DE10237207B3 - Tastschalter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tastschalter mit einem Betätigungselement 1, das in einer Führung 4 zwischen einer Normalposition und einer Schaltposition verschiebbar angeordnet ist. Durch Verschiebung des Betätigungselements 1 aus der Normalposition in die Schaltposition ist ein um eine Lagerstelle schwenkbarer, frei ragender Federkontaktarm 7 entgegen seiner Federkraft zur Auflage auf einen Schaltkontakt einen Stromkreis schließend bewegbar. Der Federkontakt 7 ist auf dem ersten Teil seines Bewegungswegs von der Normalposition in die Schaltposition entgegen einem Widerstand eines Widerstandselements und in einem zweiten Teil dieses Bewegungswegs widerstandsfrei zum Schaltkontakt bewegbar.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Tastschalter mit einem Betätigungselement, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Aus der DE-43 30 576 C1 ist bereits ein Tastschalter der eingangs genannten Art bekannt. Von einem Bediener des Tastschalters muß neben der steigenden Kraft zur Auslenkung des Federkontaktarms zusätzlich eine Kraft zur Überwindung des Widerstands des Widerstandselements aufgebracht werden, wobei die Kraft zur Überwindung des Widerstands des Widerstandselements bei Erreichen des Endes des ersten Teils des Bewegungswegs plötzlich wegfällt und nur noch die Kraft zum Auslenken des Federkontaktarms aufgebrächt werden muß.
• Bei diesem Tastschalter ist als Kontaktfeder eine Blattfeder vorgesehen, die aus zwei Federarmen besteht, wobei der eine Federarm mit einer Rampe und der andere Federarm als Rückstelleinrichtung für das Betätigungselement dient. Ein derartiger Aufbau einer Feder ist nicht nur aufwendig, sondern diese Feder wird auch aufgrund des beidseitigen Kraftangriffs an seinen elastischen Verformungsenden höher belastet, was zu einem frühzeitigen Ausfall durch Bruch führen kann.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Tastschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der ein Rückmeldesignal bei Bewegung des Betätigungselementes in seine Schaltposition auf einfache Weise erzeugt. Dabei soll der Tastschalter in seinem Aufbau einfach sein und soll viele Lastwechsel schadlos überstehen können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Dadurch, daß nach der Erfindung der Federkontaktarm mit seinem freien Endbereich an der gehäusefesten Rampe entlang bewegbar ist und der Federkontaktarm vom Betätigungselement entgegen der Federkraft des Federkontaktelements verschwenkbar ist, sind keine zusätzlichen bewegbaren Bauteile erforderlich um das haptische und das hörbare Signal auszulösen. Damit ist der Tastschalter einfach und bauteilarm ausgebildet.
• Fortsetzung auf Seite 2, dritter Absatz, der ursprünglich eingereichten Unterlagen vom 14.08.2002.
• Um eine weitgehend reibungsarme Linienberührung zwischen der Rampe und dem Federkontaktarm sowie einen Kontaktbereich geringer Auflagefläche zu schaffen, was zu einer hohen Kontaktsicherheit führt, ist der freie Endbereich des Federkontaktarms unter einem Winkel von dem Schaltkontakt wegragend abgebogen und der Abbiegebereich bildet den auf den Schaltkontakt auflegbaren Kontaktbereich des Federkontaktarms.
• Bauraumsparend kann sich die Rampe etwa quer zur Erstreckung des Federkontaktarms erstrecken, wobei der Federkontaktarm bei dem Entlanggleiten an der Rampe eine zusätzliche seitliche Auslenkung erhält.
• Ist der Federkontaktarm nach Erreichen des dem Schaltkontakt näheren Endes der Rampe frei zum Schaltkontakt bewegbar, so wird auf einfache Weise die plötzliche Reduzierung des erforderlichen Bedienkraftniveaus erreicht.
• Der Schaltkontakt ist zur Sicherstellung der Schließung des Stromkreises eine Schaltplatte.
• Zur Kontaktierung der Schaltplatte mit dem Stromkreis kann die Schaltplatte einen Steckkontakt zur Verbindung mit dem Stromkreis aufweisen.
• Zu einer bauteilarmen, einfachen Ausbildung führt es, wenn der Federkontaktarm ein Arm einer zweiarmigen Kontaktfeder ist und deren anderer Arm ein fest angeordneter Abstützarm ist, wobei die Kontaktfeder an der Verbindung des Federkontaktarms zum Abstützarm eine oder mehrere Windungen besitzt, deren Ebene sich in der gleichen oder einer, parallelen Ebene zur Schwenkebene des Federkontaktarmes erstreckt, wobei in den Windungen die zu überwindende Auslenkkraft des Federkontaktarmes erzeugt wird.
