DE2726316A1 - Elektrischer drucktastenschalter - Google Patents

Description

Rolf Churner - 5 -

Patentanwalt

Augsburg 31 · Postfach 242

Rehlingenstraße 8
Telefon: 0821/36015

Poslsthcckkonlo: München Nr 154789801 AUgSbUFg, 10. JlW 1 1977

7365/01/Ch/Vo

ISOSTAT

2, Avenue Francois-Godin

F-62780 Cucq, Frankreich

Elektrischer Drucktastenschalter

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Drucktastenschalter mit einem mindestens zwei Kontakte aufweisenden Sockel, einem den Sockel abdeckenden Deckel, einem Druckstück und einem mit diesem Druckstück verbundenen beweglichen Kontakt, der in eingedrückter Stellung zwischen den feststehenden Kontakten eine Brücke bildet und mit einer Rückstellfeder, die das Druckstück in Ruhestellung bewegt, bei welcher der bewegliche Kontakt von den feststehenden getrennt ist.

Ein solcher Schalter weist eine Ruhestellung auf, bei welcher die vom Schalter zu schaltenden Schaltkreise geöffnet sind und eine Arbeitsstellung, bei welcher

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das Druckstück eingedrückt ist und bei der die zu schaltenden Schaltkreise geschlossen sind.

Ein derartiger Schalter ist beispielsweise einsetzbar bei elektronischen Geräten, beispielsweise bei kleinen Elektronenrechnern, bei denen die Schalter so angeordnet sind, daß sie eine Tastatur bilden.

Die bis Jetzt bekannten Schalter dieser Art setzen sich aus relativ vielen Teilen zusammen und haben zudem den Nachteil, daß ihre Betriebsdauer unzureichend ist infolge der Verschmutzung der Kontakte.

Es besteht die Aufgabe, einen Schalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er aus möglichst wenig und leicht montierbaren Teilen besteht, die gegebenenfalls automatisch montierbar sind, und daß eine Selbstreinigung der Kontakte stattfindet. Vorzugsweise soll der Schalter auf eine gedruckte Schaltung aufsetzbar sein und es ist hierbei wünschenswert, ihn bezüglich seiner Leitungen so auszubilden, daß eine doppelseitig mit Leiterbahnen versehene Druckplatte entfallen kann.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

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Ein Ausfühmingsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt bei Ruhestellung des Kontaktgebers;

Fig. 2 einen identischen Schnitt, jedoch in Arbeitsstellung;

Fig. 3 eine Ansicht von unten;

Fig. 4 eine Ansicht von oben;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Druckstücks und

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Teil des Sockels zur Darstellung der Anordnung der Kontakte.

Der Schalter gemäß der Erfindung besteht aus einem Sockel 2 aus einem gespritzten Isoliermaterial. Der Sockel trägt mindestens zwei feststehende Kontakte, die, gemäß der vorliegenden Ausführungsform gebildet werden durch zwei zylindrische Drähte 4 (siehe Fig. 6) die durch den Sockel hindurchgehen und über die Oberseite des Sockels halbkreisförmig (siehe Position 6) gekrümmt sind und die den feststehenden Kontakt bilden, über den sich der bewegliche Kontakt legt, um zwischen den feststehenden Kontakten eine Kontaktbrücke zu bilden. Die nach unten aus dem Sockel 2 herausragenden

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Enden der Drähte 4 bilden die Ausgangsanschlüsse und sind als Anschlußstifte zum Anschluß des Schalters auf einer gedruckten Schaltung vorgesehen. Die gedruckte Schaltung kann mehrere Schalter tragen, die somit eine Schaltertastatur bilden.

