DE4121782A1 - Gleitwaehlschaltmechanismus - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektrische Miniaturschalter, genauer gesagt einen Gleitwählschalt­ mechanismus zur Verwendung in Gleitschaltern bzw. Schiebe­ schaltern zum Steuern von elektrischen Schaltungen, der eine Rastfeder aufweist, die mittig an ein Gleitbetätigungsele­ ment und an gegenüberliegenden Enden eines beweglichen Kontaktelementes zur Bewegung desselben angeschlossen ist.

Eine im amerikanischen Patentamt nach dem Stand der Technik durchgeführte Recherche hat zu den folgenden US-PS′en ge­ führt: 28 02 077, 35 29 109, 37 69 870, 39 93 881, 41 39 746, 41 81 825, 44 04 437, 44 17 109, 45 25 607, 47 64 745 und 48 25 020.

In der US-PS 39 93 881 ist ein Gleitschalter mit Rastwirkung beschrieben, der einen drehbar gelagerten Schwenkarm auf­ weist, welcher mit flexiblen Elementen des isolierten Gleit­ elementes des Schalters in Eingriff steht. Die US-PS 44 04 437 betrifft einen geformten Rastschalter, der ein beweg­ liches Kontaktblatt aufweist, das in seiner Mitte schwenkbar gelagert und durch eine Feder in Gleiteingriff mit einem ersten und einem zweiten beabstandeten Kontakt gepreßt ist, wobei die Feder ihre Pressung im Bereich der Schwenkachse des Gleitblattes durchführt. Die in den US-PS′en 41 39 746, 45 25 607 und 48 25 020 beschriebenen Schalter entsprechen allgemein Typen von elektrischen Gleitschaltern bzw. Schie­ beschaltern, die eine flache blattförmige Feder umfassen, welche an einem Gleitbetätigungselement befestigt ist, wobei die Feder ebenfalls als Kontaktelement funktioniert. Die restlichen Patentschriften, die durch die Recherche ermit­ telt wurden, jedoch hier nicht speziell erläutert werden, zeigen lediglich den allgemeinen Stand der Technik in bezug auf Gleitschalter und sind somit nur von allgemeinem Inte­ resse.

Keine der bei der Recherche ermittelten Veröffentlichungen betrifft einen Gleitwählschaltmechanismus, der eine Rastfe­ der aufweist, die mittig an ein Gleitbetätigungselement und an gegenüberliegenden Enden eines Kontaktelementes ange­ schlossen ist. Die Rastfeder wirkt als Betätigungselement zum schwenkbaren Bewegen des Kontaktelementes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesser­ ten Gleitwählmechanismus zur Verwendung in Gleitschaltern bzw. Schiebeschaltern zu schaffen, der relativ einfach und wirtschaftlich herzustellen und zusammenzubauen ist.

Die Erfindung bezweckt ferner die Schaffung eines verbes­ serten Gleitwählschaltmechanismus, der aus einer geringeren Anzahl von Teilen besteht als Schalter der herkömmlichen Art.

Erfindungsgemäß soll des weiteren ein verbesserter Gleit­ wählschaltmechanismus zur Verwendung in Gleit- bzw. Schiebe­ schaltern zur Verfügung gestellt werden, der eine Rastfeder aufweist, die mittig an ein Gleitbetätigungselement und an gegenüberliegende Enden eines beweglichen Kontaktelementes zum schwenkbaren Bewegen desselben angeschlossen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung einen verbesserten Gleitwählschaltmechanismus zur Verwendung in Miniaturgleit- bzw. Schiebeschaltern vor, der ein Isola­ tionsbasiselement aufweist, in dem voneinander beabstandete und im wesentlichen zueinander ausgerichtete erste, zweite und dritte Kontaktklemmen angeordnet sind. Ein bewegliches Kontaktelement ist vorgesehen, überlagert die Kontaktklemmen und ist zwischen einer ersten Position, in der es in elektrisch überbrückendem Eingriff mit der ersten und zwei­ ten Kontaktklemme steht, jedoch im Abstand und außer Ein­ griff mit der dritten Kontaktklemme, und einer zweiten Position schwenkbar beweglich, in der es sich in elektrisch überbrückendem Eingriff mit der zweiten und dritten Kontakt­ klemme, jedoch mit Abstand außer Eingriff mit der ersten Kontaktklemme befindet. Eine Rastfeder ist an das bewegliche Kontaktelement angeschlossen und drückt das bewegliche Kon­ taktelement mit Kontaktdruck elastisch entweder in die erste oder in die zweite Position. Die Rastfeder wirkt ferner als Betätigungselement zur Erzeugung der Schwenkbewegung des beweglichen Kontaktelementes.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsge­ mäß ausgebildeten Gleitwählschaltme­ chanismus, der das Gleitbetätigungsele­ ment, die Rastfeder und das über­ brückende Kontaktelement in der linken Endstellung zeigt;

