DE2214105C3 - Momentschalter mit einem Schaltglied und einer entgegen einer Federkraft herabdrückbaren Betätigungstaste - Google Patents

Description

ist, welches mit einem an der Betätigungstaste (12; 62) befestigten zweiter., zum starren Zapfen (14; 64) parallelen Zapfen (16; 66) zusammenwirkt.

2. Momentschalter nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß das Blaufederelement zwei in Bewegungsrichtung der Betätigungstaste (12) übereinanderliegende, einseitig eingespannte Blattfedern (30, 38) aufweist, von denen die

tere Blattfeder hinausragenden freien Ende (39) bei herabgedrückter Betätigungstaste in eine Ausnehmung (50) im zweiten Zapfen (16) hineinreicht.

3. Momentschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Blattfeder (30), ein Teil (26) des Schaltgliedes (26, 44) und die auf den starren Zapfen (14) wirkende Rückstellfeder als Abschnitte eines unter der Führung (22) befestigten Metallbleches (24) ausgebildet sind.

4. Momentschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Zapfen (66) innerhalb des hohl ausgeführten starren Zapfens

unter ein gewisses Minimum einschränken läßt. D: darüber hinaus aJ!e wesentlichen Bauteile des be kannten Momentschalters in Betätigungsrichtum hintereinanderliegen, hat der Momentschalter eine relativ große Länge und erfordert eine entsprechenc große Einbautiefe. Dies macht ihn für die immci häufiger werdenden Anwendungsfälle, bei denen Betätigungsglieder unmittelbar auch mechanisch mil der Platine einer gedruckten Schaltung verbunden

obere (38) eine niedrigere Federkraft als die un- 25 und von dieser gehalten werden sollen, wegen des retere (30) besitzt und mit ihrem etwas über die un- lativ großen Hebelarmes, mit dem auf die Betätigungstaste ausgeübte Kräfte auf die Platine übertragen werden, ungeeignet. Der bekannte Momentschalter bietet sich darüber hinaus wegen seines geschlos-30 senen Aufbaus nicht zu der gerade in Verbindung mit gedruckten Schaltungen häufig erwünschten matrixartigen Anordnung mehrerer Momentschalter auf einer Platine unter Verwendung von für mehrere Momentschalter gemeinsamen Bauteilen an.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Momentschalter der obigen Gattung mit fühlbarer Rückmeldung der erfolgten Verstelliing des Schaltgliedes so auszugestalten, daß er bei ein-

—_r fachstem mechanischen Aufbau und entsprechend

(64) vorgesehen ist und daß das Blatf.federele- 40 einfacher Zusammenbaumöglichkeit für die matrixment eine durch ein Querloch (74) im starren artige Anwendung auf Platinen von gedruckten Zapfen, hindurchreichende, bistabile Blattfeder Schaltungen od. ä. besonders angepaßt ist. Der Mo-(70) umfaßt, auf welche der zweite Zapfen über mentschaltcr soll dadurch insbesondere für die Zuein an der Blattfeder befestigtes Ablenkglied (76) sammenstellung von Tastaturen von Datenverarbeiderart einwirkt, daß die Blattfeder bei jedem 45 lungsanlagen geeignet sein.

Herabdrücken der Betätigungstaste (62) dem Der diese Auigabc lösende Momentschalter ist er

findungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung durch ein quer zur Betätigungsrichtung angeordnetes Blattfederelement gebildet ist, welches mit einem an der Betätigungstaste befestigten zweiten, zum starren Zapfen parallelen Zapfen

ggste (62) dem zweiien Zapfen abwechselnd in eine ihrer beiden bistabilen Lagen ausweicht.

zusammenwirkt.

In dem IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 13, No. 4, September 1970, S. 1008, ist eine

Die Erfindung betrifft einen Momentschalter mit
einem Schallglied und einer entgegen einer Federkraft herabdrückbaren Betätigungstaste, welche 55 Taste vorbeschrieben, welche mit einem seitlich abeinen starren, in einer Führung gleitenden Zapfen lenkbaren Zapfen auf einen quer zur Betätigungszur Verstellung des Schaltgliedes aufweist und auf
die außer einer Rückstellfeder eine Federeinrichtung

derart einwirkt, daß die zum Herabdrücken erforderli

richtung orientierten Hebelarm derart einwirkt, daß sich die Betätigungskrafi während des Herabdrükkens auf Grund einer sprungartig geänderten Hebellä d Hbl i d

liehe Kraft bei Verstellung des Schaltgliedes für 60 länge des Hebelarmes verringert. Ob und gegebeneneinen Benutzer fühlbar abnimmt. falls wie aber diese Verringerung der Betätigungs-Aus der USA.-Patentschrift 3 486 144 ist ein der- kraft als Zeichen dafür ausgenutzt wird, daß ein artiger Momentschalter mit einer Betätigungstaste Schaltgüed tatsächlich verstellt wurde, ist in der Litebekannt, die über einen starren, in einem Gehäuse ralurstelle nicht angegeben.

