DE3923212A1 - Elektrischer drucktastenschalter mit einer rastvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drucktasten­ schalter mit einer Rastvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Drucktastenschalter mit kurvengebundener Verrastung, bei denen die Hoch- und Tiefstellung der Drucktaste mittels eines mit einer Rastkulisse in Eingriff stehenden Rastelements bewerkstelligt wird, sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt.

Aus der DE-OS 36 11 190 ist ein Drucktastenschalter be­ kannt, dessen Rastvorrichtung ein an der Drucktaste in Gestalt eines Schaltzapfens angeformtes Rastelement so­ wie eine in einer Schieberplatte ausgesparte, herzförmi­ ge Rastkulisse aufweist, welche ihrerseits in einer Langnut des Schaltergehäuses quer zur Drucktastenfüh­ rungsrichtung gleitverschiebbar gelagert ist. Dadurch, daß die Schiebeplatte nicht in Drucktastenführungsrich­ tung, sondern lediglich quer zur Drucktastenführungs­ richtung verschiebbar ist, muß das in der Rastkulisse verfahrbare Rastelement den gesamten vertikalen Schalt­ hub der Drucktaste aufnehmen. Um für besondere Anwendun­ gen erforderlich werdende kleine Schalthubwege zu ver­ wirklichen, muß herkömmlicherweise der vom Rastelement zu bewerkstelligende vertikale Rasthub entsprechend klein ausfallen. Dies läßt sich im Stand der Technik nur mit kleinen Rastkulissen erreichen. Hierdurch leidet naturgemäß die mechanische Stabilität der Rastvorrich­ tung sowie die Genauigkeit und Sicherheit der Verra­ stung. Aufgrund dieser, bei Schaltern mit kurvengebunde­ ner Verrastung auftretenden Probleme läßt sich der Schalthub des bekannten Schalters nicht weiter verklein­ ern. Hier versucht die Erfindung Abhilfe zu schaffen.

Ausgehend vom gattungsgemäß vorbekannten Stand der Tech­ nik und unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile ist es demnach Aufgabe der Erfindung, eine Rastvorrichtung für das Rastelement zu schaffen, die es ermöglicht, bei gleichbleibendem Rasthub des Rastelements eine deutliche Verringerung des Schalthubs der Drucktaste zu erzielen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher gekennzeichnet.

