DE102008038567B4

DE102008038567B4 - Anordnung von miteinander verbundenen Betätigungselementen für Drucktaster oder Druckschalter

Info

Publication number: DE102008038567B4
Application number: DE102008038567.0A
Authority: DE
Inventors: Martin Kunze; Michael Bleckmann; Tobias Hafner; Siegfried Lichtenberg; Nina Stute
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2028-08-21
Also published as: DE102008038567A1

Abstract

Anordnung von miteinander verbundenen Betätigungselementen (1) für Drucktaster oder Druckschalter,wobei die Betätigungselemente (1) aus jeweils einer Tastenkappe (2) und einem an die Tastenkappe (2) angeformten Verbindungsabschnitt (3) bestehen,wobei der Verbindungsabschnitt (3) mit einem flexiblen Steg (4) verbunden ist, undwobei eine Stütze (5) zwischen dem Steg (4) und dem Verbindungsabschnitt (3) angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet,dass die Stütze (5) ein Schwenklager für das Betätigungselement (1) ausbildet, wobei sich die Schwenkachse (14) des Betätigungselements (1) im Anbindungsbereich zwischen Verbindungsabschnitt (3) und Stütze (5) befindet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung von miteinander verbundenen Betätigungselementen für Drucktaster oder Druckschalter für ein elektrisches oder elektronisches Gerät, wobei die Betätigungselemente aus jeweils einer Tastenkappe und einem an die Tastenkappe angeformten Verbindungsabschnitt bestehen, wobei der Verbindungsabschnitt mit einem flexiblen Steg verbunden ist, und wobei eine Stütze zwischen dem Steg und dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist.
Betätigungselemente für Drucktaster oder Druckschalter, die etwa in Form von Tastenkappen ausgebildet sind, werden zumeist einzeln hergestellt. Dabei erhält jedes Betätigungselement eigene Führungen und Anschläge, und beim Zusammenfügen ist jedes Betätigungselement einzeln zu montieren. Der hierzu erforderliche Arbeits- und Kostenaufwand ist erheblich.
Eine in der US-Patentschrift 3,612,802 beschriebene gattungsgemäße Anordnung zeigt Betätigungselemente für Drucktaster, die in zueinander parallelen Reihen angeordnet sind. Die Betätigungselemente jeder Reihe sind durch angeformte flexible Streifen miteinander verbunden, wobei die Streifen zwischen den Betätigungselementen jeweils mehrere Abwinklungen aufweisen, so dass die flexiblen Streifen eine Mäanderform ausbilden. Die Streifen, die in einer Reihe liegende Betätigungselemente miteinander verbinden, beginnen und enden an der Querseite eines rechteckförmigen Rahmens, an der die Streifen jeweils einstückig angeformt sind. Die gesamte Anordnung kann dadurch einstückig ausgebildet sein. Die Anformung der Betätigungselemente an den flexiblen Streifen ermöglicht es, die Betätigungselement über nicht näher beschriebenen Kontaktelementen anzuordnen und auszurichten.
Eine ähnliche Anordnung ist aus der deutschen Patentschrift DE 30 14 996 C3 bekannt. Auch hier sind mehrere parallele Reihen von Betätigungselementen dargestellt, die aber nicht von einem Rahmen umgeben sind, sondern statt dessen an ihren beiden Endabschnitten jeweils über einen angeformten Quersteg miteinander verbunden sind. An jedes Betätigungselement sind an zwei einander gegenüberliegenden Stellen jeweils J-förmige Streifenabschnitte angeformt, wobei die Verbindung von jeweils zwei dieser J-förmigen Streifenabschnitte insgesamt eine S-Form bildet.
Den beiden bekannten Anordnungen gemeinsam ist, dass die Betätigungselemente stiftförmig ausgebildet sind und im Vergleich zur Fläche der gesamten Anordnung relativ kleine Querschnittsflächen und eine relativ geringe Masse aufweisen. Die Betätigungselemente können daher gut durch die schmale Streifenanordnung gehalten werden.
Die Verwendung einer derartigen Anreihung von Betätigungselementen erscheint problematisch, wenn statt kleiner Betätigungsstifte etwa relativ großflächige und schwere Tastenkappen als Betätigungselemente vorgesehen sind, da sich in diesem Fall die Stabilität und die Handhabbarkeit der Anordnung verschlechtert. Außerdem besteht das Problem, für derartige Betätigungselemente eine kostengünstig gestaltete und einfach zu montierende und darüber hinaus spielarme Tastenführung zu realisieren.
Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Tastenanordnung zu schaffen, die einfach herstellbar und montierbar ist, und die sich durch eine besonders vorteilhaft ausgestalte Führung für die Betätigungselemente auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stütze ein Schwenklager für das Betätigungselement ausbildet, wobei sich die Schwenkachse des Betätigungselements im Anbindungsbereich zwischen Verbindungsabschnitt und Stütze befindet.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, dass jedes Betätigungselement ein einfach ausgebildetes Schwenklager aufweist, wobei das Schwenklager durch eine Stütze am Verbindungsabschnitt gebildet ist. Durch die Anbindung an einen flexiblen und vorzugsweise mehrfach abgewinkelten Steg wird eine einfache Positionierbarkeit und Verschwenkbarkeit dieser Anordnung erreicht.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass an mindestens einer Außenseite der Tastenkappen jeweils ein Führungssteg angeformt ist, der in einer Nut einer Tastenblende oder eines Gehäuserahmens geführt ist. Vorzugsweise ist ein Führungssteg jeweils an derjenigen Außenfläche der Tastenkappe angeformt, die der Anbindungsseite des Verbindungsabschnitts gegenüberliegt.
Vorteilhaft ist auch, wenn an die Tastenkappen ein Abstandshalter zur Begrenzung des vertikalen Betätigungsweges angeformt ist und der zugleich eine horizontale Zentrierung des jeweiligen Betätigungselements innerhalb eines Gehäuses oder einer Tastenblende bewirkt.
Die Stege können mehrfach abgewinkelt ausgestaltet sein, wodurch diese besonders günstige flexible Eigenschaften aufweisen. Die Abwinkelungen der Stege bilden dabei vorzugsweise eine Mäanderform aus, wobei die einzelnen Abwinkelungen entweder orthogonal, mehrfach orthogonal, d. h. in Form eines offenen Rechtecks, durch abgerundete Abbiegungen oder auch als u-förmige Schleifen gebildet sein können.