gefühlten Zapfen mittels eines Magneten einen Zun- 65 Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 028 972

genschalter verstellt. Zum Verstellen, d. h. beim Her- ist ein Momentschalter bekannt, dessen Betätigungs-

abdrücken, muß die Kraft einer Rückstellfeder über- taste einen Führungszapfen aufweist. Parallel zum

wunden werden. Zusätzlich wirkt auf die Betäti- Führungszapfen ist an der Betätigungstaste ein läne-

3 * 4

licher Magnet befestigt, der beim Herabdrücken der F ι g. 1 b eine andere Platine mit der der Moment-Betätigungstaste in eine Spule eintaucht und insofern schalter nach F ι g. 1 a verwendbar isi, . ein Teil des zum Momentschalter gehörenden Schalt- F i g. 2 a. 2 b, 2 c und 2 d einen ausschn _ttswe giiedcs ist. Mittel, die durch Herabsetzen der Betäti- sen Querschnitt durch den Momentschalter in vergungskraft die erfolgte Verstellung des Schaltgliedes 5 schieden«! Stadien seiner Betätigung, melden, sind bei difsem bekanmen Momentschalter Fig. 3a und 3b einen Q^rschn, <?"rch ^.ncn nicht vorgesehen ' anderen Momentschalter m der Ruhestellung und in Der ertindungsgemäße Momentschalter hat auf der herabgedrückten Stellung. _WPi_cher Grund seiner beiden parallelen Zapfen den wichtigen F i g. 1 a stellt einen Momente^Ci;?^Ile' ^' "^" Vorteil einer relativ geringen Einbautiefe. Die not- χα matrixartig durch weitere g^¹*^¹^,.^⁰'™"^^ wendigen Bauelemente des Schahers liegen dadurch ter ergänzt werden kann Eine Bttatigungstaste 1-nicht in Betätisungsrichtung hintereinander, sondern weist zwei parallele Zapfen 14 und 16 auf welche nebeneinander Dies erleichtert gleichzeitig bei einer durch Löcher 18 und 20 meinem *us Kunstetoff f Anordnun«? von mehreren Momentschaltern neben- gossenen Tragglied 22 gefuhrt ^J*"^"¹" einander, z.B. als Tastatur, die Verwendung von für i₅ besitzt am Ende eine mit einer Verengung.des Lomehrere Momentschalter gemeinsamen Bauteilen. ches 18 zusammenwirkende J^™*^' Das Vorhandensein von zwei parallelen Zapfen, von (vgl. F ig. 2 a und 2 c) durch welche die Baatidenen der starre in üblicher Weise zur Verstellung gungstaste 12 auswechse bar an ^m Tragghed -des Schaltgliedes und der andere ausschließlich zur gehalten ist. In einem ^M4^tall"^e.^ch"^MS_s2 Betätigung der für die Rückmeldung vorgesehenen »o 26 und zwei Federn 28 α und ²°\^P'^eIS™ Federeinrichtung dient, hat den weiteren wesentli- durch chemisches Atzen oder durch"Ausstanzen .us chen Vorteil, diß bei der konstruktiven Ausbildung dem Metallblech als dessen Abschnitte aus^biIdtt des Schaltgliedes einerseits und der Federeinrichtung . Ferner ist eine einseitig eingespannte .^Blatt*^eder ·>^ϋ andererseits keine oder nur eine sehr geringe gegen- aus dem Metallblech 24 herausgearbeitet Das Mt seitige Rücksicht genommen werden muß. Die Aus- *₅ tallblech 24 ist zwischen einem Abstand* dter32u^nd bildung der Federeinrichtung als ein quer zur Betäti- dem Tragglied 22 gehalten und dur.h Pc sUionitrgungsrkrhtung, d.h. quer zu den Zapfen orientiertes stifte 34 fixiert. Ein Streifen 36 aus Kunststoff ist Blattfederelement entspricht einerseits dem ange- zwischen dem Metallblech 24 und dem TraggliedI-strebten einfachen mechanischen Aufbau und an- angeordnet und ebenfalls durch 1Positioniurstift.dt dererseits der gewünschten niedrigen Bauhöhe des 30 art fixiert, daß eine einen Teil des «reitens λ, diineuen Momentschalters und ist duren den zweiten dende, an diesem einseitig ^cinS"pannte Blattltder J» gesonderten Zapfen insofern ermöglicht, als dieser in über der Blattfeder 30 liegt. Mittels Schrauben 42 der zur Erzielung der Rückmeldung notwendige., die duich den Abstandshalter 32 reichen1 und in das Weise dem jeweiligen Blattfederelement beliebig an- Tragglied 22 eingeschraubt sind, wird die ganze Angepaßt werden kann. 35 Ordnung auf der Platine 40 einer gedruckten Schal-