In der dargestellten Ausführungsform weist der Sockel vier öffnungen 8 zur Aufnahme der Kontaktdrähte auf. In die beiden Öffnungen 8'-8' (Fig. 3) kann ein einzelner Draht 4¹ eingesetzt sein, der oben über den Oberteil des Sockels halbkreisförmig umgebogen ist und einen feststehenden Kontakt 6^f bildet, welcher zwei Anschlußdrähte 4' aufweist. Der Schalter kann auch eine innere Brücke aufweisen, die eine konstante Verbindung zwischen zwei Punkten der gedruckten Schaltung herstellt, auf der der Schalter montiert ist. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, zu vermelden, daß die gedruckte Schaltung beidseits mit Leiterbahnen versehen werden muß.

Der Schalter kann weiterhin drei feststehende Kontakte 6-6 und 6* umfassen, die miteinander verbunden werden, sobald der bewegliche Kontakt auf den feststehenden Kontakten aufliegt.

An der Oberseite des Sockels 2 sind Vertiefungen 10 vorgesehen, welche die gekrümmten Enden der Drähte aufnehmen, wodurch die Kontakte 6 festgelegt werden. Vorzugsweise sind die Kontakte 4', 6', 4' ösenförmig gebogen, wobei der obere Abschnitt etwa dachförmig

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gekrümmt ist, wodurch mehr ein punktförmiger anstelle eines linienförmige!! Kontaktbereichs entsteht.

Der Sockel 2 weist vorzugsweise eine kreisförmige Gestalt auf, die mit einer Abflachung 10 versehen sein kann, um die Lagebestimmung des Schalters zu erleichtern und um eine Kippbewegung des Schalteroberteils zu verhindern, wie später noch ausgeführt werden wird.

Der Sockel 2 wird abgedeckt durch einen Isolierdeckel 12, der integraler Teil des Druckstücks 14 ist. Der Deckel 12 weist die Form einer Küvette auf und ist mit einem Hals 16 vergehen, der den zylindrischen äußeren Teil 18 des Sockels 2 übergreift und auf diesem verschiebbar ist. Der Hals 16 weist ebenfalls eine Abflachung 10* auf, welche zur Abflachung 10 korrespondiert und somit verhindert, daß der Isolierdeckel 12 und somit das Druckstück sich in Bezug auf den Sockel verdrehen und verkippen können.

Bei den bekannten Schaltern ist es üblich, daß eine Feder vorgesehen ist, welche das Druckstück in Ruhestellung nach oben drückt. Bei dem Schalter gemäß der Erfindung weist der Sockel 2 Festhaltemittel für den Isolierdeckel 12 auf, die aus zwei Klinkenzähnen 20, 20· bestehen, die die Unterteile 22, 22* des Halses 16 des Isolierdeckels 12 hintergreifen.

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Am Hals 16 sind zwei Fenster 24, 24· vorgesehen, in denen beim Herunterdrucken des Isolierdeckels in Richtung auf den Sockel die Zähne 20, 20* sich bewegen. Die Unterseite des Halses 16, insbesondere die Bereiche des Halses entsprechend den Teilen 22, 22· sind biegsam ausgebildet, damit diese Teile beim Aufsetzen des Isolierdeckels 12 den Zähnen 20, 20* ausweichen können.

Das den Isolierdeckel und das Druckstück bildende Spritzteil in Form einer Küvette hat im Innern der Küvette einen axial verlaufenden Stift 26, dessen Ende 28 in eine Bohrung 30 im Innern des Sockels 2 eingreift.

Auf das Ende 28 des Stiftes 26 ist eine Rückstellfeder 32 aufgesetzt, welche einerseits gegen die Schulter 34 am Sockel 2, andererseits gegen die Schulter 36 am Stift 26 anliegt.

Auf das Mittelstück 38 des Stiftes 26 ist der bewegliche Kontakt aufgesteckt, welcher vorzugsweise aus einer dünnen Netallscheibe 40 besteht. Die zentrale Bohrung der Scheibe 40 besitzt einen Durchmesser, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des Mittelstücks 38 des Stiftes 26, so daß die Scheibe und der Stift nicht starr miteinander verbunden sind. In Axialrichtung wird die Kontaktscheibe festgelegt durch eine Schulter 42, die das Mittelstück 38 begrenzt und gegen die die Kontaktscheibe gedrückt wird durch die

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oberste Windung der Rückstellfeder 32.

