DE1188171B

DE1188171B - Electric switch with snap spring

Info

Publication number: DE1188171B
Application number: DEA34073A
Authority: DE
Inventors: Bo Wennersten
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1959-02-25
Filing date: 1960-02-25
Publication date: 1965-03-04

Description

Elektrischer Schalter mit Schnappfeder Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Schalter mit Schubbewegung des beweglichen Kontaktstückes und mit einer Schnappfeder, deren eines Ende an einem Steuerhebel gelagert ist, der von Hand gedreht wird, und deren anderes Ende in einem gegenüber dem Steuerhebel drehbaren Schalthebel gelagert ist, der das bewegliche Kontaktstück verschiebt, und wobei sowohl bei Ein- wie Abschaltung die Schnappfeder bis zu der Labillage gespannt wird, in der der Lagerpunkt der Schnappfeder auf dem Steuerhebel sich auf der Verbindungslinie zwischen dem anderen Lagerpunkt der Schnappfeder und der Achse des Steuerhebels befindet, wenn die Auslösung ohne Mitwirkung von Sperranordnungen erfolgt.Snap Spring Electrical Switch The invention relates to on an electrical switch with pushing movement of the movable contact piece and with a snap spring, one end of which is mounted on a control lever, which is turned by hand, and the other end in one opposite the control lever rotatable switching lever is mounted, which moves the movable contact piece, and with both on and off the snap spring up to the labillage position is tensioned, in which the bearing point of the snap spring on the control lever is on the connecting line between the other bearing point of the snap spring and the axle of the control lever is located when the triggering without the involvement of locking arrangements he follows.

Gemäß einem früheren Vorschlag hat man bei einem elektrischen Schalter ein Sperrorgan vorgesehen, das. ein Arbeiten der Schnappfeder erst zuläßt, wenn der Totpunkt der entsprechenden Hebel bereits überschritten ist. Im übrigen soll nach dem früheren Vorschlag das Sperrorgan als drehbar gelagerte Kurvenscheibe ausgebildet sein.According to a previous proposal, one has an electrical switch A locking member is provided which. Only allows the snap spring to work when the dead center of the corresponding lever has already been exceeded. Incidentally, should according to the earlier proposal, the locking member is designed as a rotatably mounted cam disc be.

Ähnlich verhält es sich mit einem. Schalter gemäß einem weiteren früherer, Vorschlag, bei welchem ebenfalls ein. zweiteiliger Kniehebel verwendet wird, der jedoch lediglich ein Zwischenglied zwischen dem von der Schnappfeder beeinflußten Steuerarm und dem Kontaktstück bildet. Im übrigen wird bei. dem Schalter nach diesem früheren Vorschlag von dem von Hand betätigten Schalthebel unter Zwischenschaltung eines weiteren Gliedes, in der Endstellung ein Kniehebel derart durchgedrückt, daß, sich die Kontaktkraft erhöht.It is similar with one. Switch according to another earlier, Suggestion for which also a. two-part toggle lever is used, the however, only an intermediate link between that influenced by the snap spring Control arm and the contact piece forms. Otherwise, at. the switch after this earlier proposal of the manually operated gear lever with interposition another link, in the end position a toggle lever pushed through in such a way that, the contact force increases.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein Stehenbleiben der, entsprechenden Teile des Schalters in der Totpunktlage durch besondere Maßnahmen zu verhindern. Gemäß. der Erfindung ist zu diesem Zweck. ein Kniehebel mit seinem einen Ende mit dem Kontaktstück verbunden und mit seinem anderen Ende in einem festen- Punkt gelagert. Dabei sind weiter zwei. vom Steuerhebel betätigbare Mitnehmer vorhanden und derart angeordnet, daß sie in der genannten Labillage der Steuerhebel auf den Kniehebel wirken, um zu verhindern, daß der Steuerhebel in der Labillage stehenbleibt. Die Erfindung bietet damit den Vorteil; daß. keine Sperrwirkung und damit leine Verzögerung der Kontaktbewegung eintritt und: daß: trotzdem das gefährliche Stehenbleiben der verschiedenen: Teile in der Totpunktlage verhindert ist. Im- übrigen wird durch die erfindungsgemäße Verwendung des. Kniehebels, auf den Schalthebel in der Nähe der Totpunktlage eine erhöhte Federkraft ausgeübt, die den Bedienenden dazu zwingt, diesen Widerstand durch größere Kraftaufwendung zu überwinden.The present invention addresses the problem of stalling the corresponding parts of the switch in the dead center position by special measures to prevent. According to. the invention is for this purpose. a knee lever with his one end connected to the contact piece and at its other end in a fixed Point stored. There are two more. Carriers that can be operated by the control lever are available and arranged so that they are in the said labillage of the control lever on the Knee levers act to prevent the control lever from remaining in the labillery position. The invention thus offers the advantage; that. no locking effect and therefore leash Delay in the contact movement occurs and: that: nevertheless the dangerous stopping of the various: parts in the dead center position is prevented. Otherwise, through the use of the toggle lever according to the invention, on the shift lever in the vicinity the dead center position exerts an increased spring force, which forces the operator to to overcome this resistance by applying greater force.

