DE1690063B1

DE1690063B1 - ROTARY SWITCH IN MINIATURE DESIGN

Info

Publication number: DE1690063B1
Application number: DE19671690063
Authority: DE
Inventors: Otmar Dipl-Ing Opel; Fritz Toth
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-09-29
Filing date: 1967-09-29
Publication date: 1972-03-09

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschalter in Miniaturbauweise, insbesondere Miniatur-Mehrfach-Stufenschalter in Schichtbauweise für gedruckte Schaltungen und/oder freie Verdrahtung, mit wenigstens einem, aus Isolierstoff bestehenden Kontaktgehäuse in der Form einer flachen Platte, die an einer Flachseite eine flache Mulde für die Aufnahme einer drehbeweglichen Kontaktscheibe mit gedruckter Schaltung aufweist, deren Kaschierungsseite auf der Seite der Muldenöffnung in Abhängigkeit von der Schalterstellung mit im Kontaktgehäuse angebrachten, auf der Kontaktscheibe mit Kontaktarmen in Richtung der Längsachse des Drehschalters federnd aufliegenden Kontaktfedern wahlweise in elektrischer Verbindung stehen, wobei die Kontaktscheiben bei Ausbildung des Drehschalters als Mehrfach-Stufenschalter so ausgestaltet und angeordnet sind, daß eine gemeinsame Profil-, insbesondere Flachachse, für den Antrieb der Kontaktscheiben einsetzbar ist.The invention relates to a miniature rotary switch, in particular Miniature multiple step switch in layer construction for printed circuits and / or Free wiring, with at least one contact housing made of insulating material in the form of a flat plate with a flat recess for has the inclusion of a rotatable contact disc with a printed circuit, their lamination side on the side of the trough opening depending on the Switch position with attached in the contact housing, on the contact disc with Contact arms in the direction of the longitudinal axis of the rotary switch resiliently resting contact springs are optionally in electrical connection, the contact discs when training of the rotary switch are designed and arranged as a multiple step switch so that that a common profile, in particular flat axis, for driving the contact discs can be used.

Es ist bereits ein Miniatur-Mehrfach-Stufendrehschalter in Schichtbauweise für gedruckte Schaltungen und/oder freie Verdrahtung, im wesentlichen bestehend aus mehreren schichtweise hintereinander angeordneten Einzeldrehschaltern bzw. Schalterelementen mit gemeinsamer Drehachse, einem für alle Schalterelemente gemeinsamen Rastwerk und den erforderlichen Verbindungs-, Befestigungs- und Anschlußteilen bekannt. Dieser Stufendrehschalter ist ferner derart ausgebildet, daß für jedes der Schalterelemente ein Kontaktgehäuse in der Form einer flachen Platte vorgesehen ist, die an einer Flachseite eine flache Mulde für die Aufnahme einer drehbeweglichen Kontaktscheibe mit gedruckter Schaltung aufweist und an der beiderseits der Mulde an der Flachseite der Platte flach aufliegende Kontaktfedern angebracht sind, die mit aus der Ebene der Kontaktfeder herausgebogenen, rechtwinklig abgebogenen Lappen in Ausnehmungen des Kontaktgehäuses eingreifen und sowohl in die Mulde hineinragende, auf der Kontaktscheibe mit einer Federwirkung in Richtung der Längsachse des Stufendrehschalters federnd aufliegende Kontaktarme als auch Anschlußteile aufweisen, wobei die Kontaktfedern an der Innenseite einen von oben nach unten führenden, frei federnden und im unteren Teil halbkreisförmig von der Innenseite der Kontaktfeder weggebogenen Kontaktarm mit Kontaktprägungen, an der oberen Seite eine Lötöse, an der unteren Seite abgewinkelt ausgebildete Lötanschlüsse und an der Außenseite einen halbkreisförmigen Ausschnitt für eine Aussparung der Spannbolzen aufweisen. Die Kontaktgehäuse sind dabei so geschichtet, daß die Kontaktfedern durch den Anpreßdruck des nächstfolgenden Kontaktgehäuses und/oder einer Isolierstoffplatte gehaltert werden. Die Kontaktgehäuse und die Kontaktscheiben sind schließlich so ausgebildet und angeordnet, daß eine gemeinsame Flachachse für den Antrieb der Kontaktscheiben einsetzbar ist, die im eingeschobenen Zustand eine mechanische Verbindung mit dem an einer Stirnseite angeordneten Rastwerk aufweist.It is already a miniature multi-step rotary switch in a layered construction for printed circuits and / or free wiring, essentially consisting from several individual rotary switches or switch elements arranged one behind the other in layers with a common axis of rotation, a latching mechanism common to all switch elements and the necessary connecting, fastening and connecting parts known. This Rotary step switch is also designed such that for each of the switch elements a contact housing is provided in the form of a flat plate which is attached to a On the flat side, a flat recess for receiving a rotatable contact disk with printed circuit and on both sides of the trough on the flat side Contact springs lying flat on the plate are attached, which are out of the plane the contact spring bent out, at right angles bent tabs in recesses engage the contact housing and both protruding into the recess on the contact disk resilient with a spring action in the direction of the longitudinal axis of the multi-step rotary switch have overlying contact arms and connection parts, the contact springs on the inside a freely resilient one leading from top to bottom and in the lower part semicircular bent away from the inside of the contact spring Contact arm with embossed contacts, a soldering lug on the upper side, and on the lower side Angled solder connections on the side and a semicircular one on the outside Have a cutout for a recess in the clamping bolt. The contact housings are layered so that the contact springs by the contact pressure of the next Contact housing and / or an insulating plate are supported. The contact housing and the contact discs are finally designed and arranged so that a common flat axis for driving the contact discs can be used, which in inserted state a mechanical connection with the one arranged on one end face Has locking mechanism.

