EP0572801A1 - Schalter - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H5/00—Snap-action arrangements, i.e. in which during a single opening operation or a single closing operation energy is first stored and then released to produce or assist the contact movement
- H01H5/04—Energy stored by deformation of elastic members
- H01H5/045—Energy stored by deformation of elastic members making use of cooperating spring loaded wedging or camming parts between operating member and contact structure
-
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- H01H15/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for actuation in opposite directions, e.g. slide switch
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- H01H15/06—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H15/10—Operating parts
- H01H15/102—Operating parts comprising cam devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H23/00—Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
- H01H23/02—Details
- H01H23/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
- H01H23/16—Driving mechanisms
- H01H23/168—Driving mechanisms using cams
-
- H—ELECTRICITY
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
- H01H3/42—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using cam or eccentric
Definitions
- the invention relates to a switch, in particular a pressure, rotary, toggle or slide switch, with a switching system that leads to a quick closing or opening of the electrical contacts of the switch, the switch having a two-armed switching bridge that is movable relative to a fixed contact part, which is tiltably mounted on a bearing block on the switch housing or base, and with an actuating part which has a cam in the region of the bearing block and can be moved transversely to the bearing block along the switching bridge.
- the end part of the actuating shaft in a first embodiment has two molded fixed support points which are designed as rigid cams, each having a rocker with contacts thereon via an M-shaped Press the curved, prestressed leaf spring, which rests with its ends on the rocker.
- the two middle legs of the leaf spring of this switch are alternately parallel to the geometric axis of the actuating shaft, the corresponding rocker tilting when the cam has overcome the central bend of the M-shaped leaf spring of the rocker in question.
- the function of the rocker switch can be impaired by a decrease in the spring force of the either M-shaped leaf springs on the rockers or the V-shaped leaf springs on the actuating shaft, so that a quick switchover of the existing rockers is no longer ensured .
- the free lever arm of the contact bridge or a link connected to it projects into the movement path of the displaceable actuating member, so that the actuating member practically represents a hold-down for the contact bridge by having one lever arm in its one displacement position and the other lever arm in the other displacement position prevents the contact bridge from turning back to its previous position. Since the lever arm of the contact bridge, which is not in contact with the actuating member, projects into the displacement region of the actuating member, the latter automatically runs against this lever arm during displacement and displaces it from its path of movement. This means a pivoting of this lever arm of the contact bridge away from the actuator. At the same time, the other lever arm of the contact bridge is then pivoted into the movement path of the actuating member.
- both the shape of the contact bridge and the length of the actuating member must be precisely coordinated with one another so that the end of the actuating member lying in the rear in the direction of displacement does not hinder the pivoting of the released lever arm of the contact bridge into the movement path of the actuating member.
- the conditions in this electrical switch can also be selected so that the actuator first releases the saved lever arm of the contact bridge and only hits the other lever arm after passing through a certain displacement distance.
- the switching speed and thus the quality of the switching process is dependent on the speed of the Actuator highly dependent on each switching operation.
- the invention has for its object to provide a particularly simple switching system for switches according to the preamble of claim 1, which brings not only an improvement in the switching feeling but also a qualitative improvement of the switching process.
- the switching bridge in the area of the bearing block has a cam in such a way that the apexes of the two cams on the actuating part and on the switching bridge must overcome before the switching system reaches the desired ON or OFF switching position .
- Particularly advantageous developments of the invention are characterized in claims 2 to 4.
- the two-armed switching bridge which is tiltably mounted on a bearing block on the switch housing or base relative to a fixed contact part, has a cam in the area of the bearing block, against which the actuating part likewise having a cam runs transversely along the switching bridge the bearing block is movable in such a way that the vertices of the two cams have to overcome so that the switching system quickly changes to the desired ON or OFF switching position.
- the operation of the switch can be easily adapted to the respective requirements by appropriate design of the cams and the interacting parts.
- the cams of the switch can be made in one or more parts with the actuating part.
- each cam can optionally be made from a different material than the other cam interacting with it and also as its own carrier part.
- cams of the actuating part and switching bridge can either have a profile that is symmetrical in both directions of actuation or an asymmetric in the two directions of actuation.
- the function of the switch can also be influenced by the fact that each or only one of the cams is self-resilient or is acted upon by a compression spring.
- the cam for actuating the switching bridge is mounted on or in a slide or rotary part connected to the actuating part, on which a compression spring can also be supported.
- the slide part can be connected to a push button or a plunger.
