用于电气设备的开关

技术领域

用于电气设备、尤其用于电动工具的开关，开关具有用于设置电气设备转速的调节器，其中，在开关壳体的接触空间中布置有电路板，其中，调节器与电路板的电气构件共同工作，优选以调节触点在接触空间中贴靠在电路板的导体电路上，并且其中，可借助滑块操纵调节器。

背景技术

这种开关由DE 10 2015 113 949 A1已知。这种开关例如作为多路开关应用在电气设备中，尤其钻机、电动螺丝刀以及其他的电气手持工具中，或也应用在家用电器中。对此，调节器经由可克服复位力线形移动的操作元件来调节。已知滑动调节器，其直接地布置在电气设备的功率回路中或在以低电压和低电流工作的控制回路中。在低电压和低电流范围中工作的滑动调节器提供与滑动调节器的位置成比例走向的输出信号，该输出信号被输送给功率电子设备。功率电子设备增强该输出信号，且该输出信号被输送给电气设备的驱动单元。由此，可经由滑动调节器例如调节电动工具的转速。除了已知的滑动调节器以外，现有技术已知的多路开关具有用于切换驱动单元的转动方向或用于接通/断开电气设备的另一开关元件。对此，开关元件通常接合到电气设备的功率回路中。可替代地，可设置成，开关元件布置在控制回路中，且其开关信号相应地传递给功率电子设备。已知的滑动调节器形成电位器，即实施成具有滑动触点的可变的欧姆电阻。滑动触点借助机械传动与操作元件连接。

此外已知，滑动调节器可实施成电容式行程传感器，如在文献DE 10 2011 002009A1中描述地。该文献公开了一种电容式行程传感器，其具有可安装在电路板上的壳体。壳体具有容纳部，滑块可运动地支承在容纳部中。滑块在参考区域中持久地布置在第一测量电极和相对的接地电极之间。通过滑动运动使得滑块更多或更少地引入到第二测量电极和第二接地电极之间的测量区域中，其中，参考和测量区域的接地电极可实施成一件式电极。在滑块运动时，评估布置在测量区域中的电极之间的电容相对于布置在参考区域中的电极之间的电容的变化。对此，测量电极可布置在电路板上，而接地电极集成在壳体的罩盖中。

所述电容式行程传感器以及欧姆式行程传感器在控制回路中都是在低电流和电压下工作。在这种情况下，即使对触点和电极的轻微污染也导致对被操控的电气设备的干扰，且因此导致被操控的电气设备的功能性故障。有利地，将所需的其他开关元件也集成到控制回路中。对此，开关根据已知的布置方式经由两个布置在电路板上的露出的接触面实现，接触面可通过导电的桥接部跨接。但是这种成本有利的构造方式的缺点是，进入接触面的区域中的灰尘或污染物由此会严重改变在接触面和桥接部之间的过渡电阻，使得开关的功能被损害。尤其在控制回路中使用低的电压和电流时，在相对小的污染的情况下就出现干扰。

操作元件在操纵滑动调节器时逆着复位力被压入开关壳体中，且在卸载时又被从开关壳体中压至止挡。通过拉入开关壳体且被拉出的操作元件挤压在开关壳体中的空间以及再次释放。由此形成泵效应，在泵效应的情况下开关壳体中的空气压力发生变化。由此将空气从壳体中挤出，且然后再次吸入。通过吸入的空气也经由最小的开口和裂缝将污染物和灰尘带入开关壳体中。由此引入开关壳体中的灰尘或污染物的量，比没有操纵操作元件且由此没有使吸入的空气侵入开关壳体中的情况下的量大多倍。污染物和灰尘尤其沉积在控制回路的露出的触点上且引起故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种在低电压范围中且在低电流下工作的开关、尤其多路开关，开关提供与位移成比例的控制信号，并且该开关在简单和小结构构造中不易于引起由污染造成的失效。

