DE3032557A1 - Gummielastisches tastkontaktelement - Google Patents

Description

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Gummielastisches Tastkontaktelement

Die Erfindung betrifft ein doppelkuppelförmiges, gummielastisches Tastkontaktelement, das innen in Höhe der Verbindungsstelle der beiden ineinander übergehenden Kuppeln mit einem leitfähigen, elastischen Kontaktstück versehen ist, das im betätigten Zustand des Tastkontaktelementes auf Leiterbahnen einer als Auflage für das Tastkontaktelement dienenden Leiterplatte aufliegt.

Stand der Technik

Ein Tastkontaktelement der vorbeschriebenen Art ist als Erzeugnis der Firma Shinetsu Polymer Co. Ltd., Tokio/Japan auf dem Markt erhältlich. Bei diesem Erzeugnis ist das Kontaktstück als Ring ausgebildet. Wird auf die obere Kuppel Druck ausgeübt, so verformt sich zuerst die größere untere Kuppel des Kontaktelementes. Nach einem bestimmten Teilhub knickt diese ein. Dadurch kommt der Kontaktring zur Auflage auf unterhalb des Kontaktelementes angeordnete Leiterbahnen. Die Auflagekraft wird dabei durch die Materialspannung der oberen Kuppel bestimmt. Diese kann nicht größer sein als die für den jeweiligen Tastentyp zulässige maximale Betätigungskraft. Bei alphanumerischen Tastaturen liegt diese zwischen 5og und 1oog. Um eine sichere Kontaktgabe zu gewährleisten, ist eine kostspielige Oberflächenvergütung der Kontakte erforderlich.

Die obere Kuppel ermöglicht einen gewissen Überhub, der zur Kontaktzeitverlängerung erforderlich ist. Es muß jedoch verhindert werden, daß die obere Kuppel ebenfalls einknickt.

2o. August 198o - / -

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INSPECTED

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Dieses läßt sich durch eine Hubbegrenzung des das Tastkontaktelement betätigenden Tastenstößels erreichen. Der Kontaktdruck verringert sich nämlich um die Summe der in Gegenrichtung zur Betätigungskraft wirkenden Rückstellkräfte der eingedrückten Kuppeln. Weiterhin verringert die zusätzliche Walkarbeit die Lebensdauer des Kontaktelementes erheblich.

Aufgabe und Lösung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Funktion eines doppelkuppelförmigen Tastkontaktelementes zu verbessern und zu optimieren.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes auf.

Vorteile

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine Kontaktelementbetätigung im Kraftschluß zwischen Tastenstößel und Leiterbahn endet, der einen erheblieh höheren Kontaktdruck ermöglicht als bisher. Hierdurch kann sich die beim Bedienen von alphanumerischen Tastaturen im Durchschnitt auftretende Endanschlagskraft von 3oo g voll als Kontaktdruck auswirken. Dadurch kann auf eine kostspielige Oberflächenvergütung der Kontakte verzichtet werden. Weiterhin erübrigen sich durch den Kraftschluß innerhalb des Tastenelementes spezielle Maßnahmen zur Hubbegrenzung des Tastenstößels.

Beschreibung der Erfindung

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

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Es zeigt:

Figur 1 die vergrößerte Darstellung eines doppelkuppelförmigen Tastkontaktelementes gemäß der Erfindung im Schnitt.

Figur 2 das Tastkontaktelement nach Figur 1, etwa halb gedrückt.

Figur 3 das Tastkontaktelement nach Figur 1, ganz gedrückt.