Die Erfindung ist in der folgenden Zeichnung näher erläutert: F i g. 1 ist eine schematische Darstellung der wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Schalters; F i. g. 2 zeigt ebenfalls vereinfacht nur die wesentlichen Teile in einer anderen Lage; F i g. 3 läßt ein praktisches Ausführungsbeispiel erkennen.The invention is explained in more detail in the following drawing: F i G. Fig. 1 is a schematic representation of the essential parts of one according to the invention Switch; F i. G. 2 also shows, in a simplified manner, only the essential parts in one other location; F i g. 3 shows a practical embodiment.

In F i g. 1 und 2 bezeichnet 1 einen Zapfen, der in einer Nut 2 aus einer Ausschaltlage 3 in eine Einschaitlage 4 und umgekehrt beweglich ist. Der Zapfen 1 ist mit einem Kontaktglied oder einer Gruppe von Kontaktgliedem verbunden; die in derselben Weise wie der- Zapfen zu bewegen. sind: Zur Bewegung des Zapfens 1: dient ein: Schalthebel 5, der. bei: 6- drehbar gelagert. ist und zwischen Endlagen x-.r und y-y geschwenkt werden kann. Ei ist zu diesem: Zweck mit dem: Zapfen 1 mit Hilfe eines Getriebes verbunden; das eine Feder mit Schnappwirkung enthält.. Ein Zug: Drucke-Lenker 7 ist bei B. schwenkbar mit dem Zapfen 1°. verbunden.. Sein anderes. Ende wird dadurch- gesteuert,. daß es bei--9 mit dem einen Ende eines Steuerarms 10:@ gelenkig verbunden ist, dessen anderes Ende im Drehpunkt 6 des Schalthebels schwenkbar gelagert ist. Eine Druckfeder 11 ist bei 9 mit dem gesteuerten Ende des Lenkers 7 und bei 12 mit dem Schalthebel verbunden. Das Getriebe enthält ferner einen Kniehebel, dessen einer Arm 13 bei 8 mit dem Zapfen 1 gelenkig verbunden ist, während der andere Arm 14 am Drehpunkt 6 des Schalthebels 5 angelenkt ist. Das Kniegelenk 15, das einen Leergang 16 aufweisen kann, bewegt sich um den Drehpunkt 6 in derselben, Dichtung wie der Schalthebel 5. 17 bezeichnet einen Anschlag für den Kniehebel in dessen Sperrlage.In Fig. 1 and 2 denotes 1 a pin which is in a groove 2 from a switch-off position 3 is movable into a switch-on position 4 and vice versa. The cone 1 is connected to a contact member or a group of contact members; the move in the same way as the pin. are: To move the pin 1: serves a: shift lever 5, the. at: 6- rotatable. is and between end positions x-.r and y-y can be swiveled. Egg is for this: purpose with the: pin 1 with Connected by means of a transmission; which contains a spring with a snap action .. A Train: push handlebar 7 is pivotable at B. with the pin 1 °. connected .. its other. End is controlled by this. that it is at - 9 with one end of a control arm 10: @ articulated is connected, the other end of the pivot point 6 of the shift lever is pivotally mounted. A compression spring 11 is at 9 with the controlled End of the handlebar 7 and connected at 12 to the gearshift lever. The gear box contains Furthermore, a toggle lever, one arm 13 of which is articulated at 8 to the pin 1 is, while the other arm 14 is articulated on the pivot point 6 of the shift lever 5. The knee joint 15, which can have a backlash 16, moves around the pivot point 6 in the same, seal as the shift lever 5. 17 denotes a stop for the knee lever in its locked position.

