DE2115728A1

DE2115728A1 - Elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE2115728A1
Application number: DE19712115728
Authority: DE
Inventors: Eric Uxbndge Middleses Foster (Großbritannien) P HOIh 33 04
Original assignee: SUMLOCK ANITA ELECTRONICS Ltd
Current assignee: SUMLOCK ANITA ELECTRONICS Ltd
Priority date: 1970-04-01
Filing date: 1971-03-31
Publication date: 1971-10-07
Also published as: ZA712161B; US3749872A; NL7104383A; DE2115728B2; GB1308692A; DE2115728C3; CA929195A; AU2725071A

Description

betreffend Elektrischer Schalter.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter zur Verwendung in Verbindung mit Anordnungen, welche Leiterbahnen in oder auf einem Träger umfassen. Mit dem Ausdruck "Träger" oder "Trägermaterial" wird hier das Material bezeichnet, welches im wesentlichen die physikalischen Eigenschaften, und zwar hauptsächlich die Steifheit, solcher Anordnungen bestimmt. Der Träger kann als Block oder Platte vorliegen und beispielsweise die Isolierplatte einer gedruckten Schaltung oder das Substrat einer integrierten Schaltung sein.

Bekannte elektrische Schalter für Anordnungen mit Leiterbahnen in oder auf einem Träger haben den Nachteil, dass die Schalter speziell angefertigte Befestigungsteile zur Verbindung mit der Schaltung bzw. den Leiterbahnen des Trägers benötigen. Die speziellen Befestigungsteile führen zu einer komplizierteren Konstruktion und teureren Herstellung der Schalter, als sie bei Schaltern für andere Anwendungszwecke üblich sind.

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines einfach aufgebauten elektrischen Schalters für eine Leiterbahnen in oder auf einem Träger umfassende Anordnung zugrunde. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Kontaktstücke des Kontaktsatzes des Schalters direkt mit entsprechenden Leiterbahnen verbunden sind und dass in unmittelbarer Nähe des Kontaktsatzes am Träger eine Haltevorrichtung ange-

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bracht ist, welche eine Betätigungsvorrichtung für den Kontaktsatz trägt.

Durch die getrennte Befestigung des Kontaktsatzes und der Haltevorrichtung mit der Betätigungsvorrichtung an den Leiterbahnen bzw. den Träger hat der erfindungsgemässe Schalter.eine besonders einfache Ausbildung und gestattet insbesondere die leichte und elektrisch sichere direkte Verbindung der Kontaktstücke des Kontaktsatzes mit den Leiterbahnen. Ausserdem besteht der Vorteil, dass verschiedene. Kontaktsätze ohne weiteres mit verschiedenen Halte- und Betätigungsvorrichtungen kombiniert und dadurch verschiedene Schalter-Bauformen ohne eine aufwendige Lagerhaltung bereitsgestellt werden können.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines elektrischen Schalters nach der Erfindung; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schalter nach Fig. 1; Fig. j5 eine Untersicht auf den Schalter nach Fig. 1j Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 2; Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 2;

Fig. 6 eine Teilansicht, aus welcher die Anbringung des Schalters nach Fig. 1 an der Isolierplatte einer gedruckten Schaltung hervorgeht;

Fig.-7 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines elektrischen Schalters nach der Erfindung;

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Schalter nach Fig. 7 ohne die schwenkbare Schaltwippe;

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie G-C in Fig. 8; Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie D-D in Fig. 8.

