DE3419834C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem elektrischen Drucktastenschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche elektrischen Drucktastenschalter sind bereits bekannt (DE-GM 71 22 932); dort ist zur Einhaltung einer bestimmten Umlaufrichtung des Riegels das in die Schaltkurve eingreifende Ende des Riegels zur Seite hin so stark vorgespannt, daß es auf seinem gesamten Umlauf unter einer gewissen Spannung steht. Bei dem bekannten Drucktastenschalter besteht jedoch die Gefahr von Fehlschaltungen, da der Riegel beim Niederdrücken der Drucktaste unter Umständen zwischen dem inneren und dem äußeren Führungsprofil hindurchschnappt, ohne in der Mulde des inneren Führungsprofils zu verbleiben und weil bei einer erneuten, schnellen Betätigung der Drucktaste der in der Mulde des inneren Führungsprofils zentral dem äußeren Führungsprofil gegenüberliegende Riegel noch vor einer Auslenkung gegen das äußere Führungsprofil stoßen kann. In beiden Fällen würde trotz Betätigung keine Umschaltung erreicht werden.

Bekannt ist auch bereits ein Drucktastenschalter, bei dem eine drahtförmige Biegungsfeder als Riegel verwendet ist (DE-OS 31 45 392). Dort wird die Drucktaste in der niedergedrückten Position dadurch gehalten, daß der Riegel in die obere Minimumstelle der Schaltkurve gelangt. Aufgrund des besonderen Verlaufs der Schaltkurve soll bei einer erneuten Betätigung der Drucktaste der Riegel die obere Minimumstelle wieder verlassen.

Bei einem anderen bekannten Drucktastenschalter (DE-OS 30 03 557), bei dem die Schaltkurve bezüglich einer in Schaltrichtung verlaufenden mittleren Geraden asymmetrisch ausgebildet und mit zwei Stufen versehen ist, kann der Riegel aus einer Lage, in der er völlig entspannt ist, senkrecht zur Schaltrichtung nach zwei Seiten ausfedern. Entspannt ist der Riegel, wenn er etwa mittig zur Schaltkurve liegt. Damit der Riegel während der Schaltvorgänge eine vorgegebene Umlaufrichtung in der Schaltkurve beibehält, besitzt diese neben der Asymmetrie und den Stufen noch eine elastisch nachgiebige Führungswand, die im entspannten Zustand die Schaltkurve an einer Stelle auf eine Breite verengt, die kleiner ist als der Durchmesser eines in die Schaltkurve eingreifenden Abschnitts des Riegels. In die eine Umlaufrichtung kann die nachgiebige Führungswand vom Riegel zur Seite gerückt werden, während in der anderen Umlaufrichtung der Riegel gegen die nachgiebige Führungswand stoßen würde.

Durch die DE-AS 17 65 562 ist ein elektrischer Drucktastenschalter bekannt, dessen herzförmige Schaltkurve bezüglich einer in Schaltrichtung verlaufenden mittleren Geraden symmetrisch ausgebildet ist und dessen in der Schaltkurve umlaufender Riegel, für den ein Drahtbügel verwendet ist, drehbar im Schaltergehäuse gelagert ist. Die senkrecht zur Schaltrichtung verlaufende Drehachse des Riegels schneidet die mittlere Gerade. Damit dort der Riegel während der Schaltvorgänge eine feste Umlaufrichtung in der Schaltkurve beibehält, besitzt diese an ihrem Grunde insgesamt drei Stufen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrischen Drucktastenschalter der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, daß mit einer einfach aufgebauten Schaltkurve eine feste Umlaufrichtung des Riegels in der Schaltkurve und eine hohe Funktionssicherheit beim Umschalten, also ein sicherer Wechsel der Schaltstellung bei jeder Betätigung, erzielt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst.

Dadurch ist vorteilhafterweise eine enge Führung des Riegels in der Mitte des V-förmigen Abschnitts der Schaltkurve erreicht und damit weitgehend ausgeschlossen, daß der Riegel aus einer Lage, in der er am meisten gespannt ist, direkt in die entspannteste Lage durchrastet. Durch die ebene Wand wird außerdem erreicht, daß das zweite Riegelende nicht mittig stehen bleibt, sondern noch geringfügig seitlich ausfedert und dann versetzt zur Spitze des V-förmigen Abschnitts liegt. Beim Niederdrücken des Stößels kann der Riegel also nicht an die Spitze des äußeren Führungsprofils anschlagen.

