DE102006000975A1 - Electrical switch for e.g. drilling machine, has spring unit with compression spring, U-form fork and actuating cam, formed in type of contour spring and arranged in body to switch contact system during operation of body - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an electrical switch according to the preamble of claim 1
Derartige Schalter werden vor allem bei Elektrohandwerkzeugen als Netzschalter in ein- oder zweipoliger Ausführung eingesetzt. Bei diesen Elektrowerkzeugen kann es sich um Bohrmaschinen, Winkelschleifer, Akku-Winkelschleifer, Akku-Hobel, Akku-Schwingschleifer, Akku-Bohrmaschinen, Akku-Schrauber o. dgl. handeln.such Switches are mainly used in electric hand tools as a power switch in one or two polar execution used. These power tools may be drills, angle grinders, Cordless angle grinder, cordless planer, cordless orbital sander, cordless drills, Cordless screwdriver o. Like. Act.
Aus
der
Die aus einem Betätigungsnocken, einer U-förmigen Gabel sowie einer Druckfeder bestehende Anordnung zum Umschalten des Kontaktsystems ist vergleichsweise aufwendig und damit teuer. Eine derartige Anordnung erscheint daher für einen indirekt betätigbaren, kleine Abmessungen aufweisenden Low-Cost-Schalter des unteren Leistungssegments wenig geeignet.The from an actuating cam, a U-shaped Fork and a compression spring existing arrangement for switching the contact system is relatively expensive and therefore expensive. Such an arrangement therefore appears to be indirectly operable, small dimensions low-cost switch of the lower power segment little suitable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den elektrischen Schalter derart weiterzuentwickeln, daß die Anordnung zum Umschalten des Kontaktsystems vereinfacht ist. Außerdem soll das Kontaktsystem auch für langsame Betätigungsgeschwindigkeiten geeignet sein.Of the Invention is based on the object, the electrical switch in such a way that the Arrangement for switching the contact system is simplified. In addition, should the contact system also for slow operating speeds be suitable.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen elektrischen Schalter durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These Task is performed in a generic electrical switch the characterizing features of claim 1 solved.
Beim erfindungsgemäßen Schalter ist am Betätigungsorgan ein in der Art einer Konturfeder ausgestaltetes, mit einer elastischen Kraft auf den Schaltkontakt einwirkendes Federelement angeordnet. Das Federelement bewirkt die Umschaltung des Kontaktsystems bei Betätigung des Betätigungsorgans und übt dabei eine Schließkraft beim Schließen sowie eine Abreißkraft beim Öffnen des Kontaktsystems des Schalters aus. Vorteilhafterweise wird dadurch die bisher aus den drei Teilen, nämlich Druckfeder, U-förmige Gabel sowie Betätigungsnocken, bestehende Anordnung durch ein kostengünstiges einziges Teil, und zwar die Konturfeder, ersetzt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.At the switch according to the invention is on the actuator one designed in the manner of a contoured leather, with an elastic Force acting on the switching contact spring element arranged. The spring element causes the switching of the contact system at activity of the actuator and practice while a closing force when closing as well a tear-off force When opening of the contact system of the switch. Advantageously, this is achieved the previously from the three parts, namely compression spring, U-shaped fork as well as actuation cams, existing ones Arrangement by a low-cost single Part, namely the contour of the leather, replaced. Further embodiments The invention are the subject of the dependent claims.