Die Kontaktscheiben werden dabei durch die auf der Kaschierungsseite aufliegenden Kontaktfedern in Richtung der Schalterachse im Kontaktgehäuse gehaltert. Durch die spezielle Ausbildung der Kontaktfedern ergibt sich bei diesem bekannten Drehschalter trotz der kleinen Abmessungen ein großer Federweg. Die Halterung der Kontaktscheiben durch die Kontaktfedern allein gewährleistet jedoch nicht ohne weiteres, daß unter allen Umständen unbeabsichtigte Kurzschlüsse vermieden werden. Es können bei derartigen Schaltern in Miniaturbauweise daher in verschiedenen Fällen besondere Maßnahmen erforderlich werden, die sicher verhindern, daß die Kontaktscheiben mit Leiterbahnen an die Kontaktfedern anstoßen.The contact disks are thereby through the one on the lamination side supported contact springs in the direction of the switch axis in the contact housing. The special design of the contact springs results in this known Rotary switch has a large spring deflection despite its small dimensions. The bracket of the Contact washers by the contact springs alone does not guarantee, however, that that unintentional short circuits are avoided under all circumstances. It can in such miniature switches, therefore, special in various cases Measures are necessary to safely prevent the contact discs with Push the conductor tracks against the contact springs.

Weiter ist aus der deutschen Auslegeschrift 1134 734 ein Stufenschalter in Kleinstausführung bekannt, bei welchem Mittel vorgesehen sind (Steg 16, F i g. 3), welche als Gegenlager zu einem diametral zu diesem Gegenlager in eine Scheibe 13 einsetzbaren Schleifkontaktstück 11 wirksam sind. Das Gegenlager 16 hat dabei die Aufgabe, eine parallele Lage der Scheibe 13 gegenüber einer Schalterplatte 1 zu gewährleisten. Wäre das Gegenlager nicht vorhanden, so würden nämlich die beiden Längskanten 12 des Kontaktstückes 11 (vgl. F i g. 1 e) nicht zugleich die Kontaktbahnen der Schalterplatte 1 berühren, wie dies für die Funktion des Schalters- notwendig ist, vielmehr würde sich die Scheibe 13 lediglich an der dem Zentrum der Scheibe näher gelegenen Kante des Kontaktstückes einerseits und mit einem dieser Kante gegenüberliegenden Scheibenrand an der Schalterplatte 1 abstützen.Furthermore, from the German Auslegeschrift 1 134 734 a miniature tap changer is known in which means are provided (web 16, FIG. 3) which act as a counter-bearing to a sliding contact piece 11 which can be inserted into a disk 13 diametrically to this counter-bearing. The counter-bearing 16 has the task of ensuring a parallel position of the disk 13 with respect to a switch plate 1. If the counter bearing were not present, the two longitudinal edges 12 of the contact piece 11 (cf. Support disk 13 only on the edge of the contact piece, which is closer to the center of the disk, on the one hand and with a disk edge opposite this edge on the switch plate 1.

