DE2264214A1 - Elektrischer schnappschalter - Google Patents

Description

MOLEX IiJCORPORATED, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Delaware, 2222 Wellington Court, Lisle, 111. 6Of) J2 (V. St. A.)

Elektrischer Schnappschalter

Die Erfindung betrifft elektrische Schnappschalter, insbesondere einen verbesserten Schnappschalter mit vorverdrahteten Kontakten.

Leiterdrähte mit aufgequetschten oder aufgeklemmten Anschlußklemmen sind bekannt. Bei Miniaturschaltern erschwert der geringe für die Klemmen zur Verfügung stehende Platz das Aufquetschen am Einbauort stark. Demgemäß wurde auch bekannt, zuerst die Klemmen auf die Leiterdrähte zu quetschen und anschließend die Klemmen derart in das Gehäuse eines Schalters einzurasten, daß sie als fixierte Kontakte für den Scha Lter dienen. Bekannte Ausführungsformen sind in den US-Patentschriften 3.501.599 und 3.488.460 gezeigt.

Bei manchen Anwendungsfällen ist ein gewisses Spiel beim Schalten tolerierbar. In anderen Fällen ist jedoch ein Ziehen der Kontakte unerwünscht.

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Dangemäß ist es Aufgabe der Erfindung, einen Schnappschalter zu schaffen, dessen Kontakte auf die Leiterdrähte aufgeklemmt und anschließend derart in das Schaltergehäuse eingerastet sind, daß sie mit dem -beweglichen Kontakt in Eingriff bringbar sind; insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, einen Schalter mit zungenförmigen Kontakten und einer Kniehebelmechanik verzuschlagen, die den beweglichen Kontakt aus einer Position in eine andere Position schnappt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Schalter mit einer durch eine Schiebetaste, einen Kipphebel oder eine Drucktaste betätigbaren Kniehebelmechanik vor. Der bewegliche Kontakt ist an seinen beiden Enden mit Kurzschlußschienen ausgerüstet. Drei Sätze zungenförmiger Kontakte sind auf die Enden von Leiterdrähtenaufgeklemmt und danach in Schlitze des Gehäuses eingeführt. Die Klemmen sind mit elastischen Widerhaken ausgerüstet, um sie nach dem Einführen im Gehäuse einzurasten, Die Kontakte sind derart angeordnet, daß sie sich paarweise durch die Kurzschlußschienen des beweglichen Kontaktes miteinander verbinden lassen und dadurch die Funktion von feststehenden Schalterkontakten ausüben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen ausführlich beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Frontansicht einer AusfUhrungsform eines erfindungsgemäßen Schalters, dessen manuelles Betätigungselement eine Schiebetaste 1st;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schalters gemäß Fig. 1; FLg. 3 einen Längsschnitt 3-3 gemäß Flg. 2;

Fig. h eine fragmentarische Frontansicht der auf die Lei.terenden aufgeklemmten Kontakte vor dem Einführen Ln dis Schaltergehäuse;

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Fig. 5 eine Draufsicht der Kontakte gemäß Fig. 4;

Fig. 6 einen Längsschnitt ähnlich Fig. 3» der jedoch die Einzelteile in einer anderen Betriebsstellung zeigt;

Fig. 7 einen Querschnitt 7-7 gemäß Fig. 1; Fig. 8 einen Längsschnitt 8-8 gemäß Fig. 1;

Fig. 9 eine Einzelansicht des beweglichen Schaltelementes;

Fig. 10 einen Querschnitt 10-10 des beweglichen Schaltelementes gemäß Fig. 9»

Fig. 31 einen vergrößerten fragmentarischen Längsschnitt 11-11 gemäß Fig. 9;

Fig. 12 einen fragmentarischen Längsschnitt ähnlich des oberen Teiles von Fig. 1 einer modifizierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters mit einer manuell betätigbaren Kipptaste;

Fig. 13 eine fragmentarische Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 12;

Fig. lh eine fragmentarische Frontansicht einer weiteren modifizierten AusfUhrungsform eines erfindungsgemäßen Schalters mit einer manuell betätigbaren Drucktaste;

Fig. 15 eine Seitenansicht der AusiUhrungsform gemäß Fig.

