DE2653172A1

DE2653172A1 - Tastenkodierschalter

Info

Publication number: DE2653172A1
Application number: DE19762653172
Authority: DE
Inventors: Guenter Greiner; Guenter Murmann
Original assignee: ZF Electronics GmbH; Cherry Mikroschalter GmbH
Current assignee: ZF Electronics GmbH
Priority date: 1976-11-23
Filing date: 1976-11-23
Publication date: 1978-05-24
Also published as: IT1192224B; US4112278A; JPS5365984A; DE2653172C3; GB1557492A; CA1074376A; CH622908A5; DE2653172B2

Description

Die Erfindung betrifft einen T astenkodier schalter mit einem Schrittschaltwerk, das einen an einem Wahlrad zentrisch angebrachten und mit einem Vorwärts- und einem Rückwärtstaster zusammenwirkenden Zahnkranz umfaßt.

Für Kodierschalter sind sehr unterschiedliche Maßnahmen zum schrittweise Weiterschalten des Wahlrades bekannt, wobei die Weiterschaltung sowohl durch ein direktes manuelles Drehen des Wahlrades als auch durch Tastimpulse erfolgen kann, welche mit Hilfe von Betätigungstasten eingegeben werden. Bei einem Kodierschalter der eingangs erwähnten Art sind demVorwärts- und dem Rückwärtsschaltschritt jeweils ein Taster zugeordnet, der ein Zwischenelement in eine Drehschwenkung versetzt, die auf das Wahlrad zur schrittweisen Weiterschaltung übertragen wird. Zu diesem Zweck greift ein Schaltzahn in eine Zickzackführung am Wahlrad ein. Um eine sichere Fortschaltung zu gewährleisten, müssen die Zickzackführung und der Schaltzahn genau aufeinander abgestimmt sein, damit eine einwandfreie Kippbewegung des Zwischenelementes und

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CH6P-1550+GH Cherry Mikroschalter.

die Weiterschaltung gewährleistet ist. Im Interesse einer Begrenzung der Kippbewegung und zur sicheren Rückführung sind v/eitere Maßnahmen erforderlich. Dieser Mechanismus des Schrittschaltwerkes bereitet um so größere Schwierigkeiten, je kleiner einerseits die Abmessungen und andererseits je größer die Abnutzung durch große Schalthäufigkeit sind. Es ist daher wünschenswert, einen Tastenkodierschalter zu schaffen, der in seinem prinzipiellen Aufbau ein sehr robustes Schaltwerk hat, das selbst bei größter Schalthäufigkeit und bei verhältnismäßig großen Abnützungen noch einwandfrei arbeitet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Tastenkodier schalter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem sich das Schrittschaltwerk durch einen besonders robusten Aufbau und exakte Weiterschaltung auszeichnet, selbst wenn das Schrittschaltwerk nach sehr großer Schalthäufigkeit gewisse Abnutzungen erfahren hat. Diese Eigenschaften sollen auch bei einer Miniaturausführung des Tastenkodierschalters voll erhalten bleiben und dem Benutzer die Möglichkeit bieten, die Weiterschaltung mit dem Tastgefühl zu erfassen. Die einzelnen Teile des Tastenkodierschalters sollen dabei so ausgebildet sein, daß möglichst wenig Spritzteile anfallen und diese ohne Zuhilfenahme von Montagevorrichtungen leicht zusammenmontierbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder mit einer Rückstellfeder in seine Ruhestellung vorgespannte Taster mit einer etwa C-förmigen Betätigungs- und Rastnocke versehen ist, daß die C-förmigen Betätigungs- und Rastnocken von gegenüberliegenden Seiten über den Zahnkranz greifen, wobei die Rastnocken in der Ruhestellung am Zahnkranz anliegen und das Wahlrad in der zugehörigen Schaltposition festhalten, und daß beim Drücken des einen Tasters einerseits die zugehörige· Rastno e den Zahnkranz freigibt und anderer-

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seits die zugehörige Betätigungsnocke am Zahnkranz angreift, um diesen in Drehung zu versetzen^ wobei der Rastnocken des anderen Tasters durch den Zahnkranz gegen die Kraft der Rückstellfeder aus der Bewegungsbahn des Zahnkranzes gedrückt wird und durch das Eingreifen der zugeordneten Betätigungsnocke in den Zahnkranz den Schaltschritt beendet.

