DE3152067T1

DE3152067T1 - Depressable key device forming a delayed open switch

Info

Publication number: DE3152067T1
Application number: DE813152067T
Authority: DE
Inventors: Paulet E Serras
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-06
Filing date: 1981-06-03
Publication date: 1982-08-12
Also published as: BE889110A; IT1139342B; NL8120179A; FR2484130A1; NO820333L; GB2088641A; ES502805A0; JPS57500905A; IT8122152A0; FR2484130B1; SE8200542L; WO1981003577A1; AU7227581A; ES8301061A1; DK50182A; DE3152067C2

Description

— JL-

Edouard SERRAS-PAÜLET Q 3 f_eb 1982

Casa Nostra

Pech des Treilles

F-82240 Puylaroque
Frankreich

Bezeichnung der Erfindung

Niederdrückbare Tastvorrichtung mit einem in Ruhestellung geschlossenen Unterbrecher

Technisches Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine niederdrückbare Tastvorrichtung in der Art des Taster einer Tastatur oder eines Druckknopfes, wobei die Tästvorrichtung einen mechanischen Unterbrecher bildet, der in Ruhestellung des Tasters geschlossen ist.

Stand der Technik

Bei bekannten Druckknöpfen und numerischen oder alphanumerischen Tastaturen sind niederdrückbare Taster vorgesehen, die jeweils unter einer magnetischen Anziehungskraft stehen, die den Taster in Richtung auf seine Ruhestellung kraftbeaufschlagt. Jeder Taster wirkt mit einem mechanischen Unterbrecher zusammen, der in der Ruhestellung des Tasters geschlossen ist und bei Niederdrücken desselben geöffnet wird. Im allgemeinen wird der angeordnete Unterbrecher dadurch geöffnet, daß man auf den Taster eine Niederdrückkraft aufbringt, die größer als die den Taster in seiner Ruhestellung haltende magnetische Anziehungskraft ist, wodurch der Taster seine Ruhestellung verläßt. Im Vergleich zum allgemeinen Stand der Technik, bei dem derartige mit Tastern zusammenwirkende Unterbrecher

in Ruhestellung des Tasters geöffnet und in eingedrücktem Zustand des Tasters geschlossen sind/ weisen die eingangs beschriebenen Tastaturen oder Druckknöpfe eine Vielzahl von Vorteilen auf.

Es ist in einigen Fällen wünschenswert, daß der einem Taster zugeordnete Unterbrecher in bezug zum Eindrücken des Tasters erst verzögert öffnet, d. h., daß die Öffnung des Unterbrechers erst dann erfolgen soll, wenn der Taster um einen bestimmten Weg eingedrückt ist. Man hat festgestellt, daß die Benutzer, die sich derartiger Tastaturen oder Druckknöpfe bedienen, die Angewohnheit haben, in Arbeitspausen während des Benutzens der Tastatur oder der Druckknöpfe ihre Finger auf den Tastaturen ruhen zu lassen oder aber beim Umsetzen ihrer Finger abzunehmen, weitere Tasten zu streifen bzw^ berühren. Diese Art der Benutzung bewirkt mitunter ein ungewolltes Betätigen eines Tasters, der dabei schwach eingedrückt wird, was unerwünschte Steuersignale erzeugt, da der einem Taster zugeordnete Unterbrecher bereits zu Anfang des Eindrückweges des Tasters geöffnet ist.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist bereits vorgeschlagen worden, den einem Taster zugeordneten Unterbrecher progressiv auszugestalten, derart, daß der Unterbrecher noch nicht vollständig geöffnet ist, wenn der Taster bereits einen durch einen Totgang vorbestimmten Weg eingedrückt wurde. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein derartiges progressives öffnen eines Unterbrechers zu einem Kontaktprellen führt, so daß das durch die Öffnung des Unterbrechers erzeugte Signal unsauber ist und in einigen Anwendungsfällen durch elektronische Schaltkreise aufbereitet werden muß.

Kurzdarstellung der Erfindung

Die Erfindung hat eine Tastvorrichtung zum Ziel, die nicht diese geschilderten Nachteile aufweist. Hierzu wird eine Tastvorrichtung vorgeschlagen, bei der der dem Taster zugeordnete Unterbrecher durch eine Kontaktplatte gebildet ist, die vom Taster getragen wird, wobei der Unterbrecher eine verzögerte, jedoch schlagartige Öffnungscharakteristik zeigt.

