EP1750291B1 - Mikroschalter - Google Patents

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EP1750291B1
EP1750291B1 EP06013557A EP06013557A EP1750291B1 EP 1750291 B1 EP1750291 B1 EP 1750291B1 EP 06013557 A EP06013557 A EP 06013557A EP 06013557 A EP06013557 A EP 06013557A EP 1750291 B1 EP1750291 B1 EP 1750291B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
microswitch
plate
spring element
accordance
Prior art date
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Active
Application number
EP06013557A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1750291A1 (de
Inventor
Peter GLÜCK
Helmut Gruber
Albert Wasmeier
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.)
Rafi GmbH and Co KG
Original Assignee
Rafi GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Rafi GmbH and Co KG filed Critical Rafi GmbH and Co KG
Publication of EP1750291A1 publication Critical patent/EP1750291A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1750291B1 publication Critical patent/EP1750291B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/26—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members
    • H01H13/48—Snap-action arrangements depending upon deformation of elastic members using buckling of disc springs

Definitions

  • the invention relates to a micro switch, consisting of a housing, at least two conductor tracks arranged in the housing and from a spring element supported on the housing, which is lifted in the unactuated state of at least one conductor track, which is movable in the direction of the conductor tracks and through the when pressing the tracks for generating an electrical contact with each other are connected.
  • a so-called snap disc switch removable, which has a domed snap disc, which is supported by a plurality of support elements on a base member.
  • a separating element is provided, by which the distance of the support elements is increased from the base element.
  • the spring element is also known to form the spring element as a truncated cone in order to absorb the occurring stresses that occur when moving the spring element, in particular in its edge region.
  • snap-action switch A disadvantage of such snap-action switch has been found that caused by the movement of the snap-action disc in the edge region of the operating field stress cracks, which cause the life of such snap-action switch is limited.
  • the known snap disk switch build extremely large, so that they can not be used as a micro-switch, for example, by the DE 198 16 956 C1 revealed Snap disc switch has a separator to increase the stroke of the snap-action switch. The larger, however, the separating element is formed, the larger the outer contour of the entire snap disk switch assembly.
  • EP-A-0 926 618 discloses a microswitch according to the preamble of claim 1.
  • the invention has the object, a micro-switch of the aforementioned type to design such that it has an increased life compared to a microswitch of the same size; the same time should take the smallest possible size.
  • This micro-switch should also have the largest possible lifting or switching path.
  • the spring element is designed as a plate whose area is formed around the center of mass as lifted from the tracks switching cup, that the switching cupola is movable by the plane formed by the plate and that on the plate at least two opposing projections are provided which protrude laterally from this and which extend in the plane formed by the plate.
  • the spring element has a material property that allows the switching dome to be moved through the plane formed by the plate when actuated so that the stroke traveled by the dome is increased.
  • a support base is in each case formed on the underside of the plate, preferably in the corner regions, which rests on the housing or on outside running tracks. Due to the significantly increased distance between the inside of the switching dome and the inner conductor track an accidental short circuit is avoided. Rather, it is ensured that only the microswitch is activated by the actuation of the switching dome.
  • an actuating element which is fixed to the housing, is provided.
  • the actuating element is designed as a ball and is held in a lid. As a result, a positionally accurate activation or actuation of the spring element is ensured.
  • the sealing jacket can be held clamped between the cover and the housing so that the sealing jacket acts in the manner of a diaphragm when the actuating switch is actuated.
  • the sealing jacket can also be designed such that it engages over the housing, for example as a two-component construction part.
  • the middle conductor In order to avoid an unintended short circuit between the switching dome and the middle conductor, it may be provided to arrange the middle conductor in a level lower level in the housing than the two outer parallel thereto extending conductor tracks, so that the distance between the switching dome and the middle conductor this structural measure is increased.
  • FIG. 1 is a microswitch 1 can be seen, through which an electrical switching operation can be made.
  • the microswitch 1 can be operated manually or mechanically.
  • the microswitch 1 consists of a housing 2, in which three mutually parallel conductor tracks 3 are accommodated. At both opposite end sides of the housing 2, a slot or pads for SMO or variant for THT are provided for each of the three interconnects 3, so that on the housing 2 either one-sided or two-sided connection options are created.
