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Druckknopfschalter
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(Priorität der japanischen Anmeldungen Nr. 16192/81 vom 7. Feburar
1981 und Nr. 16193/81 vom 7. Februar 1981) Die Erfindung betrifft einen Druckknopfschalter,
dessen Gehäuse eine Mehrzahl von Anschlußleitern aufweist, die je eine nach außen
abgehende Kontaktfahne und je ein im Gehäuse vorhandenes, durch einen beweglichen
Kontakt betätigtes Kontaktteil aufweisen.
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Kleine Abmessungen aufweisende Druckknopfschalter sind bekannt und
werden in verschiedenen elektronischen Bauteilen und Vorrichtungen verwendet. Es
besteht jedoch ein ständiges Erfordernis, je nach Art and je nach Abmessungen des
elektronischen Gerätes, die Abmessungen für den Druckknopfschalter weiter zu verringern.
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Ferner verlangt der Handel Druckknopfschalter mit einer Vielzahl von
Kontaktfunktionen, da ein Trend besteht, die Steuerkreise für elektronische Bauteile
leistungsfähiger aber auch komplizierter auszuführen. Damit besteht an sich ein
Widerspruch zwischen den Forderungen, die Abmessungen herabzusetzen, aber gleichzeitig
die Anzahl von Kontaktfunktionen zu erhöhen. Deshalb war es bisher nicht möglich,
ein Bedürfnis der Abnehmer zu befriedigen und Druckknopfschalter zu liefern, um
diese beiden Forderungen hinreichend zu erfüllen. Es muß berücksichtigt werden,
daß ein Druckknopfschalter mit einer mehrfachen elektrischen Kontaktgabe schon an
sich eine komplizierte Ausbildung hat und schwierig zu montieren ist. Andererseits
ist es auch nicht einfach, bei einem Druckknopfschalter mit Mehrfach-Kontaktgabe
diesenbetriebsfest und sanft auszuführen. Ferner, um so kleiner die Abmessungen
des Schalters werden, um so größer ist seine Neigung,zwischen åen nach außen abgehenden
Anschlußleitern und dem Schaltergehäuse, wie die Erfahrung es zeigt, einen kleinen
Spalt zu bilden. Wenn man deshalb den Druckknopfschalter an die Schaltplatte anlötet
oder aufdruckt, kommt das Flußmittel über diesen kleinen Spalt auf Grund der Kapillarwirkung
in das Schalter gehäuse hinein, mit
der Folge, daß die Kontaktteile
sehr nachteilig beeinflußt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Druckknopfschalter
mit Mehrfach-Kontaktgabe kleiner Abmessungen hoher Betriebsfestigkeit und sanfter
Betätigung so zu schaffen, daß während des Lötarbeitsschrittes ein Eindringen von
Flußmitteln in das Sehaltergehäuse verhindert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Kennzeichens
im Patentanspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert: Es zeigen Fig.1 eine auseinandergezogene
perspektivische Ansicht des Schalters.
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Fig.2 eine Seitenansicht des in Fig.1 gezeigten Gegenstandes.
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Fig.3 eine Seitenansicht auf den Block mit den Anschlußleitern.
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Fig.4 eine Seitenansicht des Schalters, wobei die innere Ausbildung
des Blockes für die Anschlußleiter veranschaulicht wird und Fig.5 eine vereinfachte
Darstellung der Rasteinrichtung.
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In Fig.1 ist ein Gehäuse 1 dargestellt, daß aus Kunststoff besteht
und etwa kastenförmig ausgebildet ist. Gehäuse 1 hat eine zentrale Öffnung lb, die
an ihrer oberen Fläche etwa im Bereich der Scheibe la sich oben befindet. Es wird
eine Kammer lc nahe der zentralen Öffnung Ib gebildet, während das Gehäuse 1 aus
Kunststoff hergestellt wird, werden die Blöcke 2,2 mit den Anschlußleitern an beiden
Seiten von der Kammer Ic einstückig in
das Gehäuse 1 eingebettet.
Es ist eine Führungsnut 1e in der Öffnung Ib vorhanden, um einen später bezeichneten
Schieber zu führen. Es sind Rastnasen 1f vorhanden, um einen Deckel des Gehäuses
zu halten.
