DE102016101588A1 - Micro Signal Switches - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Mikrosignalschalter (1), der als Umschalter fungiert. Dieser Mikrosignalschalter (1) weist in einem Aufnahmeraum (11) des Schaltergehäuses (10) drei Kontaktglieder (40, 50, 60) sowie ein elektrisch leitendes Federkontaktelement (30) auf. Das Federkontaktelement (30) ist als Kontaktbrücke zwischen je zwei Kontaktgliedern vorgesehen, wobei mittels eines Betätigungsgliedes (20) der Schaltkontakt des Kontaktgliedes (40) mit dem ersten oder mit dem zweiten aktiven Kontaktglied (50, 60) hergestellt werden kann. Der erfindungsgemäße elektrische Mikrosignalschalter (1) zeichnet sich durch eine geringe Anzahl von Bauteilen bei einfachem Aufbau des Mikrosignalschalters (1) aus. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass bei Vorsehen eines Widerstandes, welcher mit einem Kontaktglied (40, 50) verbunden sein kann, eine Diagnosefunktion auf engstem Bauraum untergebracht werden kann.The invention relates to an electrical micro signal switch (1), which acts as a changeover switch. This micro signal switch (1) has three contact members (40, 50, 60) and an electrically conductive spring contact element (30) in a receiving space (11) of the switch housing (10). The spring contact element (30) is provided as a contact bridge between each two contact members, wherein by means of an actuating member (20) of the switching contact of the contact member (40) with the first or the second active contact member (50, 60) can be produced. The electrical micro-signal switch (1) according to the invention is characterized by a small number of components with a simple construction of the micro-signal switch (1). Furthermore, it is advantageous that when providing a resistor which can be connected to a contact member (40, 50), a diagnostic function can be accommodated in the smallest possible space.
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Mikrosignalschalter, der in einem Aufnahmeraum des Schaltergehäuses drei Kontaktglieder sowie ein elektrisch leitendes Federkontaktelement aufweist. Das Federkontaktelement ist als Kontaktbrücke zwischen je zwei Kontaktgliedern vorgesehen, wobei mittels eines Betätigungsgliedes der Schaltkontakt mit dem ersten oder mit dem zweiten Kontaktglied hergestellt werden kann. Das Federkontaktelement dient nach der Schaltung zur Rückstellung des Betätigungsgliedes und somit zur Kontaktierung des ersten Kontaktglieds.The invention relates to an electrical microswitch that has three contact members and an electrically conductive spring contact element in a receiving space of the switch housing. The spring contact element is provided as a contact bridge between two contact members, wherein by means of an actuator of the switching contact with the first or the second contact member can be made. The spring contact element is used after the circuit for resetting the actuator and thus for contacting the first contact member.
Mikrosignalschalter mit Federelementen als Umschalter sind bereits bekannt. Die Federelemente dienen in der Regel als Rückstellelement nach einer Betätigung des Betätigungsgliedes und bewirken eine Bewegung des Betätigungsgliedes zurück von der Kontaktierung des zweiten Betätigungsglieds in die Ausgangsstellung mit Kontaktierung des ersten Betätigungsglieds.Microswitches with spring elements as a switch are already known. The spring elements are usually used as a return element after actuation of the actuator and cause a movement of the actuator back from the contacting of the second actuator to the initial position with contacting the first actuator.
Darüber hinaus sind aus den deutschen Gebrauchsmustern
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Mikrosignalschalter aus wenigen Bauteilen und mit einem einfachen Aufbau zur Verfügung zu stellen, wobei dieser als Umschalter fungieren soll.Object of the present invention is to provide an improved microswitch from a few components and with a simple structure available, which is to act as a changeover switch.
