DE2743360C2 - Tastschalter zur Herstellung bzw. Unterbrechung einer elektrischen Verbindung - Google Patents

Description

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tastschalter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß er durch Teile der Frontplatte, welche das Schalterinnere gegen Verschmutzung schützen, mit geringer Betätigungskraft exakt zu schalten ist Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die nach oben gewölbte Betätiszmgsmembran selbst bei stärksten Schüttelbeanspruchungen keine Fehlschaltung auslöst daß sie in der aus Isolierstoff bestehenden Frontplatte integriert und mechanisch sowie elektrisch verschleißfrei ist Trotz des robusten Schalteraufbaues und der dadurch erreichten vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten ist der Tastschalter wegen der geringen Masse der Betätigungsmembran mit entsprechend kleiner Kraft durch ein kurzes Antippen schnell und exakt zu betätigen. Durch die Dicke und die Wahl des Werkstoffs sowie durch die Form der Wölbung der Betätigungsmembran kann die Betätigungskraft für den jeweiligen Verwendungszweck vorbestinirnt werden.

Vorteile ergeben sich auch, wenn der unter c*äm Ansatz der Betätigungsmembran befindliche Schaltkontakt nach oben gewölbt ist und zusammen mit der Betatigungsmembran bei Betätigung nach unten durchschnappt

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt F i g. 1 einen Tastschalter der beschriebenen Art,

F i g. 2 den gleichen Tastschalter in der Draufsicht,

Fig.3 einen Lenkstockschalter für Kraftfahrzeuge mit mehreren nebeneinander angeordneten, im Gehäuseteil integrierten Betätigungsmembranen im Querschnitt und

F i g. 4 die vergrößerte Darstellung der Einzelteile des Lenkstockschalters im Schnitt nach der Linie IV-IV aus Fig. 3.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Tastschalter dient beispielsweise zur Verwendung als Warr.blinkschalter in Kraftfahrzeugen. An der Frontseite des Tastschalters 10 ist eine Betätigungsmembran 11 angeordnet die in das als Frontplatte 12 ausgebildete Gehäuseteil integriert ist Im Schaltergehäuse 13 befinden sich zwei Schaltkontakte 14 und 15, von denen der obere Schaltkontakt 14 aus einer metallischen Federplatte 16 freigestanzt der so gebildete Federstefe 26 hochgewölbt und in seiner Mitte mit einem Kontaktniet 17 versehen ist Die Federplatte 16 ist mit einem an der Rückseite des Schaltergehäuses 13 eingesetzten Kontaktstift 18 vernietet Der Gegenkontalct 15 befindet sich an dem in das Gehäuse ragende Ende eines zweiten Kontaktstiftes 19 auf der Rückseite des Schaltergehäuses. Die Betätigungsmembran 11 bildet einen nach oben gewölbten dünnen Bereich der dickwandigeren Frontplatte IZ In seinem Zentrum ist sie mit einer in das Schalterinnere ragenden Ansatz 20 versehen, unter dessen Ende sich der elastisch nachgiebige Schaltkontakt 14 befindet, der zur Auslösung eines Schaltvorganges mit seinem festen Gegenkontakt 15 zusammenwirkt Dabei ragt der Kontaktniet 17 mit seinem durch den Federsteg des Schaltkontaktes 14 hindurchragenden freien Ende in die öffnung des rohrförmigen Ansatzes 20. Dadurch wird verhindert daß der Ansatz 20 bei einer seitlichen Betätigung der Membran 11 zur Seite gedrückt wird.

Die Betätigungsmembran 11 liegt in einer Vertiefung der Frontplatte 12, die mit ihrem versteiften Rand den Auflagebund 13a des Schihergehäuses 13 umschließt.

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65 Dadurch kann nahezu die ganze Breite des Tastschalters als Betätigungsmembran genutzt werden. Durch die Wölbung der Betätigungsmembran Ii ist diese se vorgespannt, daß sie bei Betätigung gleichzeitig mit dem Federsteg des Schaltkontaktes 14 nach unten durchschnappt und auf diese Weise während der Betätigung eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 14 und 15 herstellt Der Ansatz 20 dient dabei zur unmittelbaren Übertragung der Betätigungskraft auf den Schaltkontakt 14. Zwei, an den Kontaktstiften 18 und 19 angenietete, nicht erkennbare Kontaktschienen ermöglichen die Kontaktierung der Einbaufassung 21 einer Glassockellampe 22 im Schaltergehäuse 13. Die Einbaufassung 21 wird bei der Montage in eine achtekkige Aussparung 23 am Boden des Schaltergehäuses 13 eingeführt und um 90° verdreht Die Symbolbeleuchtung des Tastschalters 10 wird ermöglicht durch eine durchscheinende Symbolplatte 24, die ^;n einer entsprechenden Öffnung der Frontplatte 12 oberhalb der Betätigungsmembran 11 eingerastet ist Mit zwei seitlichen Spreizstegen 25 läßt sich der Tastschalter 10 in eine entsprechende Öffnung am nicht dargestellten Armaturenbrett eines Kraftfahrzeuges einsetzen.