  • a circumferential web 5 is formed in its edge region, so that the web 5 forms a space.
  • a spring element 11 which is formed as a plate 12, used.
  • FIGS. 3a and 3b can be taken from the exact design of the spring element 11.
  • the plate 12 has two axes of symmetry 16 and 17 which intersect at the center of symmetry 18 of the spring element 11.
  • annular switching dome 13 is formed, which is elastically connected to the plate 12.
  • the switching dome 13 protrudes from the plane formed by the plate 12 and can be moved by a force directed toward this through the plane formed by the plate 12.
  • each a pedestal 14 are provided on this in the four corner regions.
  • the plate 12, which formed on this molded switching dome 13 and the four pedestal 14 thus form the spring element eleventh
  • FIG. 3b It is shown that two opposite projections 19 are attached to the plate 12, which extend laterally in the plane formed by the plate 12.
  • the projections 19 serve to absorb the resulting during actuation of the switching cup 13 voltages in the transition region between the switching cup 13 and the plate 12 in order to increase the life of the spring element 11 in total, as by these the switching operations for the microswitch 1 can be accommodated without Stress cracks occur by which the switching dome 13 would be separated from the plate 12.
  • FIGS. 2a and 2b it is shown how the spring element 11 is housed in the housing 2.
  • the edge region of the plate 12 abuts against the inside of the web 5 of the housing 2.
  • the inner contour of the web 5 therefore corresponds to the outer contour of the plate 12, so that the plate 12 is held by the web 5 in the horizontal directions.
  • an actuating element 21 is attached to the housing.
  • the actuating element 21 is spherical in its cross section.
  • a sealing jacket 23 is integrally formed on the actuating element 21, the free end resting on the upper side of the web 5.
  • two oppositely extending locking lugs 24 are formed, over which a lid 22 can be pressed with a snap projection 25.
  • the locking lugs 24 act as undercuts and fix the snap projection 25.
  • the cover 22 completely surrounds the sealing jacket 23, whereby the actuating element 21 is locked on the housing 2.
  • the cover 22 may be designed such that it is connected to the sealing jacket 23 by a suitable manufacturing process.
  • the three interconnects 3 extend in a common switching level in the housing 2.
  • the pedestals 14 of the spring element 11 rest on the two outer interconnects 3.
  • the switching dome 13 snaps back into its starting position in the manner of a spring. As a result, the switching operation is terminated and the actuating element 21 is lifted by the switching dome 13.
  • the attached to the actuator 21 sealing jacket 23 serves to protect the spring element 11 and the three interconnects 3 from dirt ingress.
  • the actuating element 21 is fixed by the sealing jacket 23 between the cover 22 and the upper side of the web 5 on the housing 2.
  • the middle conductor 3 is lowered relative to the two outer two conductors 3 arranged in the housing 2, so that the distance between the inside of the switching dome 13, so the middle conductor 3 facing side of the switching dome 13 is generated a greater distance than in the embodiment of the FIGS. 2a to 2d , A greater distance between the inside of the switching dome 13 and the middle conductor 3 increases the security and unwanted switching operations of the microswitch 1 are prevented.
  • the spring element 11 can be fixed without the actuating element 21 in the housing 2.
  • the four corner regions of the housing 2 are impressed in the direction of the spring element 11, so that the spring element 11 is held floatingly mounted in the housing 2 by the embossments thus produced.
  • the actuation of the switching dome 13 can be done by a user's finger or a thin pin.
  • the actuating element 21 is formed as a ball, without that a sealing jacket 23 is formed on this.
  • the trained as a ball actuator 21 is exclusively held rotatably in the cover 22 on the housing 2.
  • the outer contour of the lid 22 therefore protrudes beyond the median plane of the actuating element 21, so that falling out of the actuating element 21 from the lid 22 is prevented due to the enlarged subsequent diameter of the actuating element 21.
  • the actuating element 21 is formed in all embodiments as a ball and the switching dome 13 has a dome-shaped outer contour, which is bent away from the actuating element 21, it is ensured that the summit of the switching cup 13, which is located exactly in the center 18, in the direction is moved to the middle conductor 3.