Mit einem nach den Merkmalen der Erfindung ausgebildeten Tastenkodier schalter wird in vorteilhafter Weise ein sehr robustes und schaltsicheres Schrittschaltwerk geschaffen, das selbst noch bei größter Schalthäufigkeit einwandfrei arbeitet. Die Ausgestaltung des Schrittschaltwerks ermöglicht eine Miniaturisierung, wobei auch bei kleinsten Abmessungen immer noch eine einwandfreie Funktionsweise über lange Zeiträume gewährleistet ist. Durch die spezielle Ausgestaltung der Betätigungs- und Rastnocken wird erreicht, daß bei der Betätigung ein Druckpunkt entsteht, der auch eine Bedienung bei Dunkelheit oder durch Blinde sicher möglich macht. Mit Hilfe dieses Schrittschaltwerkes ist eine einwandfreie Vorwärts und Rückwärtsschaltung möglich, jedoch läßt das Schrittschaltwerk auch die Herstellung von Tastenkodierschaltern zu, die jeweils nur in einer Richtung betätigt werden können. In diesem Fall braucht lediglich der eine oder andere Taster und die dazugehörige Rückstellfeder weggelassen werden. Die sichere Funktionsweise eines nur in einer Drehrichtung betätigbaren Tastenkodierschalters wird "dadurch nicht beeinträchtigt.

Tastenkodierschalter mit einem Druckpunkt sind bereits in Benutzung und verfügen über separat abgefederte Rastfedern, wodurch sich der Nachteil ergibt, daß diese Tastenkodierschalte r immer nur in einer Bewegungsrichtung betätigbar sind.

Im Interesse einer veikantungsfreien Führung der Tasten ist bei einer

vorteilhaften

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Cherry. ..

vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß sich jeder Taster im wesentlichen über die ganze Tiefe des Gehäuses erstreckt und mit seiner Rückstellfeder an der rückwärtigen Stirnfläche des Gehäuses abstützt. Dabei ist vorzugsweise der Taster mit einem über einen gehäusefesten Stift greifenden Längs schlitz geführt.

Dem Zwecke einer Führung und der Verhinderung eines Verkantens dient auch das Vorsehen von Ausnehmungen an den vorderen Stirnflächen der Rastnocken der Taster, die stufenförmig übereinandergreifen.

Um dem Verkanten im Betrieb einerseits entgegenzuwirken und um ferner die Taster in ihrer Führung weiter zu stabilisieren, kann auch vorgesehen sein, daß die unter dem Umfang des Wahlrades zu liegen kommenden Teile der Taster als ebene, am Gehäuseboden großflächig aufliegende Führungsflächen ausgebildet sind. Um eine sichere Weiterschaltung und die Schaffung eines deutlichen Druckpunktes zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, daß die Rastnocken winklig zueinander verlaufende Rast- und Auflaufflächen haben, die sich im Bereich der stufenförmigen Ausnehmungen gegenläufig überlappen. Mit dieser Ausgestaltung wird erreicht, daß beim Weiterdrehen des Wahlrades der zugehörige Zahn des Zahnkranzes auf eine solche Rast- und Auflauffläche aufläuft und damit den nicht betätigten Taster gegen die Kraft der Rückstellfeder geringfügig verstellt, womit einerseits der Druckpunkt geschaffen wird und andererseits der Betätigungsnocken in die Bewegungsbahn des Zahnrades eingreift, um den Drehschritt sicher zu begrenzen. Vorzugsweise legen sich die Rast- und Auflauf flächen in der Ruhelage zumindest teilweise an mehreren Zähnen des Zahnkranzes an. Damit wird auch eine sichere Fixierung der Ruhestellung gewährleistet.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination die

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Cherry...

Erfindung kennzeichnenden Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung eines Tastenkodierschalters gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schrittschaltwerk in einer Zwischenposition beim Weiters ehalten.

Gemäß der Darstellung besteht der Tastenkodierschalter aus einem einseitig offenen Gehäuse 10, in dem das Wahlrad 11 und das Schrittschaltwerk untergebracht sind.

Eine Leiterplatte 12 trägt die elektrischen Kontaktbahnen, an welchen ein am Wahlrad 11 befestigter Abgreifer anliegt. Das einseitig offene Gehäuse wird mit der Leiterplatte 12 verschlossen. Auf der dem Abgreifer gegenüberliegenden Seite des Wahlrades 12 ist ein Zahnkranz 13 zentrisch angeordnet. Das Wahlrad 11 ist auf einem einstückig mit dem Gehäuse ausgebildeten Lagerzapfen 14 gelagert.