Es handelt sich also bei dem Steg 16 keinesfalls um eine konstruktive Maßnahme, welche geeignet ist, eine in einem Drehschalter drehbar angeordnete Scheibe zusätzlich zu einer durch Federn erfolgenden Halterung zu fixieren. Denkt man sich nämlich die Feder 19 (F i g. 3) entfernt, so wird die Scheibe 13 nicht mehr gegen die Schalterplatte 1 gedrückt, sondern kann sich innerhalb eines durch das Elementgehäuse 24 begrenzten Spielraumes von der Schalterplatte 1 beliebig entfernen. Eine Halterung der Scheibe erfolgt daher beim bekannten Schalter ausschließlich durch die Feder 19.The web 16 is therefore by no means a structural measure which is suitable for fixing a disc that is rotatably arranged in a rotary switch in addition to being held by springs. If one imagines that the spring 19 (FIG. 3) has been removed, the disk 13 is no longer pressed against the switch plate 1 , but can move away from the switch plate 1 at will within a space limited by the element housing 24. In the known switch, the disk is therefore held exclusively by the spring 19.

Dagegen ist es Aufgabe der Erfindung, neben der durch die Kontaktfedern bewirkten Halterung einer Kontaktscheibe zusätzliche Halterungsmittel für die Kontaktscheibe zur Verfügung zu stellen, um auf Grund der besonderen konstruktiven Auslegung des Schalters die Berührungsstellen der Kontaktfedern mit der Scheibe auf einen Sektor der Kontaktscheibe konzentrieren zu können, wodurch sich erst die Möglichkeit einer langbeinigen Auslegung der Kontaktfedern und damit ein großer Federweg, somit eine weiche Kontaktgabe zwischen Kontaktfedern und Scheibe ergibt, ohne daß dadurch die Funktionstüchtigkeit des Schalters beeinträchtigt werden würde.In contrast, it is the object of the invention, in addition to the contact springs caused holding a contact disk additional holding means for the contact disk to be made available, due to the special design of the Switch the points of contact of the contact springs with the disc on a sector to be able to concentrate on the contact disc, which only creates the possibility of a long-legged design of the contact springs and thus a large spring deflection, thus a soft contact between the contact springs and the washer results without the The functionality of the switch would be impaired.

Gemäß der Erfindung wird der Drehschalter zur Lösung dieser Aufgabe derart ausgebildet, daß das Kontaktgehäuse durch Formgebung oder mit Hilfe zusätzlicher, in das Kontaktgehäuse einsetzbarer Halterungselemente derart ausgebildet ist, daß die Kontaktscheibe in der Nähe des äußeren Randes durch überstehende Teile des Kontaktgehäuses in axialer Richtung drehbar gehaltert ist. Durch diese Maßnahmen werden die genannten Schwierigkeiten bei vergleichbaren Schaltern unter Beibehaltung der Miniaturbauweise durch einfach realisierbare Maßnahmen beseitigt und eine für verschiedene Anwendungsfälle vorteilhafte besonders große Unempfindlichkeit gegen Erschütterungen erzielt.According to the invention, the rotary switch is used to solve this problem designed such that the contact housing by shaping or with the help of additional, in the contact housing insertable mounting elements is designed such that the contact disc near the outer edge by protruding parts of the contact housing is rotatably supported in the axial direction. Through these measures, the named Difficulties with comparable switches while maintaining the miniature design eliminated by easily realizable measures and one for different use cases advantageous particularly great insensitivity to vibrations achieved.