Wird der Schalthebel 5 aus der Endlage x-x im Uhrzeigersinn geschwenkt, um den Zapfen 1 aus der Ausschaltlage 3 in die Einschaltlage 4 zu bewegen, so wird die Feder 11 gespannt, bis in einer bestimmten Zwischenlage der Drehpunkt 6 und die Federenden 9, 12 in einer Linie liegen. Bei fortgesetzter Bewegung wird die Federkraft ausgelöst und der Zapfen 1 mit dem Kontaktglied schlagartig in die Einschaltlage 4 bewegt. Die Teile der Vorrichtung nehmen dann die in F i g. 2 gezeigte Lage ein, wobei sich der Schalthebel 5 in der Einschaltlage y-y befindet. Der Zapfen 1 wird in der Einschaltlage 4 durch den Kniehebel festgehalten, dessen Arm 14 dabei am Anschlag 17 anliegt.If the switching lever 5 is pivoted clockwise from the end position xx in order to move the pin 1 from the switched-off position 3 into the switched-on position 4 , the spring 11 is tensioned until the pivot point 6 and the spring ends 9, 12 in a certain intermediate position Line lie. With continued movement, the spring force is released and the pin 1 with the contact member is suddenly moved into the switched-on position 4 . The parts of the device then take the steps shown in FIG. The position shown in FIG. 2, the shift lever 5 being in the switched-on position yy. The pin 1 is held in the switched-on position 4 by the toggle lever, the arm 14 of which rests against the stop 17.

Die beschriebene Vorrichtung kann als eine Schnappvorrichtung mit einer über die Mitte wirkenden Feder betrachtet werden.The device described can be used as a snap device a spring acting across the middle.

Wenn in der Vorrichtung keine Reibung auftreten würde, so hätte der Schalthebel nur eine sehr geringe Möglichkeit, in der Zwischenlage stehenzubleiben, in der die Federenden 9,12 und der Drehpunkt 6 auf einer Linie liegen. Infolge der Reibung in den Lagerstellen, an den Gleitflächen usw. sowie ungünstiger Herstellungstoleranzen liegt jedoch in Wirklichkeit ein labiler Gleichgewichtsbereich vor, der sich zu beiden Seiten der übergangslage erstreckt und in dem der Schalthebel stehenbleiben kann. In einer Schaltervorrichtung, bei welcher der Schalthebel die Einschaltlage und die Ausschaltlage anzeigen soll, darf jedoch das Getriebe oder der Schalthebel in einer solchen Zwischenlage nicht stehenbleiben können. Auf jeden Fall muß die Möglichkeit dazu weitgehendst verringert werden. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schalthebel Mitnehmer 18,19 hat, die beim Übergang wie folgt auf den Kniehebel wirken: Wenn sich der Schalthebel bei seiner Schwenkbewegung im Sinne des Uhrzeigers aus der Lage x-x der Übergangslage nähert und sich also im labilen Gleichgewichtsbereich oder nahe demselben befindet, greift der Mitnehmer 18 am Kniehebelarm 13 an und leitet dadurch die Bewegung des Zapfens 1 von der Ausschaltlage 3 in die Einschaltlage 4 ein. Dabei bewegt sich das Federende 9 unter der Einwirkung des Lenkers 7 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, also entgegengesetzt der Bewegung des Schalthebels. Die Feder wird daher im labilen Gleichgewichtsbereich schneller gespannt, als es der Fall sein würde, wenn sie nur durch die gleichförmige Bewegung des Schalthebels gespannt würde. Diese Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der die Feder gespannt wird, zwingt den den Schalter Bedienenden dazu, den erhöhten Widerstand durch größere Handkraft zu überwinden, wodurch die Gefahr des Stehenbleibens des Schalthebels im labilen Gleichgewichtsbereich verringert wird. Die Vorrichtung nimmt nun die in F i g. 2 gezeigte Lage ein, wobei der Schalthebel s sich in der Lage y-y befindet.If there were no friction in the device, the Shift lever only a very small possibility of stopping in the intermediate position, in which the spring ends 9, 12 and the pivot point 6 lie on a line. As a result of Friction in the bearing points, on the sliding surfaces, etc. as well as unfavorable manufacturing tolerances however, in reality there is an unstable area of equilibrium that becomes too extends both sides of the transition position and in which the shift lever stop can. In a switch device in which the switch lever is in the on position and the switch-off position is to be displayed, the gearbox or the gearshift lever may, however cannot stop in such an intermediate layer. In any case she has to The possibility to do so can be largely reduced. This problem becomes present in accordance with the invention solved in that the shift lever has driver 18,19, the transition as follows act on the knee lever: If the switching lever is in the The clockwise direction from position x-x approaches the transition position and is therefore in unstable equilibrium area or close to it, the driver engages 18 on the toggle arm 13 and thereby guides the movement of the pin 1 from the switch-off position 3 in switch-on position 4. The spring end 9 moves under the action of the handlebar 7 counterclockwise, i.e. opposite to the movement of the gear lever. The spring therefore becomes faster in the unstable equilibrium area excited than it would be if only through the uniform movement the shift lever would be cocked. This increase the speed at which the Spring is tensioned, forces the switch operator to the increased resistance to be overcome by greater hand strength, reducing the risk of the Shift lever is reduced in the unstable equilibrium area. The device takes now the in F i g. 2 a position shown, the shift lever s in the position y-y is located.

