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Drucktaster
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktaster mit in einem Tastergehäuse
oder auf einer Feiterplatte angeordneter plattenförmiger integrierter Schaltung,
z. B. in Form eines Hall-ICs, oder mit einem mechanischen Kontakts z. B. in Form
eines READ-Kontaktes, und einem relativ zu der Schaltung bzw. dem Kontakt gegen
die Kraft einer Rückstellfeder verschiebbaren Stößel, der zur Beeinflussung der
Schaltung bzw des Kontaktes einen Permanentmagneten trägt und mittels einer Taste
von außen betätigbar ist.
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Derartige Kontaktelemente sind bereits in einer großen Anzahl unterschiedlicher
Ausgestaltungen bekannt. Bei einem solchen als kontaktloser Einbautaster ausgebildeten
Taster wird durch Betätigen der Taste der Permanentmagnet in seiner Lage zum Hall-IC
verändert, so daß durch das Magnetfeld eine Hall-Spannung erzeugt wird, die in integrierter
Schaltungstechnik über elektronische Bauelemente an die Ausgänge geführt wird, Diese
Taster haben sich zwar bewahrt, beim-Betätigen der Taste
ist jedoch
nicht feststellbar, wann der Permanentmagnet in eine Lage gebracht ist, in der die
Hall-Spannung in der integrierten Schaltung entsteht. Bei mechanischen Drucktastern
zum Betätigen einer Kontaktbrücke ist es zwar des weiteren bekannt, diese zur sprunghaften
Kontaktgabe oder Kontakttrennung aus einer Blattfeder mit zwei Federarmen zu bilden,
die an einem als Kontaktglied ausgebildeten Ende fest miteinander verbunden und
deren andere Enden in dem Gehäuse arretiert bzw. an einem durch die Taste verschiebbaren
Druckstück gehalten sind. Bei Tastern der eingangs genannten Art sind derartige
Kontaktbrücken aber nicht verwendbar.
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Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, einen Drucktaster zu schaffen,
der einen Druckpunkt aufweist, so daß beim Betätigen der Taste exakt feststellbar
ist, wann durch den Permanentmagneten die integrierte Schaltung bzw. ein Kontakt
beeinflußt wird. Der dazu erforderliche Bauaufwand soll gering gehalten werden,
dennoch soll es möglich sein, die Lage des Druckpunktes und die Druckkraft, die
notwendig ist, diese zu überwinden, auf sehr einfache Weise einzustellen.
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Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Drucktaster der vorgenannten
Art dadurch erreicht, daß in dem Tastergehäuse eine in Zustellrichtung des Stößels
federnde Blatt feder eingesetzt ist, die sich an dem Tastergehäuse abstützt und
mit ihrem federnden Schenkel unmittelbar oder über ein Zwischenglied mit dem an
dem Stößel befestigten Permanentmagneten zusammenwirkt.
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Zweckmäßig ist es hierbei, die Blattfeder winkelförmig auszubilden
und mit dem abgewinkelten Schenkel an dem Tastergehäuse zu befestigen, wobei der
abgewinkelte Schenkel der Blattfeder in eine Ausnehmung des Tastergehäuses eingesetzt
und mittels
einer oder mehrerer Nasen mit diesem fest verbunden,
z. B.
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verrastet sein kann. Auf diese Weise ist eine Unterbringung auch in
klein bauenden Drucktastern ohne weiteres möglich.
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Vorteilhaft ist es aus baulichen Gründen auch, den Permanentmagneten
an einem hülsenartigen Ansatz des Stößels anzubringen und an dem federnden Schenkel
der Blattfeder einen Bolzen oder dgl. vorzusehen, der den hülsenartigen Ansatz durchgreift
und mit dem Permanentmagneten zusammenwirkt.