Eine besonders montagefreundliche Ausgestaltung des Schalters besteht darin, daß das Kontaktsystem in einem in etwa topfförmig sowie ungefähr quaderförmig ausgestalteten Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse ist an der dem Betätigungsorgan zugewandten Seite offen, so daß die Montage des Kontaktsystems von der Oberseite des Schalters in einfacher Weise vorzunehmen ist. Um das Innere des Gehäuses staub- und/oder wasserdicht zu verschließen, ist an der offenen Seite des Gehäuses ein wenigstens teilweise aus elastischem Material bestehender einstückiger Deckel angeordnet. Der Deckel ist im Bereich des Betätigungsorgans als dünnwandiger, elastischer sowie in etwa glockenförmiger Balg ausgestaltet, wobei der Balg das Betätigungsorgan an einer im Betätigungsorgan befindlichen Nut, form- und/oder kraftschlüssig mittels einer Öffnung umschließt. Dadurch wird auch im Bereich des Betätigungsorgans eine zuverlässige Abdichtung in das Innere des Gehäuses erzielt. Der Deckel läßt sich einfach auf das Gehäuse aufrasten, indem der der offenen Seite zugeordnete Rand am Gehäuse eine umlaufende Nut aufweist, in die ein umlaufender Steg des Deckels form- und/oder kraftschlüssig eingreift.A particularly easy to assemble the switch consists in that that Contact system in an approximately cup-shaped and approximately cuboid-shaped casing is arranged. The housing is on the actuator facing side open, so that the Mounting the contact system from the top of the switch in easier Way is to be made. Dust and / or waterproof around the inside of the case to close, is on the open side of the case an at least partially made of elastic material existing one-piece lid arranged. The cover is in the region of the actuator as thin-walled, elastic and designed in approximately bell-shaped bellows, wherein the bellows on the actuator one in the actuator located groove, positively and / or non-positively encloses by means of an opening. Thereby is also in the area of the actuator a reliable one Sealing in the interior of the housing achieved. The lid can be just on the case snap into place by the edge associated with the open side on the housing having circumferential groove in which a circumferential web of the lid positive and / or non-positive intervenes.
Das Federelement kann an dem im Inneren des Gehäuses befindlichen Teil des Betätigungsorgans, und zwar in einer Aufnahme des Betätigungsorgans, angeordnet sein, wodurch das Federelement am Betätigungsorgan vormontierbar ist. Zur Halterung des Federelements befindet sich in der Aufnahme des Betätigungsorgans ein Zapfen, ein Fixierelement oder ein sonstiges Befestigungselement. Desweiteren kann das Federelement aus bandförmigem Federdraht, der beispielsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweist, in der Art eines Stanz-Biege-Teils hergestellt sein.The Spring element can at the located inside the housing part of the Actuator, in a receptacle of the actuator, be arranged whereby the spring element on the actuator is pre-assembled. To hold the spring element is located in the recording of the actuator a pin, a fixing element or another fastening element. Furthermore, the spring element of band-shaped spring wire, for example has a rectangular cross-section, in the manner of a stamped and bent part be prepared.
Das Federelement kann eine in etwa dreiecksförmige, einseitig offene Gestalt aufweisen, derart daß das Federelement aufgrund der Federwirkung mit einer Spannkraft in der Aufnahme gehalten ist. Das Federelement wirkt mit einer Ecke des Dreiecks auf den Schaltkontakt ein, womit diese Ecke in der Art eines Betätigungsnockens auf den Schaltkontakt beim Umschalten des Kontaktsystems wirkt. Ein solcherart ausgebildetes Federelement ist besonders einfach und kostengünstig herzustellen.The Spring element may have an approximately triangular, one-sided open shape such that the Spring element due to the spring action with a clamping force in the Recording is held. The spring element acts with a corner of the Triangle on the switching contact, bringing this corner in the art an actuating cam acts on the switching contact when switching the contact system. Such a trained spring element is particularly simple and cost-effective manufacture.
In einer ersten Ausgestaltung weist das Federelement in etwa die Form eines rechtwinkligen Dreiecks mit zwei Katheten sowie einer Hypotenuse auf. Dabei wirkt die zwischen der einen Kathete sowie der Hypotenuse befindliche Ecke auf den Schaltkontakt ein. Der Zapfen zur Halterung des Federelements greift an der zwischen der anderen Kathete sowie der Hypotenuse befindlichen Ecke ein. An der einen Kathete ist ein Höcker befindlich, derart daß die eine Kathete an einer kanalartigen Lagerstelle in der Aufnahme eingespannt fixiert ist. Das Federelement ist an der zwischen den beiden Katheten befindlichen Ecke offen.In In a first embodiment, the spring element has approximately the shape a right-angled triangle with two catheters and a hypotenuse. It works between the one catheter and the hypotenuse located corner on the switch contact. The pin for mounting the spring element engages the between the other catheter as well hypotenuse corner. On the one catheter is a cusp located, so that the one Catheter clamped to a canal-like bearing in the receptacle is fixed. The spring element is at the between the two catheters located corner open.