In Weiterbildung der Erfindung wird das Kontaktgehäuse mit wenigstens einer; nach Einlegen der Kontaktscheibe angebrachten, von der Randfläche der muldenförmigen Aussparung radial nach innen vorstehenden Prägung, insbesondere mit mehreren derartigen Prägungen versehen. Diese Maßnahmen gestatten eine sichere Halterung der Kontaktscheibe in einem im Herstellungsstadium einfach geformten Kontaktgehäuse.In a further development of the invention, the contact housing is at least one; attached after inserting the contact disc, from the edge surface of the trough-shaped Recess protruding radially inward, in particular with several such Embossed. These measures allow the contact disk to be held securely in a contact housing that is simply shaped in the manufacturing stage.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der Drehschalter, bei dem die Kontaktfeder auf ein und derselben Hälfte der Kontaktscheibe anliegen, derart ausgebildet, daß im Kontaktgehäuse auf der den Kontakten gegenüberliegenden Seite eine taschenförmige Aussparung vorgesehen ist, in die die Kontaktscheibe einschiebbar ist, so daß die Kontaktscheibe durch einen im Kontaktgehäuse vorgesehenen Steg gehaltert ist. Bei einer derartigen Ausbildung des Kontaktgehäuses ist die Kontaktscheibe nach Einlegen in das Kontaktgehäuse in vorteilhafter Weise sogleich gehaltert, ohne daß noch weitere Maßnahmen erforderlich sind.In a further embodiment of the invention, the rotary switch is at which the contact spring rest on one and the same half of the contact disk, in such a way formed that in the contact housing on the opposite side of the contacts a pocket-shaped recess is provided into which the contact disk can be inserted is, so that the contact disc is supported by a web provided in the contact housing is. With such a design of the contact housing, the contact washer after insertion into the contact housing in an advantageous manner immediately held without that further measures are required.

Es ist ferner zweckmäßig, die taschenförmige Aussparung durch Ausbildung des Steges als Bügel herzustellen, so daß das Kontaktgehäuse in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise aus zwei einfach herstellbaren Teilen zusammengesetzt ist.It is also useful to train the pocket-shaped recess to produce the web as a bracket, so that the contact housing in manufacturing technology is advantageously composed of two easy-to-manufacture parts.

Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die F i g. 1 bis 4 zeigen Schalterelemente eines Miniatur-Mehrfach-Stufendrehschalters in Schichtbauweise, in F i g. 5 ist ein Miniatur-Mehrfach-Stufendrehschalter in Schichtbauweise als Gesamteinheit dargestellt.The invention is based on the exemplary embodiments shown in the figures explained in more detail. The F i g. 1 to 4 show switch elements of a miniature multi-step rotary switch in layered construction, in F i g. 5 is a miniature multi-step rotary switch in Layered construction shown as a complete unit.

Die in den F i g. 1 bis 4 gezeigten Schalterelemente bestehen jeweils aus dem plattenförmig ausgebildeten, aus Isolierstoff bestehenden Kontaktgehäuse 1, der in einer Mulde des Kontaktgehäuses 1 eingelegten Kontaktscheibe 2 mit gedruckter Schaltung und den Kontaktfedern 15, 16. Die Kontaktfedern werden durch zwei abgewinkelte Lappen 17 gehaltert; die in Ausnehmungen des Kontaktgehäuses 1 eingedrückt sind. Die Kontaktfedern werden außerdem beim Zusammenbau des Schalters auf die Kontaktgehäuse 1 gepreßt. Die elektrische- Verbindung der Kontakte 4 erfolgt durch die, in den Figuren nicht näher dargestellten, auf der Kontaktscheibe gelegenen Leiterbahnen, die je nach der gewünschten Kontaktart verschieden ausgebildet werden können.The in the F i g. 1 to 4 each consist of the plate-shaped contact housing 1 made of insulating material, the contact disk 2 with a printed circuit and the contact springs 15, 16 inserted in a recess in the contact housing 1, and the contact springs are held by two angled tabs 17; which are pressed into recesses in the contact housing 1. The contact springs are also pressed onto the contact housing 1 when the switch is assembled. The electrical connection of the contacts 4 takes place through the conductor tracks, not shown in detail in the figures, located on the contact disk, which can be designed differently depending on the desired type of contact.

