DE1690336C

DE1690336C - Electrical snap-action microswitch for switching weak currents

Info

Publication number: DE1690336C
Authority: DE
Inventors: Isao Kyoto Nishimura (Japan)
Original assignee: Tateisi Electronics Co , Kyoto (Ja pan)
Publication date: 1972-02-10

Description

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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Mikro- Masse wesentlich größer, so daß das Kontaktstück zu schnappschalter zum Schalten schwacher Ströme, mit Prellungen neigt. Im übrigen ist festzustellen, daß einem Gehäuse, drei ortsfesten Anschlußstücken, auch beim Schalter nach der Erfindung eine Reibung von denen zwei die sich gegenüberliegenden Festkon- des beweglichen Kontaktstückes gegenüber den Festtaktstücke tragen und das dritte als gemeinsame 5 kontakten beim Umschaltvorgang auftritt, auch spielt Stromzuführung dient, einem begrenzt verschiebba- die Stromerwärmung der Kontaktfeder beim Schalter ren Druckknopf, einem Zwischenhebel, dessen eines schwacher Ströme keine oder nur eine ganz unter-Ende kippbar am dritten Anschlußstück gelagert ist geordnete Rolle.The invention relates to an electrical micro-mass much larger, so that the contact piece to Snap switch for switching weak currents, prone to bruises. It should also be noted that a housing, three stationary connecting pieces, also with the switch according to the invention a friction two of which have the opposing fixed cones moving contact piece opposite the fixed clock pieces wear and the third occurs as a common 5 contacts during the switching process, also plays The power supply is used to move the current heating of the contact spring at the switch to a limited extent ren push button, an intermediate lever, one of which is weak currents no or only one completely under-end Tiltable on the third connector is an ordered role.

und dessen freies Ende den Druckknopf in Richtung Ein ähnlicher Schalter ist auch aus der britischen der Ruhestellung belastet, einem auf Zug beanspruch- io Patentschrift 751489 bekanntgeworden. Gegenüber ten beweglichen Kontaktarm mit flachen Schenkeln. der Anordnung nach dieser Patentschrift hat der erder mit dem einen Schenkel am freien Ende des Zwi- findungsgemäße Schalter den Vorteil, daß beim schenhebels kippbar eingehängt ist und am anderen. Schaltvorgang eine Kontaktreibung stattfindet. Der zwischen die Festkontaktstücke reichenden Schenkel Schalter nach der britischen Patentschrift weist eine, das bewegliche Kontaktstück trägt, und einem ge- 15 in einem Punkt fest eingespannte Kontaktfeder auf, bogenen, auf Druck beanspruchten Teil, das zwi- die beim Umschalten einen exakten Kreisbogen besehen einem ortsfesten Stützpunkt und dem zweiten, schreibt. Eine Kontaktreibung kann also dort nicht umschnappbarei;, kontaktnahen Ende des Kontakt- auftreten. Beim Schalter nach der Erfindung bearmes gelenkig angeordnet ist. schreibt hingegen die Kontaktfeder nicht nur einenA similar switch is also from the UK loaded the rest position, a claim on train io patent specification 751489 has become known. Opposite to ten movable contact arm with flat legs. According to the arrangement according to this patent specification, the earth electrode with one leg at the free end of the switch according to the invention, the advantage that when lever is hinged tiltable and on the other. Switching process a contact friction takes place. the between the fixed contact pieces reaching leg switch according to the British patent has a, carries the movable contact piece, and a contact spring firmly clamped at one point, curved part that is subjected to pressure and that shows an exact circular arc when switching over a fixed base and the second, writes. Contact friction can therefore not occur there umschnappbarei ;, near-contact end of the contact occur. When the switch according to the invention bearmes is articulated. on the other hand, the contact spring does not write just one

