DE19817239B4

DE19817239B4 - Elektrischer Taster

Info

Publication number: DE19817239B4
Application number: DE1998117239
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: GROTHE GmbH
Current assignee: GROTHE GMBH, 53773 HENNEF, DE
Priority date: 1998-04-18
Filing date: 1998-04-18
Publication date: 2011-12-29
Anticipated expiration: 2018-04-19
Also published as: DE19817239A1

Abstract

Elektrischer Taster mit einem mindestens ein Ober- sowie Unterteil aufweisenden Gehäuse, dessen Unterteil mit elektrischen Anschlüssen ausgestattet ist, wobei die Anschlüsse (2) auf der Innenseite des Bodens des Unterteiles (3) Kontakflächen aufweisen und/oder mit Kontaktflächen verbunden sind, und wobei der den Taster betätigende Druckknopf (11) auf einen Kontaktflächen überbrückenden Metallteller einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedlich ausgebildete Druckknöpfe (11) mit einer führenden und/oder haltenden Adapterplatte (8) verbindbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Taster gemäß der Gattung des Patentanspruches 1, der einen elektrischen Kontakt auf Tastendruck herzustellen vermag.
Es ist bekannt, daß es Taster in den unterschiedlichsten Ausführungsformen und Materialien gibt. Häufig sind die Taster so konzipiert, daß sie bezüglich spezieller Einsatzfälle optimiert sind. oft jedoch werden aus Kostengründen andere vorteilhafte Eigenschaften aufgegeben.
So ist es zur Erlangung einer höheren Schutzart (Spritzwasser- etc.) notwendig, abdichtende Bauelemente einzufügen, die wiederum das Einbauvolumen insgesamt unliebsam vergrößern.
Zum Beispiel beschreibt die US-4-794-215 einen Drucktaster mit einer Befestigungsplatte aus einem hitzebeständigen und isolierenden Material, welche eine Ausnehmung an der Oberseite hat, wobei die Ausnehmung mehrere Kontaktstellen hat, welche so eingerichtet sind, dass Kontaktflächen, welche mindestens zwei Leiterkreise bilden, in der Ausnehmung angeordnet sind. Eine gekrümmte Druckfeder ist vorgesehen, welche eine umgekehrte Funktion hat und in der Ausnehmung angebracht ist, und einer Betriebseinheit mit welcher die Druckfeder betrieben wird, um den Taster ein- und auszuschalten.
DE-91-05-230-U1 beschreibt einen Tastschalter mit Beleuchtung für Tastenfelder, bei dem ein in der Öffnung einer Frontplatte geführter Tastenknopf von einer Leuchtdiode angestrahlt wird, die an einer parallel zur Frontplatte angeordneten Leiterplatte befestigt ist und auf welcher zwei Kontakte angeordnet sind, die beim Betätigen des Tastenknopfes mittels eines Schaltgliedes überbrückbar sind, wobei die Leiterplatte und die Frontplatte durch eine lösbare Verbindung unmittelbar aneinander befestigt sind und dass das Schaltglied aus einer Schnappscheibe mit zentrischer Lochung besteht, durch welche die Leuchtdiode in eine an der Unterseite des Tastenknopfes vorgesehene zentrische Ausnehmung ragt.
FR-24-32-205 beschreibt einen Schalter, der aus einer Schale gebildet ist, die mindestens eine auf ihrer konkaven Seite vorgesehene Kontaktzone aufweist, wobei die Schale unter Einfluss einer auf ihre konvexe Seite ausgeübten Kraft elastisch derart verformbar ist, dass sich ihr Mittenbereich ihrer Umfangskante nähert, um mit einem darunterliegenden Schaltelement zusammenzuwirken und eine elektrische Verbindung herzustellen, wobei die Schale mindestens drei ebene Facetten hat, die entlang ebenso vieler konvergierender Kanten miteinander verbunden sind, wobei die Länge der Kanten und die Dicke der Facetten dargestellt ist, dass das Verhältnis der zum Eindrücken der Schale notwendigen Kraft zur zum Beibehalten des eingedrückten Zustands notwendigen Kraft mindestens gleich 3, vorzugsweise in einer Größenordnung von 4 oder 5 liegt.