In einer zweiten Ausgestaltung weist das Federelement in etwa die Form eines gleichseitigen Dreiecks mit einer Grundseite und zwei Schenkeln auf. Dabei wirkt die zwischen den beiden Schenkeln befindliche Ecke auf den Schaltkontakt ein. Das Fixierelement greift mit einer Art von Ansatz zur Halterung des Federelements im wesentlichen an den beiden zwischen der Grundseite sowie den Schenkeln befindlichen Ecken ein. Das Federelement ist in etwa mittig an der Grundseite offen.In In a second embodiment, the spring element has approximately the shape an equilateral triangle with a base and two legs. The corner between the two legs acts on it the switching contact. The fixing element engages with a kind of Approach for holding the spring element substantially to the two between the base side and the legs located corners. The spring element is open approximately in the middle of the base.
In einfacher Art und Weise lässt sich ein Kaskadeneffekt beim Nulldurchgang des Schaltkontakts erzeugen. Hierzu ist das Kontaktlager zur beweglichen Lagerung des Schaltkontakts federnd ausgestaltet, derart daß das Kontaktlager als Energiespeicher für den Kaskadeneffekt wirkt. Dadurch läßt sich eine Kontaktkrafterhöhung mit schlagartigem Kontaktkraftaufbau zwischen dem Schalt- und Festkontakt beim Umschalten des Schaltkontakts erzielen. Das Kontaktlager kann in der Art einer Lagergabel ausgebildet sein, an der der mit einer dazu korrespondierenden Lagerstelle versehene Schaltkontakt dreh- und/oder verschwenkbar gelagert ist. Desweiteren kann das Kontaktlager in einer, insbesondere in etwa U-förmigen, absatzförmigen Gestalt an einem aus dem Gehäuse ragenden elektrischen Anschluß für den Schaltkontakt befindlich sein, um die entsprechende Spannung an den Schaltkontakt anlegen zu können. Der Federweg des Kontaktlagers ist durch einen im Gehäuse befindlichen Anschlag und/oder von seitlichen Flügeln an der absatzförmigen Gestalt begrenzt, um so den Kaskadeneffekt je nach Wunsch zu dimensionieren. Die Erfindung realisiert somit auch einen elektrischen Schalter, bei dem das Kontaktsystem mit einem federnden Lager zur Erzeugung eines Kaskadeneffekts ausgestattet ist.In easy fashion leaves create a cascade effect at the zero crossing of the switch contact. For this purpose, the contact bearing for the movable mounting of the switch contact designed resilient, such that the Contact bearing acts as an energy store for the cascade effect. This can be a Contact force increase with abrupt contact force build-up between the switching and fixed contact when switching the switch contact achieve. The contact bearing can be formed in the manner of a storage fork, at the with a to corresponding bearing point provided switching contact rotatable and / or pivotable is stored. Furthermore, the contact bearing in one, in particular roughly U-shaped, shoulder-like Shape on one of the housing projecting electrical connection for the switching contact be located to the appropriate voltage to the switching contact to create. The spring travel of the contact bearing is located in the housing Stop and / or bounded by lateral wings on the heel-shaped shape, so as to dimension the cascade effect as desired. The invention thus also realizes an electrical switch, in which the contact system equipped with a resilient bearing to create a cascade effect is.
Zur Zuführung der elektrischen Spannung für den Schalter steht der Festkontakt und/oder das Kontaktlager mit einem aus dem Gehäuse ragenden elektrischen Anschluß in Verbindung. Zwecks einfachen elektrischen Anschlusses läßt sich hierfür eine schraubenlose Klemme in der Art eines Push-In-Anschlusses für die Verbindung mit einer elektrischen Zuleitung am elektrischen Anschluß im Gehäuse integrieren. Durch diese Anordnung lassen sich vier schraubenlose Klemmen am Gehäuse integrieren, so daß bei Verwendung des Schalters in einem Elektrowerkzeug sowohl netz- als auch motorseitig ein Anschluß mittels schraubenloser Klemmen auf vorgegebenem engsten Raum verwirklichbar ist.to feed the electrical voltage for the Switch is the fixed contact and / or the contact bearing with a out of the case projecting electrical connection in Connection. For easy electrical connection can be therefor a screwless terminal in the manner of a push-in connection for the connection with an electrical supply line to the electrical connection in the housing integrate. This arrangement allows four screwless terminals on casing integrate so that at Using the switch in a power tool both mains and also motor side a connection by means screwless terminals on a given narrowest space feasible is.
