DE2452944C3 - Tastenschaltersystem - Google Patents

Description

zusätzlichen Elemente zur Halterung benötigt werden.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der Ausführung der Schaltelemente nach Anspruch 2 sind keine zusätzlichen Mittel zur Herstellung der Erhebungen nötig.

Durch die Verwirklichung des Anspruchs 3 wird eine zusätzliche Kontaktmögiichkeit gewonnen, da das Potential nirht einem Kontaktfeld zugeführt werden muß, sondern über die mechanische Befestigung des Schaltelements zugeführt wird.

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

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 S 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 zeigt

F i g. 1 einen Streifen mit elliptischen Schaltelementen (Ansicht von unten)

F i g. 2 einen seitlichen Teilschnitt

F i g. 3 eine Draufsicht auf einen für ein elliptisches Schaltelement vorgesehenen Teil einer Trägerplatte

F i g. 4 ein Schaltelement in rechteckiger Ausführung mit freien Enden

F i g. 5 eine Detaildarstellung einer Erhebung.

Der in F i g. 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 de. Innenseite der Wölbung — im folgenden Unterseite des Schaltelements 1 genannt — befinden sich zwei erste Erhebungen 2 und τν/ei zweite Erhebungen 3, 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 Nähe des Ellipsenrandes, auf den kleinen Halbachsen der Ellipse.

Die Schaltelemente i weisen in Verlängerung der kurzen Halbachsen Ansätze 4 auf, die senkrecht auf je eine streifenförmige Bahn 5 stoßen. Die beiden streifenförmigen Bahnen 5 laufen parallel zueinander und die.ien, da sie mit den Ansätzen 4 aller Schaltelemente 1 verbunden sind, zur Verbindung aller Schaltelemente 1 untereinander. Ihre Enden können vorteilhaft in Durchbrächen einer Trägerplatte S 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 7 auf. Von den zweiten Erhebungen 3 ist in der F i g. 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 F i g. 3 dargestellt ist

Das gewölbte Schaltelement 1 berührt mit seiner

ίο 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 '-ratend sind, entsteht eine elektrische Verbindung zwischen den Feldern 6 und den Kontaktfeldern 8. Zudem 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.

F i g. 3 zeigt eine Anordnung zweier leitender Felder 6 und zweier Kontaktfelder 8, die all«· mit Leiterbahnen

jo als Anschlüsse 9 versehen sind. Die gezeichnete Anordnung ist für die in F i g. 1 dargestellten Schaltelemente 1 geeignet

Das in Fig.4 dargestellte Schaltelement 11 weist einen streifenförmigen, im wesentlichen 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 14 in Richtung der zweiten Diagonalen wegführen. An den Enden dieser Ansätze 14 befinden s^;ch zwei zweite Erhebungen 15. Die Funktionsweise dieses Schaltelements U ist ähnlich der des Schaltelements 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 U eventuell bei der Herstellung der zweiten Erhebungen 3,15 auftretende Unterschiede in der Höhe dadurch ausgeglichen, daß sich zwischen den zweiten Erhebungen 3,15 und den Betätigungsgliedern 10 elastische Strecken befinden, die derartige Streuungen ausgleichen.
F i g. 5 zeigt eine erste Erhebung 2, die äußerst einfach dadurch hergestellt ist, daß in das Material des Schaltelements 1 von der Oberseite 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

f> > Weise hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Tastenschaltersystem mit Schaltelementen aus strornleitendem Material, welche mit im Randbereich an ihrer Unterseite befindlichen ersten Erhebungen auf einer Trägerplatte aufliegen und welche gegen ihnen zugeordnete Betätigungsglieder gewölbt sind, durch Herabdrücken des zugeordneten Betätigungsgliedes mit einer auf ihrer Unterseite befindlichen zweiten Erhebung gegen ein elektrisch leitendes Kontaktfeld der Trägerplatte gedrückt werden und bei Druckentlastung selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückspringen, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Mehrzahl von zweiten Erhebungen (3, 15) auf dem Schaltelement (1, 11) befinden, die eine geringere Höhe als die ersten Erhebungen (2,12) aufweisen, daß die ersten und zweiten Erhebungen (2, 12; 3, 15) auf einer Ellipsenbahn um den Mittelpunkt des Schaltelements (Ij il) angeordnet sind, wobei sich die ersten Erhebungen (2, 12) im Bereich der großen und die zweiten Erhebungen (3,15) im Bereich der kleinen Halbachse der Ellipse befinden, und daß das Schaltelement (1,11) Ansätze (4) aufweist, über die es mittels elastischer Verbindungen auf der Träger-. platte (7) befestigt ist

Z 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.

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

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 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 Schaltelements (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 (13) versehen ist, von dessen Mitte in Richtung der zweiten Diagonalen Ansätze (14) wegführen, die nicht mit dem Rahmen verbunden sind und daß die ersten Erhebungen (12) auf den Eckpunkten des Rahmens und die zweiten Erhebungen (15) auf den freien Enden der Ansätze (14) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft ein Tastenschaltersystem mit Schaltelementen aus stromleitendem Material, welche mit im Randbereich an ihrer Unterseite befindlichen ersten Erhebungen auf einer Trägerplatte aufliegen und welche gegen ihnen zugeordnete Betätigungsglieder gewölbt sind, durch Herabdrücken des zugeordneten Betätigungsgliedes mit einer auf ihrer Unterseite befindlichen zweiten Erhebung gegen ein elektrisch leitendes Kontaktfeld der Trägerplatte gedrückt werden und bei Druckentlastung selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückspringen.

Ein derartiges Tastenschaltersystem ist aus der DE-OS 23 65 083 bekannt und dient dazu, mit Hilfe der Schaltelemente die leitenden Kontaktfelder impulsartig

i: mit Anschlußpunkten einer Schaltung zu verbinden. Im Gegensatz zu den Schaltern mit normalen elastischen Rückstellelementen weisen sie den Vorteil auf, daß der Obergang zwischen den beiden Schaltzuständen immer sprungartig erfolgt, so daß eine versehentliche Mehrfachkontaktierung und bei höherer Strombelastung die Gefahr der Bildung eines Lichtbogens durch langsames Obergehen von dem durchgeschalteten in den getrennten Zustand nicht auftreten kann.
Ferner ist aus der DE-OS 23 56 024 ein als Tastenbrett ausgebildetes Schaltersystem mit entgegen Federwirkung schnappbeweglich gelagerten und mit einem festen elekirischen Kontakt zusammenwirkenden Drucktasten bekannt.
Eine weitere bekannte Ausgestaltung derartiger Tastenschaltersysteme ist in der DE-OS 2132 329 beschrieben und dort insbesondere in den Figuren 2 und 3 dargestellt Die Schaltelemente haben einen kreisförmigen Querschnitt und 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 IcoliersC/fplatte 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 Schaltelementes stellt dabei eine elektrische Verbindung mit dem unter dem Schaltelement befindlichen Kontakt her. Wird die Taste losgelassen, springt das Schaltelement in seine Ausgangslage zurück und bewirkt die Rückstellung der Taste.

Tastenschaltersysteme dieser Art weisen einige Nachteile auf. Sie sind in ihrem Aufbau kompliziert und ermöglichen keine Mehrfachkontaktierung bei Betätigung eines Schaltelements.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tastenschaltersystem nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 zu entwickeln, welches eine Mehrfachkontaktierung bei Betätigung eines Schaltelements ermöglicht und im Aufbau einfach ist
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe mit einem Tastenschaltersystcm nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit dieser Lösung wird erreicht daß die Schaltelemente direkt auf der Trägerplatte aufliegen und keine