Beim Schwenken des Schalthebels in der entgegengesetzten Richtung, also entgegen dem Uhrzeigersinn, zwingt der Mitnehmer 19, sobald der Schalthebel sich der übergangslage nähert, durch Angriff auf den Kniehebelarm 14 auf die andere Seite der gestreckten Lage zurück. Der Zapfen 1 kann sich daher unbehindert in die Ausschaltlage 3 bewegen, und zwar erfolgt auch diese Bewegung unter schnellerer Spannung der Feder im labilen Gleichgewichtsbereich, da sich die Federenden 9,12 in Richtung zueinander bewegen.When swinging the shift lever in the opposite direction, thus counterclockwise, the driver forces 19 as soon as the shift lever approaches the transition position by attacking the toggle arm 14 on the other Side of the stretched position. The pin 1 can therefore unimpeded in the Move switch-off position 3, and this movement also takes place at a faster rate Tension of the spring in the unstable equilibrium area, since the spring ends 9, 12 move towards each other.

Die Mitnehmer 18,19 haben noch andere Vorteile. Wenn der Schalthebel 5 sich in der Lage x-x befindet, drückt der Mitnehmer 19 auf den Kniehebelarm 14 unter Einwirkung der Vorspannung der Feder 11 und hält dadurch den Zapfen 1 in der Ausschaltlage 3. Die gleiche Wirkung hat das andere Ende der Feder 11 über den Lenker 7. Befindet sich der Schalthebel 5 in der Lage y-y, so hält der Mitnehmer 18 den Kniehebel in der in F i g. 2 gezeigten Sperrlage und verhindert beim Einschalten ein Zurückschnellen des Kniehebels aus der Sperrlage. Die Mitnehmer können so abgestimmt sein, daß für den Fall, wo die Federkraft aus irgendeinem Grund den Zapfen 1 nicht in die Ausschaltlage oder Einschaltlage zu bringen vermag, diese Bewegung zwangläufig und unabhängig von der Feder durch die Wirkung der Mitnehmer auf den Kniehebel erfolgt. Sollte auch eine solche zwangläufige Bewegung infolge der Ausübung eines zu geringen Drehmoments auf den Schalthebel nicht möglich sein, so zeigt der Schalthebel dies dadurch an, daß er in einer Zwischenlage stehenbleibt. Die Mitnehmer dienen ferner dazu, infolge ihres Anliegens am Kniehebel den Schalthebel in den Endlagen anzuhalten.The drivers 18, 19 have other advantages. When the shift lever 5 is in position xx, the driver 19 presses the toggle arm 14 under the action of the bias of the spring 11 and thereby holds the pin 1 in the switched-off position 3. The other end of the spring 11 has the same effect over the handlebar 7. If the shift lever 5 is in position yy, then the driver 18 holds the toggle lever in the position shown in FIG. 2 and prevents the toggle lever from snapping back out of the locked position when switched on. The drivers can be adjusted so that in the event that the spring force is unable to bring the pin 1 into the switched-off position or the switched-on position for whatever reason, this movement takes place automatically and independently of the spring through the action of the driver on the toggle lever. Should such an inevitable movement not be possible due to the exertion of too little torque on the shift lever, the shift lever indicates this by stopping in an intermediate position. The drivers also serve to stop the switching lever in the end positions as a result of their contact with the toggle lever.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind die gleichen Teile mit denselben Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1 und 2. Das Federende 9 a fällt hier nicht mit dem Drehpunkt 9 b zusammen.In the embodiment according to FIG. 3 are the same parts with the same Provided with reference symbols as in FIG. 1 and 2. The spring end 9 a does not fall here with the pivot point 9 b together.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Einzelheiten beschränkt. Die Feder 11 kann anders ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer üblichen Druckschraubenfeder. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Punkt 9 vom Arm 10 gesteuert, der um den Punkt 6 drehbar ist. Der Drehpunkt des Arms 10 braucht jedoch nicht mit dem Drehpunkt des Schalthebels 5 zusammenzufallen. Der Punkt 9 kann anstatt durch den Arm 10 durch eine Schlitzführung oder auf andere Weise gesteuert werden. Auch der Drehpunkt des Kniehebelarms 14 braucht nicht mit dem Drehpunkt 6 des Schalthebels zusammenzufallen. Die Mitnehmer brauchen nicht fest mit dem Schalthebel verbunden zu sein, sondern können aus getrennten, durch den Schalthebel betätigbaren Teilen bestehen. Die verschiedenen Teile der Vorrichtung können anders ausgebildet sein als gemäß F i g.1 und 2, beispielsweise in der in F i g. 3 gezeigten Weise. Die Vorrichtung läßt sich ferner so ausbilden, daß die beschriebene neue Wirkung nur bei der Bewegung des Schalthebels in einer Richtung erzielt wird, während die erforderliche Wirkung in der anderen Bewegungsrichtung auf andere Weise erreicht wird. Auch kann die beschriebene Vorrichtung für andere Zwecke Verwendung finden als dazu, ein bewegliches Kontaktglied eines Schalters in und außer Eingriff mit einem festen Kontakt zu bringen.The invention is not restricted to the details described. The spring 11 can be designed differently, for example in the form of a conventional compression coil spring. In the exemplary embodiment shown, point 9 is controlled by arm 10 , which can be rotated about point 6. However, the pivot point of the arm 10 need not coincide with the pivot point of the shift lever 5. The point 9 can be controlled by a slot guide or in some other way instead of the arm 10. The pivot point of the toggle lever arm 14 does not have to coincide with the pivot point 6 of the shift lever either. The drivers do not need to be permanently connected to the shift lever, but can consist of separate parts that can be actuated by the shift lever. The various parts of the device can be designed differently than according to FIGS. 1 and 2, for example in the one shown in FIG. 3 way shown. The device can also be designed so that the new effect described is achieved only when the shift lever is moved in one direction, while the required effect is achieved in the other direction of movement in a different way. The device described can also be used for purposes other than bringing a movable contact member of a switch into and out of engagement with a fixed contact.

