DE19548600A1

DE19548600A1 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE19548600A1
Application number: DE1995148600
Authority: DE
Inventors: Rainer Kizele; Thomas Mejerl
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 1995-12-23
Filing date: 1995-12-23
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2015-12-24
Also published as: DE19548600B4

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, dessen Betätigungsorgan im wesentlichen linear durch Druck bewegbar ist. Derartige Schalter können ein Rastsystem besitzen, so daß das Betätigungsorgan in der Schaltstellung arretierbar ist.

Aus der DE-OS 42 02 214 ist ein Druckschalter mit einem gegen eine Rückstellkraft bewegbaren Betätigungsorgan bekannt. Das Kontaktsystem des Druckschalters besteht aus Festkontakten und einer am Betätigungsorgan befindlichen Kontaktbrücke, so daß die Kontaktbrücke mittels des Betätigungsorgans in eine Schaltstellung bewegbar ist, in der die Kontaktbrücke die Festkontakte überbrückt. Das mit dem Betätigungsorgan zusammenwirkende Rastsystem besteht aus einer Führungskurve und einem in die Führungskurve eingreifenden Stift mit einem Kopplungselement, wobei das Kopplungselement bei der Bewegung des Betätigungsorgans in die Schaltstellung im Sinne einer Rückstellkraft auf den Stift elastisch verformbar ist.

Der bekannte Schalter besitzt ein aufwendiges Kontaktsystem, das insbesondere für hohe Schaltleistungen ausgelegt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen arretierbaren Druckschalter mit einem vereinfachtem Kontaktsystem anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

So kann es sich anbieten, daß die Kontaktfeder des Kontaktsystems durch eine Fläche des Betätigungsorgans, die als Schaltnocken o. dgl. ausgebildet ist, bewegt wird. Der Schaltnocken kann mit einer Schaltschräge an der Kontaktfeder zusammenwirken. Bevorzugterweise ist die Kontaktfeder im wesentlichen L-förmig mit einem ersten und einem zweiten Schenkel ausgebildet. Der erste Schenkel ist an einem elektrischen Anschluß befestigt und der zweite Schenkel umfaßt einen im wesentlichen frei auskragenden, eine Federwirkung besitzenden Teil, der wiederum mit dem Betätigungsorgan zusammenwirkt. Der zweite Schenkel kann aus mehreren zueinander parallelen Abschnitten bestehen, wobei ein Abschnitt an seinem dem ersten Schenkel abgewandten Ende einen Schaltkontakt zur Anlage an den Festkontakt in der Schaltstellung besitzt. Die Schaltschräge ist an einem weiteren Abschnitt des zweiten Schenkels, insbesondere ungefähr in der Höhe des Schaltkontakts angeordnet.

Die Rückstellkraft auf das Betätigungsorgan kann durch eine Druckfeder erzeugt werden, die sich mit einem Ende am ersten Schenkel der Kontaktfeder abstützt und mit dem anderen Ende in einer Aufnahme am Betätigungsorgan gehalten ist. Zweckmäßigerweise ist die Aufnahme außermittig am Betätigungsorgan angeordnet.

Für das Rastsystem können zwei unterschiedlich geformte Führungskurven an parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsorgans verlaufenden, einander gegenüberliegenden Flächen des Betätigungsorgans angebracht sein. In die beiden Führungskurven greift jeweils ein Stift ein. Die beiden Stifte sind durch das Kopplungselement miteinander verbunden. Dadurch werden die beiden Stifte bei Bewegung durch das Betätigungsorgan in den Führungskurven derart unterschiedlich ausgelenkt, daß das Kopplungselement auf Torsion beansprucht wird.

Bevorzugt ist, daß das Kopplungselement als U-förmiger Bügel ausgebildet ist. Die Stifte und der U-förmige Bügel können aus einem Stück bestehen, indem diese beispielsweise aus Federdraht mit der entsprechenden Form gebogen sind. Der U-förmige Bügel ist in eine Aufnahme im Sockel eingelegt.

