DE2347722A1 - Druckknopfschalter - Google Patents

Description

PATENTANWALTSBÜRO TlEDTKE - BüHLING - KlNNE 2347722

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8000 München 2

Bavarlaring 4

Postfach 202403 21. September 1973

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Druckknopfschalter

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckknopfschalter, der insbesondere als Signaleingangseinrichtung in elektronischen Tischrechnern oder dgl. geeignet ist.

Als Sig-naleingangseinrichtungen in elektronischen Tischrechnern oder dgl. sind Zungendruckschalter weit verbreitet. Ein derartiger Zungendruckschalter enthält einen in Abhängigkeit von der Bewegung eines Druckknopfes bewegbaren Permanentmagneten und einen Zungenschalter, der fest an einem Organ befestigt ist, das von der Bewegung des Druckknopfes nicht beeinflußt wird; der Zungenschalter besitzt zwei Zungen aus magnetisch leitendem Material, die aus gegenüberliegenden Enden eines hermetisch abgedichteten zylindrischen Rohrs aus Glas oder einem anderen magnetisch nicht-leitenden Material hervortreten, wobei die freien

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Enden der Zungen im Zentrum des hermetisch abgedichteten
Rohrs parallel und einander benachbart angeordnet sind.

Der Zungendruckschalter ist in der Weise betätigbar, daß der Permanentmagnet beim Niederdrücken des Druckknopfes derart bewegt wird, daß sein magnetischer Fluß über die
Zungen des Zungenschalters geleitet wird und diese in gegenseitige Berührung gezogen werden. Das Niederdrücken des
Druckknopfs führt also zur Bildung eines Strompfads zwischen den beiden Zungen des Zungenschalters. Sobald der Druckknopf freigegeben wird, wird der Magnet in der Weise bewegt, daß
die Zungen aus dem Einflußbereich seines magnetischen Flusses geraten und sich voneinander lösen, so daß der zwischen ihnen gebildete Stromflußpfad unterbrochen wird.

Ein Zungendruckschalter dieses Aufbaus und dieser
Wirkungsweise ist sehr dauerhaft und außerordentlich zuverlässig, da die als Kontakte wirkenden Zungen in einem hermetisch abgedichteten Behälter untergebracht sind und nicht auf direktem mechanischen Wege gesteuert werden; die Abmessungen eines Zungendruckschalters sind jedoch in Abhängigkeit von der beträchtlichen Größe des Zungenschalters und des
Magneten relativ groß, was zugleich höhere Herstellungskosten begründet und den Anwendungsbereich eines derartigen Schalters stark einschränkt.

Zur Beseitigung der oben genannten Nachteile derartiger

Druckknopfschalter sind Leitkautschuktasten entwickelt worden,

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die leitenden Kautschuk als Brücke verwenden (der leitende Kautschuk ist aus Kautschuk mit einem in diesem verteilten leitenden Material zusammengesetzt). Der leitende Kautschuk ist bei einer derartigen Taste am unteren Teil eines Druckknopfes befestigt, während ein Paar von Kontakten auf einer Grundplatte gegenüber und in vorgegebenem Abstand zum leitenden Kautschuk befestigt ist. Das Niederdrücken des Druckknopfes bringt den leitenden Kautschuk mit dem Kontaktpaar in Berührungj so daß ein Stromflußpfad zwischen den beiden Kontakten gebildet wird; wenn der Druckknopf entlastet wird, kehrt er in seine Ausgangsposition zurück, wobei die Berührung zwischen dem leitenden Kautschuk und dem Kontaktpaar aufgehoben wird, so daß der zwischen den Kontakten gebildete Strompfad unterbrochen wird.

Dieser Druckknopfschaltertyp ist einfach aufgebaut und wirtschaftlich herzustellen und erlaubt eine Verringerung der Dicke oder Größe; der sehr kurze Hub des Druckknopfes und insbesondere die sehr kurze Strecke, über die der Druckknopf bewegt wird, nachdem der leitende Kautschuk mit dem Kontaktpaar in Berührung getreten ist, bewirken jedoch, daß es für die Bedienungsperson schwierig ist, zu fühlen und zu beurteilen, ob der Schalter durch den auf ihn ausgeübten Fingerdruck seine Ein-Stellung eingenommen hat; darüber hinaus ergibt sich dadurch die Möglichkeit, daß bereits die geringste Vibration des Pingers beim Niederdrücken des Druckknopfes zu einem unstabilen öffnen und Schließen des Schalters führt.