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 entlang Linie II-II in Fig. 3, die jedoch das überbrückende Kontaktelement in einer unstabilen mittleren Totpunkt­ position zwischen der linken und rechten Endposition zeigt;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gleitwähl­ schaltmechanismus entlang Linie III-III in Fig. 2; und

Fig. 4 einen Querschnitt entlang Linie IV-IV in Fig. 2.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Gleitwählschaltmechanismus 10 zur Verwendung in Miniaturgleit- bzw. Schiebeschaltern, der in erfindungsgemäßer Weise ausgebildet ist. Der Schalt­ mechanismus 10 besitzt ein rechteckförmiges Gehäuse 12 mit parallelen Seitenwänden 14, 16 (Fig. 4), parallelen End­ wänden 18, 20 (Fig. 1) und einer Deckwand 22. Das Gehäuse 12 ist vorzugsweise einstückig aus einem geeigneten elektrisch nicht leitenden Kunststoffmaterial, wie bei­ spielsweise einem Polycarbonat, geformt. Das geformte Ge­ häuse enthält des weiteren einen rechteckförmigen Schacht 24, der durch die Seiten- und Endwände 14-20 begrenzt wird und an seinem unteren Ende im wesentlichen offen ist. Eine mittlere Längsöffnung 26 ist in der Deckwand 24 ausgebildet, und ein Paar von mit Öffnungen versehenen Montagelappen 28 erstreckt sich an den gegenüberliegenden Enden der Gehäuse­ deckwand 22 nach außen, um den Schaltmechanismus 10 an einer geeigneten Montageeinheit zu befestigen.

Das untere Ende des Gehäuses 12 kann ein isolierendes ge­ formtes Basiselement oder eine Klemmenplatte 30 aufnehmen, in dem bzw. der ein oder mehrere parallele Reihen von in Längsrichtung beabstandeten Kontaktklemmen 32a, 32b und 32c angeordnet sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Basiselement 30 mit nur einer einzigen Reihe von der­ artigen festen Kontaktelementen versehen, so daß auf diese Weise ein Einpol-Zweiwegeumschalter gebildet wird. Es ver­ steht sich jedoch für den Fachmann, daß jede beliebige Zahl von solchen fixierten Kontaktelementen in Abhängigkeit von der Anzahl der gewünschten Pole und Positionen vorgesehen sein kann. Die Kontaktklemmen sind im geformten Basisele­ ment 30 starr befestigt, beispielsweise durch Vernieten oder irgendein anderes gewünschtes Verfahren, und sind so ange­ ordnet, daß sie sich entlang einer Geraden erstrecken. Die Kontaktklemmen 32a, 32b und 32c sind vorzugsweise aus einem geeigneten elektrisch leitenden Metallblech, beispielsweise einer silberbeschichteten Kupferlegierung, geformt und je­ weils vorzugsweise in eine im wesentlichen ovale Form als geschlossene Schleife gebracht, wie am besten aus Fig. 4 zu entnehmen ist.

Im rechteckigen Schacht 24 des Gehäuses zwischen dessen Deckwand 22 und dem isolierenden Basiselement 30 befindet sich ein geradliniges Gleitbetätigungselement 32 mit einem rechteckförmigen oberen Gleitabschnitt 34 und einem nach oben vorstehenden Knopfabschnitt 36, der sich durch eine längliche Öffnung 26, die in der Deckwand 22 des Gehäuses vorgesehen ist, erstreckt und entlang dieser beweglich ist. Das Gleitbetätigungselement 33 mit dem einstückig ausge­ bildeten Knopfabschnitt 36 ist ebenfalls vorzugsweise einstückig aus einem geeigneten elektrisch nicht leitenden Kunststoffmaterial, wie Polycarbonat, geformt. Es versteht sich, daß das Betätigungselement 33 auf das in der bevor­ zugten Ausführungsform gezeigte Betätigungselement vom Gleittyp nicht beschränkt ist, sondern auch andere Betä­ tigungselemente umfassen kann, beispielsweise Schwenkele­ mente, schaufelförmige Elemente oder kniehebelförmige Ele­ mente.