Derartige Schalter sind bereits mehrfach beschrie- ao Kreisbogen, sondern auch eine in bezug auf diesen ben worden, so in der französischen Patentschrift Kreisbogen radiale Bewegung. Es kommt also dort 1 287 985 und der USA.-Patentschrift 3 291 930. Bei zu einer Kontaktreibung beim Umschaltvorgarig. Zur den bekannten Konstruktionen besteht der auf Zug Frage der Prellfreiheit ist festzustellen, daß wegen beanspruchte Kontaktarm aus starrem Material, wäh- der mittigen Einspannung der Kontaktfeder gemäß rend das auf Druck beanspruchte Teil eine gebogene as der britischen Patentschrift dort eine geringere EIa-Blattfeder ist. Der Lrfindung liegt die Aufgabe zu- stizität vorhanden ist als bei der Kontaktfeder nach gründe, den bekannten Schalter, der infolge seiner der Erfindung. Der bekannte Schalter müßte, um steifen Zwischen^'i^der und seiner Blattfeder rela- gleiche elastische Eigenschaften wie hier zu erreichen, liv einfach aufgebaut ist und exakt wegabhängig ein- etwa die doppelte Ausdehnung in Richtung der Kon- und ausschaltbar ist, wobei gleichzeitig eine Kontakt- 30 taktfeder aufweisen. Zwar hat der Stromübergang bei reibung zur Kontaktreinigung gegfben ist, dahinge- der Anordnung nach der britischen Patentschrift gehend zu verbessern, daß die Vibrationssicherheit wisse Vorteile, da die dort vorhandene Kontaktfeder erhöht wird. mittels einer Schraube an der Anschlußfahne befestigtSuch switches have already been described several times ao circular arcs, but also one in relation to this been ben, so in the French patent circular arc radial movement. So it comes there 1,287,985 and US Pat. No. 3,291,930. To the the known constructions is the train question of freedom from bouncing is to be noted that because of stressed contact arm made of rigid material, during the central clamping of the contact spring according to The part that is subjected to pressure is a curved part, as in the British patent there is a smaller EIa leaf spring is. According to the invention, the task of authenticity is present than with the contact spring reasons, the well-known switch, which as a result of its invention. The known switch would have to stiff between ^ 'i ^ der and its leaf spring to achieve rela- tively the same elastic properties as here, liv has a simple structure and, depending on the path, is roughly twice the extent in the direction of the con and can be switched off, at the same time having a contact spring. Although the current transition has friction for contact cleaning is given, according to the arrangement according to the British patent to improve that the vibration security knew advantages, since the contact spring there is increased. attached to the terminal lug by means of a screw

Bei dem erfindungsgemäßen Schalter übernimmt ist. Da jedoch nach der Erfindung zwei parallele der auf Zug beanspruchte Kontaktarm durch 35 Stromwege vorgesehen sind, nämlich vom Anschluß-Wahl eines elastischen Werkstoffes und eine be- stück einerseits über den ZwisCnenhebel und andeiondere Formgebung die Funktion der Feder, und rerseits über den gebogenen Teil zur Kontaktfeder, das auf Druck beanspruchte Teil wird zum starren ist offensichtlich auch hier ein ausreichender Kon-Bügel, taktübergang vorhanden. Bei Verwendung des erfin-When the switch according to the invention takes over. However, since according to the invention two parallel the contact arm stressed on train are provided by 35 current paths, namely from the connection choice an elastic material and one piece on the one hand via the intermediate lever and on the other Shaping the function of the spring, and on the other hand via the curved part to the contact spring, the part that is subjected to pressure becomes rigid, here, too, is obviously a sufficient con-bracket, clock transition available. When using the inven-

Der Schalter nach der Erfindung ist demzufolge 40 dungsgemäßen Schalters bei Anlagen mit höhererThe switch according to the invention is therefore 40 proper switch in systems with higher

dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm fe- Spannung spielen die Übergangswiderstände überdiescharacterized in that the contact arm fe voltage also play the transition resistances

dcrnd ist und von den Kontaktstücken entfernt ein nur eine geringe Rolle.is dcrnd and is only a minor role away from the contact pieces.

bogenförmiges Zwischenstück aufweist, während das Nach den britischen Patentschriften 1 026 125 undhaving arcuate intermediate piece, while according to British patents 1 026 125 and

gebogene Teil als starrer Bügel ausgebildet ist. 1 029 592 ist der zwischen Druckknopf und drittemcurved part is designed as a rigid bracket. 1 029 592 is the one between the push button and the third