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Mit der Erfindung soll daher ein kompakter Druckknopfschalter geschaffen werden, dessen Aufbau einfach ist und der wirtschaftlich hergestellt werden kann, bei dem aber der Hub vor dem üurdischalten und der Hub nach dem Durchschalten frei gewählt werden können. Darüber hinaus soll die Dicke im Verhältnis zum Hub gering sein. Der Druckknopfschalter gemäß der Erfindung soll eine verringerte Anzahl von Teilen aufweisen, wobei der Kontakt oder die Kontakte gegen Verschmutzung geschützt sein sollen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1-4 zeigen ein Ausführungsbexspiel eines erfindungsgemäßen Druckknopfschalters, wobei Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, Fig. 2 eine Seitenansicht des Schalters vor dessen Betätigung im Schnitt, Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende perspektivische Ansicht und Fig. 4 eine Schnittansicht des betätigten Schalters zeigt.

Fig.5.und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckknopfschalters, wobei Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Druckknopfes dieser Ausfüh-

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■ rungsform und Fig. 6 einen Querschnitt des Druckknopfschalters mit dem Druckknopf gemäß Fig. 5 in betätigtem Zustand zeigt.

Fig.7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckknopfschalters, wobei Fig. 7 einen Schnitt des nicht-betätigten Schalters zeigt und Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des in Fig. 7 gezeigten staubdichten Balgs.

Fig.9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Druckknopfschalters, wobei Fig. 9 einen Schnitt des Schalters in unbetätigtem Zustand zeigt und Fig. 10 dieselbe Ansicht im betätigten Zustand.

Fig. 11 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckknopfschalters im Schnitt, die den Schalter in unbetätigtem Zustand zeigt.

Fig.12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckknopfschalters, wobei Fig. 12 eine perspektivische Darstellung seines Druckknopfes und seines elastischen Teils zeigt und Fig. 13 einen

Schnitt des Schalters vor dessen Betätigung. 409813/0476

Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere Avisfuhrungsform des erfindungsgemäßen Druckknopfschalters, wobei Pig. IU einen Schnitt des Schalters vor dessen Betätigung und BUg. 15 denselben Schnitt des Schalters in betätigtem Zustand zeigt.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispxel eines erfindungsgemäßen Druckknopfschalters gezeigt. Ein Druckknopf 20 ist aus Isoliermaterial, beispielsweise einem synthetischen Harz oder dgl., hergestellt und unter Anwendung einer äußeren Kraft, beispielsweise der Fingerkraft oder dgl., abwärts bewegbar; der Druckknopf besitzt eine zylindrisch geformte Innenwand 21, die eine Ausnehmung oder einen Hohlraum 22 innerhalb des Druckknopfes bestimmt. Der Druckknopf enthält ein zylindrisches Betätigungsorgan 23 > das seinen oberen Teil bildet, einen Flansch 24, der seinen unteren Teil bildet und sich vom oberen Teil seitlich nach außen erstreckt, sowie einen inneren und einen äußeren konzentrischen ringförmigen Vorsprung 25 bzw. 26, die sich vom Flansch 24 aus nach unten erstrecken und durch ihren gegenseitigen Abstand zwischen sich eine ringförmige Nut 27 ausbilden.

Ein Halteorgan 28 zum verschiebbaren Halten des Druckknopfs 20 besitzt e^inen unteren Teil, der eine der Gestalt des Flansches 24 angepaßte Führung bildet, und einen oberen Teil, der einen Anschlag darstellt und mit einer öffnung 29 versehen ist, die der Gestalt des zylindrischen

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— ν *.

Betätigungsorgans 23 angepaßt ist, so daß ein Aufwärtsgleiten des Druckknopfes vermieden wird. Der Druckknopf 20 kann von unten in die Öffnung 29 eingeführt werden, wobei ein stoßdämpfendes Teil 30 aus Pilz oder Schwamm zwischen Halteorgan und Druckknopf eingefügt wird, das eine im wesentlichen der oberen Oberfläche des Planschs 2¹I entsprechende Form besitzt. Ein elastisches Element 31 aus synthetischem Kautschuk oder dgl. Material weist einen ringförmigen Flanschabschnitt 32 auf, dessen Gestalt der Bodenfläche des inneren ringförmigen Vorsprungs 25 des Druckknopfes angepaßt ist, eine zylindrisch ausgebildete Seitenwand 33, die mit der Innenwand 21 des Druckknopfes in elastische Berührung treten kann, einen oberen, mit der Seitenwand 33 einstückig ausgebildeten Abschnitt 3^ und einen sich vom oberen Abschnitt abwärts erstreckenden Fortsatz 35, der einen Leiterabschnitt 36 aus leitendem Material, beispielsweise leitendem Kautschuk oder dgl., besitzt, der an der unteren Stirnfläche des Fortsatzes 35 angebracht ist, so daß er einen Teil dieses' Fortsatzes darstellt. Das elastische Element 31 kann in der Weise gestaltet sein, daß für das ganze Element oder nur für den Fortsatz 35 ein elastisches Material, wie beispielsweise leitfähiger Kautschuk oder dgl., verwendet wird, oder daß eine Metallfolie an der unteren Stirnfläche des Fortsatzes befestigt wird.