Die Figur 1 zeigt vergrößert im Schnitt ein doppelkuppelförmiges Tastkontaktelement 3 mit einem Stößel 4 und einer Leiterplatte 1. Das Tastkontaktelement 3 besteht aus gummielastischem Material z.B. Silikonkautschuk. Der Tastelementkörper wird durch eine obere Kuppel 5 und eine untere Kuppel 6 gebildet, die ineinander übergehen. Die untere Kuppel 6 hat unten einen Rand 7, mit dem das Tastkontaktelement 3 auf der Leiterplatte 1 mit Leiterbahnen 2 aufliegt. Die obere Kuppel 5 endet oben in einer Planfläche auf der der Tastenstößel 4 lose oder leicht gefedert aufliegt, letzteres nur, um d:".e Auflage zu sichern. Die obere Kuppel 5 hat innen einen zentrisch angeordneten elastischen Ansatz 8, dessen Unterseite 8a ballig ist. Am übergang zwischen der oberen und der unteren Kuppel ist innen eine Ringlippe 9 vorhanden. In diese Ringlippe 9 ist ein massives Kontaktplättchen 1o aus elektrisch leitfähigem Silikonkautschuk oder dergleichen eingesetzt und durch Vulkanisieren mit dem Tastelementkörper fest verbunden. Das Kontaktplättchen 1o hat außen mindestens einen Luftkanal 11, durch den die Innenräume 12 und 13 der oberen und unteren Kuppel miteinander in Verbindung stehen. Die Unterseite 1oa des Kontaktplättchens 1o ist ebenfalls ballig. Zum Luftausgleich hat der Rand 7 einen Luftschlitz 14, der nach aussen mündet.

HMSPcCTED

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Wird gemäß Figur 2 durch eine Betätigung des Tastenstößels 4 in Pfeilrichtung Druck auf das Tastkontaktelement 3 ausgeübt, so knickt nach einem gewissen Hub die untere Kuppel 6 in der dargestellten Weise ein. Der dabei auftretende negative Kraftsprung wird als Rückmeldung der Betätigung empfunden. Das Kontaktplättchen 10 kommt dabei zur Anlage auf den Leiterbahnen 2, die es elektrisch miteinander verbindet. Der dabei herrschende Kontaktdruck ist jedoch begrenzt durch die sich aus der Materialspannung in der oberen Kuppel 5 ergebende Elastizität abzüglich der Rückstellkraft aus der eingeknickten unteren Kuppel 6. Nach der erfolgten Kontaktgabe ist ein Überhub erforderlich, der durch ein anschließendes Nachgeben der oberen Kuppel 5 erzielt wird.

Figur 3 zeigt die Endphase der Tastelementbetätigung, in der ein Kraftschluß zwischen dem Tastenstößel 4 und den Leiterbahnen 2 der Leiterplatte 1 über den Ansatz 8 und das Kontaktplättchen 1o besteht. Dadurch wirkt nahezu die gesamte Kraft, mit der der Tastenstößel 4 betätigt wird, auf die kontaktgebenden Teile. Durch die balligen Unterseiten des Ansatzes 8 und des Kontaktplättchens1o wird ein elastischer Übergang zur Anschlaglage erreicht. Durch Letztere erübrigen sich auch spezielle hubbegrenzende Maßnahmen.

Wird der Tastenstößel 4 losgelassen, so kehrt das Tastkontaktelement 3 selbsttätig aufgrund der erwähnten Rückstellkräfte in den deformierten Kuppeln 5 und 6 in die in Figur 1 gezeigte Ausgangslage zurück. Es bedarf daher keiner besonderen Rückstellmittel für den Tastenstößel 4.

Bei einer Zusammenfassung von mehreren Tastkontaktelementen 3 zu einer mattenartigen Einheit stehen die einzelnen Tastkontaktelemente 3 über ihren Rand 7 miteinander in Verbin dung.

1 Blatt Zeichnungen

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Leerseite

Claims (3)

STANDARD ELEKTRIK LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT STUTTGART R. Deeg - 2o Patentansprüche

1. \ Doppelkuppelförmiges, gummielastisches Tastkontaktelement, das innen in Höhe der Verbindungsstelle der beiden ineinander übergehenden Kuppeln mit einem leitfähigen, elastischen Kontaktstück versehen ist, das im betätigten Zustand des Tastkontaktelementes auf Leiterbahnen einer als Auflage für das Tastkontaktelement dienenden Leiterplatte aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Kuppel (5) innen einen zentrisch angeordneten elastischen Ansatz (8) hat und daß das Kontaktstück mit einer Auflagefläche für den Ansatz (8) versehen ist.

2. Tastkontaktelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück ein massives Kontaktplättchen (1o) ist, das mit mindestens einem die beiden Kuppelinnenräume (12, 13) verbindenden Luftkanal (11) versehen ist.

3. Tastkontaktelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (8a, 1oa) des Ansatzes (8) und des Kontaktplättchens (1o) ballig ist.

2o. August 198o ,

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ORIGINAL INSPECTED