DE2359971A1 - Elektrischer tastenschalter - Google Patents
Elektrischer tastenschalterInfo
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- H01H13/02—Details
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- Push-Button Switches (AREA)
Description
25-
1973
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Tastenschalter für
das Tastenfeld z, 3, einer Sehreib·», Keehen·» oder ähnlichen
Elaschine, bestehend aus einer mit einer Taste verbundenen federnden
Kontaktbrücke, die mit wenigstens einem ©ade ständig
auf einer Leiterplatte .mit feststehenden Eontakten aufliegt
12nd bei Tastendruck derart auf der Leiterplatte gleitet, daß eine elektrische Sontaktverbindung herstellbar ist«
Bei einem bekannten Tastenschalter dieses1 Bauart (Bf-OS 1 57* 553)
ist der Tastenschaft o@der Taste
seh©n9 der in einen Schlitz
schaltkorpers eingreifto Di©
Schaltkörper τ, der in eiaer
gert ist und ein® federnde ÜJontaktbrücks Mit swei halbkugel·
föhnigen Kontakten trägt β Des?
dig. auf einem feststehenden
fest® dreht den
L@lt@splatte gala-
I£öntak£.@@frl®ift ρ 's© öaB
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©in©s vorbesti^taa Sbataktdrack©© isfe auf
ordnet s di© die Sontakt©· in a3dt&l<&s>
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platt© koaetant pressea« Bio fast® wltü
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2 144.416) ist
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die Ausgangslai
sehe Kontaktf i
di® li©l dientθ unterhalb
-a- 2359S71
sind» Jeder Metallstift ist durch eine zugeordnete Leitung
mit einem entsprechenden leiter elektrisch verbunden« Beim Niederdrücken einer Taste drückt deren Bolzen auf die Zugfeder
und verformt diese, wodurch ein Teil ihrer Windungen auf die zugeordneten Kontaktfahnen drückt, so daß durch die
Zugfeder eine elektrische Bojataktverbindung herstellbar ist»
Durch die Verwes"Hng von elastischen Kontaktfahnen ist dieser
Tastenschalter nicht nur relativ aufwendig herzustellen, sondern er neigt auch zum Kontaktprellen» Außerdem muß ein verhältnismäßig
großer Kontaktweg in Kauf genommen werden»
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Tastenschalter der
im Ctoerbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art dadurch zu vereinfachen
und zxl verbessern, daß die'' ZaM. der erforderlichen
Teile wesentlich verringert und so die Anordnung konstruktiv
und herstellungsmäßig vereinfacht wiM und daß die Zuverlässigkeit
der Kontaktgabe erhöht wad ©in Kontaktprellen, ausgeschaltet
wird.
Diese Aufgabe wird erfio&uzigegeffllS öacteefc gel&st, daß die
Kontaktbrücke als eine FalttxngeE. ggifweiseude leder ausgebildet ist»
an der unmittelbar die fest© aagp?ei£tt daß durch Tastendruck
wenigstens .ein Behemkel fe feder sur Herstellung einer
Kontaktverbindung spreizbar ist miß. daß die Taste nach ihrer
Freigabe durch die als Kontaktbrücke fiieaende Feder in ihre
Ausgangslage 2urückstellbar ist*
Der erfindungsgemäSe elektrisch© fastesschalter benotigt somit - im Gegensatz zu den eingangs als bekannt ermhnten Tastenschaltern — keinerlei Zwisehenglleder zwischen Taste und
Kontaktbrücke bzw· Kontaktbrücke und leiterplatt© mein? und
wird damit wesentlich vereinfacht. Der erfindungsgemäße Tasten=·
schalter eignet sieh daher auch für miniaturisierte und integrierte,
elektrische und ©!©ktronisehe Geräte« Durch die Faltungen
aufweisende Feder9 die h®± Tastendruck durch Spreizen
wenigstens eines Schenkels bm£ der leiterplatte gleitet, kann
die Tastenbetätigungsrichtiing la einen'VLnkel = 90° gegenüber
der leiterbabnftihrenden Ebene tasogelenkt warden» Außerdem wird
stets eine durch. Tastenbetätigrag sich verändernde elastische
Anpressung zwischen Feder und Leiterplatte ohne zusätzliche
Mittel erreicht, wodurch ein prellfreies Sehaltverhalten gewahrleistet und eine fehlerhaft® Signalgabe vermieden wird.
