EP0549870A1 - Rotatable selector switch with cam shaft or cam wheel positionable by an indexing means - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a rotary selector switch with a switching camshaft or cam disk and a detent serving to fix the camshaft or cam disk in predetermined angular positions, which has a locking star seated on the camshaft and a locking plunger which is displaceable in a locking chamber and by a spring in it Is latched positions, the axis of the locking plunger intersects the axis of the camshaft substantially perpendicular.
- Such rotary selector switches are mainly used in household appliances, the numerous, recently required switching options requiring more and more switching contacts that have to be switched simultaneously or selectively.
- Today, a modern electric cooker is required to have top heat, bottom heat, large grill, small grill, hot air and a microwave, which must also be combined with the conventional types of heating.
- a rotary selector switch Due to the numerous switching contacts that such a rotary selector switch must have, exact locking with simple means is becoming increasingly difficult.
- the high number of switching contacts favors intermediate positions, ie the camshaft can be consciously or unconsciously kept in an unstable intermediate position.
- a rotary selector switch has a detent, consisting of a detent star, a compression spring and a detent roller or a detent plunger, as is shown chemically in FIG. 1 of the drawing.
- the many switching contacts that are actuated by a camshaft or by a cam disk require a very strong compression spring in the detent.
- the latching can be somewhat improved by such a reinforced compression spring, but unstable intermediate positions, in particular in the area in which the tip of the latching star moves over the latching roller or the latching plunger, cannot be prevented.
- a strong compression spring also means a high actuation force, which is undesirable especially in modern electrical devices.
- the invention is therefore based on the object of designing a generic rotary selector switch in such a way that the detent is reliably ensured without increasing the spring force axially loading the detent plunger even with a large number of switching contacts without intermediate positions.
- the switching plunger is resiliently supported within its lateral movement space, which improves the described effect.
- the spring support can be carried out in a simple manner by using a U-shaped leaf spring within the locking chamber, the legs of which rest laterally on the locking plunger, and which are deflected and pretensioned during the switching movement and support the switching movement when the pretension is released.
- cam switch itself consists of a camshaft or cam disk, which controls different contacts in different angular positions, which are arranged one behind the other in the bed of the switch.
- the catch has a catch chamber 12, which is arranged in the base housing 10 and has a square cross section, the axis 14 of which intersects the axis 16 of the camshaft perpendicularly.
- the latching plunger consisting of pin 18 and cap 20 is axially displaceably mounted in the latching chamber, the cap 20 being guided in the bore forming the latching chamber 12.
- a compression coil spring 22 is mounted, which is supported on the bottom of the bore and on the cap 20 from below and biases the locking plunger against the locking star 24.
- the cap which can also be designed as a ball, engages in a corresponding recess in the six-pointed locking star.
- the locking plunger 18, 20 is pressed down over the correspondingly rounded tooth of the locking star until an unstable equilibrium position is reached after an angular rotation of 30 °, in which the plunger axis 14 is the tip of the corresponding locking tooth 26 meets.
- the cam switch shaft or cam disk can be kept consciously or unconsciously, which is disadvantageous in particular with the large number of contacts to be switched and can lead to incorrect switching and / or arcing.
- a U-shaped leaf spring 28 is inserted into the locking chamber 12, which is dimensioned in the lower section so that it sits tightly on the leaf spring.
- the locking chamber is provided with an extension 30 in which the leaf spring 28 and the locking plunger 18 enclosed by it can dodge laterally, ie transversely to the axis 16 of the camshaft. 2, the axis 14 of the locking plunger in turn intersects the axis 16 of the camshaft essentially at right angles.
- the respective locking tooth 26 pushes the locking cap (or locking roller, or locking ball) into the position shown in FIG. 3.
- the left leg of the leaf spring is deflected via the locking plunger or its cap and abuts the left wall of the extension.
- the plunger is also moved downward by the tooth 26 against the action of the helical spring 22.