DE-27-36-561-C2 beschreibt einen Tastschalter mit einem Druckknopf und einem aus Kunststoff bestehenden, Kontaktbauteile aufnehmenden Kontaktgehäuse, dessen Federscheibe sich als verstellbares Kontaktbauteil in einer ersten Schaltstellung mit ihrem Rand an einem der an der Oberfläche des Gehäusebodens festen Kontaktbauteile abstützt, in einer zweiten Schaltstellung jedoch außerdem mit mindestens einem anderen, Kontaktlappen aufweisendem Kontaktbauteil unmittelbar in Kontaktberührung gebracht ist und von diesen Festkontakten als Abgriff dienende Leiterteile nach außen herausgeführt sind.
DE-42-27-469-A1 beschreibt einen elektrischen Druckschalter für Kraftfahrzeuge, mit im Bereich einer Kontaktkammer angeordneter und über einen Stößel betätigbarer Knackscheibe.
DE-41-39-554-A1 beschreibt einen elektrischen Tastschalter, der auf einer Leiterplatte angeordnet ist, mit auf der Leiterplatte angebrachten elektrisch leitenden Zuleitungsfeldern und Kontaktfedern, mit einer auf den Zuleitungsfeldern der Leiterplatte aufliegenden elektrisch leitenden Leitungsfeldern auf der Leiterplatte und den Kontaktfedern auf der Leiterplatte einen Überbrückungskontakt herstellt oder unterbricht.
Der vorliegenden Erfingung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrere von den Benutzern am häufigsten geforderten Merkmale in einer einzigen modular aufgebauten Tasterausführung zu verwirklichen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches aufgezeigt. Der sich hieraus ergebende Vorteil liegt darin, daß einerseits durch ein Modulkonzept der Taster ohne großen Aufwand in den unterschiedlichsten Varianten hergestellt werden kann. Hierbei ist es möglich, durch Änderung eines oder weniger Teile kundenspezifische Taster-Oberteile kostengünstig herzustellen. Insbesondere erlaubt die Modularität auch, mehrere verschiedene, in der Praxis übliche Anschlußmöglichkeiten bereitstellen zu können. Weiterhin ist, es durch die Erfindung möglich, auf sehr einfache Weise eine hohe Schutzklasse, z. B. IP 67, zu erreichen. Durch die besondere Bauform des Schaltkontaktes innerhalb des Schalters wird ein taktiles Schaltverhalten erreicht, so daß der Benutzer eine sensitive Rückmeldung erhält, wann der elektische Kontakt hergestellt ist.
Vorteilhafte, zweckmäßige und auch erfinderische Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Erläutert ist die Erfindung anhand der Beschreibung von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, bei denen gleiche Teile mit gleichen Referenznummern bezeichnet sind.
Es zeigen hierbei:
1 einen Taster in zweifacher Explosionsdarstellung,
2 die Seitenansicht des montierten Tasters der 1,
3 den Taster der 1 u. 2 in perspektivischer Darstellung,
4 den Taster der 1 in aufgebrochener perspektivischer Darstellung,
5 einen beleuchtbaren Taster in Explosionsdarstellung,
6 einen beleuchtbaren Taster ohne Vorrichtung zur Lichteinspeisung,
7 den beleuchtbaren Taster der 6 mit einer Anordnung zur Lichteinspeisung,
8 auseinandergezogen die Teile einer Anordnung zur Lichteinspeisung, und
9 die aus den Teilen der 8 erstellte Anordung zur Lichteinspeisung in perspektivischer Darstellung.
Der Taster der 1 besteht aus einem Grundkörper 3, in den zwei Anschlüsse 2 eingepreßt sind, die auch gleichzeitig innerhalb des Tasters die Kontaktflächen darstellen. Für eine besondere wasserdichte Ausführung ist es möglich, zwischen den Grundkörper 3 und die Anschlüsse 2 eine Abdichtung einzubringen. Der Grundkörper 3 ist so angelegt, daß unterschiedliche Anschlußmöglichkeiten vorgesehen werden können. Es sind Ausführungsformen erstellbar mit einem Schraubanschluß, mit einem Steckverbinder für die Leiterplattenbestückung oder mit einem handelsüblichen AMP-Anschluß. Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeigt 1 mit den Klemmverbindern 1, die es ermöglichen, ein Kabel ohne zeitraubendes Schrauben zu befestigen.
