DE2730659C2 - Tastschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter mit einer rechteckigen nach oben quer gewölbten Schaltfeder, die fiber einer Grundplatte gelagert und fixiert ist, mit einem auf der Schaltfeder lose aufliegenden Betätigungsglied mit Ansatz, der bei Betätigung die Schaltfeder auf mindestens ein unterhalb der Schaltfeder angeordnetes Kontaktelement drückt

Stand der Technik

Ein Tastschalter der vorbeschriebenen Art ist durch die DE-OS 24 55 522 bekannt Bei der dort beschriebenen Ausführung besteht die Grundplatte aus einem leitenden Material. Die Schaltfeder ruht mit ihren vier Ecken in Haltern aus Isolationsmaterial, die in die Grundplatte eingelassen sind. Gleichzeitig liegt die Schaltfeder mit ihren Enden im höchsten Punkt der Wölbung auf Lagernocken auf, über die eine leitende Verbindung zur Grundplatte hergestellt wird. Als Gegenkontakt ist ein Kontaktelement vorgesehen, das auf einem Leiter befestigt ist, der sich quer zur Grundplatte erstreckt und gegenüber dieser isoliert angeordnet ist Das Kontaktelement ragt durch Ausnehmungen in der isolierenden Zwischenschicht und der Grundplatte in den Hubbereich der Schaltfeder. Die Betätigung der Schaltfeder erfolgt über einen runden Ansatz an der Unterseite eines Betätigungsgliedes, das in der Mitte der Schaltfeder aufliegt Beim Betätigen

to wird die Schaltfeder in der Mitte so weit eingedrückt, bis sie unter dem Betätigungsdruck in die Schaltstellung schnappt in der sie auf dem Kontaktelement aufliegt

Ein Tastensatz wird durch ein Aneinanderreihen mehrerer der vorbeschriebenen Tastschalter gebildet wobei eine allen Tastsdialtern gemeinsame Grundplatte verwendet wird.

Durch die Vielzahl der zu montierenden Teile ist der Tastschalter gemäß der DE-OS 24 55 522 sehr kostenintensiv. Das Zweileiterebenenprinzip ergibt zwangläufig eine relativ große Bauhöhe des Schalters. Die Halterung der Schaltfeder über ihre Ecken beeinträchtigt wegen der eingeschränkten Bewegungsfreiheit das Schaltverhalten der Schaltfeder. Über den im Mittelpunkt der Schaltfeder angreifenden Ansatz erfolgt eine Bedämpfung des Schaltvorganges. Tastensätze, die nach diesem Prinzip aufgebaut sind, bestehen im Grunde aus aneinandergereihten Einzelschaltern. Ihre Montage ist entsprechend arbeitsintensiv. Je nach gewünschtem Betätigungsdnjck sind unterschiedlich starke Schaltfedem bereitzuhalten.

Aufgabe und Lösung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Tastschalter zu schaffen, der einfach und robust ist
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.

Vorteile

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Schaltfeder durch die Halterung in der Mitte die volle Bewegungsfreiheit erhält daß durch die Verwendung einer Grundplatte aus Isolierstoff die Kontaktelemente fest in diese eingebettet werden können, daß durch die Nut im Ansatz des Betätigungsgliedes die auf die Schaltfeder einwirkenden Kräfte außerhalb der Mitte angreifen und dadurch ein unbedämpftes Umschnappen der Federmitte gewährleistet ist daß bei Verwendung des Tastschalters in einem Tastensatz für die in Längsrichtung aneinandergrenzenden Schalterbereiche eine einzige, gemeinsame Schaltfeder vorgesehen ist daß durch ein oder mehrlagige Ausführung der Schaltfeder der erforderliche Tsistendruck variierbar ist daß die Bauhöhe der Schalteranordnung sehr gering ist und eine hermetische Abdichtung gegeben ist

Beschreibung der Erfindung

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Tastschalter gemäß der Erfindung in Perspektivdarstellung bei abgenommenem Oberteil,
Fig.2a und 2b Schnittdarstellungen eines Tastschalters gemäß F i g. 1 im unbetätigten und betätigten Zustand,
Fig.3 die Perspektivdarstellung eines Tastsatzes

gemäß dem Tastschalter nach F i g. 1 bei abgenommenem Oberteil.