Vorteile ergeben sich auch, wenn der Riegel in einer Ebene parallel zur Schaltkurve leichter federt als senkrecht dazu. Hierzu ist der Riegel zweckmäßigerweise aus einem zylindrischen Draht gebildet und weist einen abgeplatteten Abschnitt auf. Dadurch wird eine blattfederähnliche Wirkung erzielt. In einer Richtung wird die Federkonstante gewollt verringert, so daß auch die Federkraft bei einer bestimmten Auslenkung geringer wird. Dadurch kann ebenfalls die Gefahr des Durchrastens vermindert werden. Außerdem werden die Anschlaggeräusche des Riegels in der Schaltkurve herabgesetzt. In der anderen Richtung wird die Steifheit des Drahtes etwas erhöht. Auch das ist günstig, da der Riegel besser in der Schaltkurve verbleibt.

Wenn das zweite Ende des Riegels gegenüber der Längsrichtung des Riegels abgewinkelt ist und diese Abwinkelung mehr als 90 Grad, vorzugsweise etwa 100 Grad beträgt, ist dies deshalb günstig, weil zur besseren Entformung der Schaltkurve deren Führungswände meist nicht senkrecht auf der Ebene der Schaltkurve stehen, sondern dazu etwas geneigt sind. Eine größere Abwinkelung als 90 Grad führt dann dazu, daß das zweite Ende des Riegels aus einer Position, in der das das zweite Ende belastende Federelement am meisten gespannt ist, auf einer größeren Länge des abgewinkelten zweiten Endes gegen eine an einem Hemmdreieck ausgebildete Führungswand der Schaltkurve schlägt. Damit kann eine gleich gute Funktionssicherheit mit einer Schaltkurve erreicht werden, bei der die Spitze des zum äußeren Führungsprofil gehörenden Hemmdreiecks nicht oder nur wenig tiefer liegt als die höchsten Stellen des inneren Führungsprofils der Schaltkurve.

Vorteilhaft ist es auch, wenn eine Führungswand der Schaltkurve, die in Verlängerung einer sich in der Schaltkurve befindlichen Stufe liegt, zumindest in der Nähe der Stufe in ihrem oberhalb der Stufe befindlichen Bereich gegenüber der Stufe zurückgesetzt ist. Damit wird vermieden, daß das zweite Ende des Riegels mit einem der Biegekante nahen Abschnitt gegen die Führungswand stößt. Diese Ausgestaltung ist besonders günstig, wenn das zweite Ende bewußt um mehr als 90 Grad gegen die Längsrichtung des Riegels abgewinkelt ist. Sie ist jedoch auch schon dann von Vorteil, wenn das zweite Ende des Riegels um 90 Grad gegenüber dessen Längsrichtung abgewinkelt sein soll, da man innerhalb gewisser Toleranzen nicht vermeiden kann, daß die Größe des Winkels zwischen dem zweiten Ende des Riegels und dessen Längsrichtung vom gewünschten Wert und die Lage und Form der Führungswände vom gewünschten Zustand abweichen.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf den die Schaltkurve tragenden Stößel und den Riegel eines elektrischen Drucktastenschalters,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1, betrachtet in Richtung des Pfeiles A,

Fig. 3 in einem kleineren Maßstab eine Seitenansicht eines Riegels, der bis auf die Größe der Abwinkelung des zweiten Endes dem Riegel aus Fig. 1 entspricht und

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Bereich der Schaltkurve in einem vergrößerten Maßstab.

Der Stößel 10 eines elektrischen Drucktastenschalters aus Fig. 1 ist in einem nicht näher dargestellten Gehäuse des Schalters geradlinig geführt und stützt sich über eine Schraubenfeder 11 an einer Grundplatte 12 des Gehäuses ab. Er trägt eine Schaltkurve 13, die eine grundsätzlich bekannte Herzform aufweist.

Die Herzform ist vor allem an dem inneren Führungsprofil 14 zu erkennen. Dieses Führungsprofil wird im wesentlichen durch vier geneigt zu der durch den Doppelpfeil B gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Stößels 10 verlaufende Führungswände 15 bis 18, von denen jeweils zwei V-förmig zueinander angeordnet sind, und zwei weitere Führungswände 19 gebildet, die in Rich­ tung des Pfeiles B verlaufen und die beiden V an deren freien Enden miteinander verbinden.