Man vermeidet so einerseits die Erzeugung nicht gewünschter Signale, wenn ein Benutzer seine Fingsr auf den Tastern ruhen läßt oder sie von einem Taster zum anderen gleiten läßt und andererseits das Phänomen des Kontaktprellens, wie es bei Unterbrechern mit progressiver öffnungscharakteristik auftritt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Kontaktplatte des Tasters mindestens eine elastisch nachgiebige Zunge auf, die in einem zum Schließen des Unterbrechers an die vom Taster unabhängige, leitende Oberfläche anlegbaren Kontaktstück endet, wobei auf den Unterbrecher eine größere magnetische Kraft wirkt, die der am Anfang des Niederdrückens aus der Ruhestellung des Tasters von der Zunge auf den Unterbrecher ausgeübten Kraft entgegenwirkt. Die von der Zunge auf das Kontaktstück ausgeübte Kraft steigt ausgehend vom Wert Null in der Ruhestellung des Tasters bis auf einen größer als die magnetische Anziehungskraft anwachsenden Wert an, sobald der Taster um einen bestimmten Leerweg, der den Totgang definiert, niedergedrückt ist.

Man erhält so ohne Progressivität ein sehr schnelles, schlagartiges öffnen des Unterbrechers, sobald der Taster einen bestimmten Weg durchlaufen hat, der dem Totgang entspricht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

In der folgenden Beschreibung sind beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch die

erfindungsgemäße Tastvorrichtung,

Fig. 2 in Draufsicht eine Ausführungsform der

Kontaktplatte des Tasters,

Fig. 3 in Draufsicht eine andere Ausführungsform der Kontaktplatte,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Kontaktplatte,

Fig. 5 eine Seitenansicht auf eine wiederum andere Ausführungsform Kontaktplatte und der Grundplatte des Tasters,

Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht auf

die Kontaktplatte gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Seitenansicht gemäß Fig. 5 auf

eine weitere Ausführungsform,

Fig. 8 eine perspektivische Teilansicht auf

die Ausführungsform gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht gemäß der Fig. 5

und 7 auf eine weitere Ausführungsform,

Fig. 10 eine perspektivische Teilansicht auf eine Ausführungsform gemäß Fig. 9,

Fig. 11 im Diagramm des Kraftverlaufs der Rückstellkraft eines Tasters, aufgetragen über den zurückgelegten Weg des Tasters,

Fig. 12 u. 13 Schnittdarstellungen zweier weiterer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen

Tastvorrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch im Schnitt eine erfindungsgemäße Tastvorrichtung dargestellt, die ein Teil eines Druckknopfes einer numerischen oder alphanumerischen Tastatur sein könnte.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer zusammengesetzten Platte 10 mit einem durchgehenden Loch 11, das von dem Schaft 12 eines Tasters durchsetzt ist. Auf dem oberen Ende des Schaftes 12 ist ein auswechselbarer Tastenkopf 13 angeordnet, während sein unteres Ende von einer Grundplatte 14 gebildet ist, die eine Kontaktplatte 15 trägt.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zusammengesetzte Platte 10 aus einer oberen Metallplatte 16, einer mittleren Einlage 17 aus magnetischem Material wie z. B. ein magnetisch geladenes Elastomer und aus einer unteren biegsamen, gedruckten Schaltung gebildet. Die obere Metallplatte 16, die zwischenliegende Einlage 17 des magnetisch geladenen Elastomers und die biegsamejgedruckte Schaltung 18 bilden eine monolithische Einheit mit einer Gesamtdicke von 2 mm bis 3 mm. Die flexible gedruckte Schaltung 18 ist aus einem sehr dünnen Blatt oder einem Film 19 aus Plastikmaterial gebildet, das bzw. der auf die Unterseite der magnetisch geladenen Einlage 17 aus Elastomer aufgeklebt ist, so daß die Unterseite ein Leitungsnetz 20 bildet, das Kontaktaugen 21 enthält. Dieses Leitungsnetz kann durch eine leitende Tusche bzw. Farbe gebildet

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sein, die auf die Unterseite des Films 19 aus Plastikmaterial durch Siebdruck aufgetragen ist.

