DE2452944A1

DE2452944A1 - Tastenschaltersystem

Info

Publication number: DE2452944A1
Application number: DE19742452944
Authority: DE
Inventors: Siegfried Ohmes
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1974-11-08
Filing date: 1974-11-08
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DE2452944C3; IT1052215B; DE7437240U; AU8477875A; BR7507351A; FR2290755A1; ZA756986B; FI753128A; DE2452944B2

Description

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PLI Lins/Fo 5.11.

• R.Nr. 1353

Tastenschaltersystem

Die Erfindung betrifft ein Tastenschaltersystem nach dem Oberbegriff j des Patentanspruchs 1.

Derartige Schalter sind bekannt und dienen dazu, mit Hilfe der Schaltelemente die leitenden Kontaktfelder impulsartig mit Anschlußpunkten einer Schaltung zu verbinden. Im Gegensatz zu den Schaltern mit normalen elastischen Rückstellelementen weisen sie den Vorteil auf, daß der Übergang zwischen den beiden Schaltzuständen immer sprungartig erfolgt, so daß eine versehentliche Mehrfachkontaktierung und bei höherer Strombelastung die Gefahr der Bildung eines Lichtbogens durch langsames Übergehen von dem durchgeschalteten in den getrennten Zustand nicht auftreten kann. ' ·

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j Eine bekannte Ausgestaltung ist in der DT-OS 2.132.329 beschrieben und j dort insbesondere in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die Schaltelemente

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haben einen kreisförmigen Querschnitt vnä liegen mit ihren Rändern auf Rändern kreisförmiger Löcher einer mit einem festen Potential elektrisch verbundenen Metallplatte auf. Auf der Innenseite der Wölbung weist das , Schaltelement im Mittelpunkt des kreisförmigen Querschnitts eine Erhebung auf. Die mit den kreisförmigen Löchern versehene Metallplatte ist auf einer Isolierstoffplatte gelagert, die an den gleichen Stellen wie die Metallplatte ebenfalls mit Löchern, jedoch von geringerem Durchmesser, versehen ist. Unterhalb der Isolierstoffplatte befindet sich eine Trägerplatte, die unterhalb der erwähnten Löcher die Kontaktfelder aufweist. Die Schaltelemente sind gegen seitliche Verschiebung durch Isolierstoffeinfassungen geschützt.

Beim Herabdrücken der Taste wird das Schaltelement in eine Form mit einer entgegengesetzten Wölbung gedruckt. Die Erhebung des Schaltele-

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mentes stellt dabei eine elektrische Verbindung mit dem unter dem Schaltelement "befindlichen Kontaktfeld her« Wird die Taste losgelassen, springt das Schaltelement in seine Ausgangslage zurück und bewirkt die Rückstellung der Taste.

Nachteilig ist bei den bekannten Lösungen, daß sie einen aufwendigen ; Aufbau des Tastenschalters benötigen. !

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Tastenschaltersystem der oben erwähnten Art zu entwickeln, das gegenüber dem bekannten System einen einfachen Aufbau der Tastenschalter ermöglicht. j

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe mit einem Tastenschaltersystem nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. ;

Mit dieser Lösung wird erreicht, daß die Schaltelemente direkt auf der Trägerplatte aufliegen und keine zusätzlichen Elemente zur Hai- ;

terung benötigt werden. * i

. ! Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. " , ;

Bei der Ausführung der Schaltelemente nach Anspruch 2 sind keine zu- '■

sätzlichen Mittel zur Herstellung der Erhebungen nötig. -

Durch die Verwirklichung des Anspruchs 3 wird eine zusätzliche Kontaktmöglichkeit gewonnen,, da das Potential nicht einem Kontaktfeld zugeführt werden muß, sondern über die mechanische Befestigung des Schalt-

J elements zugeführt wird.

Anspruch 4 beschreibt eine einfache Aneinanderreihung der Schaltelemente, mit der ein Tastenfeld gebildet werden kann. ^:

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BLAUPUNKT-WERRE GMBH ₃₂ hildesheim.

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• R.Nr. 1353

In den Ansprüchen 5 bis 7 ist ein elliptisches Schaltelement "beschrieben, das insbesondere zur Ausführung mit zwei ersten und zwei oder mehreren zweiten Erhebungen geeignet ist.

In Anspruch 8 ist eine weitere Ausführung eines Schaltelements beschrieben. Die Schaltelemente nach den Ansprüchen 5 bis 8 weisen den Vorteil auf, daß eine sichere Kontaktierung auch bei fertigungsbedingten Streuungen in der Höhe der Erhebungen nicht beeinträchtigt wird.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden sollen.