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In den Fig. 1 bis 6 ist eine erste, Ausführungsform eines elektrischen Schalters 1 gezeigt, welcher Teil einer elektrischen Schaltung ist, die als gedruckte Schaltung auf einem Träger in Form einer Isolierplatte 3 ausgebildet ist. Die Fig. 2 und 3 lassen erkennen, dass der Schalter 1 einen quadratischen Umriss hat. Das Oberteil des Schalters reicht durch eine quadratische Öffnung 2 in einer Deckplatte 4, welche über der Isolierplatte 3 und parallel zu dieser angeordnet ist. Der Schalter 1 umfasst, vgl. Fig. 2, 3 und 5, einen Arbeits-Kontaktsatz aus zwei Kontaktstücken 5 und 7. Das Kontaktstück 5 ist als Niete ausgebildet und besteht aus Silber-Graphit. Es ist an der Isolierplatte 3 dadurch befestigt, dass der Schaft der Niete durch ein Loch 8 in der Isolierplatte 3 hindurchgesteckt und das hindurchgesteckte Ende angestaucht ist. Das hindurchgesteckte Ende kann ausserdem zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Kontaktstück 5 und einer auf der Isolierplatte 3 ausgebildeten Leiterbahn9 "verlötet sein. Das andere Kontaktstück 7 ist als Feder ausgebildet. Es ist aus Phosphorbronze hergestellt und hat die Gestalt eines Hakens mit einem kurzen und einem langen Arm, von denen letzterer an seinem freien Ende stufenförmig abgewinkelt ist. Am kurzen Arm der Feder 7 sind einander diagonal gegenüberliegend zwei Befestigungslappen 11 vorgesehen, welche vom kurzen Arm senkrecht wegstehen. Die Befestigungslappen 11 werden durch Löcher 12 in der Isolierplatte 3 hindurchgesteckt, bis zur Anlage an die Isolierplatte umgebogen und dann mit einer anderen Leiterbahn 13 der gedruckten Schaltung verlötet.

Der Schalter 1 umfasst ferner eine Haltevorrichtung in Form eines Gehäuses 15 und eine Betätigungsvorrichtung für den Kontaktsatz in Form einer Tastenanordnung 17.

Das Gehäuse 15 ist rechteckig mit quadratischem Umriss und an einer unteren, grossen Flachseite offen. Es ist aus einem unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung Kamatel erhältlichen Kunststoff oder aus einem anderen geeigneten Kunststoff, beispielsweise Nylon, hergestellt. Das Gehäuse 15 ist derart an der Isolierplatte 3 angebracht, dass es den

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Kontaktsatz umschliesst. Zur Anbringung dienen drei elastische Klemmlappen 19, welche an gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses 15, und zwar einer an der einen Seitenwand und die zwei anderen an der gegenüberliegenden Seitenwand, angeformt sind, wie dies in den Fig. 2 und 3 und in Seitenansicht in den Fig, 1» 4_S 5 imd 6 gezeigt ist. Jeder Befestigungslappen 19, vglo Figo 6, besitzt eine, geneigte, den Befestigungslappen vom freien Ende her breiter werden lassende Kante 21, welche in eine zurückspringende Aussparung 23 übergeht, deren Höhe der Dicke der Isolierplatte 3 gleicht. In der Isolierplatte 3 sind drei rechteckige Schlitze 25 in'einer derartigen Anordnung ausgebildet, dass die drei Klemmlappen 19 beim Einführen in die Schlitze aufgrund der Anlage der geneigten Kanten 21 an den Seitenwänden der Schlitze 25 aus ihrer normalen Stellung heraus nach innen umgebogen werden, bis die geneigten Kanten 21 durch die Schlitze 25 hindurchgetreten sind und sich die Aussparungen 23 in der Höhe der Schlitze 25 befinden. Sobald dies der Fall ist, biegen sich die Klemmlappen 19 aufgrund ihrer Elastizität in ihre, normalen Stellungen zurück, wobei die Isolierplatte 3 in der in Fig. 6 gezeigten Weise in die Aussparungen 23 eintritt.

Das Gehäuse 15 besitzt eine durch Flansche gebildete Bohrung 27 und eine Öffnung 29 in einer symmetrischen Anordnung an der oberen grossen Stirnwand 24 gegenüber der unteren offenen Flachseite. Der äussere Flansch der Bohrung 27 besitzt zwei Verlängerungsplatten 31, zwischen denen die Öffnung 29 angeordnet ist. In die grosse Stirnwand 24 ist ausserdem eine Ringnut 33 zur Halterung einer Schraubenfeder eingelassen. Der innere Flansch der Bohrung 27 reicht durch ein Loch 34 in der Isolierplatte 3, wenn das Gehäuse 15 an der Isolierplatte 3 angebracht ist.