Gegenüber den herkömmlichen Rastvorrichtungen, bei denen der Rastelementhub dem Drucktastenhub entspricht, läßt sich mit der erfindungsgemäßen Rast- und Verfahrvorrich­ tung für das Rastelement der Drucktastenhub bei gleich­ bleibendem Rastelementhub um mehr als die Hälfte verkür­ zen. Dadurch, daß ein an Teilen des Schaltergehäuses angelenkter, zweiarmiger Hebel vorgesehen ist, dessen erster Hebelarm mit einem von der Drucktaste beauf­ schlagten Schaltkörper und dessen zweiter Hebelarm mit einem gegenüber der Rastkulisse und dem Schaltergehäuse bewegbaren Schlitten gelenkig verbunden ist, kann das mittels eines Schiebers in einer Langnut des Schlittens quer zur Drucktastenführung gleitgeführte Rastelement gegenläufig zur Bewegung der Drucktaste verfahren wer­ den. Es findet somit nicht nur eine Relativbewegung zwi­ schen Rastkulisse und Rastelement sowie Rastkulisse und Schaltergehäuse statt, sondern mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zusätzlich eine Relativbewegung des Rastelements in Drucktastenführungsrichtung in bezug auf das Schaltergehäuse erreicht. Das heißt, daß nicht wie bei den herkömmlichen Rastvorrichtungen entweder die Rastkulisse oder das Rastelement, jeweils bezogen auf das Schaltergehäuse starr angeordnet sind und sich damit entweder die Rastkulisse auf das Rastelement oder das Rastelement auf die Rastkulisse zubewegt, sondern daß, sowohl die Rastkulisse als auch das Rastelement gleich­ zeitig eine Relativbewegung zueinander durchführen in bezug auf das unbewegliche Schaltergehäuse. Hierdurch läßt sich der gesamte Drucktastenschalthub in mehrere gegenläufige Bewegungen, das heißt in Bewegungen der Rastkulisse auf das Rastelement zu (in Drucktastenfüh­ rungsrichtung) und in Bewegungen des Rastelements auf die Rastkulisse zu (entgegen der Drucktastenführungs­ richtung) aufteilen.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist ein im wesentlichen quaderförmiger Schaltkörper vorgesehen, welcher in Drucktastenführungsrichtung translatorisch geführt ist. Der über den zweiarmigen Hebel hierzu ge­ gensinnig umgelenkte Schlitten der erfindungsgemäßen Rast- und Verfahrvorrichtung wird somit translatorisch gegenläufig zum Schaltkörper bewegt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein die Rastkulisse tragender scheibenförmiger Schalt­ körper vorgesehen, welcher an Teilen des Schaltergehäu­ ses drehbar gelagert ist. Über einen an diesem scheiben­ förmigen Schaltkörper vorgesehenen Schaltnocken prägt die in Drucktastenführungsrichtung ausgeführte transla­ torische Bewegung der Drucktaste dem Schaltkörper eine rotatorische Bewegung auf. Hierdurch findet ebenfalls eine Relativbewegung der Rastkulisse in bezug auf das Rastelement statt. Die gegenläufige Relativbewegung des Schlittens in bezug auf den rotatorisch bewegten Schalt­ körper wird dadurch bewerkstelligt, daß der Schlitten über zwei zweiarmige Hebel umgelenkt wird, wobei ein erster Hebelarm an der translatorisch geführten Druckta­ ste oder am rotatorisch bewegten Schaltkörper angelenkt ist. Hierbei ist zu beachten, daß die Bewegung jedes Punktes des rotatorisch bewegten Schaltkörpers nicht nur eine Bewegungskomponente quer zur Drucktastenführungs­ richtung, sondern auch eine Bewegungskomponente in Drucktastenführungsrichtung aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schaltkörper in Form eines an Teilen des Schaltge­ häuses angelenkten einarmigen Hebels ausgebildet, dessen freies Ende die Rastkulisse trägt. Die ersten Hebelarme des zweiarmigen Hebels der erfindungsgemäßen Verfahrvor­ richtung für das Rastelement sind wiederum mit Teilen der Drucktaste oder des Schaltkörpers gelenkig verbun­ den. Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Rastkulisse auf einem Kreis um den Drehpunkt des Schaltkörpers be­ wegt wird, sobald die Drucktaste gedrückt oder losgelas­ sen wird, laufen auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Rastkulisse bzw. die Steuerkurve und das auf dieser verfahrbare Rastelement gegenläufig aufeinander zu.

Die Erfindung soll nachstehend anhand mehrerer Ausfüh­ rungsbeispiele sowie anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben und erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenschnittansicht entlang der Schnitt­ linie I-I in Fig. 2 eines die erfindungsgemäße Rast- und Verfahrvorrichtung aufweisenden Drucktastenschalters mit einem Schaltkörper 4 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Drucktastenschalter mit der erfindungsgemäßen Rast- und Verfahr­ vorrichtung für das Rastelement 8 bei abgenom­ mener Drucktaste 2 eines die erfindungsgemäße Rast- und Verfahrvorrichtung aufweisenden Drucktastenschalters mit einem Schaltkörper 4 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der erfin­ dungsgemäßen Rast- und Verfahrvorrichtung für das Rastelement 8 mit einem Schaltkörper 5 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der erfin­ dungsgemäßen Rast- und Verfahrvorrichtung für das Rastelement 8 mit einem Schaltkörper 6 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt die an einem Drucktastenschalter 1 ausge­ bildete erfindungsgemäße Rast- und Verfahrvorrichtung für ein Rastelement 8 gemäß einem ersten Ausführungsbei­ spiel. Eine in einem Schaltergehäuse 3 linear geführte Drucktaste 2 beaufschlagt einen im wesentlichen quader­ förmig ausgebildeten Schaltkörper 4. Am Schaltkörper 4 ist eine, eine herzförmige Steuerkurve 25 aufweisende Rastkulisse 7 ausgebildet. Mit der Rastkulisse 7 steht ein Rastelement 8 in Eingriff, welches einen Rastele­ mentzapfen 9 sowie einen Rastelementschieber 10 auf­ weist. Der Rastelementschieber 10 ist quer zur Druckta­ stenführungsrichtung im Langschlitz 16 eines Schlittens 15 gleitverschiebbar gelagert. Anstelle des Rastelement­ schiebers 10 könnte im übrigen auch eine lateral ver­ schwenkbare, gebogene Drahtfeder am Schlitten 15 ange­ ordnet werden. Der Schlitten 15 ist außerdem in einer Nut zwischen dem Schaltkörper 4 und einer Gehäusewandung des Schaltergehäuses 3 in Drucktastenführungsrichtung gleitverschiebbar gelagert. Zwei zweiarmige Hebel 11 sind jeweils über Hebeldrehpunkte 14 an gegenüberliegen­ den Teilen des Schaltergehäuses 3 in Form eines Dreh­ gelenks angelenkt. Das freie Ende eines ersten Hebelarms 12 weist einen ersten Drehgelenkzapfen 18 auf, der mit einem am Schaltkörper 4 ausgebildeten ersten Schub­ gelenklangloch 20 in Eingriff steht. Hierdurch wird eine Gelenkkombination aus einem Drehgelenk und einem Schub­ gelenk gebildet. Die freien Enden von zweiten Hebelarmen 13 weisen einen zweiten Drehgelenkzapfen 19 auf, welcher mit einem zweiten Schubgelenklangloch 21 in Eingriff steht. Das hierbei gebildete Gelenk 17 ist ebenfalls eine Gelenkkombination aus einem Drehgelenk und einem Schubgelenk. Vorliegend sind die Hebelarme 12, 13 gleichlang ausgebildet. Über eine entsprechende Variati­ on der Längen der Hebelarme 12, 13 kann jedoch auch das Verhältnis Drucktastenhub/Rastelementhub anforderungsge­ mäß verändert werden.