An der Frontseite des Tastenkodierschalters ist in der Mitte eine Sichtöffnung 15 zum Ablesen der Schaltposition des Wahlrades angebracht. Zu beiden Seiten dieser Sichtöffnung sind weitere Öffnungen vorgesehen, durch welche die Tastkuppen 16 von zwei Tastern 17 ragen. Diese beiden Taster 17 erstrecken sich von der Frontseite des Tastenkopierschalters entlang der Seitenwände bis in den hinteren Bereich des Gehäuses und sind über Druckfedern 18 gegen die Rückwand des Gehäuses abgestützt. Diese Druckfedern 18 sind auf Noppen an der Rückwand des Gehäuses aufgesteckt und greifen in entsprechende Vertiefungen am rückseitigen Ende des Tasters.

Die beiden Taster 17 sind spiegelbildlich gleichartig auf-gebaut und

bestehen

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Cherry...

bestehen aus einem scheibenförmigen, nach hinten sich verbreiternden Teil, der am vorderen Ende im Übergangsbereich zur Tastkuppe mit einer Verstärkung 20 und am hinteren Ende mit einer stegartigen Verstärkung 21 versehen ist, an welcher die Vertiefung zum Einlegen der Druckfeder angebracht ist. Diese Verstärkungen 20 und 21 erstrecken sich fast über die gesamte Tiefe des Gehäuses und bewirken damit eine Führung zwischen dem Gehäuseboden und der Leiterplatte, die einem Verkanten entgegenwirkt. Vor der stegartigen Verstärkung 21 ist in dem scheibenförmigen Teil ein Lammloch 22 angebracht, durch welches ein einstückig mit dem Gehäuseboden ausgebildeter Führungs zapfen 23 ragt.

Im mittleren Bereich des scheibenförmigen Teils sind die Betätigungs nocke 25 und die Rastnocke 26 ausgebildet, die in Form einer C-förmigen Verstärkung des inneren Randes des scheibenförmigen Teils gestaltet sind. Dadurch erfährt der Taster in diesem Bereich eine Verstärkung.

Zwischen den beiden C-förmig angeordneten Betätigungs- und Rastnocken kommt der Zahnkranz 13 des Wahlrades 11 zu liegen. Der äußere Rand des Wahlrades verläuft über dem scheibenförmigen Teil, der sich beim Betätigen unter dem Rand des Wahlrades 11 verschiebt. Dieser unter dem Rand des Wahlrades verlaufende scheibenförmige Teil 19 bildet zum Gehäuseboden hin eine großflächig aufliegende Führungsfläche, die auch dazu beiträgt, daß sich der Taster beim Betätigen nicht verkanten kann.

Die mit dem Zahnkranz 13 zusammenwirkenden Rast- und Auflaufflächen der Rastnocke 26 verlaufen unter einem Winkel gegeneinander, wobei die Neigungstendenz der Neigungstendenz der Zahnflanken bei dem in Ruhestellung sich befindlichen Zahnkranz entspricht. Die stirnseitigen

Enden

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Enden der Rastnocken sind stufenförmig abgesetzt, wobei die vorstehenden Teile miteinander überlappen und sich dadurch auch eine gegenläufige Überlappung der Rast- und Auflaufflächen 28 in diesem Bereich ergibt.

Diese Überlappung der Rast- und Auflaufflächen trägt dazu bei, daß in keiner Betriebsphase des Sehrittschaltwerkes der Zahnkranz an den Nocken hängen bleiben kann.

Die Funktionsweise des Schrittschaltwerks des Tastenkodierschalters ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Für diese E rläuterung ist in Fig. 2 eine Schaltposition des Schrittschaltwerkes dargestellt, wie sie sich in einer Zwischenphase der Weiterschaltung ergibt. Beim Drücken desrechtsseitigenTasters 17 kommt der rechts seitigeBetätigungsnocken 25 mit einem Zahn des Zahnkranzes 13 in Eingriff, wobei gleichzeitig der dazugehörige Rastnocken 26 das Zahnrad freigibt. Durch die Verschiebung des Tasters erfährt der Zahnkranz und damit das Wahlrad eine Verdrehung, wobei der untere mit dem Rastnocken 26 des linksseitigen . Tasters in Eingriff stehende Zahn an der Rast- und Auflauf fläche 28 entlangverschoben wird. Eine Drehung des durch den Lagerzapfen 14 in seiner zentrischen Lage fixierten Zahnkranzes erzwingt eine geringe Verschiebung des linksseitigen Rastnockens 26 und damit des Tasters in Richtung auf die rückwärtige Gehäusewand, wobei die Druckfeder 18 entsprechend zusammengedrückt wird. Wenn der linksseitige Taster die in Fig. 2 eingenommene Position erreicht hat, wird durch das Weiter drücken desrechtsseitigenTasters das Zahnrad bis zum Anschlag eines Zahnes am linksseitigen Betätigungsnocken weitergedrehU Die Drehbewegung des Zahnkranzes wird damit beendet, wobei sich der linksseitige Taster wieder in seine Ruhestellung zurückbewegt und die Rastnocke mit dem Zahnkranz am hinteren Ende in Eingriff kommt. Nach dem Loslassen desrechtsseitigenTasters kommt auch die diesem Taster

-zugeordnete

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zugeordnete Rastnocke am Zahnkranz zur Anlage, womit dieser in seiner Ruhestellung fixiert wird.

