DE102007014018B4

DE102007014018B4 - Tastschalter mit einer Schnappscheibe

Info

Publication number: DE102007014018B4
Application number: DE102007014018.7A
Authority: DE
Inventors: Klaus Hirschfeld; Benjamin Schlanzke
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2018-08-30
Anticipated expiration: 2027-03-24
Also published as: DE102007014018A1

Abstract

Tastschalter mit einer Schnappscheibe (1), einem elastischen Element (2), welches eine Betätigungskraft auf die Schnappscheibe (1) überträgt, und einem Schaltungsträger mit Kontaktflächen,
wobei das elastische Element (2) mit der Schnappscheibe (1) unverlierbar verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit der Schnappscheibe (1) ein weiteres elastisches Element (3) verbunden ist, welches elektrisch leitfähig ausgebildet ist und zum Schließen eines elektrischen Kontaktes an die Kontaktflächen des Schaltungsträgers anpressbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter mit einer Schnappscheibe, einem elastischen Element, welches eine Betätigungskraft auf die Schnappscheibe überträgt, und einem Schaltungsträger mit Kontaktflächen, wobei das elastische Element mit der Schnappscheibe unverlierbar verbunden ist.
Der Begriff „unverlierbar verbunden“ bedeutet hierbei, dass das elastische Element mit der Schnappscheibe eine vormontierte Einheit bildet. Die Verbindung kann hierbei eine formschlüssige Verbindung sein, etwa durch ein Ineinanderfügen und Verriegeln, so dass die beiden Teile nur durch eine absichtlich ausgeführte Manipulation voneinander trennbar sind. Alternativ kann das elastische Element mit der Schnappscheibe auch stoffschlüssig verbunden sein, wie beispielsweise durch Ankleben oder Anspritzen, so dass die beiden Teile nicht mehr, jedenfalls nicht mehr zerstörungsfrei, voneinander trennbar sind.
Gattungsgemäße Tastschalter sind bereits aus den Druckschriften EP 1 014 408 B1 , DE 20 2004 006 949 U1 und EP 1 288 981 A2 bekannt.
Der in der Druckschrift CN 2 449 346 Y beschriebene Tastschalter weist eine Schnappscheibe sowie ein elastisches Element auf, welches eine Betätigungskraft auf die Schnappscheibe überträgt. Das elastische Element ist mittels eines Klebers mit der Schnappscheibe verklebt und damit unverlierbar verbunden.
Tastschalter weisen häufig Schnappscheiben auf, die bei der Schalterbetätigung einen prägnanten Druckpunkt schaffen. Bisweilen unerwünscht ist der kurze Betätigungshub, wie er besonders von vielen Folientastaturen bekannt ist. Diese Eigenschaft ergibt sich besonders dann, wenn die Druckbeaufschlagung der Schnappscheibe direkt oder über ein starres Betätigungselement erfolgt.
Um den Betätigungshub eines Tastschalters mit einer Schnappscheibe zu vergrößern, ist es prinzipiell möglich, ein elastisches Element vorzusehen, welches zwischen der Betätigungsfläche des Tastschalters und der Schnappscheibe angeordnet ist. Hierbei ergibt sich die Schwierigkeit, dass das elastische Element relativ genau zur Schnappscheibe positioniert sein muss, um die erwünschten haptischen Eigenschaften zu schaffen. Bei ungenügend genauer Positionierung von Schnappscheibe und elastischem Element relativ zueinander, kann es sogar zu Fehlfunktionen an dem jeweiligen Tastschalter kommen. Ist dieser Tastschalter Bestandteil einer Tastatur, kann dadurch die gesamte Tastatur unbrauchbar werden.
Es ergab sich die Aufgabe, einen besonders funktionssicheren Tastschalter mit einer Schnappscheibe zu schaffen, der auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist, und einen relativ großen Betätigungshub aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mit der Schnappscheibe ein weiteres elastisches Element verbunden ist, welches elektrisch leitfähig ausgebildet ist und zum Schließen eines elektrischen Kontaktes an die Kontaktflächen des Schaltungsträgers anpressbar ist.
Aus der Druckschrift US 4 659 881 A ist bereits ein Druckschalter bekannt, der eine Schnappscheibe aufweist, mit der ein weiteres elastisches Element verbunden ist, wodurch Schaltfunktionen in mehreren Stufen auslösbar sind. Die Druckschrift US 4 822 959 A offenbart einen Druckschalter mit einem schnappscheibenartigen Element, an das ein elastisches Betätigungselement angeformt ist.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass ein weiteres elastisches Element mit der Schnappscheibe verbunden ist, welches zum Schließen eines elektrischen Kontaktes vorgesehen ist und vorzugsweise als ein elektrisch leitfähiger scheibenförmiger Körper ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise ist auch das weitere elastische Element unverlierbar mit der Schnappscheibe verbunden, so dass es prinzipiell auf die gleiche Weise an der Schnappscheibe angeordnet sein kann, wie das vorgenannte elastische Element.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das elastische Element und das weitere elastische Element stoffschlüssig miteinander verbunden sind und außerdem gemeinsam eine form- oder stoffschlüssige Verbindung mit der Schnappscheibe ausbilden. Das elastische Element und das weitere elastische Element können dazu auch einstückig ausgebildet sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