Das elastische Element 31 kann fest an dem Druckknopf befestigt sein, indem der ringförmige Flansch 32 des Elements 31 mit der Bodenfläche des inneren ringförmigen Vorsprungs

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25 des Druckknopfes verbunden ist. Die untere Fläche des Leiterabschnitts 36, der einen Teil des Portsatzes 35 bildet, liegt normalerweise auf einem Niveau unterhalb der unteren Fläche des ringförmigen Flansches 32 und kann bis auf ein Niveau nach oben bewegt werden, das mit dem unteren Fläche des ringförmigen Flanschs 32 fluchtet. Eine Grundplatte 37 ist aus einem Isoliermaterial, beispielsweise synthetischem Harz oder dgl., hergestellt; ihre dem Druckknopf gegenüberliegende Oberfläche ist mit einer Schaltung aus leitender Folie oder dgl. versehen. Bei der dargestellten Ausführung ist ein Paar Stromflußpfade 38 und 39 vorgesehen, durch die beim Kurzschließen ein Strom fließt; die näher einander gegenüberliegenden Abschnitte dieser Strompfade 38 und 39 stellen Kontakte 40 und 41 dar, deren gegenseitiger Abstand kleiner ist als der Durchmesser des Leiterabschnitts 36. Eine Isolierscheibe 42 aus synthetischem Harz oder ähnlichem Material besitzt einen äußeren Durchmesser, der größer ist als der einer noch zu beschreibenden Schraubenfeder 43 aber kleiner als der der ringförmigen Nut 27 in dem Druckknopf, und einen inneren Durchmesser, der größer ist als der äußere Durchmesser des Leiterabschnitts 36. Die Schraubenfeder 43 ist derart ausgelegt, daß sie in die im Druckknopf ausgebildete ringförmige Nut 27 eingesetzt werden kann·

Beim Zusammenbau wird der Druckknopf 20 mit dem daran befestigten elastischen Element 31 von unten in die öffnung

29 des Halteorgans 28 eingeführt, wobei das stoßdämpfende Teil

30 zwischen Druckknopf und Halteorgan gelegt wird; daraufhin

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wird die Grundplatte 37, die die Schraubenfeder 43 trägt, so plaziert, daß die Schraubenfeder ¹J3 von der ringförmigen Nut 27 des Druckknopfes 20 aufgenommen wird; dann werden das Halterorgan 28 und die Grundplatte 37 aneinander befestigt. Auf diese Weise wird eine Druckknopfschalteranordnung erhalten, bei der der Druckknopf normalerweise durch die Schraubenfeder 43 nach oben vorgespannt ist und den Leiterabschnitt 36, wie in Fig. 2 gezeigt ist, von den Kontakten 40 und 41 fern hält, wodurch die Stromflußpfade 38 und 39 elektrisch voneinander getrennt sind.

Wenn bei einem Druckknopfschalter dieses Aufbaus der Druckknopf beispielsweise mit dem Finger gegen die Schraubenfeder 43 niedergedrückt wird, wird das elastische Element 31 mit dem Druckknopf abwärts bewegt, wobei es seine ursprüngliche, in Fig. 2 gezeigte Form beibehält, bis der Leiterabschnitt 36, der das Ende des Fortsatzes 35 darstellt, mit den Kontakten 40 und 41 in Berührung tritt; sobald jedoch die Berührung des Leiterabschnitts 36 mit den Kontakten 40 und 41 stattfindet, wird die auf den Druckknopf ausgeübte Druckkraft von dem elastischen Element 31 aufgenommen. Somit wird die auf den Druckknopf nach unten ausgeübte Druckkraft über den ringförmigen Flansch 32, die zylindrische Seitenwand 33, den oberen Abschnitt 34 und den Fortsatz 35 auf den Leiterabschnitt 36 übertragen, so daß ein weiteres Niederdrücken des Druckknopfes eine Streckung der zylindrischen Seitenwand 33 und des oberen Abschnitts 34, eine Verformung des zwischen der Seitenwand 33 und dem