Die Kontakte 4 am äußeren Ende der als lange, gebogene Zungen ausgebildeten Kontaktfedern 15, 16 sind auf ein und derselben Hälfte der Kontaktscheibe 1 auf einem Radius der Kontaktscheibe 1 nebeneinanderliegend angeordnet.The contacts 4 at the outer end of the contact springs 15, 16 designed as long, curved tongues are arranged next to one another on one and the same half of the contact disk 1 on a radius of the contact disk 1.

Bei dem in F i g. 1 gezeigten Kontaktelement ist das Kontaktgehäuse 1 nach Einlegen der Kontaktscheibe 2 mit vier Prägungen 3 versehen, die die Kontaktscheibe 2 in axialer Richtung haltern. Die Prägungen sind dabei am Umfang der muldenförmigen Ausnehmung derart angeordnet, daß eine gleichmäßige Halterung der Kontaktscheibe 2 durch die Prägungen und durch die Kontaktfedern 15, 16 erfolgt.In the case of the FIG. Contact element shown 1 is the contact housing 1 after inserting the contact plate 2 is provided with four embossed 3, which hold the contact disc 2 in the axial direction. The embossments are arranged on the circumference of the trough-shaped recess in such a way that the contact disk 2 is held uniformly by the embossments and by the contact springs 15, 16 .

Bei dem in F i g. 2 gezeigten Schalterelement ist auf der den Kontakten 4 gegenüberliegenden Seite eine taschenförmige Aussparung 14 im Kontaktgehäuse vorgesehen, in die die Kontaktscheibe 2 eingeschoben wird. Bei dieser Ausbildung des Kontaktgehäuses 1 befindet sich über der eingesetzten Kontaktscheibe 2 der Steg 5, der einen Teil des Kontaktgehäuses darstellt.In the case of the FIG. 2, a pocket-shaped recess 14 is provided in the contact housing on the side opposite the contacts 4 , into which the contact disk 2 is inserted. In this embodiment of the contact housing 1, the web 5, which is part of the contact housing, is located above the inserted contact disk 2.

Bei dem Schalterelement nach F i g. 3 ist die Kontaktscheibe 2 ebenfalls in einen taschenförmig ausgebildeten Teil des Kontaktgehäuses 1 eingelegt. Der über der Kontaktscheibe 2 befindliche Steg ist dabei jedoch durch einen in das Kontaktgehäuse 1 eingesetzten Bügel 6 gebildet.In the switch element according to FIG. 3, the contact disk 2 is also inserted into a pocket-shaped part of the contact housing 1. The web located above the contact disk 2 is, however, formed by a bracket 6 inserted into the contact housing 1.

F i g. 4 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Schalterelemente in einem Mehrfach-Stufendrehschalter in Schichtbauweise, bei der zur Halterung der Kontaktscheiben 2 jeweils auf der Rückseite des benachbarten Kontaktgehäuses 1 ein oder mehrere Vorsprünge 7 vorgesehen sind. Die Vorsprünge sind stiftförmig ausgebildet, wobei zwei Stifte gegenüber den Kontakten 4 auf einer Kreisbahn um die nicht näher dargestellte Schalterachse angeornet sind.F i g. 4 shows a particularly advantageous embodiment of the switch elements in a multi-step rotary switch in layered construction, for holding the Contact disks 2 each on the back of the adjacent contact housing 1 or several projections 7 are provided. The projections are pin-shaped, with two pins opposite the contacts 4 on a circular path around the not closer shown switch axis are arranged.

