DE2848567C2

DE2848567C2 - Druckknopfschalter mit einem verstellbaren Schalthebel

Info

Publication number: DE2848567C2
Application number: DE2848567A
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Iwaki Fukushima Matsuo
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1985-08-29
Also published as: US4186290A; DE2848567A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckknopfschalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Solche Druckknopfschalter sind bereits bekannt (DE-OS 27 06 463); dort wirkt der verstellbare Schalthebel mit einer Schrägfläche auf einen zickzackförmig ausgeführten Stellhebel ein. der mit einem Ende starr in einer U-förmigcn Schiene festgelegt ist, so daß bei Vcrschie- ho bung des Schalthebels der Stellhcbcl versehwcnkt wird und mit einem nabcnförmigen Kamm ;iuf ein federndes /ungcnfnrmigcs Stellglied drückt. l.et/.ieres wird ebenfalls seillich entgegen die plaltcnförmige Schaltfcdcr gedrückt, die bei hinreichender Verstellung gegen einen Festkontakt zum Anschlag kommt. Dort besteht allerdings die Gefahr, daß der Stellhebel brechen kann, da er einer laufenden Biegebeanspruchung ausgesetzt ist, die

besonders im Bereich der Einspannstelle hoch ist

Bekannt sind auch bereits Druckknopfschalter, die eine als Rückstellfeder dienende Blattfeder aus Beryllium, Kupfer o. dgl. auf der Grundfläche in horizontaler Richtung aufweisen (US-PS 39 69 600). Im Betrieb wird diese Feder, wenn sie vertikal durch den Druckknopf belastet wird, umgekehrt derart daß sie einen beweglichen Kontakt in Berührung mit einem Festkontakt bringt und hierdurch den Schalter schließt. Der Nachteil dieser Feder besteht jedoch in dem begrenzten Stell weg des Schalthebels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Druckknopfschalter der eingangs genannten Art trotz linger Verstellwege die Bruchgefahr für die einzelnen Kontaktteile zu verringern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Mittel gelöst

Dadurch ist vorteilhafterweise unter Beibehaltung kleiner Abmessungen des Gehäuses auch eine robuste Ausbildung der einzelnen Kontaktteile erzielt

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der F i g. 1 bis 4 näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Druckknopfschalters,

Fig.2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Einzelteil eines ersten Schalterblocks, des Druckknopfschalters nach F i g. 1,

Fig.3 den zusammengebauten Schalterblock nach Fig. 2,

F i g. 4 den Schalterblock nach F i g. 3 in rückwärtiger Ansicht

Fig.5 eine Ansicht des Druckknopfschalters im Schnitt

Fig.6 eine graphische Darstellung, weiche die Arbeitsweise des Druckknopfschalters erläutert.

Gemäß Fig. 1 weist der Druckknopfschalter ein Schaltgehäuse 1 mit einem Schlitz 11 in der oberen Fläche, ferner ein Paar von HaJt.cnuic-i 12, 13 auf. l^:,in Schalthebel 2 ist am oberen Ende mit einem Kopf 21 für einen Druckknopf, am unteren Ende mit einer Nut 22 und ferner mit einem Vorsprung 23 versehen, der aus dem oberen Ende der Nut 22 ausgeformt ist; ein Stellvorsprung 24 ist an einer Seite des Schalthebels ausgeformt Ferner sind eine Wendelfeder 3, ein Untergehäuse 4 und Haltelappen 42 und 43 an beiden Seiten einer Bodenplatte 41 des Untergehäuses vorhanden, wobei diese eine mittlere Ausnehmung 48 aufweisende Bodenplatte 41 mit rechteckigen Löchern 44—47 versehen ist, die lose die Klemmen der beiden Kontaktmechanismen 5, 6 aufnehmen, und hier sind ein Säulenstumpf 49 und Hp'teteile 49a, 496 für die Diode 8 aus der Bodenplatte 41 ausgeformt und liegen innerhalb der Ausnehmung 48. Es ist ein Gummisitz 7 mit einer Haltebohrung 71 vorhanden. Die Kontaktmechanismen 5, 6 dienen zur Ausführung unterschiedlicher Schaltfunktionen. Diese Mechanismen werden nachfolgend genauer erläutert.

