DE2301853A1 - Tastschalter - Google Patents

Description

DIPL.-ING. A. QRONEOKER βοοο monchen

DR.-ING. H. KlNKELDEY Moxtaii

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DR.-ING. W. STOOKMAlR, Ae. E.«=«^.*«.«*«^*., τ.*,«,»™, /»«»pot ms«*«

PATENTANWAUTE T.I« 05-28380

P 55i1 15- Januar 1973

Oak Industries, Ind. • Crystal Lake
Illinois, USA

Tastschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tastschalter insbesondere für die Verwendung an einer Tastatur od. dergl..

Ein besonders kritisches Teil solcher Tastschalter ist eine Kontakt zunge, Vielehe erheblicher Beanspruchung ausgesetzt ist und dadurch schließlich ein Versagen des Schalters verursachen kann. Um eine bestimmte Mindestgröße des Kontakt aus Schlags zu erhalten, v/eiche ein sicheresöffnen und Schließen des Schalters gewährleistet, ohne daß häufige Betätigung im Lauf der Zeit zun Bruch der Kontaktsunge führt, gibt man dieser zweckmäßig eine möglichst große Länge. Je größer die wirksame, d.h. die

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für das Durchbiegen bei der Betätigung zur Verfügung stehende Länge der Kontaktzunge ist, um so geringer ist die Gefahr eines Bruchs der Kontaktzunge nach längeren Gebrauch.

Durch die Erfindung soll ein sicher betatigbarer, einfach ausgebildeter Tastschalter mit einer durch die Verwendung einer verlängerten Kontaktzunge erhöhten Betriebslebensdauer geschaffen werden.

Ein Tastschalter der genannten Art ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch einen Sockel, durch eine teleskopisch auf den Sockel aufgesetzte Taste, durch ein Paar aus den Sockel hervorstehender Kontakte,· deren einer eine innerhalb des Sockels angeordnete Kontaktzunge trägt, deren Länge größer ist als die irgendeiner Seite des Sockels, und durch eine an der Taste vorhandene Ausbildung zum Bewegen der Kontaktzunge in Anlage am anderen Kontakt bei einer Lageveränderung der Taste gegenüber dem Sockel.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die wirksame Länge der Kontaktzunge größer ist als ihre lineare Ausdehnung. Die Vergrößerung der linearen Länge der Kontaktzunge ist gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die Kontaktzunge diagonal in einer im Sockel gebildeten Kontaktkammer angeordnet ist. Der Sockel und die Taste des erfindungsgemäßen Schalters sind zur gegenseitigen Ausrichtung mit Führungen versehen, welche mittels entsprechender Ausbildungen eine Eastverbindung zwischen dem Sockel und der Taste ermöglichen. Die Taste hat vorzugsweise einen auswärts hervorstehenden, den Sokkel vollständig verdeckenden Rand, welcher die elektrischen Teile des Schalters vor eindringenden Premdstoffen schützt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. .Darin zeigt;

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Pig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Tastatur mit 3?ast schaltern einer erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht der Unterseite eines Schaltersookels, Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf den Schalte-rsockel, Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht einer Schaltertaste von unten,

Fig. 6 eine Tell-Schnittansicht des Sockels und der Taste zur Darstellung einer Rantverbindung,

Fig. 7 eine Ansicht in Schnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 4,

Fig. 8 eine Teil-Schnittansich'j einer anderen Ausführungsform der Taste,

Fig. 9 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsforin des Tastschalters,

Fig. IO eine Draufsicht auf den Sockel des Schalters nach 9,

Fig. ΛΛ eine teilweise im Schnitt dargestellte Stirnansicht des Sockels nach Fig. 10,

Fig. 12 eine Ansicht der Unterseite der Taste für den in Fig. 9 "bis 11 gezeigten Schalter und

Fig. '1J eine Teil-Schnirtansicht einer anderen Ausfuhr uni form der ünptverb

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Eine in Pig. 1 dargestellte Tastatur 14 trägt eine Anzahl von etwa quadratischen Tastschaltern 10 und einen Tastschalter 12 ungefähr von der doppelten Größe der Schalter Wie man in Fig. 2 erkennt, weist die Tastatur 14 eine gedruckte Schaltungsplatte 16 auf. An den einzelnen Schaltern hervorstehende Anschlüsse 18 sind durch die Schaltungsplatte 16 hindurchgesteckt und mit ihr. verlötet.