Oberhalb des Grundkörpers 3 ist eine Schnappfeder 4 dargestellt, die aus einer nach oben durchgewölbten kreisförmigen Scheibe besteht, von der kreisbogenförmige Abschnitte abgetrennt sind und die entstandenen Stege 18 abgekröpft wurden. Dieser Kontur ist der obere Bereich des Grundkörpers 3 führend angepaßt. Die Auflageflächen der Stege 18 liegen auf mit einem der Anschlüsse verbundenen Leiterbahnen auf, und beim Durchwölben der Schnappfeder 4 unter vertikalem Druck legt sie sich, spontan nach unten durchbiegend, auf mit dem anderen Anschluß verbundene Leiterabschnitte bzw. Leiterbahnen auf und ergibt damit den elektrischen Kontakt. Diese besonders ausgebildete Schnappfeder mit ausgeprägtem mechanischen Schnappverhalten ermöglicht ein taktiles Schalten. Der Benutzer erfühlt beim Herunterdrücken durch den definierten Schnappunkt der Schnappfeder 4 den exakten Zeitpunkt, zu dem der elektrische Kontakt hergestellt wird, und überwacht damit auch gleichzeitig das Eintreten des elektrischen Kontaktes.
Mittels einer besonders geformten Silikondichtscheibe 5 und eines je nach Druckknopftyp gestalteten Anpreßkörpers 6 sind die Kontaktflächen nach außen hin gegen Wasser, Staub etc. abgedichtet. Durch eine Öffnung im Anpreßkörper 6 greift eine Spiralfeder 7, die den Druckknopf 11 nach seiner Betätigung wieder in seine definierte Ausgangsposition zurückdrückt.
Es ist auch eine Ausführungsform vorstellbar, bei der man auf die Spiralfeder und weitere zusätzliche Komponenten verzichtet und den Anpreßkörper 6 so gestaltet, daß er den Grundkörper 3 umfaßt und dadurch alle Komponenten zusammenhält. Dieser nur aus dem Grundkörper 3, den Anschlüssen 2, der Schnappfeder 4, der Silikondichtscheibe 5 und den Anpreßkörper 6 bestehende Taster eignet sich hervorragend für Anwendungen in der Elektronik, bei denen der Taster auf eine Leiterbahn gelötet und über einen in eine Frontplatte eingebauten Stift etc. betätigt wird.
Der Druckknopf kann auf einfache Weise kundenspezifisch gestaltet werden. Es sind Lösungen denkbar, bei denen runde oder viereckige Druckknöpfe aus Kunststoff mit oder ohne Beschriftung verwendet werden. Es können aber auch Druckknöpfe aus Metall eingesetzt werden.
Das Modulsystem sieht zu diesem Zweck einige unterschiedlich ausgeprägte Druckknopfhalter 10 bzw. Adapterteile 9 vor. In den Druckknopfhalter 10 wird der Druckknopf 11 von oben eingesteckt. Beides zusammen wird dann auf das Adapterteil 9 geklipst. Der Druckknopf 11 wird schließlich nach unten mit einer Adapterplatte 8 verbunden. Diese Adapterplatte 8 hat auch gleichzeitig die Funktion, die Kraft des Druckknopfes auf die Spiralfeder weiterzuleiten.
Das Adapterteil 9 ist so gestaltet, daß es den Grundkörper 3 teilweise umfaßt und an der endgültigen Position am Grundkörper 3 einrastet, so daß alle Komponenten des Tasters formschlüssig miteinander verbunden sind. Weiterhin ist der Druckknopfhalter 10 im unteren Bereich mit einem Gewinde versehen, um von der Rückseite her eine Befestigung z. B. an einer Frontplatte zu ermöglichen.
In einer vereinfachten Version ist es möglich, die beiden Teile Druckknopfhalter 10 und Adapterteil 9 als ein einziges Bauteil zu gestalten. Dieses Bauteil ist dann so konzipiert, daß der Druckknopf 11 von unten eingeschoben werden kann und ohne Einsatz der Adapterplatte 8 direkt auf die Spiralfeder 7 einwirkt.
Diese vereinfachte Version gehört nicht zur Erfindung, aber dient dem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung.
In der praktischen Anwendung werden auch häufig Taster mit beleuchteten Druckknöpfen benötigt. Als besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist deshalb in 5 und 7 ein solcher Taster dargestellt. Über eine seitlich angebrachte Anordnung zur Lichteinspeisung 12 gemäß 9 gelangt das Licht über Lichtkanäle 14 in den Druckknopf 13. Die Lichteinspeisung 12 selber besteht gemäß 8 aus einer Lichtquelle 15, einer Befestigungsplatte 16 und den Anschlüssen 17. Die Montage erfolgt derart, daß zunächst der Taster ohne Lichteinspeisung 12 von vorne in eine Frontplatte eingesetzt wird, anschließend von der Rückseite aus verschraubt wird und schließlich die Anordnung zur Lichteinspeisung 12 aufgeklipst wird.

