[0001] Die Erfindung betrifft einen Schnappfedertaster mit einem-Gehäuse, in dem zumindest
eine Schnappfeder an einer Lagerstelle gespannt ist. Eine Krafteinleiteinrichtung,
die mit einem verlagerbaren Betätigungselement gekoppelt ist, bewegt das Betätigungselement,
wobei das Betätigungselement bei dessen Verlagerung auf die Schnappfeder einwirkt.
[0002] Ein solcher Schnappfedertaster, z. B. als Wipptastermodul ausgestaltet, kann für
Sitzverstellungen, Spiegelverstellungen, Logikschalter, Schiebedächer in Kraftfahrzeugen
und dergleichen, angewendet werden. Ebenfalls sind Anwendungen für Verstellungen in
Sitzmöbeln und Betten, beispielsweise Krankenhausbetten, realisierbar.
[0003] Ein mit Kipphebel betätigter Schalter mit einem zweiteiligen Gehäuse ist aus der
gattungsbildenden DE 38 01 991 A1 bekannt, bei der der Kipphebel schwenkbar innerhalb
des Gehäuses gelagert ist. Die Schwenkbewegung des Kipphebels wird über einen Fuß,
der in eine manschettenförmige Aufnahme eines plattenförmigen Schiebers eingreift.
Der Schieber ist senkrecht zu der durch die Schwenkzapfen des Kipphebels festgelegten
Schwenkachse verschiebbar. Die lineare Verschiebbarkeit des Betätigungsschiebers hat
den Nachteil, dass hohe Betätigungskräfte notwendig werden und dass das Schiebestück
zu hohen Reibungswiderständen oder zum Verkanten neigt. Weiterhin werden Zugbänder
der Schnappfeder nicht gleichmäßig belastet, was zu einer Beeinträchtigung der Lebensdauer
des Schnappfedertasters führt.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten
Schnappfedertaster bereitzustellen.
[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Schnappfedertaster mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst, bei dem das Betätigungselement um eine Achse verschwenkbar
gelagert ist. Ein Schnappfedertaster mit einem Betätigungselement, das axial gelagert
ist und eine Rotationsbewegung ausführt, hat Vorteile hinsichtlich der Prozeßsicherheit,
Lebensdauer und Ergonomie des Tasters bzw. Schalters.
[0006] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Schwenkachse des Betätigungselementes
parallel zu der Lagerachse der Schnappfeder angeordnet ist, wobei davon ausgegangen
wird, dass die Schnappfeder eine Verschwenkbewegung um eine Achse durchführt, die
Kontaktmitteln gegenüberliegt, die durch den Taster entsprechend geschaltet werden.
[0007] Die Schnappfeder ist erfindungsgemäß rahmenartig mir einer nach innen ragenden Zunge
ausgebildet, um die Schnappfeder an den Lagerstellen zu spannen. Die Schwenkachse
des Betätigungselementes liegt dabei parallel zu der Ebene der Schnappfeder und senkrecht
zu der Längserstreckung der Feder, wobei davon ausgegangen wird, dass die Schnappfeder
im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist. Bei einer anderen Geometrie der Schnappfeder
ist es vorgesehen, dass die Schwenkachse des Betätigungselements senkrecht zu der
Bewegungsrichtung der Kontakte verläuft.
[0008] Die Krafteinleiteinrichtung ist in einer Ausgestaltung der Erfindung als ein Kipphebel
ausgebildet, da durch den Kipphebel eine einfache Betätigung und eine Anpassung der
Betätigungskraft über das Hebelverhältnis verwirklicht werden kann. Der Kipphebel
ist schwenkbar in dem Gehäuse gelagert, wobei die Schwenkachse des Kipphebels im wesentlichen
senkrecht zur Schwenkachse des Betätigungselementes angeordnet ist. Um eine sichere
Kopplung des Betätigungselementes mit dem Kipphebel zu erreichen, so dass eine hohe
Prozeßsicherheit bei der Betätigung des Tasters erfolgt, ist der Kipphebel formschlüssig
mit dem Betätigungselement gekoppelt, das heißt, dass der Kipphebel mit einem Nut/Feder-Prinzip
das Betätigungselement umgreift oder aber in eine Ausnehmung des Betätigungselementes
eingreift und die Bewegung um die Schwenkachse des Betätigungselementes bewirkt.