- the actuating part can also be acted upon by a return spring acting against its actuating direction.
- the fixed contact part can have a limited resilience.
- the bearing block can also be a power supply or a current collector for the switching bridge.
- the switching system shown of a switch 1 which can be, for example, a pressure, slide or plunger switch, is designed such that the overcoming of an apex between the cams 2a, 3a of the actuating part 2 and a two-armed switching bridge 3 of the switching system when ON or OFF Switching process leads to a quick closing or opening of the electrical contacts 4, 5 of the switch 1.
- the actuating part 2 is a push button or a plunger and acts on a slide part 6 with a cam 2a, which can be formed in one or more parts with the slide part 6 and can be made of the same material or of a different material than the slide part 6.
- the cam 2a can be a resilient component of the slide part 6 or be under the influence of a compression spring 7, which presses the cam 2a resiliently mounted on the slide part 6 against the switching bridge 3 with the cam 3a, which on a switch housing or base below the slide part 6 transversely to its actuating direction 9 arranged bearing block 8 is tiltably mounted and has a contact rivet 10 which with a contact rivet 11 on a preferably low elastic fixed contact part 12 cooperates.
- the contact rivets 10, 11 can also be replaced by features or punctures on the interacting contact parts.
- the fact that the fixed contact part 12 is of limited resilience reduces the risk of contact bouncing.
- the bearing block 8 can also be a power supply or a current collector for the switching bridge 3.
- Fig. 1 shows the rest position of the switching system, which is also the OFF position in this embodiment.
- the cam 2a of the slide part 6 slides on the surface of the switching bridge 3 under the pressure of the compression spring 7 against the pressure of a return spring 13 and hits the cam 3a of the switching bridge 3, whereby the Resistance to the actuating part 2 increased.
- the actuating force increases until the vertices of the two cams 2a, 3a interacting with one another according to FIG. 3 are exceeded, which not only leads to an abrupt decrease in the required actuating force, but also to an extremely rapid closing of the contacts 4, 5 the reverse movement of the slide part 6 under the action of the return spring 13, the critical opening of the contacts 4, 5 takes place quickly and thus advantageously only when the apexes between the two cams 2a, 3a are overcome.
Landscapes
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
- Mechanisms For Operating Contacts (AREA)
Abstract
Bei dem Schalter (1) wird ein plötzliches Schließen oder Öffnen der elektrischen Kontakte (4, 5) dadurch erreicht, daß der Schalter (1) eine gegenüber einem Festkontaktteil (12) bewegliche zweiarmige Schaltbrücke (3) aufweist, die auf einem Lagerbock (8) am Schaltergehäuse oder Sockel kippbar gelagert ist und im Bereich des Lagerbockes (8) einen Nocken (3a) aufweist, gegenüber dem ein ebenfalls einen Nocken (2a) aufweisendes Betätigungsteil (2) entlang der Schaltbrücke (3) quer zu dem Lagerbock (8) derart bewegbar ist, daß sich die Scheitelpunkte der beiden Nocken (2a, 3a) überwinden müssen, bevor das Schaltsystem in die angestrebte EIN- oder AUS-Schaltstellung gelangt. Dies bringt neben einer Verbesserung des Schaltgefühls auch eine qualitative Verbesserung des Schaltvorganges mit sich, wobei die Funktionsweise des Schalters durch entsprechende Gestaltung der Nocken und der miteinander zusammenwirkenden Teile leicht den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden kann. <IMAGE>
Description
- Die Erfindung betrifft einen Schalter, insbesondere einen Druck-, Dreh-, Kipp- oder Schiebeschalter, mit einem Schaltsystem, das zu einem schnellen Schließen oder Öffnen der elektrischen Kontakte des Schalters führt, wobei der Schalter eine gegenüber einem Festkontaktteil bewegliche zweiarmige Schaltbrücke aufweist, die auf einem Lagerbock am Schaltergehäuse oder Sockel kippbar gelagert ist, und mit einem Betätigungsteil, das einen Nocken im Bereich des Lagerbockes aufweist und entlang der Schaltbrücke quer zu dem Lagerbock bewegbar ist.
- Bei der Betätigung von Druck-, Dreh-, Kipp- oder Schiebeschaltern kann mitunter der Schaltpunkt nicht eindeutig genug erkannt werden, so daß bei unvollkommener oder nachlässiger Betätigung solcher Schalter nicht einwandfrei festgestellt werden kann, in welcher Schaltstellung sich diese befinden bzw. welche Schaltstellung das Schaltsystem einnimmt.
