DE4202309A1 - Mikroschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikroschalter mit den im Ober­ begriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

In elektronischen Schaltungen werden häufig Mikroschalter verwendet, welche zusammen mit den sonstigen Schaltungsele­ menten, wie Halbleiterbauelementen, Widerständen, Kondensa­ toren, Anschlußkontaktleisten etc. auf einer Platine montiert und verlötet werden. Diese Mikroschalter sind normalerweise einpolige Umschalter und werden durch einen Stößel betätigt, der seitlich aus einer Gehäuseschmalseite herausragt und sich von einer Taste oder einem Gestänge federnd eindrücken läßt.

Es besteht nun ein Bedürfnis nach einem Mikroschalter mit mehreren Kontakten, und demgemäß liegt die Aufgabe der Er­ findung in der Kombination mehrerer solcher Mikroschalter zu einer kompakten und fertigungstechnisch günstig herstell­ baren Einheit, welche sich für die Bestückung von Schalt­ platinen eignet. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen­ teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weiterbildungen und spezielle Ausgestaltugnen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung hat den Vorteil, auf kleinstem Volumen mehrere Schaltereinheiten zu einem kompakten Mehrfachschalter zu ver­ einigen, bei dem sämtliche Schalteranschlüsse aus einer Fläche austreten, so daß der Schalter sich problemlos zur Bestückung von Platinen und üblichen Verlötung mit deren Leiterbahnen eignet. Ferner läßt sich die Zuordnung der ein­ zelnen Anschlüsse zu den verschiedenen Kontakten sinnfällig gestalten, so daß man beim Layout der Schaltplatine keine logischen Probleme hat. Die einzelnen Schalter des erfindungs­ gemäßen Mikroschalters lassen sich jeweils für sich einfach montieren und leicht zum Kombischalter zusammenstecken, wobei eine Zapfenverbindung ohne weitere Verbindungsmittel genügt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels. Es zeigt

Fig. 1a bis 1c Draufsichten auf drei Einzelschalter, die zu einem Dreifachschalter zusammensetzbar sind,;

Fig. 2 einen seitlichen Längsschnitt durch die drei zusam­ mengefügten Schalter nach den Fig. 1a bis 1c ent­ sprechend der Schnittlinie II-II, wie sie in Fig. 1a eingezeichnet ist;

Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie III-lII, wie sie in Fig. 1b eingezeichnet ist;

Fig. 4 einen Schnitt durch drei zusammengesetzte Gehäuse entsprechend der Schnittlinie IV-IV aus Fig. 1b; und

Fig. 5 einen Schnitt durch den Dreifachschalter entsprechend der Schnittlinie V-V aus Fig. 1c.

Von den drei Draufsichten der Fig. 1a bis 1c zeigt Fig. 1c einen ersten Schalter 1, der als unterster Schalter mit sei­ nem Boden auf einer Platine aufsitzt, wie man sich anhand von Fig. 2 vorstellen kann. Fig. 1b zeigt einen zweiten Schalter 2, der auf dem ersten Schalter aufsitzt, und Fig. 1a zeigt einen dritten Schalter 3, welcher seinerseits auf dem zweiten Schalter sitzt, wobei jeweils der Boden des höheren Schaltergehäuses das darunterliegende Schaltergehäuse ver­ schließt, wie dies ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist, und das Gehäuse des obersten Schalters 3 wird durch einen Deckel 4 verschlossen.

Die Gehäuse der einzelnen Mikroschalter sind als flache längliche Rechtecke ausgebildet, die unten durch einen Boden 5 verschlossen und oben offen sind. Man erkennt in den Fig. 1a bis 1c jeweils einen Umschalter mit zwei Fest­ kontakten 6 und 7 sowie einem Mittenkontakt 8. Diese Kon­ takte sind in üblicher Weise als Kontaktprofile ausgebildet, die im Falle der Festkontakte an streifenförmigen Kontakt­ zuführungsleitern 9 bzw. 10 angebracht sind und im Falle des Mittenkontaktes an einer Mittelzunge 11, welche einen gebogenen Federabschnitt 12 aufweist, an dessen Ende sie in einem Schneidlager 13 im Kontaktzuführungsleiter 14 ge­ lagert ist. In eine Öffnung 15 der Mittelzunge 11 ist eine Schraubenfeder 16 mit einem verlängerten, hakenförmigen Ende 17 eingehängt, das mit dem übrigen Teil der Schrauben­ feder über ein Schraubendrahtende 18 zusammenhängt, welches zwischen zwei Zinken 19 und 20 des Kontaktzuführungsleiters 14 hindurchläuft. Die Zinke 19 ist kürzer als die Zinke 20, wie Fig. 5 erkennen läßt, so daß das Schraubendrahtende 18 bei der Montage um die kürzere Zinke 19 leicht herumgeführt werden kann. Die Schraubenfeder 16 ist an ihrem anderen Ende mit einem Haken 21 um einen Einhängestift 22 gehängt.