Das Gleitbetätigungselement 33 ist in seiner mittleren Bo­ denfläche mit einer Tasche oder Fassung 38 versehen, in der eine Blatt- oder Rastfeder 40 zur Durchführung einer Schwenkbewegung in geeigneter Weise montiert ist. Die Rast­ feder 40 besteht aus einem mittleren invertierten U-förmi­ gen Abschnitt 42 und einem Paar von sich hiervon erstrecken­ den Armen 44, die einstückig damit auf jeder Seite des U-förmi­ gen Abschnittes ausgebildet sind. Ein bewegliches über­ brückendes Kontaktelement 46 besitzt einen mittleren Ab­ schnitt 48 und aufrechtstehende Abschnitte 50, die ein­ stückig mit den gegenüberliegenden Enden des mittleren Ab­ schnittes 48 geformt sind.

Der U-förmige Abschnitt 42 der Rastfeder 40 ist in der mittleren Tasche 38, die an der Unterseite des Gleitab­ schnittes 34 des Gleitbetätigungselementes 33 ausgebildet ist, angeordnet und darin schwenkbar bewegbar. Jeder der Arme 44 der Rastfeder 40 besitzt einen Finger 45, der sich in entsprechende Öffnungen 52 erstreckt, die in den ent­ sprechenden aufrechtstehenden Abschnitten 50 des über­ brückenden Kontaktelementes 46 ausgebildet sind. Schultern 54 sind am Boden der Öffnungen 52 vorgesehen, wie in Fig. 1 gezeigt. Die Finger 45 und die Schultern 54 bilden Ver­ riegelungseinrichtungen zum festen Verbinden des überbrücken­ den Kontaktelementes 46 mit der Rastfeder 40 zu einer Ein­ heit. Die Feder 40 und das Kontaktelement 46 bestehen aus einem geeigneten elastischen, elektrisch leitenden dünnlagigen Material. Die Feder 40 erzeugt einen Kontaktdruck und bewirkt einen angemessenen elektrischen Druckeingriff mit den darunter befindlichen fixierten Kontaktelementen 32a, 32b und 32c.

Das obere Ende 31 der Kontaktklemme 32b ist starr ausgebil­ det und dient als Schwenklagerelement für das bewegliche Brückenkontaktelement 46 und ist geringfügig höher als die äußerste linke Kontaktklemme 32a und die äußerste rechte Kontaktklemme 32c, wie die Fig. 1 und 2 zeigen. Folglich funktioniert die Rastfeder 40 als Antriebselement oder ge­ trenntes Betätigungselement für das Brückenkontaktelement 46, um dasselbe aus der Position "A" in Fig. 1, wenn sich das Gleitbetätigungselement 33 in der vollständig nach links bewegten Position befindet, in eine Position "B" zu ver­ schwenken, wenn sich das Gleitbetätigungselement 33 voll­ ständig nach rechts bewegt hat.

Nach der vorstehenden Beschreibung der Konstruktion des Wählgleitschaltmechanismus 10 in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 wird nunmehr dessen Funktionsweise erläutert. Der Knopfabschnitt 36 des Gleitbetätigungselementes 33 wird dazu verwendet, um gleichzeitig die Rastfeder 40 und das Brücken­ kontaktelement 46 zwischen der in Fig. 1 gezeigten ersten Position "A" und der zweiten Position "B", die nicht in Fig. 1 gezeigt ist, zu bewegen. Wenn der Knopfabschnitt 36 des Betätigungselementes 32 gleitend in die äußerste linke Position (Position "A") in Fig. 1 bewegt worden ist, über­ brückt das Kontaktelement 46 elektrisch die darunter befind­ lichen fixierten Kontaktklemmen 32a und 32b des Schaltme­ chanismus 10. Nach Bewegung des Knopfabschnittes 36 des Be­ tätigungselementes 33 in die äußerste rechte Position (Position "B") führt das Kontaktelement eine Schwenkung um die mittlere Kontaktklemme 32b durch, die als Schwenkpunkt wirkt, um das Kontaktelement 46 in die äußerste rechte Po­ sition zum elektrischen Überbrücken der festen Kontaktele­ mente 32b und 32c zu führen. Wenn das Betätigungselement 33 aus der Position "A" in die Position "B" bewegt wird und umgekehrt, passiert es eine mittlere Totpunktposition, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt.

Aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung kann man somit entnehmen, daß die vorliegende Erfindung einen ver­ besserten Gleitwählschaltmechanismus vorsieht, der eine Rastfeder aufweist, die mittig an ein Gleitbetätigungsele­ ment und an die gegenüberliegenden Enden eines beweglichen Brückenkontaktelementes angeschlossen ist. Die Rastfeder sorgt für einen Kontaktdruck, um einen angemessenen elektrischen Druckeingriff mit darunter befindlichen fixier­ ten Kontaktklemmen zu erreichen, und funktioniert ferner als getrenntes Betätigungselement zum Bewegen des Brückenkon­ taktelementes.