- Bei einem aus der DE-OS 21 62 852 bekannten Umschalter mit einem verschiebaren Betätigungsschaft besitzt der Endteil des Betätigungsschaftes in einer ersten Ausführungsform zwei angeformte feste Stützpunkte, die als starre Nocken ausgebildet sind, die jeweils eine Wippe mit darauf befindlichen Kontakten über eine M-förmig gebogene vorgespannte Blattfeder betätigen, die auf der Wippe mit ihren Enden aufsitzt. Die beiden Mittelschenkel der Blattfeder dieses Umschalters befinden sich abwechselnd parallel zur geometrischen Achse des Betätigungsschaftes, wobei die entsprechende Wippe kippt, wenn der Nocken die Mittelbiegung der M-förmig gebogenen Blattfeder der betreffenden Wippe überwunden hat.
- Bei einer anderen Ausführungsform dieses Umschalters sind statt der starren Nocken am Betätigungsschaft zwei V-förmig gebogene Blattfedern vorhanden, die in je eine Nut im Betätigungsschaft eingelegt sind, wobei der obere Teil der Blattfeder aus der Nut hervorsteht und auf eine M-förmig gebogene Wippe wirkt.
- Bei beiden Ausführungsformen dieses Umschalters kann die Funktion der Schaltwippe durch ein Nachlassen der Federkraft der entweder M-förmig gebogenen Blattfedern an den Wippen oder der V-förmig gebogenen Blattfedern an dem Betätigungsschaft beeinträchtigt werden, so daß eine schnelle Umschaltung der vorhandenen Wippen nicht mehr sichergestellt ist.
- Bei einem anderen aus der DE-OS 21 21 421 bekannten elektrischen Schalter mit einer zwischen zwei Endstellungen verschwenkbaren, als zweiarmiger Hebel ausgebildeten kippbaren Kontaktbrücke ist im Schwenkbereich der Kontaktbrücke ein etwa senkrecht zu deren Schwenkachse zwischen zwei Endlagen verschiebbares Betätigungsglied angeordnet, das in seiner einen Endlage im wesentlichen dem einen Hebelarm und in seiner anderen Endlage dem anderen Hebelarm der Kontaktbrücke zugeordnet ist und im Bereich seiner Endlagen einen Dreh-Sperranschlag für den zugeordneten Hebelarm bildet. Dabei ragt in die Bewegungsbahn des verschiebbaren Betätigungsgliedes jeweils der freie Hebelarm der Kontaktbrücke oder ein damit verbundenes Glied hinein, so daß das Betätigungsglied praktisch einen Niederhalter für die Kontaktbrücke darstellt, indem es in seiner einen Verschiebelage den einen Hebelarm und in der anderen Verschiebelage den anderen Hebelarm der Kontaktbrücke an einer Rückdrehung in seine vorherige Stellung hindert. Da der jeweils nicht am Betätigungsglied anliegende Hebelarm der Kontaktbrücke in den Verschiebebereich des Betätigungsgliedes hineinragt, läuft letzteres beim Verschieben automatisch gegen diesen Hebelarm und verdrängt ihn dabei aus seiner Bewegungsbahn. Dies bedeutet eine Verschwenkung dieses Hebelarmes der Kontaktbrücke vom Betätigungsglied weg. Gleichzeitig wird dann der andere Hebelarm der Kontaktbrücke in die Bewegungsbahn des Betätigungsgliedes hineingeschwenkt. Aus diesem Grunde müssen sowohl die Form der Kontaktbrücke als auch die Länge des Betätigungsgliedes genau aufeinander abgestimmt sein, damit das in Verschieberichtung hinten liegende Ende des Betätigungsgliedes das Einschwenken des freiwerdenden Hebelarmes der Kontaktbrücke in die Bewegungsbahn des Betätigungsgliedes nicht behindert.
- Zwar können die Verhältnisse bei diesem elektrischen Schalter auch so gewählt werden, daß das Betätigungsglied zunächst den gespeerten Hebelarm der Kontaktbrücke freigibt und erst nach Durchlaufen einer gewissen Verschiebestrecke am anderen Hebelarm auftrifft. Allerdings ist bei diesem bekannten Schalter die Schaltgeschwindigkeit und damit auch die Qualität des Schaltvorganges von der Geschwindigkeit des Betätigungsgliedes bei jedem Schaltvorgang in hohem Maße abhängig.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ein besonders einfach aufgebautes Schaltsystem zu schaffen, das neben einer Verbesserung des Schaltgefühls auch eine qualitative Verbesserung des Schaltvorganges mit sich bringt.
- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schaltbrücke im Bereich des Lagerbockes einen Nocken derart aufweist, daß sich die Scheitelpunkte der beiden Nocken am Betätigungsteil und an der Schaltbrücke überwinden müssen, bevor das Schaltsystem in die angestrebte EIN- oder AUS-Schaltstellung gelangt. Besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.
- Für die angestrebte qualitative Verbesserung des Schaltvorganges ist es von besonderem Vorteil, daß die auf einem Lagerbock am Schaltergehäuse oder Sockel gegenüber einem Festkontaktteil kippbar gelagerte zweiarmige Schaltbrücke im Bereich des Lagerbockes einen Nocken aufweist, gegenüber dem das ebenfalls einen Nocken aufweisende Betätigungsteil entlang der Schaltbrücke quer zu dem Lagerbock derart bewegbar ist, daß sich die Scheitelpunkte der beiden Nocken überwinden müssen, damit das Schaltsystem schnell in die angestrebte EIN- oder AUS-Schaltstellung wechselt.
- Die Funktionsweise des Schalters kann durch entsprechende Gestaltung der Nocken und der miteinander zusammenwirkenden Teile leicht den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. So können die Nocken des Schalters wahlweise ein- oder mehrteilig mit dem Betätigungsteil gefertigt sein. Ebenso kann jeder Nocken wahlweise aus einem anderen Material als der damit zusammenwirkende andere Nocken und auch als sein eigenes Trägerteil gefertigt sein.
- Ferner können die Nocken von Betätigungsteil und Schaltbrücke entweder ein in beiden Betätigungsrichtungen symmetrisches oder auch ein in den beiden Betätigungsrichtungen asymmetrisches Profil aufweisen.
- Die Funktion des Schalters kann weiterhin dadurch beeinflußt werden, daß jeder oder nur einer der Nocken selbstfedernd ausgebildet oder durch eine Druckfeder beaufschlagt ist. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn der Nocken für die Betätigung der Schaltbrücke an oder in einem mit dem Betätigungsteil verbundenen Schieber- oder Drehteil gelagert ist, an dem sich auch eine Druckfeder abstützen kann.
- Bei einer Ausbildung als Druck- oder Stößelschalter kann das Schieberteil mit einer Drucktaste oder einem Stößel verbunden sein.
- Um den Schalter nach jedem Schaltvorgang wieder in die Ausgangsstellung zurückzubringen, kann das Betätigungsteil ferner von einer gegen seine Betätigungsrichtung wirkenden Rückstellfeder beaufschlagt sein. Zur Vermeidung von Kontaktprellen kann das Festkontaktteil begrenzt federnd ausgebildet sein. Ferner kann der Lagerbock zur Vereinfachung der Konstruktion zugleich Stromzuführung oder Stromabnehmer für die Schaltbrücke sein.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen
- Fig. 1
- einen schematischen Schnitt durch das Schaltsystem eines Druck-, Schiebe- oder Stößelschalters in der AUS-Stellung der Kontakte,
- Fig. 2
- einen Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch dieses Schaltsystem während eines Schaltvorganges beim Überwinden des Scheitelpunktes der Nocken von Betätigungsteil und Schaltbrücke und
- Fig. 3
- das Schaltsystem nach Überwindung des Scheitelpunktes mit geschlossenen Kontakten in der EIN-Schaltstellung.
- Das gezeigte Schaltsystem eines Schalters 1, der beispielsweise ein Druck-, Schiebe- oder Stößelschalter sein kann, ist so ausgebildet, daß die Überwindung eines Scheitelpunktes zwischen den Nocken 2a, 3a des Betätigungsteils 2 und einer zweiarmigen Schaltbrücke 3 des Schaltsystems beim EIN- oder AUS-Schaltvorgang zu einem schnellen Schließen oder Öffnen der elektrischen Kontakte 4, 5 des Schalters 1 führt.