Die Tatsache, daß beim Betätigen eines Tasters jeweils die Rastnocke des anderen Tasters durch den Zahnkranz gegen die Kraft der Rückstellfeder aus der Bewegungsbahn des Zahnkranzes gedrückt wird, bewirkt einen spürbaren Druckpunkt, der für die Bedienung des Tastenkodierschalters eine visuelle Kontrolle praktisch überflüssig macht.

Für ein Drehen des Wahlrades in entgegengesetzter Richtung laufen die beschriebenen Vorgänge in derselben Weise ab, wobei jedoch sich eine Vertauschung der Bewegungsabläufe zwischen dem rechtsseitigen und dem linksseitigen Taster ergibt.

Der Aufbau des Tastenkodier schalters gemäß der Erfindung bietet in vorteilhafter Weise auch die Möglichkeit, den Kodierschalter durch Weglassen eines Tasters in einen nur vorwärts oder rückwärts schaltbaren Kodierschalter umzuwandeln, ohne daß zusätzliche Rastmittel notwendig sind.

Patentansprüche

L e e r s e i t e

Claims

FLEUCHAUS &WEH3ER PATENTANWÄLTE 8 MÖNCHEN 71, den 22. Nov. 1976 Melchiorstraße 42 CH6P-1550+GH Cherry Mikroschalter GmbH Postfach 2340 8580 Bayreuth Patentansprüche

1. · Tastenkodierschalter mit einem Schrittschaltwerk, das einen an

einem Wahlrad zentrisch angebrachten und mit einem Vorwärts und einem Rückwärtstaster zusammenwirkenden Zahnkranz umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß jeder mit einer Rückstellfeder (18) in seine Ruhestellung vorgespannte Raster (17) mit einer etwa C-förmigen Betätigungs- und Rastnocke (25, 26) versehen ist, daß die C-förmigen Betätigungs- und Rastnocken (25, 26) von gegenüberliegenden Seiten über den Zahnkranz (13) greifen, wobei die Rastnocken (2 6) in der Ruhestellung am Zahnkranz anliegen und das Wahlrad (11) in der dazugehörigen Schaltposition festhalten, und daß beim Drücken eines Tasters (17) einerseits die zugehörige Rastnocke (26) den Zahnkranz (13) freigibt und andererseits die zugehörige Betätigungsnocke (25) am Zahnkranz (13 )angreift, um diesen in Drehung zu versetzen, wobei der Rastnocken (26) des anderen Tasters (17) durch den Zahnkranz gegen die Kraft der Rückstellfeder (18) aus der Bewegungsbahn des Zahnkranzes gedruckt wird und durch das Eingreifen der zugeordneten Betätigungsnocke (25) in den Zahnkranz den Schaltschritt beendet.

2. Tastenkodierschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich jeder Taster (17) im wesentlichen über die gesamte Tiefe des Gehäuses (10) erstreckt und mit seiner Rückstellfeder (18) an

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der rückwärtigen Stirnfläche des Gehäuses abgestützt ist.

3. Tastenkodierschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

gekennzeichnet, daß die Taster (17) mit einem über einen gehäusefesten Fuhrungszapfen (23) greifenden Langloch (22) geführt sind.

4. Tastenkodierschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß die vorderen Stirnflächen der Rastnocken (26) der einzelnen Taster stufenförmig übereinander greifende vorstehende Teile aufweisen.

5. Tastenkodierschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unter dem Umfang des Wahlrades(ll)zu liegen kommenden Teile der Taster (17) als ebene, am Gehäuseboden großflächig aufliegende Führungsflächen ausgebildet sind.

6. Tastenkodierschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern (18) als Schrauben-Druckfedern ausgebildet sind.

7. Tastenkodierschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastnocken (2 6) winklig zueinander verlaufende Rast- und Auflaufflächen (28) haben, die sich im Bereich der stufenförmig vorstehenden Teile gegenläufig überlappen.

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