Die Ruhestellung des Schalters ist in Fig. 1 dargestellt. Die Arbeits- und Kontaktstellung zeigt die Fig. 2.

In letzterer Stellung wird das Druckstück 14 manuell nach unten gedrückt, wodurch die Metallscheibe 40 gegen die feststehenden Kontakte 6, 6, 6* zu liegen kommt, wodurch ein oder mehrere, an den Anschlüssen 4, 4¹ angeschlossene Schaltkreise geschlossen werden.

Die Axialbewegung des Druckstückes wird begrenzt durch das Anstoßen des Endes des Stiftes 28 an den Grund der Bohrung 30 des Sockels. In dieser eingedrückten Stellung liegt der Innenrand der Kontaktscheibe 40 an die Schulter 42 des Stiftes 26 an. Durch das Spiel zwischen der Scheibe 40 und dem Stift 26 ist es möglich, daß die Kontaktscheibe eine Lage einzunehmen vermag, bei der sie gegen alle festen Kontakte anliegt.

In der oberen Ruhestellung liegt die oberste Windung der Feder vorzugsweise nicht gegen die Kontaktscheibe an, so daß die Kontaktscheibe in dieser Stellung vor zugsweise frei drehbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kontaktscheibe 40 sehr dünn ausgebildet und ihre Dicke beträgt beispielsweise 1/100 ihres Durchmessers, wobei als Material ein biegsames Metall ver-

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wendet wird. Durch diese Ausbildung wird in Arbeitsstellung gemäß Fig. 2 die Kontaktscheibe leicht bogenförmig verbogen, wodurch die Ränder reibend auf den Kontakten 6, 6¹ gleiten. Auf diese Weise wird bei jeder Betätigung eine Selbstreinigung zwischen den festen Kontakten und dem beweglichen Kontakt erreicht. Die Biegung der Kontaktscheibe 40 wird begrenzt durch die Eindringtiefe des Teiles 28 des Stiftes 26 in die Bohrung 30 am Sockel 2.

Ein solcher Miniaturschalter kann beispielsweise eine Außenabmessung von 11,5 mm aufweisen. In diesem Fall hat die als beweglicher Kontakt dienende Kontaktscheibe einen Durchmesser von ungefähr 7 mm bei einer Dicke"von 8/100 mm.

Der Zusammenbau der Teile eines solchen Schalters ist sehr einfach und kann rasch vorgenommen werden, da es lediglich notwendig ist, die Kontaktscheibe 40 und die Feder 32 auf den Stift 26 des Deckels aufzustecken, und sodann diesen Deckel auf den Sockel aufzudrücken, der zuvor mit den feststehenden Kontakten versehen wurde, bis die Zähne 20, 20' des Sockels die Teile 22, 22' des Halses des Deckels hintergreifen. Dieser Zusammenbau kann automatisch und wirtschaftlich auf einer Maschine vorgenommen werden.

Die als Anschlüsse dienenden zylindrischen Drähte, die feststehenden Kontakte und die als beweglicher Kontakt dienende Kontaktscheibe können aus einem versilberten,

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verzinnten oder rodinierten oder einem andersartig geschützten Metall bestehen.

Der Schalter gemäß der Erfindung kann direkt mittels der Anschlußdrähte auf einer gedruckten Schaltung befestigt werden.

Für den Fall, wo eine Vielzahl von Schaltern zur Bildung einer Tastatur zusammengefaßt werden, ist es praktisch, die Schalter in eine mit geeigneten Durchbrechungen versehene Schablone 44 (Fig. 1) einzusetzen. An der Unterseite des Sockels 2 können Zapfen 46 vorgesehen werden, deren Enden anschließend mittels Wärmezufuhr zerquetscht werden, um so Jeden Schalter an der Schablone zu befestigen. Die mit den Schaltern versehene Schablone stellt demgemäß einen Block für die gedruckte Schaltung zur Bildung einer Tastatur dar. Ein derartiger Schalterblock bildet beispielsweise die Tastatur eines Kleinrechners.

