DE29905431U1 - Electrical switch - Google Patents
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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit einer berührungslos arbeitenden Schaltsignalerzeugung. Insbesondere betrifft die Erfindung einen elektrischen Drucktastenschalter mit einem geführten Schaltorgan zum Darstellen unterschiedlicher Schalterstellungen und mit einer magnetosensitiven Schaltsignalerzeugungseinrichtung umfassend einen bezüglich der Bewegung des Schaltorgans ortsfest angeordneten magnetosensitiven Empfänger, der in einer solchen Ausrichtung zu einem Dauermagneten angeordnet ist, daß eine Betätigung des Schaltorgans zu unterschiedlichen, am Empfänger der Schaltsignalerzeugungseinrichtung ausgangsseitig abgreifbaren, den Schaltvorgang auslösenden Signalen führt.The invention relates to an electrical switch with a contactless switching signal generation. In particular, the invention relates to an electrical pushbutton switch with a guided switching element for representing different switch positions and with a magnetosensitive switching signal generation device comprising a magnetosensitive receiver which is arranged in a fixed position with respect to the movement of the switching element and which is arranged in such an orientation to a permanent magnet that actuation of the switching element leads to different signals which can be tapped off on the output side of the receiver of the switching signal generation device and which trigger the switching process.
Ein derartiger elektrischer Schalter ist beispielsweise aus der DE 41 26 345 C1 bekannt. Bei dem in diesem Dokument beschriebenen Schalter handelt es sich um einen Drucktastenschalter, dessen Schaltorgan in einem Gehäuse geführt ist. Das Schaltorgan wird in seiner einen Schaltstellung - der Aus-Stellung - durch die Kraft einer Feder gehalten. An dem Schaltorgan ist ein Dauermagnet befestigt, so daß dieser bei einer Betätigung des Schaltorgans mit bewegt wird. Fluchtend in magnetischer Längsrichtung des Magneten ist in dem Gehäuse ein magnetosensitiver Empfänger - ein HaII-IC - angeordnet. Mit seiner magnetischen Längsrichtung mit der magnetischen Längsachse des Dauermagnetes fluchtend ist in dem Gehäuse hinter dem HaII-IC ein weiterer als Abgleichmittel die-Such an electrical switch is known, for example, from DE 41 26 345 C1. The switch described in this document is a pushbutton switch whose switching element is housed in a housing. The switching element is held in one of its switching positions - the off position - by the force of a spring. A permanent magnet is attached to the switching element so that it is moved when the switching element is actuated. A magnetosensitive receiver - a Hal-IC - is arranged in the housing in alignment with the magnetic longitudinal direction of the magnet. With its magnetic longitudinal direction aligned with the magnetic longitudinal axis of the permanent magnet, another one is arranged in the housing behind the Hal-IC as an adjustment device.
nender Dauermagnet angeordnet. Beim Betätigen des Schaltorgans, wodurch dieses gegen die Kraft der Feder in das Schaltergehäuse eingedrückt wird, bewegt sich entsprechend der an dem Schaltorgan befestigte Dauermagnet auf den HaII-IC zu. Folglich ändert sich die von dem HaII-IC erfaßte Magnetfeldcharakteristik, so daß in Abhängigkeit von der Empfindlichkeit des HaII-ICs ausgangsseitig an diesem bei einer bestimmten Positionierung des beweglichen Dauermagneten zu dem HaII-IC eine Signaländerung abgreifbar ist. Diese Signaländerung kann von einer nachgeordneten Prozessoreinheit zum Ansteuern unterschiedlicher Aktoren als &iacgr;&ogr; Schaltsignal ausgewertet werden. Nach einem Loslassen des Drucktastenschalters wird dieser durch die Federkraft selbsttätig in seine Aus-Stellung gebracht.permanent magnet is arranged. When the switching element is actuated, whereby it is pressed into the switch housing against the force of the spring, the permanent magnet attached to the switching element moves towards the HaII-IC. As a result, the magnetic field characteristics detected by the HaII-IC change, so that depending on the sensitivity of the HaII-IC, a signal change can be picked up on the output side of the HaII-IC when the movable permanent magnet is positioned in a certain way relative to the HaII-IC. This signal change can be evaluated as a switching signal by a downstream processor unit for controlling different actuators. After the push-button switch is released, it is automatically brought into its off position by the spring force.
Ein weiterer elektrischer Schalter mit einer berührungslosen Schaltsignalerzeugung ist aus der DE 43 28 427 A1 bekannt. Das Schaltorgan dieses Schalters ist schwenkbar in einem Schaltergehäuse gelagert. Dem Schaltorgan ist ebenfalls ein Dauermagnet zugeordnet, der mit mehreren magnetosensitiven Empfängern zusammenwirkt, so daß mit diesem Schalter in mehreren Stellungen Schaltsignale erzeugt werden können. Zum Erreichen der vorgesehenen Schaltpositionen ist das Schaltorgan mit einem rastenden Stößel in einer Schaltkulisse geführt.Another electrical switch with contactless switching signal generation is known from DE 43 28 427 A1. The switching element of this switch is pivotably mounted in a switch housing. The switching element is also assigned a permanent magnet, which interacts with several magneto-sensitive receivers, so that switching signals can be generated with this switch in several positions. To reach the intended switching positions, the switching element is guided with a locking plunger in a switching gate.