Diese Aufgabe wird mit einem elektrischen Mikrosignalschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.This object is achieved with an electrical microswitch with the features of
Der neue elektrische Mikrosignalschalter umfasst ein Schaltergehäuse mit einem Aufnahmeraum, in dem drei Kontaktglieder, nämlich ein Festkontakt und zwei aktive Kontaktglieder, und ein elektrisch leitendes Federkontaktelement, vorzugsweise in Form einer Druckfeder, angeordnet sind. Die Kontaktglieder ragen als elektrische Anschlüsse aus dem Schaltergehäuse heraus. Ein von außen zu betätigendes Betätigungsglied kann zwischen einer Ruhestellung und einer Betätigungsstellung bewegt werden. Dieses Betätigungsglied ist im Schaltergehäuse geführt und bewirkt einen Schaltkontakt des Federkontaktelementes mit einem jeweils einem der aktiven Kontaktglieder. In der Ruhestellung ist der Schaltkontakt zwischen dem Festkontakt und dem ersten aktiven Kontaktglied hergestellt, in der Betätigungsstellung zwischen dem Festkontakt und dem zweiten aktiven Kontaktglied. Nach einer Betätigung bewirkt das Federkontaktelement aufgrund seiner Federkraft eine Rückstellung des Betätigungsgliedes, nämlich aus der Betätigungsstellung zurück in die Ruhestellung.The new electrical microswitch comprises a switch housing with a receiving space in which three contact members, namely a fixed contact and two active contact members, and an electrically conductive spring contact element, preferably in the form of a compression spring, are arranged. The contact members protrude out of the switch housing as electrical connections. An externally operable actuator can be moved between a rest position and an actuated position. This actuator is guided in the switch housing and causes a switching contact of the spring contact element with a respective one of the active contact members. In the rest position, the switching contact between the fixed contact and the first active contact member is made, in the operating position between the fixed contact and the second active contact member. After actuation causes the spring contact element due to its spring force a return of the actuator, namely from the operating position back to the rest position.
Das Federkontaktelement ist vorzugsweise eine gewickelte Druckfeder mit zwei Schenkelenden. Ein Schenkelende, beispielsweise das untere Schenkelende, ist mit einem Kontaktglied verbunden und das andere Schenkelende, beispielsweise das obere Schenkelende, wirkt mit einem aktiven Kontaktglied zusammen.The spring contact element is preferably a wound compression spring with two leg ends. One leg end, for example the lower leg end, is connected to a contact member and the other leg end, for example the upper leg end, cooperates with an active contact member.
Das Betätigungsglied ist an seiner Unterseite mit einem Aufnahmekörper für das obere Schenkelende des Federkontaktelementes ausgestattet, wodurch das obere Schenkelende vorpositioniert ist. Das obere Schenkelende befindet sich bei dem Mikrosignalschalter in der Ruhestellung des Betätigungsgliedes in Kontakt mit dem ersten aktiven Kontaktglied und in einem definierten Kontaktabstand zu einem zweiten aktiven Kontaktglied.The actuator is provided on its underside with a receiving body for the upper leg end of the spring contact element, whereby the upper leg end is pre-positioned. The upper leg end is in the microswitch in the rest position of the actuator in contact with the first active contact member and in a defined contact distance to a second active contact member.
Das Betätigungsglied wird mit seinem Aufnahmekörper im Schaltergehäuse geführt, so dass das obere Schenkelende des Federkontaktelementes bei der Bewegung des Betätigungsgliedes in einer definierten Bahn auf eines der beiden aktiven Kontaktglieder zu und von dem anderen der beiden aktiven Kontaktglieder weg bewegt wird.The actuator is guided with its receiving body in the switch housing, so that the upper leg end of the spring contact element is moved in the movement of the actuator in a defined path on one of the two active contact members to and from the other of the two active contact members.
In der Ruhestellung befindet sich das obere Schenkelende des Betätigungsgliedes in Schaltkontakt mit dem ersten aktiven Kontaktglied und in einem Kontaktabstand zu dem zweiten aktiven Kontaktglied. Eine Bewegung des Betätigungsgliedes in Betätigungsrichtung bewirkt dann, dass dieses Schenkelende auf das zweite aktive Kontaktglied zubewegt wird und dabei am Schaltpunkt einen Kontakt auslöst. Der Kontaktabstand zwischen dem Schenkelende des Federkontaktelementes und dem zweiten aktiven Kontaktglied wird dabei so gewählt, dass ein definierter Schaltpunkt vor Beendigung der Bewegung des Betätigungsgliedes erzielt wird, das Schenkelende einen Überhub erfährt, nämlich bei weiterer Bewegung des Betätigungselementes in einem Nachlauf entlang der Kontaktfläche des Kontaktgliedes geschoben und sicher angedrückt wird.In the rest position, the upper leg end of the actuator is in switching contact with the first active contact member and at a contact distance to the second active contact member. A movement of the actuator in the direction of actuation then causes this leg end is moved toward the second active contact member and thereby triggers a contact at the switching point. The contact distance between the leg end of the spring contact element and the second active contact member is chosen so that a defined switching point is achieved before completion of the movement of the actuator, the leg end undergoes an overstroke, namely upon further movement of the actuating element in a caster along the contact surface of the contact member pushed and pressed securely.