Fig. Ίβ einen fragmentarischen Längsschnitt 36-16 gemäß Fig. 15;

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Fig. 17 einen fragmentarischen Querschnitt 17-17 gemäß Fig. 14.

Fig. 1 bis 8 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters 20. Der Schalter 20 besitzt ein Kunststoff-Spritzguß-Gehäuse 22 mit einem weitgehend rechteckigen Mittelteil 24. Integrale, von dem Mittelteil 24 aus in entgegengesetzte Richtungen ragende Stirnteile 26 besitzen eine geringere Höhe als der Mittelteil 24.

Nocken 28 an der Vorder- und der Rückseite des Mittelteiles 24 dienen zur Halterung eines weitgehend bügeiförmigen Defestigungselementes 30 mit einem oberen Steg 32. Der obere Steg 32 besitzt Öffnungen zur Aufnahme von Befestigungselementen, z.B. Schrauben, zur Befestigung des Schalters.

Der Mittelteil 24 besitzt einen aufwärtsragenden integralen Überbau 36 mit einer Längsnut 38 mit einem einen Gleitweg bildenden Schwalbenschwanzeinschnitt 40. Der Einsclinitt 40 nimmt seitliche Stege 42 einer manuell betätigbaren Schiebetaste 44 derart auf, daß die Schiebetaste 44 in Längsrichtung .beweglich geführt ist. Die Taste 44 besitzt einen aufwärtsragenden Mittelteil 46 mit einer gerippten oder geriffelten Oberseite 48 als Berührungsfläche für einen Daumen oder einen anderen Finger des Operateuers. Die Taste 44 besitzt ferner einen hohlen nach unten ragenden Mittelteil 50.

Ein weitgehend senkrecht angeordnetes Kippelement 52 aus Metall blech ist um einen in Querrichtung angeordneten Gelenk.·?"! ift 54 schwenkbar und erstreckt sich durch eine öffnung 56 in der Oberseite des Mittelteiles 24. Des Kippelement 52 besitr.t an seinem oberen Ende eine Kugel 58t die ßemäß Fig. 3 und 6 von dem hohlen, nach untern rafendon Mj i teil ei.1 50 der Taste 44 auf/ onommen ist. tinte r-Im]I) d' r üugel 5'' i*t das Kippelement ^r»? b»J 1 diveifiei «n-

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den aufwartsragendsn Armen 60 ausgerüstet, deren geneigte Außenseiten alternierend an schrägen Anschlagflächen 64 anliegen. Der Mittelteil 24 besitzt ein Paar einander gegenüberliegender innerer Vertiefungen 66 zur Aufnahme von Gelenkelementen 68 eines Kipphebels 70. Gemäß Fig. 3, 9 und 10 besteht das Kippelement 70 aus einem langgestreckten, trogförmigen Kunststoffteil mit einer aufwärtsragenden dreieckigen Verlängerung 72. Die Verlängerung 72 besitzt an ihrem oberen Ende ein Auge 76 mit einer öffnung 74. Die Gelenkelemente 68 besitzten zentrale Einschnitte 77 relativ kleinen Durchmessers, in die Vertiefungen 80 der Seitenwände des trogförmigen Kipphebels 70 einrasten. An den einander gegenüberliegenden Enden des Kipphebels 70 sind Paare gabelförmiger Kontaktelemente 78 befestigt, vorzugsweise mit Hilfe von Widerhaken (nicht dargestellt) oder anderer geeigneter Mittel, z.B. Klebstoff, oder mit dem Kipphebel 70 integrale, sich durch Öffnungen in den Kontaktelementen 78 erstreckende und durch Wärmebehandlung derart nietförmig verbreiterte Erhebungen,daß sie die Kontaktelemente 78 auf den Enden des Kipphebels 70 halten. Gemäß Fig. 11 besitzt jedes gabelförmige Kontaktelement 78 einen schmalen Mittelsteg 81 und zueinander parallele,an ihren äußeren Enden 84 divergierende Schenkel 82. Gemäß Fig. 9 gewährleistet ein Schlitz 86 in jedem Schenkel 82 unabhängige Eleastizität der einander gegenüberliegenden Gabelenden. Die Kontaktelemente 78 bestehen aus einem geeigneten Kontaktmetall.