Die Perspektivdarstellung der Fig. 1 zeigt das Unterteil eines Tastschalters 1, wie er in den F i g. 2a und 2b im Schnitt dargestellt ist Es besteht aus einer Grundplatte 2, die entsprechend der Länge einer Schaltfeder 6 zwei gewölbte Flächen 3 hat Die Schaltfeder 6 besteht aus einem leitfähigen, federnden Material, z. B. einem gehärteten Kupfer-Berillium-Blech, das quer zur Längsrichtung gewölbt ist Die Wölbung der Flächen 3 ist der Wölbung der Schaltfeder 6 angepaßt An der höchsten Stelle sind die gewölbten Flächen mit Nasen 4 versehen. Diesen entsprechen Ausnehmungen 7 an den Enden der Schaltfeder 6, Ober die die Lage der Schaltfeder 6 fixiert wird. In der Mitte zwischen den beiden gewölbten Flächen 3 sind in die Grundplatte 2 quer zur Längsrichtung der Schaltfeder 6 zwei Kontaktelemente 5 fest eingebettet Beim Betätigen des Tastschalters 1 über ein Betätigungsglied 9 (F i g. 2a) wird an den Stellen und in Richtung der Pfeile A ein Druck ausgeübt, der bei einer vorbestimmten Stärke sin Durchschnappen der Schaltfedermitte nach unten in Anlage gegen die beiden Kontakte'.smenle S bewirkt (F i g. 2b). Dieser Schaltvorgang vollzieht sich deutlich hör- und fühlbar und zeigt der Bedienungsperson den erfolgten Schaltvorgang an. Durch die leitende Verbindung der beiden Kontaktelemente 5 über die Schaltfeder 6 kann ein Stromkreis geschlossen werden. Besieht die Forderung nach einem ZweifachschaUer, so ist im Auflagebereich der Schaltfeder 6 eine der gewölbten Flächen 3 mit einer Kontaktfläche, gemäß F i g. 3, Pos. 20, versehen, über die die Stromzufuhr erfolgt

Fig.2a und 2b zeigen in Schnittdarstellung den Tastschalter 1 im unbetätigten und betätigten Zustand 3s Das in F i g. 1 dargestellte Unterteil wird durch ein elastisches Formteil 8 abgedeckt Über einen Halterahmen U sind beide Teile hermetisch miteinander verbunden. Das Betätigungsgited 9 ist Bestandte.i des Formteils 8. Ausführungen dieser Art sind bekannt wie z. B. die DE-OS 25 31 841 zeigt Das Betätigungsglied 9 befindet sich in der Mitte des Formteils 8 direkt über den Schaltkontakten 5. An der Unterseite ist das Betätigungsglied 9 mit einem Ansatz 10 versehen, der in Längsrichtung der Schaltfeder 6 eine Nut 10a hat Mit den dadurch entstehenden seitlichen Stegen \0b liegt das Betätirrungsglicd 9 im unbetäujten Zustand lose seitlich der l^ngsmitte auf der Schaltfeder 6 auf. Durch Drücken des Betätigungsglieds 9 baut sich an den Auflagestellen der Stege iOb beiderseits der Schalt- so federmitte ein Druck aiA Die hierbei aufzuwendende Kraft die Schaltfeder 6 zum Umschalten zu bringen, ist etwas höh°r als bei einem Druck auf die Mitte der Feder. Dieses läßt sich durch etwas geringere Materialstärke der Schaltfeder 6 kompensieren. Die Maßnahme des doppelseitigen Drucks hat jedoch den Vorteil, daß die Druckdifferenz zwischen der Betätigungskraft und der Rückschaltkraft relativ groß ist so daß auch größere Druckschwankungen im betätigten Zustand ohne negative Auswirkungen bleiben. Weiterhin wird dadurch erreicht, daß der mechanisch/akustische und der elektrische Schaltvorgang fest gekoppelt sind. Ein versehentliches Abheben der Schaltfeder 6 von den Kontaktelementen 5 ohne mechanische Umschaltung ist ausgeschlossen.

Je nach Anwendungsfall können unterschiedliche Forderungen im Hinblick auf den Betätigungsdruck bestehen. Dieses Problem wird bei dem vorbeschriebenen Tastschalter dadurch gelöst, daß die Schaltfedermaterialstärke relativ dünn ist und je nach den Anforderungen die Schaltfeder 6 ein- oder mehrlagig ausgeführt wird. Zur besseren Kontaktgabe ist es üblich, die kontaktierenden Oberflächen zu vergüten, z. B. durch Vergolden. Bei mehrlagiger Ausführung der Schaltfeder ist dieses nur bei der kontaktgebenden Lage notwendig. Alle übrigen Lagen können unvergütet bleiben, da sie weniger eine elektrische als vielmehr eine mechanische Funktion haben.