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das mit dem oberen Schenkelende zusammenwirkende zweite aktive Kontaktglied eine zur Betätigungsrichtung des Betätigungsgliedes schräg ausgerichtete Kontaktfläche besitzt, so dass bei einer Bewegung des Betätigungsgliedes und einer Mitbewegung des oberen Schenkelendes dieses nach einem definierten Schaltpunkt an der schrägen Kontaktfläche des zweiten aktiven Kontaktgliedes entlang gleitet und trotz der Eindrehung des Schenkelendes des gewundenen Federkontaktelementes sicher an die Kontaktfläche angedrückt wird. Da das Schenkelende sich beim ersten Andruck an dem zweiten aktiven Kontaktglied einzudrehen beginnt, wird für eine sichere Kontaktierung und einen ausreichenden Kontaktdruck des Federkontaktelementes auf das zweite aktive Kontaktglied bereits in der Ruhestellung des Betätigungsgliedes das Federkontaktelement unter eine Vorspannung gebracht, nämlich das obere Schenkelende verdreht im Aufnahmekörper gehalten. Außerdem wird durch eine solche Vorspannung sichergestellt, dass der Kontakt am zweiten aktiven Kontaktglied nicht zu früh gelöst wird.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the cooperating with the upper leg end second active contact member has a direction of actuation of the actuator obliquely aligned contact surface, so that upon movement of the actuator and a Mitbewegung of the upper Schenkelendes this slides according to a defined switching point on the inclined contact surface of the second active contact member along and pressed in spite of the recess of the leg end of the coiled spring contact element securely against the contact surface. Since the leg end begins to turn at the first contact pressure on the second active contact member, the spring contact element is brought to a secure contact and a sufficient contact pressure of the spring contact element on the second active contact member already in the rest position of the actuator under a bias, namely the upper leg end twisted in Holding body held. In addition, it is ensured by such a bias that the contact on the second active contact member is not released too early.
Das untere Schenkelende ist mit einem Kontaktglied, dem Festkontakt, vorzugsweise fest, verbunden, beispielsweise über eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung. Besonders bevorzugt ist eine Klemmaufnahme am Festkontakt, in die das untere Schenkelende des Federkontaktelementes einbringbar ist. Auch kann das untere Schenkelende materialeinheitlich mit dem Festkontakt ausgebildet sein.The lower leg end is connected to a contact member, the fixed contact, preferably fixed, for example via a non-positive and / or positive and / or material connection. Particularly preferred is a terminal receptacle on the fixed contact, in which the lower leg end of the spring contact element can be introduced. Also, the lower leg end can be formed of the same material with the fixed contact.
Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Mikrosignalschalter mit ein bis drei Widerständen versehen. Ein erster Widerstand liegt dabei zwischen den beiden aktiven Kontaktgliedern an. Ein oder zwei weitere Widerstände können dann zwischen dem Festkontakt und dem ersten und/oder zweiten aktiven Kontaktglied anliegen. Wenn derartige Widerstände verwendet werden, sind die Schaltbahnen bzw. Schaltrichtungen des Mikrosignalschalters besser definierbar und daher besser ablesbar. Die Diagnosefunktion des erfindungsgemäßen Mikrosignalschalters wird dadurch erhöht. Durch eine Messung des Stromkreises, nämlich insbesondere eine Messung der Größe des Widerstandes, kann so festgestellt werden, zwischen welchen Kontaktgliedern ein Schaltkontakt vorliegt.Particularly preferably, the microswitch according to the invention is provided with one to three resistors. A first resistor is applied between the two active contact members. One or two further resistors may then be present between the fixed contact and the first and / or second active contact member. If such resistors are used, the switching paths or switching directions of the microswitch are better definable and therefore easier to read. The diagnostic function of the microswitch according to the invention is thereby increased. By measuring the circuit, namely in particular a measurement of the size of the resistor, it can thus be determined between which contact members a switching contact is present.
Die Widerstände können als SMD-Widerstände ausgeführt und beispielsweise über eine Lötverbindung, eine Schweißverbindung, vorzugsweise mittels eines Lasers, oder über eine Klemmverbindung mit den Kontaktgliedern verbunden sein.The resistors may be embodied as SMD resistors and connected to the contact members, for example via a solder connection, a welded connection, preferably by means of a laser, or via a clamping connection.