- the tip of the locking tooth 26 lies in the vicinity of the tip of the locking plunger, and when turning further, the locking plunger jumps to the right by relaxing the left leg of the leaf spring, and the locking plunger is thus pressed onto the other flank of the locking star (FIG. 4). 4
- the compression spring 22 can move the plunger into the locking position shown in FIG. 2, the right leg of the U-shaped leaf spring, which is preloaded by bending to the right in FIG. 4, supporting the switch shaft movement in this end section.
- leaf spring 28 could also be provided, which center the latching plunger in the latching position, but allow lateral evasion during the switching process, in order to be able to overcome the unstable switching point more safely.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehwahlschalter mit einer Schaltnockenwelle oder Nockenscheibe und einer zur Festlegung der Nockenwelle bzw. Nockenscheibe in vorbestimmten Winkelstellungen dienenden Rastung, die einen auf der Nockenwelle sitzenden Raststern und einen Raststößel aufweist, der in einer Rastkammer verschiebbar und durch eine Feder in seine Raststellungen vorgespannt ist, wobei die Achse des Raststößels die Achse der Nockenwelle im wesentlichen senkrecht schneidet. Derartige Drehwahlschalter finden hauptsächlich in Haushaltgeräten Anwendung, wobei die zahlreichen, neuerdings geforderten Schaltmöglichkeiten immer mehr Schaltkontakte erfordern, die gleichzeitig oder selektiv geschaltet werden müssen. So wird von einem modernen Elektroherd heute gefordert, daß er Oberhitze, Unterhitze, großen Grill, kleinen Grill, Heißluft und eine Mikrowelle aufweist, die auch wieder mit den konventionellen Beheizungsarten kombiniert werden muß.The invention relates to a rotary selector switch with a switching camshaft or cam disk and a detent serving to fix the camshaft or cam disk in predetermined angular positions, which has a locking star seated on the camshaft and a locking plunger which is displaceable in a locking chamber and by a spring in it Is latched positions, the axis of the locking plunger intersects the axis of the camshaft substantially perpendicular. Such rotary selector switches are mainly used in household appliances, the numerous, recently required switching options requiring more and more switching contacts that have to be switched simultaneously or selectively. Today, a modern electric cooker is required to have top heat, bottom heat, large grill, small grill, hot air and a microwave, which must also be combined with the conventional types of heating.
Bedingt durch die zahlreichen Schaltkontakte, die ein solcher Drehwahlschalter haben muß, wird eine exakte Rastung mit einfachen Mitteln immer schwieriger. Die hohe Zahl von Schaltkontakten begünstigt Zwischenstellungen, d.h. die Nockenwelle kann bewußt oder unbewußt in einer labilen Zwischenstellung gehalten werden. Normalerweise hat ein Drehwahlschalter eine Rastung, bestehend aus einem Raststern, einer Druckfeder und einer Rastrolle bzw. einem Raststößel, wie dies in Fig. 1 der Zeichnung chematisch dargestellt ist. Die vielen Schaltkontakte, die durch eine Nockenwelle oder durch eine Nockenscheibe betätigt werden, erfordern eine sehr starke Druckfeder in der Rastung. Durch eine solche verstärkte Druckfeder kann zwar die Rastung etwas verbessert werden, jedoch können labile Zwischenstellungen, insbesondere in dem Bereich, in dem sich die Spitze des Raststerns über der Rastrolle bzw. dem Raststößel bewegt, nicht verhindert werden. Eine starke Druckfeder bedeutet aber auch eine hohe Betätigungskraft, die gerade bei modernen Elektrogeräten unerwünscht ist.Due to the numerous switching contacts that such a rotary selector switch must have, exact locking with simple means is becoming increasingly difficult. The high number of switching contacts favors intermediate positions, ie the camshaft can be consciously or unconsciously kept in an unstable intermediate position. Normally, a rotary selector switch has a detent, consisting of a detent star, a compression spring and a detent roller or a detent plunger, as is shown chemically in FIG. 1 of the drawing. The many switching contacts that are actuated by a camshaft or by a cam disk require a very strong compression spring in the detent. The latching can be somewhat improved by such a reinforced compression spring, but unstable intermediate positions, in particular in the area in which the tip of the latching star moves over the latching roller or the latching plunger, cannot be prevented. A strong compression spring also means a high actuation force, which is undesirable especially in modern electrical devices.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Drehwahlschalter derart auszubilden, daß die Rastung ohne Erhöhung der den Raststößel axial belastenden Federkraft zuverlässig auch bei einer Vielzahl von Schaltkontakten ohne Zwischenstellungen gewährleistet wird.The invention is therefore based on the object of designing a generic rotary selector switch in such a way that the detent is reliably ensured without increasing the spring force axially loading the detent plunger even with a large number of switching contacts without intermediate positions.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.The problem is solved by the features specified in the characterizing part of claim 1.