1 eine Schnappscheibe mit elastischen Elementen in einer Seitenansicht und
2 dieselbe Anordnung in einer Schnittansicht.

Die 1 zeigt als zentrales Element eines erfindungsgemäß aufgebauten Tastschalters eine Schnappscheibe (1) mit angeformten elastischen Elementen (2, 3).
Die Schnappscheibe (1) besteht aus zwei doppellagig angeordneten und miteinander verbundenen Metallblechen. Die Anordnung bildet dabei drei gleichartige Arme (5) aus, die sich sternförmig unter einer leichten Wölbung in radiale Richtungen erstrecken. Die Schnappscheibe (1) nimmt so eine stabile Lage ein. Liegen die Endabschnitte der Arme (5) auf einer nichtdargestellten ebenen Auflagefläche auf, so bewirkt ein Druck auf die konvex gewölbte Oberseite der Schnappscheibe (1), dass diese in bekannter Weise in eine metastabile Lage umspringen kann, wodurch sich der Abstand des zentralen Bereiches der Schnappscheibe (1) von der Auflagefläche verringert. Nach Wegfall der Druckeinwirkung auf die Schnappscheibe (1) geht diese in ihre Ausgangslage zurück.
Auf der Oberseite der Schnappscheibe (1) ist ein elastisches Element (2) in Form eines zylinderförmigen Körpers angeordnet. Das elastische Element (2) hat die Funktion, eine zur Schaltbetätigung auf den Tastschalter einwirkende Druckkraft auf die Schnappscheibe (1) zu übertragen. Das relativ großvolumige elastische Element (2) schafft dabei einen zusätzlichen Betätigungshub, da die Druckkraft zunächst das elastische Element (2) deformiert, bis sich darin eine ausreichend große mechanische Spannung aufgebaut hat, die ausreicht, um eine Umspringen der Schnappscheibe (1) in die metastabile Lage zu bewirken.
Wesentlich für eine montagefreundliche Ausbildung des damit versehenen Tastschalters ist, dass die Schnappscheibe (1) und das elastische Element (2) keine unverbundenen Einzelteile sind, sondern dass das elastische Element (2), beispielsweise durch Anspritzen, Ankleben oder durch eine mechanische Verriegelung, stoffschlüssig oder formschlüssig mit der Schnappscheibe (1) verbunden ist.
In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist das elastische Element (2) mit einem zweiten elastischen Element (3) auf der Unterseite der Schnappscheibe (1) stoffschlüssig verbunden, und beide elastischen Elemente (2, 3) bilden gemeinsam eine formschlüssige Verbindung mit der Schnappscheibe (1) aus.
Das weitere elastische Element (3) dient zur Betätigung einer nicht dargestellten Schaltvorrichtung. Insbesondere kann das weitere elastische Element (3) aus einem leitfähigen Material bestehen oder zumindest eine leitfähige Beschichtung aufweisen, um bei einem Umspringen der Schnappscheibe (1) Kontakte auf einem hier nicht dargestellten Schaltungsträger miteinander zu verbinden.
Die 2 stellt einen Querschnitt durch die Schnappscheibe (1) und die beiden elastischen Elemente (2, 3) dar. Die Schnappscheibe (1) weist in ihrem zentralen Bereich eine Ausnehmung (4) auf, durch die die beiden elastischen Elemente (2, 3) miteinander verbunden sind.
Diese Verbindung kann dadurch gebildet sein, dass zumindest das elastische Element (2) durch einen spritzgießfähigen Elastomerwerkstoff ausgebildet ist, der auf die Oberseite der Schnappscheibe (1) aufgespritzt ist, dabei die Ausnehmung (4) der Schnappscheibe (1) durchdringt und sich mit dem auf der Unterseite der Schnappscheibe (1) angeordneten weiteren elastischen Element (3) stoffschlüssig verbindet.
Dabei wird der umlaufende Rand (6) der in der Schnappscheibe (1) vorhandenen Ausnehmung (4) mit umspritzt, so dass die miteinander verbundenen elastischen Elemente (2, 3) eine formschlüssige oder sogar stoffschlüssige Verbindung mit der Schnappscheibe (1) eingehen. Damit sind die Schnappscheibe (1) und die beiden elastischen Elemente (2, 3) miteinander vormontiert und auf Dauer optimal zueinander positioniert.
Statt durch eine Umspritzung der Schnappscheibe (1) können die elastischen Elemente (2, 3) auch vor der Anbindung an die Schnappscheibe (1) miteinander verbunden oder sogar einstückig miteinander ausgeführt sein, und mit einer entlang des Umfangs eingebrachten umlaufenden rillenartigen Einprägung versehen sein. Durch Zusammenpressen können die miteinander verbundenen elastischen Elemente (2, 3) in die Ausnehmung (4) der Schnappscheibe (1) eingesetzt werden, so dass der Rand (6) der Ausnehmung (4) in die Einprägung einrastet. Die beiden elastischen Elemente (2, 3) sind damit gemeinsam in die Schnappscheibe (1) „eingeknöpft“ und somit formschlüssig vormontiert.
Bei einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform kann zudem vorgesehen sein, dass elastische Elemente durch die Schaltstößel einer elastischen Schaltmatte ausgebildet sind, wodurch man auf besonders einfache Weise eine Anordnung mit gleich mehreren Tastschaltern schafft, die jeweils einen besonders ausgeprägten Druckpunkt aufweisen.
Bezugszeichenliste