  • the actuator 21 is namely exclusively with the highest elevation of the switching dome 13 come into operative connection, so that a lateral actuation of the switching dome 13 can be excluded.
  • the two projections 19 extend in the lateral region, in which considerable stresses arise due to the actuation of the switching dome 13, these are introduced uniformly into the plate 12. It is therefore particularly advantageous if the radius occupied by the switching dome 13 around the center 18 is used as the starting basis for the outer contours of the two projections 19. Namely, the outer contours of the projections 19 are intended to run in a circle around the center point 18.
  • the radius of the projections 19 should be 10% to 50% greater than the radius of the switching dome 13 about the center of the 18th

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikroschalter, bestehend aus einem Gehäuse, aus mindestens zwei im Gehäuse angeordneten Leiterbahnen und aus einem an dem Gehäuse abgestützten Federelement, das im unbetätigten Zustand von mindestens einer Leiterbahn abgehoben ist, das in Richtung der Leiterbahnen bewegbar ist und durch das beim Betätigen die Leiterbahnen zur Erzeugung eines elektrischen Kontaktes miteinander verbindbar sind.
  • Der DE 198 16 956 C1 ist ein sogenannter Schnappscheibenschalter entnehmbar, der eine gewölbte Schnappscheibe aufweist, die durch mehrere Auflageelemente auf einem Grundelement abgestützt ist. Um den Kontaktweg des Schnappscheibenschalters zu vergrößern, ist ein Trennelement vorgesehen, durch das der Abstand der Auflageelemente vom Grundelement erhöht wird.
  • Es ist auch bekannt, das Federelement als Kegelstumpf auszubilden, um die auftretenden Spannungen, die beim Bewegen des Federelementes, insbesondere in dessen Randbereich auftreten, aufzunehmen.
  • Als nachteilig bei solchen Schnappscheibenschalter hat sich herausgestellt, dass durch das Bewegen der Schnappscheibe im Randbereich des Betätigungsfeldes Spannungsrisse entstehen, die dazu führen, dass die Lebensdauer solcher Schnappschalter beschränkt ist. Darüber hinaus bauen die bekannten Schnappscheibenschalter äußerst groß, so dass diese nicht als Mikroschalter eingesetzt werden können, denn beispielsweise der durch die DE 198 16 956 C1 offenbarte Schnappscheibenschalter weist ein Trennelement auf, um den Hubweg des Schnappscheibenschalters zu vergrößern. Je größer jedoch das Trennelement ausgebildet ist, desto größer ist die Außenkontur der gesamten Schnappscheibenschalteranordnung.
  • Dokument EP-A-0 926 618 offenbart einen Mikroschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ausgehend von den bekannten Schnappscheibenschalter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Mikroschalter der vorbezeichneten Gattung derart auszugestalten, dass dieser eine erhöhte Lebensdauer gegenüber einem Mikroschalter gleicher Baugröße aufweist; der gleichzeitig einen möglichst gering bemessenen Umfang einnehmen soll. Dieser Mikroschalter soll zudem einen möglichst groß bemessenen Hub- bzw. Schaltweg aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Federelement als Platte ausgebildet ist, dessen Bereich um den Massenmittelpunkt als von den Leiterbahnen abgehobene Schaltkuppel ausgebildet ist, dass die Schaltkuppel durch die von der Platte gebildete Ebene bewegbar ist und dass an der Platte mindestens zwei gegenüberliegende Anformungen vorgesehen sind, die von dieser seitlich abstehen und die in der von der Platte gebildeten Ebene verlaufen.
  • Es ist besonders vorteilhaft, wenn an dem als Platte ausgebildeten Federelement mindestens zwei gegenüberliegende Anformungen vorgesehen sind, denn dadurch werden die durch das Bewegen der Schaltkuppel auftretenden Spannungen durch die Anformungen aufgenommen und an das Gehäuse weitergeleitet. Insbesondere im Übergangsbereich zwischen der Schaltkuppel und der Platte entstehen durch die Bewegung der Schaltkuppel in der Platte Spannungen, die zu Beschädigungen der Verbindung zwischen der Schaltkuppel und der Platte führen. Durch die Anformungen wird demnach die Lebensdauer des Mikroschalters gesteigert.
