-
Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit einer Tastenkappe, und mit einem mit der der Tastenkappe verbundenen Stößel zur Betätigung eines elektrischen Schaltelements, und einem Gehäuse, gegen das die Tastenkappe und der Stößel verschiebbar angeordnet sind, wobei zur Linearführung des Stößels an mehreren Seiten des Gehäuses sowie der Tastenkappe und/oder des Stößels zusammenwirkende Führungselemente, bestehend aus Führungsnuten und in den Führungsnuten geführten Führungsrippen angeordnet sind.
-
Bei Drucktasten, die eine Tastenkappe und einen mit der Tastenkappe verbundenen Stößel aufweisen, die gemeinsam gegen ein Gehäuse verschiebbar angeordnet sind, besteht im Allgemeinen der Bedarf an einer möglichst spielarmen Bewegung der Tastenkappe, sowie auch an einer spielarmen Lage der Tastenkappe im unbetätigten Zustand. Um dieses zu erreichen, wird häufig eine Linearführung vorgesehen, die aus zusammenwirkenden Führungsnuten und Führungsrippen besteht, die an das Gehäuse einerseits, und an die Tastenkappe und/oder den Stößel andererseits angeformt sind. Eine derartige Tastenführung ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 36 43 927 A1 bekannt.
-
Bei derartigen Linearführungen ergibt sich die Schwierigkeit, dass sich bei kleinen Führungslängen keine stabile Führung und daher auch kein besonders geringes Tastenspiel realisieren lässt.
-
Werden dagegen, bezogen auf die Stößellänge relativ lange Linearführungen vorgesehen, so entsteht das Problem, dass schon geringe Verkippungen der Taste reibende Berührungen innerhalb der Linearführung bewirken, durch die es zu Klemmeffekten und damit zu einer ungleichmäßigen Tastenbewegung kommt. Beide Effekte sind zur Ausgestaltung einer hochwertigen Tastenhaptik unerwünscht.
-
Es stellte sich die Aufgabe, einen Drucktastenschalter zu schaffen, der die beiden vorgenannten Effekte möglichst gut vermeidet und so eine hochwertige Haptik realisiert.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Tastenkappe fix mit dem Stößel verbunden ist, und dass erste zusammenwirkende Führungselemente an der Tastenkappe und an einem oberen Abschnitt des Gehäuses angeformt sind, und zweite zusammenwirkende Führungselemente am Stößel und einem unteren Abschnitt des Gehäuses angeformt sind, und dass die ersten Führungselemente und die zweiten Führungselemente erste und zweite Linearführungen ausbilden, die zueinander axial fluchtend ausgerichtet sind.
-
Unter einer fixen Verbindung zwischen Tastenkappe und Stößel soll hierbei eine Verbindung verstanden werden, die eine Bewegung zwischen Tastenkappe und Stößel verhindert. Eine solche Verbindung kann beispielsweise durch Kraftschluss als Einpressverbindung, durch Stoffschluss als Klebe- oder Schmelzverbindung oder auch durch eine einstückige Ausbildung von Tastenkappe und Stößel realisiert werden. Durch die fixe Verbindung kann eine Bewegung und damit auch ein Bewegungsspiel zwischen Tastenkappe und Stößel ausgeschlossen werden.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Drucktastenschalter sind außerdem an mindestens zwei Gehäuseflächen jeweils zwei zueinander fluchtend ausgerichtete Linearführungen im oberen und im unteren Bereich des Gehäuses angeordnet, die jeweils relativ kurze Führungsabschnitte ausbilden, zusammenwirkend aber effektiv eine lange Linearführung mit einer äußerst spielarmen Lagerung der Tastenkappe schaffen.
-
Derartige geteilte Linearführungen sind an mindestens zwei, vorzugsweise aber auch drei oder vier Seiten des Gehäuses vorgesehen.
-
Das Prinzip der Erfindung soll nachfolgend anhand Zeichnung dargestellt und erläutert werden. Es zeigen
-
1 eine Prinzipskizze eines Drucktastenschalters in einer Explosionsansicht,
-
2 den Drucktastenschalter in einer Schnittansicht,
-
3 bis 6 schematisch dargestellte Ausführungsvarianten der Tastenführung,
-
7 die Explosionsansicht einer realitätsnahen Darstellung eines erfindungsgemäß ausgeführten Drucktastenschalter.
-
Die 1 und 2 zeigen das Aufbauprinzip eines erfindungsgemäßen Drucktastenschalters in einer Explosions- und in einer Schnittansicht. Die Darstellung ist zur besseren Erkennbarkeit der erfindungsgemäßen Merkmale gegenüber einer realen Ausführung etwas vereinfacht; eine realitätsnähere Darstellung eines erfindungsgemäßen Drucktastenschalters zeigt die 7.
