DE19548600A1 - Plunger actuated electrical switch with latching mechanism for actuator - Google Patents
Plunger actuated electrical switch with latching mechanism for actuatorInfo
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Abstract
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.The invention relates to an electrical switch, the Actuator is linearly movable by pressure. Such switches can have a locking system, so that Actuator can be locked in the switch position.
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. From DE-OS 42 02 214 is a pressure switch with one against Restoring force movable actuator known. The contact system the pressure switch consists of fixed contacts and an am Actuator located contact bridge, so that the contact bridge is movable into a switching position by means of the actuating element, in which bridges the contact bridge over the fixed contacts. That with the Interacting locking system consists of a Guide curve and a pin engaging in the guide curve a coupling element, the coupling element during movement of the actuator in the switch position in the sense of a Restoring force on the pin is elastically deformable.
Der bekannte Schalter besitzt ein aufwendiges Kontaktsystem, das insbesondere für hohe Schaltleistungen ausgelegt ist.The known switch has a complex contact system that is designed especially for high switching capacities.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen arretierbaren Druckschalter mit einem vereinfachtem Kontaktsystem anzugeben.It is an object of the invention to provide a lockable pressure switch to provide a simplified contact system.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further refinements of the invention are the subject of Subclaims.
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.So it can offer that the contact spring of the contact system through a surface of the actuator, which as a switching cam or the like. is trained, is moved. The switch cam can be used with a Interact switching slopes on the contact spring. Preferably the contact spring is substantially L-shaped with a first and formed a second leg. The first leg is on one attached electrical connection and the second leg comprises one essentially cantilevered, having a spring action Part, which in turn interacts with the actuator. The second Leg can consist of several mutually parallel sections exist, with a section on its the first leg end facing away from a switch contact to the system to the fixed contact the switch position. The cabinet is on another Section of the second leg, in particular approximately in height of the switching contact arranged.
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.The restoring force on the actuator can by a Compression spring are generated, with one end on the first leg the contact spring supports and with the other end in a receptacle is held on the actuator. The admission is expedient arranged off-center on the actuator.
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.Two differently shaped can be used for the locking system Guide curves on parallel to the direction of movement of the Actuating surfaces, opposing surfaces the actuator. In the two management curves one pen intervenes. The two pens are through that Coupling element connected together. This will make the two Pins when moving through the actuator in the guide curves deflected so differently that the coupling element Torsion is claimed.
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. It is preferred that the coupling element as a U-shaped bracket is trained. The pins and the U-shaped bracket can be made from one Pieces consist, for example, of spring wire with the corresponding shape are bent. The U-shaped bracket is in one Mounted in the base.
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.It is advisable to consider the first management curve as one on To form the actuator raised surface, the outer contour of a roughly heart-shaped. The second leadership curve can consist of a recessed area in the actuator, the Inner contour has an essentially heart-shaped shape.
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.The advantages achieved with the invention are in particular that the switch is a simply designed contact and locking system owns. This is a manufacture from a few individual parts and a simple assembly possible, so that it is an overall very inexpensive switch. Due to the design of the Contact and locking system is in the locked state of the Actuator relieves the contact spring from the actuator. This means that the contact and locking functions work particularly well together matched and the switch according to the invention shows a pronounced reliable switching and locking behavior.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawings shown and is described in more detail below. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen elektrischen Schalter, Fig. 1 shows a longitudinal section through an electrical switch,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line 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. 3 is a section taken along the line 3-3 in Fig. 1, wherein the actuator is omitted for clarity,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 2 und Fig. 4 is a section along the line 4-4 in Fig. 2 and
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 2. Fig. 5 is a section along the line 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.In Fig. 1, an electric switch 1 is shown with a housing 2. On the upper side of the housing 2 there is an actuating element 3 which is designed as a pusher and extends into the housing 2 . The actuator 3 is movable against a restoring force exerted by a compression spring 4 . In the interior of the housing 2 there is a contact system 5 which can be switched between an unactuated position and a switching position by the action of the actuating member 3 .
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. To supply voltage to the contact system 5 , the electrical switch 1 has two electrical connections 9 , 10 which lead to the base 20 in the interior of the housing 2 . The contact system 5 consists of a contact spring 6 with a switching contact 7 and a fixed contact 8 . The fixed contact 8, which is designed in the manner of a cross-cut contact, is fastened to the electrical connection 9 , specifically at the upper end of the essentially vertical connection 9 . The contact spring 6 is in electrical connection with the further connection 10 .
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.In the unactuated position of the switch 1 , which can be seen in Fig. 1, a surface located on the actuating member 3 , which in the present case is designed in the manner of a switching cam 11 , acts on the contact spring 6 in such a way that the switching contact 7 counteracts the spring force , which is inherent in the contact spring 6 , is held at a distance from the fixed contact 8 . The electrical connection between the connections 9 and 10 is thus interrupted and the electrical switch 1 is thus in the off position.