  • Das Federelement weist eine Materialeigenschaft auf, die es ermöglicht, dass die Schaltkuppel beim Betätigen durch die von der Platte gebildeten Ebene hindurchbewegt werden kann, so dass der von der Schaltkuppel zurückgelegte Hubweg erhöht ist.
  • Um eine weitere Abstandsvergrößerung zwischen der Innenseite der Schaltkuppel und einer unterhalb der Schaltkuppel verlaufenden Leiterbahn zu erzielen, ist an der Unterseite der Platte, vorzugsweise in deren Eckbereichen, jeweils ein Auflagesockel angeformt, der auf dem Gehäuse oder auf außen verlaufenden Leiterbahnen aufliegt. Aufgrund des erheblich vergrößerten Abstandes zwischen der Innenseite der Schaltkuppel und der innen verlaufenden Leiterbahn wird ein unbeabsichtigter Kurzschluss vermieden.
    Vielmehr wird gewährleistet, dass durch das Betätigen der Schaltkuppel ausschließlich der Mikroschalter aktiviert wird.
  • Um die Betätigung des Federelementes von außen zu erleichtern, ist ein Betätigungselement, das an dem Gehäuse fixiert ist, vorgesehen. Das Betätigungselement ist als Kugel ausgebildet und wird in einem Deckel gehalten. Dadurch wird eine positionsgenaue Aktivierung bzw. Betätigung des Federelementes sichergestellt.
  • Es ist besonders zweckmäßig, wenn an der Kugel ein umlaufender Dichtungsmantel vorgesehen ist, durch den der Zwischenraum zwischen der Kugel und dem Deckel verschlossen ist. Folglich können Schmutz- und Staubpartikel durch den Dichtungsmantel vor dem Eindringen in das Innere des Gehäuses des Mikroschalters abgehalten werden.
  • Der Dichtungsmantel kann zwischen dem Deckel und dem Gehäuse verspannt gehalten werden, so dass der Dichtungsmantel nach Art einer Membrane beim Betätigen des Betätigungsschalters wirkt. Der Dichtungsmantel kann auch so ausgebildet sein, dass er über das Gehäuse rastet, zum Beispiel als Zwei-Komponenten-Bau-Teil.
  • Um einen unbeabsichtigten Kurzschluss zwischen der Schaltkuppel und der mittleren Leiterbahn zu vermeiden, kann vorgesehen sein, die mittlere Leiterbahn in eine niveauniedrigere Ebene im Gehäuse anzuordnen als die beiden äußeren parallel zu dieser verlaufenden Leiterbahnen, so dass der Abstand zwischen der Schaltkuppel und der mittleren Leiterbahn durch diese konstruktive Maßnahme erhöht wird.
  • Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • In der Zeichnung sind zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele eines Mikroschalters dargestellt, die nachfolgend näher erläutert werden.
  • Im einzelnen zeigt:
    • Figur 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel eines Mikroschalters, bestehend aus einem Gehäuse und ein in diesem eingebetteten Federelement, das durch ein Betätigungselement in Richtung auf drei Leiterbahnen betätigbar ist, in perspektivischer Ansicht,
    Figur 2a
    den Mikroschalter gemäß Figur 1, entlang der Schnittlinie II-II, im unbetätigten Zustand,
    Figur 2b
    den Mikroschalter gemäß Figur 1 entlang der Schnittlinie III-III, im unbetätigten Zustand;
    Figur 2c
    den Mikroschalter gemäß Figur 2a, im betätigten Zustand,
    Figur 2d
    den Mikroschalter gemäß Figur 2b, im betätigten Zustand,
    Figur 3a
    das Federelement gemäß Figur 1, in Seitenansicht,
    Figur 3b
    das Federelement gemäß Figur 1, in Draufsicht,
    Figur 4a
    ein zweites Ausführungsbeispiel eines Mikroschalters, bestehend aus einem Gehäuse, in dem ein Federelement eingebettet ist und dessen mittlere Leiterbahn gegenüber den beiden äußeren Leiterbahnen in einer niveauniedrigeren Ebene verläuft, im Schnitt,
    Figur 4b
    den Mikroschalter gemäß Figur 4a in einem gegenüber der Figur 4a um 90 ° gedrehten Schnitt,
    Figur 5a
    den Mikroschalter gemäß Figur 1 und dessen schwimmend gelagertes Federelement, das im Gehäuse durch eine Einprägung gehalten ist, im Schnitt,
    Figur 5b
    den Mikroschalter gemäß Figur 5a in Draufsicht,
    Figur 6
    den Mikroschalter gemäß Figur 1, in perspektivischer Ansicht und eine Ausführungsvariante für das Betätigungselement ohne Dichtungsmantel, im Schnitt.