Die von der Oberseite der Grundplatte 14 des Tastkörpers getragene Kontaktplatte 15 (Fig. 2) weist zwei Kontaktstücke 22 auf, die zum Zusammenwirken mit je einem Kontaktauge 21 des Leitungsnetzes 20 bestimmt sind. Jedes Kontaktstück ist mit der Kontaktplatte 15 über eine elastisch verformbare Zunge 23 verbunden, die vorgegebene Abmessungen aufweist. Die Kontaktplatte 15 ist mit dem größten Teil ihrer Fläche in der Oberseite der Grundplatte 14 eingegossen, wobei die Zungen 23 und die Kontaktstücke 22 freigehalten sind, so daß sie sich aufgrund der Elastizität der Zungen 23 von der Grundplatte

14 abheben können. Die Ebene der Kontaktstücke 22 ist fest vorgegeben und entspricht vorteilhafterweise weitgehend der der Kontaktaugen 21 der flexiblen, gedruckten Schaltung 18. Die Zungen 23 und die Kontaktaugen 21 bilden einen vom Taster betätigbaren mechanischen Unterbrecher .

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

In der Ruhestellung des Tasters ist die von der Grundplatte 14 getragene Kontaktplatte 15 an das Netzwerk der Unterseite der zusammengesetzten Platte 10 angelegt, wobei die Kontaktstücke 22 an den entsprechenden Kontaktaugen 21 des Leitungsnetzes 20 anliegen. Der Abstand zwischen dem Leitungsnetz 20 und der Kontaktplatte

15 ist daher Null. Der Taster ist in dieser Ruhestellung durch die magnetische Anziehungskraft der Einlage 17 aus magnetisch geladenem Elastomer gehalten, wobei die Anziehungskraft auf die Kontaktplatte 15 des Tasters wirkt. Wird auf den Tastenkopf 13 eine Eindrückkraft aufgebracht, die größer als die auf die Kontaktplatte 15 wirkende magnetische Kraft ist, wird der Taster relativ zur¹ zusammengesetzten Platte 10 langsam versenkt,

bis die Unterkante des Tastenkopfes 13 auf der oberen Metallplatte 16 zur Anlage kommt (die versenkte Lage ist in der rechten Hälfte der Fig. 1 gezeigt). Läßt die auf den Tastenkopf wirkende Eindrückkraft nach, wird der Taster durch die von der magnetisch geladenen, elastomeren Einlage 17 ausgeübten magnetischen Anziehungskraft wieder in seine Ruhestellung zurückgestellt.

Am Anfang des Versenkweges des Tasters wird jeder durch ein Kontaktauge 21 und dem zugehörigen Kontaktstück 22 gebildete Unterbrecher geschlossen bleiben, da aufgrund der durch die Einlage 17 ausgeübten magnetischen Anziehungskraft jedes Kontaktstück 22 mit seiner ganzen Fläche an dem Kontaktauge 21 anliegend gehalten ist. Gleichzeitig wird die zugeordnete Zunge 23 sich elastisch verformen und auf das Kontaktstück 22 eine der magnetischen Anziehungskraft entgegenwirkende elastische Kraft ausüben. Diese elastische Kraft steigt von einem Wert Null ausgehend stetig bis zu einem Wert an, der mindestens gleich der auf die Kontaktplatte 22 wirkenden magnetischen Anziehungskraft ist (diese Lage ist auf der linken der Fig. 1 dargestellt).

Wenn die auf das Kontaktstück 22 wirkende elastische Kraft der Zunge 23 die auf das Kontaktstück wirkende magnetische Anziehungskraft übersteigt, wird das Kontaktstück 22 schlagartig von dem zugehörigen Kontaktauge 21 getrennt und kehrt in Anlage an die Grundplatte 14 des Tasters zurück. Der durch das Kontaktstück 22 und das Kontaktauge 21 gebildete mechanische Unterbrecher weist daher in bezug auf das Eindrücken des Tasters eine verzögerte, jedoch schlagartige Öffnungscharakteristik auf, ohne daß progressive Kraftanstiege vorgesehen sind und ohne daß ein Kontaktprellen erzeugt wird.

Wenn der Unterbrecher geöffnet, oder in der Ruhestellung des Tasters geschlossen ist, ist die Zunge 23 nicht im mindestens elastisch verbogen und übt auch keine Kraft auf das Kontaktstück 22 aus.