Zur Rückstellung der Drucktaste 2 dient eine Druckta­ stenrückstellfeder 26, welche mit einem Ende in einer Ausnehmung des Schaltkörpers 4 gelagert ist, und welche mit einem anderen Ende auf einer Leiterplatte 29 sich abstützt. Eine zur Kontaktierung von Kontakten auf der Leiterplatte 29 dienende Kontaktbrücke 27 ist mittels einer Kontaktbrückendruckfeder 28 in einem Kontaktbrüc­ kendruckfederaufnahmeschacht 30 federnd gelagert. Zur Beleuchtung der Drucktaste 2 ist eine Leuchtdiode 31 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße Rast- und Verfahrvorrichtung des Drucktastenschalters 1 bei abgenommener Drucktaste 2.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Rast- und Verfahrvorrichtung für das Rastelement 8, bei welchem ein Schaltkörper 5 scheiben­ förmig ausgebildet ist und um einen Drehpunkt 23 drehbar an Teilen des Schaltergehäuses 2 gelagert ist. An der Peripherie des in Seitenansicht kreisförmigen Schaltkör­ pers 5 ist ein Schaltnocken 22 vorgesehen, über welchen die Betätigungskraft F der in Drucktastenführungsrich­ tung translatorisch bewegten Drucktaste 2 eine rotatori­ sche Bewegung des Schaltkörpers 5 hervorruft. Sobald der Schaltkörper 5 über den Schaltnocken 22 in eine Rotati­ onsbewegung um den Drehpunkt 23 versetzt wird, bewegt sich die Rastkulisse 7 und damit ein Teil der Steuerkurve 25 auf den Rastelementzapfen 9 des Rastelements 8 zu. Der Rastelementzapfen 9 seinerseits bewegt sich ebenfalls diesem Stück der Steuerkurve 25 gegenläufig entgegen, da er über den Schlitten 15 und den zweiarmigen Hebel 11 gegensinnig zur Drucktastenfüh­ rungsrichtung verfahren wird. Um die im wesentlichen herzförmig ausgebildete Steuerkurve 25 der Rastkulisse 7 auch horizontal durchfahren zu können, ist das Rastele­ ment 8 in einem Langschlitz des Schlittens 15 gleitver­ schiebbar gelagert.