  • Figur 1 ist ein Mikroschalter 1 zu entnehmen, durch den ein elektrischer Schaltvorgang vorgenommen werden kann. Der Mikroschalter 1 kann dabei manuell oder mechanisch bedient werden.
  • Der Mikroschalter 1 besteht aus einem Gehäuse 2, in dem drei parallel zueinander verlaufende Leiterbahnen 3 untergebracht sind. An beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Gehäuses 2 sind für jede der drei Leiterbahnen 3 jeweils ein Steckplatz bzw. Lötflächen für SMO oder Variante für THT vorgesehen, so dass an dem Gehäuse 2 wahlweise einseitig oder beidseitig Anschlussmöglichkeiten geschaffen sind.
  • An das Gehäuse 2 ist in dessen Randbereich ein umlaufender Steg 5 angeformt, so dass der Steg 5 einen Raum bildet. In diesen Raum ist ein Federelement 11, das als Platte 12 ausgeformt ist, eingesetzt.
  • Insbesondere den Figuren 3a und 3b kann die exakte Ausbildung des Federelementes 11 entnommen werden. Die Platte 12 weist zwei Symmetrieachsen 16 und 17 auf, die sich im Symmetrie-Mittelpunkt 18 des Federelementes 11 schneiden.
  • Um den Mittelpunkt 18 ist eine ringförmige Schaltkuppel 13 ausgeformt, die elastisch mit der Platte 12 verbunden ist. Die Schaltkuppel 13 ragt aus der von der Platte 12 gebildeten Ebene und kann durch eine auf diese ausgerichtete Kraft durch die von der Platte 12 gebildete Ebene verfahren werden.
  • Auf der von der Schaltkuppel 13 abgewandten Seite der Platte 12 sind an dieser in den vier Eckbereichen jeweils ein Standsockel 14 vorgesehen. Die Platte 12, die an dieser angeformten Schaltkuppel 13 sowie die vier Standsockel 14 bilden demnach das Federelement 11.
  • Insbesondere in der Figur 3b ist gezeigt, dass an die Platte 12 zwei gegenüberliegende Anformungen 19 angebracht sind, die in der von der Platte 12 gebildeten Ebene seitlich verlaufen. Die Anformungen 19 dienen dazu, die beim Betätigen der Schaltkuppel 13 entstehenden Spannungen im Übergangsbereich zwischen der Schaltkuppel 13 und der Platte 12 aufzunehmen, um die Lebensdauer des Federelementes 11 insgesamt zu erhöhen, da durch diese die Schaltvorgänge für den Mikroschalter 1 aufnehmbar sind, ohne dass Spannungsrisse entstehen, durch die die Schaltkuppel 13 von der Platte 12 abgetrennt würde.
  • In den Figuren 2a und 2b ist gezeigt, wie das Federelement 11 in dem Gehäuse 2 untergebracht ist. Der Randbereich der Platte 12 liegt an der Innenseite des Steges 5 des Gehäuses 2 an. Die Innenkontur des Steges 5 entspricht daher der Außenkontur der Platte 12, so dass die Platte 12 durch den Steg 5 in den horizontalen Richtungen gehalten ist.