[0009] Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse einstückig, also ohne
Boden bzw. Deckel aufgebaut ist, so dass ein geringer Platzbedarf des Schnappfedertastermoduls
verwirklicht werden kann. Damit mechanische Kräfte durch den Schaltvorgang nicht in
die Lötstellen der Anschlussstücke übertragen werden können, ist in einer vorteilhaften
Weiterbildung vorgesehen, dass das Gehäuse auf einer Leiterplatte über eine lösbare
mechanische Verbindung, insbesondere über eine Schraubverbindung festgelegt ist.
[0010] Soweit zwei Schnappfedern beidseitig an dem Betätigungselement angeordnet sind, kann
eine wechselweise Schaltung zu beiden Schwenkrichtungen des Kipphebels erzielt werden.
Vorteilhafterweise liegen beide Schnappfedern in der Ausgangsstellung an dem Betätigungselement
an, so dass eine exakte Rückstellung des Kipphebels und des Betätigers sowie eine
Fixierung des Kipphebels und Betätigers in der Ausgangsstellung und damit in der nicht
geschalteten Position vorliegt.
[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1 -
- ein Schnappfedertaster im Querschnitt;
- Figur 2 -
- ein Schnappfedertaster gemäß der Schnittlinie II-II in Figur 1; sowie
- Figur 3 -
- eine Schnittdarstellung gemäß Linie III-III in Figur 2.
[0012] In der Figur 1 ist in Querschnittsansicht ein Schnappfedertaster 1 dargestellt, der
über eine Schraube 10 mechanisch an einer nicht dargestellten Leiterplatte festlegbar
ist. Die Schraube 10 ist in einer entsprechenden Führung eines Gehäuses 2 angeordnet,
wobei das Gehäuse 2 einstückig ausgebildet ist und der untere Abschluss durch die
Leiterplatte realisiert wird. Die lösbare mechanische Ankopplung an die Leiterplatte
über die Schraube 10 hat den Vorteil, dass Kräfte, die über einen Kipphebel 6 zur
Schaltung eines Betätigungselementes 7 eingeleitet werden, nicht auf die Lötstellen
der Anschlussstücke 20 übertragen werden.
[0013] Der Kipphebel 6 ist über Zapfen verschwenkbar in dem Gehäuse 2 gelagert, wobei eine
Verschwenkung um die Schwenkachse 16 stattfindet.
[0014] In der Figur 2 ist eine Draufsicht des Schalters gemäß Figur 1 dargestellt, aus der
zu erkennen ist, dass zwei Schnappfedern 4, 5 seitlich an dem Betätigungselement 7
gelagert sind. Die Lagerung der Schnappfedern 4, 5 erfolgt an Lagerstellen 3, 3',
wobei an der einen Lagerstelle 3 eine Schwenkachse 9, wie sie in der Figur 3 dargestellt
ist, ausgebildet ist, während in die Lagerstelle 3' eine Zunge 14 eingreift, deren
Funktion später erläutert wird. An dem der Schwenkachse 9 gegenüberliegenden Ende
der Schnappfedern 4, 5 sind Kontakte ausgebildet, die eine entsprechende Schaltung
zwischen den Anschlussstücken 21 bewirken.
[0015] In der Figur 2 ist zu erkennen, dass das Betätigungselement 7 um eine Schwenkachse
17 drehbar gelagert ist, wodurch eine Rotationsbewegung des Betätigungselementes 7
aufgrund einer Verschwenkbewegung des Kipphebels 6 ausgeführt wird. Die äußeren Kanten
des Betätigungselements 7 wirken dann auf die in der Figur 3 dargestellten Zugstäbe
15 der Schnappfeder 4, 5 ein und bewirken eine Verschwenkung der Schnappfeder aus
der in der Figur 2 dargestellten Ausgangsposition, je nach Verschwenkrichtung, so
dass ein Kontakt entsprechend geschlossen wird oder nicht betätigt wird. Durch das
Verschwenken des Betätigungselementes 7 wird die Schnappfeder 4, 5 gleichmäßig angesteuert,
und die Zugstäbe 15 werden gleichmäßig belastet, was zu einer Erhöhung der Lebensdauer
führt.
