DE2352280C3 - Elektrischer Drucktastenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Drucktastenschalter. Solche elektromechanischen Kontaktschalter werden z. B. auf Leiterplatten angebracht, um die auf den nich'leitenden Trägerplatten befindlichen, meist gedruckten oder geätzten Leiterbahnen durch Überbrücken zu beschälten.

Bisher bekannte Schalter werden als fertig bestückte und für sich funktionsfähige Bauelemente mit Schraubverbindungen, Steckern oder Lötanschlüssen versehen auf den Leiterplatten kontaktiert und befestigt. Einen bekannten Schalter dieser Art zeigt z. B. die deutsche Offenlegungsschrift Nr. 2142 872. nach welcher der Schalter mit einem auf einer Grundplatte zu befestigenden Kunststoffgehäuse und einem in diesem geführten, durch Rückstellfeder gehaltenen beweglichen Tastenteil ausgerüstet ist, welches bei Betätigung über federnde Kontaktzungen die gewünschten Kontaktverbindungen herstellt. Die Grundplatte, die dabei sowohl die federnden Schalt- oder Kontaktzünder als auch die ihnen gegenübergestellten starrren plattenartigen Kontaktstifte trägt, erfordert für die Herstellung des Anschlusses im Gerät das Anschließen der aus der Grundplatte unten herausstehenden Anschlußfahnen der genannten Kontaktorgane. Da für die Montage auf Leiterplatten die obenerwähnten Schraub- und Steckanschlüsse weder vom Standpunkt der Störungsanfälligkeit, noch vor allem vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit für moderne, im Fließverfahren gefertigte Geräte in Betracht kommen, so erfolgt der Anschluß der Benannten Fahnen wie üblich durch Löten.

Die beim Anbringen von Lötanschlüssen auf der Leiterplatte unvermeidliche thermische Belastung der leitenden Teile, besonders der federnden Kontaktengen sowie die beim Lötvorgang entstehenden Lötdämp· Ife sind aber der Schalterfunktion abträglich. Insbesondere leidet die Federungs-Elastizität der von der Grundplatte getragenen feinen Kontaktzungen, die durch derartige Wärmeeinwirkungen geschädigt werden und dann schneller ermüden. Hinzu kommt die Schwierigkeit von Reparaturen, welche bei einem •solchen Schalter praktisch kein Auswechseln des gesamten Gehäuses oder von Teilen davon ohne Ablöten gestattet.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Mängeln abzuhelfen und einen elektrischen Drucktastenschalter der oben genannten Art zu schaffen, der unter Verwendung der bewährten und technologisch wie kostenmäßig vorteilhaften Lötverbindung für das Anschließen der Grundplatte hergestellt werden kann, ohne daß daraus irgend welche Nachteile für die Schalterfunktion erwachsen. Außerdem soll bei etwaigen Reparaturen ein leichtes Auswechseln des Gehäuses oder von Teilen des Schalters ohne Ablöten möglich sein.

Dies Ziel läßt sich unter Vermeidung jeglicher Wärmegefährdung der empfindlichen Schalterteile durch einen Lötvorgang dadurch erreichen, dal.¹ bei einem elektrischen Drucktastenschalter mit einem auf einer Grundplatte zu befestigenden Kunststoffgehäuse und einem in diesem geführten, durch Rückstellfeder gehaltenen beweglichen Tastenteil, welches bei Betätigung über federnde Kontaki/ungen die gewünschten Kontaktverbindungen herstellt, erfindungsgemäß die für sich gefertigte Grundplatte als Schalterteile lediglich feststehende Kontaktstifte trägt, während die mit diesen Kontaktstiften zusammenwirkenden Kontaktzungen und der sie betätigende Tastenteil in dem ebenfalls für sich gefertigten Kunststoffgehäuse gelagert sind, welches als Ganzes auf die Kontaktstifte der Grundplatte derart lötfrei aufsteckbar ist. daß die Kontaktstifte von Führungsteilen des Gehäuses teilweise umschlossen sind.

