DE4040060A1 - Schiebeschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schiebeschalter und be­ trifft insbesondere einen Schiebeschalter mit einem als bewegbarer Kontaktteil dienenden kugelförmigen bewegbaren Leiter und einer Anzahl von schmalen Leiterplatten, sog. Strom- oder Sammelschienen, leitfähigen Rohren oder Stäben, die parallel zueinander angeordnet sind und als fest­ stehende Leiter bzw. Kontaktteile dienen, über welche der bewegbare Kontaktteil unter Kontaktierung verschiebbar ist.

Ein bekannter Schiebeschalter ist z. B. in der offenge­ legten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 50-23 681 be­ schrieben.

Bei der bekannten Anordnung wird ein bewegbarer Kontakt­ teil an einem Herausfallen aus dem Schiebeschalter gehindert, bei dem die Schaltvorgänge durch Verschwenken des beweg­ baren Kontaktteils nach links und rechts erfolgen. Diese Anordnung ist gekennzeichnet durch einen bewegbaren Kon­ taktteil mit halbmondförmigen oder V-förmigen Laschen zu beiden Seiten in seinem Zentrum oder Mittelbereich, eine Aufnahme oder Fassung für den bewegbaren Kontaktteil, an welcher der bewegbare Kontaktteil angeordnet ist, welcher geformt ist aus einer dünnen elastischen Platte mit Linken und rechten hochgezogenen, unter einem spitzen Winkel nach innen gebogenen Flächen, eine an einem Ausschnitteil an linker und rechter hochgezogener Fläche geformte, abgebogene Fläche und eine am oberen Abschnitt der hochgezogenen Fläche angeformte Schrägfläche, wobei die Fassung den be­ wegbaren Kontaktteil hält.

Bei dieser bisherigen Anordnung soll der bewegbare Kon­ taktteil dadurch an einem Herausfallen (dropping) gehindert werden, daß er durch die leitfähige Fassung (receptacle) eines Δ-förmigen Querschnitts gehalten wird. Der bewegbare Kontaktteil bildet einen Schiebeschalterkontakt, der dann, wenn sein Knopf nach links oder rechts bewegt wird, auf der leitfähigen Fassung schwingt oder verschwenkt wird, um damit mit dem festen Kontaktteil in Kontakt zu gelangen oder von ihm getrennt zu werden.

Elektrischer Strom fließt dabei über zahlreiche Kontakt­ stellen und einen Klemmanschluß, eine leitfähige Fassung, einen bewegbaren Kontaktteil, einen festen Kontaktteil, einen Klemmanschluß, eine Zuleitung und eine Last (einen Verbraucher) zum anderen Pol der Stromquelle. Bei Einsatz in einem Stromweg, auf dem ein großer Strom auch bei kleiner Spannung fließt, ergibt sich dabei eine große Wärmeentwicklung aufgrund Joulescher Wärme infolge des Kontaktwiderstands an den Kontaktstellen oder den Klemmanschlußstellen der Klemmanschlüsse.

Außerdem bedingt die bisherige Anordnung hohe Herstellungs­ kosten aufgrund ihrer komplizierten Konstruktion mit zahl­ reichen Einzelteilen und des die Einbauwirtschaftlichkeit beeinträchtigenden Klemm(anschluß)vorgangs.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Vermeidung eines eine Klick- oder Sprungwirkung durchführenden Elements, des Klemmanschlußteils und der Zuleitungen durch Anordnung fester oder feststehender Leiter bzw. Kontaktteile aus mehreren parallelen schmalen, als Sammel- oder Strom­ schienen bezeichneten leitfähigen Platten, Metallrohren oder Leiterstäben als feste Leiter bzw. Kontaktteile zur Bildung eines Schalters, bei dem die leitende Verbindung zwischen den festen Leitern bzw. Kontaktteilen mittels eines über letztere hinwegbewegbaren Leiters bzw. Kontakt­ teils, der in die Lücken zwischen den festen Leitern bzw. Kontaktteilen einzutreten vermag, herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Schiebeschalter der angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch einen isolierenden Schiebe­ körper, der in einer Ausnehmung eines isolierenden, einen im wesentlichen umgekehrt U-förmigen Querschnitt aufwei­ senden Substrats oder Gehäuses verschiebbar so geführt ist, daß ein am Schiebekörper angeformter Knopf aus einer Öffnung in einer oberen Platte des Gehäuses herausragt, einen am unteren Abschnitt des Schiebekörpers vorgesehenen bewegbaren Leiter oder Kontaktteil, der durch eine Feder im Sinne einer Aufwärtsbewegung vorbelastet ist, und mehrere an der Unterseite des isolierenden Gehäuses vorge­ sehene, unter Festlegung von Lücken zwischen ihnen parallel zueinander angeordnete feste Leiter oder Kontaktteile, über welche der bewegbare Kontaktteil, jeweils in die Lücken zwischen ihnen einrastend und unter Herstellung eines elektrischen Kontakts, rastend verschiebbar ist.