Gemäß Fig. 2 hat der Kontaktmechanismus 5 einen Stellhebel 51, einen Schaft 52, eine blattförmige, als Umkehrfcder ausgebildete Schaltfedcr 53, eine Haltcplatie 54, eine e^rstc Klemme 55 und eine zweite Klemme 5β. und einen Federhalter 57 aus Gummi.

Der Stellhcbcl 51 hai Schenkel 51.;. eine Hohning 5l/>. Vertiefungen 51c und eine Rückwand 51c/. Die .SchalIfeder 53 besteht aus einer dünnen Platte aus Bcryilliumkupfer und hat Rahmenteile 53a, 536, einen beweglichen Kontakt 53c, eine bewegliche Platte 53d, einen Lappen 53e als auch den Lappen 53/", der mit einer Bohrung 53,t' versehen ist. Wenn die Schaltfeder 53 durch einen

Stanzvorgar.g ο. dgl. hergestellt wird, werden die Rahmenteile 53a und 536 so gebogen, daß die Platte 53c/, an die der bewegliche Kontakt 53c befestigt ist, in eine Bogenform geformt wird. Die Platte 53c/ ist um einen vorbestimmten Stellweg umkehrbar, wenn sie belastet und in Richtung der Wendelieder 3 verstellt wird. Während diese Umkehr stattfindet, erzeugt die Platte 53d einen chrakteristischen Ton (»Klickgeräusch« bzw. schlagähnlicher, höherfrequenter Ton). Entsprechend, wenn die Platte 53c/ von der Druckkraft entlastet wird, geht sie in die Anfangslage zurück und gibt ein Klickgeräusch ab. Die Halteplalte ist mit Vorsprüngen 54a, 546, Vertiefungen 54c, 54r/, einer Bohrung 54e und einer rechteckigen Bohrung 54/" versehen. Die erste Klemme 55 hai eine kleinere Bohrung 55a und ein gekröpftes is linde 556, während die zweite Klemme 56 eine kleine Bohrung 56a und einen Festkontakt 566 aufweist.

Der Kontaktmechanismus 5 wird wie folgt montiert: Zuerst wird die zweite Klemme 56 in die Halteplatte 54 eingesetzt, indem ihr Vorsprung 54a in die kleine Bohrung 56a eingesetzt und das Ende des Vorsprunges 54a durch Hitze deformiert wird. Gleichzeitig wird die erste Klemme 55 an die Halteplatte 54 befestigt hidem ihr Ende 556 bzw. ihre Bohrung 55a in die rechteckige Bohrung 54/ bzw. in dem Vorsprung 54b des Rahmens 54 eingeführt werden, wonach das Ende des Vorsprunges 546.unter Einwirkung der Hitze deformiert wird.

Danach werden die Lappen 53e und 53/der Schaltfeder 53 in die Vertiefungen 54c und 54t/ der Halteplatte 54 eingepaßt Folglich durchdringt das Ende 556 die erste Klemme 55, welche in den Vorsprung 54c eingeführt wird, die Bohrung 53g des Lappens 53Γ. Danach wird das Ende 556 so gebogen oder geklemmt, daß die Schaltfcder 53 und die erste Klemme 55 elektrisch aneinander verbunden sind.

Dann, nachdem die Schenkel 5ia des Steiihebeis 5i in die Schlitze zwischen den Rahmenteilen 53a und 536 und die bewegliche Platte 53c/der Schaltfeder 53 eingeführt sind, w/ird der Schaft 52 in die Bohrung 54e der Halicplatte 54 und in die Bohrung 51 bdes Stellhebels 51 eingesetzt, mit dem Zweck, den Stellhebel 51 verschwenkbar an der Halteplatte 54 zu lagern. Zuletzt wird der Federhalter 57 in die Vertiefungen Sie der Schenkel des Stellhebels 51 eingepaßt

Nachfolgend wird die Montage de¹* Druckknopfschalters anhand der F i g. 1 erläutert:
Zuerst wird die Diode 8 in den zwischen Haltelappen 49λ und 496 vorhandenen, in der Ausnehmung 48 des Untergehäuses 4 vorgesehenen Raum eingesetzt. Dann wird der Vorsprung 49 in die Haltebohrung 71 der Gummiplatte 7 eingeführ·, so daß sie in der Ausnehmung 48 des Untergehäuses 4 aufgenommen werden kann.