Dadurch, daß sich der obere Teil des Raststößels quer bewegen kann ergibt sich ein zusätzliches Drehmoment, welches zunächst der Drehbewegung der Nockenwelle entgegenwirkt und die Drehung dann unterstützt, wobei die Zwischenstellungen dazwischen schnell und zuverlässig überwunden werden können. Durch die üblicherweise den Raststößel umschließende Druckschraubenfeder wird bei seitlicher Auslenkung des Raststößels bereits eine gewisse Zentrierkraft ausgeübt, die die beschriebene Schaltbetätigung begünstigt.The fact that the upper part of the locking plunger can move transversely results in an additional torque which first counteracts the rotary movement of the camshaft and then supports the rotation, the intermediate positions between which can be overcome quickly and reliably. Due to the compression coil spring that usually surrounds the locking plunger, a certain centering force is already exerted when the locking plunger is deflected laterally, which favors the switching operation described.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, den Schaltstößel innerhalb seines seitlichen Bewegungsraumes federnd abzustützen, wodurch die beschriebene Wirkung verbessert wird. Auf einfache Weise kann die Federabstützung dadurch vorgenommen werden, daß innerhalb der Rastkammer eine U-förmige Blattfeder eingesetzt wird, deren Schenkel dem Raststößel seitlich anliegen, und die bei der Schaltbewegung ausgelenkt und vorgespannt werden und beim Nachlassen der Vorspannung die Schaltbewegung unterstützen.According to an expedient embodiment of the invention, however, it is provided that the switching plunger is resiliently supported within its lateral movement space, which improves the described effect. The spring support can be carried out in a simple manner by using a U-shaped leaf spring within the locking chamber, the legs of which rest laterally on the locking plunger, and which are deflected and pretensioned during the switching movement and support the switching movement when the pretension is released.
Durch diese einfache Konstruktion wird ein exaktes Rasten eines Wahlschalters mit geringem Betätigungsdrehmoment und ohne Zwischenstellungen gewährleistet.This simple design ensures that a selector switch snaps exactly with a low actuation torque and without intermediate positions.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention result from the subclaims.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines den Stand er Technik repräsentierenden Drehwahlschalters in eingerasteter Stellung;
- Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Teilschnittansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drehwahlschalters in Raststellung;
- Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Teilschnittansicht kurz vor Erreichen der Schnappstellung;
- Fig. 4 eine entsprechende Teilschnittansicht nach Überschreiten der Schnappstellung.
- Figure 1 is a partial sectional view of a rotary selector representing the prior art in the engaged position.
- FIG. 2 shows a partial sectional view corresponding to FIG. 1 of a rotary selector switch designed in accordance with the invention in the latching position;
- FIG. 3 shows a partial sectional view corresponding to FIG. 2 shortly before reaching the snap position;
- Fig. 4 is a corresponding partial sectional view after exceeding the snap position.