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oberen Abschnitt J>H liegenden Randes und ein Zusammendrücken des Fortsatzes 35 und des Leiterabschnitts 36 herbeiführt. Unter.solchen Bedingungen werden mehr oder weniger starke Vibrationen des Pingers oder dgl. beim Niederdrücken des Druckknopfes von dem elastischen Element so absorbiert, . so daß der Leiterabschnitt mit den Kontakten in Berührung gehalten wird und das Auftreten von Prellungen oder ähnlichen Phänomenen auf diese Weise verhindert wird.

Im einzelnen wird der Portsatz 35 durch das Niederdrücken des Druckknopfes zusammengedrückt und gegen die Kontakte gepreßt, wobei beim überschreiten eines vorbestimmten Werts der Druckkraft die Schulter, die von der zylindrischen Seitenwand 33 und dem oberen Abschnitt 3*J des elastischen Elements gebildet wird, deformiert wird und die Druckkraft durch eine Streckung der Seitenwand 33 und des oberen Abschnitts 3¹J aufgenommen wird, so daß der Leiterabschnitt am unteren Ende des Fortsatzes keiner übermäßigen Kraft ausgesetzt wird. Dies ist in sofern sinnvoll, als ein größerer Hub für den Druckknopf möglich wird.

Es soll erwähnt werden, daß die Deformation des elastischen Elements in Richtung auf den von der Innenwand 21 des Druckknopfes und dem elastischen Element.31 umschlossenen Hohlraum in der Weise wirkt, daß das elastische Element in den Hohlraum hineinragt; dies bedeutet eine günstige Ausnützung des Raums innerhalb des Druckknopfes, was wiederum dazu führt, daß kein besonderer Raum zur Unterbringung des

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niedergedrückten elastischen Elements in irgendeinem anderen Teil des Schalters außer im Druckknopf vorgesehen sein muß. Daher kann eine Vielzahl derartiger Druckknopfschalter in einer Tastatur aufgereiht werden, wobei ihre Druekknöpfe nahe beieinander liegen können.

Wenn der Druckknopf aus der oben beschriebenen Position weiter niedergedrückt wird, stützt sich die untere Fläche des ringförmigen Planschabschnitts 32 des elastischen Elements 31 auf der Isolierscheibe 42 auf der Grundplatte 37 in der in Fig. *4 gezeigten Weise ab, die damit als Anschlageinrichtung wirkt und verhindert, daß das elastische Element durch irgendeine auf den Druckknopf ausgeübte übermäßige Druckkraft bricht oder zerstört wird; auf diese Weise wird einem Ausfall des Schalters vorgebeugt.

Darüber hinaus ist die Anschlagvorrichtung so ausgebildet, daß das elastische Element zwischen den Druckknopf und die Grundplatte tritt, so daß die,Grundplatte gegen Zerstörung oder dgl. geschützt ist.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführung ist der ringförmige Flanschabschnitt 32 des elastischen Elements 31 am Boden des inneren ringförmigen Vorsprungs 25 des Druckknopfs luftdicht befestigt, so daß zwischen der Innenwand 21 des Druckknopfes und dem elastischen Element 31 ein hermetisch abgedichteter Hohlraum ausgebildet wird.

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Ein derartiger hermetisch abgedichteter Hohlraum ist während des Niederdrückens des Druckknopfes zusammendrückbar, so daß die Druckkraft zusammen mit dem elastischen Element aufgenommen wird. Wenn ein derartiger, von der Druckknopfinnenwand und dem elastischen Element gebildeter hermetisch abgedichteter Hohlraum aus irgendwelchen Gründen unerwünscht ist, kann er durch einen 'Luftdurchlaß, wie er in den Pig. und 6 gezeigt ist, zur Atmosphäre geöffnet sein.

Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform, bei der der durch die Druckknopfinnenwand und das elastische Element gebildete Hohlraum, nicht hermetisch abgeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform sind Nuten 45 zur Verbindung des Hohlraums zwischen der Druckknopfinnenwand 21 und dem elastischen Element 31 mit einem äußeren Raum 46 vorgesehen, die sich in dem mit dem elastischen Element in Berührung stehenden Teil des Druckknopfes und um diesen Teil herum befinden; im einzelnen sind die Nuten 45 in der Innenwand 21, dem Umfang des inneren ringförmigen Vorsprungs 25 und in dem Boden der ringförmigen Nut 27 vorgesehen.