Claims

Claims: 1. Electrical switch with pushing movement of the movable contact piece and with a snap spring, one end of which is mounted on a control lever which is rotated by hand, and the other end of which is mounted in a switching lever which is rotatable relative to the control lever and which moves the movable contact piece , and with both on and off the snap spring is tensioned up to the labillage in which the bearing point of the snap spring on the control lever is on the connecting line between the other bearing point of the snap spring and the axis of the control lever, if the triggering without the involvement of Locking arrangements are made, characterized in that a toggle lever (13, 14) is connected at one end to the contact piece (1) and at its other end is mounted in a fixed point, and that two drivers (5) can be actuated by the control lever (5). 18, 19) are present and arranged in such a way that they are in the mentioned labillage of the tax The lever act on the knee lever to prevent the control lever from remaining in the labillery position.

2. Electrical switch according to claim 1, characterized in that the control arm (10), which is connected to the contact pieces (1) via a pull and push link (7 ), is articulated at the pivot point (6) of the switching lever (5).

3. Electrical switch according to claim 1 or 2, characterized in that the toggle lever (13, 14) is articulated with its end facing away from the contact pieces (1) at the pivot point (@ of the switching lever (5).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drivers (18, 19) are firmly attached to the shift lever (5) Share exist.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the toggle lever (13, 14) has an idle gear (16) and the driver (18) which is effective when switched on on the toggle lever arm (13) connected to the link (1) works.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the drivers (18, 19) in the .Sperrlage or exposed position of the toggle lever (13, 14) bear under the action of the spring (11) on the toggle lever to this to hold in the locked position or free position and at the same time to serve as stops in the end positions of the switching lever (5).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drivers (18, 19) are arranged so that they inevitably bring the member (1) into the end positions when the shift lever (5) is pivoted. Documents considered: German Patent No. 692 643; German Auslegeschriften Nos. 1065 918, 1075 709; French patent specification No. 548 803.