Ein solcher Schalter läßt sich aber ebenfalls ohne zusätzliche Anpassungsmaßnahmen an Maschinen, Schaltanlagen oder anderen Aufbauten von Industrieeinrichtungen anbringen. In gleicher Weise können auch mehrere einzelne Tastschalter nebeneinander angeordnet werden bzw. es können mehrere Betätigungsmembranen in einer gemeinsamen, in sich geschlossenen Frontplatte nebeneinander angeordnet sein, wo sie jeweils mit, ihnen zugeordneten Schaltkontakten zusammenwirken.

In F i g. 3 und 4 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Lenkstockschalter 30 für ein Kraftfahrzeug dargestellt, bei dem der Tastsphalter 31 am freien Ende eines gebogenen Rohres 32 befestigt ist Das Rohr 32 nimmt mehrere Anschlußleitungen 33 auf, die vom Tastschalter 31 zu einer nicht erkennbaren Elektronik im Kraftfahrzeug führen.

Das Schaltergehäuse besieht hier aus einem oberen Gehäuseteil 34 und einem unteren Gehäuseteil 35, die — wie F i g. 4 zeigt — beide schalenförmig ausgebildet sind. Das obere Gehäuseteil 34 ist mit mehreren, nebeneinander angeordneten Betätigungsmembranen 36 versehen, die jeweils in einer Vertiefung des üehäuseieiles 34 liegen. Aus F i g. 4 ist erkennbar, daß die Betätigungsmembranen 36 aus einem nach oben gewölbten dünneren Bereich des dickwandigeren Gehäuseteiles 34 bestehen, der in seinem Zentrum einen in das Schalterinnere ragenden Ansatz 37 aufweist, unter dessen Ende sich ein elastisch nachgiebiger Schaltkontakt 38 befindet, der zur Auslösung eines Schaltvorganges mit einen festen Gegenkontakt 39 zusammenwirkt. Die den Betätigungsmembranen 36 zugeordneten, ebenfalls nebeneinander angeordneten Schalt.Uontakte 38 sind aus einer metallischen Federplatte 40 seitlich freigestanzt, der so gebildete, in F i g. 4 erkennbare Federsteg 41 ist jeweils hochgewölbt und in seiner Mitte mit einen Kontaktniet 42 versehen. Mit angebogenen Haken 43 ist die Federplatte 40 an entsprechende Aussparungen einer Leiterplatte 44 befestigt, in der sich die Gegenkontakte 39 bef-nden. Die Gegenkontakte 39 sind an der Rückseite der Leiterplatte 44 mit jeweils ihnen zugeordnete, nicht erkennbare Leiterbahnen kontaktiert. Die Leiterbahnen'führen zu den Anschlüssen der Anschlußleitungen 33 am rechten Ende der Leiterplatte 44. Eine der Anschlußleitungen 33 ist dabei mit der Federplatte 40 kontaktiert.

Die Leiterplatte 44 liegt im unteren Gehäuseteil 35 auf seitlich angeformte Stützrippen 45 auf und sie wird zusammen mit der Federplatte 40 durch weitere, im oberen Gehäuseteil seitlich angeformte Stützrippen 46 zwischen den beiden Gehäuseteilen 34 und 35 festgeklemmt, indem beide Gehäuseteile zusammgengedrückt werden und dabei am oberen Gehäuseteil 34 angeformte Rastzungen 47 in entsprechende Aussparungen 48 am unteren Gehäuseteil 35 einrasten.

Beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 34 und 35 wird jeder Kontaktniet 42 mit seinem durch den Federsteg 41 hindurchragenden freien Ende in die untere Öffnung des rohrförmigen Ansatzes 37 der ihm zugeordneten Betätigungsmembran 36 eingeführt. Auf diese Weise ist jeder Schaltkontakt in das Ende eines Ansatzes 37 der zugeordneten Betätigungsmembran 36 aufgenommen, so daß die Betätigungsmembranen 36 über den Ansatz 37 unmittelbar auf die nebeneinander angeordneten Schaltkontakte 38 einwirken, ohne bei Betätigung seitlich abrutschen zu können. Die Gehäuseteile 34 und 35 bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die Betätigungsmembran 36 ist dabei so gewählt, daß die durch ihre Wölbung verursachte Spannung bei Betätigung einen weiteren Schnappeffekt erzielt, der den Schnappeffekt am Federsteg 41 des Schaltkontaktes 38 unterstützt, wobei der Schaltzeitpunkt durch das Umschnappen des Federsteges 41 mit dem Schaltkontakt 38 definiert wird.