Es" zeigen:

Pig. 1 einen Streifen mit elliptischen Schaltelementen (Ansicht von unten)

Fig. 2 einen seitlichen Teilschnitt

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen für ein elliptisches

Schaltelement vorgesehenen Teil einer Trägerplatte

Fig. 4 ein Schaltelement in rechteckiger Ausführung mit freien Enden

Fig. 5 eine Detaildarstellung einer Erhebung.

Der in Pig. 1 dargestellte Kontaktstreifen ist mit elliptischen Schaltelementen 1 aufgebaut. Diese besitzen eine sphärische Wölbung, so daß der Mittelpunkt der Ellipse der höchste Punkt des Schaltelements 1 ist.

Auf der Innenseite der Wölbung - im folgenden Unterseite des Schaltelements 1 genannt - befinden sich zwei erste Erhebungen 2 und zwei zweite Erhebungen 5, die eine geringere Höhe aufweisen als die ersten Erhebungen 2. Die ersten Erhebungen 2 befinden sich nahe dem Ellipsenrand auf den großen Halbachsen, die zweiten Erhebungen 3» ebenfalls in der Hähe des Ellipsenrandes, auf den kleinen Halbachsen der Ellipae.

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BLAUPUNKT-WERKE GMBH ₃* hudesheim. Ho*********** »>

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Die Schaltelemente 1 weisen in Verlängerung der kurzen Halbachsen Ansätze 4 auf, die senkrecht auf je eine streifenförmige Bahn 5 stoßen. Me beiden streifenförmigen Bahnen 5 laufen parallel zueinander und dienen, da sie mit den Ansätzen 4 aller Schaltelemente 1 .verbunden sind, zur Verbindung aller Schaltelemente 1 untereinander. Ihre Enden können vorteilhaft in Durchbrüchen einer Trägerplatte 5 befestigt sein, so daß die Schaltelemente 1 nicht einzeln befestigt werden müssen. Zwischen dem Befestigungspunkt und dem Schaltelement 1 muß ein Federweg bestehen, der die Ausdehnung des Schaltelements 1 beim Schaltvorgang aufnimmt, so daß die für die Funktion benötigte Beweglichkeit des Schaltelements 1 durch die Befestigung nicht beeinträchtigt wird.

In Fig. 2 sind Schaltelemente 1 der Fig. 1 in seitlicher Darstellung gezeichnet.

Die ersten Erhebungen 2 liegen auf Feldern 6 der Trägerplatte J auf. Von den zweiten Erhebungen 3 ist in der Fig. 2 nur eine sichtbar. Sie lagern in einem durch die Wölbung des Schaltelements 1 bestimmten Abstand über Kontaktfeldern 8. Die Kontaktfelder 8 sind elektrisch von den Feldern 6 isoliert. Die Felder 6 können nichtleitend oder - wie . die Kontaktfelder 8 - leitend und mit Leiterbahnanschlüssen 9 versehen sein, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Das gewölbte Schaltelement 1 berührt mit seiner Oberseite ein Betätigungsglied 10. Wird das Betätigungsglied 10 herabgedrückt, drückt es das Schaltelement 1 aus seiner Ruhelage In eine entgegengesetzte Wölbung, so daß die zweiten Erhebungen 3 die Kontaktfelder 8 berühren· Die Erhebungen 2, 3 sind so dimensioniert, daß die entgegengesetzte Wölbung so groß ist, daß der sprunghafte Übergang zwischen den Schaltzuständen auftritt. Beim Herabdrücken des Betätigungsgliedes 10 können mehrere elektrische Verbindungen hergestellt werden. Liegen die ersten Erhebungen auf Feldern 6 auf, die leitend sind, entsteht eine elektrische Verbindung zwischen den Feldern 6 und den Kontaktfeldern 8. Zudem

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"sind die "beiden Kontaktfelder 8 miteinander verbunden. Zusätzlich können die Enden der streifenförmigen Bahnen 5» die die Schaltelemente 1 miteinander verbinden, an ihren mechanischen Befestigungspunkten mit einem Schaltungspunkt elektrisch verbunden sein.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung zweier leitender Felder 6 und zweier Kontaktfelder 8, die alle mit Leiterbahnen als Anschlüsse 9 versehen sind. Die gezeichnete Anordnung ist für die in Fig. 1 dargestellten Schaltelemente 1 geeignet.