Durch die getrennte Fertigung der die Anschlußteile tragenden Grundplatte einerseits und des die zum Teil empfindlichen Schalterteile tragenden Gehäuses andererseits werden die Gefahren der Schädigung durch Wärmeeinflüsse beseitigt. Erst wenn dann alle Anschlüsse hergestellt sind, so erfolgt das Vereinigen der Schalterteile durch bloßes Aufstecken und vorzugsweise selbsttätiges Verriegeln dabei. Zu diesem Zweck können Grundplatte und Gehäuse für das Zusammenstecken durch federnde Klemmnasen und Rastenöffnunjaneinander verriegelbar sein. Da sich diese Verriegelung — im Gegensatz zu vorbekannten Schaltern — auch leicht wieder lösen läßt, so ist damit dann auch das Problem des Auswechselns von Schalterteilen im Falle von Reparaturen gelöst.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn die Anordnung so getroffen wird, daß der federnd gelagerte Tastenteil mehrschenkelige Kontaktzungen trägt, deren Schenkel bei Betätigung des Tastenteils an vom Gehäuse nicht umschlossenen Gleitflächen der Kontaktstifte und an entsprechend geformten Abhebeflächen des Gehäuses federnd entlanggleiten und dabei die gewünschten, durch Lage und Größa der betreffenden Gleit- und Abhebeflächen bestimmten Schaltfunktionen ausüben. Der Schalter kann dabei prinzipiell mit einer beliebigen Anzahl Schaltkontakten ausgerüstet werden, deren Anordnung im Gehäuseinnern funktionsbedingt eben-

fails beliebig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung eines mit zwei Kontakipaaren ausgerüsteten Schalters beschrieben. Es zeigen in schaubildlicher Darstellung S

F i g. I den teilweise weggebrochen gezeichneten Gehäuseteil des Schalters mit auseinandergerückt gezeichneten Teilen,

F i g. 2 die Grundplatte des Schalters mit den gleichfalls auseinandergerückt gezeichneten Kontaktstiften und

Fig.3 den fertig montierten und zusammengesteckten Gesamtschalter.

Der Drucktastenschalter nach'der Erfindung besteht aus zwei Teilen, die bis unmittelbar vor ihrem Zusammenstecken bei der Endmontage getrennt sind und auch für sich gefertigt werden: Einmal die Grundplatte 14 mit den Kontaktstiften 11, und außerdem das Schaltergehäuse 5 mit dem Druckschalterstößel 1 und Kontaktfedern 3 sowie der Druckfeder 4.

Der aus thermoplastischem Kunststoff hergestellte Drucktastenstößel 1 trägt ein geformtes Federkontaktstück mit zwei federnden Kontaktzungen 3. Der Stößel 1 ist seitlich mit zwei Schnappnasen 2 versehen, die beim Einsetzen des Stößels in das Kunststoff-Schaltergehäuse 5 in dessen seitliche Öffnungen 6 einschnapper· und das Herausspringen des zur Hochachse verschiebbaren Stößels aus dem Schaltergehäuse unter der Wirkung der zwischengesetzten Schraubendruckfeder 4 verhindern.

In dem Gehäuseinnern befinden sich zwei halbseitig offene Bohrungen 7 und 8 zur Führung der Kontaktstifte 11. Im dargestellten Ausführungsbeispiel geht dabei die Bohrung 7 durch die ganze Höhe des Kunststoffblocks im Innern des Gehäuses durch, wobei die ganze Vorderseite des in der Bohrung geführten rechten Kontaktstiftes 11 frei bleibt und von der entsprechenden rechten Kontaktzunge 3 erreichbar ist. Die linke Bohrung 8 endet mit ihrem oberen Ende im Innern der Abhebeschräge 9 und ist auf der Zeichnung nicht sichtbar. Soweit die Bohrung halbseitig offen und sichtbar ist, gibt sie den dort geführten linken Kontaktstift 11 auf der Vorderseite ebenfalls der Gleitberührung der linken Kontaktzunge 3 frei. Die wirksame Länge beider Bohrungen 7 und 8 ist an sich gleich groß, gemäß den beiden nebeneinander stehenden gleichlangen Kontaktstiften 11. Die Durchführung der rechten Bohrung 7 durch die ganze Höhe des Blocks hat rein fertigungstechnische Gründe.

Von dem genannten Block ragen im übrigen zwei federnde Klemmnasen 10 nach unten. Sie dienen dazu, beim Zusammenstecken des Gehäuseteils mit der Grundplatte in die dortige Rastenöffnung 13 einzutreten und dort die Verriegelung herzustellen. Im Falle einer Reparatur od. dgl, läßt sich die Verriegelung durch Zusammendrücken der Klemmnasen von unten leicht lösen, worauf der Gehäuseteil aus der Bodenöffnung 13 herausgezogen wird.