Die Erfindung realisiert weiterhin einen elektrischen Anschluß mit einer schraubenlosen Klemme in der Art eines Push-In-Anschlusses, bei dem die schraubenlose Klemme ein in etwa V-förmig ausgestaltetes, einen Basisschenkel sowie einen federnden Fixierschenkel aufweisendes Halteelement zur Fixierung der elektrischen Zuleitung besitzt. Am Fixierschenkel ist ein abgewinkelter, insbesondere in etwa rechtwinklig abstehender, Ansatz angeordnet. Dieser Ansatz dient zur Abstützung gegen den Basisschenkel beim Öffnen des Push-In-Anschlusses mittels eines Werkzeuges, wie eines Schraubendrehers o. dgl., wodurch ein Überdehnen des Fixierschenkels wirksam verhindert ist. Die zusätzliche Abwinklung am Fixierschenkel bietet somit einen Schutz vor Überbeanspruchung der Push-In-Federn, speziell beim Lösen der Zuleitung. Dadurch wird wiederum eine längere Lebensdauer für den elektrischen Anschluß erzielt.The Invention also realizes an electrical connection with a screwless terminal in the manner of a push-in connection, at the screwless clamp designed in a somewhat V-shaped, a Base leg and a resilient Fixierschenkel exhibiting Holding element for fixing the electrical supply line has. At the Fixing leg is an angled, in particular approximately at right angles protruding, approach arranged. This approach is to support against the base leg when opening the push-in connection by means of a tool, such as a screwdriver o. Like., Which causes overstretching the fixing leg is effectively prevented. The additional Angling on the fixing leg thus provides protection against overstressing the push-in springs, especially when releasing the supply line. As a result, in turn, a longer life for the electrical Connection achieved.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Führung beim Zusammenwirken des Federelements mit dem Schaltkontakt zum Umschalten des Kontaktsystems verbessert ist. Selbst bei vergrößerten Fertigungstoleranzen ist ein Verkanten oder Verklemmen des Federelements wirksam verhindert, womit die Betriebssicherheit des Schalters bei weitgehender Unempfindlichkeit gegenüber Staub, Verschmutzung o. dgl. gesteigert ist. Zudem vereinfacht sich die Montage des Kontaktsystems für den Schalter. Dadurch läßt sich der erfindungsgemäße Schalter auch kostengünstiger herstellen. Darüber hinaus trägt auch die geringe Teilezahl für das Schaltsystem zur Kostengünstigkeit bei.The particular advantages of the invention are that the guide the interaction of the spring element with the switching contact for Switching the contact system is improved. Even with increased manufacturing tolerances is a tilting or jamming of the spring element effectively prevented with which the reliability of the switch with largely insensitivity across from Dust, pollution o. The like. Is increased. It also simplifies the mounting of the contact system for the switch. This can be done the switch according to the invention also cheaper produce. About that carries out also the small number of parts for the switching system for cost-effectiveness at.
Weiter wird auch die Lebensdauer gesteigert. Das Kontaktsystem ist selbst für langsame Betätigungsgeschwindigkeiten geeignet, da die Kontaktkraft aufgrund eines Kaskadeneffekts schlagartig aufgebaut wird. Einem „Kontaktflattern" im Nulldurchgang beim Ein- oder Ausschalten des Schalters wird folglich vorgebeugt. Somit wird wirksam ein Abbrand an den Kontakten und ein dadurch bedingter vorzeitiger Ausfall des Schalters verhindert.Further the lifetime is also increased. The contact system is itself for slow operating speeds suitable because the contact force due to a cascade effect built up abruptly becomes. A "contact flutter" at zero crossing when switching on or off of the switch is thus prevented. Thus, a burn on the contacts and thereby becomes effective conditional premature failure of the switch prevented.
Das Kontaktsystem beim erfindungsgemäßen Schalter läßt sich miniaturisieren und trotzdem leicht montieren. Insbesondere bei Elektrowerkzeugschaltern können größere Einschaltstromspitzen, die durch die Induktivität des Elektromotors hervorgerufen werden, auch bei verringerter Kontaktfläche ohne Verschweißung oder Beschädigung der Kontakte bewältigt werden. Folglich kann auch der Schalter insgesamt kleinere Abmessungen besitzen.The contact system in the switch according to the invention can be miniaturized and still easy to assemble. In particular, with power tool switches larger inrush current peaks, which are caused by the inductance of the electric motor, even with reduced contact surface without welding or damage to the contacts be be overcome. Consequently, the switch can also have smaller overall dimensions.