Die Schraubenfeder 16 wirkt als Zugfeder, um die Mittelzunge 11 mit dem Mittenkontakt 8 im Ruhezustand gegen den Festkon­ takt 6 zu drücken. Mit Hilfe eines seitlichen Stößels 23 läßt sich die Schraubenfeder 16 zur Seite drücken, so daß ihr Ende 17 die Mittelzunge 11 zur Seite zieht, wie dies Fig. 1c zeigt, um den Mittenkontakt 8 an den Festkontakt 7 zu legen. Durch die Federwirkung ergibt sich ein Schnappeffekt, so daß der Mittenkontakt 8 sprunghaft zwischen den beiden Festkon­ takten 6 und 7 umgelegt wird. Der Zwischenraum 24 zwischen den beiden Zinken 19 und 20 ist genügend lang, um den Weg des Schraubendrahtendes 18 beim Umschalten zu ermöglichen. Das verlängerte Schraubendrahtende 18 läßt sich leicht zwischen den beiden Zinken 19 und 20 hindurchführen, wie auch Fig. 5 erkennen läßt, so daß sich die Konstruktion platzsparend ausführen läßt. Würde man ohne das lange Schraubendrahtende 18 eine bis zur Öffnung 15 reichende Feder verwenden wollen, dann müßte man diese wesentlich dünner wickeln, was bei den kleinen Abmessungen ohnehin kaum möglich ist, und außerdem könnte man sie auch schlecht durch den Kontaktzuführungslei­ ter 14 hindurchführen, wie das bei dem erfindungsgemäßen langen Schraubendrahtende 18 ohne weiteres möglich ist.

Eine zweckmäßige Lagerung mit Höhenfixierung des anderen Federendes ist aus Fig. 2 ersichtlich, wo man das dickere Unterteil 25 des Einhängestiftes 22 erkennt, auf dem der um den Einhängestift herumgelegte Haken 21 der Feder auf­ liegt und von einer Hülse 26 niedergehalten wird, die sich am Boden 5 des darüber befindlichen Gehäuses oder am Deckel 4 befindet. Auf diese Weise wird die zwischen dem Einhänge­ stift 22 und der Offnung 15 eingehängte Schraubenfeder 16 in ihrer Höhenlage fixiert, so daß sie nirgends anstößt und mit ihrem verlängerten Schraubendrahtende 18 frei durch den Zwischenraum zwischen den Zinken 19 und 20 des Kontakt­ zuführungsleiters 14 und dem gegabelten Teil der Mittel­ zunge 11 hindurchläuft, und zwar in der Ruhelage gemäß den Fig. 1a und 1b sowie in der Betätigungslage gemäß Fig. 1c und der zwischen diesen beiden Lagen erfolgenden Bewegung.

Damit im zusammengebauten Zustand des Mehrfachschalters ge­ mäß Fig. 2 die Anschlüsse für die einzelnen Schalterkontakte alle auf einer Seite des Mikroschalters herausgeführt werden können, sind bei den oberen Schaltern abgewinkelte Kontakt­ zuführungsleiter 9a, 9b vorgesehen, wie es Fig. 3 zeigt. Auf diese Weise lassen sich die aus dem Gehäuseboden heraus­ tretenden Anschlüsse 27a und 27b für die oberen Schalter versetzt gegenüber dem Anschluß 27a des unteren Schalters anordnen, so daß sie im dargestellten Ausführungsbeispiel in einer Reihe nebeneinanderliegen. Der Anschluß 27 für den untersten Schalter braucht keine solche Abwinkelung und ver­ läuft geradlinig direkt zum Kontakt 6. Die senkrecht verlau­ fenden Anschlüsse 27, 27a und 27b sind durch entsprechende Durchtrittsöffnungen 28, 28a und 28b in den jeweiligen Schal­ tergehäusen geführt, wobei im obersten Schaltergehäuse gemäß Fig. 1a nur die Durchtrittsöffnungen 28b, im mittleren Schal­ tergehäuse gemäß Fig. 1b zusätzlich die Durchtrittsöffnungen 28a und im untersten Schaltergehäuse nach Fig. 1c schließlich auch noch die Durchtrittsöffnungen 28 vorgesehen sind, wel­ che sämtlich schlitzförmig entsprechend dem Streifenquer­ schnitt der Anschlüsse 27, 27a und 27b ausgebildet sind.