Ein Ende 86 einer schraubenförmigen Schnappfeder 88 erstreckt sich durch das Loch 74 am oberen Ende der Verlängerung 72; das andere Ende 90 der Feder 88 erstreckt sich durch ein Loch 92 im unteren Ende des Kippelementes 52.

Wenn die manuell betätigbare Taste 44 funktionsgemäß in Längsrichtung hin- und hergeschobon wird, kippt sie das Element 52, so daß die Feder 88 über die Mitte schnappt,

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wodurch der Kipphebel 70 zwischen den Positionen in Fig.3 und 6 hin- und herschnappt.

Gemäß Fig. 4 und 5 sind an jeder Stirnseite des Gehäuses 22 sechs Leiterdrähte 94 mit horizontalem Abstand zueinander in drei Paaren angeordnet; die drei Paare sind zum Einbau in das Gehäuse 22 in einer gemeinsamen Ebene übereinander angeordnet. Jeder Leiterdraht 94 besitzt einen üblicherweise aus Kupfer hergestellten Leiter 96 in Litzenoder Drahtform. In jedem Fall ist der Leiter 96 von einer Isolierung 98 üblicherweise aus thermoplastischem Kunststoff umgeben.

Auf das Ende jedes Leiterdrahtes 94 ist ein Kontakt 100 aufgeklemmt. Jeder Kontakt 100 besitzt einen zungeförmigen Teil 102 mit einer integralen Abwinklung 104, die die Zunge 102 mit einem Klemmring 106 verbindet. Der Klemmring 106 besitzt auf den Leiter 96 aufklemmbare Arme und auf die Isolierung 98 aufklemmbare Arme 110; Klemmverbindungen dieser Art entsprechen dem Stand der Technik. Ein elastischer Widerhaken 112 ragt von der Zunge weg; sein freies Ende 114 ist gegen die Abwinklung 104 gerichtet und endet in einem bestimmten Abstand vor ihr.

Jedes Stirnende 26 ist mittig in seiner Höhe mit einer Erhebung 116 ausgerüstet. In jedem Stirnende 26 und seiner Erhebung 116 sind insgesamt sechs Kammern 118 angeordnet; die Kammern 118 sind in Dreiergruppen mit horizontalem Abstand zueinander angeordnet. Durch die Erhebungen 116 sind die mittleren Kammern 118 relativ zum Mittelteil des Gehäuses 24 nach außen versetzt. Gemäß Fig. 8 besitzt jede Kammer 118 an ihrem inneren Ende eine schmale Öffnung 120, so daß eine rechtwinklige Schulter 122 entsteht, die mit der Abwinklung 104 des Kontaktes 100 Ux Eingriff konufct, um die EinfUhrungstiefe des Kontaktes 100 zu begrenzen.

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Vor jeder Schulter 122 ist eine gegenüberliegende rechtwinklige innere Schulter 124 angeordnet; die innere Schulter IZh kommt mit dem Widerhaken 112 in Eingriff, um ein Herausziehen des Kontaktes 100 aus dem Gehäuse 22 zu verhindern. Wenn die Kontakte 100 wie beschrieben in das Gehäuse 22 eingeführt sind, ragen die Zungen 102 in die Positionen gemäß Fig. 3, 4 und 8, so daß diagonal einander gegenüberliegende Paare der Zungen 1Q2 durch die beweglichen Kontakte 78 des Kipphebels 70 überbrückt werden können. Es ist offensichtlich, daß die gabelförmigen Kontakte 78 die Kontaktzungen 102 umgreifen und elastisch an einander gegenüberliegenden Seiten derart berühren, daß die Kontakte 78 und 102 bewegliche und feststehende Kontakte bilden, die in einer Wischbewegung in Eingriff kommen, * so daß Oberflächenkorrosion, Schmutz usw. abgerieben werden. Die Grenzposition des Kipphebels 70 gemäß Fig. 3 bzw. Fig. 6 ist durch die Berührung des Steges 80 des Kontaktes 78 mit der Zunge 102 des mittleren Kontaktes 100 definiert.