- Das Betätigungsteil 2 ist eine Drucktaste oder ein Stößel und wirkt auf ein Schieberteil 6 mit einem Nocken 2a ein, der mit dem Schieberteil 6 ein- oder mehrteilig ausgebildet und aus demselben Material oder aus einem gegenüber dem Schieberteil 6 unterschiedlichen Material hergestellt sein kann. Der Nocken 2a kann ein federndes Bestandteil des Schieberteils 6 sein oder unter dem Einfluß einer Druckfeder 7 stehen, die den am Schieberteil 6 federnd gelagerten Nocken 2a gegen die Schaltbrücke 3 mit dem Nocken 3a drückt, die auf einem am Schaltergehäuse oder Sockel unterhalb des Schieberteils 6 quer zu dessen Betätigungsrichtung 9 angeordneten Lagerbock 8 kippbar gelagert ist und einen Kontaktniet 10 aufweist, der mit einem Kontaktniet 11 an einem vorzugsweise gering federnden Festkontaktteil 12 zusammenwirkt. Je nach Belastung des Schalters 1 können die Kontaktniete 10, 11 auch durch Ausprägungen oder Punzungen an den miteinander zusammenwirkenden Kontaktteilen ersetzt werden. Dadurch, daß das Festkontaktteil 12 begrenzt federnd ausgebildet ist, wird die Gefahr des Kontaktprellens verringert. Der Lagerbock 8 kann zugleich Stromzuführung oder Stromabnehmer für die Schaltbrücke 3 sein.
- Fig. 1 zeigt die Ruhestellung des Schaltsystems, die in diesem Ausführungsbeispiel gleichzeitig die AUS-Stellung ist.
- Bei einer Betätigung des Stößels oder der Drucktaste gemäß Fig. 2 gleitet der Nocken 2a des Schieberteils 6 auf der Oberfläche der Schaltbrücke 3 unter dem Druck der Druckfeder 7 gegen den Druck einer Rückstellfeder 13 und trifft auf den Nocken 3a der Schaltbrücke 3, wodurch sich der Widerstand gegen das Betätigungsteil 2 erhöht. Hierdurch steigt die Betätigungskraft an, bis die Scheitelpunkte der miteinander zusammenwirkenden beiden Nocken 2a, 3a gemäß Fig. 3 überschritten sind, was nicht nur zu einem abrupten Nachlassen der erforderlichen Betätigungskraft führt, sondern auch zu einem außerordentlich schnellen Schließen der Kontakte 4, 5. Bei der umgekehrten Bewegung des Schieberteils 6 unter der Wirkung der Rückstellfeder 13 erfolgt ebenso das kritische Öffnen der Kontakte 4, 5 erst beim Überwinden der Scheitelpunkte zwischen den beiden Nocken 2a, 3a schnell und damit vorteilhaft.
-
- 1
- Schalter
- 2
- Betätigungsteil
- 2a
- Nocken
- 3
- Schaltbrücke
- 3a
- Nocken
- 4
- Kontakt
- 5
- Kontakt
- 6
- Schieberteil
- 7
- Druckfeder
- 8
- Lagerbock
- 9
- Betätigungsrichtung
- 10
- Kontaktniet
- 11
- Kontaktniet
- 12
- Festkontaktteil
- 13
- Rückstellfeder
Claims (4)
- Schalter, insbesondere Druck-, Dreh-, Kipp- oder Schiebeschalter, mit einem Schaltsystem, das zu einem schnellen Schließen oder Öffnen der elektrischen Kontakte (4, 5) des Schalters (1) führt, wobei der Schalter (1) eine gegenüber einem Festkontaktteil (12) bewegliche zweiarmige Schaltbrücke (3) aufweist, die auf einem Lagerbock (8) am Schaltergehäuse oder Sockel kippbar gelagert ist, und mit einem Betätigungsteil (2), das einen Nocken (2a) im Bereich des Lagerbockes (8) aufweist und entlang der Schaltbrücke (3) quer zu dem Lagerbock (8) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücke (3) im Bereich des Lagerbockes (8) einen Nocken (3a) derart aufweist, daß sich die Scheitelpunkte der beiden Nocken (2a, 3a) am Betätigungsteil (2) und an der Schaltbrücke (3) überwinden müssen, bevor das Schaltsystem in die angestrebte EIN- oder AUS-Schaltstellung gelangt.
- Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (2a) an dem Betätigungsteil (2) durch eine gegen den Nocken (3a) an der Schaltbrücke (3) wirkende Druckfeder (7) beaufschlagt ist.
- Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (2a) an dem Betätigungsteil (2) gegen den Nocken (3a) an der Schaltbrücke (3) selbstfedernd ist.
- Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Festkontaktteil (12) begrenzt federnd ausgebildet ist.
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| Date | Code | Title | Description |
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| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
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| AK | Designated contracting states |
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| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 19940609 |