Ein Tastschalter 10 hat jweils einen Sockel 20 und eine Taste 22 beispielsweise aus einem Plastikmaterial. Die Taste 22 ist teleskopisch auswärts und einwärts beweglich auf den Sockel 20 aufgesetzt. Der Sockel 20 weist im wesentlichen quadratische Querschnittsform auf und hat vier Seiten 24.' Andere Formen des Sockels können jedoch ebenfalls in Fra.ge kommen. Im Sockel 20 ist mit den vier Seiten 24 und übereck verlaufenden Stegen 50 eine Kontaktkammer 26 gebildet. An der Unterseite 29 trägt der Sockel mehrere Füße 28, mit denen er auf der gedruckten Schaltungsplatte 16 aufsitzt (Fig. 2). Zunächst den Füßen 28 ist eine sich über den Umfang des Sockels erstreckende Stufe JO gebildet, mit welcher er auf bzw. in eine Stützplatte 52 einsetzbar ist. Die etwa aus Stahl od. dergl. gefertigte Stützplatte 32 ist in einigem Abstand von der gedruckten Schaltungsplatte angeordnet und dient der Aufnahme des auf die Tastschalter ausgeübten Drucks, um so Beschädigungen der Schaltungsplatte zu verhindern.

Aus im Sockel 20 gebildeten Öffnungen 38, 40 stehen zwei Eontakte 34 bzw. 36 einwärts hervor. Der Kontakt 34 hat innerhalb der Kontaktkammer 26 ein einwärts abgewinkeltes Teil 42. Der Kontakt 36 trägt eine damit einstückige Kontaktzunge 44 (Fig. 4, 7)· Die Kontaktzunge 44 hat ein segmentförmiges Teil 46 und ein daraus ausgeschnittenes, aufwärts zur Taste 22 hin gebogenes Teil 48. Die Kontaktzunge 44 erstreckt sich diagonal von der einen Ecke des Sockels zur gegenüberliegenden. Die -lineare Länge der Kontaktzunge ist somit größer als die irgendeiner Seite 24 des Sockels. Die wirksame Länge der Kontaktzunge, d.h. die bei

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Betätigung der- Taste für das Durchbiegen zur Verfugung stehende Länge, ergibt sich aus der Länge des ausgeschnittenen Teils 48 zusätzlich zu der linearen Gesamtlänge der Kontaktzunge. Die wirksame Länge ist somit also beträchtlich größer als die lineare Länge.

Die Taste 22 hat die gleiche Anzahl von Seiten sowie im wesentlichen die gleiche Forin wie der Sockel 20 und ist teleskopisch auf diesen aufgesetzt. An der Innenseite der Taste 22 ist ein abwärts hervorstehendes Betätigungsgiied 54 in einer der des ausgeschnittenen Teiles 48 der Kontaktzunge 46 entsprechenden Stellung gebildet (Fig. 7)· Beim Niederdrücken der Toste 22 konmt das Betätigungsprlied 5^ in Anlage am ausgeschnittenen Teil 48 und biegt dieses sowie die gesamte Kontaktzunge abwärts bis in Anlage an den Kontakt 42» um so einen S^haltvorgang herbeizuführen. Eine zwischen der Taste und dem Sockel eingesetzte Schraubenfeder 56 hält die Taste aufwärts belastet und damit den Schalter in geöffneter Stellung. Es ist jedoch auch eine Ausführung als Euhestromschalter mit normalerweise geschlossenen Kontakten möglich.

Zur gegenseitigen Ausrichtung der einzelnen Teile des Schalters sind an den einander entsprechenden Seiten des Sockels und der Taste Führungseinrichtungen gebildet. So weisen die vier Seiten 24 des Sockels etwa jeweils eine Hut 58 auf (Fig. 4, 5-)-· An den Innenseiten der Taste sind Stege 60 gebildet, welche gleitend in den Nuten 58 geführt sind. Die Hüten und Stege weisen im Vergleich zur Länge der betreffenden Seiten nur geringe Breite auf, so daß eine möglichst genaue Ausrichtung zwischen der Taste und dem Sockel zustande kommt. Die genaue Ausrichtung wird auch durch das Vorhandensein der Führungseinrichtungen an allen vier Seiten begünstigt. Aufgrund der geringen Breite der Nuten ergibt sich eine gegenseitige Anlage zwischen diesen und den Stegen, welche ein Verkanten der Taste gegenüber dem Sockel auf ein Mindestmaß begrenzt.