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.By manual pressure on the actuator 3 , this is moved according to the directional arrow 12 , the switching cam 11 releasing the contact spring 6 along a bevel 22 . Due to the spring force of the contact spring 6 , the contact spring 7 then contacts the fixed contact 8 so that the electrical connection between the connections 9 and 10 is closed. The electrical switch 1 is then in the on position and thus in its switching position.
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.A locking system interacts with the actuator 3 in such a way that the actuator 3 can be locked in the switch position. As can be seen in more detail from FIG. 2, the latching system consists of a guide curve 13 and a pin 15 engaging in the guide curve 13 with a coupling element 17 . The coupling element 17 is elastically deformed during the movement of the actuating member 3 between the unactuated position and the switching position due to the guidance of the pin 15 in the guide curve 13 in the sense of a restoring force on the pin 15 . The restoring force on the pin 15 causes the engagement of the pin 15 in the guide curve 13 in the locking position when reaching the switching position. In subsequent renewed actuation of the actuating member 3 which then acts on the pin 15 return force leads to unlocking of the pin 15 in the guide curve 13, at the same time the contact system is switched back to the unactuated position. 5 Conversely, the guide curve can of course also be arranged on the inner wall of the housing 2 on the switch 1 and the pin on the actuating member 3 .
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 a further development, the locking system can consist of two differently shaped guide curves 13 , 14 , in each of which a pin 15 , 16 engages. The two guide curves 13 , 14 are attached to mutually opposite surfaces 18 , 19 of the actuating member 3 which run parallel to the direction of movement of the actuating member 3 in accordance with the directional arrow 12 . As is shown in more detail in FIG. 5, the first guide curve 13 can consist of a surface which is raised on the actuating member 3 and whose outer contour has an approximately heart-shaped shape. From Fig. 4 shows further that the second guide curve 14 may consist of a recessed in the actuating member 3 surface, the inner contour has a substantially heart shape. The two pins 15 , 16 are connected to one another by the coupling element 17 , which is designed in the form of a U-shaped bracket, as can again be seen in FIG. 2. The U-shaped bracket is inserted into a receptacle 21 in the base 20 . The pins 15 , 16 and the U-shaped bracket preferably consist of one piece, it being possible for the U-shaped bracket and the pins 15 , 16 to be made of spring wire, for example. The two pins 15 , 16 are deflected differently when moving by the actuating member 3 in the guide curves 13 , 14 in such a way that the coupling element 17 is subjected to torsion. Advantageously, is then obtained, even with small displacements of the pins 15, 16 produced by the torsion high restoring forces on the pins 15, 16, so that a secure locking function of the locking system is ensured.
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.In Fig. 1 an expedient design of the contact spring 6 can be seen. The contact spring 6 has an essentially L-shaped shape with a first leg 23 and a second leg 24 . The first leg 23 is attached to a bent surface 25 of the electrical connection 10 , which is located inside the housing 2 . The attachment can be carried out, for example, by welding, soldering, riveting or the like. The second leg 24 comprises a substantially freely projecting part. As closer 3 is apparent from Fig., Consists of the second leg 24 of the mutually parallel portions 27, 28, 29. The switch contact 7 is located on the middle section 28 at its end facing away from the first leg 23 . At each of the two outer sections 27 and 29 there is a switch slope 22 , as designated in more detail in FIG. 1, the switch slope 22 at a height between the switch contact 7 and the first leg 23 , in particular approximately at the height of the switch contact 7 , is located. Each switch bevel 22 on the sections 27 , 29 is assigned a switch cam 11, also shown in FIG. 1, on the actuating member 3 . The sections 27 , 28 , 29 of the projecting part have a spring action due to their shape, so that the contact spring 6 interacts with the actuating member 3 , as already described.
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.As shown in more detail in FIGS. 1 and 2, the compression spring the return force based on 4 for generating the actuator 3 at one end on the first leg 23 of the contact spring 6 from. With the other end, the compression spring 4 is held in a receptacle 26 on the actuating member 3 . So that the function of the contact system 5 is not impaired, the receptacle 26 is expediently arranged off-center on the actuating member 3 , as can be seen in particular from FIG. 1.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens.The invention is not based on that described and illustrated Embodiment limited. Rather, it includes everyone professional training within the scope of the inventive concept.
BezugszeichenlisteReference list
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) 1 electrical switch
2 housings
3 actuator
4 compression spring
5 contact system
6 contact spring
7 switching contact
8 fixed contact
9 , 10 electrical connection
11 switch cams
12 directional arrow
13 , 14 guide curve
15 , 16 pin
17 coupling element
18 , 19 surface (on the actuator)
20 bases
21 holder (in the base)
22 switch angles
23 first leg (from contact spring)
24 second leg (from contact spring)
25 surface (at the connection)
26 receptacle (on the actuator)
27 , 28 , 29 section (of the second leg)
Claims (8)
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