Die Perspektivdarstellung der F i g. 3 zeigt das Unterteil eines Tastensatzes, der im Aufbau dem vorbeschriebenen Tastschalter 1 entspricht Der Tastensatz umfaßt drei Tastschalterbereiciit. Entsprechend ist auch das elastische Formteil des Oberteils ausgebildet das durch einen zweifach querverstrebten Halterahmen in drei Tastbereiche unterteilt ist Eine entsprechend lange Basisplatte 12 ist an den Enden mit gewölbten Flächen 13 versehen, die an der höchsten Steile Nasen 14 haben. Im gleichmäßigen Abstand zu den gewölbten Flächen 13 und untereinander sind zwei den Rächen 13 entsprechende innen liegende Flächen 19 vorgesehen. Auf den Rächen 13 und 19 ruht eine einteilige Schaltfeder 16, die an den Enden Ausnehmungen 17 hat in die die Nasen 14 greifen, wodurch die Schaltfeder 16 in der vorgesehenen Lage fixiert wird Die Schaltfeder 16 ist im Bereich der Rächen 19 beidseitig mit Einschnitten 18 versehen, die von den Längskanten her quer zur Längsrichtung der Schaltfeder 16 verlaufen. In der Mitte jedes Tastbereichs sind in der Grundplatte 12 zwei Kontaktelemente 15 fest eingebettet Für den Fall einer Verwendung des Tastensatzes mit jeweils zweifacher Schaltfunktion ist im Auflagebereich der Schaltfeder 16 eine der Rächen 19 mit einer Kontaktfläche 20 versehen. Die Zuleitung zu dieser Kontaktfläche ragt — wie bei den Schaltkontakten 15 — nach unten durch die Grundplatte 12, über die die Stromzufuhr erfolgt Insbesondere im Bereich der Kontaktfläche 20 ist das abdeckende Formteil so ausgebildet daß die Schaltfeder 16 in gutem Kontakt mit der Kontaktfläche 20 gehalten wird.

Die Maßnahme, die Schaltfedern der einzelnen Tastschalterbereiche zu einer einzigen Schaltfeder 16 zu vereinigen, hat sowohl fertigungstechnische Vorteile als auch den der Platzeinsparung. Dieses wird jedoch erst durch die vorgesehenen Einschnitte 18 möglich, durch die eine mechanische Entkoppelung der einzelnen Schaltfederabschnitte erreicht wird. Das bedeutet daß trotz der untereinander bestehenden Materialverbindung eine gegenseitige Beeinflussung benachbarter Schaltfederabschnitte nicht auftritt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Tastschalter mit einer rechteckigen nach oben quer gewölbten Schaltfeder, die Ober einer Grundplatte gelagert und fixiert ist, mit einem auf der Schaltfeder lose aufliegenden Betätigungsglied mit Ansatz, der bei Betätigung die Schaltfeder auf mindestens ein unterhalb der Schaltfeder angeordnetes Kontaktelement drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schmalseiten der Schaltfeder (6) jeweils auf einer gewölbten Fläche (3) mit gleicher Wölbung wie die Schaltfeder (6) aufliegen, daß zur Fixierung der Schaltfeder (6) Nasen (4) an den höchsten Stellen der gewölbten Rächen (3) vorgesehen sind, denen Ausnehmungen (7) in den Schmalseiten der Schaltfeder (6) entsprechen und daß der Ansatz (10) des Betätigungsgliedes (9) eine in Längsrichtung der Schaltfeder (6) verlaufende Nut (lOaJaufweist

2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte der Grundplatte (2) zwei Kontaktelemente (5) quer zur Längsrichtung der Schaltfeder (6) angeordnet sind.

3. Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (6) aus mehreren Lagen besteht, von denen die unterste Lage oberflächenvergütet ist

4. Tastschalter nach Anspruch ! oder 3, dadurch gekennzeichnet daß eine der gewölbten Flächen (3) im Auflagebereich der Schaltfeder (6) eine zur Stromzuführung dienende Kontaktfläche hat

5. Tasteiioatz, bestehend aus mehreren hintereinanderliegenden TaK ischalt· ,n nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Schaltfeder (16) vor ssehen ist, und daß diese Schaltfeder (16) in den Bereichen von innenliegenden gewölbten Rächen (19) quer zur Längsrichtung verlaufende Einschnitte (18) aufweist

6. Tastschalter oder Tastensatz nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet daß die Betätigungsglieder (9) Bestandteile eines elastischen Formteils (8) sind, daß das Formteil (8) das Oberteil des Tastschalters (1) oder des Tastensatzes bildet und mit der Grundplatte (2, 12) über einen Halterahmen (11) hermetisch verbunden ist