Als bewegbarer Leiter (Kontaktteil) kann eine leitfähige Kugel benutzt werden.

Weiterhin können mehrere feste Leiter (Kontaktteile) parallel (zueinander) im unteren Abschnitt des isolieren­ den Substrats oder Gehäuses befestigt, d. h. in Ausschnitte eingelassen sein.

Aufgrund der Anordnung mehrerer runder Leiterrohre, -stäbe oder -platten in Längsanordnung als feste Leiter bzw. Kon­ taktteile für den Schiebeschalter tritt ein Teil des knopfbetätigten bewegbaren Leiters bzw. Kontaktteils unter der Elastizität einer Feder mit einer Schnappwirkung je­ weils in die Lücken zwischen den festen Leitern ein, um damit die festen Leiter auf seinen beiden Seiten kurzzu­ schließen und dadurch den Schalter zu schließen.

Aufgrund des elastischen Einrastens des knopfbetätigten bewegbaren Leiters in die Lücken zwischen den festen Lei­ tern kann eine Knopfbetätigung mit einer Sprungwirkung oder Einschnappfunktion erfolgen.

Durch Herausbewegen des bewegbaren Leiters aus der Lücke mittels des Knopfes wird der Schalter geöffnet. Der Schal­ ter kann dabei einen einpoligen Zweistellungsschalter oder einen zweipoligen Zweistellungsschalter, wenn ein Teil des bewegbaren Leiters in eine Lücke zwischen anderen festen Leitern eintritt, bilden.

Da weiterhin die Leiterrohre, -stäbe oder -platten als feste Leiter materialeinheitlich mit der schmalen Leiter­ platte oder Stromschiene (bus bar) ausgebildet sein können, können die festen Leiter ohne Notwendigkeit für einen KlemmanschLußteil oder eine Zuleitung über die Stromschiene unmittelbar mit einem anderen elektronischen Bauteil oder einer Schaltung bzw. einem Stromkreis verbunden werden.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Dar­ stellung eines erfindungsgemäßen Schiebeschal­ ters, von der Unterseite her gesehen,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines zusammen­ gesetzten Schiebeschalters, von der Unterseite her gesehen,

Fig. 3 bis 6 lotrechte Schnitte durch den Schiebeschalter in verschiedenen Betätigungszuständen,

Fig. 7 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 4,

Fig. 8 und 9 lotrechte Schnitte durch Schiebeschalter gemäß Abwandlungen der Erfindung und

Fig. 10 eine auseinandergezogene perspektivische Dar­ stellung einer anderen Ausführungsform der Er­ findung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargesteLlte Ausführungsform der Erfindung umfaßt ein isoiierendes Substrat bzw. Schalter- Gehäuse 1 eines praktisch umgekehrt U-förmigen Querschnitts aus einem Kunststoff o. dgl. mit einer im Mittelbereich seiner Oberseite vorgesehenen rechteckigen Öffnung 3 (vgl. Fig. 3) und einen isolierenden, aus Kunststoff o. dgl. ge­ formten Schiebekörper 5, der in einer Ausnehmung (im Hohl­ raum) 1a des Substrats 1 verschiebbar geführt ist und von dem ein Knopf 4 (vgl. insbesondere Fig. 7) nach außen (über das Gehäuse 1) hinausragt.

