DE2411426B2

DE2411426B2 - Druckknopfschalter für elektronische Rechner o.dgl

Info

Publication number: DE2411426B2
Application number: DE2411426A
Authority: DE
Inventors: Taneo Tokio Murata
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1973-03-16
Filing date: 1974-03-09
Publication date: 1978-08-03
Also published as: DE2411426C3; JPS5528377B2; DE2411426A1; US3899648A; JPS49117981A

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckknopfschalter für elektronische Rechner od. dgl. mit einer beweglichen metallischen Kontaktplatte, die ein Paar von Ausnehmungen zu beiden Seiten eines mit der Platte einstückigen zentralen Streifens sowie ein Kontaktteil aufweist, wobei gegenüberliegende Seitenränder der Kontaktplatte gestaucht und kürzer als der zentrale Streifen der Kontaktplatte sind, sowie mit einem nachgiebigen Stellteil zwischen Druckteil und Kontaktplatte.

Ein bekannter Schalter dieser Bauart dient allerdings als Kippschalter, welches durch ein äußeres, vielfach abgestuftes Betätigungsglied verstellbar ist, wobei letzteres über einen Ansatz auf ein Ende des zentralen Streifens der Kontaktplatte drückt, so daß an letzterer insgesamt ein Kipp- oder Biegemoment erzeugt wird. Hierbei ist ein Kontaktstück auf dem äußeren Rahmen der Kontaktplatte angeordnet, während der zentrale Streifen lediglich durch Schlitze von den Seitenrändern der rahmenförmigen Kontaktplatte getrennt ist. Der Stellweg des bekannten Betätigungsgliedes ist allerdings relativ kurz und reicht nicht für elektronische Rechner aus, für deren Druckknöpfe ein relativ langer Stellweg benötigt wird. Ferner öffnet oder schließt der bekannte Kippschalter nur ein einziges Kontaktstück. Die Ausbildung des Kippschalters benötigt zwingend eine relativ große seitliche Ausdehnung, während in elektronischen Rechnern die Betätigungselemente eng nebeneinander anzuordnen sind (DT-PS 9 12 597).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem als Massengut anzusehenden elektronischen Rechner, unter Beibehaltung eines hinreichend großen linearen Verstellweges für den Stellknopf (Druckknopf) den seitlichen Abstand der Druckknöpfe zueinander zu verringern, die Druckknopfschalter für unterschiedliche Rechnertypen verwendbar zu machen und eine weiche, sichere Kontaktgabe für mindestens zwei Kontaktstükke je Druckknopfschalter zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sein Kontaktteil als zwei rechteckige, lappenförmige, nachgiebige Kontaktstücke ausgebildet ist, wobei die Kontaktstücke sich in rechteckigen Ausnehmungen vom zentralen Streifen hinweg als auch tangential zum letzteren erstrecken, sowie diese Lappen am Ende jeweils Kontaktpunkte aufweisen und im Schaltergehäuse ein Schaft eines Druckknopfes senkrecht gleitend gelagert ist und zwischen dem zentralen Streifen und dem Schaft eine als Wendel- oder Gummifeder ausgebildete Druckfeder angeordnet ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. IA eine Draufsicht der Anordnung der erfindungsgemäßen Druckknopfschalters,

F i g. 1B einen Querschnitt durch den Schalter längs der Linie 1J3-1 öder Fig. IA.

Fig.2 perspektivisch und auseinandergezogen wesentliche Teile des Schalters,

Fig.3A perspektivisch und teilweise geschnitten die Rahmenrückseite des Schalters,

F i g. 3B perspektivisch und teilweise geschnitten die Gehäuseunterseite des Schalters,

F i g. 3C perspektivisch und geschnitten die Unterseite des Schiebers,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die Betätigungseinheit des Schalters,

Fig.5 einen Längsschnitt durch Druckknopfplatte und Schieber,

Fig.6A und 6B vergrößert und perspektivisch zwei Fabrikationsstufen der Kontaktplatte,

Fig.7A bis 7C Stellungen der Kontaktplatte im Betrieb, wobei F i g. 7A die nicht verformte Kontaktplatte, F i g. 7 B den Zustand der Kontaktplatte zeigt, die sich beim Schließen des Schalters deformiert, F i g. 7C die Stellung der am stärksten deformierten Kontaktplatte,

Fig.8 einen Längsschnitt durch einen anderen Schalter, bei dem eine Gummifeder verwendet wird.