该目的由此实现：使调节器可转动地受到支承，并且借助传动机构将滑块的移动运动转变成调节器的转动运动，以及将滑块保持在接触空间之外并且在接触空间之外被引导。

通过使滑块保持在接触空间之外并且在接触空间之外被引导，防止由于滑块的调节运动而改变接触空间中的空气体积。调节器在接触空间中的可转动的布置也没有导致体积改变。由此抑制了泵效应，经由灰尘吸入接触空间中。以这种方式可实现高度防尘的开关，该开关通过在最小的结构空间上的高度运行可靠性来表征。

根据本发明的优选的变型设计方案，可使开关壳体的壳体部件在支承容纳部中能转动地容纳转换器，并且转换器具有带动件，转换器借助带动件能抗扭转地与调节器间接或直接连接。以这种方式可在最小的结构空间上实现将滑块的线性运动转换成转换器的转动运动。

在此尤其也可想到，转换器在接触空间的区域中具有一个或多个固定元件，通过固定元件耦合调节器，并且固定元件优选具有卡合突出部，调节器借助卡合突出部锁定在卡合容纳部处。通过该措施尤其也可简单地实现自动化制造。

在滑块和转换器之间的传动机构中的机械耦联可简单地通过以下方式实现，转换器在其背离接触空间的一侧上具有一个或多个操纵元件，并且操纵元件与操纵元件容纳部共同作用，以使滑块的线性运动转换成转换器(100)的旋转运动。操纵元件或操纵元件容纳部在此也可尤其通过齿轮传动机构形成，其中，齿轮或部分齿轮与齿杆啮合。

为了降低零件消耗和安装费用，根据本发明变型方案，可使得转换器具有止挡，止挡在滑块伸出的静止位置中贴靠在滑块的配合面上，从而限定滑块的调节运动。

转换器的转动支承可以简单的方式实现，即，转换器具有基础部件，基础部件具有环绕的侧壁，转换器借助侧壁可转动地被装入壳体部件的支承容纳部中。

当壳体部件在接触空间之外具有用于滑块的滑动面并且间接或直接地在滑动面上连接一个或多个引导部，其中在引导部中通过引导件直线地引导滑块时，此时滑块可精确地在壳体部件中被引导，且由于制造引起的在滑块和转换器之间的公差可最小化，这有助于可靠的功能。

在根据本发明的变型方案壳体部件具有底壁，底壁与壳体部件的壁元件间隔开布置，且在底壁和壁元件之间形成用于滑块的滑动引导部时，此时稳固地保持滑块并且引导滑块，且滑块尤其也相对于横向于调节方向作用的横向载荷不敏感。

在此以简单的方式将滑块安装和固定在壳体部件上，即，壳体部件在底壁的区域中具有缺口，通过缺口可将转换器装入壁元件中的支承容纳部，并且在转换器的装入位置中至少一个操纵元件接合在固定元件容纳部中。

另一结构简化方案是，壳体部件具有模制的弹簧支架，在弹簧支架中容纳复位弹簧(50)，复位弹簧使连接在滑块(303)上的开关元件(300)预紧。

根据本发明的开关的特征可在于，调节器具有触点支架，触点支架具有用于固紧调节触点的至少一个容纳部。由此实现调节触点与调节器的能可靠且简单安装的对应，调节触点尤其可构造成滑动触点。

本发明的优选改进方案是，调节器在背离电路板的后侧的区域中具有滑动面，滑动面贴靠在壳体部件的壁面上以形成滑动引导部。

当调节器具有横截面非对称的带动件容纳部并且转换器以具有同样非对称的横截面的带动件接合到带动件容纳部中时，此时以简单的方式实现调节器与转换器的抗扭的对应。

多路开关可设计成，在接触空间中保持可转动的定位元件，定位元件在其中一个前侧的区域中具有容纳部，使得在容纳部中保持左右开关的接触元件，并且接触元件优选与电路板的配合触点接触。可转动的定位元件也没有使得在接触空间中发生体积改变，从而确保高度密封性。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明。其中示出：