In der Zeichnung sind nur die für die Rastung erforderlichen Teile des Nockenschalters ersichtlich. Der Nockenschalter selbst besteht aus einer Nockenwelle bzw. Nockenscheibe, die in unterschiedlichen Winkelstellungen unterschiedliche Kontakte steuert, die hintereinander im Bett des Schalters angeordnet sind.In the drawing, only the parts of the cam switch required for the detent are visible. The cam switch itself consists of a camshaft or cam disk, which controls different contacts in different angular positions, which are arranged one behind the other in the bed of the switch.
Beim Stande der Technik und bei dem Erfindungsgegenstand weist die Rastung eine im Sockelgehäuse 10 angeordnete Rastkammer 12 quadratischen Querschnitts auf, deren Achse 14 die Achse 16 der Nockenwelle senkrecht schneidet. In der Rastkammer ist der aus Zapfen 18 und Kappe 20 bestehende Raststößel axial verschiebbar gelagert, wobei die Kappe 20 in der die Rastkammer 12 bildenden Bohrung geführt ist. Auf dem Zapfen 18 ist eine Druckschraubenfeder 22 aufgezogen, die sich am Grund der Bohrung und an der Kappe 20 von unten her abstützt und den Raststößel gegen den Raststern 24 vorspannt. In der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung greift die Kappe, die auch als Kugel ausgebildet sein kann, in eine entsprechende Vertiefung des sechszackigen Raststerns ein. Bei einer Verdrehung der Nockenwelle im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn wird der Raststößel 18, 20 über den entsprechend abgerundeten Zahn des Raststernes nach unten gedrückt, bis nach einer Winkeldrehung von 30° eine labile Gleichgewichtsstellung erreicht wird, in der die Stößelachse 14 die Spitze des entsprechenden Rastzahnes 26 trifft. In dieser labilen Schaltstellung kann die Nockenschalterwelle bzw. Nockenscheibe bewußt oder unbewußt gehalten werden, was insbesondere bei der Vielzahl der zu schaltenden Kontakte nachteilig ist und zu Fehlschaltungen und/oder Lichtbogenbildungen führen kann.In the prior art and in the subject matter of the invention, the catch has a
Man hat versucht, durch Verstärkung der Feder und entsprechende Gestaltung des Raststerns das Auftreten solcher Zwischenstellungen zu vermeiden. Das Auftreten dieser Zwischenstellungen wird, wie aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich, durch die Erfindung vermieden. Zu diesem Zweck ist eine U-förmige Blattfeder 28 in die Rastkammer 12 eingesetzt, die im unteren Abschnitt so bemessen ist, daß sie der Blattfeder straff ansitzt. Im oberen Abschnitt ist die Rastkammer mit einer Erweiterung 30 versehen, in der die Blattfeder 28 und der von ihr umschlossene Raststößel 18 seitlich, d.h. quer zur Achse 16 der Nockenwelle ausweichen kann. In der Raststellung gemäß Fig. 2 schneidet wiederum die Achse 14 des Raststößels die Achse 16 der Nockenwelle im wesentlichen rechtwinklig. Wenn aus dieser Stellung heraus die Nockenwelle im Uhrzeigersinn bewegt wird, dann schiebt der betreffende Rastzahn 26 die Rastkappe (oder Rastrolle, oder Rastkugel) in die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung. Dabei ist über den Raststößel bzw. dessen Kappe der linke Schenkel der Blattfeder ausgelenkt und stößt an der linken Wand der Erweiterung an. In üblicher Weise ist durch den Zahn 26 auch der Stößel gegen die Wirkung der Schraubenfeder 22 nach unten verschoben. In dieser Stellung gemäß Fig. 3 liegt die Spitze des Rastzahnes 26 in der Nähe der Kuppe des Raststößels und bei Weiterdrehung springt der Raststößel durch Entspannung des linken Schenkels der Blattfeder nach rechts und damit wird der Raststößel auf die andere Flanke des Raststerns gedrückt (Fig. 4). Aus dieser Stellung gemäß Fig. 4 kann die Druckfeder 22 den Stößel in die aus Fig. 2 ersichtliche Raststellung überführen, wobei der gemäß Fig. 4 durch Ausbiegung nach rechts vorgespannte rechte Schenkel der U-förmigen Blattfeder die Schalterwellenbewegung in diesem Endabschnitt unterstützt.Attempts have been made to avoid the occurrence of such intermediate positions by reinforcing the spring and designing the locking star accordingly. The occurrence of these intermediate positions is avoided by the invention, as can be seen from FIGS. 2 to 4. For this purpose, a