Nachdem die erste und zweite Klemme 55, 56 des Koniaktmechanismus5in rechteckige Bohrungen 46,47 eingesetzt sind, die in der Bodenplatte 41 des Untergehäuses 4 vorhanden sind, werden diese Klemmen an der Unterseite der Bodenplatte eingestemmt.

Dann wird die Wendelfeder 3 auf den Federhalter 57 des Kontaktmechanismus 5 und der Schalthebel 2 auf die Wendelfeder 3 so aufgesetzt, daß diese in der Nut 22 /u liegen kommt. Dann drückt der Vorsprung 23, der am oberen Ende der Nut 22 des Schalthebels 2 vorhanden ist, auf die Wendelfeder 3.

Zuletzt wird das Schaltergehäuse 1 mit das Unterge- f$ häuse 4 eingesetzt, wob-si Haltenuten 12, 13 mit Haltelappen 42, 43 zusammengreifen. Nun steht der Kopf 21 des Schalthebels 2 durch den Schlitz 11 nach außen vor.

Fig.5 zeigt im Schnitt den Druckknopfschalter im zusammengebauten Zustand.

Der Druckknopfschalter arbeitet folgendermaßen:
Wird der Kopf 21 des Schalthebels 2 niedergedrückt, wird die Wendelfeder 3 zusammengedrückt so daß die Druckkraft sich auf den Federhalter 57 überträgt und die Schenkel 51a des Stellhebels 51 nach unten gedrückt werden. Folglich übt der Stellhebel 51 eine Druckkraft auf die Platte 53c/ der Schaltfeder 53 aus. Jedoch wird die Schaltfeder 53 solange nicht in die Umkehrpoüition gebracht bis nicht die Druckkraft ein vorbestimmtes Kraftniveau übersteigt weil die Wendelfeder 3 komprimiert wird, um die Druckkraft zu absorbieren. Wenn nunmehr die Druckkraft am rückwärtigen Teil 51c/des Stellhebels 51 auf die Platte 53c/der Schallfeder 53 weiter ansteigt, bis sie groß genug ist dieses Kraftniveau zu überschreiten, um die Umkehrbewegung einzuleiten, »springt« die Schaltfeder 53, unter Abgabe des Klickgeräusches mn, wobei gleichzeitig durch die Hand der Bedienungsperson eine leichte Bev-.gung übertragen wird. Nun ist der bewegliche Kontakt 5Z mit dem Festkontakt 56 in Berührung gebracht und der Kontaktmechanismus 5 ist eingeschaltet

Wenn die Druckkraft des Schalthebels 2 schwächer wird, b: ginnt die Wendelfeder 3 sich auszudehnen. Jedoch wird die Schaltfeder 53 in der umgekehrten Stellung gehalten, bis die auf dem rückwärtigen Teil 51c/ des Stellhebels 51 aufliegende Kraft hinreichend geschwächt wird, um eine Rückkehr der Schdtfeder 53 in die Ruhestellung zu gestatten. Solange dies nicht der Fall ist, kann lediglich der Stellhebel 2 nach aufwärts gehen und er läßt die Ausdehnung der Wendelfeder 3 zu. Wenn jedoch die Druckkraft auf die Platte 53c/ sich hinreichend verringert und ein vorbestimmtes Kraftniveau unterschreitet, kehrt die Schaltfeder 53 in ihre ursprüngliche Sieiiung zurück, wobei sie ein Klickgeräusch abgibt. Hierdurch wird der bewegliche Kontakt 53c vom Festkontakt 566 wegbewegt, und der Kontaktmechanismus 5 in die Stellung »offen« überführt, welche Stellung durch eine auf die Hand der Bedienungsperson wirkende sanfte Bewegung des Kiickzustandes sich bemerkbarmacht.