图1示出了根据本发明的开关的透视分解图，

图2和图3示出了开关的壳体部件的透视图，

图4和图5示出了开关的转换器的透视图，

图6示出了结构单元的透视图，结构单元由开关元件和根据图4和图5的转换器组成，

图7和图8示出了调节器的两个透视图，

图9示出了调节触点的透视图，

图10示出了预安装的组件的透视图，

图11从外部示出了壳体上部的透视图，

图12从内部示出了根据图11的壳体上部的透视图和预安装的弹簧以及预安装的操纵件，

图13和图14示出了定位元件的两个不同的透视图，

图15从内部示出了开关的预安装的两个组件的透视图，

图16示出了开关处于安装的状态下。

具体实施方式

如图1至图3所示，开关具有壳体部件200。壳体部件200构造成塑料浇铸件。壳体部件具有底壁201，相对的侧壁210、前壁211和与前壁211相对的后壁从底壁升起。在底壁201中引入缺口202。缺口202具有凹空部203、204，凹空部匹配转换器100的轮廓，这将在后面详细阐述。壳体部件201与底壁201平行间隔开地具有壁元件205。壁元件205具有两个支承容纳部206、207，支承容纳部以缺口的形式被加工到壁元件205中。如尤其图1和图2所示，在底壁201和壁元件205之间形成有包括滑动面208的滑动引导部。在滑动面208上在相对侧上连接引导部209。引导部209实施成回缩部并且被加工到壁元件205中。在前壁211的区域中，弹簧支架214被模制在壳体部件200上。弹簧支架214具有用于容纳图1中示出的复位弹簧50的空心圆柱形内轮廓。

如图2可看出，在壳体部件200的侧壁210上有模制的卡合元件215。每个侧壁210使用两个彼此间隔开的卡合元件215。如图3所示，在壳体部件200上模制有电路板支架216。电路板支架用于容纳图1中示出的电路板10。壳体部件200的后壁具有凹进的密封件容纳部217。如图3可看出，前壁211、侧壁210和212以及后壁包围接触空间218。

在图4和图5中示出了转换器100，转换器100具有基础件101，基础件具有前侧和后侧。基础件101具有圆柱形几何结构，圆柱形几何结构具有环绕的圆柱形侧壁102。在基础件101的后侧上布置操纵元件106、107和109。操纵元件106、107和109构造成稳固的凸轮，并且可如图5所示为基础件101上的一体模制部的一部分。该模制部具有止挡110。在基础件101的前侧上模制带动件103。带动件103在相对侧上具有削平部，如图4中可见。此外，在基础件101上模制两个固定元件104，固定元件在其自由端部上具有卡合突出部105。

图6示出了开关元件300。开关元件具有基体301，基体具有操纵面302。操纵面302可手动地被操作。在基体301上模制有滑块303。滑块303具有凹口304。转换器100可被装入凹口304中，如后面还将详细阐述。凹口304具有操纵元件容纳部305、306。凹口304的侧面形成配合面307。如图1可见，滑块303在相对侧上具有引导件308。在基体301中还成型有弹簧容纳部309。如图6可见，转换器100可以其承载操纵元件106、107和109的模制部装入凹口304中。在图6示出的位置中，第一操纵元件106接合到操纵元件容纳部306中。转换器100的止挡110贴靠在配合面307上。第三操纵元件109在操纵元件容纳部306的对面贴靠在容纳部304的主体区域上。

借助转换器100和弹簧50可使开关元件300与壳体部件200连接。为此，首先将弹簧50装入开关元件300的弹簧容纳部309中，如图1可见。然后，将操纵元件300以其滑块303被推入在底壁201和壁元件205之间形成的滑动引导部中。在此，引导件308被装入壳体部件200的引导部209中。滑块303从具有壳体部件200的前壁211的这侧开始装入运动。在装入时弹簧50被推入弹簧支架214中。因此克服弹簧50的预应力进行开关元件300的装入运动。由此滑块303被推入壳体部件200中直至开关元件300的凹口304与壳体部件200的缺口202齐平。此时转换器100可从壳体外侧开始通过缺口202被推动穿过底壁201。这通过使缺口202基本上模仿转换器100的横截面形状实现。在转换器100被装入壳体部件200中时，由此转换器100以其环绕的侧壁102抵靠圆柱形的支承容纳部206，并且基础件101以其前侧碰撞在两个支承容纳部206和207之间的凸肩断层上。带动件103穿过支承容纳部206接合。在转换器100被装入的情况下此时使开关元件卸载时，则转换器100在由支承容纳部206、207和圆柱形侧壁212形成的转动支座中转动，并且转换器100相对于开关元件300占据图6示出的位置。为了可靠地固紧转换器100使用调节器400。在图7和图8中示出了调节器400。如这些附图所见，调节器400构造成旋转体。调节器具有触点支架401，圆柱形突出部402从触点支架居中地突起。在触点支架401中加工出容纳部403。在触点支架中还有呈孔形式的定位部件404。调节器400通过圆柱形周壁405包围。带动件容纳部407在其后侧406的区域中被加工到调节器400中。在此，带动件容纳部407实施成具有两个侧向的相对的削平部。在调节器中还设有贯穿部408，贯穿部形成卡合容纳部409。调节器400的后侧406形成滑动面410。