Die übrige Ausbildung der erfindungsgemäßen Rast- und Verfahrvorrichtung entspricht der Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Rast- und Verfahrvorrichtung mit einem als einarmiger Hebel ausgebildeten Schaltkörper 6. Der Schaltkörper 6 ist um einen Drehpunkt 24, welcher an Teilen des Schaltergehäuses 2 drehbar gelagert ist, schwenkbar. Am freien Ende des Schaltkörpers 6 ist die Rastkulisse 7 ausgebildet, in welcher der im Langschlitz 16 des Schlittens 15 gleitgeführte Rastelementschieber 10 des Rastelements 8 gleitgeführt ist. Der Schlitten 15 wird wiederum über den zweiarmigen Hebel 11, wie zu Fig. 1 ausgeführt, an Teilen des Schaltkörpers 6 oder an Tei­ len der Drucktaste 2 angelenkt, um die zur Drucktaste 2 gegensinnige Bewegung zu gewährleisten.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Rast- und Ver­ fahrvorrichtung soll nunmehr anhand des Ausführungsbei­ spiels zu Fig. 1 näher beschrieben werden. Durch Drücken der Drucktaste 2 wird der Einschalthub eingeleitet, wo­ bei der erste Hebelarm 12 in eine untere Umkehrposition geschwenkt wird. Da der Schlitten 15 am zweiten Hebelarm 13 des zweiarmigen Hebels 11 angelenkt ist, wird er hierbei in eine obere Umlenkposition verbracht. Hierbei gleitet der Rastelementzapfen 9 entlang der Steuerkurve 25 bis zu einem oberen Anschlagpunkt der Rastkulisse 7. Nach dem Loslassen der Drucktaste 2 gleitet der Rastele­ mentzapfen 9 nunmehr nach unten und verharrt in einer stabilen Einschaltposition E. Damit ist der Einschalthub beendet. Durch nochmaliges Drücken der Drucktaste 2 wird der Ausschalthub eingeleitet. Hierbei bewegt sich der erste Hebelarm 12 wiederum in seine untere Schwenkposi­ tion, um dann auf einer oberen Schwenkposition zu ver­ harren. Der zweite Hebelarm 13 hat hierbei den Schlitten 15 in den unteren Teil des Schaltergehäuses 2 bewegt, wobei der Rastelementzapfen 9 in einer unteren stabilen Ausschaltposition A zu liegen kommt. Damit ist der Aus­ schalthub beendet.

Claims (6)

1. Elektrischer Drucktastenschalter mit einem eine Drucktaste geführt aufnehmenden Schaltergehäuse, wobei die Drucktaste unter Beaufschlagung eines hierdurch be­ wegbaren Schaltkörpers gegenüber dem Schaltergehäuse in Drucktastenführungsrichtung um einen Drucktastenhub ver­ setzbar ist, und mit einer eine Rastkulisse und ein Ra­ stelement aufweisenden Rastvorrichtung, wobei die, eine geschlossene Steuerkurve vorgebende Rastkulisse am Schaltkörper angeordnet ist und wobei ein Rastelement­ zapfen des Rastelements mit der Rastkulisse verrastbar und längs der Steuerkurve in einer zur Rastkulisse pa­ rallelen Ebene allseits verfahrbar angeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß eine mindestens einen zweiar­ migen Hebel (11), einen entgegen der jeweiligen Drucktastenführungsrichtung verfahrbaren Schlitten (15) sowie einen in einem Langschlitz (16) des Schlittens (15) quer zur Drucktastenführungsrichtung verfahrbaren Rastelementschieber (10) aufweisende Verfahrvorrichtung (10, 11, 15, 16) für das Rastelement (8) vorgesehen ist, wobei ein erster Hebelarm (12) mit dem Schaltkörper (4; 5; 6) oder der Drucktaste (2), ein zweiter Hebelarm (13) mit dem Schlitten (15) und ein Hebeldrehpunkt (14) mit dem Schaltergehäuse (3) über Gelenke (17) verbunden sind.

2. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen qua­ derförmig ausgebildete erste Schaltkörper (4) innerhalb des Schaltergehäuses (3) in Drucktastenführungsrichtung um einen Drucktastenhub linear verfahrbar angeordnet ist.

3. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schaltkörper (5) im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist, daß er mit einem Schaltnocken (22) für die Beaufschlagung durch die Drucktaste (2) versehen ist und daß er am Schaltergehäuse (3) um einen Schaltkörperdrehpunkt (23) drehbar gelagert ist.

4. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Schaltkörper (6) im wesentlichen die Gestalt eines um einen Schalt­ körperdrehpunkt (24) drehbar gelagerten einarmigen He­ bels aufweist, dessen freies Ende als Rastkulisse (7) ausgebildet ist.

5. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrvorrichtung (10, 11, 15, 16) zwei synchron und parallel schwenkbare zweiarmige Hebel (11) aufweist, wobei deren jeweils erster Hebelarm (12) an Teilen des Schaltkörpers (4; 5; 6) oder an Teilen der Drucktaste (2) angelenkt ist.

6. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (17) jeweils als Gelenkkombination aus einem Drehgelenk und einem Schubgelenk ausgebildet sind, wobei Drehgelenkzapfen (18, 19) in Schubgelenklanglöchern (20, 21) drehen und gleiten.