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Angebracht ist es ferner, zur Begrenzung des Verstellweges des Stößels
das Tastergehäuse mit Anschlagflächen zu versehen, an denen in der Endlage der Zustellbewegung
des Permanentmagneten die Tastenkappe und in der Endlage der Rückstellbewegung der
Stößel, z. B. mittels eines an diesem angeformten plattenförmigen Ansatzes, anliegen.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Drucktaster ist nicht nur sehr
einfach in der konstruktiven Ausgestaltung und damit auf wirtschaftliche Weise herstellbar,
sondern ein derartiger Taster weist einen Druckpunkt auf, so daß Fehlbeeinflussungen
der mit dem Permanentmagneten zusammenwirkenden integrierten Schaltung bzw. des
mechanischen Kontaktes weitgehend ausgeschlossen werden. Wird nämlich in das Tastergehäuse
eine Blattfeder eingesetzt, die mit ihrem federnden Schenkel mit dem Permanentmagneten
zusammenwirkt, so muß bei einer Betätigung die Kraft der Blattfeder mit überwunden
werden. Der Zustellbewegung der Taste wirkt somit die Kraft der Rückholfeder und
auch die Kraft der Blattfeder entgegen. Und da die Blattfeder nicht mit dem Permanentmagneten
fest verbunden ist, sondern durch dessen Magnetkraft an diesem gehalten wird, übersteigt
die Federkraft bei einer bestimmten Durchbiegung die Magnetkraft, so daß die Blattfeder
von dem Permanentmagneten
selbsttätig gelöst wird. Ab diesem Druckpunkt
wirkt auf die Taste nur noch die geringe, nahezu gleichbleibende Rückstellkraft
der Rückholfeder ein, so daß die Zustellbewegung des Permanentmagneten bis in die
Endlage nach Uberschreiten des Druckpunktes rasch erfolgt und die den erfindungsgemäß
ausgebildeten Drucktaster betätigende Person sehr einfach feststellen kann, in welchem
Zustellbereich sich dieser jeweils befindet. Fehlbetätigungen werden dadurch zuverlässig
vermieden.
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Die Lage des Druckpunktes sowie die dabei zu überwindende Kraft sind
leicht einstellbar und können dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechend gewählt
werden. Auch kann die auf die Taste auszuübende Anfangskraft hierbei ohne weiteres
größer gewählt werden, als die nach überschreiten des Druckpunktes aufzuwendende
Kraft. Aufgrund dieser Gegebenheiten ist der vorschlagsgemäße Drucktaster in vorteilhafter
Weise als Schreibtaste verwendbar.
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Weitere Einzelheiten des gemaß der Erfindung ausgebildeten Drucktasters
sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend im
einzelnen erläutert ist, zu entnehmen. Hierbei zeigen: Fig. 1 : den Drucktaster
in einem Längsschnitt, Fig. 2 : den Drucktaster nach Fig. 1 in einem Schnitt nach
der Linie II - II, Fig. 3 : die bei dem Drucktaster nach den Fig. 1 und 2 vorgesehene
mit dem Permanentmagneten zusammenwirkende Blattfeder in Ruhelage, Fig. 4 : die
Blattfeder nach Fig. 3 in Druckpunktlage,
Fig. 5 : die Blattfeder
nach Fig. b nach Lösen des Permanentmagneten und Fig. 6 : die auf den Drucktaster
nach den Fig. 1 und 2 auszuübende Betätigungskraft in einem Diagramm.
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Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte und jeweils mit 1 bezeichnete
Drucktaster ist auf einer Leiterplatte 2 angeordnet und besteht aus einem Tastergehäuse
11, einem in diesem entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 15 verschiebbar geführten
Stößel 13, der von außen mittels einer auf das Gehäuse 11 aufgesetzten Tastenkappe
12 betätigbar ist, sowie einem Permanentmagneten 34, durch den ein auf der Leiterplatte
2 angebrachtes Hall-IC 4 beeinflußbar ist. Mittels eines an dem Gehause 12 angeformten
Ansatzes 16, in den eine Fuhrung 17 für einen an dem Stößel 13 angebrachten Bolzen
14 eingearbeitet ist, ist das Gehäuse 11 in einer Ausnehmung 3 der Leiterplatte
2 eingesetzt. Der Bolzen 14 ist außerdem in einer Führung 205 des Tastergehäuses
11 gehalten.
