DE4326312A1 - Kippschalter mit Anschlag zur Geräuschdämpfung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kippschalter, bei dem eine ge­ genüber dem Gehäuse gelagerte Schaltwippe durch ein Betäti­ gungsglied mit einer einen sich längs der Schaltwippe ver­ schiebenden Angriffspunkt aufweisenden Kraft beaufschlagt wird.

Ein derartiger Schalter ist beispielsweise aus der DE-GM 19 03 576 bekannt. Dabei wird ein Betätigungsschieber längs einer Schaltwippe verschoben, wobei ein in dem Betä­ tigungsschieber federnd gelagertes Betätigungsglied längs der Schaltwippe gleitet und beim Überfahren des ortsfesten Lagerpunktes die Schaltwippe schlagartig in eine neue Stel­ lung bringt. Bei derartigen Schaltern besteht das Problem, daß zum einen eine kräftige Auflage des an der Schaltwippe befestigten Schaltkontaktes gegenüber dem ortsfesten Kon­ takt gewünscht wird, zum anderen aber die durch die erheb­ lichen Schaltkräfte bedingten Schaltgeräusche störend sind.

Ähnliche Probleme treten dann auf, wenn statt eines Schie­ bers eine Kipptaste gewählt wird, wie dies beispielsweise in der DE-OS 39 15 767 gezeigt ist. Zur Vermeidung von Schaltgeräuschen hat man dabei für die Seitenflächen der Kipptaste aus dem Gehäuse ragende federnde Vorsprünge ge­ schaffen, die die Bewegungsgeschwindigkeit der Kipptaste in ihrem Endbereich allmählich abbremsen sollen, so daß die schlagartigen Schaltgeräusche der aufeinandertreffenden Kontakte abgemildert werden. Zusätzlich hat man versucht, durch konstruktive Ausgestaltung der Gehäusevorsprünge de­ ren Federwirkung an den gewünschten Dämpfungseffekt an zu­ passen. Dies wurde beispielsweise durch an den Vorsprüngen angesetzte spezielle Gummipuffer oder durch eine vergrößer­ te Elastizität der Vorsprünge erreicht, die hierzu meander­ förmig ausgestaltet wurden.

Die beschriebenen Maßnahmen erfordern einen beachtlichen zusätzlichen Aufwand, ohne daß die angestrebte Dämpfungs­ wirkung in vollem Umfang erreicht werden konnte.

Aus der DE-OS 30 16 995 ist weiterhin ein Kippschalter mit Kipptaste bekannt, bei dem die Wippe während des Schaltvor­ gangs in ihrer Längsrichtung verschoben wird. Die Kippbewe­ gung der Kipptaste wird dabei durch zwei gehäusefeste An­ schläge in beiden Richtungen begrenzt.

Die Erfindung geht daher aus von einem Kippschalter, der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gat­ tung. Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Kipp­ schalter mit einfachen Mitteln derart aufzubauen, daß er besonders geräuscharm geschaltet werden kann.

Die Erfindung wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, für das längs der Schaltwippe entlanggleitende Betätigungsglied einen An­ schlag vorzusehen, der die Bewegung des Schaltgliedes be­ grenzt, nachdem die Schaltwippe ihre neue Stellung erreicht hat. Hierdurch läßt sich zum einen das Schaltmoment begren­ zen, mit dem der Schaltkontakt an der Wippe auf den orts­ festen Kontakt aufsetzt. Weiterhin gibt die Erfindung die Möglichkeit, die Bewegung des Betätigungsgliedes begrenzen­ den Bewegungsbahn derart auszugestalten, daß die Bewegung des Betätigungsgliedes in geeigneter Weise allmählich abge­ bremst wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Bewegungsbahn sich derart ausgestalten läßt, daß sich eine in Längsrichtung der Schaltwippe erstreckende Kraft ergibt, die durch eine entsprechende Bewegung der Schaltwippe mittels Schleifbewegungen der Wippe gegenüber dem ortsfesten. Lager und dem ortsfesten Kontakt zur Herab­ setzung von Übergangswiderständen führt.