Die sich aus einer berührungslosen Schaltsignalerzeugung ergebenden Vorteile sind bekannt und bedürfen daher in diesem Zusammenhang keiner weiteren Darlegung. Diese bekannten elektrischen Schalter werden aufgrund der berührungslosen Schaltsignalerzeugung bevorzugt dann eingesetzt, wenn die Schalthäufigkeit des Schalters hoch ist. Auch wenn durch die berührungslose Schaltsignalerzeugung die Schaltsicherheit erhöht und auch ein Verschleiß von Kontakten gegenüber herkömmlichen Schaltern vermieden ist, unterliegen die mechanischen Komponenten derartiger Schalter, etwa Federn, Rastelemente, Führungskulissen nach wie vor einem mechanischen Verschleiß.The advantages resulting from contactless switching signal generation are known and therefore do not require any further explanation in this context. Due to the contactless switching signal generation, these known electrical switches are preferably used when the switching frequency of the switch is high. Even if the contactless switching signal generation increases switching reliability and also avoids wear on contacts compared to conventional switches, the mechanical components of such switches, such as springs, locking elements, guide slots, are still subject to mechanical wear.
Aus der DE 40 35 011 C2 ist ein berührungslos arbeitendes Rastwerk für einen elektrischen Drehschalter bekannt geworden, der durch Ausnutzung magnetischer Kräfte eine berührungslose Schalthaptik erzeugt. Dem drehbaren Schaltorgan ist ein Rastmagnetring zugeordnet, welcher in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende magnetische Pole wechselnderFrom DE 40 35 011 C2, a contactless locking mechanism for an electrical rotary switch is known, which generates a contactless switching feel by utilizing magnetic forces. The rotating switching element is assigned a locking magnet ring, which has successive magnetic poles of alternating magnetic field in the circumferential direction.
Polarität besitzt. Zusammenwirkend mit diesem Rastmagnetring ist ein weichmagnetischer konzentrisch zu dem Rastmagnetring angeordneter Weicheisenring vorgesehen, der nach innen zum Rastmagnetring weisende Radialfortsätze aufweist. Die Zahl der in dem Rastmagnetring ange-5 ordneten Magnetpole entspricht der Zahl der Radialfortsätze des Weicheisenringes. In den Schalterstellungen, in denen jeweils radial miteinander fluchtend eine Pollage des Rastmagnetringes mit einem Radialfortsatz angeordnet ist, ist eine Stellung durch die zwischen den Magnetpolen des Rastmagnetringes und den Fortsätzen des Weicheisenringes wirkendenpolarity. In conjunction with this locking magnet ring, a soft-magnetic soft iron ring is provided, which is arranged concentrically to the locking magnet ring and has radial extensions pointing inwards towards the locking magnet ring. The number of magnetic poles arranged in the locking magnet ring corresponds to the number of radial extensions of the soft iron ring. In the switch positions in which a pole position of the locking magnet ring is arranged with a radial extension in radial alignment with one another, a position is determined by the forces acting between the magnetic poles of the locking magnet ring and the extensions of the soft iron ring.
&iacgr;&ogr; Kräfte fixiert. Die in diesem Dokument beschriebene berührungslos wirkende Haptik des Drehschalters wirkt insbesondere dadurch, daß zwischen den Radialfortsätzen bzw. zwischen den einzelnen Polaritäten des Rastmagnetringes jeweils gewisse Abstände vorgesehen sind. Eine solche Anordnung eignet sich jedoch nur bedingt für eine Ausrüstung von Schaltern, die axial bewegt werden, wie beispielsweise Drucktastenschalter. Insbesondere wenn diese als Ein-Aus-Schalter mit nur einem sehr geringen axialen Hub ausgestaltet sein sollen, ist ein solches aus diesem Dokument beschriebenes Rastwerk nicht einsetzbar.&iacgr;&ogr; forces. The contactless haptics of the rotary switch described in this document work in particular because certain distances are provided between the radial extensions or between the individual polarities of the locking magnet ring. However, such an arrangement is only partially suitable for equipping switches that are moved axially, such as pushbutton switches. In particular, if these are to be designed as on-off switches with only a very small axial stroke, such a locking mechanism as described in this document cannot be used.
Gerade bei Drucktastenschaltern mit nur einem sehr geringen Schalthub ist der Einsatz einer magnetoelektrische Siganlerzeugungseinrichtung im Hinblick auf eine eindeutige und sichere Schaltsignalerzeugung wegen des nur geringen Schalthubes nicht unproblematisch.Especially with pushbutton switches with only a very small switching stroke, the use of a magnetoelectric signal generation device is not without problems with regard to clear and reliable switching signal generation due to the small switching stroke.
Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen eingangs genannten elektrischen Drucktastenschalter dergestalt weiterzubilden, daß dieser nicht nur mit einer berührungslos arbeitenden Haptik ausgerüstet ist, ohne daß dadurch dessen benötigte Einbautiefe vergrößert ist, sondern der ebenfalls eine verbesserte Schaltssignalcharakteristik aufweist.Based on this discussed prior art, the invention is therefore based on the task of further developing a generic electrical pushbutton switch of the type mentioned at the beginning in such a way that it is not only equipped with a contactless haptic function without increasing the required installation depth, but also has an improved switching signal characteristic.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Drucktastenschalter ein bezüglich des Schaltorgans ortsfest angeordnetes, ferromagnetische Eigenschaften aufweisendes Schalterbauteil zugeordnet ist, welches dergestalt zu dem Dauermagneten angeordnet ist, daß durch die zwischen dem Dauermagneten und dem ferromagnetische Eigenschaften aufweisenden Schalterbauteil wirkenden magnetischen Kräfte das Schaltorgan in einer Schaltstellung fixiert ist.This object is achieved according to the invention in that the pushbutton switch is assigned a switch component which is arranged in a fixed position with respect to the switching element and has ferromagnetic properties, which is arranged in relation to the permanent magnet in such a way that the switching element is fixed in a switching position by the magnetic forces acting between the permanent magnet and the switch component which has ferromagnetic properties.
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Der erfindungsgemäße elektrische Schalter sieht vor, daß der für die Schaltsignalerzeugung vorgesehene Dauermagnet nicht nur zur Schaltsignalerzeugung sondern ebenfalls zum Erzeugen der für das Schaltorgan vorgesehenen Stellkräfte bestimmt ist. Zu diesem Zweck wirkt der Dauermagnet mit einem weiteren Magneten oder mit einem ferromagnetische Eigenschaften aufweisenden Schalterbauteil vorzugsweise zusammen, durch welches Zusammenwirken das Schaltorgan in einer Schalterstellung, beispielsweise seiner AUS-Stellung fixiert ist.The electrical switch according to the invention provides that the permanent magnet intended for generating the switching signal is not only intended for generating the switching signal but also for generating the actuating forces intended for the switching element. For this purpose, the permanent magnet preferably works together with another magnet or with a switch component having ferromagnetic properties, through which interaction the switching element is fixed in a switch position, for example its OFF position.
Das Schaltorgan ist nur gegen die magnetische Haltekraft zwischen dem Dauermagneten und dem mit diesen zusammenwirkenden magnetischen oder ferromagnetischen Schalterbauteil betätigbar. Wird das Schaltorgan nach einer Betätigung losgelassen, kann die magnetische Anziehungskraft zwischen den beiden Elementen bewirken, daß das Schaltorgan selbsttätig wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Auf einen Einsatz von Rückstellfedern, Rasten oder dergleichen kann daher bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Schalter verzichtet werden. Vorteilhaft ist femer, daß durch das Zusammenwirken des Dauermagneten mit einem magnetische oder ferromagnetische Eigenschaften aufweisenden Schalterbauteil sich auch die Konfigurierung des Magnetfeldes des Dauermagneten bei einer Betätigung des Schaltorgans ändert. Diese Magnetfeldänderung führt bei dem magnetosensitiven Empfänger zu einem vergrößerten, auswertbaren magnetischen Signalhub verglichen mit solchen Schaltern, deren Dauermagnete nicht mit einem magnetische oder ferromagnetische Eigenschaften aufweisenden Schalterbauteil in der erfindungsgemäßen Anordnung zusammenwirken.The switching element can only be actuated against the magnetic holding force between the permanent magnet and the magnetic or ferromagnetic switch component that interacts with it. If the switching element is released after actuation, the magnetic attraction force between the two elements can cause the switching element to automatically return to its starting position. The use of return springs, catches or the like can therefore be dispensed with in the electrical switch according to the invention. It is also advantageous that the interaction of the permanent magnet with a switch component that has magnetic or ferromagnetic properties also changes the configuration of the magnetic field of the permanent magnet when the switching element is actuated. This change in the magnetic field leads to an increased, evaluable magnetic signal stroke in the magnetosensitive receiver compared to switches whose permanent magnets do not interact with a switch component that has magnetic or ferromagnetic properties in the arrangement according to the invention.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das ferromagnetische Eigenschaften aufweisende Schalterbauteil ein Abschluß des Drucktastenschalters in einer seiner beiden Bewegungsrichtungen. Ist gewünscht, daß der Drucktastenschalter in seiner höheren Stellung fixiert sein soll, bildet das ferromagnetische Schalterbauteil zweckmäßigerweise den bedienseitigen Abschluß und weist eine konzentrische Öffnung auf, durch die das Schaltorgan hindurchgreift. Der an dem Schaltorgan angeordnete Dauermagnet liegt dann in dieser Schalterstellung an der den Abschluß des Schalters bildenden Scheibe an und kann durch Überwinden der Ma-In a preferred embodiment, the switch component having ferromagnetic properties is a closure of the pushbutton switch in one of its two directions of movement. If it is desired that the pushbutton switch should be fixed in its higher position, the ferromagnetic switch component expediently forms the closure on the operator side and has a concentric opening through which the switching element passes. The permanent magnet arranged on the switching element then rests in this switch position on the disk forming the closure of the switch and can be moved by overcoming the ma-
gnetschlußkraft in seine andere Schalterstellung eingedrückt werden. Entsprechend kann ebenfalls vorgesehen sein, die andere Schalterstellung zu fixieren.magnetic closing force into its other switch position. Accordingly, it can also be provided to fix the other switch position.
In einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Dauermagnet an dem Schaltorgan angeordnet ist. Folglich wird der Dauermagnet bei einer Betätigung des Schaltorgans mitbewegt. Da erfindungsgemäß der Dauermagnet mit einem magnetische oder ferromagnetische Eigenschaften aufweisenden Schalterbauteil zusammenwirkt, ist bei einer solchenIn one embodiment, it is provided that the permanent magnet is arranged on the switching element. Consequently, the permanent magnet is moved when the switching element is actuated. Since, according to the invention, the permanent magnet cooperates with a switch component having magnetic or ferromagnetic properties, in such a
&iacgr;&ogr; Schalteranordnung bei dem magnetosensitiven Empfänger ein hoher magnetischer Signalhub feststellbar. In vorteilhafter Weise ist ein derartiger elektrischer Schalter so ausgebildet, daß eine gedachte, die Pole des Dauermagneten verbindende Linie etwa rechtwinklig zur Mittellinie des Erfassungskegels des Empfängers angeordnet ist und daß die Mittellinie des Erfassungskegels des Empfängers in einer Ebene parallel zur Ebene des magnetische oder ferromagnetische Eigenschaften aufweisenden Schalterbauteils angeordnet ist.Î Switch arrangement in the magnetosensitive receiver, a high magnetic signal swing can be detected. Such an electrical switch is advantageously designed in such a way that an imaginary line connecting the poles of the permanent magnet is arranged approximately at right angles to the center line of the detection cone of the receiver and that the center line of the detection cone of the receiver is arranged in a plane parallel to the plane of the switch component having magnetic or ferromagnetic properties.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß als mit dem Dauermagneten zusammenwirkendes ferromagnetische Eigenschaften aufweisendes Schalterbauteil eine den Schalter oberseitig abschließende Scheibe vorgesehen ist. Folglich braucht zum Abschluß des Schalters keine weitere Abdeckung vorgesehen zu sein.In a particularly simple embodiment, a disk is provided as a switch component having ferromagnetic properties that interacts with the permanent magnet and closes off the top of the switch. Consequently, no further cover needs to be provided to close off the switch.
Dem elektrischen Schalter können weitere magnetische oder ferromagnetische Eigenschaften aufweisende Schalterbauteile zugeordnet sein, mit denen der Dauermagnet zusammenwirkt. Es ist dann möglich, das Schaltorgan in zwei oder mehr Schaltstellungen zu fixieren oder eine magnetische Führung bereitzustellen.The electrical switch can be assigned additional switching components with magnetic or ferromagnetic properties, with which the permanent magnet interacts. It is then possible to fix the switching element in two or more switching positions or to provide a magnetic guide.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Dauermagnet ortsfest im Schaltergehäuse angeordnet ist und daß zur Erzielung eines magnetischen Signalhubes bei dem magnetosensitiven Empfänger in der einen Schalterstellung das Magnetfeld des Dauermagneten von dem Empfänger abgeschirmt ist und daß in der anderen Schalterstellung der Empfänger von dem Magnetfeld des Dauermagneten beaufschlagt ist. Bei einer solchen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die magnetische Längsachse des Dauermagneten und die Mittellinie des ErfassungskegelsIn a further embodiment, it is provided that the permanent magnet is arranged in a fixed position in the switch housing and that in order to achieve a magnetic signal stroke in the magnetosensitive receiver, in one switch position the magnetic field of the permanent magnet is shielded from the receiver and that in the other switch position the receiver is exposed to the magnetic field of the permanent magnet. In such an embodiment, it can be provided that the magnetic longitudinal axis of the permanent magnet and the center line of the detection cone
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des Empfängers im wesentlichen miteinander fluchtend angeordnet sind. Als Mittel zum Herbeiführen einer solchen Abschirmung kann ein mit zumindest einem Schenkel zwischen den Dauermagneten und den Empfänger reichendes ferromagnetisches Flußleitstück vorgesehen sein.of the receiver are arranged essentially in alignment with one another. As a means for bringing about such shielding, a ferromagnetic flux guide piece with at least one leg extending between the permanent magnets and the receiver can be provided.
Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Bestandteil der übrigen Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further refinements and developments of the invention are part of the remaining subclaims and the following description of two embodiments with reference to the attached figures. They show:
Fig. 1a: Einen schematisierten Querschnitt durch einen elektrischen Drucktastenschalter in einer ersten Schalterstellung, Fig. 1a: A schematic cross-section through an electrical pushbutton switch in a first switch position,
Fig. 1b: der Drucktastenschalter der Figur 1a in seiner zweiten Schalterstellung, Fig. 1b: the push button switch of Figure 1a in its second switch position,
Fig. 2a: ein weiterer elektrischer Drucktastenschalter in seiner ersten Schalterstellung in einem schematisierten Querschnitt, Fig. 2a: another electrical pushbutton switch in its first switch position in a schematic cross-section,
Fig. 2b: der Drucktastenschalter der Figur 2a in seiner zweiten Fig. 2b: the push button switch of Figure 2a in its second
Schalterstellung,Switch position,
Fig. 3a: ein weiterer elektrischer Drucktastenschalter in seiner ersten Schalterstellung in einem schematisierten Längsschnitt und Fig. 3a: another electrical pushbutton switch in its first switch position in a schematic longitudinal section and
Fig. 3b: der Drucktastenschalter der Figur 3a in seiner zweiten Schalterstellung. Fig. 3b: the push button switch of figure 3a in its second switch position.