. Die Tastenanordnung 17 umfasst einen Tastenknopf 35 aus Kunststoff, dessen Oberseite in bekannter ¥eise konkav ausgenommen und gerieft ist. An 'der Unterseite besitzt der Tastenknopf 35 eine kreisförmige Aussparung 36, deren Durchmesser dem äusseren Durchmesser der Ringnut 35 im Gehäuse 15 gleicht.

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An der Unterseite ist-ferner ein mit dem Tastenknopf aus einem Stück bestehender Zapfen 39 vorgesehen, dessen Lage in der kreisförmigen Aussparung 36 der durch Flansche gebildeten Bohrung 27 in der oberen Stirnwand 24 des Gehäuses 15 entspricht. Schliesslich ist ein mit dem Tastenknopf 35 aus einem Stück bestehendes Mitnehmerstück 41 vorgesehen, dessen Lage in der kreisförmigen Aussparung .der Öffnung 29 in der Stirnwand 24 entspricht. Die Tastenanordnung 17 umfasst weiterhin eine Schraubenfeder 43 aus Federstahl. Zur elastischen Befestigung des Tastenknopfes 35 am Gehäuse 15 wird die Feder 43 in die Ringnut 35 und die Aussparung 36 eingesetzt, der Zapfen 39 in die Bohrung 27 eingeführt und gleichzeitig das Mitnehmerstück 41 verschiebbar in die Öffnung 29 eingesteckt, um eine Relativdrehung zwischen dem Tastenknopf 35 und dem Gehäuse 15 zu verhindern. Anschliessend wird der Tastenknopf 35 bis zum Zusammendrücken der Schraubenfeder 43 herabgedrückt, so dass das Ende des Zapfens 39 über den inneren Flansch der Bohrung 27 hinaussteht. Dieses hinausstehende Ende des Zapfens 39 wird dann zu einem Flansch 42 geformt. Nach Entfernen der entsprechenden Form und Loslassen des Tastenknopfes 35 drückt die Schraubenfeder 43 den Tastenknopf 35 vom Gehäuse 15 fort, bis der Flansch 42 am inneren Flansch der Bohrung 27 anliegt. Wenn das Gehäuse 15 an der Isolierplatte 3 angebracht ist, liegt das Mitnehmerstück 41 des Tastenknopfes 35 über der Kontakt-Feder 7 des an der Isolierplatte 3 befestigten Kontaktsatzes.

Zur Betätigung des Schalters wird der Tastenknopf 35 herabgedrückt, wobei sich das Mitnehmerstück 41 durch die Öffnung 29 im Gehäuse 15 durchschiebt und die Kontakt-Feder 7 in Anlage an die Kontakt-Niete 5 drückt. Unter der Wirkung des Mitnehmerstückes 41 nimmt die Kontakt-Feder 7 eine bogenförmige Gestalt an, so dass das Ende der Kontakt-Feder 7 eine "wischende" Kontaktgabe herbeiführt. Durch das Herabdrücken des Tastenknopfes 35 wurde die Schraubenfeder 43 zusammengedrückt; nach dem Loslassen des Tastenknopfes 35 bewegt daher die Schraubenfeder 43 und in einem gewissen Ausmass auch die Kon- --akt-Feder 7 den Tastenknopf 35 in die Ausgangsposition zurück, α welcher der Flansch 42 des Zapfens 39 am inneren Flansch r Bohrung 27 anliegt. ,r

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In den Fig. 7 bis 10 ist ein*, elektrischer Schalter 1¹ als eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Schalter 1¹ ist ebenfalls Teil einer als gedruckte Schaltung auf einer Isolierplatte 3 ausgebildeten Schaltung. Der Schalter 1' besitzt den gleichen Kontaktsatz· aus einer Kontakt-Niete 5 und einer Kontakt-Feder 7 wie der Schalter 1. Der Kontaktsatz ist von einem Gehäuse 15' überdeckt, das in der gleichen Weise wie das Gehäuse 15 an der Isolierplatte 3 angebracht ist. Das Gehäuse 15' ist mit dem Gehäuse 15 austauschbar.

