, als daß dann sukzessiv eine Verschwenkung um zwei zueinander geneigte Schwenk¬ achsen erfolgt.
In seinem zentralen Bereich (in der Achse S) weist die Druckplatte 11' einen nach unten zeigenden, zylindrischen Zapfen ll'd auf, der die maximale Auslenkung der Druckplatte 11' nach unten definiert, insofern dient die Schaltplatte 70' hier als "Anschlag" für diesen Zapfen ll'd. Es versteht sich von selbst, daß die Wirkung dieses Anschlags erst eintreten kann, wenn die beiden Kippbewegungen um die beiden Schwenkachsen und die sukzessive Betätigung der Kontakt¬ elemente stattgefunden hat.
Bei dem in den Figuren 5 und 6 dargestellten erweiterten zweiten Ausführungsbeispiel sind zwei Mehrstufenschalter gemäß Figuren 3 und 4 nebeneinander angeordnet und werden über einen gemeinsamen Aufsatz 12 und eine gemeinsame Kunststoffmembran 50' ' betätigt. Hierbei sind sechs Schaltelemente 20...40'' vorgesehen, die über zwei Druckplatten 11',11'' betätigt werden und die darunter liegenden. Kontaktelemente durchschalten bzw. überbrücken. Es existieren demzufolge zwei Betätigungsbereiche S1,S2, die alternativ (beispielsweise durch entsprechende graphische Kennzeichnung auf der Oberseite des Aufsatzes 12) ausgewählt werden können.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Mehrstufenschalter mit einem gemeinsamen Betätigungselement und mindestens zwei Schaltelementen zur Kontaktherstellung, deren Beaufschlagung mit zunehmender Kraft zu einer sukzessiven Betätigung der Schaltelemente führt, wobei die Schaltelemente (20,30) über höhengleichen Kontaktelementen (71...74) auf einer Schaltplatte (70,70' ,70' ' ) angeordnet sind, die sie in ihrem geschalteten Zustand überbrücken, mit senkrecht zu dieser Schaltplatte liegenden Betätigungsrichtungen (A,B,C) und wobei das Betätigungselement oberhalb der Schaltelemente (20...40'1) derart beweglich angeordnet ist, daß sein Betätigungsbereich (S1.S2) zwischen den Schaltelementen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (20...40'') auf der gemeinsamen Schaltplatte (70,70' ,70' ' ) nebeneinander angeordnet sind, und daß ihre Ansprechcharakteristik und/oder die Formgebung des Betätigungselementes so vorgegeben ist/sind, daß zur sukzessiven Betätigung der Schaltelemente eine wippenähnliche Verschwenkung des Betätigungselementes um mindestens eine im wesentlichen parallel zur Schaltplatte liegende Schwenkachse erfolgt.
2. Mehrstufenschalter nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement eine Druckplatte (11,11' ,11' ' ) beinhaltet, die sich über die Schaltelemente erstreckt und deren Unterseite diese mittelbar oder unmittelbar beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein zwischen den Betätigungsrichtungen (A,B,C) der Schaltelemente liegender Betätigungsbereich (S) zur Schaltbetätigung zur Verfügung steht.
3. Mehrstufenschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Betätigungsbereich der Druckplatte (11) ein Aufsatz (12) angebracht ist, der eine Öffnung (13A) einer stationären Abdeckung (13) zumindest in der Ruheposition des Betätigungselementes (10) derart durchgreift, daß seine Oberseite flächenbündig mit der Oberseite der Abdeckung (13) ist.
4. Mehrstufenschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (11) mit einem Rückstellele ent versehen ist, das das Betätigungselement (10,10' ,10, l ) im kräftefreien Zustand (Ruheposition) von den Schaltelementen abhebt.
5. Mehrstufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (11,11' ,11' ' ) in einem Gehäuse (60) oder Abstandshalter (80,80') seitlich geführt ist.
6. Mehrstufenschalter nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellelement eine Kunststoffmembran (50,50' ,50' ' ) ist.
7. Mehrstufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (71...74) Leiterbahnen auf der Schaltplatte (70) sind.
8. Mehrstufenschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Unterseite der Druckplatte (11) und der Schaltplatte (70) Abstandselemente (80,81,82,ll'd) vorgesehen sind, die den Schaltweg der Druckplatte (11,11',11") begrenzen.
9. Mehrstufenschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (80,81,82,80') über die Schaltelemente hinausragen und mindestens einen Schaltkanal (K1,K2,K') definieren, in den die Druckplatte (11) oder die Membran (50') mittelbar oder unmittelbar unter seitlicher Führung durch die Innenseiten des Schaltkanals (K1,K2,K') zur Betätigung der Schaltelemente eintaucht.
10. Mehrstufenschalter nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmembran (50) zwischen der ebenen Druckplatte (11) und den Abstandselementen (80,81,82) liegt, und daß ihre Unterseite so ausgeformt ist, daß sie zur sukzessiven Betätigung der Schaltelemente (20,30) in die Schaltkanäle (K1,K2) eintaucht.
11. Mehrstufenschalter nach Anspruch 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmembran (50') zwischen der Druckplatte (11') und dem Aufsatz (12') liegt und eine zentrale, kegelstumpfähnliche Ausformung aufweist, die auf das Zentrum der Druckplatte (11') wirkt und hierzu im Kanal (K1) geführt ist.
12. Mehrstufenschalter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schaltkanäle (K1,K2,K') zur Zentrierung der eintauchenden Druckplatte (11,11') oder der Kunststoffmembran (50,50') sich in Richtung zur Schaltplatte (70) verjüngt.
13. Mehrstufenschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Schaltkanäle (K1,K2) kegelstumpfartig ausgebildet sind.
14. Mehrstufenschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Kunststoffmembran (50) halbkugelähnliche Ausformungen (50A,50B) aufweist, die in die Schaltkanäle (K1,K2) der Abstandselemente (80,81,82) hineinragen.
15. Mehrstufenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente (20...40") Tellerfedern oder Metallschnappscheiben sind.
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