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Claims (1)

1. Dipl.-Ing.

   Rolf Charrier f ,

   Patentanwalt ^ 2726316

   Augsburg 31 ■ Postfach 242

   ^SSSImShmi ■ Anm.: ISOSTAT

   Posischeckkonto: Manchen Nr. 1547 89-801

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   Patentansprüche

   Elektrischer Drucktastenschalter mit einem mindestens zwei Kontakte aufweisenden Sockel, einem den Sockel abdeckenden Deckel, einem Druckstück und einem mit diesem Druckstück verbundenen beweglichen Kontakt, der in eingedrückter Stellung zwischen den feststehenden Kontakten eine Brücke bildet und mit einer Rückstellfeder, die das Druckstück in Ruhestellung bewegt, bei welcher der bewegliche Kontakt von den feststehenden Kontakten getrennt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Deckel topfförmig ausgebildet und verschiebbar auf dem Sockel angeordnet ist und das Druckstück starr mit dem Deckel verbunden ist und mit diesem ein einstückiges Teil bildet.

   Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das den Deckel und das Druckstück bildende Teil einen axialen Führungsstift aufweist, im Sockel eine Bohrung vorgesehen ist zur Aufnahme und Führung des Endes dieses Stiftes, daß die Rückstellfeder eine Wendelfeder ist, die auf diesen Stift aufgesteckt 1st und daß der

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   bewegliche Kontakt aus einer Kontaktscheibe mit einer zentralen Bohrung besteht, die mit Spiel auf diesen Stift aufgesteckt ist.

   3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Sockel drei feststehende Kontakte trägt.

   4. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Kontakte gebildet werden durch zylindrische Drähte, deren innenseitige Enden an der Sockeloberseite hakenförmig umgebogen sind, wobei die außenseitigen Enden dieser Drähte, die durch den Sockel hindurchgeführt sind, als Anschlüsse des Schalters dienen.

   5. Schalter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß einer der beiden feststehenden Kontakte das Zwischenteil eines U-förmig geführten zylindrischen Drahtes ist, dessen beide Enden als Anschlüsse des Schalters dienen.

   6. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die zur Aufnahme und Führung des Stiftes dienende Bohrung eine im Sockel angeordnete Sackbohrung ist, deren Boden die Axialbewegung des Stiftes begrenzt und auf diese die EindrUcktiefe des Druckstücks bestimmt.

   7. Schalter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Stift eine

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   erste Schulter aufweist, gegen die die erste Windung der Feder anliegt und eine zweite Schulter besitzt, die die Lage der Kontaktscheiben axial begrenzt, wobei beide Schultern im Abstand zueinander angeordnet sind, wodurch sich die Kontaktscheibe in diesem Abstand frei bewegen kann.

   8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktscheibe aus einer dünnen Metallscheibe besteht, die beim Eindrücken des Druckstücks in KontaktberUhrung mit den feststehenden Kontakten sich durchbiegt und so eine Selbstreinigung bewirkt.

   9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke der Kontaktscheibe etwa 1/100 ihres Durchmessers beträgt.

   10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch 'gekennzeichnet , daß der Sockel und der Drucktastenschalter über Klinkenverbindungen miteinander verbunden sind.

   11. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß an der Unterseite des Sockels Zapfen zur Befestigung des Schalters an einer perforierten Hontageplatte vorgesehen sind, die «thermisch deformierbar sind.

   12. Schalter nach eine· der Anspruch· 1 bis 11,dadurch

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   gekennzeichnet , daß der Sockel und der Deckel im Schnitt kreisförmig ausgebildet sind und die Kreisform an einer Stelle abgeflacht ist, um ein Drehen des Deckels in Bezug auf den Sockel zu verhindern.

   13. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Sockel Nasen angeformt sind, die in Fenster am Deckel eingreifen.

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