Das Gehäuse 15' trägt an einer offenen Oberseite eine schwenkbar gelagerte Betätigungsvorrichtung 17' mit einer abgewinkelten Schaltwippe 45, welche ein' mit der Schaltwippe aus einem Stück bestehenden Kontaktarm 47 und eine Rastvorrichtung aufweist. Zur schwenkbaren Lagerung der Schaltwippe sind zwei Vorsprünge 44 mit jeweils einem Lagernoppen 46 an gegenüberliegenden Enden des Gehäuses 15* vorgesehen. Die Schaltwippe 45 besitzt zwei nichtgezeigte Aussparungen in einer den Vorsprüngen 44 entsprechenden Anordnung und zwei Löcher 48, in welche die Lagernoppen 46 hineinreichen. Der Kontaktarm 47 weist eine zum Zusammenwirken mit dem Kontaktsatz bestimmte, abgerundete Rippe 49 von sägezahnförmiger Gestalt auf, welche durch eine Öffnung 51, vgl. Fig. 8 und 9» in der oberen, grossen Stirnwand 24' des Gehäuses 15' hindurchreicht und über dem Kontaktsatz liegt, wenn das Gehäuse 15' an der Isolierplatte 3 angebracht ist. Wie aus Fig. 9 hervorgeht, berührt der Kontaktarm 47 in der Schließstellung der Schaltwippe 45 die Kontakt-Feder 7 und drückt sie zur Herbeiführung einer "wischenden" Kontaktgabe gegen die Kontakt-Niete 5· Die Stellung der Kontakt-Feder 7 für die Ruhestellung des Schalters, in welcher der Kontaktarm 47 das Gehäuse 15' berührt, ist in Fig. 9 strichpunktiert dargestellt.

Um die Schaltwippe 45 entweder in der Schliess- oder der Ruhestellung zu halten, ist die Rastvorrichtung vorgesehen. Diese umfasst einen federbelasteten Rastbolzen 60, welcher an der Schaltwippe 45 angebracht ist und mit einer steifen Aussparung im Gehäuse 15' zusammenwirkt. Im einzelnen, vgl. Fig»10,

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besitzt die Schaltwippe 45 einen mit ihr aus einem Stück bestehenden Ansatz 52, in dem ein Blindloch 53 ausgebildet ist. In das Blindloch 53 ist eine Schraubenfeder 55 und ein zylindrischer Rastbolzen 60 eingesetzt, wobei die Schraubenfeder"" 55 in ein Blindloch 57 im Rastbolzön hineinreicht. Der Rastbolzen 60 ist aus Kunststoff, beispielsweise aus Nylon, hergestellt und besitzt ein abgerundetes äusseres Ende, mit welchem er in eine rechteckige Aussparung 62 im Gehäuse 15' hineinreicht. Am Grund der Aussparung, vgl. Fig. 8, ist eine V-förmige Querrippe 64 vorgesehen, welche die Aussparung in zwei Teile unterteilt. Das abgerundete Ende des Rastbolzens 60 liegt an der von der Berührungsstelle der Schaltwippe 45 mit dem Gehäuse 15' abgewandten Seite der Querrippe an, so dass die Schaltwippe 45 in ihrer jeweiligen Stellung verrastet und festgehalten ist. Ein Herabdrücken des jeweils angehobenen Teils der Schaltwippe 45 bewirkt, dass sich der Rastbolzen 60 unter der Wirkung des Druckes, den die Querrippe 64 beim Hinübergleiten des abgerundeten Endes des Rastbolzens auf ihn ausübt, in das Blindloch 53 hineinschiebt und anschliessend die Schaltwippe 45 durch Anlage an der anderen Seite der Querrippe in der neuen Position festhält.