为了固紧在壳体部件200中装入的转换器100，调节器400以其后侧406在前装入壳体部件200的接触空间218。在此，模制到后侧406上的圆柱形突出部411穿过支承容纳部207接合。在该装入过程中，固定元件104在其卡合突出部105的区域中到达贯穿部408中。在装入运动结束时，卡合突出部105从后方接合调节器400的相对的卡合容纳部409。由此引起调节器400与转换器100的抗扭的对应，使得带动件103的相对的削平部贴靠在带动容纳部107中的削平部上。调节器400的滑动面410贴靠在壳体部件200的壁元件205的内侧上。

最后可在调节器的触点支架401上安装调节触点30。调节触点30在图9中示出。调节触点具有接触元件31，接触元件经由连接区段32过渡到支撑部件33中。在支撑部件33的区域中，弯曲的突出部34在下侧伸出。调节触点30由弹簧板制成。调节触点30可以其连接区段32装入容纳部403中。在此，突出部34接合到调节器401的定位部件404中。以这种方式实现了调节触点30与调节器400的精确匹配对应。在图9中用虚线示意图示出了调节触点30的弹开的基础位置。在完成安装的状态下，调节触点30占据图9中实线示出的位置。由此产生触点弹簧力。在图10中示出了由壳体部件200、转换器100、调节器400、开关元件300和调节触点30构成的结构单元。

此时可将电路板10装入由此预安装的壳体部件中。电路板10在其为调节触点30配备的一侧上具有导体电路，导体电路与构造成滑动触点的调节触点30一起形成欧姆电位器。电路板11在其背离触点的一侧上具有其他的接触元件，其将稍后详细阐述。在电路板10上焊接连接线13。连接线13被引导穿过密封件12。电路板10在相对侧上具有凹空部11。电路板10可借助凹空部11被推到壳体部件200的电路板支架216上。将密封件12装入壳体后壁的密封件容纳部217(参见图3)中。随电路板10可将调节触点30带入图9示出的夹紧位置(实线图)中。同时此时在电路板10的下侧上的接触元件31将力施加在对应的导体电路上。

在图11和图12中示出了壳体上部600。壳体上部600具有底部601。在底部601上模制两个相对的侧壁602、前壁603和后壁604。底部601、侧壁602、前壁603和后壁604限制接触空间，接触空间使得壳体部件200的接触空间218完整。在前壁603的区域中将用于弹簧50的弹簧支架605模制到壳体上部600上。弹簧支架605具有部分空心圆柱形的支撑面606，为了使壳体部件200的弹簧支架214完整，将该支撑面贴靠到弹簧50的外轮廓上。如图11所示，在底部601中成型有凹陷部607，凹陷部通过面608闭合。在面608中加工出缺口609。凹陷部607形成空心圆柱形的容纳部。在侧壁602上模制配合卡合元件610。在后壁604的区域中加工出槽状的密封件容纳部611。如图12可看出，在壳体上部的内部中布置有肋条612。肋条612与后壁604间隔开。由此在肋条612和后壁604之间形成用于弹簧20的弹簧容纳部。弹簧20具有两个弹簧区段22，弹簧区段连接在连接区段21上。保持元件23在弹簧区段22的末端处弯曲。弹簧元件20由弹簧钢构成。由此可将弹簧20装入壳体上部600中，使得连接区段21可靠地容纳在形成于肋条612和后壁604之间的区域中。