Diese Nuten 45 erlauben einen·Austritt der Gase in den Raum zwischen der Druckknopfinnenwand 21 und dem elastischen Element 31 in den äußeren Raum 46, wenn der Druck dieser Gase beim Niederdrücken des Druckknopfes Atmoephärendruck überschreitet; zugleich erlauben sie ein Rückströmen der Gase aus dem äußeren Raum in den erstgenannten Hohlraum, wenn der Druckknopf durch die Kraft der Feder angehoben wird,

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so daß der Gasdruck in. dem erstgenannten Hohlraum auf einem Niveau bleibt, das dem des Atmosphärendrucks gleicht.

Wenn derartige Nuten zwischen dem Druckknopf und dem elastischen Element vorgesehen sind, braucht bei der Kontruktion des Druckknopfes lediglich das Verhalten des elastischen Elements allein in Betracht gezogen werden.

Fig. 7 zeigt eine Ausfuhrungsform der Erfindung, bei der der in Fig. 1 bis k gezeigte Druckknopfschalter mit einem staubdichten Film ausgestattet ist, der verhindert, daß die Kontakte des Schalters durch Staub oder andere Fremdmaterialien verunreinigt werden.

Bei dem Druckknopfschalter gemäß den Fig. 1 bis 4 können Staub oder andere Fremdmaterialien über den Spalt zwischen dem Druckknopf und dem Halterorgan in die Nachbarschalt der Kontakte eindringen und die Kontakte oder den Leiterabsehnitt verunreinigen, bis der Schalter nicht mehr in der Lage ist, während eines jahrelangen Gebrauchs normale elektrische Signale zu erzeugen. Bei dem Druckknopfschalter gemäß Fig. 7 wird ein derartiges unerwünschtes Eindringen von Staub oder anderen Fremdmaterialien durch Anordnung eines zusätzlichen staubdichten Films in einem Druckknopfschalter gemäß den Fig. 1 bis ¹J vermieden. In Fig. 7 stimmen jene Teile,, die mit den in den Fig; 1 bis 4 benutzten Bezugszeichen bezeichnet sind, in ihrer Arbeitsweise und Funktion mit den entsprechenden Teilen der Fig. 1 bis M im wesentlichen über-

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-l/lein und brauchen nicht weiter beschrieben zu werden.

Wie in Fig. 8 dargestellt, ist zwischen dem elastischen Element und der Grundplatte ein staubdichter Film eingefügt, der den Eintritt von Staub oder anderen Fremdmaterialien verhindert. Der in Fig. 8 mit 50 bezeichnete staubdichte Film ist aus einem hochflexiblen Material hergestellt und besitzt einen oberen Teil, der aus einem zylindrischen Abschnitt 51 besteht, dessen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der zylindrischen Seitenwand des elastischen Elements J>1 ist. Der Bodenteil des staubdichten Films enthält einen Flansch 52, dessen Außendurchmesser größer ist als der Durchmesser der Schraubenfeder und dessen Oberfläche zur Grundplatte 37 im wesentlichen parallel verläuft. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem Flansch 52 sind Balge 53 vorgesehen, die die vertikale Expansion und Kontraktion des staubdichten Films 50 erleichtern.

Der zylindrische Abschnitt 51 dieses staubdichten Films 50 ist an der zylindrischen Seitenwand 33 des elastischen Elements 3I befestigt, während der Flansch 52 an der Grundplatte 37 befestigt ist. Der staubdichte Film 50 kann aus nicht-leitendem Material bestehen, so daß die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Isolierscheibe 42 überflüssig ist.

Durch den in dieser Weise befestigten staubdichten Film sind die Kontakte kO und Hl und der Leiterabschnitt

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36 innerhalb eines hermetisch abgedichteten Raums untergebracht, der durch das elastische Element 3I₅ den staubdichten Film 50 und die Grundplatte 37 bestimmt ist, so daß weder Staub noch andere Fremdmaterialien in das Innere des Druckknopfschalters eintreten können.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die mit der Ausführung gemäß den Fig. 1 bis Ij mit Ausnahme der Gestalt des elastischen Elements in jeder Weise übereinstimmt, so daß gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind und nicht näher beschrieben werden.