Claims (20)

1. Gleitwählschaltmechanismus zur Verwendung in Miniatur­ gleit- bzw. Schiebeschaltern, gekennzeichnet durch:
Ein isolierendes Basiselement (30), in dem eine erste, zweite und dritte Kontaktklemme (32a, 32b, 32c) im Abstand voneinander und im wesentlichen zueinander ausgerichtet an­ geordnet sind;
ein bewegliches Kontaktelement (46), das die Kontaktklemmen überlagert und zwischen einer ersten Position, in der es in elektrischem überbrückenden Eingriff mit der ersten und zweiten Kontaktklemme (32a, 32b), jedoch mit Abstand außer Eingriff mit der dritten Kontaktklemme (32c) steht, und einer zweiten Position, in der es sich in elektrischem über­ brückenden Eingriff mit der zweiten und dritten Kontakt­ klemme (32b, 32c), jedoch mit Abstand außer Eingriff mit der ersten Kontaktklemme (32a) befindet, schwenkbar beweglich ist; und
eine Rastfeder (40), die an das bewegliche Kontaktelement (46) angeschlossen ist, um dieses elastisch mit Kontakt­ druck entweder in die erste oder in die zweite Position zu pressen;
wobei die Rastfeder (40) als Betätigungselement wirkt, um die Schwenkbewegung des beweglichen Kontaktelementes (46) zu verursachen.

2. Gleitwählschaltmechanismus nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er des weiteren eine Betätigungsein­ richtung (33) aufweist, die für eine Gleitbewegung an die Rastfeder (40) angeschlossen ist, um ein Verschwenken der Rastfeder (40) zu bewirken.

3. Gleitwählschaltmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß er des weiteren eine geformte Ge­ häuseeinrichtung (12) zum Umschließen der Betätigungsein­ richtung (33), der Rastfeder (40) und des beweglichen Kon­ taktelementes (46) aufweist.

4. Gleitwählschaltmechanismus nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (33) einen Knopfabschnitt (36) besitzt, der sich durch eine längliche Öffnung (26) erstreckt, die in der geformten Gehäuseein­ richtung (12) angeordnet ist, wobei der Knopfabschnitt glei­ tend betätigt wird.

5. Gleitwählschaltmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (40) einen Abschnitt (42) in der Form eines umgedrehten U und ein Paar von sich hiervon erstreckenden Armen (44) aufweist, die einstückig mit dem Abschnitt auf gegenüberliegenden Seiten desselben angeordnet sind.

6. Gleitwählschaltmechanismus nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktelement (46) einen mittleren Abschnitt (48) und aufrecht stehende Abschnitte (50) aufweist, die einstückig mit den gegenüberliegenden Enden des mittleren Abschnittes (48) ausgebildet sind, wobei jeder der Arme (44) der Rastfeder (40) einen Finger (45) aufweist, der sich in entsprechende Öffnungen (52) er­ streckt, die in den aufrechtstehenden Abschnitten (50) des beweglichen Kontaktelementes (46) ausgebildet sind, um damit einen verriegelnden Eingriff herzustellen.

7. Gleitwählschaltmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren eine Gehäuseeinrichtung (12) aufweist, die ein rechteckförmiges Gehäuse mit einer Deckwand (22), Seitenwänden (14, 16) und Endwänden (18, 20) besitzt, und daß die Gehäuseeinrichtung an ihrem unteren Ende zur Aufnahme des Basiselementes (30) im wesentlichen offen ist.

8. Gleitwählschaltmechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kontakt­ klemme (32b) geringfügig höher ist als die erste und dritte Kontaktklemme (32a, 32c) und als Schwenklagerelement für das bewegliche Kontaktelement (46) wirkt.

9. Gleitwählschaltmechanismus nach einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastfeder (40) und das bewegliche Kontaktelement (46) aus geeigneten elastischen, elektrisch leitenden Metallblechmaterialien hergestellt sind.