Um den Tastenschalter mit einer taktilen oder auch akustischen
Eückmeldung an den Benutzer über die erfolgte Kontaktgabe ohne
Mehrkosten auszustatten, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß die Schenkel der Feder derart gebogen
ausgebildet, z. B. gewölbt bzw. geknickt sind, daß sie nach Auslenkung durch eine Kraft vorbestimmten Große zur Herstellung
der Kontakt verbindung bei abnehmender Kraft plötzlich elastisch spreizbar sind· Gemäß einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung sind an dem= Tastenknopf und/oder auf der !leiterplatte
Erhöhungen und/oder Vertiefungen derart angeordnet, daß
die Schenkel der Feder nach Auslenkung durch eine Kraft vorbestimmter
Größe zur Herstellung der Kbntaktverbindung bei abnehmender
Kraft plötzlich elastisch spreizbar sind» Biese Anordnungen schaffen die Möglichkeit* da£ ■- nachdem die Taste um
einen Hub vorbestimmten Größe niedergedrückt wurde - bei nachlassendem Tastendruck die erforderliche Kontaktverbindung zustande
kommt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben»
nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
an Hand der Zeichnung beschrieben«
Es zeigt:
Fig. 1 einen Tastenschalter in schaubildlicher Darstellung,
— 4 —
509824/0397
Fig· 2 einen Tastenschalter^ dessen Feder in einem
gestellfesten Bahnen geführt ist, in Seitenansicht,
Fig· 3 eine in einem gestellfesten Bahnen eingespannte
Feder in Seitenansicht,
Fig· 4 eine V-foxnig gebogene Feder mit Wendel in
Seitenansicht,
Fig· 5 einen Tastenschalter mit einer Feder, deren
einer Schenkel in die Leiterplatte eingesteckt
ist, in Seitenansicht»
Fig· 6 feststehende Kontakte der Leiterplatte in
Draufsicht,
Fig· 7 ein Hehrfachschaltelement in Form eines mehrfach
gebogenen Federbandes in Seitenansicht,
Fig· S andere feststehende Kontakte der Leiterplatte
in Draufsicht*
Fig· 9 einen Tastenschalter, dessen Feder und Tastenknopf
ein gemeinsames Bauteil bilden, in Seitenansicht, . '^r
Fig» 10 einen Tastenschalter, in dessen Tastenknopf
zwei einschenkelige Federn eingespannt sind, in Seitenansicht *
Fig« 11 eine Tastatur, deren Federn ein gemeinsames , Bauteil bilden« in schaubildlicher Darstellung,,
Der in Fig· 1 dargestellte elektrische Tastenschalter besteht
mos einer mehrere Faltungen aufweisenden Feder 1, einen in einer
Tastenplatte 2 geführten Tastenknopf 3 und einer Leiterplatte 4* Der Tastenknopf 3 übergreift unmittelbar den oberen
509824/0397
2359371
ca» *% «ε* ι .
lieh» Ihre beides
4 auf 9 di© swai
takte 5 ^ad β
seitliegen, statoäig auf &@s>
leitei^platte
•r@a €ί@ο,@η d©^ K©atakfc~ 6 g©g®aüb@3? zwei
1 ©la©
ü®b ^sisfeoafcae^iOs 3 ^i®fe©s
auf den Tastenknopf 3a gleiten die Scheitel auf den Schrägflächen
10 nach innen, wodurch die beiden Schenkel der Feder 1
etwas nach außen spreizen« ohne jedoch bereits eine elektrische
Kbntalctverbindung herzustellen«, Bei einer auf den Tastenknopf
3a ausgeübten Kraft vorbestimmter Größe schnappen die beiden
Scheitel in die Vertiefung 11- des ^tastenknopfes 3a ein, wodurch
die Schenkel der Feder 1 bei abnehmender Kraft auf den
Tastenknopf 3a plötzlich elastisch nach außen spreizen und
dabei der linke Schenkel der Feder 1 eise elektrische Kontaktverbindung
herstellt· Durch diese Ausbildung des Tastenknopfes 3a läßt sich der (Tastenschalter mit eines· taktilen oder auch
akustischen Rückmeldung an dea B^ititzer über die erfolgt© Kontaktgabe
ohne Mehrkosten ausstatten» Zur ^erzielung eines definierten
Tastenhubes legt sieh auch iäi? der mittlere Schenkel