Bei der vorliegenden Ausführungsform enthält das mit 55 bezeichnete elastische Element einen ringförmigen Abschnitt 56, dessen Form dem Boden der ringförmigen Nut 27 des Druckknopfes 20 angepaßt ist, eine Seitenwand 57, die an der äußeren Seitenwand des inneren ringförmigen Vorsprungs 25 anliegt, einen Bodenabschnitt 58, der flach ausgebildet ist, so daß er am Boden des inneren ringförmigen Vorsprungs 25 anliegt, und einen Fortsatz 59 aus leitfähigem Kautschuk oder ähnlichem Material, der am Bodenabschnitt im wesentlichen in dessen Zentrum gegenüber den auf der Grundplatte vorgesehenen Kontakten 40 und 41 befestigt ist.

Dieses elastische Element 55 ist normalerweise so positioniert, daß sich der ringförmige Abschnitt 56 am Boden der ringförmigen Nut 27 abstützt und die Schrauben-

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feder ^ 3 zwischen dem Druckknopf 20 und der Grundplatte 37 untergebracht ist, wobei sich das obere Ende der Feder an dem ringförmigen Abschnitt 56 abstützt. Das elastische Element ist daher mit Hilfe der, Vorspannkraft der Schraubenfeder in einem Ma^ gegenüber dem Druckknopf festgelegt, daß jedes zusätzliche Befestigungsmittel, beispielsweise Klebstoff oder dgl., überflüssig ist, um den Druckknopf und das elastische Element miteinander zu verbinden. Dadurch, daß sich ein Ende der Schraubenfeder über das zwischengefügte elastische Element an dem Druckknopf abstützt, wird das Auftreten von Geräuschen oder dgl. verhindert, die anderenfalls aufgrund der Reibung zwischen der Feder und dem Druckknopf auftreten könnten. Es liegt auf der Hand., daß das elastische Element 55 auch vollständig aus leitfähigem Kautschuk hergestellt werden kann.

Wenn der Druckknopf des Druckknopfschalters aus seiner normalen, in Fig. 9 gezeigten Position, in der der Druckknopf einer äußeren Kraft unterworfen ist, niedergedrückt wird, wird das elastische Element abwärts bewegt, wobei es die in Fig. 9 gezeigte Gestalt beibehält, bis der Fortsatz 59 die Kontakte auf der Grundplatte berührt; ein weiteres Niederdrücken des Druckknopfes im Anschluß an das Berühren begründet jedoch eine Deformation und Ausdehnung des Bodenabschnitts 58, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, wodurch der Hauptteil der auf den Druckknopf ausgeübten Druckkraft absorbiert wird.

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Fig. 11 zeigt noch eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Leiterabschnitt nicht mit zwei Kontakten in Berührung tritt, um diese kurzzuschließen, sondern stattdessen ein einziger Kontakt auf der Grundplatte vorgesehen ist, der mit dem leitenden Kautschuk in Berührung gebracht werden kann, um dadurch einen Stromflußpfad oder Stromweg herzustellen. In Fig. 11 stimmen der Druckknopf 20, das Halterorgan 28, das stoßdämpfende Teil 30, das elastische Element 55 und die Schraubenfeder 43 im wesentlichen mit den unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 10 beschriebenen Elementen überein und brauchen nicht näher beschrieben zu werden. Das elastische Element 55 der vorliegenden Ausführung ist jedoch vollständig aus leitfähigem Kautschuk hergestellt. Ein Einzelkontakt 60 ist an einer Stelle auf der Grundplatte 37 vorgesehen, die der Lage des Leiterabschnitts

59 angepaßt ist; darüber hinaus ist eine Elektrode 6l auf der Grundplatte vorgesehen, die im Bereich des Sitzes der Schraubenfeder 43 auf der Grundplatte verläuft. Wenn daher die Schraubenfeder 43 aus Metall oder einem ähnlichen leitenden Material besteht, wird ein leitender Pfad hergestellt, der von der Elektrode 6l über die Schraubenfeder 43 zum elastischen Element 55 führt. Wenn dann der Druckknopf 20 niedergedrückt wird, so daß der Fortsatz 59 mit dem Kontakt

60 in Verbindung gebracht wird, wird ein Stromflußpfad zwischen dem Kontakt 60 und der Elektrode 61 geschlossen, der als Schalter benutzt werden kann.

Die Fig. 12 und 13 zeigen eine Ausführung, bei der 4 0 9 8 13/0476

das zwischen dem Druckknopf und dem Halterorgan eingefügte stoßdämpfende Teil von dem elastischen Element gebildet wird. -Dazu sind drei Schlitze 63 durch den Boden der ringförmigen, ähnlich wie gem.den Fig. 9 und 10 in dem Flansch 24 des Druckknopfs 20 vorgesehenen Nut 27 ausgebildet, während., sich von dem ringförmigen Abschnitt 56 des elastischen Elements 5!5 drei Verlängerungen 64 erstrecken, deren Lage der der drei Schlitze 63 entspricht. Wenn das elastische Element 55 an dem Druckknopf 20 befestigt wird, treten die aufwärts gerichteten Verlängerungen 64 durch die entsprechenden Schlitze 63 nach oben und aus dem Flansch 24 aus.