  • Zur Betätigung des Federelementes 11, insbesondere zur Betätigung der Schaltkuppel 13, ist an dem Gehäuse ein Betätigungselement 21 angebracht. Das Betätigungselement 21 ist in seinem Querschnitt kugelförmig ausgebildet. Im Übergangsbereich zwischen der Außenkontur des Betätigungselementes 21 und dem Gehäuse 2 ist an dem Betätigungselement 21 ein Dichtungsmantel 23 angeformt, dessen freies Ende auf der Oberseite des Steges 5 aufliegen. An die Außenseite des Steges 5 sind zwei gegenüberliegend zueinander verlaufende Rastnasen 24 angeformt, über die ein Deckel 22 mit einem Schnappvorsprung 25 gedrückt werden kann. Die Rastnasen 24 wirken als Hinterschneidungen und fixieren den Schnappvorsprung 25. Der Deckel 22 umgreift den Dichtungsmantel 23 vollständig, wodurch das Betätigungselement 21 am Gehäuse 2 arretiert wird.
  • Der Deckel 22 kann derart gestaltet sein, dass dieser mit dem Dichtungsmantel 23 durch ein geeignetes Fertigungsverfahren verbunden ist.
  • Die drei Leiterbahnen 3 verlaufen in einer gemeinsamen Schaltebene im Gehäuse 2. Auf die beiden äußeren Leiterbahnen 3 liegen dabei die Standsockel 14 des Federelementes 11 auf.
  • In den Figuren 2c und 2d wird gezeigt, wie sich die Schaltkuppel 13 des Federelementes 11 durch das Betätigungselement 21 in Richtung der mittleren Leiterbahn 3 verformen lässt. Durch eine in der Zeichnung vertikal verlaufende Kraft kann nämlich das Betätigungselement 21 in Richtung auf die Schaltkuppel 13 zubewegt werden, wodurch diese in Richtung der mittleren Leiterbahn 3 gedrückt wird. Die Schaltkuppel 13 durchdringt dabei die von der Platte 12 gebildete Ebene und überwindet auch den Abstand, der von den Standsockeln 14 zusätzlich erzeugt ist. Durch das Herunterdrücken der Schaltkuppel 13 auf die mittlere Leiterbahn 3 werden die drei Leiterbahnen zueinander kurz geschlossen, so dass ein Schaltvorgang des Mikroschalters 1 erzeugbar ist.
  • Wenn die auf das Betätigungselement 21 aufgebrachte Haltekraft reduziert bzw. vollständig weggenommen wird, schnappt die Schaltkuppel 13 nach Art einer Feder in ihre Ausgangslage zurück. Dadurch wird der Schaltvorgang beendet und das Betätigungselement 21 wird durch die Schaltkuppel 13 angehoben.
  • Der an dem Betätigungselement 21 angebrachte Dichtungsmantel 23 dient dazu, das Federelement 11 und die drei Leiterbahnen 3 vor Schmutzeintritt zu schützen. Gleichzeitig wird durch den Dichtungsmantel 23 das Betätigungselement 21 zwischen dem Deckel 22 und der Oberseite des Steges 5 am Gehäuse 2 fixiert.
  • In den Figuren 4a und 4b ist die mittlere Leiterbahn 3 gegenüber den beiden äußeren beiden Leiterbahnen 3 abgesenkt im Gehäuse 2 angeordnet, so dass der Abstand zwischen der Innenseite der Schaltkuppel 13, also der auf die mittlere Leiterbahn 3 weisenden Seite der Schaltkuppel 13 ein größerer Abstand erzeugt ist als in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2a bis 2d. Ein größerer Abstand zwischen der Innenseite der Schaltkuppel 13 und der mittleren Leiterbahn 3 erhöht die Sicherheit und ungewollte Schaltvorgänge des Mikroschalters 1 werden verhindert.
  • In den Figuren 5a und 5b ist gezeigt, dass das Federelement 11 auch ohne das Betätigungselement 21 im Gehäuse 2 fixierbar ist. Hierzu werden die vier Eckbereiche des Gehäuses 2 in Richtung auf das Federelement 11 eingeprägt, so dass durch die derart erzeugten Prägungen das Federelement 11 im Gehäuse 2 schwimmend gelagert gehalten ist. Durch die Einprägungen in den Eckbereichen des Gehäuses 2 wird nämlich verhindert, dass das Federelement 11 aus dem Gehäuse 2 herausfallen kann. Die Betätigung der Schaltkuppel 13 kann durch einen Finger eines Benutzers oder einen dünnen Stift erfolgen.