Ein Drucktastenschalter 1 besteht aus einem Schaltergehäuse 2 und einem beweglichen Taster 3. Der Taster 3 ist in einer ferromagnetische Eigenschaften aufweisenden Abdeckscheibe 4 gelagert, so daß der Taster 3 in vertikaler Richtung bewegbar ist. Die Abdeckscheibe 4 ist in die Seitenwände des Schaltergehäuses 2 eingesetzt. An einer Seitenwand des Schaltergehäuses 2 ist ein auf einer Leiterplatte 5 befindlicher HaII-IC 6 angeordnet. Die Haupterfassungsrichtung des HaII-ICs 6 ist in das Innere des Schaltergehäuses 2 gerichtet. Der Taster 3 besteht im wesentlichen aus einem pilzförmigen Kopf 7, an dem unterseitig ein zylindrischer Schaftabschnitt 8 angeformt ist. Der Schaftabschnitt 8 wird unterseitigA pushbutton switch 1 consists of a switch housing 2 and a movable button 3. The button 3 is mounted in a cover plate 4 with ferromagnetic properties, so that the button 3 can be moved in the vertical direction. The cover plate 4 is inserted into the side walls of the switch housing 2. A Hal-IC 6 located on a circuit board 5 is arranged on a side wall of the switch housing 2. The main detection direction of the Hal-IC 6 is directed into the interior of the switch housing 2. The button 3 consists essentially of a mushroom-shaped head 7, on the underside of which a cylindrical shaft section 8 is formed. The shaft section 8 is
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durch einen Halteflansch 9 begrenzt. Der Halteflansch 9 dient zum Halten eines als Dauermagneten ausgebildeten Ringmagneten 10, dessen magnetische Längsachse im wesentlichen der Bewegungsachse des Tasters 3 entspricht. Der HaII-IC 6 ist bezüglich des Ringmagneten 10 dergestalt angeordnet, daß das von dem Ringmagneten 10 ausgehende Magnetfeld von dem HaII-ICs 6 erfaßbar ist. Die Mittellinie des Erfassungskegels des HaII-ICs 6 ist in dem in Figur 1 dargestellten Drucktastenschalter 1 etwa senkrecht zur magnetischen Längsachse des Ringmagneten 10 ausgerichtet. limited by a holding flange 9. The holding flange 9 serves to hold a ring magnet 10 designed as a permanent magnet, the magnetic longitudinal axis of which essentially corresponds to the axis of movement of the button 3. The Hall IC 6 is arranged with respect to the ring magnet 10 in such a way that the magnetic field emanating from the ring magnet 10 can be detected by the Hall IC 6. The center line of the detection cone of the Hall IC 6 is aligned approximately perpendicular to the magnetic longitudinal axis of the ring magnet 10 in the pushbutton switch 1 shown in Figure 1.
Der Drucktastenschalter 1 ist in Figur 1a in seiner einen Schalterstellung der AUS-Stellung - dargestellt. In dieser Stellung liegt der Ringmagnet 10 mit seiner oberen Stirnseite an der Innenseite der Abdeckscheibe 4 an, wodurch der Taster 3 entsprechend in dieser Position gehalten wird. Zum Betätigen des Drucktastenschalters 1 durch Herabdrücken des Tasters 3 müssen die magnetischen Haltekräfte zwischen dem Ringmagneten 10 und der Abdeckscheibe 4 zum Lösen des Ringmagneten 10 überwunden werden. Das Lösen des Ringmagneten 10 von der ferromagnetischen Abdeckscheibe 4 bewirkt eine Änderung des magnetischen Widerstandes, wodurch im Erfassungskegel des HaII-ICs 6 eine Änderung des Magnetfeldes bereits nach einer minimalen Bewegungsstrecke des Tasters 3 stattfindet. Diese Magnetfeldänderung, von dem HaII-IC auch als magnetischer Signalhub erfaßbar, führt zu einer Änderung des Ausgangssignals des HaII-ICs 6. Diese Signaländerung ist ein Schaltsignal, mit dem die durch Betätigen des Drucktastenschalters 1 gewünschte Aktion auslösbar ist. Der mit einem Finger betätigte Drucktastenschalter 1 mit dem in das Schaltergehäuse 2 eingedrückten Taster 3 ist in Figur 1b dargestellt. Nach einem Loslassen des Tasters 3 erfolgt seine selbsttätige Rückstellung durch die zwischen dem Ringmagneten 10 und der Abdeckscheibe 4 wirkenden Anziehungskräfte.The pushbutton switch 1 is shown in Figure 1a in one of its switch positions - the OFF position. In this position, the ring magnet 10 rests with its upper face on the inside of the cover plate 4, whereby the button 3 is held in this position. To operate the pushbutton switch 1 by pressing down the button 3, the magnetic holding forces between the ring magnet 10 and the cover plate 4 must be overcome to release the ring magnet 10. Releasing the ring magnet 10 from the ferromagnetic cover plate 4 causes a change in the magnetic resistance, whereby a change in the magnetic field takes place in the detection cone of the Hal-IC 6 after a minimal movement of the button 3. This change in the magnetic field, which can also be detected by the Hal-IC as a magnetic signal change, leads to a change in the output signal of the Hal-IC 6. This signal change is a switching signal with which the desired action can be triggered by pressing the push-button switch 1. The push-button switch 1, which is operated with a finger and has the button 3 pressed into the switch housing 2, is shown in Figure 1b. After the button 3 is released, it is automatically reset by the attractive forces acting between the ring magnet 10 and the cover plate 4.