In einer vorteilhaften Ausführungsform können zusätzlich am zweiten aktiven Kontaktglied haptische Elemente vorgesehen sein, die bewirken, dass bei der Betätigung des Mikrosignalschalters, d. h. bei der Bewegung des Betätigungsgliedes, der Schaltpunkt fühlbar wird. Ein haptisches Element kann andererseits auch am Schaltergehäuse vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines Vorsprungs oder einer Mulde. Bei einer Betätigung des Betätigungsgliedes springt das obere Schenkelende von diesem gehäuseseitigen Vorsprung oder aus der Mulde, was für den Benutzer fühlbar ist.In an advantageous embodiment, haptic elements can additionally be provided on the second active contact element, which effect that upon actuation of the microswitch, ie. H. during the movement of the actuator, the switching point is felt. On the other hand, a haptic element may also be provided on the switch housing, for example in the form of a projection or a depression. Upon actuation of the actuator, the upper leg end of this housing-side projection or from the trough springs, which is felt by the user.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann zur sicheren Kontaktierung der beiden aktiven Kontaktglieder das obere Schenkelende des Federkontaktelementes so ausgestaltet sein, dass es mindestens zwei Kontaktpunkte oder zwei Kontaktflächen mit jeder der Kontaktflächen der aktiven Kontaktglieder besitzt.In a further advantageous embodiment, for safe contacting of the two active contact members, the upper leg end of the spring contact element may be configured such that it has at least two contact points or two contact surfaces with each of the contact surfaces of the active contact members.
Der erfindungsgemäße elektrische Mikrosignalschalter zeichnet sich durch eine geringe Anzahl von Bauteilen bei einfachem Aufbau des Mikrosignalschalters aus. In vorteilhafter Weise kann bei dem erfindungsgemäßem Mikrosignalschalter nach kurzem Hub des Betätigungsgliedes ein Kontakt mit dem zweiten aktiven Kontaktelement hergestellt werden, wobei ein langer Überschub zu einer sicheren Kontaktierung führt. Die Kontaktglieder können dabei einfache Stanz- oder Biegeteile sein.The electrical microswitch according to the invention is characterized by a small number of components with a simple design of the microswitch. Advantageously, in the inventive micro-signal switch after a short stroke of the actuator contact with the second active contact element can be made, with a long overshoot leads to a secure contact. The contact members can be simple stamped or bent parts.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. Es zeigen:The invention will be described below with reference to embodiments and the drawing. The invention is not limited to the embodiments. Show it:
Die in der Zeichnung dargestellten unterschiedlichen Mikrosignalschalter
Die Mikrosignalschalter
Die
Das Federkontaktelement
Bei der Betätigung des Mikrosignalschalters
In vorteilhafter Weise wird ein Mikrosignalschalter
Ein unteres Schenkelende
Ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Mikrosignalschalters
Die
Zusätzlich sind im Stromkreis ein bis drei Widerstände
Wird ein Schaltkontakt hergestellt, d. h. ist einer der Stromkreise geschlossen, wird ein Widerstandswert entsprechend dem verwendeten Widerstandes
Die
Die Mikrosignalschalter
Bei allen gezeigten Ausführungsformen ist ein Mikrosignalschalter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- MikrosignalschalterMicro Signal Switches
- 1010
- Schaltergehäuseswitch housing
- 1111
- Aufnahmeraumaccommodation space
- 1212
- Oberteiltop
- 1313
- Sockelbase
- 1414
-
Dom zur Halterung
30 Dom to thebracket 30 - 1515
- Führungsstegguide web
- 2020
- Betätigungsglied, StößelActuator, plunger
- 2121
- Aufnahmekörperreceiving body
- 2222
-
Aufnahmekanal für
30 Receiving channel for30 - 2323
-
Schlitz für
33 Slot for33 - 2424
- Führungsrippenguide ribs
- 2525
- Balgbellows
- 3030
- FederkontaktelementSpring contact element
- 3333
- Schenkelendeleg end
- 3434
- Schenkelendeleg end
- 4040
- Kontaktglied, FestkontaktContact member, fixed contact
- 4141
- Anschlussconnection
- 4242
- Klemmaufnahmeterminal receiving
- 4343
- AuslagerarmAuslagerarm
- 5050
- Kontaktglied, erster aktiver Kontakt/SchaltkontaktContact element, first active contact / switching contact
- 5151
- Anschlussconnection
- 5252
- Kontaktflächecontact area
- 5353
- AuslagerarmAuslagerarm
- 6060
- Kontaktglied, zweiter aktiver Kontakt/SchaltkontaktContact element, second active contact / switching contact
- 6161
- Anschlussconnection
- 6262
- Kontaktflächecontact area
- 6363
- AuslagerarmAuslagerarm
- 7070
- erster Widerstandfirst resistance
- 7171
- zweiter Widerstandsecond resistance
- 7272
- dritter Widerstandthird resistance
- XX
- Betätigungsrichtungoperating direction
- AA
- KontaktabstandContact spacing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 202012006314 U1 [0003] DE 202012006314 U1 [0003]
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