Wesentlich am äußeren Führungsprofil der Schaltkurve 13 ist ein Hemmdreieck 20, das zwei Führungswände 21 und 22 aufweist, die parallel zu den Führungswänden 17 bzw. 18 des inneren Füh­ rungsprofils 14 sind. Wichtig am äußeren Führungsprofil ist auch eine Schrägführung 23, die im wesentlichen parallel zur Führungswand 15 des inneren Führungsprofils 14 verläuft. Ge­ genüber der Führungswand 16 des inneren Führungsprofils 14 ist die Schaltkurve 13 offen.

Die beschriebenen Führungsprofile lassen eine Schaltkurve 13 entstehen, die in der Draufsicht nach Fig. 1 symmetrisch be­ züglich einer in Richtung des Pfeiles B verlaufenden und durch die Spitze des Hemmdreiecks 20 gehenden Geraden 37 ist und an der z. B. anhand der Führungswände am inneren Führungspro­ fil 14 deutlich sechs Abschnitte voneinander unterscheidbar sind.

Bei den in den Figuren gezeigten Schalterausführungen wird der Riegel durch einen Drahtbügel 30 gebildet. Dieser Drahtbügel er­ streckt sich im wesentlichen in Richtung des Pfeiles B und ist mit seinem ersten Ende 31 in der Grundplatte 12 des Schalter­ gehäuses fest gehalten. Wie dies geschieht, kann man näher in Fig. 3 erkennen. Das Ende 31 ist zu einem Haken gebogen und mit Vorspannung in eine Aussparung 32 der Grundplatte 12 ein­ gerastet. Der dem Ende 31 gegenüberliegende Abschnitt 33 des Mittelstücks 34 ist am Rücken und zu zwei Seiten hin von der Grundplatte 12 abgestützt.

Das zweite Ende 35 ist bei dem Drahtbügel 30 aus Fig. 3 um ei­ nen Winkel von etwa 90 Grad und bei dem Drahtbügel 30 aus den Fig. 1 und 2 um einen Winkel von etwa 100 Grad vom Mittelstück 34 des Drahtbügels abgebogen.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß der Drahtbügel 30 nicht mittig der Schaltkurve 13, sondern zur mit 37 bezeichneten, strich­ punktierten Mittellinie seitlich versetzt in der Grundplatte 12 gehalten ist. Der seitliche Versatz ist so groß, daß während des gesamten Umlaufs des Endes 35 in der Schaltkurve 13 der federnde Drahtbügel 30 immer in dieselbe Richtung ge­ spannt ist bzw. gespannt wird.

Bei einem derart einseitig eingespannten Drahtbügel ist zur Steuerung der Umlaufrichtung des Endes 35 lediglich eine Stufe 36 im Boden der Schaltkurve 13 notwendig. Diese Stufe findet sich in Verlängerung der Führungswand 16 am Ende des der Füh­ rungswand 15 zugeordneten Schaltkurvenabschnitts. Der Boden der Schaltkurve 13 steigt von einer Linie vorher bis auf die Höhe der Stufe 36 an.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführung des Stößels 10 befindet sich das Ende 35 des Drahtbügels 30 auf der Mittellinie 37 und stützt sich an der Stufe 36 ab. Wird nun der Stößel nieder­ gedrückt, so gleitet das Ende an der Führungswand 16 entlang, wobei der Drahtbügel stärker gespannt wird. An der einen Füh­ rungswand 19 entlang gelangt das Ende 35 des Drahtbügels 30 in den Bereich der Schnittlinie der beiden Führungswände 17 und 19 und schlägt dann schon bald gegen die Führungswand 21 des Hemmdreiecks 20. Läßt man nun den Stößel 10 los, so drückt die Schraubenfeder 11 diesen nach oben, bis das Ende 35 des Drahtbügels 30 in der Mulde zwischen den beiden Führungswänden 17 und 18 des inneren Führungsprofils 14 liegt. Der Stößel hat nun seine zweite Schaltstellung eingenommen.

Wird der Stößel wieder niedergedrückt, so bewegt sich das Ende 35 des Drahtbügels zwischen den beiden Führungswänden 18 und 22 entlang, bis es schließlich wiederum aufgrund der Feder­ kraft des Drahtbügels über die Spitze zwischen der zweiten Führungswand 19 und der Führungswand 18 springt. Nun ist der Drahtbügel völlig entspannt, läßt man nun den Stößel los, so drückt die Schraubenfeder 11 diesen nach oben gegen einen nicht näher dargestellten Anschlag, wobei das Ende 35 des Drahtbügels 30 an der Schrägführung 23 entlang gleitet und wiederum in die in Fig. 1 gezeigte Lage kommt. Die Schrauben­ feder 11 ist so stark, daß sie den Drahtbügel ausfedern kann.