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Fig. 6 zeigt eine Rastverbindung zwischen der- Taste und den Sockel« Am oberen Ende der einseinen. Hüten 58 ist jeweils eine auswärts—abwärts gerichtete Stufe 62.gebildet. Die Stege 60 haben zunächst ihren unteren Enden jeweils eine einwärts—aufwärts gerichtete Hase 64. Beim Zusammenbau wird die (Taste niedergedrückt, bis die Nase 64 über die Stufe 62 gleitet, womit dann die Taste fest Hit dem Sockel verbunden ist. Die Taste läßt sich dann zwar am Sockel auf- und abwärts bewegen, jedoch nicht davon abnehmen, solange der Eingriff zwischen der Nase und der Stufe nicht durch einen seitlichen Zug am unteren Rand der Taste gelöst wird.

Die Taste soll den Sockel möglichst gänzlich verdecken. Bei der Verwendung 'des Tastschalters* an einer Tastatur beispielsweise einer Bürcmaschine besteht Immer die Gefahr, daß irgendwelche Getränke oder Nahrungsmittel auf der Tastatur verschüttet werden. Ist dann der Sockel vollständig von unteren Rand der Taste verdeckt oder umschlossen, so kann keinerlei Flüssigkeit" zu den elektrischen Schalterteilen gelangen. Aus diesem Grund hat die Taste in der Ausführung nach Fig. 8 einen auswärts abstehenden unteren Rand 66, welcher die Zwischenräume zwischen einander benachbarten Tasten überbrückt und den Sockel des Schalters vollständig verdeckt bzw. umschließt.

In äeT in Fig. 9 bis 13 gezeigten Ausführungsform hat der Schalter 12 im wesentlichen die do^elte Größe des Schalters 1,0. Das eigentliche Betätigungsteil des in Fig. 10 gezeigten Sockels 70 entspricht dem in Fig. 4- .gezeigten Sockel 20. In Abweichung von dieser Ausführung stehen an gegenüberliegenden Selten des Sockels 70 Haltestücke 72 hervor, ^n denen die Führungseinrichtungen gebildet sind. Die Seiten 74- tuid 76 des Sockels 70 weisen keine der in der Ausführung nach Fig. 1 bis 7'an allen vier Seiten vorhandenen Führungseinrichtungen auf. Die beiden Haltestücke haben beiderseits jeweils eine Nut 78 für die, Führung von an der Innenseite der Taste 82 gebildeten Stegen 80 (FIg.12).

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Neben den "beiderseits angeordneten Nuten ?8 ist in den Stirnseiten der beiden Haltestücke 72 jeweils noch eine Hut 84-für die gleitende !führung von an der Innenseite der Taste 82 vorhandenen Stegen 86 gebildet.

Wie man in Pie· 11 erkennt, haben die Nuten 78 zunächst ihrem oberen.Ende jeweils eine auswärts-abwärts gerichtete Stufe 88, und die Stege 80 zunächst ihrem unteren Ende jeweils eine einwärts vorspringende Nase 90. Während bei der in Fig. 6 gezeigten Rastverbindung die einwärts gerichteten Käsen 6^ an den Stegen ein ziemlich scharfes Profil haben, sind die Käsen 90 an den Stegen 80 stärker abgeschrägt. Beide Nasenformen sind hinsichtlich ihrer Wirksamkeit zufriedenstellend. An den Nuten 84 und den Stegen 86 ist keine Rastverbindung vorgesehen.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungen des Tastschalters haben den Vorteil, daß die Schaltelemente für eine sehr Lange Betriebslebensdauer ausgelegt und angeordnet sind. Dies kommt dadurch zustande, daß die wirksame Länge der Kontaktzunge großer ist als ihre lineare Länge, wobei die letztere wiederum größer ist als die Länge irgendeiner Seite des Sockels. Je größer jeöoch die wirksame Länge der Kontaktzunge ist, um so stärker läßt sich die Zunge ohne übermäßige Ermüdung ihres Materials durchbiegen.

Die an allen Seiten der Taste vorhandenen Pührungseinrichtungen gewährleisten die sichere Ausrichtung der Taste gegenüber den Sockel und verhindern das Verkanten oder Verdrehen der Taste. Daraus ergibt sich eine wesentliche Verbesserung gegenüber bekannten Tastschaltern, bei denen die Pührungseinrichtungen in der Mitte des Sockeis angeordnet sind. Un mit einer mittig angeordneten Führung eine sichere Ausrichtung zwischen der Taste und den Sockel zu erzielen, müßten die Stege und ITuten einen derart kleinen Querschnitt bzw. derart kleine gegenseitige Anlageflächen haben, daß die Stege nur geringe Festigkeit hätten

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und daher leicht brächen. Durch das Verlegen einer größeren Anzahl von Führungs einrichtungen auswärts zu den Seiten des Schalters hin lassen sich die Vorteile kleiner Anlageflächen erzielen, ohne daß dabei ein Festigkeitsverlust in der Verbindung zwischen der Taste und dem Sockel eintritt.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   'ly Tastschalter, gekennzeichnet durch einen Sockel (20; 70), durch eine teleskopisch auf den Sockel aufgesetzte Taste (22; 82) durch ein Paar aus dem Sockel hervorstehender Kontaktanschlüsse (34-, 36) mit Kontakten (42, 44), deren" einer eine innerhalb des Sockels angeordnete Kontaktzunge (46) trägt, deren Länge größer ist als die irgendeiner Seite des Sockels, und durch eine an der Toste vorhandene Einrichtung(54) zum Bewegen der Kontaktzunge in.oder außer Anlage am anderen Kontaktanschluß "bei einer Lageveränderung der Taste gegenüber dem Sockel.