Es bietet sich an, die erste Führungskurve als eine am Betätigungsorgan erhabene Fläche auszubilden, deren Außenkontur eine ungefähr herzförmige Gestalt besitzt. Die zweite Führungskurve kann aus einer im Betätigungsorgan vertieften Fläche bestehen, deren Innenkontur eine im wesentlichen herzförmige Gestalt besitzt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Schalter ein einfach ausgestaltetes Kontakt- und Rastsystem besitzt. Dadurch ist eine Herstellung aus wenigen Einzelteilen und eine einfache Montage möglich, so daß es sich um einen insgesamt sehr kostengünstigen Schalter handelt. Aufgrund der Ausgestaltung des Kontakt- und Rastsystems ist im arretierten Zustand des Betätigungsorgans die Kontaktfeder vom Betätigungsorgan entlastet. Damit sind die Kontakt- und Rastfunktion besonders gut aufeinander abgestimmt und der erfindungsgemäße Schalter zeigt ein ausgesprochen funktionssicheres Schalt- und Rastverhalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Schalter,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1, wobei das Betätigungsorgan der Übersichtlichkeit halber weggelassen ist,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2 und

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein elektrischer Schalter 1 mit einem Gehäuse 2 gezeigt. An der Oberseite des Gehäuses 2 ist ein als Drücker ausgebildetes, in das Gehäuse 2 hineinreichendes Betätigungsorgan 3 angeordnet. Das Betätigungsorgan 3 ist gegen eine Rückstellkraft, die von einer Druckfeder 4 ausgeübt wird, bewegbar. Im Inneren des Gehäuses 2 befindet sich ein Kontaktsystem 5, das durch Einwirkung des Betätigungsorgans 3 zwischen einer unbetätigten Stellung und einer Schaltstellung umschaltbar ist.

Zur Spannungsversorgung des Kontaktsystems 5 besitzt der elektrische Schalter 1 zwei elektrische Anschlüsse 9, 10, die am Sockel 20 in das Innere des Gehäuses 2 führen. Das Kontaktsystem 5 besteht aus einer Kontaktfeder 6 mit einem Schaltkontakt 7 und einem Festkontakt 8. Der in der Art eines Kreuzschneidenkontakts ausgebildete Festkontakt 8 ist am elektrischen Anschluß 9 befestigt und zwar ungefähr am oberen Ende des im wesentlichen vertikal verlaufenden Anschlusses 9. Die Kontaktfeder 6 steht mit dem weiteren Anschluß 10 in elektrischer Verbindung.

In der unbetätigten Stellung des Schalters 1, die in Fig. 1 zu sehen ist, wirkt eine am Betätigungsorgan 3 befindliche Fläche, die vorliegend in der Art eines Schaltnockens 11 ausgebildet ist, derart auf die Kontaktfeder 6 ein, daß der Schaltkontakt 7 entgegen der Federkraft, die der Kontaktfeder 6 innewohnend ist, in Abstand zum Festkontakt 8 gehalten wird. Damit ist die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 9 und 10 unterbrochen und der elektrische Schalter 1 befindet sich somit in der Aus-Stellung.

Durch manuellen Druck auf das Betätigungsorgan 3 wird dieses gemäß dem Richtungspfeil 12 bewegt, wobei der Schaltnocken 11 die Kontaktfeder 6 entlang einer Schaltschräge 22 freigibt. Aufgrund der Federkraft der Kontaktfeder 6 legt sich diese dann mit dem Schaltkontakt 7 an den Festkontakt 8 an, so daß die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 9 und 10 geschlossen ist. Der elektrische Schalter 1 befindet sich dann in der Ein-Stellung und somit in seiner Schaltstellung.

Mit dem Betätigungsorgan 3 wirkt ein Rastsystem derart zusammen, daß das Betätigungsorgan 3 in der Schaltstellung arretierbar ist. Wie näher aus Fig. 2 zu entnehmen ist, besteht das Rastsystem aus einer Führungskurve 13 und einem in die Führungskurve 13 eingreifenden Stift 15 mit einem Kopplungselement 17. Das Kopplungselement 17 wird bei der Bewegung des Betätigungsorgans 3 zwischen der unbetätigten Stellung und der Schaltstellung aufgrund der Führung des Stiftes 15 in der Führungskurve 13 im Sinne einer Rückstellkraft auf den Stift 15 elastisch verformt. Die Rückstellkraft auf den Stift 15 bewirkt das Einrasten des Stiftes 15 in der Führungskurve 13 in der Raststellung bei Erreichen der Schaltstellung. Bei anschließender erneuter Betätigung des Betätigungsorgans 3 führt die dann auf den Stift 15 einwirkende Rückstellkraft zum Entrasten des Stiftes 15 in der Führungskurve 13, wobei gleichzeitig das Kontaktsystem 5 in die unbetätigte Stellung zurückgeschaltet wird. Selbstverständlich kann auch umgekehrt die Führungskurve an der Innenwand des Gehäuses 2 am Schalter 1 und der Stift am Betätigungsorgan 3 angeordnet sein.