Um die Bildung von schlagenden Schaltgeräuschen besonders stark herabzusetzen, empfiehlt sich in Weiterbildung die Merkmalskombination nach Anspruch 2. Dabei wird die Kurven­ bahn vorzugsweise derart ausgestaltet, daß der Kontakt an der Wippe mit vergleichsweise geringer Kraft auf den orts­ festen Kontakt aufsetzt, um ein Prellen zu vermeiden, woraufhin dann die Anpreßkraft des Kontaktes auf den gewün­ schten Wert erhöht und schließlich das Schaltglied durch den Anschlag an der Schaltwippe in dieser gewünschten Lage festgehalten wird. Dabei kann das Schaltglied aufgrund sei­ ner Trägheit durchaus um ein kurzes Stück über die Endlage hinaus fahren und diese dann als stabile Endstellung einneh­ men.

Um die Kraft in Aufsetzrichtung des Wippenkontaktes auf den ortsfesten Kontakt zu begrenzen, empfiehlt sich in Weiter­ bildung der Erfindung die Maßnahme nach Anspruch 3. Dabei wird die nicht für den Schaltvorgang benötigte Kraft des Schaltgliedes in Längsrichtung der Schaltwippe aufgenommen.

Eine besonders zweckmäßige Anwendung der Erfindung ergibt sich für einen Schalter mit der in Anspruch 4 aufgeführten Merkmalskombination. Bei derartigen Schaltern erhöht sich zur Endstellung der Kipptaste hin die Drehgeschwindigkeit der Taste sowie auch die in Auflagerichtung der Kontakte ausgeübte Kraft immer mehr bis schließlich diese Bewegung durch das Aufeinanderschlagen der Kontakte immer mehr be­ grenzt wird.

Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Anwendung der in Anspruch 5 beschriebenen Merkmale besonders vorteilhaft, da hier die in Längsrichtung der Schaltwippe ausgeübte Kraft gleichzeitig zur Verminderung der Übergangswiderstände durch entsprechende Reibbewegungen herabgesetzt wird. Auf diese Weise wird sowohl der elektrische Übergang vom Schneidlager zur Schaltwippe und von dort wieder zu dem ortsfesten Kontakt verbessert.

In Weiterbildung der Erfindung läßt sich das erfinderische Prinzip auch hinsichtlich der Schaltwippe beidseitig anwen­ den, so daß gemäß Anspruch 6 die Erfindung auch für Um­ schalter verwendet werden kann.

Um zu erreichen, daß die Kontakte anfangs prellfrei aufset­ zen und danach für eine Selbstreinigung der Kontakte bezie­ hungsweise der Lagerstelle gesorgt wird, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die Merkmalskombination nach Anspruch 7.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Kippschalter in einer ersten Stellung und

Fig. 2 den Kippschalter nach Fig. 1 in einer zweiten Stellung.

In der Beschreibung werden die einzelnen Bauelemente des in der Zeichnung gezeigten Schalters nur insoweit erläutert, als sie für die Erfindung wesentlich sind.

Der Schalter nach Fig. 1 besitzt eine Grundplatte 1, wel­ ches mit einem Gehäuse 2 verrastet ist. In dem Gehäuse 2 oder an entsprechenden Vorsprüngen der Grundplatte 1 dreh­ bar gelagert ist eine Kipptaste 3, wobei die Kipptaste 3 z. B. über kreiszylinderförmige Ansätze 4 in entsprechende gehäusefeste Ausnehmungen ragt und in diesem drehbar sein kann oder in dem entsprechende gehäusefeste Vorsprünge in eine geeignete Ausnehmung in der Kipptaste ragen.

Die Kipptaste 3 besitzt einen Führungsansatz 5, in dem ein Betätigungsglied 6 verschiebbar geführt ist. Das Betäti­ gungsglied steht dabei unter Vorspannung einer Feder 7, welche das Betätigungsglied 6 aus dem Führungsansatz 5 herauszuschieben sucht. Infolgedessen stützt sich das ko­ nisch oder schneidenförmig geformte vordere Gliedende 8 an einer Schaltwippe 9 ab, die wiederum mit ihrer gegenüber­ liegenden Fläche sich an einem Gehäuseansatz 10 abstützt.