Ausführungsbeispiele der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenembodiments The invention with various developments and refinements shown in the drawings and will be described in more detail below. Show it
In
Der
Deckel
Das
Kontaktsystem
Wie
weiter in
In
Zur
Umschaltung des Kontaktsystems
Wie
der
In
einer ersten Ausbildung weist das Federelement
In
Wie
anhand der
Wie
bereits erwähnt
steht der Festkontakt
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann die Erfindung nicht nur bei Elektrowerkzeugschaltern eingesetzt werden, sondern kann auch an anderen Schaltern, beispielsweise solchen für Steuergeräte, Elektrohaushaltsgeräte, Elektrogartengeräte, Werkzeugmaschinen o. dgl. Verwendung finden.The Invention is not limited to the described and illustrated embodiments limited. she comprises Rather, all experts Further developments within the scope defined by the claims Invention. Thus, the invention is not limited to power tool switches can be used, but can also be at other switches, for example such for Control devices, Household appliances, Electric garden tools, Machine tools o. The like. Use find.
- 11
- elektrischer Schalterelectrical switch
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- KontaktsystemContact system
- 44
- Betätigungsorganactuator
- 55
- Druckfedercompression spring
- 66
- Boden (von Gehäuse)ground (of housing)
- 77
- Deckelcover
- 88th
- Steg (von Deckel)web (from lid)
- 99
- Nut (im Gehäuse)groove (in the case)
- 1010
- Balgbellows
- 1111
- Öffnung (im Balg)Opening (in Bellows)
- 1212
- Schaltkontaktswitching contact
- 1313
- Festkontaktfixed contact
- 1414
- KontaktlagerContact camp
- 15, 1615 16
- elektrischer Anschlußelectrical Connection
- 1717
- Kontaktbereich (an Schaltkontakt)contact area (to switch contact)
- 1818
- erster Hebelarm (von Schaltkontakt)first Lever arm (from switching contact)
- 1919
- zweiter Hebelarm (von Schaltkontakt)second Lever arm (from switching contact)
- 2020
- Zwischenbereich (von Schaltkontakt)intermediate area (of switching contact)
- 2121
- Ausbuchtung (von Schaltkontakt)bulge (of switching contact)
- 2222
- Federelementspring element
- 2323
- Ausbauchung (von Federelement)/Ecke (von Dreieck)bulge (of spring element) / corner (of triangle)
- 2424
- Aufnahme (für das Federelement im Betätigungsorgan)admission (for the Spring element in the actuator)
- 2525
- Zapfenspigot
- 2626
- Fixierelementfixing
- 27, 27'27 27 '
- Kathete (von Federelement)cathetus (of spring element)
- 2828
- Hypotenuse (von Federelement)hypotenuse (of spring element)
- 29, 3029 30
- (weitere) Ecke (von Dreieck)(Further) Corner (from triangle)
- 3131
- Höcker (an Kathete)Hump (on cathetus)
- 3232
- kanalartige Lagerstellechannel-like depository
- 3333
- Grundseite (von Dreieck)base side (from triangle)
- 34, 34'34 34 '
- Schenkel (von Dreieck)leg (from triangle)
- 3535
- Ecke (von Dreieck)corner (from triangle)
- 36, 3736 37
- (weitere) Ecke (von Dreieck)(Further) Corner (from triangle)
- 3838
- Ansatzapproach
- 3939
- absatzförmige Gestaltheel-shaped shape
- 4040
- Anschlag (für absatzförmige Gestalt)attack (for heel-shaped figure)
- 4141
- Flügel (an absatzförmiger Gestalt)Wing (at heel-shaped Shape)
- 4242
- (schraubenlose) Klemme/Push-In-Anschluß(Screwless) Terminal / Push-In connection
- 4343
- Basisschenkel (von Klemme)base leg (from terminal)
- 4444
- Fixierschenkel (von Klemme)fixing leg (from terminal)
- 4545
- Ansatz (an Fixierschenkel)approach (on fixation leg)
- 4646
- WerkzeugTool
- 4747
- Nut (im Betätigungsorgan)groove (in the actuator)
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