In F i g. 1, 2 sind Tasten bzw. Druckknöpfe mit Platte 1, Rahmen 2 und Betätigungseinheit 3 dargestellt, welche noch ein Gehäuse 4, einen Kunstharzschieber 5, eine Wendelfeder 6, eine bewegliche Kontaktplatte 7 und eine Isolierplatte 8 umfassen. Die Platte 9 einer gedruckten Schaltung wird durch Schrauben am Rahmen 2 befestigt.

Die Druckknopfschalter, Rahmen 2, die Platte 9 und mehrere Betätigungseinheiten 3 bilden ein Drucktastenfeld.

Die Druckknöpfe bestehen aus Kunstharz und sie haben, vgl. Fig.5, einen zylindrischen Schaft 11, von dessen unterem Ende an zwei gegenüberliegenden Seiten Vorsprünge 12,12 abgehen, durch die der Schaft

11 am unteren Ende des Schieberloches 24 einrastet. Die Gehäuse 4 bestehen aus Kunstharz und haben jeweils einen kleineren hohlen rechteckigen Teil 18 und einen damit verbundenen größeren hohlen rechteckigen Teil, wobei zwischen beiden Teilen eine Schulter 16 gebildet ist. Schieber 5 gleitet innerhalb des kleineren Teils 18. An der Unterkante des rechteckigen Teiles ist zur Verbindung der Kontaktplatte 7 mit der Isolierplatte 8 ein Sitz 20 gebildet, von dessen Ecken Vorsprünge 2! abgehen, durch welche die Kontaktplatte 7 und die Isolierplatte 8 zueinander fixiert werden. An gegenüberliegenden Seitenflächen des Teiles 19 springen federnde Zungen 22 vor, durch die das Gehäuse 4 an der Platte 9 befestigt wird. Von den Enden dieser Zungen 22 springen Haken 23 nach außen vor, die an den Rändern der Löcher der Platte 9 zusammen mit Gehäuse 4 einrasten. Der Schieber 5 hat oben ein Loch 24 zur Aufnahme des Schafts 11 und unten ein Loch 25 zum Halten der Wendelfeder 6. Zwischen den Löchern 24 und 25 wird eine Schulter 26 gebildet. Am unteren Teil des Schiebers 5 sind Anschläge 27, welche mit der Schulter 26 verhindern, daß der Schieber 5 herausgezogen werden kann. Die Wendelfeder 6 ist ins Loch 25 derart eingesetzt, daß sich ein Federende an der Schulter 26, das andere Federende am Zentrum der Kontaktplatte 7 abstützt, wodurch diese nach unten und gleichzeitig der Schieber 5 zurückgedreht werden.

Die Kontaktplatte 7 besteht z. B. aus einer dünnen Scheibe aus Phosphorbronze, die nachgiebig ist und die in Fig.6A gezeigte gestanzte Form hat, so daß an beiden Seiten eines zentralen mit der Kontaktplattc verbundenen Streifens 28 ein Löcherpaar gebildet ist. Ein Paar von rechteckigen, nachgiebigen Kontaktstükken 30 erstrecken sich etwa von der Mitte des Streifens 28 um eine Länge, die kleiner ist als die Lochlänge. Beide parallel zum zentralen Streifen 28 verlaufenden Seitenränder 29 der Platte 7 werden gezogen oder so verformt, daß sie kürzer als der Streifen 28 sind, wie in F i g. 6B gezeigt ist, um den Zentralstreifen 28 zu biegen, so daß die Kontaktstücke 30 eine tangentiale Richtung zum Randteil des Streifens 28 einnehmen, derart, daß die am Ende der Kontaktstücke 30 angeordneten Kontaktpunkte 31 zur anderen Seite gebogen werden. Der gebogene Teil ist reversibel gebogen, d. h. wenn das Zentrum des gebogenen Teiles niedergedrückt und dann der Druck wieder weggenommen wird, nimmt der gebogene Teil infolge der elastischen Nachgiebigkeit des zentralen Streifens 28 seine ursprüngliche Bogenform wieder ein. Die Isolierplatte 8 hat rechteckige Löcher 34, zum Einsetzen der freien Enden der Kontaktstücke 30, so daß die Kontaktpunkte 31 an den Enden der Kontaktstücke 30 mit den stationären Kontakten 35 der gedruckten Schaltplatte 1 in Berührung kommen können, wobei der übrige Teil der Platte 9 mit der gedruckten Schaltung von der Kontaktplatte 7 isoliert ist.