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Wie aus Fig.2 erkennbar, ist ein Federhalter 1g am Boden der Öffnung
Ib ausgebildet. Es sind Taschen la, die als Abstandsräume dienen, an den vier Ecken
des Gehäuses 1 vorhanden und erstrecken sich vom Gehäuse abwärts.
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Fig.3 zeigt einen der Blöcke mit den Anschlußleitern, einstückig im
Gehäuse 1 eingebettet. Block 2 hat ein Blockgehäuse 2a, in welches drei Kontaktstücke
2b eingebettet sind. Ein Kontaktstück 2b ist in Form eines umgekehrten L sowie aus
Metallblech ausgeformt. Ein Kontaktteil 2c ist an einem Ende des Kontaktstückes
2b ausgeformt, während das andere Ende mit einem Anschlußleiter 2d versehen, oder
aus dieser Leiter selbst ausgebildet ist. Es sind Stufen 2e an beiden Seiten des
Blockgehäuses 2a ausgebildet. Wie bereits vorstehend angegeben, sind die beiden
Blöcke 2 für die Anschlußleiter im Schaltergehäuse 1, vgl.Fig.3, eingebettet.
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Ein aus Kunststoff bestehender Schieber 3 ist in seinem oberen Bereich
mit einem Druckknopfhalter 3a versehen, mit dem ein Druckknopf verbunden wird. Es
sind Kontakthalter 3b vorhanden um bewegliche Kontaktstücke, die vorzugsweise Segmentform
haben5 aufzunehmen; die Kontakthalter 3b sind an beiden unteren Seitenteilen des
Schiebers 3 ausgebildet. Eine Nut 3c in Form eines Herznockens, einzeln an sich
bekannt, ist in der Mitte des Schiebers 3 vorhanden und steuert die Verstellbewegung
des Schiebers 3.
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Wie am besten aus Fig.2 erkennbar, ist ein vertikal verlaufendes Loch
3d vorhanden, um eine Rückstellfeder aufzunehmen, die am Boden des Schiebers 3 vorhanden
ist.
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Ein Deckel 4 für das Gehäuse 1 besteht aus Kunststoff und hat ein
Paar von gegenüberliegenden Wänden 4a, 4a, in welchen Längsschlitze 4b, 4b ausgebildet
sind, um die Rastnasen lf, If des Gehäuses 1 aufzunehmen. Der Deckel 4 hat eine
obere Wand 4n, die eine Ausnehmung 4d abgrenzt, in die der Druckknopfhalter 3a des
Schiebers 3 vorsteht. Weiter ist ein Loch 4f in der Stirnwand
4e
vorhanden. Dem Deckel 4 fehlt ein Wandteil gegenüber der Stirnwand. Ferner ist keine
Bodenwand vorhanden. Im rückwärtigen Bereich der oberen Wand 4c ist ein zweiter
Vorsprung 4g vorhanden.
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Der zweite Vorsprung 4g hat einen Abstand zur Stirnwand, welche das
Loch 4f enthält und der Vorsprung 4g hat ferner eine Breite, die um ein geringfügiges
kleiner ist, als die Breite der zentralen Öffnung Ib des Gehäuses. Ferner hat der
zweite Vorsprung 4g ein sich horizontal erstreckendes Längsloch 4h.
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Ein antreibender Stift 5 ist an einem Ende mit einem Kragen 5a versehen
und so ausgelegt, daß er durch eine wechselförmige Druckfeder 6 belastet ist, die
eine Kegelfeder sein kann. Eine bewegliche Kontaktplatte 7 weist eine hinreichende
Länge auf, um zwei oder drei Kontaktteile des die Anschlußleiter enthaltenden Blockes
zu überbrücken. Es ist eine Rückstellfeder 8 mit dem Zweck vorhanden, den Schieber
3 nach oben zu drücken.