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- lung gehauen.

dung weist das Blaltfederelemcnt zwei in Bewcgungs- Auf der Platine 40 ist unterhalb der Platte 26 em richtung der Betätigungstaste übereinanderliegende, Übertrager 44 mit konzentrischen spiraligeη Letereinseitig eingespannfe Blattfedern auf, von denen die bahnen 46 und 48 aufgedruckt Die Platte 26 und obere eine niedrigere Federkraft als die untere besitzt 40 der Übertrager 44 bilden das Schaltglied des Mound mit ihrem efwas über die untere Blattfeder hin- mentschalters. Durch Annäherung der Platte an den ausragenden freien Ende bei herabgedrückter Betäti- Übertrager wird dessen Gegeninduktivitat htrabgtgungstaste in eine Ausnehmung im zweiten Zapfen setzt, was mit einer geeigneten Dekodierschaltuiife hineinreicht. Dabei kann die oben erläuterte Mög- festgestellt werden kann. Alternativ konnte auch mit lichkeit, Bauteile für mehrere, matrixartig nebenein- 45 einem Stück Ferrit an der Platte■ 26 die Gegenindiikander angeordnete Momentschalter nach der Erfin- tivität zwischen den Spiralen 46 und 48 gesteigtii dung gemeinsam zu benutzen, in vorteilhafter Weise oder mit der Platte die Kapazität eines Kondensat ο rs dadurch verwirklicht sein, daß die untere Blattfeder, geändert werden. Gemäß Fig. 1 b überbrückt clic ein Teil des Schaltgliedes und die auf den starren Platte 26 aus Metall im herabgedruckten Zustand Zapfen wirkende Rückstellfeder als Abschnitte eines $0 zwei auf die Platine 40 aufgedruckte Kontaktpunkte unter der Führung befestigten Metallocenes ausgc- 45 und 47.

bildet sind ^{wic aus} F'B-2 a und 2 c hervorgeht, wird he Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform Platte 26 in Richtung auf die Platine 40 durch,den ist der zweite Zapfen innerhalb des hohl ausgeführ- Zapfen 14 ausgelenkt, wenn die Betätigungstaste ten starren Zapfens vorgesehen, und das Blattfeder- 55 herabgedrückt wird. Nach dem Loslassen stellt! du. element weist eine durch ein Querloch im starren Federn 28 die Metallplatte 26 und damit die Bttati-Zapfen hindurchreichende, bistabile Blattfeder auf, gungstaste 12 in die Ruhestellung zurück, auf welche der zweite Zapfen über ein an der Blattfe- Die Zapfen 14 und 16 und die Blattfedern 30 und der befestigtes Ablenkglied derart einwirkt, daß die 38 sind im einzelnen in den Fig. 2 a bis Zu üdifec-Blattfeder bei jedem Herabdrücken der Betätigungs- 60 stellt. Fig. 2a zeigt die Ruhestellung Wenn die^Betaste dem zweiten Zapfen abwechselnd in eine ihrer tätigungstaste 12 herabgedruckt wird, lenkt de1 Zapbeiden bistabilen Lagen ausweicht. fen 16 die beiden Blattfedern gemäß F ig 2 b aus. Im folgenden ist die Erfindung an Hand zweier Die Bedienungsperson fühlt einen zunehmend großt-

• schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher ren Widerstand. Beim weiteren "^er^_a ^C.J_f ^e"_e ^V;^d ₃ ⁿ ₈ erläutert. In den Zeichnungen zeigt *5 dert das freie Lndp- 39 der weicheren Blattfeder

• Fig. la eine auseinandergezogene Darstellung zunehmend zur Seite, bis der Zapten 16 schließ ch eines Momentschalters, der auf der Platine einer ge- über das Ende 39 hmweggle.tet und dieses .1 cmc druckten Schaltung befestigt ist, Ausnehmung 50 in dem Zapfen 16 zu.uckfedert (vgl.