der Jeder-1 auf die Leiterplatte 4*
Bei dem AusfuhEta^sbeispiel eis@s Seisteaedhalters nach FIgn, 3
ist eine W-fom&g gebogene Blattfeder 12 vorgesehen, Sie la einen
gestellfasten Sahmen 12 eiagesteckfe 'üs&d 'gehaltea ist« Barch
Druck auf den Scheitel lies8 Blattfeder 1£ la KidrSisag des Efeiles
Ί4- spreizen ilsre Söfe.e^c©l 1'5 sig? H@sgt©Iiimg ®ia@r slelrfcrisehen
ÄKOtaktverbisdissg as,eii- Ciiga-a im «I® s"fe2i.etermikti©2?fe <äar—
gestellte lage« Ibt aiteli ü©ses, Sag'feG-as-sofslteap-aii'fe einer taktilen
und gegebenenfalls akustisofeeii ISdlKsiSamg aa fen Bemröser
über die erfolg® Sbntaktgaee BMsz-n^t&tt^m.^ sin& M.Q Bdbmässl
der Mattfeder 12 derart ]ier¥©3?gewölöt& GaM' sie sisli nach inlegen
einer Kraft vorbestissEteJ? CMSJ!:© b@i abneiaaeates? Ws&ft in
Sichtung des Pfeiles 14 plotslish IsossEbiegeiE,, dabei #JLastiseh,
nach außen spreizen und siE.6 ©l-anfeis^ls,® Eontskfc-reÄißß.isMg
-zwischen den fe8teteheB&e& Ifeü*&slsfe©£ 5 wiA 6 aer Leiterplatte 4·
herstellen· Eie* tektile laöisae-Idssg kEaa, ansit durch eine nichtlineare^
z* B* halbkreisfossslge^ SsieMiaie bzw« öureh zwei
sich kreuzende lineare Siiekliaiea ia asu Schenkeln der Blattfeder
erreicht werden.· Bes? Sasfesatiefgaag lcarta durcli einen nicht
dargestellten 2?ä&ten1tnapf oder ßxne&te. @ise entspreeiiend gßkriyp£~
te Fedfflf bep?fsigt
Fig« 4 zeigt, eine V-£6naig gebogea© leete ■ 16S <§±@ in ihrem
Scheitel eine Wendel 1? aufweist..Ue.«iif der leiterplatte 4
gleitenden Enden der Fftfler 16 siaä sbesfalle Bach innen oder
außen kreis- oder halbls?©isföÄig lämgehogen· Bei Sastendruck
auf den Scheitel ä&v^ Feder 16 niet dies© die striö^unktiert
dargestellte Lage ein«,
In Fig. 5 ist eine Feder 18 dasgest&Llt* deren linker Schenkel
dadurch gestellfest angeordnet ist, daS dieser in einen Schlitz
19 der Leiterplatte Λ eingesteckt ist. B®r-rechte Schenkel der
Feder 18 ist in der beschriebenen Weise als Schleifkontakt- ausgebildet«. JDer Scheitel der. Feder 18 arbeitet mit einem lastenknopf
20 zusammen, der zum plötzlichen Herstellen einer elektrischen
Kontaktverbindung mit einer ebenen Schragfläche 21 und
einer Vertiefung 22 versehen ist* Sobald der Seheitel der Feder
18 in die Vertiefung 22 einspringt« spreizt der rechte
Schenkel der Feder 18 bei nachlassendem Tastendruck plötzlich
nach außen in die strichpunktiert dargestellte lage· Dieser
Tastenschalter vermittelt dem Benutzer dadurch# SaB di© zum
Herabdrücken erf«rde^li©he Kraft plötzlich tibalna&v ©in© Bück-*
meldung über die erfolgte Signalgab©«»
Auf der Leiterplatte sind nach Art einer gedruckten Schaltung zum Herstellen der Eontaktverbindungen verschiedene Leiterbahnen
angeordnet» Jede Leiterbahn 23 (Fig. 1) ist an ihrem freien
Ende verbreitert im^ als feststehender Kontakt 5 bzw· 6 ausgebildet·
iäie Form der feststehenden Kontakte ist frei wahlbar·
Ih Fig. 6 sind Leiterbahnen 23 mit verbreiterten feststehenden
Kontakten 24 und 25 in einer anderen Form dargestellt· Zum
Herstellen einer Kontaktverbindung wird der Schenkel der Feder
von der Lage 26 in die Lage 27 bewegt« Eine weitere Form von feststehenden Kontakten zeigt Fig. 8t nach der drei Leiterbahnen 37« 38 und 39 als Kontakte vorgesehen sind« Zum Herstellen
einer Kontaktverbindung wird der Federschenkel von der Lage 26, in der die Leiterbahnen 37 und 38 miteinander verbunden
sind, in die Lage 27 bewegt, in der die Leiterbahnen 37 und 39 miteinander verbunden sind· Die Leiterbahn 38 kann ein Blindkontakt
sein.