Man sieht anhand von Fig. 3, daß die durch die Schaltplatine hindurchzuführenden Anschlüsse 27, 27a und 27b gegenüber ihren gehäuseinneren Fortsetzungen etwas schmaler sind und mit den dadurch gebildeten Stufen 29 eine Auflage am Boden 5 des untersten Gehäuses des ersten Schalters 1 bilden. Die schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen 28, 28a, 28b für die An­ schlüsse der als Ruhekontakte dienenden Festkontakte 6 liegen auf einer Linie, und ebenso liegen die Durchtrittsöffnungen für die Anschlüsse der als Arbeitskontakt dienenden Festkon­ takte 7 ebenfalls auf einer Linie, die parallel zu der erst­ genannten Linie verläuft. Auf einer dazu senkrechten Linie liegen die schlitzförmigen Durchtrittsöffnungen 30, 30a, 30b für die Anschlüsse, 31, 31a und 31b, die zu den jeweiligen Mittenkontakten 8 der drei Schalter führen. Durch diese zu­ einander senkrechte Anordnung der Anschlußreihen läßt sich die Zuordnung der Anschlüsse zu den einzelnen Kontakten leichter unterscheiden, so daß Fehlermöglichkeiten beim Ent­ wurf der Platine verringert werden.

Zum leichteren Einführen der Anschlüsse mit den Kontakten in die Durchtrittsöffnungen 27, 27a und 27b und einer 31a, 31b sind diese oben ringsum mit einer Fase 39 versehen.

Die versetzte Anordnung der Anschlüsse erlaubt auch einen weitgehend identischen Aufbau der einzelnen Schalter, die sich praktisch nur noch durch die Kontaktzuführungsleiter unterscheiden, die für die oberen Schalter unterschiedlich lang abgewinkelt sind. Die Gehäuse können praktisch für sämtliche Schalter identisch ausgebildet werden, wobei dann jeweils nur die benötigten Durchführungsöffnungen benutzt werden. Die Anzahl der Schalter ist nicht wie im dargestell­ ten Ausführungsbeispiel auf drei beschränkt, sondern es kön­ nen gegebenenfalls auch mehr oder weniger Einzelschalter zu einem Mehrfachschalter kombiniert werden. Will man mehr als drei Einzelschalter zusammenfügen, dann sind dementsprechend auch mehr als drei Durchführungsöffnungen pro Kontakt vorzu­ sehen, wobei die Grenze durch die Platzverhältnisse und die Verkleinerung der Anschlußquerschnitte gegeben ist. Im zusam­ mengebauten Zustand bildet jeweils der Boden 5 des höheren Schalters den Verschluß des darunterliegenden Schalters, und der letzte Schalter wird durch einen Deckel 4 verschlossen, wie dies die Fig. 2 bis 5 erkennen lassen.

Dem Zusammenhalt der Gehäuse der einzelnen Schalter 1, 2, 3 dienen Montagezapfen 32, die vom Gehäuseboden der oberen Schalter 2 und 3 sowie vom Deckel 4 nach unten ragen und in zugehörigen Zapfenöffnungen 33 eingreifen, die an den ent­ sprechenden Stellen in verbreiterten Wandungsteilen der darunterliegenden Gehäuse ausgebildet sind, wie dies die Fig. 1a bis 1c sowie die Fig. 3 und 4 zeigen. Die Passungen der Zapfen und Zapfenöffnungen sind so stramm gewählt, daß die Schaltergehäuse nach dem Zusammendrücken fest zusammen­ gehalten werden. Bei den dargestellten - jedoch nicht ein­ schränkend aufzufassenden - acht Zapfen läßt sich dies ohne weiteres erreichen.

Ferner ragen vom Gehäuseboden zwei angeformte Hohlzylinder 34 nach innen, die an ihrem oberen Ende eine stufenförmige Ver­ jüngung 35 aufweisen, welche bündig in einen Ringkragen 36 eingreift, der vom Boden 5 des darüber befindlichen Schalter­ gehäuses nach außen ragt. Hierdurch erhält man eine zusätz­ liche Lagefixierung der einzelnen Schaltergehäuse beim Zu­ sammenbau, und die durchgehende Zylinderbohrung 37 erlaubt beispielsweise auch ein Festschrauben des Mehrfachschalters an einer Montageplatte. Für den Fall einer Anbringung auf der Schaltungsplatine einer gedruckten Schaltung ist das Gehäuse des untersten Schalters 1 mit nach unten ragenden Haltestiften 38 versehen, welche in entsprechende Locher der Schaltungsplatine eingreifen und den Schalter bis zur Ver­ lötung seiner Anschlüsse mit den Leiterbahnen fixieren.