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Die Herstellung und Montage des Druckknopfschalters erfolgt folgendermaßen:
Die Kontaktstücke 2b werden an vorbestimmten Stellen in der Form untergebracht,
die mit flüssigem Kunststoff ausgegossen wird um den Block 2 zu bilden, in dem die
Kontakt stücke 2b einstückig eingebettet sind. Dann, nachdem diese Blöcke 2 in die
jeweilige vorbestimmte Stellung in der Form zur Bildung des Schaltergehäuses untergebracht
sind, wird flüssiger Kunststoff in die Form gegossen, das Gehäuse 1 mit den Blöcken
2 ausgeformt, wobei letztere in der zentralen Öffnung Ib des Gehäuses 1 positioniert
sind. Dann wird die Rückstellfeder 8 an seinem einen Ende durch den Federhalter
Ig gehalten, der am Boden der Öffnung (Ausnehmung) Ib vorhanden ist. Dann, nachdem
die beweglichen Kontakte in Form von Kontaktplatten 7,7 bzw. plattenförmigen Segmenten
in den Kontakthaltern 3b des Schiebers 3 aufgenommen sind, wird der Schieber in
die zentrale öffnung 1b des Schalter gehäuses eingeschoben. Folglich sind die beweglichen
Kontaktstücke bzw. Kontaktplatten 7,7 in bzw. an den Kontaktteilen des Blockes 2,2
fesftgeklmmt, während die Rückstellfeder 8 durch das vertikale Loch 3d des chiebers
3 aufgenommen ist.
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Mittlerweile ist der Stift 5 in das zweite Loch 4f des Deckels 4
so
eingesetzt, daß das Ende des Stiftes 5 in das Längsloch 4a des zweiten Vorsprunges
4g eingreift. Dann wird die Wendelfeder 6 vom unteren Ende des Deckels 4 her in
den freien Raum zwischen dem Stirnband 4e und dem Kragen 5a des Stiftes 5 eingeführt.
Da ein Teil der Feder 6 einen größeren Durchmesser hat, als der Durchmesser des
Loches 4f, löst sich die Feder 6 nicht vom Loch 4f.
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Nunmehr wird der Deckel 4, der auf diese Weise den Stift 5 und die
Feder 6 hat, an das Gehäuse 2 von der Stirnseite des Gehäuses her montiert. In diesem
Zustand wird das Ende des Stiftes 5 von der Nut 3c der Herznockenkurve des Schiebers
3 aufgenommen und die zum Halten dienenden Vorsprünge 2f des Gehäuses 2 greifen
mit.
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den Längsschlitzen 4b des Deckels 4 zusammen, so daß das Gehäusel
und der Deckel 4 unlösbar verbunden werden. An den Druckknopfhalter 3a des Schiebers
wird ein Druckknopf von geeigneter Größe befestigt. Fig.4 zeigt dem entsprechend
den Druckknopfschaltcr, der montiert ist, aber auch den inneren zugehörigen Aufbau
des Blockes mit den Anschlußleitern.
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Der Druckknopfschalter arbeitet folgendermaßen: Wird der schaftförmige
Halter 3a eingerückt, überwindet er die Kraft der Feder 8, der Schieber 3 gleitet
nach abwärts und gleichzeitig wird der Stift 5 von der Stellung a in der herzförmigen
Nut 3c in Richtung eines Pfeiles verstellt. Hierdurch ist für den Stift 5 die Möglichkeit
zur seitlichen Bewegung entlang des Loches 4f gegeben. Wenn der Schieber 3 in die
tiefste Stellung niedergedrückt, kommt der Stift 5 in die Stellung b in der Nut
3c.
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Wenn danach der Druckknopfhalter 3a entlastet wird, wird der Schieber
3 um ein geringfügiges durch die Rückstellfeder nach aufwärts bewegt. Jedoch wird
eine weitere Bewegung des Schiebers 3 aufwärts verhindert, weil der Stift 5 in der
Stellung c in der Nut 3c der Herzkurve gehalten wird. Folge für den Schieber 3 in
der niedergedrückten Stellung eingerastet. In dieser Stellung werden die beweglichen
Kontaktplatten 7,7 so verstellt, daß sie den mittleren und unteren Kontaktteil der
Blöcke 2,2 überbrücken und somit einen Schaltkreis öffnen oder schließen.
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Wird Druckknopfhalter 3a weiter aus der eingerasteten Stellung
niedergedrückt,
bewegt sich der Schieber 3 weiter abwärts, mit der Folge, daß der Stift 5 in die
Stellung d in der Nut 3c der Herzkurve zu liegen kommt und der Schieber entrastet
wird. Wird aber der Halter 3a nunmehr von der Kraft entlastet, bewegt sich der Schieber
3 unter Einwirkung der Rückstellfeder 8, nach oben und der Stift 5 wird aus der
Stellung d in die Stellung a innerhalb der Nut 3 der Herzkurve verstellt. Folglich
werden die beweglichen Kontaktplatten 7,7 verstellt und nehmen Stellungen ein, in
welchen sie die mittleren und oberen Kontaktteile der Blöcke 2,2 überbrücken und
somit ein Aus- bzw. Einschalten bewirken.