509824/^97
Pur eine mehrfache Anordnung von Tasters ehaltern können mehrere einzelne Tastenschalter Verwendung finden. Bine besonders
einfache Ausbildung ergibt sich jedoch aus Fig. 7- Hier ist
ein Mehrfachschaltelement in Form eines Federbandes 28 aus stromleitendem Material vorgesehen, welches mehrmals die Faltung
enthalt» Dabei ist der rechte Schenkel 29 jedes Schalters steiler
ausgebildet als der linke Schenkel JO0 Bei Druck auf den Scheitel in Richtung des Pfeiles 31 bewegt sich der rechte Schenkel
29 nur um eine geringe Strecke nach rechts, während sich der linke Schenkel 30 zur Herstellung einer Kontaktverbindung um eine
größere Strecke nach links bewegt. Ba in einem Tastenfeld die !Basten meist in geringen Abständen zueinander angeordnet sind,
kann es zweckmäßig sein, den Schenkel 29 mit einer nicht st romleitenden Schicht, z« B. mit einer Isolierkappe 32, zu versehen« Dadurch wird die Herstellung einer elektrischen Kontaktverbindung
gleichzeitig durch beide Schenkel 29 und 30, was zu einer falschen
Signalgabe führen würde« vermieden.
Eine weitere Ausfiihrungsform eines Tastenschalters ergibt sich
aus Fig. 9· Hier ist eine Feder 40 unmittelbar an einem Tastenknopf
41 befestigt bzw. bildet mit diesem ein gemeinsames Bauteil. Werden Tastenknopf 41 und Feder 40 aus Kunststoff oder einem
anderen nichtstromleitenden Material hergestellt, ist der
auf der Leiterplatte gleitende Teil der Feder 40 mit einer leitenden Schicht versehen. Bur Begrenzung des Tastentiefgangs ist
der Tastenknopf 41 mit einem Ansatz 42 versehen, der sich auf die Leiterplatte 4 aufsetzt.
Die Ausführungsform eines Tastenschalters nach Fig. 10 zeigt
zwei einschenkelige Federn 43, die in einem Tastenknopf 44 eingespannt sind. Ein Ansatz 45 des Tastenknopfes 44 dient ebenfalls
zur Tastenhubbegrenzung· Dabei kann der Ansatz 45 derart gebogen
ausgebildet , z. B. gewölbt bzw· geknickt, sein, daß eine
taktile oder akustische Suckmeldung an den Benutzer über die erfolgte Kontaktgabe dadurch, erzielbar ist, daß der Ansatz 45
nach Auelenkung durch eine Kraft vorbestimmter Größe über eine aittlere Totpunktlage hinaus plötzlich elastisch in eine entgegengesetzte
Lage umschnappt*
S09824/Ö397
Ia Fig« 11 ist eis© stator 5So Β» ©in«
dargestellt» Ί&®
.2sä©p£© 5β aag@©sia©t^
sind
Material, Ecm» 6 der
süs£:
aa ©iaos P©1
- ίο -
Sicke auf» so daß unterschiedliche, definierte Federkräfte aufgebaut
werden können* Zum plötzlichen Herstellen einer elektrischen
Kontaktverbindung tmd zur tsltfellöi? Biickmeldung; an den.Be«
nutzer wahrend des Schaltvorggsges koanen Beeinflussungssysteme
für die Feder wahlweises ss dem Sastenkncpf oder auf der Ebene
der Leiterplatte« wie ssusätfliehe Leiterbahnen bzw. zusätzliche Fonnveränderaigen auf der leite^ahnführenden Ebene, vorgesehen
sein· SIn ü&stensehalter ka^n auch mehrere Eontaktverbindungen
gpLeichseitls herstellen^ Indem mehrere Schenkel einer1 Feder
in verschiedenen Biehtungeü* z« B« in Fern eines Dreibeine, angeordnet sind und in dieses Hielitungezi gleiten·
Claims (1)