In einer Weiterbildung kann das Rastsystem aus zwei unterschiedlich geformten Führungskurven 13, 14 bestehen, in die jeweils ein Stift 15, 16 eingreift. Die beiden Führungskurven 13, 14 sind an parallel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsorgans 3 entsprechend dem Richtungspfeil 12 verlaufenden, einander gegenüberliegenden Flächen 18, 19 des Betätigungsorgans 3 angebracht. Wie näher in Fig. 5 gezeigt ist, kann die erste Führungskurve 13 aus einer am Betätigungsorgan 3 erhabenen Fläche bestehen, deren Außenkontur eine ungefähr herzförmige Gestalt besitzt. Aus Fig. 4 geht weiter hervor, daß die zweite Führungskurve 14 aus einer im Betätigungsorgan 3 vertieften Fläche bestehen kann, deren Innenkontur eine im wesentlichen herzförmige Gestalt besitzt. Die beiden Stifte 15, 16 sind durch das Kopplungselement 17, das in der Gestalt eines U-förmigen Bügels ausgebildet ist, miteinander verbunden, wie wiederum aus Fig. 2 hervorgeht. Der U-förmige Bügel ist in eine Aufnahme 21 im Sockel 20 eingelegt. Bevorzugterweise bestehen die Stifte 15, 16 und der U-förmige Bügel aus einem Stück, wobei beispielsweise der U-förmige Bügel und die Stifte 15, 16 aus Federdraht hergestellt sein können. Die beiden Stifte 15, 16 werden bei Bewegung durch das Betätigungsorgan 3 in den Führungskurven 13, 14 derart unterschiedlich ausgelenkt, daß das Kopplungselement 17 auf Torsion beansprucht wird. Vorteilhafterweise erhält man dann selbst bei kleinen Auslenkungen der Stifte 15, 16 durch die Torsion erzeugte hohe Rückstellkräfte auf die Stifte 15, 16, so daß eine sichere Rastfunktion des Rastsystems gewährleistet ist.

In Fig. 1 ist eine zweckmäßige Ausbildung der Kontaktfeder 6 zu sehen. Die Kontaktfeder 6 besitzt eine im wesentlichen L-förmige Gestalt mit einem ersten Schenkel 23 und einem zweiten Schenkel 24. Der erste Schenkel 23 ist an einer abgebogenen Fläche 25 des elektrischen Anschlusses 10, die im Inneren des Gehäuses 2 befindlich ist, befestigt. Die Befestigung kann beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten, Vernieten o. dgl. erfolgen. Der zweite Schenkel 24 umfaßt einen im wesentlichen frei auskragenden Teil. Wie näher aus Fig. 3 hervorgeht, besteht der zweite Schenkel 24 aus den parallel zueinander angeordneten Abschnitten 27, 28, 29. Der Schaltkontakt 7 befindet sich am mittleren Abschnitt 28 an dessen dem ersten Schenkel 23 abgewandten Ende. An den beiden äußeren Abschnitten 27 und 29 ist jeweils eine Schaltschräge 22, wie in Fig. 1 näher bezeichnet, angeordnet, wobei die Schaltschräge 22 auf einer Höhe zwischen dem Schaltkontakt 7 und dem ersten Schenkel 23, insbesondere ungefähr in der Höhe des Schaltkontakts 7, befindlich ist. Jeder Schaltschräge 22 an den Abschnitten 27, 29 ist jeweils ein ebenfalls in Fig. 1 gezeigter Schaltnocken 11 am Betätigungsorgan 3 zugeordnet. Die Abschnitte 27, 28, 29 des auskragenden Teils besitzen aufgrund ihrer Gestalt eine Federwirkung, so daß die Kontaktfeder 6 mit dem Betätigungsorgan 3, wie bereits beschrieben, zusammenwirkt.

Wie näher in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, stützt sich die Druckfeder 4 zur Erzeugung der Rückstellkraft auf das Betätigungsorgan 3 mit einem Ende am ersten Schenkel 23 der Kontaktfeder 6 ab. Mit dem anderen Ende ist die Druckfeder 4 in einer Aufnahme 26 am Betätigungsorgan 3 gehalten. Damit das Kontaktsystem 5 in seiner Funktion nicht beeinträchtigt ist, ist die Aufnahme 26 zweckmäßigerweise außermittig am Betätigungsorgan 3 angeordnet, wie insbesondere aus Fig. 1 näher hervorgeht.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens.