Die Schaltwippe 9 ist über ein Schneidlager 11 in einem grundplattenfesten Kontaktstück 12 gelagert. Dabei ist die Lagerung derart vorgesehen, daß die Schaltwippe 9 sich in ihrer Längsrichtung um einen vorgegebenen Betrag b gegen­ über dem Kontaktstück 12 verschieben kann, ehe seitliche Vorsprünge 13, 14 gegenüber den Schenkeln an einer Gabel 15 am in Fig. 1 oberen Ende des Kontaktstücks 12 anschlagen.

In dem in Fig. 1 gezeigten Lager liegt also der Vorsprung 14 an den Schenkeln der Gabel 15 an. Weiterhin sind noch in Richtung Führungsansatz 5 ragende Lappen 16, 17 vorgesehen, die gehäusefest angeordnet und entweder mit dem Gehäuse 1 selbst oder mit dem Deckel 2 einstückig verbunden sind. Selbstverständlich können derartige Lappen aber auch ge­ trennt gefertigt und nachträglich in das Gehäuse eingesetzt werden. Die Aufgabe der Lappen 16, 17 ist es zum einen, die Bewegung der Kipptaste 3 zu begrenzen, so daß diese in der in Fig. 1 gezeigten Lager arretiert ist und so nach Errei­ chen der gewünschten Betätigungslage nicht weiter einge­ drückt werden kann. Gleichzeitig können die Lappen 16, 17 zum Abfangen der Trägheitsbewegung der Kipptaste 3 dienen, so daß deren Bewegung gedämpft wird.

Drückt man nun auf die in der Zeichnung linke Seite der Kipptaste 3, so wandert das Gliedende 8 in Richtung Schneidlager 11, wobei sich die durch das Betätigungsglied 6 auf die Schaltwippe 9 ausgeübte Kraft vergrößert. Während ihrer Bewegung in Richtung Schneidlager 11 nimmt die Aufla­ gekraft der Schaltwippe 9 auf den Gehäuseansatz 10 ab und es wird ein wachsender Kraftanteil von dem Schneidlager 11 und damit dem Kontaktstück 12 aufgenommen. Dies geht so lange bis das Gliedende 8 das Schneidlager 11 erreicht.

Nach Passieren des Schneidlagers 11 durch das Gliedende 8 kippt die Wippe 9 im Uhrzeigersinn, wobei das Gliedende 8 auf einer Kurvenbahn 18 an der Schaltwippe 9 entlangfährt.

Durch die Kraft des Gliedendes wird nach dem Schwenken der Schaltwippe 9 ein mit der Schaltwippe 9 verbundener Kontakt 19 auf einen gehäusefesten Kontakt 20 aufgesetzt. Diese La­ ge ist in Fig. 2 gezeigt. Nach dem Aufsetzen des Kontaktes 19 auf den Kontakt 20 wird das Gliedende 8 in Fig. 2 weiter entlang der Bahn 18 nach rechts gefahren, bis es gegen ei­ nen Anschlag 21 an der Wippe läuft, der den Weg des Glied­ endes 8 begrenzt. Dabei ist der Anschlag durch eine Kurve in der Kurvenbahn 18 gebildet, deren Seitenflanke so hoch ist, daß das Gliedende 8 in seiner Bewegung entgegen dem Uhrzeigersinn festgehalten wird. Als Folge davon spaltet sich aus der durch einen Pfeil F angedeuteten Kraft eine Teilkraft X ab, die in Längsrichtung der Schaltwippe 9 wirkt. Damit bewegt sich die Schaltwippe 9 soweit, wie es durch die entsprechende Lagerung möglich ist, nach rechts. Um einen derartigen Weg in X-Richtung zu ermöglichen, ist das Schneidlager 11 durch eine schwimmende Lagerung 11 ge­ bildet, die der Schaltwippe einen freien Weg in X-Richtung gestattet, der nachfolgend b genannt werden soll. Dieser Weg b ergibt sich, wie weiter oben schon erläutert dadurch, daß der Abstand der Vorsprünge 13, 14 von dem Betrag b größer ist als die Breite des Gabelansatzes 15.

Diese Bewegung der Schaltwippe 9 bei aufgesetztem Kontakt 19 führt sowohl zur Selbstreinigung der beiden Kontakte 19, 20 gegeneinander als auch der aufeinander einwirkenden La­ gerflächen des Schneidlagers 11. Durch diese Gleitbewegung wird der Übergangswiderstand an den genannten Stellen stän­ dig geringgehalten.