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er- 45 Anschlußstück angeordnete Zwischennebel als FederAccording to a preferred embodiment of the connecting piece arranged intermediate fog as a spring

findung ist der Radius der Schwenkbewegung des Bü- ausgebildet, während der bewegliche KontaktarmFinding the radius of the pivoting movement of the Bü- is formed, while the movable contact arm

gels (Abstützpunkt D des Bügels auf dem ersten orts- ebenso wie das auf Druck beanspruchte Teil ausgels (support point D of the bracket on the first location as well as the part subjected to pressure

festen Anschlußstück — Befestigungspunkt C von starrem Material besteht. Diese Konstruktion hatfixed connector - attachment point C is made of rigid material. This construction has

Kontaktarm und Bügel) etwas größer als die zwar den Vorteil, daß das Federelement ebenfallsContact arm and bracket) somewhat larger than that although the advantage that the spring element is also

Schwenkbewegung des Zwischenhebels (Abstütz- 50 relativ weit von der Kontaktstelle entfernt ist, aberPivoting movement of the intermediate lever (support 50 is relatively far from the contact point, but

punkt Λ des Zwischcnhcbcls auf dem ersten orts- wegen der großen Massen des starren Teils ist diepoint Λ of the intermediate part on the first site because of the large masses of the rigid part is the

festen Anschlußstück — Angriffspunkt B von Kon- Gefahr von Prellungen beim Schalten gegeben, undfixed connector - point of attack B given by con- risk of bruises when switching, and

laktarm und Zwischcnhebd). auch Erschütterungen und Vibrationen können durchlow-lactose and intermediate). Shocks and vibrations can also be caused by

Dadurch wird das Element bei der Schwcnkbcwe- diese starre Anordnung auf die Kontaktstücke über-As a result, the element in the Schwcnkbcwe- this rigid arrangement is transferred to the contact pieces-

gung des Zwischenhchels durch den auf ihn ausge- 55 tragen werden. Dies wird — wie gesagt — bei demmovement of the intermediate thigh through which 55 are carried out on him. This is - as I said - with the

übten Zug etwas in Längsrichtung verschoben, wo- crfindungsgcmaßen Schalter vermieden,practiced the train slightly shifted in the longitudinal direction, avoiding switches where appropriate,

durch wiederum das bewegliche Kontaktstück, wcl- Schließlich ist noch aus der USA.-Patenlschri'tagain through the movable contact piece, wcl- Finally from the USA.-Patent document

dies :m dem freien Ende des Elementes befestigt ist, 3 187 130 ein Schalter bekannt, der keine Strom·this: m is attached to the free end of the element, 3 187 130 a switch is known that does not have any current

eine reibende Bewegung gegenüber dem feststehen- übcrtragungsstclle zwischen dem beweglichen Kon-a frictional movement in relation to the stationary transmission element between the movable

den Kontaktstück ausführt, wodurch eine Koniakt,- 60 takt und der Zuleitung für diesen aufweist, zusälz-the contact piece executes, whereby a Koniakt, - 60 clock and the supply line for this has, additional

reinigung erzielt wird. liehe Erwärmung also vermeidet. Auch ist dort diecleaning is achieved. lent warming thus avoids. There is that too

Gegenüber der bekannten Anordnung wml der Zone hoher Biegebeanspruchung für den federndenCompared to the known arrangement wml the zone of high bending stress for the resilient

crfindiingsgcmüßc Schalter den Vorteil größerer Kontaktarm relativ weit von der Kontaktstelle ent-crfindiingsgcmüßc switch has the advantage of having a larger contact arm relatively far from the contact point.

l'rcllfrcihcit und tirschütterungssichcrheit auf. Diese fcrnt. Der erliiidungsgemiißc Schalter hat demgegen-l'rcllfrcihcit and shock resistance. This fcrnt. The switch according to the invention, on the other hand,

I igenschiiftcn werden dadurch erreicht, duli das 65 über jedoch den Vorteil, daß der bewegliche KontaktProperties are achieved in this way, but with the advantage that the movable contact

eigentliche Kontaktstück nls Feder ausgebildet ist, ohne zusätzliche Betätigung bzw. Auslösung von Eic*actual contact piece is designed as a spring, without additional actuation or triggering of Eic *

während bei der hektinnicn Anordnung ein starres mcntcn in die Ausgangstage zurückkehrt, im übrigenwhile in the hectic arrangement a rigid mechanism returns to the days of departure, otherwise