Wie erläutert, springt der Drahtbügel 30 bei jedem Umschalten aufgrund der Federkraft über die jeweilige Spitze des inneren Führungsprofils 14, wenn er von der einen Führungswand 19 bzw. von der Führungswand 18 frei wird. Dieses Verhalten ermöglicht es, mit einem sehr geringen Überhub von der einen Schaltstel­ lung in die andere Schaltstellung des Stößels 10 zu gelangen. Denn es ist nun nicht wie bei einem drehbar gelagerten Riegel notwendig, dessen in die Schaltkurve eingreifendes Ende während des Überhubs durch weitere Schrägführungen über die Spitzen des inneren Führungsprofils hinwegzuschieben.

Um die Funktionssicherheit des Schaltmechanismus zu erhöhen, um insbesondere zu vermeiden, daß das Ende 35 des Drahtbügels 30 an der Spitze des Hemmdreiecks 20 vorbeistreicht und in seine entspannte Lage gerät und so eine Umschaltung von der in der Fig. 1 gezeigten Schaltstellung in die zweite Schalt­ stellung nicht gelingt, sind in den gezeigten Ausführungen verschiedene Maßnahmen ergriffen. So schließen bei der Aus­ führung nach den Fig. 1 und 2 das Ende 35 und das Mittel­ stück 34 des Drahtbügels 30 einen Winkel kleiner als 90 Grad ein. Damit soll eine zum leichteren Entformen der Schalt­ kurve 13 wünschenswerte Schrägstellung der Führungswände 21 und 22 und somit auch der von diesen gebildeten Spitze des Hemmdreiecks 20 ausgeglichen werden. Das Ende 35 schlägt nämlich dann nicht nur mit einem Punkt an der Kante an seiner Stirnfläche 38, sondern linienförmig gegen die Führungswand 21 und wird somit auf größerer Länge abgestoppt.

Damit sich das abgewinkelte Ende 35 des Drahtbügels 30 nicht an der vorderen Kante der Führungswand 16 verhakt, wenn es aus der in Fig. 1 gezeigten Lage an der Führungswand 16 ent­ langbewegt werden soll, ist diese in ihrem oberhalb der Stufe 36 befindlichen Bereich 39 gegenüber der Stufe schräg ver­ laufend zurückgesetzt. Die Schräge ist besonders deutlich in Fig. 2 zu erkennen.

Um die Federkraft des an sich zylindrischen Drahtbügels 30 in einer Richtung parallel zur Ausdehnung der Schaltkurve 13 zu verringern, besitzt der Drahtbügel 30 in seinem Mittel­ stück 34 einen Abschnitt 40, der abgeplattet ist. Damit wird in der zum Umlauf in die Schaltkurve 13 notwendigen Ausfede­ rungsebene des Drahtbügels 30 eine blattfederähnliche Wirkung erzielt. Die Abplattung ist spanlos erzeugt, so daß der Ab­ schnitt 40 senkrecht zu den genannten Ebenen eine größere Weite als der Durchmesser des Drahtes hat. Senkrecht zur Schaltkurve 13 wird deshalb die Steifheit des Drahtbügels 30 etwas erhöht.

Eine Erhöhung der Funktionssicherheit wird auch dadurch er­ reicht, daß die Breite der Schaltkurve 13 in den beiden durch die Führungswände 17, 18, 21 und 22 gebildeten Ab­ schnitten überall wenigstens annähernd dem Durchmesser des Riegelendes 35 entspricht. Um diese enge Führung auch an der Spitze 45 des Hemmdreiecks 20 zu erhalten, liegt dieser Spitze 45 eine ebene Wand 46 gegenüber, die senk­ recht auf der Mittellinie 37 steht und sich von dieser aus gleich weit nach beiden Seiten zu den Führungswänden 17 und 18 hin erstreckt. Der Abstand der Wand 46 von der Spitze 45 ist etwas größer als der Durchmesser des Drahtbügels 30. Die Wand 46 könnte jeweils bis zu den Führungswänden 17 und 18 gehen. In Fig. 1 ist jedoch jeweils zwischen ihr und den Führungswänden 17 und 18 eine zylindrisch gekrümmte Wand 47 eingefügt. Die Konstruktion ist besonders aus der schema­ tischen und vergrößerten Darstellung nach Fig. 4 ersicht­ lich.