In Figur 2a ist ein weiterer Drucktastenschalter 11 in seiner einen Schalterstellung - seiner AUS-Stellung - dargestellt. Der Drucktastenschalter 11 ist ähnlich aufgebaut, wie der in den Figuren 1a und 1b gezeigte Drucktastenschalter 1. Innerhalb des Schaltergehäuses 12 ist auf einer Leiterplatte 13 ein HaII-IC 14 angeordnet, dessen Erfassungskegel in den Innenraum des Schaltergehäuses 12 gerichtet ist. Der Drucktastenschalter 11 weist ebenfalls einen Taster 15 mit einem pilzförmigen Kopf 16 auf.In Figure 2a, another pushbutton switch 11 is shown in one of its switch positions - its OFF position. The pushbutton switch 11 is constructed in a similar way to the pushbutton switch 1 shown in Figures 1a and 1b. A Hal-IC 14 is arranged on a circuit board 13 inside the switch housing 12, the detection cone of which is directed into the interior of the switch housing 12. The pushbutton switch 11 also has a button 15 with a mushroom-shaped head 16.
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Unterseitig an dem Kopf 16 ist ein ringförmiger Zylinderabschnitt 17 angeformt, der unterseitig durch ein im Querschnitt U-förmig ausgebildetes magnetisches Flußleitstück 18 verschlossen ist. Durch das Flußleitstück 18 abgeschirmt ist innerhalb der U-förmigen Ausnehmung des Flußleit-Stückes 18 ein Dauermagnet 19 angeordnet, dessen magnetische Achse etwa mit der Mittellinie des Erfassungskegels des HaII-ICs 14 fluchtet. Der Dauermagnet 19 ist über einen in den Figuren 2a und 2b nicht gezeigten Steg ortsfest bezüglich des beweglichen Tasters 15 an der Innenseite des Schaltergehäuses 12 befestigt. In der in Figur 2a gezeigten AUS-StellungAn annular cylinder section 17 is formed on the underside of the head 16, which is closed on the underside by a magnetic flux guide piece 18 with a U-shaped cross-section. Shielded by the flux guide piece 18, a permanent magnet 19 is arranged within the U-shaped recess of the flux guide piece 18, the magnetic axis of which is approximately aligned with the center line of the detection cone of the Hal-IC 14. The permanent magnet 19 is fixed in place with respect to the movable button 15 on the inside of the switch housing 12 via a web (not shown in Figures 2a and 2b). In the OFF position shown in Figure 2a
&iacgr;&ogr; des Drucktastenschalters 11 ist der HaII-IC 14 von dem Magnetfeld des Dauermagneten 19 durch das Flußleitstück 18 abgeschirmt.Î of the push button switch 11, the Hall IC 14 is shielded from the magnetic field of the permanent magnet 19 by the flux guide 18.
Bei einer Betätigung des Drucktastenschalters 11 muß zunächst die Haltekraft zwischen dem Magneten 19 und dem Flußleitstück 18 überwunden werden, bevor der Taster 15 zusammen mit dem Flußleitstück 18 in vertikaler Richtung nach unten in das Schaltergehäuse 12 hinein bewegbar ist. Durch Herabbewegen des Tasters 15 wird das Flußleitstück 18 von dem Magneten 19 gelöst und nach unten weg bewegt, so daß nunmehr der HaII-IC 14 von dem von dem Dauermagneten 19 ausgehenden Magnetfeld beaufschlagt wird. Dieser magnetische Signalhub erzeugt eine Änderung des Ausgangssignales des HaII-ICs 14, so daß die bei Betätigung des Drucktastenschalters 11 gewünschte Aktion ausgelöst werden kann. Die zweite Schalterstellung - die EIN-Stellung - des Drucktastenschalters 11 ist in Figur 2b dargestellt. Nach einem Loslassen des Tasters 15 erfolgt seine Rückstellung in die in Figur 2a gezeigte Stellung durch die magnetischen Anziehungskräfte zwischen dem Dauermagneten 19 und dem Flußleitstück 18.When the push button switch 11 is operated, the holding force between the magnet 19 and the flux guide 18 must first be overcome before the button 15 together with the flux guide 18 can be moved vertically downwards into the switch housing 12. By moving the button 15 downwards, the flux guide 18 is released from the magnet 19 and moved downwards so that the Hall IC 14 is now exposed to the magnetic field emanating from the permanent magnet 19. This magnetic signal stroke produces a change in the output signal of the Hall IC 14 so that the desired action can be triggered when the push button switch 11 is operated. The second switch position - the ON position - of the push button switch 11 is shown in Figure 2b. After the button 15 is released, it is returned to the position shown in Figure 2a by the magnetic attraction forces between the permanent magnet 19 and the flux guide 18.