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Hieraus ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Anschlußleiter
tragenden Blöcken durch ausformen aus Kunststoff gebildet sind, derart, daß jeder
Block einstückig eine Mehrzahl von Kontakten hat, wobei jeder Kontakt ein Kontaktstück
und ein Anschlußteil besitzt. Die Blöcke werden dann in die Form überführt um das
Gehäuse auszuformen,und die Blöcke werden mit dem Gehäuse hierbei fest verbunden
und haben etwa eine Kastenform.
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Hieraus ergibt sich, daß die Anzahl der zu montierenden Teile verringert,
aber auch die letzte Arbeitsstufe bei der Herstellung vereinfacht wird und die Montage
erleichtert. Ferner können die Kontakte in enge Berührung mit dem Schaltergehäuse
und mit dem Block mit Anschlußteilen kommen und die Ab8i;andateile sind an der Bodenfläche
des Schaltergehäuses ausgeformt. Deshalb kann das flüssige Flußmittel praktisch
nicht die Bodenfläche des Gehäuses während der Zeit erreichen in der der Druckknopfschalter
an eine, eine gedruckte Schaltung tragende Tafel oder Platte angelötet wird.
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Also aber dann, wenn eine kleine Menge geschmolzenen Flußmittels noch
die Oberfläche des Bodens im Schaltergehäuse erreichen würde, so gelangt diese kleine
Flußmenge nicht durch die Kapillarwirkung in das Schaltergehäuse, so daß die Betriebsfestigkeit
der Kontakte und der Kontaktteile des Schalters wesentlich verbessert wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Druckknopfschalter sind die Kontakte starr
mit Plastikteilen verbunden, so daß die Kontakt stücke des die Anschlußleiter tragenden
Blockes mit hoher Geradlinigkeit ausgerichtet werden können, so daß ein sanftes
und stabiles Verstellen der beweglichen Kontaktsegmenten/Platten gewährleistet ist.
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so eingesetzt, daß das Ende des Stiftes 5 in das Längsloch 4a des
zweiten Vorsprunges 4g eingreift. Dann wird die Wendelfeder 6 vom unteren Ende des
Deckels 4 her in den freien Raum zwischen dem Stirnband 4e und dem Kragen 5a des
Stiftes 5 eingeführt. Da ein Teil der Feder 6 einen größeren Durchmesser hat, als
der Durchmesser des Loches 4f, löst sich die Feder 6 nicht vom Loch 4f.
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Nunmehr wird der Deckel 4, der auf diese Weise den Stift 5 und die
Feder 6 hat, an das Gehäuse 2 von der Stirnseite des Gehäuses her montiert. In diesem
Zustand wird das Ende des Stiftes 5 von der Nut 3c der Herznockenkurve des Schiebers
3 aufgenommen und die zum Halten dienenden Vorsprünge 2f des Gehäuses 2 greifen
mit den Längsschlitzen 4b des Deckels 4 zusammen, so daß das Gehäusel und der Deckel
4 unlösbar verbunden werden. An den Druckknopfhalter 3a des Schiebers wird ein Druckknopf
von geeigneter Größe befestigt. Fig.4 zeigt dem entsprechend den Druckknopfschaltcr,
der montiert ist, aber auch den inneren zugehörigen Aufbau des Blockes mit den Anschlußleitern.
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Der Druckknopfschalter arbeitet folgendermaßen: Wird der schaftförmige
Halter 3a eingerückt, überwindet er die Kraft der Feder 8, der Schieber 3 gleitet
nach abwärts und gleichzeitig wird der Stift 5 von der Stellung a in der herzförmigen
Nut 3c in Richtung eines Pfeiles verstellt. Hierdurch ist für den Stift 5 die Möglichkeit
zur seitlichen Bewegung entlang des Loches 4f gegeben. Wenn der Schieber 3 in die
tiefste Stellung niedergedrückt, kommt der Stift 5 in die Stellung b in der Nut
3c.