Bezugszeichenliste

1 elektrischer Schalter
2 Gehäuse
3 Betätigungsorgan
4 Druckfeder
5 Kontaktsystem
6 Kontaktfeder
7 Schaltkontakt
8 Festkontakt
9, 10 elektrischer Anschluß
11 Schaltnocken
12 Richtungspfeil
13, 14 Führungskurve
15, 16 Stift
17 Kopplungselement
18, 19 Fläche (am Betätigungsorgan)
20 Sockel
21 Aufnahme (im Sockel)
22 Schaltschräge
23 erster Schenkel (von Kontaktfeder)
24 zweiter Schenkel (von Kontaktfeder)
25 Fläche (am Anschluß)
26 Aufnahme (am Betätigungsorgan)
27, 28, 29 Abschnitt (des zweiten Schenkels)

Claims

1. Elektrischer Schalter mit einem gegen eine Rückstellkraft bewegbaren Betätigungsorgan (3), mit einem aus einer Kontaktfeder (6) und einem Festkontakt (8) bestehenden Kontaktsystem (5), wobei die Kontaktfeder (6) mit deren Federkraft durch Einwirkung des Betätigungsorgans (3) in eine Schaltstellung, in der die Kontaktfeder (6) am Festkontakt (8) anliegt, bewegbar ist, und mit einem derart mit dem Betätigungsorgan (3) zusammenwirkenden Rastsystem, daß das Betätigungsorgan (3) in der Schaltstellung arretierbar ist, wobei das Rastsystem aus einer Führungskurve (13) und einem in die Führungskurve (13) eingreifenden Stift (15) mit einem Kopplungselement (17) besteht, das bei der Bewegung des Betätigungsorgans (3) in die Schaltstellung im Sinne einer Rückstellkraft auf den Stift (15) elastisch verformbar ist.

2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (6) des Kontaktsystems (5) durch eine Fläche des Betätigungsorgans (3) bewegbar ist, wobei vorzugsweise die Fläche am Betätigungsorgan (3) als Schaltnocken (11) ausgebildet ist, der insbesondere mit einer Schaltschräge (22) an der Kontaktfeder (6) zusammenwirkt.

3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (6) im wesentlichen L-förmig mit einem ersten Schenkel (23) und einem zweiten Schenkel (24) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der erste Schenkel (23) an einem elektrischen Anschluß (10) befestigt ist und wobei weiter vorzugsweise der zweite Schenkel (24) einen im wesentlichen frei auskragenden, eine Federwirkung besitzenden Teil umfaßt, der mit dem Betätigungsorgan (3) zusammenwirkt.

4. Elektrischer Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schenkel (24) aus mehreren parallel zueinander angeordneten Abschnitten (27, 28, 29) besteht, daß ein Abschnitt (28), insbesondere an seinem dem ersten Schenkel (23) abgewandten Ende, einen Schaltkontakt (7) zur Anlage an den Festkontakt (8) in der Schaltstellung besitzt und daß der weitere Abschnitt (27, 29) mit dem Betätigungsorgan (3) zusammenwirkt, wobei vorzugsweise die Schaltschräge (22) am weiteren Abschnitt (27, 29) ungefähr in der Höhe des Schaltkontakts (7) befindlich ist.

5. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft auf das Betätigungsorgan (3) durch eine Druckfeder (4) erzeugt wird, die sich vorzugsweise mit einem Ende am ersten Schenkel (23) der Kontaktfeder (6) abstützt und weiter vorzugsweise mit dem anderen Ende in einer Aufnahme (26) am Betätigungsorgan (3) gehalten ist, wobei die Aufnahme (26) insbesondere außermittig am Betätigungsorgan (3) angeordnet ist.

6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unterschiedlich geformte Führungskurven (13, 14) an parallel zur Bewegungsrichtung (12) des Betätigungsorgans (3) verlaufenden, einander gegenüberliegenden Flächen (18, 19) des Schalters (1) oder des Betätigungsorgans (3) angebracht sind, daß in die beiden Führungskurven (13, 14) jeweils ein Stift (15, 16) eingreift, daß die beiden Stifte (15,16) durch das Kopplungselement (17) miteinander verbunden sind und daß die beiden Stifte (15, 16) bei Bewegung durch das Betätigungsorgan (3) in den Führungskurven (13, 14) derart unterschiedlich ausgelenkt werden, daß das Kopplungselement (17) auf Torsion beansprucht wird.

7. Elektrischer Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (17) als U-förmiger Bügel ausgebildet ist, der insbesondere in eine Aufnahme (21) im Sockel (20) des Gehäuses (2) eingelegt ist, daß vorzugsweise die Stifte (15, 16) und der U-förmige Bügel aus einem Stück bestehen und daß weiter vorzugsweise der U-förmige Bügel und die Stifte (15, 16) aus Federdraht hergestellt sind.

8. Elektrischer Schalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führungskurve (13) aus einer am Betätigungsorgan (3) erhabenen Fläche (18) besteht, deren Außenkontur eine ungefähr herzförmige Gestalt besitzt und die zweite Führungskurve (14) aus einer im Betätigungsorgan (3) vertieften Fläche (19) besteht, deren Innenkontur eine im wesentlichen herzförmige Gestalt besitzt.