Bei dem in F i g. 5 gezeigten, aus einer Vielzahl von Kontaktelementen zusammengesetzten Mehrfach-Stufendrehschalter in Schichtbauweise sind die Abschlußplatte 8 des Rastwerkes 13 und die Zwischenplatte 9, die unmittelbar vor dem vom Rastgehäuse aus ersten Kontaktgehäuse angeordnet sind, mit Aussparungen versehen, in die die Vorsprünge 7 des ersten Kontaktgehäuses eintauchen. Zur Halterung der in dem letzten Kontaktgehäuse befindlichen Kontaktscheibe ist am Ende des Schalters das Kunststoffspritzteil 10 vorgesehen, dessen Vorsprung 11 zur Halterung der Kontaktscheibe dient. Dieses Spritzteil bildet zugleich eine Abdeckung des letzten Kontaktgehäuses 1 und isoliert die darin befindlichen Kontaktfedern gegen den Metallabschlußbügel 12.In the case of the FIG. 5, composed of a plurality of contact elements, multi-step rotary switch in layered construction, the end plate 8 of the latching mechanism 13 and the intermediate plate 9, which are arranged directly in front of the first contact housing from the latching housing, are provided with recesses into which the projections 7 of the first contact housing immerse. To hold the contact disk located in the last contact housing, the plastic injection-molded part 10 is provided at the end of the switch, the projection 11 of which is used to hold the contact disk. This molded part also forms a cover for the last contact housing 1 and insulates the contact springs located therein from the metal end bracket 12.

Bei diesem Schalter ist sicher verhindert, daß die Kontaktscheibe auf der den Kontakten gegenüberliegenden Hälfte mit der Kaschierung eine Kontaktfeder berührt, wobei in vorteilhafter Weise die Montage der Schalterteile einfach ist und nur eine einzige Kontaktkammertype benötigt wird.This switch is sure to prevent the contact disc on the half opposite the contacts with the lamination a contact spring touches, the assembly of the switch parts is easy in an advantageous manner and only one type of contact chamber is required.

Claims

Claims: 1. Rotary switch in miniature design, in particular miniature multiple step switch in layer design for printed circuits and / or free wiring, with at least one contact housing made of insulating material in the form of a flat plate, which has a flat trough on one flat side for receiving a has rotatable contact disk with printed circuit, the covering parts of which are optionally in electrical connection on the side of the trough opening depending on the switch position with contact springs mounted in the contact housing and resiliently resting on the contact disk with contact arms are designed and arranged that a common profile, in particular flat axis can be used for driving the contact discs, characterized in that the contact housing (1) by shaping or with the help of additional, in the Kontaktgeh Housing (1) insertable mounting elements (bracket 6) is designed such that the contact disc (2) is rotatably supported in the vicinity of the outer edge by protruding parts of the contact housing (1) in the axial direction.

2. Rotary switch according to claim 1, characterized in that the contact housing (1) with at least one attached after inserting the contact disc (2) from the edge surface of the Trough-shaped recess radially inwardly protruding embossing (3), in particular is provided with several such embossings (3) (FIG. 1).

3. Rotary switch according to one of claims 1 or 2, in which the contact springs (13) rest on one and the same half of the contact disc (2), characterized in that in the contact housing (1) on the side opposite the contacts (4) is a pocket-shaped Recess (14) is provided, into which the contact disk (2) can be pushed so that the contact disk (2) is held by a web (5) provided in the contact housing (FIG. 2).

4. Rotary switch according to claim 3, characterized in that that the pocket-shaped recess (14) by forming the web (5) as a bracket (6) is established (Fig. 3).

5. Rotary switch according to one of the preceding claims, characterized in that when the rotary switch is designed as a multi-step rotary switch on the back of the contact housing (1) at least one projection (7) is attached in such a way that in each case two adjacent contact housings (1) the contact disk (2) contained in one contact housing (1) is held by the projections (7) attached to the rear of the adjacent contact housing (1) (FIG. 4, 5).

6. Rotary switch according to claim 5, characterized in that the projections (7) are pin-shaped and the contacts (4) are arranged opposite one another on a circular path around the switch axis (F i g. 4).

7. Rotary switch according to one of claims 5 or 6, characterized in that at least one switch part which is adjacent to a rear wall of a contact housing (1) arranged on the outside in a package of contact housings (1) is provided with recesses such that the on the Dip the projections (7) present on the rear wall of the contact housing (1) into the recesses (FIG. 5). B. Rotary switch according to one of claims 5 and 6, characterized in that the contact disk arranged outside in a package consisting of several contact housings is held by a plastic injection-molded part provided with at least one projection, which at the same time serves as a cover for the contact housing, in particular as an insulating part Isolation of the contact disk from an end bracket of the rotary switch is formed.