  • In der Figur 6 ist das Betätigungselement 21 als Kugel ausgebildet, ohne dass an dieser ein Dichtungsmantel 23 angeformt ist. Das als Kugel ausgebildete Betätigungselement 21 wird ausschließlich drehbar in dem Deckel 22 am Gehäuse 2 gehalten. Die Außenkontur des Deckels 22 ragt daher über die Mittelebene des Betätigungselementes 21 hinaus, so dass aufgrund des vergrößerten nachfolgenden Durchmessers des Betätigungselementes 21 ein Herausfallen des Betätigungselementes 21 aus dem Deckel 22 verhindert ist.
  • Dadurch, dass das Betätigungselement 21 bei allen Ausführungsbeispielen als Kugel ausgebildet ist und die Schaltkuppel 13 eine domartige Außenkontur aufweist, die von dem Betätigungselement 21 weggebogen ist, ist gewährleistet, dass der Gipfel der Schaltkuppel 13, der exakt im Mittelpunkt 18 angeordnet ist, in Richtung auf die mittlere Leiterbahn 3 bewegt wird. Das Betätigungselement 21 wird nämlich ausschließlich mit der höchsten Erhebung der Schaltkuppel 13 in Wirkverbindung treten, so dass eine seitliche Betätigung der Schaltkuppel 13 ausgeschlossen werden kann.
  • Aufgrund der vier an der Platte 12 angeformten Auflagesockeln 14 sowie der gewählten Wölbung der Schaltkuppel 13 wird ein Schaltweg vorgegeben, der derart groß bemessen ist, dass ein ungewollter Kontakt zwischen der Innenseite der Schaltkuppel 13 und der mittleren Leiterbahn 3 im unbetätigten Zustand der Schaltkuppel 13 nicht möglich ist. Da die beiden Anformungen 19 in dem seitliche Bereich verlaufen, in dem zum Teil erhebliche Spannungen aufgrund der Betätigung der Schaltkuppel 13 entstehen, werden diese in die Platte 12 gleichmäßig eingeleitet. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn der von der Schaltkuppel 13 eingenommene Radius um den Mittelpunkt 18 als Ausgangsbasis für die Außenkonturen der beiden Anformungen 19 herangezogen wird. Die Außenkonturen der Anformungen 19 sollen nämlich kreisförmig um den Mittelpunkt 18 verlaufen. Der Radius der Anformungen 19 sollen 10 % bis 50 % größer sein als der Radius der Schaltkuppel 13 um den Mittelpunkt 18.
  • Aufgrund dieser gewählten Geometrie-Eigenschaften wird gewährleistet, dass die Abmessung der Platte 12 möglichst klein gehalten ist und dass gleichzeitig die durch das Betätigen der Schaltkuppel 13 entstehenden Spannungen durch die Anformungen 19 gleichmäßig an die Platte 12 weitergeleitet werden.

Claims (14)

  1. Mikroschalter (1), bestehend aus einem Gehäuse (2), aus mindestens zwei im Gehäuse (2) angeordneten Leiterbahnen (3) und aus einem an dem Gehäuse (2) abgestützten Federelement (11), das im unbetätigten Zustand von mindestens einer Leiterbahn (3) abgehoben ist, das in Richtung der Leiterbahnen (3) bewegbar ist und mittels dem durch dessen Betätigung die Leiterbahnen (3) zur Erzeugung eines elektrischen Kontaktes miteinander verbindbar sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Federelement (11) als Platte (12) ausgebildet ist, in dessen Bereich um den Mittelpunkt (18) eine von den Leiterbahnen (3) abgehobene Schaltkuppel (13) ausgebildet ist, dass die Schaltkuppel (13) durch die von der Platte (12) gebildete Ebene bewegbar ist und dass an der Platte (12) mindestens zwei gegenüberliegende Anformungen (19) vorgesehen sind, die von dieser seitlich abstehen und die in der von der Platte (12) gebildeten Ebene verlaufen.