Kontaktstück verwendet wird. Dorf ist ulso die gilt auch für diese bekannte Anordnung das obenContact piece is used. Village is ulso which also applies to this well-known arrangement that above

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zur Fruge der Prellfiihigkeit und Stoßempfindlichkeit Gesagte.to the problem of bouncing ability and sensitivity to shock Said.

Die Erfindung ist im nachstehenden an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing, for example.

Fig. I zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Schnappschalter nach einer bevorzugten Ausführungsform (Vr Erfindung;Fig. I shows a vertical section through one Snap switch according to a preferred embodiment (Vr invention;

Fig. 2 ist ein Aufriß des Schalters von Fig. 1 in umgeschalteter Stellung; die Verschlußplatte ist entfernt, so daß die veränderte Lage der einzelnen Teile erkennbar ist;Fig. 2 is an elevation of the switch of Fig. 1 in switched position; the closure plate is removed, so that the changed position of the individual parts is recognizable;

Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung von Bügel und Kontaktarm des Schalters nach Fig. 1 und 2 in demontiertem Zustand.FIG. 3 is a perspective view of the bracket and contact arm of the switch according to FIG. 1 and 2 in a dismantled state.

Bei dem gezeigten Schalter sind drei ortsfeste Anschlußstücke 2, 2', 2" in einem Gehäuse 1 derart angeordnet, daß sie jeweils mit einem Ende aus dem Gehäuse 1 herausragen. An dem ersten Anschlußstück 2 stützt sich an einem Punkt A schwenkbar ein Zwischenhebel 3 ab, während sein anderes Ende mit einem Druckknopf 4 niederdrückbar ist. Ein beweglicher Kontaktarm 5 aus federndem Material ist etwa horizontal im Innern des Gehäuses 1 angeordnet, wobei eines seiner Enden an einem Punkt B den Zwischenhebel 3 erfaßt, so daß es zusammen mit diesem bewegbar ist. Sein anderes Ende bleibt hingegen ohne Abstufung. Auf diesem freien Ende ist ein bewegliches Kontaktstück 8 befestigt, das den Festkontaktstücken 6 und 7 an den Anschlußstücken 2', 2" gegenüberliegt. Ein Federbogen SA zur Speicherung von Spannkraft für den Schnappvorgang ist im mittleren Teil des Kontaktarmes 5 vorgesehen, vorzugsweise an einer Stelle, die so weit wie möglich von dem beweglichen Kontaktstück 8 entfernt ist.In the switch shown, three stationary connection pieces 2, 2 ', 2 "are arranged in a housing 1 in such a way that one end each protrudes from the housing 1. An intermediate lever 3 is pivotably supported at a point A on the first connection piece 2 , while its other end can be depressed with a push button 4. A movable contact arm 5 made of resilient material is arranged approximately horizontally in the interior of the housing 1, one of its ends engaging the intermediate lever 3 at a point B so that it can be moved together with it On the other hand, its other end remains without gradation. A movable contact piece 8 is attached to this free end and lies opposite the fixed contact pieces 6 and 7 on the connection pieces 2 ', 2 ". A spring arch SA for storing tensioning force for the snap action is provided in the middle part of the contact arm 5, preferably at a point which is as far away as possible from the movable contact piece 8.

Ein Bügel 9, der aus starrem, nicht rückfederndem Material wie Messing besteht, erfaßt mit einem Ende unter gegenseitigem Eingriff am Punkt C den Kontaktarm 5, während sich das andere Ende schwenkbar am Punkt D an dem Anschlußstück 2 abstützt.A bracket 9, which consists of a rigid, non-resilient material such as brass, grasps the contact arm 5 at one end with mutual engagement at point C, while the other end is supported pivotably at point D on the connection piece 2.