Obwohl dies bisher nicht spezifisch beschrieben wurde, bestellt das Gehäuse 22 aus zwei spiegelbildlichen Teilen, die in einer vertikalen Ebene 126 aneinander liegen und von dem Befestigungselement 30 zusammengehalten werden. In gleicher Weise kann zur Vereinfachung des Spritzgußvorganges der Überbau 36 als seperates Teil gegossen und auf geeignete Weise an dem restlichen Gehäuse 22 befestigt werden; dies ist jedoch keine wesentliche Eigenschaft der Erfindung.

Fig. 12 und 13 zeigt eine modifizierto Ausführungsiorn der Erfindung; die meisten ihrer liiizclteilo sind den Ein;oll oil en der bereits beschriebenen Ausiührunßsiora identisch, sie werden daher nicht noch einmal beschrieben und erhalten die gleichen BezugHziffern. UnterscheJ-dun; : merl<mal ist, df*ö tu β Ulpptnet« aiifsf rUiMcte Bot Uliguii/',:-.i:'i.'Mfoni· Mn. Die KippteMc khn Jf=1 schwenkbar in jii

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ternen Augen 128 des Überbaues 36 gelagert; sie besitzt einen hohlen, abwärts ragenden Teil 50a zur Aufnahme der Kugel 58, an ihrem oberen Ende besitzt sie zwei manuell berührbare Oberflächen 130, die in einem stumpfen Winkel zueinander geneigt sind, so daß sich die Taste 44a unter dem Daumen hin- und herkippen läßt.

Fig. 14 bis 17 zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform der Erfindung. Die meisten ihrer Einzelteile sind den Einzelteilen der bereits beschriebenen Ausführungsformen identisch; sie ist daher nur teilweise dargestellt und ihre Einzelteile sind durch die gleichen, bereits benutzten Bezugsziffern gekennzeichnet. Unterscheidungsmerkmal ist,das als in vertikaler Richtung betätigbare Drucktaste ausgeführte manuelle Betätigungselement 44b. Die Drucktaste 44b ist in vertikaler Richtung verschiebbar in dem Überbau 36 gelagert; sie besitzt an ihrem unteren Ende Widerhaken 132, die unter eine Schulter 134 greifen, um die Aufwärtsbewegung der Drucktaste 44b zu begrenzen. Federn 136 drücken die Drucktaste 44b elastisch in ihre Grenzposition der vertikalen Bewegung. Die Drucktaste 44b ist hohl und besitzt eine zentrale, flexible Zunge 138, die an ihrem unteren Ende 140 in eine Spitze ausläuft. Das Kippelement 52 besitzt an seinem oberen Ende an Stelle der Kugel 58 eine dreieckförmige Erhebung 142; ansonsten ist es wie bereits beschrieben geformt. Wenn die Drucktaste 44b abwärts in die Position gemäß Fig. 16 bewegt wird, berührt sie eine Kerbe 144 links von der dreieckförmigen Erhebung 142, so daß die Zunge 138 nach links ausgelenkt wird, wenn das Kippelement 52 im Gegenuhrzeigersinn schwenkt. Bei einem nachfolgenden (oder vorangegangenen) Niederdrücken der Drucktaste 44b greift die Zunge 138 in die rechts von der dreieckförmigen Erhebung 142 liegende Kerbe 144, so daß das

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Kippelement 52 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, wobei die Zunge 138 nach rechts in die in Fig. 16 in gestrichelten Linien dargestellte Position ausgelegt wird.

Bei jeder Ausführungsform der Erfindung sind die Klemmen auf Drahtenden angebracht (in der Beschreibung sind sie öfters als vorverdrahtete Klemmen bezeichnet), bevor sie in komplementäre Öffnungen der Stirnseiten eines Schaltergehäuses eingeführt werden. Die Klemmen bilden dann feststehende Kontakte, die sich zum Schließen von elektrischen Schaltkreisen mit einem schnappartig beweglichen Kontakt zum Eingriff bringen lassen.

Die hier beschriebenen spezifischen Ausführungsformen der Erfindung^sind auf die verschiedensten Arten modifizierbar.