Claims

Elektrischer Taster mit einem mindestens ein Ober- sowie Unterteil aufweisenden Gehäuse, dessen Unterteil mit elektrischen Anschlüssen ausgestattet ist, wobei die Anschlüsse (2) auf der Innenseite des Bodens des Unterteiles (3) Kontakflächen aufweisen und/oder mit Kontaktflächen verbunden sind, und wobei der den Taster betätigende Druckknopf (11) auf einen Kontaktflächen überbrückenden Metallteller einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedlich ausgebildete Druckknöpfe (11) mit einer führenden und/oder haltenden Adapterplatte (8) verbindbar sind.
Taster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallteller als in Richtung auf den Druckknopf (11) durchgewölbte Schnappfeder (4) ausgebildet ist.
Taster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallteller von einer kreisrunden Scheibe ausgeht, aus deren Umfang Flächenbereiche derart ausgeklinkt sind, dass zwischen den Ausklinkungen stützende Stege (18) verbleiben.
Taster nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (18) nach unten abgekröpft sind.
Taster nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Ausnehmung des Unterteiles (3) Bereiche des Metalltellers führend umfasst.
Taster nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Stege (18) auf Abschnitten eines der Anschlüsse (2) und/oder auf mit diesem verbundenen Metallbahnen stehen, und dass Abschnitte des anderen Anschlusses und/oder mit diesem verbundene Metallbahnen unter dem Metallteller angeordnet sind.
Taster nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterplatte (8) sich über eine Spiralfeder (7) auf die Metallplatte abstützt, wobei die von dieser Feder ausgeübte Kraft die zum Durchdrücken des Metalltellers benötigte Kraft unterschreitet.
Taster nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallteller zentrische Sicken aufweist.
Taster nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er durch zwischengeschaltete Dichtscheiben (5) gegen Eindringen von Wasser geschützt ist.
Taster nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopf (11) und/oder die mit diesem verbundene Adapterplatte (8) in einem Adapterteil (9) geführt sind, das mit dem Druckknopfhalter (10) verbindbar, insbesondere verrastbar, ist.
Taster nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckknopfhalter (10) mit einem Außengewinde ausgestattet ist.
Taster nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterteil (9) mit Lichtleitungskanälen (14) und der Druckknopfhalter und/oder das Adapterteil (9) mit Lichteintrittsöffnungen ausgestattet sind.
Taster nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine seitlich ansetzbare, vorzugsweise anklemmbare Lichtquelle (15).