Ein ggf. durch eine Feder 6 (in Auswärtsrichtung) vorbe­ lasteter bewegbarer Leiter oder Kontaktteil (conductor) (im folgenden als "Leiter" bezeichnet) 7 ist im unteren Abschnitt des Schiebekörpers 5 vorgesehen und mittels des Knopfes 4 verschiebbar bzw. in dessen Ausnehmung 4a einge­ setzt. Mehrere feste Leiter oder Kontaktteile 8 (im fol­ genden als "Leiter" bezeichnet), über welche hinweg der bewegbare Leiter 7 gemäß den Fig. 4 bis 6 (rastend) ver­ schiebbar ist, sind parallel zueinander am unteren Ab­ schnitt des isolierenden Gehäuses 1 angebracht bzw. in dieses eingelassen.

Wie dargestellt, kann der bewegbare Leiter 7 eine Leit­ fähige Kugei sein. Dieses Element kann auch ein leitfähiges, umgekehrt U-förmiges oder U-förmiges Stück sein.

Die Festlegung der festen Leiter 8 parallel zueinander im unteren Abschnitt des Gehäuses 1 erfolgt durch Hinein­ drücken derselben in im Gehäuse 1 vorgesehene Ausschnitte 9, in denen sie durch eine Halteplatte 11 festhaltbar sind.

Wenn es sich bei den festen Leitern 8 - wie dargestellt - um runde Rohre handelt, kann ein Steckanschlußvorsprung o. dgl. in die jeweilige Bohrung eingesteckt werden, um über eine Leitung o. dgl. eine Verbindung mit anderen Ele­ menten herzustellen.

Der beschriebene Schiebeschalter wird wie folgt zusammen­ gesetzt:
Der bewegbare Leiter 7 wird in eine Ausnehmung 4a des praktisch im Mittelbereich des hohlen rechteckigen Schiebe­ körpers 5 angeordneten Knopfes 4 (vgl. Fig. 1, 3 und 7) mit zwischengefügter Feder 6 eingesetzt. Sodann werden die festen Leiter 8 auf die in den Fig. 3 und 7 darge­ stellte Weise in die Ausschnitte 9 im unteren Abschnitt des Gehäuses 1 eingesetzt. Der Knopf 4 wird dabei durch die Öffnung 3 in einer oberen Piatte 2 des Gehäuses 1 hin­ durchgeführt. Der bewegbare Leiter 7 wird hierbei bei­ spielsweise dadurch in seiner Lage gehalten, daß die Schalteranordnung umgedreht wird, um damit ein Heraus­ drücken des bewegbaren Leiters 7 durch die Feder 6 zu ver­ hindern.

Nach dem Anbringen der festen Leiter 8 wird die Halte­ platte 11 am Gehäuse 1 angeschraubt, wobei sie den beweg­ baren Leiter oder Kontaktteil gegen die Kraft der Feder 6 etwas in die zugeordnete Ausnehmung hineindrückt.

Daraufhin ist der Schiebekörper 5 auf die in den Fig. 3 und 7 dargestellte Weise in der Ausnehmung 1a des Gehäuses 1 so geführt, daß der Knopf 4 aus der Öffnung 3 herausragt.

Die festen Leiter 8 werden gegen die Elastizität bzw. Kraft der Feder 6 in die Ausschnitte 9 eingesetzt (vgl. Fig. 1 und 2), wobei sie mittels nicht dargestellter Ver­ ankerungsstücke oder Sicherungsschrauben an der Unterseite des Gehäuses 1 festgehalten werden.

Der Schiebeschalter arbeitet wie folgt: Beim Verschieben des bewegbaren Leiters 7 mittels des Knopfes 4 gemäß Fig. 3 nach rechts erfolgt eine leitende Verbindung mittels des bewegbaren Leiters 7 über mehrere feste Leiter 8 hinweg.