   2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20\ 70) mehrere Seiten (24) aufweist und daß sich die Kontaktzunge (46).von einer Ecke des Sockels zu einer anderen erstreckt.

   3. Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20; 70) vier Seiten (24; 72, 74, 76) hat und daß sich die Kontaktzunge (46) zwischen einander gegenüberliegenden Ecken des Sockels erstreckt.

   4. Tastschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3^ dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge der Kontaktzunge (46) größer ist als ihre lineare Länge.

   5. Tastschalter nach vrenigstens einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Länge der Kontaktzunge (46) größer ist als der Abstand zwischen den Kontakten (42, 44).

   6. Tastschalter nach wenigstens einen der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzunge (46) ein sich von einer Stelle zunächst dem

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   dem anderen KontaktanSchluß (42) zugekehrten Ende derselben zur Taste (22; 82) hin erstreckendes Teil (48) aufweist.

   "7· Tastschalter nach .Anspruch 6, dadurch g.e k e η η zeichnet, daß das sich zur Taste hin erstreckende Teil (48) einstückig mit der Kontaktzunge (46) und aus dieser ausgeschnitten ist.

   8. Tastschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7i dadurch gekennz eich net, daß die wirksame Länge der Kontaktzunge (46) im wesentlichen gleich der Länge des damit einstückigen ausgeschnittenen Teils (48) plus der linearen Länge der Kontaktzunge ist.

   9. Tastschalter nach wenigstens einem der Ansprüche Ibis 8, dadurch gekennz ei chnet, daß die Taste (22; 82) in dem Sockel (20; 70) abgekehrter Richtung federbelastet ist.

   10. Tastschalter nach wenigstens einen der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekenn.z e i chne t, daß die Taste (2-2; 82) die gleiche Anzahl von Seiten "und in wesentlichen' die gleiche. Form hat wie der Sockel (20; 70) und daß an wenigstens zwei einander entsprechenden Seiten der- Taste und des Sockels Führungseinrichtungen (60, 58 bzw. 80, 78) zum Ausrichten der Taste bei ihrer teleslcopischen Bewegung auf dem Sockel vorgesehen sind.

   11. Tastschalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen durch, entlang den Seiten (24) des Sockels verlaufende Huton (58» 78) und entlang entsprechenden Seiten der Taste verlaufende, mit den Ruten in Eingriff bringbare Stege (60; 80) gebildet sind.

   12. Tastschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stege (60; 80) eng in

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   die ihnen zugeordneten Nuten (58 "bzw. 78) eingepaßt sind und daß'die Breite der Stege und Nuten "beträchtlich geringer ist als die Länge der sie jeweils tragenden . Seiten des Sockels "bzw. der Taste.

   13. Tastschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 "bis 12, "dadurch gekennzeichnet, daß an den Pührungse'inrichtungen Ausbildungen (62, 64 bzw. 88, 90) zum Herstellen einer Rastverbindung zv/ischen dar Taste und dem Sockel vorgesehen sind.

   14. Tastschalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtungen jextfeils eine an Sockel oder 'an der Taste gebildete Nut und einen am jweils anderen Teil gebildeten Steg aufweisen und daß die Nuten und Stege jeweils in gegenseitigen Eingriff bringbare Stufen (66; 88) und Nasen (64; 90) zum Herstellen einer Rastverbindung haben.

   15. Tastschalter nach A^enigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20; 70) eine entlang dem unteren Rand jeder Seite verlaufende Stufe (30) zum Einsetzen in bzw. Aufsetzen auf ein Stützteil (32) aufweist»

   15. Tastschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (20) an seiner Unterseite (29) eine Anzahl von abwärts hervorstehenden IPüßen (28) hat.

   17. Tastschalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Toste (22; 82) einen sich über ihren Umfang erstreckenden, abwärts und auswärtπ über die Umfangelinie des Sockeln (20 bzw. 70) hervorstehenden unterer- Rand (66) hat.

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