Die Figuren 3a und 3b zeigen einen weiteren elektrischen Drucktastenschalter 20, der entsprechend dem Drucktastenschalter 1 aufgebaut ist, jedoch im Gegensatz zu diesem ein angelenktes schwenkbares Schaltorgan 21 aufweist. Das Schaltorgan 21 ist in einem Wippenlager 22, welches an dem Gehäuse 23 des Drucktastenschalters 20 befestigt ist, schwenkbar angelenkt. Die resultierende Bewegung des an dem Schaltorgan 21 angeordneten Dauermagneten 24 vollzieht sich somit auf einem Kreisbahnabschnitt, was jedoch im Bezug auf die erfindungswesentlichen Eigenschaften - Fixierung des Schaltorgans 21 in der einen Schalterstellung durch das Zusammenwirken des Dauermagneten 24 mit einer Ab-Figures 3a and 3b show another electrical push-button switch 20, which is constructed in the same way as push-button switch 1, but in contrast to the latter has a hinged, pivotable switching element 21. The switching element 21 is pivotably hinged in a rocker bearing 22, which is attached to the housing 23 of the push-button switch 20. The resulting movement of the permanent magnet 24 arranged on the switching element 21 thus takes place on a circular path section, which, however, is not important in relation to the properties essential to the invention - fixing of the switching element 21 in one switch position through the interaction of the permanent magnet 24 with a
deckscheibe 25 und der präziseren Signalerfassung durch einen HaII-IC 26 - ohne Nachteile ist.cover plate 25 and the more precise signal detection by a Hal-IC 26 - without any disadvantages.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß ein als Wippe ausgestalteter Drucktastenschalter entsprechend dem Drucktastenschalter 20 unter Einsatz eines magnetischen Flußleitstückes gemäß dem Drucktastenschalter 11 der Figuren 2a und 2b ausgestaltet ist.In a further embodiment, it is provided that a push-button switch designed as a rocker is designed in accordance with the push-button switch 20 using a magnetic flux guide piece in accordance with the push-button switch 11 of Figures 2a and 2b.
Aus der Beschreibung der beiden Ausführungsbeispiele wird deutlich, daß &iacgr;&ogr; bei den beschriebenen Drucktastenschaltern ein Verschleiß mechanischer Stellelemente nicht vorkommt. Folglich können derartige elektrische Schalter sehr hohen Schaltbelastungen ausgesetzt werden, ohne daß zu befürchten ist, daß diese vorzeitig verschleißen. Ebenfalls wird aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele deutlich, daß für den benötigten Schalthub zum Erzeugen eines ausreichenden, von dem magnetosensitiven Empfänger erfaßbaren magnetischen Signalhubs nur sehr geringe Schalthübe bzw. Schaltwege benötigt werden. Folglich können derartige Schalter sehr gering dimensioniert ausgebildet sein.From the description of the two exemplary embodiments it is clear that &iacgr;&ogr; wear of mechanical actuating elements does not occur in the pushbutton switches described. Consequently, such electrical switches can be subjected to very high switching loads without there being any fear that they will wear out prematurely. It is also clear from the description of the exemplary embodiments that only very small switching strokes or switching paths are required for the switching stroke required to generate a sufficient magnetic signal stroke that can be detected by the magnetosensitive receiver. Consequently, such switches can be designed to be very small.