Wenn der Knopf 4 aus der Stellung gemäß Fig. 4 auf die in Fig. 5 gezeigte Weise in die Mittelstellung bewegt wird, erfolgt eine ähnliche leitende Verbindung zwischen einem anderen Satz von festen Leitern (bzw. Kontaktteilen) 8. Wenn der Knopf 4 gemäß Fig. 6 weiter nach links ver­ schoben wird, wird der bewegbare Leiter (bzw. Kontaktteil) 7 durch einen an der Halteplatte 11 vorgesehenen Vorsprung 11a angehalten, wobei die leitende Verbindung zu allen festen Leitern 8 unterbrochen und damit der Schalter ge­ öffnet ist.

Die Form der festen Leiter 8 ist nicht auf die einen runden Querschnitt besitzenden Rohre beschränkt, vielmehr können gemäß Fig. 8 auch ein (rohrförmiges) Leiterstück als fester Leiter (oder Kontaktteil) 8 zwischen zwei schräg eingesetzten festen Leitern oder auch parallel zueinander längsverlaufende Stromschienen (Fig. 9) vorgesehen werden.

In Fig. 10 ist ein Schiebeschalter gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung dargestellt; sein Zusammen­ bau geschieht wie folgt: Der (kugelförmige) bewegbare Lei­ ter 7 wird nach dem Einsetzen der Feder 6 in die Aus­ nehmung 4a im Knopf 4, der praktisch im Mittelbereich des hohlen, rechteckigen, aus Kunststoff o. dgl. geformten Schiebekörpers 5 angeordnet ist, eingesetzt. Sodann wer­ den schmale Leiter-Platten 15 an der Unterseite des (iso­ lierenden) Gehäuses 1 angesetzt, wobei der Knopf 4 durch die Öffnung 3 in der oberen Platte 2 des Gehäuses 1 hin­ durchtritt. Um ein Herausfallen des bewegbaren Leiters 7 unter der Wirkung der Feder 6 zu vermeiden, wird bei­ spielsweise die gesamte Anordnung umgedreht. Die festen Leiter oder Kontaktteile sind dabei durch an den Leiter­ platten 15 angeformte Vorsprungteile 14 gebildet.

Nach dem Ansetzen oder Anbringen der schmalen Platten 15 wird die Halteplatte 11 mit Hilfe von Schrauben 12 (vgl. z. B. Fig. 5) am Substrat 1 angeschraubt, wobei der beweg­ bare Leiter 7 gegen die Kraft der Feder 6 etwas in die Ausnehmung 4a hineingedrückt wird.

Der Schiebekörper 5 nimmt dann die z. B. in Fig. 5 gezeigte Lage in der Ausnehmung bzw. im Hohlraum 1a des Gehäuses 1 ein, wobei der Knopf 4 aus der Öffnung 3 herausragt.

Das Einsetzen der schmalen Leiter-Platten 15 erfolgt da­ durch, daß in ihnen ausgebildete kleine Bohrungen 15a mit am Gehäuse 1 vorgesehenen Vorsprüngen in Eingriff gebracht und die Leiter-Platten 15 unter Verwendung von Verankerungs­ stücken oder Sicherungsschrauben (nicht dargestellt) in entsprechende Nuten 13 in der Bodenfläche des Gehäuses 1 eingesetzt und darin festgelegt werden.

Die Erfindung bietet folgende Vorteile: Aufgrund der Verwendung mehrerer leitfähiger Rohre eines runden Querschnitts oder mehrerer leitfähiger Stäbe oder Platten in Längsanordnung als feste Leiter oder Kontaktteile des Schiebeschalters kann ein mittels eines Knopfes be­ tätigbarer oder verschiebbarer bewegbarer Leiter oder Kon­ taktteil unter der Kraft einer Feder jeweils mit einer Schnapp- oder Rastwirkung in Lücken zwischen zwei jewei­ ligen festen Leitern eintreten, um dabei die zu seinen beiden Seiten befindlichen festen Leiter kurzzuschließen und damit den Schalter zu schließen.