• Zur einfachen Abstützung und Lagerung des Federkontaktarms kann ein feststehender Lagerzapfen die Windungen der Kontaktfeder durchragen und die Lagerstelle des Federkontaktarms bilden.
• Bildet das freie Ende des Abstützarms einen Steckkontakt zum Verbinden mit dem Stromkreis, so sind dazu keine besonderen Bauteile erforderlich.
• Zu einem bauteilarmen und einfach herstellbaren Aufbau führt es, wenn die Führung des Betätigungselements und/oder die Rampe und/oder eine Halterung des Schaltkontaktes und/oder ein Abstützelement des Abstützarms und/oder die Lagestelle des Federkontaktarms ein einteiliges Bauteil ist, das insbesondere aus Kunststoff besteht und vorzugsweise als Spritzgußteil ausgebildet ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
• 1 eine perspektivische Ansicht eines Tastschalters,
• 2 eine Frontansicht des Tastaschalters nach 1,
• 3 eine Seitenansicht des Tastschalters nach 1,
• 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Tastschalters nach 1,
• 5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts „X" aus 1,
• 6 eine vergrößerte Darstellung einer Seitenansicht im Bereich des Ausschnitts „X" aus 1 und
• 7 ein Schaubild des Bewegungsverlaufs des freien Endes des Federkontaktarms.
• Der dargestellte Tastschalter besitzt ein Betätigungselement 1, das einen Führungsschaft 2 und einen an einem Ende des Führungsschafts 2 angeordneten Betätigungsknopf 3 aufweist.
• Der Führungsschaft 2 ragt mit seinem dem Betätigungsknopf 3 abgewandten Bereich in eine entsprechende Führung 4, die in einem Schaltergehäuse 5 ausgebildet ist und darin axial verschiebbar geführt ist. An seinem in die Führung 4 ragenden Endbereich besitzt der Führungsschaft 2 eine zu dem dem Betätigungsknopf 3 abgewandten Ende hin offenen Nut 6, mit deren Boden ein Federkontaktarm 7 entgegen dessen Federkraft schwenkbar beaufschlagbar ist. Der Federkontaktarm 7 ist der eine Arm einer zweiarmigen Kontaktfeder 8, deren anderer Arm ein Abstützarm 9 ist. An der Verbindung des Kontaktarms 7 mit dem Abstützarm 9 besitzt die Kontaktfeder 8 drei Windungen 10. Ein gehäusefester Lagerzapfen 20 durchragt die Windungen 10 und bildet so eine Lagerstelle für die Kontaktfeder 8 und mit ihr für den Federkontaktarm 7.
• Der Abstützarm 9 erstreckt sich etwa rechtwinklig zum Federkontaktarm 7 und durchragt eine entsprechende Ausnehmung im Bodenbereich des Schaltergehäuses 5. Der frei vom Schaltergehäuse 5 wegragende Endbereich des Abstützarms 9 bildet einen Steckkontakt 11.
• Der Federkontaktarm 7 durchragt frei ein Fenster 12 im Bereich der Führung 4 des Schaltergehäuses 5 nach außen und ist an seinem freien Endbereich 16 unter einem Winkel von etwa 90° gegenüber der Erstreckung des Federkontaktarms 7 abgebogen, wobei der Abbiegebereich einen auf einen Schaltkontakt auflegbaren Kontaktbereich 13 des Federkontaktarms 7 bildet.
• In der in den Figuren dargestellten nicht betätigten Stellung des Tastschalters befindet sich dieser in seiner Normalposition und der Kontaktbereich 13 in einem Abstand zu einer den Schaltkontakt bildenden Schaltplatte 14, die im Bodenbereich des Schaltergehäuses 5 fest angeordnet ist und von der ein Steckkontakt 15 aus dem Schaltergehäuse 5 nach außen ragt.
• Durch manuelle Beaufschlagung des Betätigungsknopfes 3 wird das Betätigungselement 1 in die Führung 4 hineinbewegt. Dabei wird über den Boden der Nut 6 der Federkontaktarm 7 beaufschlagt und mit seinem frei ragenden Bereich sowie dem Kontaktbereich 13 zur Schaltplatte 14 hin verschwenkt. Dabei wird die Kontaktfeder in ihren Windungen 10 verspannt und erzeugt eine Gegenkraft gegen die Betätigungskraft.
• Auf seinem ersten Teil seines Bewegungswegs gelangt der Federkontaktarm 7 mit seinem freien Endbereich 16 zur Auflage auf einer gehäusefesten Rampe 17, die sich etwa quer zur Längserstreckung des Federkontakts 7 erstreckt.