Anstelle der Blattfeder 28 könnten auch andere Federanordnungen vorgesehen werden, die den Raststößel in der Verrastungsstellung zentrieren, während des Schaltvorganges jedoch ein seitliches Ausweichen ermöglichen, um den labilen Schaltpunkt sicherer überwinden zu können.Instead of the
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das Verriegelungsglied (z.B. Kappe (20) ) des Raststößels (18) begrenzt seitlich beweglich ist, um unter weitgehender Vermeidung labiler Gleichgewichtszustände in Zwischenstellungen zwischen den Raststellungen den stabilen Gleichgewichtszustand in der jeweiligen Raststellung zu gewährleisten.Rotary selector switch with a switch camshaft and a detent which serves to fix the camshaft or cam disk in predetermined angular positions and which has a detent star (24) seated on the camshaft or cam disk and a latching plunger (18) which can be displaced and through in a latching chamber (12) one or more springs (22) is biased into its latched positions, the axis (14) of the latching plunger (18) intersecting the axis (16) of the camshaft or cam disk essentially vertically,
characterized in that at least the locking member (eg cap (20)) of the latching plunger (18) can be moved laterally to a limited extent in order to ensure stable equilibrium in the respective latching position while largely avoiding unstable equilibrium states in intermediate positions between the latching positions.
dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel quer zur Nockenwelle bzw. Nockenscheibe durch eine zusätzliche Federanordnung (28) in eine mittlere Zentrierstellung vorgespannt ist, und daß diese Federanordnung bei der seitlichen Bewegung, verursacht durch den Raststern (24) das Rastglied des Raststößels seitlich beaufschlagt, um die Schalterwellenbewegung zunächst zu hemmen und nach Überschreitung des Totpunktes zu unterstützen.Rotary selector switch according to claim 1,
characterized in that the tappet is biased transversely to the camshaft or cam disk by an additional spring arrangement (28) into a central centering position, and in that this spring arrangement during lateral movement, caused by the locking star (24), laterally acts on the locking member of the locking tappet in order to to initially inhibit the switch shaft movement and to support it after the dead center has been exceeded.
dadurch gekennzeichnet, daß die querwirkende Feder als Blattfeder ausgebildet ist und jeweils ein Blattfederschenkel diametral an den gegenüberliegenden Seiten des Verriegelungsgliedes des Raststößels anliegt und im Boden der Rastkammer verankert ist.Rotary selector switch according to claims 1 and 2,
characterized in that the transverse spring is designed as a leaf spring and each leaf spring leg rests diametrically on the opposite sides of the locking member of the locking plunger and is anchored in the bottom of the locking chamber.
dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder als U-Feder ausgebildet ist, die mit ihrem Verbindungssteg am Grund der Rastkammer verankert ist und mit ihren beiden Schenkeln Zapfen und und Kappen des Raststößels umschließt.Rotary selector switch according to claim 3,
characterized in that the leaf spring is designed as a U-spring, which is anchored with its connecting web at the base of the locking chamber and encloses pins and and caps of the locking plunger with its two legs.
dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkammer in der oberen Hälfte eine Erweiterung (30) aufweist, in der sich die Blattfederschenkel und das dazwischenliegende Verriegelungsglied des Raststößels seitlich auslenken kann.Rotary selector switch according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the latching chamber has an extension (30) in the upper half, in which the leaf spring legs and the intervening locking member of the latching plunger can laterally deflect.
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