在图11中示出了操纵件60，操纵件可与壳体上部600连接。操纵件60具有呈圆平板形状的支承件61。平板在其面对壳体上部600的一侧上形成引导面62(参见图12)。在支承件61上模制带动件63。带动件63在相对侧上具有削平部。此外，支承件61承载具有卡合突出部65的两个卡合元件64。操纵件60在其前侧具有凸起部66，可借助凸起部操作操纵件60。操纵件60可以其支承件61装入凹陷部607中，其中，引导面62贴靠在面608上以形成滑动引导。支承件61的圆柱形外壁与凹陷部607的圆柱形内壁一起形成转动支承部。操纵元件60以其带动件63和卡合元件64穿过壳体上部600中的缺口609接合。这种情况在图12中示出。

在图13和图14中可看出定位元件500。如示意图所示，定位元件500具有前侧501。在该前侧中加工出容纳部502和定位部件503。此外将凸出的圆柱形突出部504模制在前侧501的区域中。定位元件500在其后侧上具有圆柱形支承突出部507。支承突出部507被贯穿部506穿过，其中，在贯穿部506中有卡合容纳部505。如图14所示，定位元件500在其周面的区域中具有定位容纳部509。在定位容纳部中，可在相对侧上在不同的调节位置中接合弹簧20的保持元件23。尤其可实现三个彼此转动的调节位置。

定位元件500可与图12中示出的结构单元连接。为此首先如上所述将弹簧20装入壳体上部中。然后可将定位元件500装入壳体上部中，其中，将支承突出部507接合到缺口609中。在此，贯穿部506的区域中的削平部与操纵件60的带动件63的削平部相对，从而实现定位元件500与操纵件60的抗扭的对应。在装入定位元件500时，卡合元件64滑入贯穿部506中直至卡合元件64从后方卡接卡合容纳部505。由此完成安装步骤。在安装位置中，滑动面508在内侧贴靠在底部601上以形成滑动引导。如图15所示，可使两个接触元件40与定位元件500连接。接触元件40与接触元件30基本结构相同，从而可参考前述实施方式。而接触元件40具有一个经由连接区段42与支撑部件43连接的接触元件41。突出部34从支撑部件43伸出。接触元件40可以如接触元件30和调节器400相同的方式与定位元件500连接。因此为了避免重复，参考前面实施方式。

对于完成安装，此时可将根据图10和图15的两个预安装的组件彼此连接。为此将壳体上部600套接到壳体部件200上。在此，配合卡合元件610与卡合元件215锁定。在接合运动中，使弹开的接触元件30和40压缩，从而如上所述使接触元件31贴靠到电路板10的后侧的导体电路上，并且使接触元件40以其接触元件41经弹簧预紧地贴靠在安装于电路板前侧上的触点上。连接线13在安装状态下经由密封件12密封地被引入开关壳体中。在此，密封件12容纳在壳体上部的密封件容纳部611以及壳体部件200的密封件容纳部217中。在图16中示出了完成安装的开关。

在操纵开关元件300时，由此滑块303在壳体部件200中线性地调节。基于在滑块300和调节器400之间构造有操纵元件106、107、109和操纵元件容纳部305、306的传动机构，可将滑块303在接触空间208之外的直线运动转变成调节器400的转动运动。在调节器400转动时，电路板10上的调节触点30也随着调节器400转动，由此可设定欧姆电阻。

借助操纵件60可实现三个切换级。在中间的切换级中，两个接触元件40没有彼此电气连接。由此实现切断位置。从该中间的切换级开始，操纵件60可以朝两个方向转动。在操纵件60转动时，抗扭连接的定位元件500在接触空间218中转动。该转动借助弹簧20锁定，弹簧在单个的切换级中以其保持元件23置入定位容纳部509中。也使得接触元件40随着定位元件500的转动而转动。在示出的切换级中，接触元件40经由电路板10导电地彼此连接，由此可实现向左或向右调位。