1: Schnappscheibe
2: elastisches Element
3: weiteres elastisches Element (Verbindungselement)
4: Ausnehmung
5: Arme
6: Rand

Claims

Tastschalter mit einer Schnappscheibe (1), einem elastischen Element (2), welches eine Betätigungskraft auf die Schnappscheibe (1) überträgt, und einem Schaltungsträger mit Kontaktflächen, wobei das elastische Element (2) mit der Schnappscheibe (1) unverlierbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Schnappscheibe (1) ein weiteres elastisches Element (3) verbunden ist, welches elektrisch leitfähig ausgebildet ist und zum Schließen eines elektrischen Kontaktes an die Kontaktflächen des Schaltungsträgers anpressbar ist.
Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) mit der Schnappscheibe (1) untrennbar verbunden ist.
Tastschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) an die Schnappscheibe (1) angeformt ist.
Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) und das weitere elastische Element (3) durch eine Ausnehmung (4) in der Schnappscheibe (1) hindurch miteinander verbunden sind.
Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) und/oder das weitere elastische Element (3) an die Schnappscheibe (1) angeklebt ist/sind.
Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) und/oder das weitere elastische Element (3) mittels eines Spritzgießverfahrens an die Schnappscheibe (1) angespritzt ist/sind.
Tastschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappscheibe (1) Anformungen aufweist, die zu Anbindung des elastische Elements (2) und/oder des weiteren elastische Elements (3) umspritzt sind.
Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) als prismatischer Körper ausgebildet ist.
Tastschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der prismatische Körper seine Haupterstreckungsrichtung senkrecht zur Schnappscheibenoberfläche aufweist.
Tastschalter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der prismatische Körper einen Zylinder oder einen Quader ausbildet.
Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere elastische Element (3) als ein scheibenförmiger Körper ausgebildet ist.
Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) und/oder das weitere elastische Element (3) aus einen elastomeren Werkstoff besteht.
Tastschalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (2) und/oder das weitere elastische Element (3) durch Elastomerspritzgießen gefertigt ist/sind.
Tastschalter nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine elastisches Element als ein Teil einer Schaltmatte ausgebildet ist.