Die Fläche des Kontaktstückes 22 sowie die Abmessungen

, ... . „ .,.·, yorteilhafterweise ... der zugehörigen Zunge 23 sind^ so ausgelegt, daß fur einen vorbestimmten Versenkweg des Tasters aus seiner

heraus
Ruhestellung»die magnetische Anziehungskraft auf das Kontaktstück 22 mit der durch die elastische Verformung der Zunge 23 auf das Kontaktstück ausgeübten elastischen Kraft im Gleichgewicht steht.

Eine praxisgerechte Ausführungsform der Erfindung ist durch folgende vorteilhafte Bemessungsangaben gekennzeichnet:

- Die auf den Taster zum Eindrücken aufzubringende Kraft liegt etwa in der Größenordnung von 60 gr.

- Die Fläche des Kontaktstückes 22 ist so ausgebildet, daß die von der Einlage auf das Kontaktstück wirkende magnetische Anziehungskraft etwa in der Größenordnung von 10 gr. liegt.

- Der Öffnungsvorgang des Unterbrechers läuft ab, wenn der Taster, ausgehend von seiner Ruhelage, einen Versenkweg von mindestens etwa 0,5 mm zurückgelegt hat.

- Der gesamte Versenkweg des Tasters ist mit ungefähr 2 mm vorgesehen.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 3 ist die von der Grundplatte 14 getragene Kontaktplatte aus zwei identischen Hälften gebildet, von denen jede eine am Ende einer elastisch verformbaren Zunge angeordnetes Kontaktstück 25 aufweist. Die Kontaktstücke 25 sind in bezug zur Längsachse des Tasters in der

gleichen Ebene angeordnet. Die beiden Hälften 24 sind untereinander über eine Diode 27 verbunden, die vorteilhafterweise in die Grundplatte 14 des Tasters eingelassen ist.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform zeigt eine Kontaktplatte mit wiederum zwei identischen Hälften 30, die untereinander wie in Fig. 3 über eine Diode 31 verbunden sind. Jede Hälfte 30 weist wiederum ein Kontaktstück 32 am Ende einer elastisch verformbaren Zunge von großer Länge auf, die aus drei Ende an Ende angeordneten Abschnitten 33, 34, 35 gebildet ist.

Durch die große Länge der elastisch verformbaren Zungen, die jedes Kontaktstück 32 am Abschnitt 30 der Kontaktplatte halten, wird ein sehr großer Totgang des Tasters vor öffnen des Unterbrechers erzielt.

In den Fig. 5 und 6 ist eine andere Ausführungsform der in einem Kontaktstück endenden, elastisch verformbaren Zungen gezeigt. In beiden Figuren ist die Kontaktplatte durch zwei identische Hälften gebildet, die untereinanderswie in den Fig. 3 und 4_,über eine Diode verbunden sind. Durch Ausstanzen ist in jeder Hälfte 40 eine elastisch verformbare Zunge 41 gebildet, die in einem Kontaktstück 42 mit geeigneten Abmessungen endet. Das Kontaktstück ist in bezug zur elastisch verformbaren Zunge abgewinkelt und endet in einem L-förmig abgebogenen, einen Haken 43 bildenden Abschnitt. Der Haken 43 greift unter einen Rand 44 der mit dem Taster fest verbundenen Grundplatte 45, auf der die Hälften 40 der Kontaktplatte befestigt sind, ohne daß hierbei, wie bereits beschrieben, die elastischen Zungen 41 mit ihren Kontaktstücken 42 festgelegt werden.

Ist der Taster in seiner Ruhestellung, nimmt die Zunge 41 in bezug zur Grundplatte 45 des Tasters die in durchgezogenen Linien dargestellte Lage in Fig. 5 ein. Wird der Taster niedergedrückt, so hebt sich die Platte 4 5 von der in Fig. 1 gezeigten monolithischen Einheit aus oberer Metallplatte 16, der Zwischenlage 17 aus magnetisch geladenem Elastomer und der biegsamen gedruckten Schaltung 18 mit dem Leitungsnetz 20 ab, wobei jedoch jedes Kontaktstück 4 2 durch die magnetische An-Ziehungskraft an dem zugeordneten Kontaktauge 21 des Leitungsnetzes angelegt bleibt. Dabei werden sich die Zungen 41 in ihrer Verbindungszone zu jeder Hälfte 40 der Kontaktplatte elastisch verformen. Am Ende des Totgangs des Tasters wird der Haken 43 jeder Zunge 41 unter dem Rand 44 der Grundplatte 45 des Tasters anliegen, so daß beim weiteren Eindrücken des Tasters das Kontaktstück zwangsweise von dem zugeordneten Kontaktauge 21 getrennt wird, wodurch der Unterbrecher öffnet (die Lage der Zunge kurz vor dem öffnen ist in Fig. 5 strichliert dargestellt).