- Patentansprüche ·ektrischer SbstanschalteF Hüte ia© üäetenfdlA- s· B« ©i&er schreib-, Sechen- ©der atalieMsn Maschine ?. B^gtehead mm einer mit einer !Baste T&ünmämi&B, f ©«teatea.. Kemtakfcbrue&e* die mit wenigstens einem Bod© stindig auf ®i&©2> leiterplatte mit feststehenden Kentakten aiifliegt imä %@i 3k@t©ndru.©k derart auf der Leiterplatte gleitet Φ daS ein® elektrische Kontakt-Verbindung herstellbar ist« dadurch ge kennzeichnet» daß die Kontaktbacke als eine Palinmgen aufweisende Feder (1j"iÄ; 161 18? 28? 33 j 40| 43) ausgebildet ist,, an der unmittelbar dl© Saete (35 3&1 201 36; 41 f 44) angreift r daß durch Tastenrlraek wenigstens ci.n Schenkel der Feder zur Herstellung einer Keiitaktirerbindung spreizbar ist und daß die !Baste nach ihrer Fr©igabe dui*@h die als Kontaktbrücke dienende !feder in llsum J^sgangslag© zurüekstell— bar ist. ,2· !Pastenschalter na&fe, Aaspruch 1, d t Ιαϊ1 δ h gekennzeichnet « (iaS die Ped©r (ig 12) im ©inesi gestellfe=' sten Eahmen (8i 13) derart gefütat ist, daB ife© beiden Schenkel durch Tastendruck spreizbar, sind·3· !Tastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet » daß die faste als geradlinig bewegbarer !Bastenknopf (3; 41 f 44) ausgebildet ist, durch den die Feder (1; 40; 43) derart geführt ist, daß ihr(e) Schenkel durch listendruck spreizbar ist (sind)·4» Tastenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Feder (40; 43) en dem Tastenknopf (41; 44) befestigt bzw· eingespannt ist*5· Tastenschalter nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Peeler (40) wan. der !Sastenknöpf (41) ein gemeinsames Bauteil- 12 * 509824/03972353971- 12 1 " f . ;6. Tastenschalter nach Anspruch 1* dadurch g @ k e η η -zeichnet, daß ά&τ eine Sehenkel der Feder (18) gestellfest angeordnet waä der andere Seihenkel der Feder (18) als Schiebekontakt ausgebildet ist«.t*7· !Tastenschalter nach Anspruch 6, dadurch g β k β η η -zeichnet« daß der gestellfest angeordnete Schenkel der Jeder (18) in einen Schlitz (19) der Leiterplatte (4) eingesteckt ist*8* Tastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7» d a -durch gekennzeichnet, daß die die Faltungen aufweisende Feder eine V- "bzw. tt-foxmig gebogene Blatt« feder (1; 12; 18? 33? 40) ist*9. Tastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7« dadurch gekennzeichnet, daß die die Faltungen aufweisende Feder eine V- bzw* V-förmig gebogene Feder (16) ist» die in ihrem Scheitel eine Wendel (17) aufweist·10* Tastenschalter nach Anspruch 8 oder 9* dadurch gekennzeichnet , . daS der Tastentiefgang durch Abstützen des mittleren Scheitels einer V- bzw* W-formig gebogenen Feder (1; 16) auf der Leiterplatte (4) begrenzbar ist·11« Tastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9« d a -, durch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Tastentiefganges deT Tastenknopf (41; 44) mit einem auf die Iieiterplatte (4) aufsetzbaren Ansatz (42; 45) versehen ist·Tastenschalter nach Anspruch 1iy dadurch gekennzeichnet » daß der Ansatz (42; 45) derart gebogen ausgebildet» z« B. gewölbt bzv. geknickt, ist, daß er nach Auslenkung durch eine Kraft vorbestimmter Große über eine mittlere Totpunktlage hinaus plötzlich elastisch in eine entgegengesetzte Lage umschnappt.509824/0397- 13 -ure@ i e h a © t für ©ine1!^S V0 6^ IK ΙβΡ I^ 1? f3v VSE/i. Z» w oJi ^) -^s* Ut. '-S· <ΰ-Ξ-mitQk@aas©£©&a@t-(4) jg i 1518. (Tastenschalter nach, einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» daß mehrere Federn (33) «in gemeinsames Bauteil (34) bilden.19· Tastenschalter smä einem der TOrhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sehen« kel der Federn eine rariable Breite und/oder Diiske aufweisen.20. ffestensehaltei* nach @±nm der vorhergehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichzeitigen Herstellung seligerer 'Ksmtafcfeirerbindmigen mehrere Schenkel der Feder in wrscMedenen Sichtungen angeordnet sind*Leerseife
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