-
Der in der 1 dargestellte Drucktastenschalter besteht im Wesentlichen aus drei mechanischen Komponenten, und zwar einer Tastenkappe 1, einem Stößel 2 und einem Gehäuse 3. Auf die Darstellung elektrischer Schaltelemente, die durch den Stößel 2 betätigt werden und die sich unterhalb oder innerhalb des Gehäuses 3 befinden können, wurde verzichtet.
-
Der Stößel 2 und das Gehäuse 3 sind beide als Hohlquader ausgebildet, wobei die äußeren Abmessungen des Stößels 2 etwas geringer sind als die inneren Abmessungen des Gehäuses 3, so dass, wie die 2 zeigt, der Stößel 2 in das Gehäuse 3 eingeschoben werden kann.
-
An die Unterseite der Tastenkappe 1 sind drei flache Stege 12 angeformt, die jeweils mit einer Schmalseite bis an einen Rand der Tastenkappe 1 reichen und die zudem senkrecht von der Unterseite der Tastenkappe 1 abstehen.
-
Der Stößel 2 bildet einen hohlen, an seiner Ober- und Unterseite offenen Quader aus. Der Stößel könnte grundsätzlich auch als ein massiver Körper ausgebildet werden. Im Vergleich dazu ist aber die hier dargestellte Ausführung des Stößels 2 als Hohlkörper besonders material- und gewichtssparend und ermöglicht zudem auf einfache Weise eine optionale Hinterleuchtung der Tastenkappe 1 durch Leuchtelemente, die beispielsweise an der Unterseite des Gehäuses 3 angeordnet werden können.
-
An drei seiner oberen Ränder weisen die Wände 27 des Stößels 2, jeweils in der Mitte, senkrecht eingeschnittene Einpressnuten 4 auf. An seiner Unterseite besitzt der Stößel 2 drei in die Stößelwände 27 eingeschnittene Führungsnuten 22, die axial fluchtend zu den Einpressnuten 4 ausgerichtet sind und sich bis zu den unteren Randkanten des Stößelwände 27 erstrecken.
-
Das Gehäuse 3 weist an drei Gehäusewänden 37 an den oberen Rändern jeweils eine senkrecht zur jeweiligen Randkante eingeschnittene Führungsnut 31 auf. An den Innenseiten dieser Gehäusewände 37 sind im unteren Bereich des Gehäuses 3 jeweils kurze Führungsrippen 32 angeformt, deren Längserstreckungen fluchtend zu den Führungsnuten 31 an der Oberseite des Gehäuses 3 ausgerichtet sind.
-
Zur Montage von Tastenkappe 1, Stößel 2 und Gehäuse 3 werden zunächst die an der Unterseite der Tastenkappe 1 angeformten Stege 12 in die Einpressnuten 4 des Stößels 2 eingepresst, wodurch der Stößel 2 und die Tastenkappe 1 durch drei Einpressverbindungen 5 aneinander fixiert und dadurch gegeneinander unbeweglich sind.
-
Die obere Fläche der Tastenkappe 1 ist hier deutlich größer als die von den Wänden 27 des Stößels 2 umgebene Fläche ausgebildet, so dass die Tastenkappe 1 diese Fläche sowohl in der Länge als auch in der Breite überragt. Auch sind die flachen Stege 12 hinreichend breit ausgebildet, so dass sie nach dem Einsetzen in die Einpressnuten 4 des Stößels 2 deutlich über die äußeren Außenflächen der Stößelwände 27 hinausragen. Hierdurch können die über die Stößelwände 27 hervorstehenden Abschnitte der Stege 12 jeweils freistehende Führungsrippen 11 ausbilden.
-
Wie besonders die 2 verdeutlicht, greifen diese Führungsrippen 11 nach dem Einsetzen des Stößels 2 in das Gehäuse 3 in die Führungsnuten 31 an der Oberseite des Gehäuses 3 ein, und bilden so die Führungselemente von ersten Linearführungen 61, die an drei Seiten des Gehäuses 3 realisiert sind.
-
Zweite Linearführungen 62 werden durch die an Innenseiten des Gehäuses 3 angeformten Führungsrippen 32 gebildet, die in die Führungsnuten 22 an der Unterseite des Stößels 2 eingreifen. Solche zweite Linearführungen 62 sind ebenfalls an drei Seiten des Gehäuses 3 verwirklicht. Hierbei ist jeweils eine der drei ersten Linearführungen 61 axial fluchtend zu einer der drei zweiten Linearführungen 62 ausgerichtet.