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Der Stößel 3 1st mit einem plattenförmigen ansatz 18 versehen, der
zur Begrenzung der Rückstellbewegung einen Anschlag 23 aufweist, der mit einer Anschlagfläche
22 des Gehäuses 11 zusammenwirkt. Und an dem Tastergehäuse 11 ist durch einen Absatz
eine weitere Anschlagfläche 21 gebildet, auf der sich die Tastenkappe 12, die zur
Halterung des Stößels 13 auf ihrer Innenseite mit einem Führungsbund 20 ausgestattet
ist, bei der Zustellbewegung abstützt.
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Der mit dem Hall-IC 4 zusammenwirkende Permanentmagnet 34 ist an einem
weiteren hülsenartigen Ansatz 19 des Stößels 13 gehalten, so daß durch Betätigen
der Tastenkappe 12 der Permanentmagnet 34 in seiner Lage zu dem Ball 4 und somit
durch das Magnetfeld die Hall-Spanzung verändert werden kann.
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Um auf einfache Weise feststellen zu können, ob bei einem Niederdrücken
der Tastenkappe 12 der Permanentmagnet 34 bereits derart an das Hall-IC 4 angenähert
wurde, daß eine Hall-Spannung erzeugt wird, ist der Drucktaster 1 mit einem Druckpunkt
ausgestattet. Dies wird mittels einer winkelig ausgebildeten Blattfeder 31 bewerkstelligt,
die mit einem Schenkel 36 in einer Ausnehmung 24 des Tastergehäuses 11 eingesetzt
und mittels Rastnasen 33 mit diesem fest verbunden ist. Der andere federnde Schenkel
35 der Blattfeder 31 wirkt mit dem Permanentmagneten 34 zusammen. Dazu ist an dem
Federschenkel 35 ein Bolzen 32 angebracht, der den hülsenartigen Ansatz 19 des Stößels
13 durchgreift.
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Wird die Tastenkappe 12 niedergedrückt, so ist dabei zunächst die
Kraft der Rückstellfeder 15 und auch die Kraft der Blattfeder 31 zu überwinden,
da der Bolzen 32 an dem an dem Stößel 13 angebrachten Permanentmagnet 34 durch dessen
Magnetkraft festgehalten wird, Die Betätigutgskraft N1 steigt dabei, wie sich dies
aus dem Diagramm gemäß Fig. 6 entnehmen läßt, in dem die Federkräfte N über dem
Hub S der Tastenkappe 12 aufgetragen sind, bis zum Totpunkt t an. Die Magnetkraft
des Permanentmagneten 34 kann in diesem Betriebs zustand der Federkraft der Blattfeder
31 nicht mehr das Gleichgewicht halten, so daß der Bolzen 32 von dem Permanentmagneten
34 abreißt und die Blattfeder 31 in die Ausgangslage gemäß Fig. 3 zurUckfedert.
Bei der weiteren Zustellung des Permanentmagneten 34 ist somit nur noch die nahezu
gleichbleibende Kraft der Rückstellfeder 15 zu überwinden.
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Mittels des Permanentmagneten 34 wird somit nicht nur das Hall-IC
4 beeinflußt und geschaltet, sondern auch im Zusammenwirken mit der Blattfeder 31
ein Druckpunkt geschaffen, durch den der
eigentliche Schaltbereich
des Drucktasters 11 exakt festgelegt ist, so daß mit sehr geringem baulichem Aufwand
Fehlbetätigungen nahezu ausgeschlossen sind.