  2. Mikroschalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Platte (12) rechteckförmig und die im Mittelpunkt (18) der Platte (12) angeordnete Schaltkuppel (13) kreisförmig ausgebildet sind, dass die beiden gegenüberliegenden Anformungen (19) eine kreisförmige Außenkontur aufweisen und dass der Radius der Außenkonturen der Anformungen (19) bezogen auf den Mittelpunkt (18) der Platte (12) mindestens 10 Prozent größer bemessen ist als der Radius der Schaltkuppel (13) um den Mittelpunkt (18).
  3. Mikroschalter nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an der Platte (12) mindestens ein umlaufender Auflagesockel (14) angeformt ist, dass der Auflagesockel (14) gegenüberliegend zu der Schaltkuppel (13) in Richtung auf die Leiterbahnen (3) weisend vorgesehen ist und dass der Auflagesockel (14) von einer der Leiterbahnen (3) beabstandet ist und auf der oder den anderen Leiterbahnen (3) aufliegt.
  4. Mikroschalter nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Auflagesockel (14) in jedem der Eckbereiche der Platte (12) angeformt ist.
  5. Mikroschalter nach einem oder
    mehreren der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an das Gehäuse (2) einen in Richtung des Federelementes (11) weisenden umlaufenden Steg (5) angeformt ist,
    dass die Innenkontur des Steges (5) mit der Außenkontur des Federelementes (11) korrespondiert.
  6. Mikroschalter nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens die vier Eckbereiche des Steges (5) in Richtung des Gehäuses (2) und des Federelementes (11) eingeprägt sind.
  7. Mikroschalter nach einem oder mehreren
    der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Schaltkuppel (13) ein Betätigungselement (21) zugeordnet ist, durch das die Schaltkuppel (13) von außen in Richtung auf die Leiterbahnen (3) bewegbar ist und dass das Betätigungselement (21) am Gehäuse (2) abgestützt gehalten ist.
  8. Mikroschalter nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Betätigungselement (21) im Querschnitt als Kugel ausgebildet ist und dass das Betätigungselement (21) mittels eines Deckels (22) am Gehäuse (2) verrutschsicher gehalten ist.
  9. Mikroschalter nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Betätigungselement (21) ein umlaufender Dichtungsmantel (23) angeformt ist,
    dass das freie Ende des Dichtungsmantels (23) zwischen dem Gehäuse (2) und dem Deckel (22) fest eingespannt ist.
  10. Mikroschalter nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Deckel (22) oder der Dichtungsmantel (23) am Gehäuse (2) durch mindestens eine Rastnase (24) nach Art einer Hinterschneidung gehalten ist, über die ein am Deckel (22) oder am Dichtungsmantel (23) angebrachter Schnappvorsprung (25) bewegbar ist.
  11. Mikroschalter nach einem oder
    mehreren der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Federelement (11) im Gehäuse (2) schwimmend gelagert ist.
  12. Mikroschalter nach einem oder
    mehreren der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Eckbereiche des Gehäuses (2), vorzugsweise Teilbereiche des Steges (5), in Richtung auf das Federelement (2) eingeprägt sind und dass durch die Einprägung des Gehäuses (2) und/oder des Steges (5) das Federelement (11) arretiert ist.
  13. Mikroschalter nach einem oder
    mehreren der vorgenannten Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Gehäuse (2) drei parallel zueinander verlaufende Leiterbahnen (3) angeordnet sind,
    dass die Leiterbahnen (3) in einer gemeinsamen Schaltebene liegen,
    dass das Federelement (11) auf den beiden äußeren Leiterbahnen (3) aufliegt und
    dass die Schaltkuppel (13) mit ihrer Innenseite in Kontakt mit der mittleren Leiterbahn (3) überführbar ist.
  14. Mikroschalter nach einem oder
    mehreren der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Gehäuse (2) drei parallel zueinander verlaufende Leiterbahnen (3) angeordnet sind,
    dass das Federelement (11) auf den beiden äußeren Leiterbahnen (3) aufliegt,
    dass die mittlere Leiterbahn (3) in einer niveauniedrigen Ebene als die beiden äußeren Leiterbahnen (3) untergebracht ist und
    dass die Innenseite der Schaltkuppel (13) in Kontakt mit der mittlere Leiterbahn (3) überführbar ist.
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