In der normalen Position des Druckknopfschalters stehen daher die aus einem elastischen Material hergestellten Verlängerungen 64 mit dem Halterorgan 28 in Berührung, wodurch eine direkte Berührung zwischen dem Druckknopf und dem Halterorgan verhindert wird, die anderenfalls bei der Rückkehr des Druckknopfes in seine normale Position auftreten würde.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Druckknopfschalters, bei der ein elastisches Element 66 an der Unterseite eines Druckknopfs 65 befestigt ist und eine in Abwärtsrichtung konvexe Gestalt aufweist. Im einzelnen enthält dieses elastische Element 66 einen ringförmigen Abschnitt 68, dessen Gestalt der Unterseite 67 des Druckknopfesangepaßt,ist_> einen abwärts gekrümm-

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ten Abschnitt 69, einen nach unten ragenden Fortsatz 70 im Zentrum des gekrümmten Abschnitts 69 und einen Leiterabschnitt 71, der an dem unteren Ende des Portsatzes 70 angebracht ist. Bei einem derartigen elastischen Element können der Leiterabschnitt 71 oder die anderen Abschnitte oder der gesamte Körper aus leitfähigem Kautschuk bestehen.

Das elastische Element 66 ist durch Kleben oder auf andere Weise an der Unterseite des Druckknopfs 65 befestigt, der seinerseits durch ein Halterogan 75 in der Weise befestigt ist, daß der Leiterabschnitt 71 gegenüber zwei Kontakten 73 und 7^ auf der Grundplatte 72 zu liegen kommt, die kurzgeschlossen werden sollen. Zwischen dem an dem Druckknopf befestigten elastischen Element und der Grundplatte ist eine Schraubenfeder 76 angeordnet, die den Druckknopf nach oben vorspannt. Beim Niederdrücken des Druckknopfes wird das elastische Element 66 abwärts bewegt und behält seine in Fig. 14 gezeigte Gestalt solange bei, bis der Leiterabschnitt 71 die Kontakte 73 und 74 berührt; sobald aber die Berührung zwischen dem Leiterabschnitt 71 und den Kontakten 73 und 7⁴I stattfindet, begründet die Abwärtsbewegung des Druckknopfes eine Deformation des gekrümmten Abschnitts 69 in die in Fig. 15 gezeigte Gestalt, in der der gekrümmte Abschnitt 69 eine nach unten vorspringende Gestalt annimmt. Solange der gekrümmte Abschnitt 69 eine derartige deformierte Gestalt annehmen kann, erfordert das Niederdrücken des Druckknopfes nach der Berührung des Leiterabschnitts 71 mit den Kontakten 73 und 7¹* lediglich die Anwendung einer

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reduzierten Kraft, die ausreicht, die Deformation des elastischen Elements hervorzubringen, was zu einem Druckknopfschalter führt, der durch eine leichte Berührung betätigbar ist.

Mit der Erfindung wird somit ein Druckknopfschalter geschaffen, der einen Druckknopf mit einer Ausnehmung und ein elastisches Element besitzt, das die Ausnehmung umgibt. Das elastische Element besitzt einen Fortsatz, der sich von der Aussparung des Druckknopfes weg erstreckt, wobei mindestens das Ende des Fortsatzes aus leitendem Material besteht. Eine Kontakteinrichtung ist gegenüber dem Fortsatz auf einer Grundplatte befestigt. Ein Halterorgan hält den Druckknopf in der Weise, daß der Fortsatz des elastischen Elements normalerweise auf Abstand zu der Kontakteinrichtung steht, diese beim Niederdrücken des Druckknopfes jedoch berührt.