Die Ebene 46 wird es mit sich bringen, daß sich das Ende 35 des Drahtbügels 30 in der einen, in Fig. 1 nicht gezeigten Schalt­ stellung des Stößels 10 nicht auf der Mittellinie 37, son­ dern seitlich davon zur Führungswand 18 hin befindet. Die Wand 46 liegt jedoch so, daß sich dies nicht auf die Lage des Stößels 10 auswirkt. Die etwas seitliche Position des Endes 35 des Drahtbügels 30 ist sogar von Vorteil, da beim Niederdrücken des Stößels 10 die Spitze 45 des Hemmdreiecks 20 auf keinen Fall mehr senkrecht auf den Drahtbügel 30 stößt.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Wand 46 zu beiden Seiten der Mittellinie 37. Grundsätzlich würde es jedoch auch genügen, wenn sich die Wand 46 von der Mittel­ linie 37 aus eine gewisse Strecke hin zur Führungswand 18 ausdehnen würde. Zwischen der Mittellinie 37 und der Füh­ rungswand 17 könnte sich eine gekrümmte Wand befinden.

Claims (10)

1. Elektrischer Drucktastenschalter mit einem in einem Gehäuse verschiebbaren und in mehrere Schaltstellungen einstellbaren Stößel, der von einem Federelement beaufschlagt ist und mit Hilfe einer herzförmigen Schaltkurve, die sich am ersten der beiden gegeneinander verschiebbaren Teile befindet, und eines Riegels steuerbar ist, der mit seinem ersten Ende am zweiten Teil gehalten ist und mit seinem zweiten Ende in die Schaltkurve greift, wobei das zweite Ende des Riegels durch ein Federelement einseitig zur einen Seite der Schaltkurve vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte (37) eines V-förmigen Abschnitts (17, 21; 18, 22) der Schaltkurve (13) die innere Führung durch eine ebene Wand (46) gebildet wird, die senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels (10) verläuft und sich von der Mitte (37) aus wenigstens zur einen Seite hin erstreckt, wobei genau an der Spitze (45) des V-förmigen Abschnitts (17, 21; 18, 22) der Schaltkurve (13) der in Bewegungsrichtung des Stößels (10) gemessene Abstand zwischen den die Schaltkurve (13) begrenzenden Führungswänden (17, 18, 46, 47; 21, 22) etwa dem Durchmesser des zweiten Riegelendes (35) entspricht.

2. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wand (46) zwischen zwei schräg aufeinander zulaufenden Führungswänden (17, 18) des inneren Führungsprofils (14) erstreckt.

3. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Wand (46) und zumindest eine von zwei schräg aufeinander zulaufenden Führungswänden (17, 18) des inneren Führungsprofils (14) eine vorzugsweise zylindrisch gekrümmte Wand (47) eingefügt ist.

4. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende (31) des Riegels (30) fest am zweiten Teil (12) eingespannt ist und der Riegel (30) das Federelement bildet.

5. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (30) in einer Ebene parallel zur Schaltkurve (13) leichter federt als senkrecht dazu.

6. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (30) aus einem Stück zylindrischen Drahtes gebildet ist und einen abgeplatteten Abschnitt (40) aufweist.

7. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Riegel (30) im wesentlichen in Bewegungsrichtung des Stößels (10) erstreckt, sein zweites Ende (35) gegenüber der Längsrichtung abgewinkelt ist und die Abwinkelung mehr als 90 Grad, vorzugsweise etwa 100 Grad beträgt.

8. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungswand (16) der Schaltkurve (13), die in Verlängerung einer sich in der Schaltkurve (13) befindlichen Stufe (36) liegt, zumindest in der Nähe der Stufe (36) in ihrem oberhalb der Stufe (36) befindlichen Bereich (39) gegenüber der Stufe (36) zurückgesetzt ist.

9. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswand (16) an einer Ecke endet und auf ihrer gesamten Länge zurückgesetzt ist.

10. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückgesetzte Bereich (39) der Führungswand (16) eine Schräge bildet, die sich an den tieferen Bereich der Führungswand (16) anschließt.