Das in Fig_# 4 dargestellte Schaltelement 11 weist einen streif enförraigen, im wesentlxchen rechteckigen Rahmen auf, an dessen vier Ecken sich erste Erhebungen 12 befinden. Zwei gegenüberliegende Ecken sind mit einem einer ersten Diagonale entsprechenden Steg 13 verbunden, von dessen Mitte zwei Ansätze I4 in Richtung der zweiten Diagonalen wegführen. An den Enden dieser Ansätze Η befinden sich zwei zweite Erhebungen 15» Die Funktionsweise dieses Schaltelements 11 ist ähnlich der des Sehaltelements 1:·

Der Steg 13 ist im Ruhezustand nach oben gewölbt. Mit Hilfe eines Betätigungsglieds 10 wird er nach unten gedrückt, wobei die an den Ansätzen 14 befindlichen zweiten Erhebungen 15 Kontaktfelder auf der Trägerplatte 7 berühren. Nach dem Loslassen des Betätigungsgliedes wölbt sich der Steg 13 in seine Ruhelage zurück. Dadurch wird auch das Betätigungsglied 10 in seine Ausgangslage zurückgedrückt.

Wie bei dem Schaltelement 1 werden auch bei dem Schaltelement 11 eventuell bei der Herstellung der zweiten Erhebungen 3» 15 auftretende Unterschiede in der Höhe daurch ausgeglichen, daß sich zwischen den zweiten Erhebungen 3, 15 "und den Betätigungsgliedern 10 elastische Strecken befinden, die derartige Streuungen ausgleichen.

5 zeigt eine erste Erhebung 2, die äußerst einfach dadurch hergestellt ist, daß in das Material des Schaltelements 1 von der Oberseite

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BLALJPUNIvX-VVEIvK-Ej Cj.IVlB.Ll 32 HIlDESHEIM, Robert-Bosch-Straee 200

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her eine entsprechende Vertiefung gedruckt wird, so daß auf der Unterseite die gewünschte erste Erhebung 2 entsteht. Die anderen Erhebungen 3» 12, 15 können in analoger Weise hergestellt werden.

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Claims

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Patentansprüche

Tastenschaltersystem mit Schaltelementen aus stromleitendem Material, welche, gegen ihnen zugeordnete Betätigungsglieder gewölbt Bind, durch Herabdrücken des zugeordneten Betätigungsgliedes mit ihrer Unterseite gegen elektrisch leitende Kontaktfelder einer Trägerplatte gedruckt werden und "bei Druckentlastung selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückspringen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltelement (1, 11) auf der Innenseite der Wölbung mit ersten Erhebungen (2, 12), die auf von den Kontaktfeldern (8) isolierten Feldern (6) aufliegen, und mit zweiten Erhebungen (3, 15) versehen ist, die eine geringere Höhe aufweisen als die ersten Erhebungen (2, 12) und die im nichtbetätigten Zustand der Taste in einem geringen Abstand über den zugehörigen Kontaktfeldern (8) lagern und beim Herabdrücken des BetätigungBgliedes (1O) eine elektrische Yerbindung zu den Kontaktfeldern (8) herstellen und daß das Schaltelement (1, 11) Ansätze (4) aufweist, über die das Schaltelement (1, 11) mittels elastischer Verbindungen auf der Trägerplatte (7) befestigt ist.

2» Tastenschaltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Erhebungen (2, 12; 3» 15) aus den Schaltelementen (1, 11) herausgedrückt sind.

3. Tastenschaltersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß. die Ansätze (4)» über die das Schaltelement (1, 11) auf der Trägerplatte (7) befestigt ist, mit einer elektrischen Schaltung verbunden sind.

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Tastenschaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schaltelemente (1, 11) über die Ansätze (4) miteinander verbunden sind.

j 5· Tastenschaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (1) im wesentlichen ellipsenförmig gestaltet ist und daß sich zwei erste Erhebungen (2) auf den langen Halbachsen der Ellipse und zwei zweite Erhebungen (3) auf den kurzen Halbachsen der Ellipse befinden.

! 6. Tastenschaltersystem nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß j der Abstand zwischen den ersten Erhebungen (2) etwa doppelt so groß ist, wie der Abstand zwischen den zweiten Erhebungen (3)·

7· Tastenschaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zweite Erhebungen (3) auf einer Ellipsenbahn um den Mittelpunkt eines ellipsenförmigen Schaltelemente (1) angeordnet sind.

8. Tastenschaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltelement (11) aus einem im wesentlichen rechteckigen Rahmen besteht, der mit einem einer ersten Diagonalen entsprechenden, gewölbten Steg (I3) versehen ist, von dessen Mitte in Richtung der zweiten Diagonalen Ansätze (I4) wegführen, die nicht mit dera Rahmen verbunden sind und daß die ersten Erhebungen (12) auf den Eckpunkten des Rahmens und die zweiten Erhebungen (I5) &uf den freien Enden der Ansätze (14) angeordnet sind.

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