-10-Zusammenstellung der Bezugszeichen -10- List of reference symbols
Claims (8)
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|---|---|
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045125A1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | H.O. Vuolas Oy | Non-locking switch |
| DE10241642A1 (en) * | 2002-09-05 | 2004-03-18 | Ing. Wolfgang Schäfer GmbH Elektrotechnik + Maschinenbau | Touch device for signal production for operating electrical devices, comprises movable element held in a recess by magnetic forces and is made of permanent magnetic material |
| FR2846782A1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-05-07 | L Hocine Ifrek | Video game control device, has computer which determines user demand from button position in cylinder |
| FR2886759A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-08 | Schneider Electric Ind Sas | DEVICE FOR SWITCHING AN ELECTRIC CIRCUIT USING A MOBILE TORIC MAGNET |
| FR2886758A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-08 | Schneider Electric Ind Sas | Electric circuit switching device for use as e.g. push button, has permanent magnets oppositely disposed and presenting radial symmetry, where one magnet is integrated in translation to actuating button |
| ITMI20082027A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-15 | Franco Frazza | ELECTRIC GENERATOR |
| WO2010055045A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Franco Frazza | Electrical generator of pushbutton type |
| US20150091679A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Contelec Ag | Contactless switch |
| DE102014002030A1 (en) | 2014-02-13 | 2015-08-13 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Haptic-generating device, in particular for an electrical switch and electrical switch with a haptic-generating device |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1900265U (en) | 1964-01-07 | 1964-09-10 | Walter Wilhelms | CONTACTLESS SWITCH. |
| US4453148A (en) | 1983-02-24 | 1984-06-05 | Norakidze Georgy G | Key switch |
| DE3800759A1 (en) | 1987-01-15 | 1988-07-28 | Toecksfors Verkstads Ab | ELECTRONIC SWITCH |
| DE3209897C2 (en) | 1982-03-18 | 1991-01-10 | Franz Kirsten Elektrotechnische Spezialfabrik, 6530 Bingen, De | |
| DE4126345C1 (en) | 1991-08-09 | 1992-10-29 | Leopold Kostal Gmbh & Co Kg, 5880 Luedenscheid, De | Electric switch suitable for motor vehicle e.g. throttle flap, steering column or drive - assigns permanent magnets of same polarity to both ends of Hall element, one magnet being connected to adjustable actuator and other adjustable for balancing control |
| DE4230950C1 (en) | 1992-09-16 | 1993-09-23 | Peter 83620 Feldkirchen-Westerham De Ludwig | Electromagnetic pushbutton switch with variable restoring force - has coil with permanent-magnet core which doubles as sensor of movement or position of button and as actuator for additional movement dependent on switching function |
| DE4035011C2 (en) | 1990-11-03 | 1994-10-20 | Ebe Elektro Bau Elemente Gmbh | Latching mechanism, especially for tap changers |
| DE4328427A1 (en) | 1993-08-24 | 1995-03-02 | Teves Gmbh Alfred | Switch with Hall chip |
-
1999
- 1999-03-24 DE DE29905431U patent/DE29905431U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1900265U (en) | 1964-01-07 | 1964-09-10 | Walter Wilhelms | CONTACTLESS SWITCH. |
| DE3209897C2 (en) | 1982-03-18 | 1991-01-10 | Franz Kirsten Elektrotechnische Spezialfabrik, 6530 Bingen, De | |
| US4453148A (en) | 1983-02-24 | 1984-06-05 | Norakidze Georgy G | Key switch |
| DE3800759A1 (en) | 1987-01-15 | 1988-07-28 | Toecksfors Verkstads Ab | ELECTRONIC SWITCH |
| DE4035011C2 (en) | 1990-11-03 | 1994-10-20 | Ebe Elektro Bau Elemente Gmbh | Latching mechanism, especially for tap changers |
| DE4126345C1 (en) | 1991-08-09 | 1992-10-29 | Leopold Kostal Gmbh & Co Kg, 5880 Luedenscheid, De | Electric switch suitable for motor vehicle e.g. throttle flap, steering column or drive - assigns permanent magnets of same polarity to both ends of Hall element, one magnet being connected to adjustable actuator and other adjustable for balancing control |
| DE4230950C1 (en) | 1992-09-16 | 1993-09-23 | Peter 83620 Feldkirchen-Westerham De Ludwig | Electromagnetic pushbutton switch with variable restoring force - has coil with permanent-magnet core which doubles as sensor of movement or position of button and as actuator for additional movement dependent on switching function |
| DE4328427A1 (en) | 1993-08-24 | 1995-03-02 | Teves Gmbh Alfred | Switch with Hall chip |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001045125A1 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | H.O. Vuolas Oy | Non-locking switch |
| DE10241642A1 (en) * | 2002-09-05 | 2004-03-18 | Ing. Wolfgang Schäfer GmbH Elektrotechnik + Maschinenbau | Touch device for signal production for operating electrical devices, comprises movable element held in a recess by magnetic forces and is made of permanent magnetic material |
| FR2846782A1 (en) * | 2002-11-06 | 2004-05-07 | L Hocine Ifrek | Video game control device, has computer which determines user demand from button position in cylinder |
| FR2886759A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-08 | Schneider Electric Ind Sas | DEVICE FOR SWITCHING AN ELECTRIC CIRCUIT USING A MOBILE TORIC MAGNET |
| FR2886758A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-08 | Schneider Electric Ind Sas | Electric circuit switching device for use as e.g. push button, has permanent magnets oppositely disposed and presenting radial symmetry, where one magnet is integrated in translation to actuating button |
| WO2006131502A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Schneider Electric Industries Sas | Electric circuit switching device using a movable toroidal magnet |
| ITMI20082027A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-15 | Franco Frazza | ELECTRIC GENERATOR |
| WO2010055045A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Franco Frazza | Electrical generator of pushbutton type |
| US20150091679A1 (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-02 | Contelec Ag | Contactless switch |
| US9318280B2 (en) * | 2013-09-27 | 2016-04-19 | Contelec Ag | Contactless switch |
| EP2854296B1 (en) * | 2013-09-27 | 2017-12-13 | Contelec AG | Contactless switch |
| DE102014002030A1 (en) | 2014-02-13 | 2015-08-13 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Haptic-generating device, in particular for an electrical switch and electrical switch with a haptic-generating device |
| DE102014002030B4 (en) * | 2014-02-13 | 2020-02-27 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Haptic generating device, in particular for an electrical switch and electrical switch with a haptic generating device |
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