Vorteilhafterweise ist das Kontaktstück 42 in bezug zur elastischen Zunge 41 um einen Winkel abgebogen, der weitgehend dem Winkel entspricht, den die Zunge 41 am Ende des Totgangs des Schalters mit der Kontaktplatte 40 bildet. Dies bedeutet, daß die ganze Ebene des Kontaktstückes 42 am Ende des Totgangs an dem zugeordneten Kontaktauge 21 anliegt, wodurch die auf das Kontaktstück 4 2 wirkende magnetische Anziehungskraft ein Maximum erreicht. Hierdurch wird ein starker Druckpunkt erzielt, der dem Benutzer das Ende des Totgangs anzeigt.

Die in den Fig. 5 und 6 gezeigte Ausführungsform ermöglicht die Schaffung eines genau definierten Totgangs des Tasters, wobei der Totgang durch die Form und die Abmes-

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ung döi Hakans 43 jgidi Kontiktitüekai 4 2 gegtbin iit«

in mlftMW ändert« ÄuiführunggffeKffl gemli den Fig* 8 und 9 waist jede Hälfte SO ©intr Kentaktplatte ein© ©lasstiieh vürfeBmbtri Zungt 51 tufi# die in ©inem in feesaug gut lunge 51 in dir gleiehen Wt i§© wie in der vor= hergehenden Maführungiferm abgewinkelten Kentaktitüek 53 ©nd@t. Jed@ iungi 41 waiit tintn naeh unttn in ©inn Haliini abftlaogtnin ütitliehen Lapptn S4 auf, d untejf @in©n Teil itJf Giundplattt Si dti Ta§t§nköi?p@£ fireiffc.

Di® AAeitsweiii dieses Äuiftihiunfsföem tntiprieht dti beiiits vöEifcehend baüeheiibanin, to Ind© d@s Tetginfs ist dar Haktn S4 unter de»t Grundplatte SS an Tistiri gur Anlagt gelangt» wedureh ein w@itgr@s lindrüektn dti 1S Taitiri zwangsweise dii öfinung d©§ Untaajfortehtffi aui= löit, dt3f dureh das Kontaktstück S3 und d&i zugesrdntt© Kontaktaug© 21 gebildet ist.

In der Äu@£ührung@£©rm gemäß den Fig, 9 und 10 weilt wiederum jede Hälfte 60 einer Kentaktplatte ein© elaitiieh vgrförmbare Zunge 61 auf» dii in ©in©m Kontakt·= itüok 62 endet. Dia Verbindung!iene der Zunge 61 iur @ntspr@ehend@n Hälfte 60 dee Kentaktplatte iite naeh unten in der hst abgebogen (Fig. 10), daß die Zunge 61 unteK" einem von dar Srundplatt« 64 dei Ta§t©ffi abhängigen An^ehlag S3 durehg©£ührt i§t, wobei auf der Grundplatte 64 wiederum die bilden Hilftin 60 dir Köntaktplatte festliegen. Der Aniehlag i3 bildet ein® lehiele Iben© iS, die den möglieh@n Bitgiwinkil der elaitiseh viriermbiK-in Zunge 61 in btgug gum übrigin Teil dei fasters singrsngt*

d. h., die Zunge 61 erstreckt sich derart unterhalb
des Anschlags, daß sie mit Abstand von der schiefen
Ebene 65 liegt. Während der Taster seinen Totgang
durchläuft, hebt sich die Zunge 61 beständig an, bis
sie am Ende des Totgangs an der schiefen Ebene 65 anliegt. Das weitere Eindrücken des Tasters bewirkt daher zwangsweise die Öffnung des vom Kontaktstück 62 und
dem zugeordneten Kontaktauge 21 gebildeten Unterbrechers .

In den Ausführungsformen der Fig. 5 bis 10 ist der Totgang des Tasters genau definiert und jederzeit reproduzierbar, wobei die Kontakte am Ende des Totgangs schlagartig und ohne Kontaktprellen Öffnen.

In Fig. 11 ist der Verlauf der auf den Taster während
des Totgangs wirkenden Rückstellkraft als Funktion des

Weges d, den der Taster ausgehend von seiner Ruhestellung zurücklegt, aufgetragen.