Durch das elastische Einrasten des knopfbetätigten beweg­ baren Leiters in die Lücken zwischen (je zwei) benachbarten festen Leitern wird eine Knopfbetätigung mit einer Sprung­ oder Schnappfunktion gewährleistet. Dies ermöglicht eine bequeme Betätigung des Schiebeschalters mittels seines Knopfes mit einer Sprung- oder Rastwirkung ohne die bisher erforderliche Verwendung eines eine solche Rastwirkung hervorbringenden Elements und unter gleichzeitiger Ver­ besserung der Bedienbarkeit des Schalters.

Vorteilhaft ist auch, daß durch Austretenlassen des beweg­ baren Leiters aus einer Lücke zwischen festen Leitern durch Knopfbetätigung der Schalter geöffnet werden kann; der Schalter kann daher als einpoliger Zweistellungsschal­ ter oder, wenn ein Teil des bewegbaren Leiters in eine andere Lücke zwischen festen Leitern eintritt, als zwei­ poliger Zweistellungsschalter wirken.

Da ferner die als feste Leiter oder Kontaktteile dienenden leitfähigen Rohre, Stäbe oder Platten materialeinheitlich mit als Sammel- oder Stromschienen dienenden schmalen Lei­ terplatten geformt sein können, können diese festen Leiter über die Stromschiene(n) unmittelbar mit anderen elektro­ nischen Bauteilen oder Stromkreisen verbunden werden, ohne dafür einen Klemmanschlußteil oder eine Zuleitung zu be­ nötigen. Vorteilhaft ist dabei, daß eine Materialeinsparung und eine erhebliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit beim Zusammensetzen des Schalters erzielt werden und außerdem eine unnötige Wärmeentwicklung mit möglichen Unfällen, wie Brand, aufgrund der Minimierung des elek­ trischen Widerstands oder Kontaktwiderstands im betreffen­ den Stromkreis vermieden wird.

Eine leitfähige Kugel, z. B. Stahlkugel, als bewegbarer Leiter bzw. Kontaktteil 7 gewährleistet zudem eine zügige Verschiebung des Betätigungs-Knopfes und damit eine leichte Schalterbetätigung.

Da die festen Leiter oder Kontaktteile durch die Halte­ platte 11 sicher in den zugeordneten Ausschnitten 9 fest­ gehalten werden, sind die Schalterkontakte sicher einge­ schlossen und geschützt. Außerdem bleibt bei dieser An­ ordnung die Einbaulage der festen Leiter zuverlässig er­ halten, so daß ein zuverlässiger Langzeitbetrieb des Schal­ ters gewährleistet wird.

Claims (4)

1. Schiebeschalter, gekennzeichnet durch einen isolieren­ den Schiebekörper (5), der in einer Ausnehmung (1a) eines isolierenden, einen im wesentlichen umgekehrt U-förmigen Querschnitt aufweisenden Substrats oder Ge­ häuses (1) verschiebbar so geführt ist, daß ein am Schiebekörper (5) angeformten Knopf (4) aus einer Öff­ nung (3) in einer oberen Platte (2) des Gehäuses (1) herausragt, einen am unteren Abschnitt des Schiebekör­ pers (5) vorgesehenen bewegbaren Leiter oder Kontakt­ teil (7), der durch eine Feder (6) im Sinne einer Auf­ wärtsbewegung vorbelastet ist, und mehrere an der Un­ terseite des isolierenden Gehäuses (1) vorgesehene, unter Festlegung von Lücken zwischen ihnen parallel zu­ einander angeordnete feste Leiter oder Kontaktteile (8), über welche der bewegbare Kontaktteii (7), jeweils in die Lücken zwischen ihnen einrastend und unter Her­ stellung eines elektrischen Kontakts, rastend ver­ schiebbar ist.

2. Schiebeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Kontaktteil (7) eine Kugel ist.

3. Schiebeschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere feste Kontaktteile (8) mittels Nuten oder Ausschnitten (9) parallel zueinander in der Unterseite des isolierenden Gehäuses (1) festgelegt sind.

4. Schiebeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die festen Kontaktteile durch an schmalen Lei­ terplatten (15) angeformte Vorsprungteile (14) gebildet sind.