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Claims (14)

1. P atentansprü ehe

   Druckknopfschalter, gekennzeichnet durch einen der Aufnahme der äußeren Schalterbetätigungskraft dienenden Druckknopf (20; 65) mit einer Ausnehmung (22) in" seinem Inneren ein die Ausnehmung begrenzendes elastisches Element (31; 55; 66), das einen Fortsatz (35; 59; 70) besitzt, der von einem Abschnitt des Elements in die der Ausnehmung abgewandte Richtung vorspringt und mindestens an seinem Ende aus leitendem Material besteht, eine Kontakteinrichtung ( ¹JO, ¹Il; 60; 73j 7¹O₁ die gegenüber dem Portsatz auf einer Grundplatte (37; 72) befestigt ist, und eine Einrichtung, mit der der Druckknopf in der Weise gehalten wird, daß der Fortsatz des elastischen Elements auf Abstand zur Kontakteinrichtung steht, wenn keine äußere Kraft auf den Druckknopf einwirkt, und daß der Fortsatz des elastischen Elements die Kontakteinrichtung berührt, wenn eine äußere Kraft auf den Druckknopf einwirkt.
2. 2. Druckknopfschalter insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Druckknopf (20) mit einem Betätigungsabschnitt (23)5 einem Flanschabschnitt (24) und einer Ausnehmung (22) in seinem Inneren, wobei der Flanschabschnitt mit einer ringförmigen Nut (27) ausgebildet ist, durch ein elastisches Element (31; 55)j das die Ausnehmung begrenzt und einen Fortsatz (35; 59) aufweist, der von einem Abschnitt des Elements in die der Ausnehmung abgewandte

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   Richtung vorspringt, mindestens-an seinem Ende aus leitendem Material (36) besteht und sich bis unterhalb der Unterseite dp.ü Druckknopfs erstreckt, durch eine Kontakteinrichtung ( i(ü, ¹Il; 60), die gegenüber dem Vorsprung auf einer Grundplatte (37) befestigt ist, durch eine Federanordnung (43), die von der Grundplatte her gegen die ringförmige Mut (27) drückt, so daß das leitende Material (36) in einem Abstand zur Kontakteinrichtung gehalten wird, durch ein Halterorgan zur Verhinderung des Heraustretens des Druckkopfes und durch einen Führungsabschnitt zur Führung des Fortsatzes 35 in seine Berührung mit der Kontakteinrichtung.
3. 3. Druckknopfschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (31) mit einem Abschnitt (32) an der Bodenfläche des Druckknopfes (20) befestigt ist, so daß sich der Abschnitt (32) des elastischen Elements bei Einwirkung einer äußeren Kraft auf den Druckknopf auf der Grundplatte (37) abstützt.
4. 4. Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteinrichtung ein Paar von Kontakten (40, 41; 73, 74) aufweist, die bei Einwirkung einer äußeren Kraft auf den Druckknopf (20; 65) von dem Fortsatz (35; 70) kurzgeschlossen werden.
5. 5. Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (31) einen sich in die Ausnehmung (22) in dem Druckknopf er-

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   streckenden Abschnitt besitzt und einen den erstgenannten Abschnitt ummantelnden Abschnitt, der die Ausnehmung begrenzt.
6. 6. Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (31; 55; 66) in der Weise am Druckknopf (20; 65) befestigt ist, daß die Ausnehmung (22) in dem Druckknopf einen hermetisch abgedichteten Hohlraum darstellt.
7. 7· Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Belüftungsmittel (45) vorgesehen sind, durch die Gase aus der durch das elastische Element (31) abgeschlossenen Ausnehmung (22) des Druckknopfes (20) austreten können.
8. 8. Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (31; 55; 66) die Ausnehmung (22) des Druckknopfes (20; 65) an deren öffnung abschließt.
9. 9. Druckknopfschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des elastischen Elements (55)» der die Ausnehmung (22) an deren Öffnung begrenzt, im wesentlichen eben ausgebildet ist.
10. 10. Druckknopfschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des elastischen Elements (66), der die Ausnehmung (22) an deren öffnung begrenzt,nach unten

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    gekrümmt ausgebildet ist.
11. 11. Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem elastischen Element (31) und der Grundplatte (37) ein elastischer Film (50) vorgesehen ist, der einen den Fortsatz (35) und die Kontakteinrichtung (4l, 40) enthaltenden Raum hermetisch abdichtet.
12. 12. Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem am Druckknopf befestigten elastischen Element (31; 55; 66) und der Grundplatte (37; 72) ein Federelement (43; 76) vorgesehen ist, das den Druckknopf von der Grundplatte weg vorspannt.
13. 13. Druckknopfschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (55) aus leitendem Material besteht, das Federelement (43) als Leiter ausgebildet ist und die Kontakteinrichtung einen Einzelkontakt (60) aufweist.
14. 14. Druckknopfschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (55) mindestens einen sich von einem Flanschabschnitt aufwärts erstreckenden Abschnitt (64) besitzt, der dem Halterorgan komplementär ist.

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