Der Zusammenbau des erfindungsgemäßen Druckknopfschalters wird im folgenden beschrieben;

Der Schieber 5 wird in den rechteckigen Teil 18 des Gehäuses 4, dann die Wendelfeder 6 in das Loch 25 des Schiebers 5 eingesetzt, und der gebogene Teil der Kontaktplatte 7 an der Seite der Feder 6 so angeordnet, daß ihre Eckenlöcher mit den Vorsprüngen 21 des Gehäuses 4 fluchten. Die Kontaktplatte 7 wird am Gehäuse 4 befestigt, die Löcher der Isolierplatte 8 mit den Vorsprüngen 21 des Gehäuses 4 und die rechteckigen Löcher der Isolierplatte 8 mit den stationären Kontakten 35 der Platte 9 in Deckung gebracht. Die Isolierplatte 8 wird am Gehäuse befestigt Dann werden die Vorsprünge 21 durchgesteckt und die Kontaktplatte und die isolierplatte am Gehäuse 4 befestigt. Damit ist die Betätigungseinheit 3 zusammen-

s gebaut.

Wie Fig.4 zeigt, ist die Betätigungseinheit 3 so konstruiert, daß der zentrale Streifen der Kontaktplatte 7 nach oben gebogen ist, so daß er die Feder 6 und diese den Schieber 5 derart nach oben drückt, daß die Schieberanschläge 27 an der Schulter 16 des Gehäuses 4 anschlagen, so daß der Schieber 5 nicht herausgezogen werden kann. Es wird die gewünschte Anzahl von Betätigungseinheiten 3 zusammengebaut. Die Betätigungseinheiten 3 sind zwischen der Platte 9 der gedruckten Schaltung und dem Rahmen 2 festgelegt. Dann werden die Schäfte 11 der jeweiligen Druckknöpfe mit ihren Vorsprüngen 12 in die Löcher 24 des Schiebers 5 gedrückt und die Druckknöpfe um 90° verdreht, so daß sie nicht mehr nach oben herausgezogen werden können. Damit ist der Zusammenbau abgeschlossen.

Der Druckknopfschalter arbeitet folgendermaßen:
Der Streifen 28 der Kontaktplatte 7 des zusammengebauten, aber noch nicht betätigten Druckknopfschalters ist nach oben durchgebogen (F i g. 7), die freien Enden der Kontaktstücke 30 sind ebenfalls nach oben gerichtet und die Kontaktpunkte 31 an den freien Enden der Kontaktstücke 30 sind von den stationären Kontakten 35 der Platte 9 mit der gedruckten Schaltung getrennt,

d. h. der Druckknopfschalter befindet sich in seiner geöffneten Stellung. Der gebogene Teil des zentralen Streifens 28 der Kontaktplatte 7 drückt den Schieber 5 und damit die Knöpfe nach oben, wobei die Anschläge

27 des Schiebers 5 an der Schulter 16 des Gehäuses 4 zur Anlage kommen.

Wird die Platte 1 des Druckknopfes hinuntergedrückt, drückt Schieber 5 die Feder 6 zusammen, welche sich auf die Mitte des zentralen Streifens 28 der Kontaktplatte 7 abstützt. Wenn die Feder 6 bis auf ein bestimmtes Maß zusammengedrückt ist, beginnt sich der Streifen 28 ebenfalls durchzubiegen, wird die Feder 6 weiter zusammengedrückt, deformiert sich der Streifen 28 schlagartig von der Stellung F i g. 7A in die Stellung Fig.7B. Das Zentrum des Streifens 28 wird reversibel durchgebogen und die geneigte Richtung der Kontaktstücke 30 ändert sich ebenfalls schlagartig, so daß die Kontaktpunkte 31 schnell nach unten bewegt werden und auf den stationären Kontakten 35 zu liegen kommen, wodurch der jeweilige Stromkreis geschlossen wird. Die Durchbiegungsgeschwindigkeit des Streifens