Am linken Ende des Tastschalters 31 ist ein axial verschiebbarer Druckknopf 49 angeordnet, der über seinen zentralen, nach innen ragenden rohrförmigen Ansatz 50 auf einen weheren Schaltkontakt 38a einzuwirken vermag, der an dem umgebogenen Ende 40a der Federplatte 40 freigestanzt ist Mit dem Tastschalter 31 werden beim Eindrücken der Betätigungsmembranen 36 bzw. des Druckknopfes 49 Steuerstromkreise geschlossen, die über die Anschiußleitungen 33 zu einer elektronischen Steuereinrichtung führen und über die die elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeuges ein- bzw. ausgeschaltet werden können.

Durch eine entsprechend ausgebildete elektronische Schaltung läßt sich beispielsweise der Druckknopf 49 zur Betätigung ein« Signalhorns derart verwenden, daß das Signalhorn nur während der Betätigung des Druckknopfes 49 eingeschaltet wird. Sind dagegen die An- Schlußleitungen an FF-Bausteinen angeschlossen, so bleibt der jeweils gewählte Schaltzustand auch nach Betätigung des Tastschalters bestehen und wird erst nach erneuter Betätigung gelöscht

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Hiemi 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

1 2 Die Erfindung geht aus von einem Tastschalter nach Patentansprüche: dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Tastschalter sind bereits bekannt (US-PS

1. Tastschalter zur Hersteilung bzw. Unterbre- 36 84 842); dort sind die einzelnen Betätigungstasten aus chung einer elektrischen Verbindung mit mindestens 5 einem oberen Gehäuseteil herausgeformt, in dem sie einer auf der Frontseite des Schalters angeordneten zylinderförmig aus der Ebene des Gehäuseteiles hervor-Betätigungstaste und mindestens zwei darunter im- stehen. Die Betätigungstasten sind dabei oben durch geordneten Schaltkontakten, wobei die Betätigungs- eine elastische Wandung abgeschlossen, die auf der Intaste aus einem nach oben hochstehenden Bereich nenseite mit einem zylindrischen Zapfen versehen sind, eines Gehäuseteiles besteht, der in seinem Zentrum io Bei Betätigung der Tasten wirkt der Zapfen jeweils mit einen in das Schaltinnere ragenden Ansatz aufweist einem Schnappkontakt zusammen. Um ein exaktes unter dessen' Ende sich ein elastisch nachgiebiger Schalten der Schnappkontakte und einen ausreichenden Schaltkontakt befindet, der zur Auslösung eines Kontaktdruck beim Schalten zu gewährleisten, was ins-Schaltvorganges mit einem festen Gegenkontakt zu- besondere bei rauhen Betriebsbedingungen, beispielssammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, 15 weise bei industriellem Einsatz oder in Kraftfahrzeugen daß die Betätigungstaste als nach oben gewölbte erwünscht ist, müssen dort die Schnappkontakte relativ Betätigungsmembran (11,36) ausgebildet ist, deren formstabil ausgebildet sein. Demzufolge wird zum Wandung dünner als der angrenzende Bereich des Schalten dieser Kontakte auch eine entsprechend große Gehäuseteiles (12,34) ist und der durch seine Elastj- Betätigungskraft benötigt, was wiederum einer schnelzität bei Betätigung nach unten durchschnappt 20 len Betätigung solcher Tastschalter entgegenwirkt

2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Aus der DE-OS 26 23 229 ist ein Tastschalter mit eizeichnet, daß die Üetätigungsmembran (11, 36) in ner folienartigen Tastmembran bekannt, die im Ruhezueiner Vertiefung des Gehäuseteiles (12,34) liegt stand von darunter angeordneten Elektrodenpaaren auf

3. Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Abstand gehalten wird. Die Abstandelemente bilden dagekennzeichnet, daß der unter dem Ansatz (20,37) 25 bei besondere Teile, die entweder an der Tastmembran der Betätigungsmembran (11,36) befindliche Schalt- oder an der darunter angeordneten Kontaktplatte angekontakt (14, 38) eine Wölbung nach oben aufweist, ordnet sein müssen. Außerdem ist auf der Rückseite der die zusammen mit der Betätigungsmembran bei Be- Tastmembran eine elektrische leitende Schicht anzutätigung nach unten durchschnappt bringen, damit bei Betätigung die unter der Membran

4. Tastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekenn- 30 befindlichen Elektrodenpaare durch die elektrisch Ieizeichnet, daß der Schaltkontakt (14, 38) aus einer tende Schicht miteinander verbunden werden. Derartimetallische«. Federplatte (16,40) freigestanzt der so ge Schalter haben den Nachteil, daß die im Ruhezustand gebildete Federsteg (26,41) hochgewölbt und in sei- ebene Tastmembran bei jeder Betätigung nach unten ner Mitte mit einem Kontaktniet (17, 42) versehen durchgewölbt und gereckt werden muß, so daß sie im ist 35 Laufe der Zeit nicht mehr ganz in ihre Ausgangslage

5. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zurückgeht Die Anbringung eines derartigen Schalters dadurch gekennzeichnet daß der Ansatz (20,37) zur an Maschinen und anderen Geräten, bei denen wie z. B. Aufnahme des Schaltkontaktes (14, 38) an seinem in Kraftfahrzeugen starke Schüttelbeanspruchungen Ende rohrförmig ist auftreten, würde bei ungenügend gespannter Tastmem-

6. Tastschalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch 40 bran zu Fehlschaltungen führen. Außerdem wird die gekennzeichnet, daß der Kontaktniet (17, 42) mit elektrische Schicht an der Rückseite der Tastmembran seinem durch den Federsteg (26,41) hindurchragen- bei Betätigung ebenfalls gereckt und dadurch neben der den freien Ende in die Öffnung des rohrförmigen elektrischen Beanspruchung auch noch mechanisch auf Ansatzes (20,37) hineinragt Zug beansprucht Da der Kontaktdruck durch den

7. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 45 Druck des Fingers, der ihn betätigt, bestimmt wird und dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (12, folglich sehr unterschiedlich sein kann, ergibt sich als 34) mit der Betätigungsmembran (11, 36) an einem weiterer Nachteil, daß diese Kontaktschicht bei zu anderen, die Schaltkontakte (14,15 bzw. 38,39) tra- schwacher Betätigung durch Funkenbildung oder bei zu genden Gehäuseteil (13,35) verrastbar ist starken Betätigung durch die Kontur der darunter ange-

8. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, S) ordneten Schaltelektroden beschädigt wird.

dadurch gekennzeichnet daß das Gehäuseteil (34) Aus dem DE-GM 72 47 174 ist auch bereits ein Tast-

mehrere Betätigungsmembranen (36) aufweist, die schalter bekannt, bei dem eine kartenförmig aufge-

nebeneinander angeordnet jeweils mit ihnen züge- wölbte, elektrisch leitende Tastmembran mit einer

ordneten Schaltkontakten (38) zusammenwirken. scharfen Randbiegung auf einer ersten, ringförmigen

9. Tastschalter nach Anspruch 8, dadurch gekenn- 55 Kontaktfläche aufliegt welche ihrerseits mit einer entzeichnet daß eine Leiterplatte (44) mit feststehen- sprechenden Isolierschicht auf einer unteren zweiten den Gegenkontakten (39) und einer auf ihr aufiie- Kontaktplatte angeordnet ist Die Tastmembran genden Federplatte (40) mit freigestanzten, jeweils schnappt bei Betätigung nach unten durch und legt sich über einen Gegenkontakt (39) ragenden Schaltkon- mit ihrem mittleren Bereich auf die zweite Kontaktplattakt (38) zwischen den zwei Gehäuseteilen (34, 35) 60 te zur Herstellung der elektrischen Verbindung auf. eingespannt ist Dort muß die Tastmembran an der oberen, ringförmi-

10. Tastschalter nach Anspruch 9, dadurch ge- gen Kontaktfläche elektrisch leitend fixiert werden, was kennzeichnet, daß er als Teil eines Lenkstockschal- zusätzliche Befestigungsmittel erfordert Außerdem ist ters (30) am freien Ende eines Rohres (32) befestigt die Tastmembran mit einer Isolierschicht zu versehen, ist, in dem sich die Anschlußleitungen (33) befinden, 65 um Fehlschaltungen zu vermeiden oder vm die den die zu der die Gegenkontakte (39) tragenden Leiter- Schalter betätigende Person gegen Berührungsspanplatte (44) und zu der Federplatte (40) führen. nungen hinreichend zu schützen, die an der Tastmem-

bran auftreten können.