Durch die mehrfache Abwinkelung besitzen die Stege in sich eine flexible Form, ohne dass die Stege selbst aus einem besonders flexiblen Material gefertigt sein müssen. Hierdurch ist es möglich die mäanderförmigen Stege sowohl seitlich zu biegen als auch in sich zu dehnen oder zu stauchen, wobei die Biegungen, Dehnungen oder Stauchungen besonders in den Bereichen der Abwinklungen erfolgen. Die Belastungen verteilen sich dabei auf entsprechend viele Biegestellen, so dass eine Überlastung der Stege vermieden wird. Die Anordnung der Stege ermöglicht damit sowohl translatorische als auch rotatorische Verschiebungen der Betätigungselemente gegenüber den Rahmenabschnitten. Bei einem relativ großflächigen Tastenverbund, der einstückig geformt ist, kann so eine spielarme Anordnung der einzelnen Tastenkappen innerhalb von Ausnehmungen einer Tastenblende erzielt werden.
Die Stege können an ein gemeinsames Gerüst angebunden sein, so dass die mit den Stegen verbundenen Betätigungselemente insgesamt einen Tastenverbund ausbilden. Dieser ermöglicht es, Prozessschritte wie Spritzgießen, Lackieren oder Lasern in einem Arbeitsschritt an dem gesamten Tastenverbund durchzuführen.
Hinsichtlich einer einfachen und kostengünstigen Fertigung ist es besonders vorteilhaft, wenn die Betätigungselemente, die Verbindungsabschnitte, die Stege und das Gerüst insgesamt einstückig ausgebildet sind.
Ein anhand der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden näher erläutert werden. Die Figuren zeigen jeweils verschieden Ansichten einer abschnittsweise dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit mehreren Betätigungselementen 1 für Drucktaster oder Druckschalter. Die Betätigungselemente 1 bestehen jeweils aus einer Tastenkappe 2 und einem flächig ausgebildeten Verbindungsabschnitt 3. Diese sind jeweils über einen angeformten flexiblen Steg 4 einstückig mit einem Gerüst 10 verbunden. Hierbei bilden die vorgenannten Elemente (2, 3, 4) von mehreren Betätigungselementen 1 insgesamt einen einstückig geformten kompletten Tastenverbund aus, der als ein spritzgegossenes Einzelteil auf einfache Weise hergestellt und weiterverarbeitet werden kann. Der in der Zeichnung nur abschnittsweise dargestellte Tastenverbund kann dabei selbstverständlich auch mehr als die drei dargestellten Betätigungselemente 1 aufweisen.
Die relativ großflächig ausgeführten Tastenkappen 2 und die daran angeformten Verbindungsabschnitte 3 können sich in ihren Formen und Größen voneinander unterscheiden. Die Verbindungsabschnitte 3 haben die Funktion, die Lage der Tastenkappen 2 relativ zum Gerüst 10 grob festzulegen. Die Feinpositionierung der aus Tastenkappen 2 und Verbindungsabschnitten 3 gebildeten Betätigungselemente 1, insbesondere relativ zu Ausnehmungen einer in der 1 nicht dargestellten Tastenblende, wird über mehrfach abgewinkelte Stege 4 ermöglicht, über die die Betätigungselemente 1 mit dem Gerüst 10 verbunden sind
Die 2 zeigt die gleiche Anordnung aus einer anderen Blickrichtung. Zudem ist noch eine Schnittansicht einer Tastenblende 13 dargestellt.
Dargestellt sind drei Betätigungselemente 1, deren Tastenkappen 2 von der Tastenblende 13 umgeben sind. Die Tastenkappen 2 sitzen nahezu spielfrei in Ausnehmungen der Tastenblende 13, was dadurch erreicht wird, dass die Ausgestaltung der Ausnehmungen lediglich die Größentoleranzen der Tastenkappen 2 berücksichtigen, nicht aber Lagetoleranzen der Tastenkappen 2 relativ zum Gerüst 10 bzw. relativ zueinander. Die letztgenannten Toleranzen werden durch die mehrfach abgewinkelten Stege 4 vollständig ausgeglichen, da sie im erforderlichen Umfang sowohl eine translatorische als auch eine rotatorische Verschiebung der Betätigungselemente 1 relativ zum Gerüst 10 zulassen. Dadurch kann die Lage jedes Betätigungselements 1 einzeln relativ zum Gerüst 10 sowie relativ zu den anderen Betätigungselementen 1 justiert werden.
Des weiteren ist in der 2 erkennbar, dass die Anformungsstellen der Stege 4 am Gerüst 10 und am Verbindungsabschnitt 3 jeweils eine Stütze (5, 15) aufweisen, die sich senkrecht zur Ausrichtung des jeweiligen Stegs 4 erstreckt und sich auf einer Fläche abstützt, die durch eine Gehäusefläche 11 oder eine Leiterplatte gebildet sein kann. Hierdurch übertragen sich die Auslenkungen des Betätigungselementes 1 nur in einem geringen Umfang auf die Verbindungsstelle zwischen dem jeweiligen Steg 4 und dem zugehörigen Verbindungsabschnitt 3, so dass eine übermäßige Belastung dieses Bereiches vermieden wird. Die Schwenkachse 14 des Betätigungselementes 1 ist damit auf den Anbindungsbereich zwischen Verbindungsabschnitt 3 und Stütze 5 verlagert. Diese Schwenkachse 14 verläuft dabei parallel zur Längserstreckung der Stütze 5. In den 2 und 3 ist der Punkt, an dem diese virtuelle Schwenkachse 14 aus der Seitenfläche der Stütze 5 austritt, mit einem Punkt gekennzeichnet.
Die 3 zeigt eine Schnittansicht entlang eines der Betätigungselemente. Erkennbar ist die mit dem Verbindungsabschnitt 3 und dem Steg 4 verbundene Stütze 5, die sich auf der Gehäusefläche 11 abstützt und die zwischen der Gehäusefläche 11 und der Tastenblende 13 eingespannt ist. In der dargestellten unbetätigten Stellung der Taste definiert ein an die Tastenkappe 2 angeformter Anschlag 8 die vertikale Positionierbarkeit der Tastenkappe 2 relativ zur Tastenblende 13. Ein weiterer an der Tastenkappe 2 angeformter Abstandshalter 9 begrenzt den Betätigungsweg der Tastenkappe 2 in Richtung auf ein in der Figur nicht dargestelltes Gehäuseteil sowie den horizontalen Abstand zur einem Gehäuserahmen 12, dargestellt in der 1.
Verschiebungen der Tastenkappen 2 in horizontalen seitlichen Richtungen werden jeweils durch einen an der Tastenkappe 2 angeformten Führungssteg 6 begrenzt, der in einer Nut 7 des Gehäuserahmens 12 geführt ist.
Bei der Verwendung von Kurzhubtasten erreicht man mit der beschriebenen Konstruktion eine geringe Teileanzahl und im Gegensatz zu einer konventionellen Lösung eine sehr einfach abstimmbare Führung.
Bezugszeichenliste