28 der Kontaktplatte 7 von der ursprünglichen Biegestellung in die entgegengesetzte Biegestellung ist größer als die Bewegungsgeschwindigkeit der Platte 1 bis zu diesem Zeitpunkt. Wenn Platte 1 noch weiter niedergedrückt wird, nachdem der Stromkreis bereits geschlossen ist, bleiben die Feder 6 und der Streifen 28 der Kontaktplatte 7 weiter zusammengedrückt und der Streifen 28 nimmt die in Fig.7C dargestellte Form an, wobei genügend Bewegungsspielraum für die Platte 1 geschaffen ist. Wird die Druckkraft weggenommen, drückt der Streifen 28 durch seine Elastizität die Feder 6 zurück. Der Streifen 28 kehrt in seine ursprüngliche gebogene Stellung zurück und die Feder 6 nimmt ebenfalls ihre ursprüngliche Stellung ein, wobei gleichzeitig die Druckknopfplatte 1 wieder ihre Ausgangsstellung erhält.

Anstelle einer Wendelfeder 6 kann als nachgiebiges Glied eine Gummifeder 38 od. dgl. verwendet werden,

wie F i g. 8 zeigt.

Da beim erfindungsgemäßen Schalter zwischen der Kontaktplatte 7 und dem Schieber 5 eine Wendelfeder 6 oder eine Gummifeder bzw. eine Feder aus gummiähnlichem Material eingesetzt ist, wird weiche und sanfte Kontaktempfindlichkeit erreicht und durch genügend großes Bewegungsspiel der Druckknöpfe ist die Kontaktempfindlichkeit besser.

Der Druckknopfschalter wird einfach zusammengebaut als herkömmlicher Tischrechner, bei dem der Druckknopfteil und der Schaltungsteil getrennt sind und Bleidrähte zur Verbindung des ersteren mit dem letzteren Teil benötigt werden. Auf diese Weise können der Zusammenbau, die Drahtteile und die Anzahl der Verdrahtungen vereinfacht bzw. vermindert werden, so daß der elektronische Tischrechner billiger zusammen gebaut werden kann.

Da bei der erfindungsgemäßen Schalteranordnung die Druckknöpfe, der Rahmen 2 und die Betätigungsein heiten 3 mit der gedruckten Schaltungsplatte < verbunden sind, müssen — wenn Druckknopfschaltei für verschiedene Funktionen hergestellt werden — nui die Ausführungen der gedruckten Schaltungsplatte unc des Rahmens 2 geändert bzw. ausgewechselt werder und, wenn eine unterschiedliche Ausführung de: Knopfes 1 notwendig ist, muß nur der Knopf 1 dei anderen Ausführung genommen und montiert werden Das ist bei der Herstellung von verschiedenen Arter von Druckknopfschaltern und für kleine Stückzahler vorteilhaft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckknopfschalter für elektronische Rechner od. dgl. mit einer beweglichen metallischen Kontaktplatte, die ein Paar von Ausnehmungen zu beiden Seiten eines mit der Platte einstückigen zentralen Streifens sowie ein Kontaktteil aufweist, wobei gegenüberliegende Seitenränder der Kontaktplatte gestaucht und kürzer als der zentrale Streifen der Kontaktplatte sind, sowie mit einem nachgiebigen Stellteil zwischen Druckteil und Kontaktplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sein Kontaktteil als zwei rechteckige, lappenförmige, nachgiebige Kontaktstücke (30) ausgebildet ist, wobei die Kontaktstücke sich in rechteckigen Ausnehmungen vom zentralen Streifen hinweg als auch tangential zum letzteren erstrecken, sowie diese Lappen am Ende jeweils Kontaktpunkte aufweisen und im Schaltergehäuse ein Schaft (11) eines Druckknopfes senkrecht gleitend gelagert ist und zwischen dem zentralen Streifen und dem Schaft (11) eine als Wendel- oder Gummifeder ausgebildete Druckfeder (6,38) angeordnet ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (7) auf einer Isolierstoffplatte (8) sitzt, wobei letztere ein Paar von rechteckigen Ausnehmungen (34) hat, welche Durchgangslöcher der stationären Kontaktpunkte (35) in Richtung der gedruckten Schalungsplatte (9) sind.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Kontaktplatte (7) am unteren Ende des Gehäuses (4) angeordnet ist, daß die Kontaktstücke (30) mit der Kontaktplatte einstückig ausgebildet sind, wobei die rechteckigen Ausnehmungen an beiden Seiten des zentralen Streifens (28) größer als die Länge der Kontaktstükke sind, und die Ausnehmungen (34) in der Isolierplatte (8) nicht die stationären Kontaktpunkte (35) abdecken.