10. Gleitwählschaltmechanismus, gekennzeichnet durch:
Gehäuseeinrichtungen;
ein isolierendes Basiselement, in dem eine erste, zweite und dritte Kontaktklemme im Abstand voneinander und im wesent­ lichen zueinander ausgerichtet angeordnet sind;
ein bewegliches Kontaktelement, das die Kontaktklemmen über­ lagert und zwischen einer ersten Position, in der es sich in elektrischem überbrückenden Eingriff mit der ersten und zweiten Kontaktklemme, jedoch mit Abstand außer Eingriff mit der dritten Kontaktklemme befindet, und einer zweiten Posi­ tion, in der es in elektrischem überbrückenden Eingriff mit der zweiten und dritten Kontaktklemme, jedoch mit Abstand außer Eingriff mit der ersten Kontaktklemme steht, schwenk­ bar beweglich ist;
eine Rastfeder, die an das bewegliche Kontaktelement ange­ schlossen ist, um dieses mit Kontaktdruck elastisch entweder in die erste Position oder in die zweite Position zu drücken;
wobei die Rastfeder als Betätigungselement funktioniert, um die Schwenkbewegung des beweglichen Kontaktelementes zu ver­ ursachen; und
eine mit der Rastfeder verbundene Betätigungseinrichtung für eine Gleitbewegung, um ein Verschwenken der Rastfeder zu be­ wirken;
wobei die Gehäuseeinrichtung die Betätigungseinrichtung, die Rastfeder und das bewegliche Kontaktelement umschließt.

11. Gleitschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseeinrichtung aus Kunststoffmaterial geformt ist.

12. Gleitschalter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungseinrichtung einen Knopfab­ schnitt aufweist, der sich durch eine längliche Öffnung er­ streckt, die in der geformten Gehäuseeinrichtung angeordnet ist, wobei der Knopfabschnitt gleitend betätigt wird.

13. Gleitschalter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rastfeder einen Abschnitt in der Form eines umgedrehten U und ein Paar von sich davon erstreckende Arme besitzt, die einstückig damit an gegen­ überliegenden Enden des U-förmigen Abschnittes ausgebildet sind.

14. Gleitschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktelement einen mittleren Abschnitt und aufrecht stehende Abschnitte aufweist, die ein­ stückig mit den gegenüberliegenden Enden des mittleren Ab­ schnittes ausgebildet sind, wobei jeder der Arme der Rast­ feder einen Finger besitzt, der sich in entsprechende Öffnungen erstreckt, die in den aufrecht stehenden Ab­ schnitten des beweglichen Kontaktelementes ausgebildet sind, um damit einen verriegelnden Eingriff herzustellen.

15. Gleitschalter nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß er des weiteren eine Gehäuseein­ richtung aufweist, die ein rechteckförmiges Gehäuse mit einer Deckwand, Seitenwänden und Endwänden umfaßt, und daß die Gehäuseeinrichtung an ihrem unteren Ende zur Aufnahme des Basiselementes im wesentlichen offen ist.

16. Gleitschalter nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Kontaktklemme gering­ fügig höher ist als die erste und dritte Kontaktklemme und als Schwenklagerelement für das bewegliche Kontaktelement dient.

17. Gleitschalter nach einem der Ansprüche 10 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rastfeder und das bewegliche Kontaktelement aus geeigneten elastischen, elektrisch lei­ tenden Metallblechmaterialien hergestellt sind.

18. Gleitwählschaltmechanismus zur Verwendung in Miniatur­ gleit- bzw. Schiebeschaltern, gekennzeichnet durch:
Eine Basiseinrichtung, in der eine erste, zweite und dritte Kontaktklemme im Abstand voneinander und im wesentlichen zueinander ausgerichtet angeordnet sind;
eine bewegliche Kontakteinrichtung, die die Kontaktklemmen überlagert und zwischen einer ersten Position, in der sie sich in elektrischem überbrückenden Eingriff mit der ersten und zweiten Kontaktklemme, jedoch mit Abstand außer Ein­ griff mit der dritten Kontaktklemme befindet, und einer zweiten Position, in der sie in elektrischem überbrückenden Eingriff mit der zweiten und dritten Kontaktklemme, jedoch mit Abstand außer Eingriff mit der ersten Kontaktklemme steht, schwenkbar beweglich ist;
eine Rastfeder, die mit der beweglichen Kontakteinrichtung verbunden ist, um diese mit Kontaktdruck entweder in die erste Position oder in die zweite Position elastisch zu drücken;
wobei die Rastfeder als Betätigungselement funktioniert, das die Schwenkbewegung der beweglichen Kontakteinrichtung be­ wirkt.

19. Gleitwählschaltmechanismus nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren eine Betätigungsein­ richtung aufweist, die mit der Rastfeder zur Durchführung einer Gleitbewegung verbunden ist, um das Verschwenken der Rastfeder zu bewirken.

20. Gleitwählschaltmechanismus nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren eine geformte Gehäuse­ einrichtung aufweist, die die Betätigungseinrichtung, die Rastfeder und die bewegliche Kontakteinrichtung umschließt.