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Wenn danach der Druckknopfhalter 3a entlastet wird, wird der Schieber
3 um ein geringfügiges durch die Rückstellfeder nach aufwärts bewegt. Jedoch wird
eine weitere Bewegung des Schiebers 3 aufwärts verhindert, weil der Stift 5 in der
Stellung c in der Nut 3c der Herzkurve gehalten wird. Folge für den Schieber 3 in
der niedergedrückten Stellung eingerastet. In dieser Stellung werden die beweglichen
Kontaktplatten 7,7 so verstellt, daß sie den mittleren und unteren Kontaktteil der
Blöcke 2,2 überbrücken und somit einen Schaltkreis öffnen oder schließen.
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Wird Druckknopfhalter 3a weiter aus der eingerasteten Stellung
niedergedrückt,
bewegt sich der Schieber 3 weiter abwärts, mit der Folge, daß der Stift 5 in die
Stellung d in der Nut 3c der Herzkurve zu liegen kommt und der Schieber entrastet
wird. Wird aber der Halter 3a nunmehr von der Kraft entlastet, bewegt sich der Schieber
3 unter Einwirkung der Rückstellfeder 8, nach oben und der Stift 5 wird aus der
Stellung d in die Stellung a innerhalb der Nut 3 der Herzkurve verstellt. Folglich
werden die beweglichen Kontaktplatten 7,7 verstellt und nehmen Stellungen ein, in
welchen sie die mittleren und oberen Kontaktteile der Blöcke 2,2 überbrücken und
somit ein Aus- bzw. Einschalten bewirken.
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Hieraus ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Anschlußleiter
tragenden Blöcken durch ausformen aus Kunststoff gebildet sind, derart, daß jeder
Block einstückig eine Mehrzahl von Kontakten hat, wobei jeder Kontakt ein Kontaktstück
und ein Anschlußteil besitzt. Die Blöcke werden dann in die Form überführt um das
Gehäuse auszuformen,und die Blöcke werden mit dem Gehäuse hierbei fest verbunden
und haben etwa eine Kastenform.
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Hieraus ergibt sich, daß die Anzahl der zu montierenden Teile verringert,
aber auch die letzte Arbeitsstufe bei der Herstellung vereinfacht wird und die Montage
erleichtert. Ferner können die Kontakte in enge Berührung mit dem Schaltergehäuse
und mit dem Block mit Anschlußteilen kommen und die Abandteile sind an der Bodenfläche
des Schaltergehäuses ausgeformt. Deshalb kann das flüssige Flußmittel praktisch
nicht die Bodenfläche des Gehäuses während der Zeit erreichen, in der der Druckknopfschalter
an eine, eine gedruckte Schaltung tragende Tafel oder Platte angelötet wird.
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Also aber dann, wenn eine kleine Menge geschmolzenen Flußmittels noch
die Oberfläche des Bodens im Schaltergehäuse erreichen würde, so gelangt diese kleine
Flußmenge nicht durch die Kapillarwirkung in das Schaltergehäuse, so daß die Betriebsfestigkeit
der Kontakte und der Kontaktteile des Schalters wesentlich verbessert wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Druckknopfschalter sind die Kontakte starr
mit Plastikteilen verbunden, so daß die Kontaktstücke des die Anschlußleiter tragenden
Blockes mit hoher Geradlinigkeit ausgerichtet werden können, so daß ein sanftes
und stabiles Verstellen der beweglichen Kontaktsegmenten/Platten gewährleistet ist.
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Da ferner der treibende Stift durch eine kegelförmig gewickelte Wendelfeder
belastet wird, folgt die Bewegung dieser Feder leichter als bisher der Bewegung
des antreibenden Stiftes und die Schaltbewegungen werden sicherer und sanfter.
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Da man den Block mit den Anschlußleitern vorher herstellt, kann man
für sie einen hochhitzebeständigen und relativ teureren Kunststoff,aber eben nur
für den Block allein verwenden, während dagegen der Kunststoff für das Schaltergehäuse
aus relativ billigem Kunststoff mit niedrigerem Wärmewiderstand hergestellt wird.
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Es ergibt sich ein Druckknopfschalter, der aber insgesamt hohen Wärmewiderstand
während des Lötens besitzt. Durch derartige selektive Auswahl einzelner Kunststoffwerkstoffe
wird es möglich, die Gesamtkosten des Druckknopfschalters zu verringern.