• Auf der zur Schaltplatte 14 hin geneigten Rampe 17 gleitet der freie Endbereich 16 unter seitlicher Auslenkung des Federkontaktarms 7, bis er das Ende der Rampe 17 und damit das Ende des ersten Teils des Bewegungswegs des Federkontaktarms 7 erreicht hat. Dies ist in 7 durch den von a nach b zeigenden Pfeil verdeutlicht.
• Die seitliche Auslenkung des Federkontaktarms 7 ist durch die etwa V-förmig zur Öffnung hin sich erweiternden Seitenwände der Nut 6 möglich.
• Die an einer Wand 18 des Schaltergehäuses ausgebildete Rampe 17 wird durch eine zurückspringende Kante 19 der Wand 18 bis zum Bodenbereich des Schaltergehäuses 5 fortgesetzt, so daß nach Erreichen des unteren Endes der Rampe 17 der Federkontaktarm 7 mit seinem Kontaktbereich 13 sich frei bis zur Auflage auf der Schaltplatte 14 nach unten und damit in die Schaltposition bewegen kann. Dies ist in 7 durch den von b nach c zeigenden Pfeil verdeutlicht. Der im Bereich der Rampe 17 durch diese noch gebildete und zu überwindende Widerstand fällt nun auf dem zweiten Teil des Bewegungsweges des Federkontaktarms 7 weg, so daß dieser mit seinem Kontaktbereich fest auf der Schaltplatte 14 aufschlägt und ein Klick-Geräusch erzeugt.

Claims (10)

1. Tastschalter mit einem Betätigungselement, das in einer Führung (4) zwischen einer Normalposition und einer Schaltposition verschiebbar angeordnet ist und durch das bei Verschiebung aus der Normalposition in die Schaltposition ein um eine Lagerstelle (20) schwenkbarer, frei ragender Federkontaktarm (7) entgegen seiner Federkraft zur Auflage auf einen Schaltkontakt (14) einen Stromkreis schließend bewegbar ist, wobei der Federkontaktarm (7) auf dem ersten Teil seines Bewegungswegs von der Normalposition in die Schaltposition entgegen einem Widerstand eines Widerstandselements (17) und im zweiten Teil dieses Bewegungswegs widerstandsfrei zum Schaltkontakt (14) bewegbar ist, wobei das Widerstandselement eine zum Schaltkontakt (14) hin geneigte Rampe (17) ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkontaktarm (7) vom Betätigungselement (3) entgegen der Federkraft des Federkontaktarmes (7) verschwenkbar ist und daß dabei der Federkontaktarm (7) mit seinem freien Endbereich (16) an der Rampe (17) entlangbewegbar ist.
2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Endbereich (16) des Federkontaktarms (7) unter einem Winkel von dem Schaltkontakt (14) wegragend abgebogen ist und der Abbiegebereich den auf den Schaltkontakt (14) auflegbaren Kontaktbereich (13) des Federkontaktarms (7) bildet.
3. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rampe (17) etwa quer zur Erstreckung des Federkontaktarms (7) erstreckt.
4. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkontaktarm (7) nach Erreichen des dem Schaltkontakt (14) näheren Endes der Rampe (17) frei zum Schaltkontakt (14) bewegbar ist.
5. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (14) eine Schaltplatte (14) ist.
6. Tastschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltplatte (14) einen Steckkontakt (15) zur Verbindung mit dem Stromkreis aufweist.
7. Tastschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkontaktarm (7) ein Arm einer zweiarmigen Kontaktfeder (8) ist, deren anderer Arm ein fest angeordneter Abstützarm (9) ist, wobei die Kontaktfeder (8) an der Verbindung des Federkontaktarms (7) zum Abstützarm (9) eine oder mehrere Windungen (10) besitzt, deren Ebene sich in der gleichen oder einer parallelen Ebene zur Schwenkebene des Federkontaktarmes (7) erstreckt.
8. Tastschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein feststehender Lagerzapfen (20) die Windungen (10) der Kontaktfeder (8) durchragt und die Lagerstelle des Federkontaktarms (7) bildet.
9. Tastschalter nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Abstützarms (9) einen Steckkontakt (11) zum Verbinden mit dem Stromkreis bildet.
10. Tastschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (4) für das Betätigungselement (1), die Rampe (17) die Halterung des Schaltkontakts (14), das Abstützelement des Abstützarmes (9) und die Lagerstelle (20) des Federkontaktarms (7) ein einteiliges Bauteil ist, das insbesondere aus Kunststoff besteht.