Claims (13)

1. Mikroschalter mit mindestens einem, in einem flachen Gehäuse angeordneten, über einen aus einer der schmalen Gehäuseseiten ragenden Stößel betätigbaren Schalter mit aus dem Gehäuse herausgeführten Anschlüssen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (27 . . . , 31 . . .) durch eine der Hauptflächen (Boden 5) des Gehäuses heraus­ geführt sind und die Anschlüsse (27a, 31a) eines zweiten Schalters (2) in dessen Gehäuse gegenüber den Anschlüssen im ersten Gehäuse (Schalter 1) versetzt angeordnet und länger ausgebildet sind, und daß die beiden Gehäuse mit ihren Hauptflächen derart zu einem Mehrfachschalter zusammen­ gefügt sind, daß die längeren Anschlüsse (27a, 31a) durch im ersten Gehäuse vorgesehene Durchtrittsöffnungen (28a, 30a) hindurch verlaufen und auf dessen Anschlußseite heraustreten.

2. Mikroschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die andere Hauptfläche des zweiten Gehäuses (Schal­ ter 2) das Gehäuse eines dritten Schalters (3) in gleicher Weise angefügt ist, dessen noch weiter versetzte Anschlüsse (27b, 31b) durch entsprechende Durchtrittsöffnungen (28b, 30b) des ersten und zweiten Gehäuses (Schalter 1 und 2) hindurch verlaufen und ebenfalls auf der Anschlußseite des ersten Gehäuses heraustreten.

3. Mikroschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlüsse (27, 27a, 27b; 31, 31a, 31b) ent­ sprechender Kontakte (6; 8) der einzelnen Schalter (1, 2, 3) jeweils in einer Reihe angeordnet sind.

4. Mikroschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Anschlußreihen rechtwinklig zueinander verlaufen.

5. Mikroschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (27 . . . , 31 . . .) streifenförmig und die Durchtrittsöffnungen (28 . . . , 30 . . .) schlitzförmig ausgebildet sind.

6. Mikroschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (27a, 27b; 31a, 31b) des zweiten und dritten Schalters (2, 3) als abgewinkelte Fortsetzungen von Kontakt­ zuführungsleitern (9a, 9b; 14) ausgebildet sind.

7. Mikroschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter als Umschalter (Kontakte 6, 7, 8) ausgebildet sind und die Anschlußreihe (31, 31a, 31b) ihrer Mittenkontakte (8) rechtwinklig zu den parallelen Anschlußreihen ihrer je­ weiligen Festkontakte (6, 7) verläuft.

8. Mikroschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter als Umschalter (Kontakte 6, 7, 8) mit einer an einem Ende den Mittenkontakt (8) tragenden und am anderen Ende im zugehörigen Kontakt­ zuführungsleiter (14) schneidengelagerten Mittelzunge (11) ausgebildet ist, in die eine zum Umschnappen des Mitten­ kontaktes durch einen Stößel (23) seitlich auslenkbare Schraubenfeder (16) mit einem durch den Kontaktzuführungs­ leiter (14) hindurchgeführten verlängerten Schraubendraht­ ende (18) eingehängt ist.

9. Mikroschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktzuführungsleiter (14) für den Mittenkontakt ein gabelförmiges inneres Ende mit zwei unterschiedlich langen Zinken (19, 20) aufweist, zwischen denen das Schrauben­ drahtende (18) hindurchläuft.

10. Mikroschalter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (Haken 21) der Schrauben­ feder (16) um das dünnere Ende eines vom Gehäuseboden (5) nach innen ragenden, abgesetzten Einhängestift (22) herum­ gelegt ist und von einer dieses Ende umschließenden Hülse (26) an der den Gehäuseboden (5) bildenden Hauptfläche des angesetzten Schaltergehäuses oder an einem Gehäusedeckel (4) niedergehalten wird.

11. Mikroschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch die eine Hauptfläche ge­ bildeten Gehäuseboden (5) des zweiten und gegebenenfalls des dritten Schalters (2, 3) sowie von einem Gehäusedeckel (4) Montagezapfen (32) wegragen, die in zugehörige Zapfenöff­ nungen (33) des angesetzten Gehäuses eindrückbar sind.

12. Mikroschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch die eine Hauptfläche ge­ bildeten Gehäuseboden (5) zwei Hohlzylinder (34) nach innen ragen, die an ihrem freien Ende eine stufenförmige Ver­ jüngung (35) aufweisen, welche in einen von einem Deckel (4) bzw. vom Boden (5) eines angesetzten Gehauses nach außen ragenden Ringkragen (36) eingreifen, derart, daß Montage­ löcher mit einer durchgehenden Innenzylinderfläche (Zylinder­ bohrung 37) gebildet werden.

13. Mikroschalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch die eine Haupt­ fläche gebildeten Gehäuseboden (5) des ersten Schalters (1) Haltestifte (38) zur Fixierung des Mikroschalters auf einer Schaltplatine wegragen.