Die Erfindung besteht also in folgendem: zungenförmige Klemmen sind auf die Enden von Leiterdrähten aufgeklemmt. Nach dem Aufklemmen der Klemmen sind diese in das Gehäuse eines Schalters eingeführt und eingerastet. Der Schalter besitzt ein Kippelement, das eine schnappartige Bewegung eines beweglichen Kontaktes relativ zu den als feststehende Kontakte dienenden eingerasteten Klemmen bewirkt.

Der vorstehend im Zusammenhang mit der Befestigung von Leitern an Anschlußklemmen verwendete Ausdruck "aufklemmen" soll in gleicher Weise eine Klemm-, Quetsch- und Preßverbindung beschreiben.

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Claims (9)

Ansprüche

1. Elektrischer Schnappschalter mit einer Kammer in einem Gehäuse, einem in der Kammer schwenkbar angeordneten Kipphebel, einem schwenkbar in dem Gehäuse angeordneten, und zum Teil in die Kammer ragenden Kippelement, einer das Kippelement mit dem Kipphebel in einer exentrischen Anordnung verbindenden und den Kipphebel bei Hin- und Herbewegungen des Kippelementes schnappartig hin- und herbewegenden Feder und mit mindestens zwei sich durch das Gehäuse erstreckenden und mit der Kammer in Verbindung stehenden Öffnungen dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar weitgehend ebener, zungenförmiger Klemmen (lOO)mit Leiterdrähten (9*0 vorverdrahtet und derart in die öffnungen (120) eingeführt ist, daß mindestens ein Teil davon in weitgehend einer gemeinsamen Ebene in die Kammer ragt; daß die Klemmen (100) und das Gehäuse (22) komplementäre, die Klemmen (100) in dem Gehäuse (22) einrastende Einrichtungen (112; 124) besitzen; daß der Kipphebel (70) mit einem weitgehend in der gemeinsamen Ebene angeordneten elektrischen Kontakt (78) ausgerüstet ist; und daß der elektrische Kontakt (78) in einer seiner Ruhestellungen die Klemmen (100) miteinander verbindet-und in der anderen seiner Ruhestellungen die Klemmen (100) nicht miteinander verbindet.

2. Schalter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein manuell betätLgbares Element (44a, 44b) beweglich auf dem Gehäuse (22) angeordnet ist; und daß das manuell betätigbare Element (44a, b, c) zur Bewegung des Kippelementes (52) in Abhängigkeit von seiner manuellen Bewegung mit dem Kippe Lernent (52) verbunden Lst.

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3. Schalter nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das manuell betätigbare Element (44a, 44b) eine Schiebetaste (44) ist.

4. Schalter nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das manuell betätigbare Element (44a, b) eine Kipptaste (44a) ist.

5. Schalter nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das manuell betätigbare Element (44a, b) eine Drucktaste (44b) ist.

6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kontakt (78) des Kipphebels (70) gabelförmig ist und ein Paar die Klemmen (100) umspannender Schenkel (82) besitzt.

7. Schalter nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden (84) der Schenkel (82) auseinander gespreizt sind, um die Umfassung der Klemmen (100) zu erleichtern.

8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Öffnungen (120) und drei Klemmen (lOO) miteinander fluchten; und daß der elektrische Kontakt (78) des Kipphebels (70) die mittlere Klemme (100) und entweder die eine oder die andere der beiden äußeren Klemmen (100) berührt.

9. Schalter nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß drei parallele Öffnungspaare (120) und drei parallele Klemmenpaare (100) miteinander fluchten; und daß von zwei elektrischen Kipphebelkontakten (78) Jeder eine mittlere Klemme (100) und entweder eine oder die ander von zwei äußeren Klemmen (100) berührt.

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10· Schalter nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet,daß die Anordnung der mit den drei Öffnungspaaren (120) fluchtenden drei Klemmenpaare (100) an entgegengesetzten Stirnseiten des Gehäuses (22) dupliziert ist; und daß der Kipphebel (70) an jedem seiner Enden mit einem Kontaktpaar (78) ausgerüstet 1st.

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