Mit dem hier verwendeten Ausdruck »gegenseitiger Eingriff« ist eine solche Befestigung zweier an sich getrennter Glieder gemeint daß diese sich konstruktiv als Einheit verhalten. Der Ausdruck umfaßt also nicht eine Verbindung von Bügel 9 und Kontaktarm 5 zu einem einzigen und untrennbaren Stück, etwa durch Schweißen, Kleben, Nieten od. dgl. Als Beispiel eines gegenseitigen Eingriffs illustriert Fig. 3 eine Aufiührungsform, bei der Bügel 9 und Kontaktarm 5 über eine Kerbe 10 an einem Ende des Bügels und eine Kante 12 der rechtwinkligen Ausnehmung 11 in dem Kontaktarme verzahnt sind. Wenn man nun (Fig. 1) den Druckknopf4 niederdrückt, wird die nach unten gerichtete Kraft dem Zwischenhebel 3 mitgeteilt, und dieser wird, da er am Punkt A abgestützt ist, zu einer Abwärtsschwenkung gezwungcn. Auf Grund dieser Schwenkung des Zwischenhebels 3 wird Punkt B, wo der Kontaktarm 5 den Zwischcnhebel 3 erfaßt, auf einem Kreisbogen nach unten verschoben und der Kontaktarm 5 gespannt: Da dieser Kontaktarm 5 am Punkt C mit dem Bügel 9 im Eingriff steht und der Bügel 9 bei D abgestützt ist, wird dieser geschwenkt und der Kontaktarm 5 in Längsrichtung gedehnt, indem der Federbogen SA durch die Zugkraft gestreckt wird. Bei der gezeigten Ausfübiungsform ist der Radius D-C der Schwenkbewegung des Bügels 9 etwas größer als der Radius A-D der Schwenkbewegung des Zwischcnhebcls3. Dadurch bewegt sich der Kontaktarm 5 beim Spannen so weit nach rechts (Fig. I), wie der Differenz zwischen diesen beiden Radien entspricht, so daß das bewegliche Kontaktstück 8. welches an dem einen Ende des Kontaktarmes S angebracht ist, gegenüber dem Festkontaktsiück eine Gleitbewegung ausführt und die Mechanik gegen eine Beschädigung durch die Bogenwürme beim Schalten geschützt svird. Sodann schwenkt der Zwischenhebel 3 weiter und verschiebt den Punkt B, wo er vom Kontaktarm 5 erfaßt wird, über die Mittellinie hinaus, nämlich die Linie, die den Eingriffspunkt D zwischen dem Anschlußstück 2 und dem Bügel 9 einerseits und den Eingriffspunkt C zwischen dem Kontaktarm 5 und dem Bügel 9 andererseits verbindet. Dadurch schnappt unter dem Einfluß der Federkraft, die in dem gespannten Federbogen 5a gespeichert ist, das bewegliche Kontaktstück 8 auf dem Kontaktarm S momentan von dem einen zu dem anderen restkontaktstück, d. h. in die in F i g. 2 gezeigte Stellung.The term "mutual engagement" used here means that two separate members are fastened in such a way that they behave constructively as a unit. The expression does not include a connection of bracket 9 and contact arm 5 to form a single and inseparable piece, for example by welding, gluing, riveting or the like. As an example of mutual engagement, FIG Via a notch 10 at one end of the bracket and an edge 12 of the right-angled recess 11 in which the contact arms are interlocked. If one now depresses the pushbutton 4 (FIG. 1), the downwardly directed force is communicated to the intermediate lever 3, which, since it is supported at point A , is forced to pivot downwards. Due to this pivoting of the intermediate lever 3, point B, where the contact arm 5 engages the intermediate lever 3, is shifted downward on an arc and the contact arm 5 is tensioned: Since this contact arm 5 is in engagement with the bracket 9 at point C and the bracket 9 is supported at D , this is pivoted and the contact arm 5 is stretched in the longitudinal direction in that the spring bow SA is stretched by the tensile force. In the embodiment shown, the radius DC of the pivoting movement of the bracket 9 is somewhat larger than the radius AD of the pivoting movement of the intermediate lever 3. As a result, the contact arm 5 moves as far to the right during tensioning (FIG. I) as corresponds to the difference between these two radii, so that the movable contact piece 8, which is attached to one end of the contact arm S, slides against the fixed contact piece and the mechanics are protected against damage by the archworms when switching. The intermediate lever 3 then pivots further and moves the point B, where it is detected by the contact arm 5, beyond the center line, namely the line which separates the point of engagement D between the connecting piece 2 and the bracket 9 on the one hand and the point of engagement C between the contact arm 5 and the bracket 9 on the other hand connects. As a result, under the influence of the spring force which is stored in the tensioned spring arch 5a, the movable contact piece 8 on the contact arm S momentarily snaps from the one remaining contact piece to the other, that is to say into the position shown in FIG. 2 position shown.

Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist also der Bügel 9 als druckübertragendes Teil aus einem nicht rückfedernden starren Material hergestellt, während der Kontaktarm 5 als Zugfeder wirkt, wobei der Bügel 9 in diesen eingreift. Selbst wenn ihn der Bügel 9 in der Nähe der Kontaktteile erfaßt, bleibt die Bogenwärme ohne Finfluß, und der Federbogen SA kann von den Kontaktstücken entfernt angeordnet werden, um ihn gegen nachteilige Wärmeeinwirkung zu schützen.In the construction described above, the bracket 9 is made as a pressure-transmitting part of a non-resilient rigid material, while the contact arm 5 acts as a tension spring, the bracket 9 engaging in this. Even if the bracket 9 detects it in the vicinity of the contact parts, the arc heat remains without fin flow, and the spring arc SA can be arranged away from the contact pieces in order to protect it from the adverse effects of heat.

Ferner kann die Lage der Mittellinie genauer bestimmt werden als bei einem Schalter des konventionellen Typs, weil der Kontaktarm S und der Bügel 9 getrennt voneinander hergestellt und anschließend derart zusammengesetzt werden, daß sie in gegenseitigem Eingriff stehen.Furthermore, the position of the center line can be determined more precisely than in the case of a switch of the conventional type because the contact arm S and the bracket 9 are manufactured separately from one another and then assembled so that they are mutually engaged.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion werden überdies die einleitend erwähnten unkontrollierbaren Beanspruchungen vermieden, die exakte Definition der Lage der Mittellinie erleichtert und ein stabiles Schaltverhalten sowie eine verbesserte Schnappwirkung erzielt. Da keine unkontrollierten Beanspruchungen auftreten, kann auch ein noch so geringer Druck auf den Knopf 4 für eine verläßliche Schaltwirkung genau wahrgenommen werden. Es wird somit durch die Erfindung ein Schalter hoher Präzision geschaffen.The construction according to the invention also makes the aforementioned uncontrollable Stresses avoided, the exact definition of the position of the center line facilitated and a stable one Switching behavior and an improved snap action achieved. There are no uncontrolled stresses occur, even the slightest pressure on the button 4 for a reliable switching effect can be perceived precisely. The invention thus makes a switch of high precision created.

Claims

Patent claims:

I. Snap-action electrical microswitch for switching weak currents with a housing, three stationary connecting pieces, two of which are the opposite fixed contact pieces wear and the third serves as a common power supply, one that can be moved to a limited extent Push button, an intermediate lever, one of which is mounted tiltably on the third connector is and whose free end loads the push button in the direction of the rest position, one on Tensile stressed movable contact arm with flat legs, the one with one leg is hinged at the free end of the intermediate lever and on the other hand, between the Fcstkontaktstücke Reaching leg carries the movable contact piece, and a curved, pressure-stressed part that between a stationary support point and the second umschnappbarcn, contact-near end of the contact arm is articulated, thereby

indicates that the contact arm (S) is resilient and has an arcuate intermediate piece (SA) away from the contact pieces (6, 7 or 8), while the curved part is designed as a rigid bracket (9).

2. Snap switch according to claim 1, characterized in that the pivoting movement of the bracket (9) [support point D of the bracket (9) on the first fixed connector (2) - attachment point C of the contact arm (S) and bracket (9) j a little has a larger radius than the pivoting movement of the intermediate lever (3) [support point A of the intermediate lever (3) on the first stationary connection piece (2) - point of application /? of contact arm (5) and intermediate lever (3)].

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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