[0016] In der Figur 3 ist die rahmenartige Ausgestaltung der Schnappfeder 4 zu sehen, die
eine nach innen ragende Zunge 14 aufweist, die in einer entsprechenden Lagerstelle
3' eines Anschlussstückes 8 eingreift. Die im montierten Zustand gewölbt ausgebildete
Zunge 14 bewirkt eine Vorspannung und eine Spannung der Schnappfeder 4, 5 und hat
den Effekt, dass sowohl das Betätigungselement 7 als auch der Kipphebel 6 nach dem
Schaltvorgang in ihre Ausgangsposition zurückgestellt werden. Durch die symmetrisch
zur Schwenkachse 16 des Kipphebels 6, die vorteilhafterweise durch die Schwenkachse
17 des Betätigungselementes 7 läuft, angeordneten Schnappfedern 4, 5 kann eine wechselweise
Schaltung in beide Schwenkrichtungen des Kipphebels 6 und eine exakte Rückstellung
erfolgen, da das Betätigungselement 7 mit seinen beiden Enden an den Schnappfedern
4, 5 anliegt.
[0017] Insbesondere die Figur 1 zeigt den besonders einfachen Aufbau des Gehäuses 2 mit
entsprechenden Lagerstellen für den Kipphebel 6 und entsprechenden Aufnahmen und Einsätzen
für die Anschlussstücke 8 sowie die Anschlüsse 21 für die Kontakte und die Schaltmimik,
so dass eine Montage durch Zuführen der Elemente aus im wesentlichen einer Montagerichtung
erfolgen kann. Dies vereinfacht die Montage des Schnappfedertasters 1, der hier als
Kipphebeltaster ausgebildet ist. Die Montage kann ohne einen zusätzlichen Deckel oder
Boden stattfinden, was sowohl den Teile- als auch den Montageaufwand reduziert und
zudem einen verringerten Platzbedarf realisiert.
[0018] Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass der leicht zu schaltende Kipphebel
6 die Schnappfedern 4, 5 über das Betätigungselement 7 gleichmäßig ansteuert, wobei
das Betätigungselement 7 nicht linear verschoben werden muss, sondern eine Rotationsbewegung
ausführt.
1. Schnappfedertaster mit einem Gehäuse (2), zumindest einer an Lagerstellen (3, 3')
gespannten Schnappfeder (4, 5) und einer Krafteinleiteinrichtung (6), die mit einem
verlagerbaren Betätigungselement (7) gekoppelt ist, wobei das Betätigungselement (7)
bei dessen Verlagerung auf die Schnappfeder (4, 5) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) um eine Achse (17) verschwenkbar gelagert ist.
2. Schnappfedertaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse (17) des Betätigungselementes (7) parallel zu Lagerachse (9) der
Schnappfeder (4, 5) angeordnet ist.
3. Schnappfedertaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappfeder (4, 5) rahmenartig mit einer nach innen ragenden Zunge (14) ausgebildet
ist und die Schwenkachse (17) des Betätigungselementes (7) parallel zu der Ebene der
Schnappfeder (4, 5) und senkrecht zu deren Längserstreckung angeordnet ist.
4. Schnappfedertaster nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinleiteinrichtung (6) als ein Kipphebel ausgebildet ist, der schwenkbar
in dem Gehäuse (2) gelagert ist, wobei die Schwenkachse (16) des Kipphebels (6) senkrecht
zur Schwenkachse (17) des Betätigungselementes (7) angeordnet ist.
5. Schnappfedertaster nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (6) formschlüssig mit dem Betätigungselement (7) gekoppelt ist.
6. Schnappfedertaster nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einstückig ausgebildet ist.
7. Schnappfedertaster nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) auf einer Leiterplatte über eine lösbare mechanische Verbindung,
insbesondere Schraubverbindung festgelegt ist.
8. Schnappfedertaster nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schnappfedern (4, 5) beidseitig des Betätigungselementes (7) angeordnet sind.
9. Schnappfedertaster nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schnappfedern (4, 5) in der Ausgangsstellung an dem Betätigungselement
(7) anliegen.
10. Schnappfedertaster nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappfedertaster als Modul ausgebildet ist und dass Lagerstellen für einen
Kipphebel (6) und Aufnahmen und Einsätze für Anschlussstücke (8) sowie Anschlüsse
(21) für Kontakte so ausgebildet sind, dass eine Montage durch Zuführen der Elemente
aus im wesentlichen einer Montagerichtung erfolgen kann.