Somit entspricht die Bewegung des Kont-jktmechanismus 5 in dem ersten Bewegungsbei ehh einer Hysteresis (Federwegchrakteristik), die auf die gemeinsame Wirkung der Wendelfeder 3 und der umkehrenden Schaltfeder 53 zurückgeht derart, daß die Stellung des Schalthebels in der Position, bei der der Kontaktmechanismus eingeschaltet wird, unterschiedlich ist von der Stellung, an der der Kontaktmechanismus ausgeschaltet wird. Diese Hysteresis wird durch eine ausgezogene V-nie in F i g. 6 dargestellt.

Wtiir. der Kontaktmechanismus 5 in der Stellung »Ein« bei niedergedrücktem Schalthebel, gehalten wird, ist das untere Ende 25 des Schalthebels 2 :n leichter Kontaktberührung mit der Oberfläche der Gummiplatte 7. Wird in dieser Lage der Schalthebel 2 weiter niedergedrückt ohne 'hn zu entlasten, drückt sein unteres Ende 25 kräftig auf die Gummiplatte 7 und deformiert sie, so daß hierdurch ein Niederdrücken des Schalthebels 2 gewährleistet ist. Nachdem er vollständig niedergedrückt ist, kommt der Stellvorsprung 24 in Kontaktberührung mit dem U-förmigen Bereich der beweglichen Blattfeder des Xontaktmechanismus 6, so daß der letztere in Bewegung versetzt wird. Folglich wird der bewegliche Kontakt, welcher am Ende dieser Blattfeder vorhanden ist, in Kontaktberührung mit einem Festkontakt gebracht, so daß der Kontaktmechanismus 6 in den

Zustand »ein« überführt wird. Wenn die relativ große, auf dem Schalthebel 2 liegende Kraft entlastet wird, bewegt sich der Schalthebe! 2 abwärts und entlastet die Gummiplatte 7, so daß der Stelivorsprung 24 den U-förmigen Bereich freigibt, und den Kontaktmechanismus 6 in den Zustand »aus« überführt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

10

20

25

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Druckknopfschalter mit einem verstellbaren Schalthebel, der auf eine im Schaltgehäuse vorhandene blattförmige, sich etwa parallel zur Verstellbewegung des Schalthebels erstreckende, an einer Halteplatte abgestützte bewegliche stromleitende als Umkehrfeder ausgebildete Schaltfeder über einen an der Halteplatte verschwenkbar abgestützten Stellhebel kraftschlüssig einwirkt, so daß durch die Schaltfeder seitlich der Verstellbewegung angeordnete Festkontaktklemmen der Halteplatte stromleitend kurzschließbar sind und der Schalthebel durch eine Wendelfeder gegen die Verstellrichtung belastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelfeder (3) als kraftschlüssiges Brückenglied zwischen einem Vorsprung (23) am gehäusweitig inneren £jde des Schalthebels (2) und einem etwa senkrecht zur Versteürichtung des Schalthebels (2) sich erstreckenden Schenkel (51ajdes Stellhebels

(51) angeordnet ist daß der Schenkel (5IaJ des Stellhebels (51) um einen, in den beiden Stirnwänden der rahmenförmigen Halteplatts (54) gelagerten Schaft

(52) vertikal verschwenkbar ist und daß der seitlich der Verstellbewegung angeordnete Festkontakt (56b) sich zwischen der Wendelfeder (3) und der Schaltfeder (53) befindet

2. Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Halteplatte (54) des Schaltergehäuses (1) eine durchgehende Öffnung aufweist und der Festkontakt (56/j^an einer der an der Halteplatte (54) befestigbaren Klemmen (55, 56) angebracht ist

3. Druckknopfschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Stellhebel (51) sich durch die durchgehende öffnung der Halteplatte (54) erstreckt

4. Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein plattenförmiges Lagerbauteil (7) aus Gummi o. dgl. in das Gehäuseunterteil (4) eingesetzt und durch das untere Ende (5Ia^ des Stellhebels (51) bei niedergedrücktem Schalthebel (2) kontaktiert ist.

5. Druckknopfschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil des Gehäuses (4) armartige Haltelappen (42, 43) aufweist, die an gegenüberliegenden Gehäusewänden nachgiebig anliegen.

50