1: Betätigungselement(e)
2: Tastenkappe(n)
3: Verbindungsabschnitt(e)
4: Steg(e)
5: Stütze
6: Führungssteg
7: Nuten
8: Anschlag
9: Abstandshalter
10: Gerüst
11: Gehäusefläche
12: Gehäuserahmen
13: Tastenblende
14: Schwenkachse
15: Stütze

Claims

Anordnung von miteinander verbundenen Betätigungselementen (1) für Drucktaster oder Druckschalter, wobei die Betätigungselemente (1) aus jeweils einer Tastenkappe (2) und einem an die Tastenkappe (2) angeformten Verbindungsabschnitt (3) bestehen, wobei der Verbindungsabschnitt (3) mit einem flexiblen Steg (4) verbunden ist, und wobei eine Stütze (5) zwischen dem Steg (4) und dem Verbindungsabschnitt (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stütze (5) ein Schwenklager für das Betätigungselement (1) ausbildet, wobei sich die Schwenkachse (14) des Betätigungselements (1) im Anbindungsbereich zwischen Verbindungsabschnitt (3) und Stütze (5) befindet.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Steg (4) mehrfach abgewinkelt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Betätigungselemente (1) über flexible Stege (4) mit einem Gerüst (10) verbunden sind und damit einen Tastenverbund ausbilden.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens eine Außenseite einer Tastenkappe (2) jeweils ein Führungssteg (6) angeformt ist, der in Nuten (7) einer Tastenblende oder eines Gehäuserahmens (12) geführt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Tastenkappen (2) mindestens ein Abstandshalter (9) zur Begrenzung des Betätigungsweges und zur horizontalen Zentrierung der Tastenkappe (2) angeformt ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (1), Tastenkappen (2), Verbindungsabschnitte (3), Stege (4), Gerüst (10) und Stützen (5, 15) insgesamt einstückig ausgebildet sind.