Der zweite Hauptteil des Schalters, die elektrisch isolierende Grundplatte 14, trägt auf seiner Unterseite die in bekannter Weise angebrachten Leiterbahnen, vorzugsweise gedruckt oder geätzt, in jedem Falle dünnschichtig und flächenhaft ausgeführt. An diese Leiterbahnen sind die Kontaktstifte U angeschlossen, indem sie in die Bohrungen 12 der Leiterplatte gepreßt und an der Unterseite mit den beiden Leiterbahnen zusammen mit den übrigen Bauelementen der Leiterplatte im Lötbad verlötet sind.

Die Fertigstellung des Schalters (Fig.3) erfolgt einfach in der Weise, daß das komplette Schaltergehäuse 5 über die festsitzenden Kontaktsiifte der fertigen Leiterplatte 14 gestülpt wird. Die an der Gehäuseunterseite befindlichen Klemmnasen 10 tedern, durch die Öffnung 13 der Grund- oder Leiterplatte gedrückt, wieder auseinander und verbinden die beiden Baugruppen fest. Bei Nichtbetätigung des Schalters drückt die Schraubendruckfeder 4 den Schalterstößel bis zum Anschlag der Schnappnasen 2 in den Öffnungen 6 nach oben und hebt die linke Kontaktzunge 3 über die keilförmige Abhebeschräge 9 vom linken Kontaktstift 11 ab. Bei Schalterbetätigung senkt sich die Kontaktzunge über die Abhebeschräge auf den Kontaktstift ab und verbindet über die andere, rechte Kuntaktzunge 3 die Kontaktstifte 11 und 12 miteinander.

Der als Ausführungsbeispiel der Erfindung beschriebene elektrische Drucktastenschalter hat die vorteilhaften Eigenschaften einer Steckverbindung, die eine besonders einfache Montage und Demontage ermöglichen. Er braucht keine Kontaktkupplungsstücke, wodurch die elektrischen Leiteigenschaften verbessert werden. Gleichzeitig ist die Teileinsparung kostensenkend.

Die Bestückung der Leiterplatte mit Kontakten kann problemlos automatisiert und gleichzeitig mit den elektronischen Bauelementen vorgenommen werden. Thermische Belastungen des Schalters durch zusätzliche Lötarbeiten entfallen. Durch einfache Klemmnasen entfallen sämtliche zur Komplettierung des Schaltergehäuses und dessen Befestigung auf der Leiterplatte erforderlichen Löt-, Klebe- oder Sei.raubarbeiten. Das einfache Schaltprinzip gewährleistet eine hohe Funktionssicherheit und, dank der Fernhaltung aller thermischen Belastungen von den empfindlichen federnden Teilendes kleinen Schalters,eine hohe Lebensdauer.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Drucktastenschalter mit einem auf ^!einer Grundplatte zu befestigenden Kunststoffge-

häuse und einem in diesem geführten, durch Rückstellfeder gehaltenen beweglichen Tastenteil, welches bei Betätigung über federnde Kontaktzungen die gewünschten Kontaktverbindungen herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die für sich gefertigte Grundplatte (14) als Schalterteile lediglich feststehende Kontaktstifte (11) trägt, während die mit diesen Kontaktstiften zusammenwirkenden Kontaktzungen (3) und der sie betätigende Tastenteil (1) in dem ebenfalls für sich gefertigten Kunststoffgehäuse (5) gelagert sind, welches als Ganzes auf die Kontaktsiifte der Grundplatte derart lötfrei aufsteckbar ist, daß die Kontaktstifte von Führungsteilen (7, 8) des Gehäuses teilweise umschlossen sind.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Grundplatte (14) und Gehäuse (5) beim Zusammenstecken durch federnde Klemmnasen (10) und Rastenöffnung (13) aneinander verriegelbar sind.

3. Drucktastenschalter nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der federnd gelagerte Tastenteil (1) mehrschenkelige Kontaktzungen (3) trägt, deren Schenkel bei Betätigung des Tastenteils an vom Gehäuse nictn umschlossenen Gleitflächen der Kontaktslifte und an entsprechend geformten Abhebeflächen (9) des Gehäuses federnd entlanggleiten und dabei die gewünschten, durch Lage und Größe der betreffenden Gleit- und Abhebeflächen bestimmten Schaltfunktionen ausüben.