-
Die in den 1 und 2 dargestellte Verteilung der Führungsnuten 22, 31 und Führungsrippen 11, 32 auf Tastenkappe 1, Stößel 2 und Gehäuse 3 ist hierbei rein beispielhaft zu verstehen. So können, gegebenenfalls unter Variation der Bauform und der Fügerichtungen bei der Montage, die Anordnung der Führungsrippen 11, 32 und Führungsnuten 22, 31 auf die Tastenkappe 1, den Stößel 2 und das Gehäuse 3 bei einer oder auch beiden der jeweils zusammenwirkenden Linearführungen 61, 62 variiert werden, wodurch sich vier verschiedenen Möglichkeiten zur Anordnung ergeben, die skizzenhaft in den 3 bis 6 dargestellt sind.
-
In der 3 ist die in den 1 und 2 dargestellte Anordnung der Führungselemente 11, 31, 22, 32 noch einmal schematisch skizziert. Erkennbar ist, dass zum Gehäuse 3 im oberen Bereich Führungsnuten 31 und im unteren Bereich Führungsrippen 32 gehören. Der vereinfacht skizzierte Stößel 2 bildet in seinem unteren Bereich Führungsnuten 22 aus, die mit den Führungsrippen 32 des Gehäuses 3 zusammenwirken. Einpressnuten 4 am oberen Abschnitt des Stößels 2 sind mit an der Tastenkappe 1 angeformten Stegen 12 fix verbunden, wobei die Stege 12 zugleich Führungsrippen 11 ausbilden, die in den oberen Führungsnuten 31 des Gehäuses 3 geführt sind.
-
Die 4 skizziert eine Ausführung, bei der zur Ausbildung der zweiten Linearführung 62 die Führungsnuten am Gehäuse 3 und die Führungsrippen am Stößel 2 angeordnet sind. Die Ausgestaltung der ersten Linearführung 61 entspricht der Ausführung gemäß der 3.
-
Die 5 und 6 zeigen demgegenüber Ausführungen, bei denen in beiden Fällen Einpressnuten und Führungsnuten an der Tastenkappe 1 angeordnet sind und Einpress- und Führungsstege an der Oberseite des Stößels 2 und des Gehäuses 3 vorgesehen sind. Die beiden Figuren verdeutlichen, dass zur Ausbildung der zweiten Linearführung 62 auch wiederum zwei Ausführungsvarianten möglich sind.
-
Die 7 zeigt eine realitätsnahe Darstellung einer erfindungsgemäß ausgeführten Drucktastenanordnung, wobei aber die erfindungsgemäßen Details hier weniger deutlich erkennbar sind als in den Prinzipdarstellungen der 1 und 2. Die 7 verdeutlicht insbesondere, dass sich erfindungsgemäß ausgeführte Drucktastenschalter gut zu Tastenaggregaten aneinanderreihen lassen.
-
Die hier beispielhaft drei aggregierten Drucktastenschalter bestehen aus einzelnen, hier individuell ausgestalteten Tastenkappen 1', die mit jeweils einem Stößel 2' fix verbindbar sind. Die Stößel 2' können als kostengünstige Gleichteile ausgestaltet und hergestellt sein. Die mit den Tastenkappen 1' fest verbundenen Stößel 2' werden in ein drei Kammern 38' aufweisendes blockartiges Gehäuses 3' eingesetzt, wobei jede Kammer 38' des Gehäuses 3' an drei Seiten jeweils zwei miteinander axial fluchtende, hier nicht im Detail dargestellte Linearführungen ausbilden, die in ihrem Aufbau dem in den 1 und dargestellten Prinzip entsprechen.
-
Das Prinzip der Erfindung besteht zusammengefasst darin, dass eine Tastenkappe fest, das soll heißen spielfrei, stoffschlüssig oder einstückig mit einem Stößel verbunden ist und dass zueinander axial fluchtend ausgerichtete, jeweils kurze, aber relative weit voneinander entfernte Linearführungen den Vorteil der Präzision einer langen Linearführung erreichen, gleichzeitig aber den Nachteil einer langen Linearführung, nämlich vergleichsweise hohe Reibungskräfte und eine relativ hohe Klemmneigung und Toleranzempfindlichkeit vermeiden können. Realisiert wird so eine spielarme Tastenführung mit einer hochwertig anmutenden Haptik.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1, 1'
- Tastenkappe
- 2, 2'
- Stößel
- 3, 3'
- Gehäuse
- 4
- Einpressnuten
- 5
- Einpressverbindungen
- 12
- Stege
- 27
- (Stößel-)Wände
- 35
- (oberer) Abschnitt (des Gehäuses)
- 36
- (unterer) Abschnitt (des Gehäuses)
- 37
- (Gehäuse-)Wände
- 38'
- Kammern
- 61
- erste Linearführungen
- 62
- zweite Linearführungen
allgemein:
- 11, 31
- erste Führungselemente
- 22, 32
- zweite Führungselemente
speziell:
- 11, 32
- Führungsrippen
- 22, 31
- Führungsnuten
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