Der Schalter 1^f kann deshalb als Ein-Aus-Schalter bzw. als ein in beiden Stellungen einrastbarer Schalter benutzt werden. Beide als Ausführungsbeispiele erläuterte Schalter sind gleichermassen gut/integrierte Schaltungen wie für gedruckte Schaltungen geeignet. Die Kontaktsätze können auch so ausgebildet sein, dass Mehrfachverbindungen und die bei Drehschaltungen üblichen Verbindungen hergestellt werden. Der in den Fig. 7 bis 10 gezeigte Schalter ist insbesondere als Ein-Aus-Schalter für die Netzspannung geeignet.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

1» / Elektrischer Schalter für eine Leiterbahnen in oder auf einem Träger umfassende Anordnung, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktstücke (5, 7) des Kontaktsatzes des Schalters (1) direkt mit entsprechenden Leiterbahnen (9t 13) verbunden sind und daß in unmittelbarer Mhe des Kontaktsatzes am Träger (3) eine Haltevorrichtung (15, 15") angebracht ist, welche eine Betätigungsvorrichtung (17» 17') für den Kontaktsatz trägt.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (15, 15') derart ausgebildet ist, daß der Kontaktsatz (5, 7) vom Träger (3) und der Haltevorrichtung umschlossen ist.
3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltevorrichtung (15, 15') am Träger (3) mittels mindestens zwei Klemmlappen (19) angebracht ist, welche in entsprechenden Aussparungen (25) im Träger aufgenommen sind.
4. Schalter nach Anspruch 3 für einen plattenförmigen Träger mit schlitzartigen Aussparungen zur Aufnahme der Klemmlappen, dadurch gekennzeichnet ₉ daß die Klemmlappen (19) aus einem elastischen Material bestehen und einen, ausgehend vom freien Ende,allmählich, breiter werdenden Abschnitt mit einer geneigten Kante (21) besitzen-, welche in eine zurückspringende Aussparung (23) übergeht, deren Höhe der Dicke des Trägers (3) gleicht.

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5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Arbeits-Kontaktsatz, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kontaktstück des Kontaktsatzes durch eine metallene Niete (5) gebildet ist, deren Schaft am Träger (3) befestigt ist und mit einer Leiterbahn (9) in Verbindung steht, und daß das andere Kontaktstück durch eine Feder (7) gebildet ist, die an einem Ende mit einer anderen Leiterbahn (13) verbunden ist und mit ihrem freien Ende mit der Niete zusammenwirkt.
6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Niete (5) aus Silber-Graphit und die Feder (7) aus Phosphorbronze besteht.
7. Schalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder (7) am einen Ende mindestens zwei Befestigungslappen (11) besitzt, welche in entsprechenden Aussparungen (12) im Träger (3) aufgenommen sind und gleichzeitig die elektrische Verbindung zur zugeordneten Leiterbahn (13) herstellen.
8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (17, 17') ein bei Betätigung mit dem Kontaktsatz (5, 7) in Berührung kommendes Betätigungsglied (41» 47) umfaßt.
9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (41, 47) in der Betätigungsstellung durch eine Öffnung (29, 51) in der Haltevorrichtung (15, 15') hindurchreicht.
10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (17) ein als Taste ausgebildetes Oberteil (35) umfaßt, das mit einem an seier Unterseite einstückig angeformten Zapfen (39) verschiebbar

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in der Haltevorrichtung (15) geführt und mittels einer zwischen der Haltevorrichtung und dem Oberteil angetane ten Feder (43) von der Haltevorrichtung weg vorgespannt Ist, und daß das Betätigungsglied durch.ein an der Unterseite des Oberteils einstückig angeformtes Mitnehmerstück (41) gebildet ist.
11. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungsvorrichtung (17¹) eine an der Haltevorrichtung (15¹) schwenkbar gelagerte Schaltwippe (45) umfaßt und daß das Betätigungsglied durch einen mit der Schaltwippe einstückigen Kontaktarm (47) gebildet ist.
12. Schalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rastvorrichtung für die Schaltwippe (45) vorgesehen ist, welche einen an der Schaltwippe längsverschieblich geführten Rastbolzen (60) umfaßt, welcher mittels einer Feder (55) elastisch gegen den eine firstartige Querrippe (64) aufweisenden Grund einer nutenförmigen Aussparung (62) in der Haltevorrichtung (15¹) gedruckt ist.

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