F i g. 2 b). Dabei fühlt der Benutzer einen plötzlichen Rückgang der auf die Betätigungstaste wirkenden Federkraft. Beim Loslassen übt die Blattfeder 38 eine relativ niedrige Widerstandskraft auf den Zapfen 16 aus, da nur sie allein sich in die Ausnehmung 50 erstreckt und allein ohne die Blattfeder 30 durch den nach oben gleitenden Zapfen 16 ausgelenkt werden muß (vgl. Fig. 2d). Diese Widerstandskraft wird von den Federn 28 leicht überwunden.

Fig. 3 a und 3 b stellen eine andere Ausführungsform eines Momenlschalters dar. Eine Betätigungstaste 62 weist einen hohlen Zapfen 64 auf, der in einem Tragglied 68 geführt ist, und innerhalb des hohlen Zapfens einen zweiten flexiblen Zapfen 66. Zwischen dem Tragglied 68 und einem Abstandshalter 72 ist eine gekrümmte bistatrle Blattfeder 70 eingespannt, die sich durch ein Loch 74 in dem Hohlzapfen 64 erstreckt. Direkt unterhalb des Zapfens 66 ist an der Blattfeder 70 ein dreieckförmiges Ablenkglied 76 befestigt. Ein Metallblech 24 mit einer Platte 26 und Federn 28, aber ohne Blattfeder 30, ist zwischen den Abstandshaltern 72 und 32 angeordnet. Die ganze Anordnung ist auf der Platine 40 einer gedruckten Schaltung befestigt.

Wenn die Betätigungstaste 62 herabgedrückt wird, lenkt der hohle Zapfen 64 die Platte 26 in der schon beschriebenen Weise zum Übertrager 44 hin ab. Gleichzeitig drückt der Zapfen 66 gegen das Ablenkglied 76, bis die Blattfeder 70 genügend ausgelenkt ist, um gemäß F i g. 3 b in ihre andere stabile Stellung umzuspringen. Dabei fühlt der Benutzer einen plötzlichen Rückgang der Federkraft, da der auf den Zapfen 66 durch das Ablenkglied 76 ausgeübte Widerstand wesentlich vermindert wird. Wenn die Betäligungstaste 62 losgelassen v/ird, gleitet der Zapfen 66, der ebenfalls von dem Ablenkglied 76 ausgclenkt worden ist, unter der rückstellenden Wirkung der Federn 28 entlang des Ablenkgliedes nach oben zurück. Da die Blattfeder 70 bistabil ist, wird sie beim nächsten Herabdrücken der Betätigungstaste 62 in die in F i g. 3 a dargestellte Position zurückgebracht.

Obwohl jeweils nur ein einzelner Momentschaltci erläutert wurde, können die Momentschalter vorteilhaft vervielfacht in malrixartigen Anordnungen cingesetzt werden. Dabei können gemäß Fig. 1 mehrere Platten 26, Federn 28 und Blattfedern 30 in einem einzigen Metallblech 24 und mehrere Blattfedern 3* an einem einzigen Kunststoff-Streifen 36 ausge bildet sein. Das Tragglied 22 und der Abstandshaltci

»5 32 können für die Aufnahme mehrerer Betätigungstasten ausgestaltet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Momentschalter mit einem Schaltglied
und einer entgegen einer Federkraft herabdrückbaren Betätigungstaste, welche einen starren, in
einer Führung gleitenden Zapfen zur Verstellung
des Schaltgliedes aufweist und auf die außer einer
Rückstellfeder eine Federeinrichtung derart einwirkt, daß die zum Herabdrücken erforderliche io Verstellung des Zungenshalters.
Kraft bei Verstellung des Schaltgliedes für einen Der bekannte Momentschalter hat den Nachtei

Benutzer fühlbar abnimmt, dadurch ge- eines komplizierten und entsprechend Platz bean kennzeichnet, daß die Federeinrichtung spruchenden Aufbaus. Das gilt insbesondere für der durch ein quer zur Betätigungsrichtung angeord- Platzbedarf des Magneten, der sich auch bei Verwen netes Blattfcderelement (30, 38; 70, 76) gebildet 15 dung von Magneten mit hoher Koerzitivkraft nich

guniistaste eine Federcinrichtung, die durch einen in Gehäuse ortsfest gehaltenen ringförmigen Magne und einen metallischen Flansch an der Betätigungsta ste gebildet ist. Die Fcdeieinrichtung vermittelt den Benutzer dadurch, daß der Flansch nach einem ge wissen Betätigungsweg der Betätigungstaste »endgül tig« vom Magnet freikommt und dabei die zum Her abdrucken erforderliche Kraft deutlich abnimmt eine Betätigung oder Rückmeldung über die erfolgt.