Für die Ausgestaltung des Anschlages 21 ist es wichtig, in welcher Form die entsprechende Anschlagskurve aufgebaut wird. Dabei soll der Kontakt mit vergleichsweise geringer Kraft prellfrei aufsetzen, wonach die Auflagekraft ver­ stärkt und bei großer Auflagekraft die Bewegung in x-Rich­ tung um den Betrag b vorgenommen wird.

Die Erfindung ist somit für alle Schalter geeignet, die ei­ ne ihrer Stellung ändernde Schaltwippe besitzen, wobei es gleichgültig ist, ob der Schalter hierzu durch eine Schie­ betaste oder durch eine Kipptaste betätigt wird. Die Erfin­ dung ist auch dicht nur für Ein/Ausschalter, sondern auch für Umschalter geeignet, wobei der erfindungsgemäße An­ schlag (21) im wesentlichen symmetrisch einander gegenüber­ liegend an der Wippe zu beiden Seiten des Lagers angeordnet wird, wie z. B. der zweite Anschlag (22) zeigt.

Für den Gegenstand der Erfindung wichtig ist auch, daß das Betätigungsglied 6 federnd in dem Führungsansatz 5 gelagert ist. Infolgedessen läuft das Betätigungsglied 6 federnd den Anschlag 21 an der Schaltwippe 9. Durch die beschriebene Federwirkung wird eine zusätzliche Dämpfung und damit Ge­ räuschreduzierung des auf den Anschlag 21 auflaufenden Be­ tätigungsgliedes 6 erreicht.

Claims (8)

1. Kippschalter, bei dem eine gegenüber dem Gehäuse (1) gelagerte Schaltwippe (9) durch ein Betätigungsglied (6) mit einer einen sich längs der Schaltwippe (9) ver­ schiebenden Angriffspunkt (8) aufweisenden Kraft beauf­ schlagt wird, wobei vor dem Überschreiten des gehäuse­ festen Lagerortes (11) die Wippe (9) eine erste stabile Stellung (Fig. 1) und nach dem Überschreiten des Lager­ ortes (11) die Wippe eine zweite stabile Stellung (Fig. 2) einnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsbahn (18) für den Angriffspunkt (8) des Betätigungsglieds (6) auf der Schaltwippe in deren Längsrichtung derart ausgeformt ist, daß nach dem Erreichen ihrer neuen stabilen Stellung die Schaltwippe für die Bewegung des Betätigungsgliedes (6) einen An­ schlag darstellt.

2. Kippschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Bildung des Anschlages (21) die Kurvenbahn (18) der Schaltwippe (9) für das Schalt­ glied derart gekrümmt ist, daß eine die Bewegung des Betätigungsgliedes (6) begrenzende Kraft (X) vorzugs­ weise progressiv aufgebaut wird.

3. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der durch den Anschlag (21) begrenzten Endstellung für das Betä­ tigungsglied (6) durch dieses eine Kraft (X) in Längs­ richtung der Schaltwippe (9) ausgeübt wird.

4. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalt­ wippe (9) gegenüber dem Gehäuse (1) in einem Schneidla­ ger (11) gelagert ist und daß das Betätigungsglied (6) gegenüber dem Gehäuse drehbar gelagert ist.

5. Kippschalter nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltwippe (9) gegenüber dem gehäusefesten Lagerort (11) in Längsrichtung (X) der Schaltwippe (9) schwimmend gelagert ist und das die ge­ häusefeste Lagerfläche (11) in einem gleichzeitig einen elektrischen Anschluß für den Schalter darstellendes Lagerstück (12) gebildet ist.

6. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die bei­ den Endstellungen der Schaltwippe (9) jeweils ein An­ schlag (21, 22) in der Wippe (9) vorgesehen ist.

7. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (21) derart ausgeformt ist, daß ein an der Schaltwippe (9) befestigter Wippenkontakt (19) erst auf den Schalt­ kontakt (2) eines gehäusefesten Kontaktstücks aufsetzt und danach der Wippenkontakt (19) über den Schaltkon­ takt (20) durch die in Längsrichtung der Wippe wirkende Kraft (X) schleifend verschoben wird.

8. Kippschalter nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betäti­ gungsglied (6) in seiner Längsrichtung federnd gegen­ über der Schaltwippe (9) gelagert ist.