Die Rückstellkraft ist als Resultierende aus zwei Kräften in gleicher Richtung gebildet, von denen eine die durch die magnetische elastomere Einlage 17 auf die von der

Grundplatte des Tasters getragene Kontaktplatte wirkende magnetische Anziehungskraft F₁ ist und die andere Kraft die auf das Kontaktstück aufgrund der elastischen Verformung der Zunge wirkende Kraft F- ist, wobei die Kraft F_? ansteht, wenn das Kontaktstück durch die magnetische Anziehungskraft der elastomeren magnetischen Einlage in Anlage an dem gedruckten Leitungsnetz liegt.

In Ruhestellung des Tasters kann die Kraft F2 einen negativen Wert aufweisen, falls die Zunge vorher leicht nach 0 unten abgebogen oder verformt wurde und dann in Anlage

am Leitungsnetz gehalten ist. Die Kraft F₂ hat in Abhängig-

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keit des Versenkweges des Tasters einen im wesentlichen linearen Verlauf. Der Funktionsverlauf der Kräfte F₁ und F₂ über dem Totgang des Tasters haben weiterhin einen gegensinnigen Verlauf. Die auf den Taster wirkende Rückstellkraft F entspricht der Summe der Kräfte F. und F2' Wie aus dem Kurvenverlauf zu ersehen, durchläuft die Rückstellkraft während des Totgangs des Tasters ein Minimum und steigt dann sehr plötzlich gegen Ende des Totgangs an. Der Punkt A entspricht dem Ende des Totgangs gemäß einer der Ausführungsformen nach den Fig. 5 bis 10, während der Punkt B das Ende des Totgangs für eine der Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 4 angibt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Totgang einen Weg von 2 mm (im Punkt A).

Es ist selbstverständlich möglich, den Weg des Totgangs beliebig vorzuwählen. Ein praxisnaher, vorteilhafter Wert liegt bei etwa 0,5 mm bis 2 mm bzw. entspricht 10% bis 90% des möglichen Gesamtweges des Tasters.

Nachfolgend wird nun Bezug auf Fig. 12 genommen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

In dieser Ausführungsform enthält die Vorrichtung eine zusammengesetzte Platte 10 mit darin angeordneten Löchern 71, die von je einem Schaft 72 eines Tasters durchdrungen sind. Das obere Ende des Schaftes 72 trägt einen auswechselbaren Tastenkopf 73, während das andere Ende des Schaftes 72 eine Grundplatte 74 bildet. Der Schaft 72, der Tastenknopf 73 und die Grundplatte 74 des Tasters sind aus nicht leitendem und nicht magnetischem Material gebildet, so z. B. aus einem Plastikmaterial.

Die zusammengesetzte Platte 70 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine obere Metallplatte 75 und eine untere Einlage 76 aus magnetischem Material, wie z. B. einem magnetisch geladenem Elastomer, gebildet. Auf der Unterseite der Einlage 76 aus magnetischem Material ist ein isoliertes Leitungsnetz mit Kontaktaugen gebildet, die mit den Kontaktstücken der Kontaktplatte des Tasters zusammenwirken, um Unterbrecher zu bilden, die in Ruhestellung der Taster geschlossen sind und öffnen, wenn die Taster nach Durchlaufen eines vorbestimmten Tötgangs weiter eingedrückt werden. Das auf der Unterseite der Einlage 76 aus magnetisch geladenem Elastomer angeordneten Leitungsnetz kann z. B. durch leitende Tusche gebildet sein, die mittels Siebdruck aufgetragen wurde.

Jeder Taster weist eine bewegliche Platte 80 auf, deren Oberseite eine Kontaktplatte 81 trägt, die mit den Kontaktaugen des Leitungsnetzes zusammenwirken, um Unterbrecher zu bilden. Die bewegliche Platte umgibt den Schaft 72 und ist längs der Längsachse bzw. der Achse der Versenkbewegung 82 zwischen zwei Anschlägen verschiebbar montiert, wobei der untere Anschlag durch die Grundplatte 74 des Tasters und der obere Anschlag durch eine Schulter 83 des Schaftes 72 gebildet ist.

Die bewegliche Platte ist aus einem Teil mit einem zentralen Loch gebildet, durch das der Schaft des Tasters hindurchragt. Die bewegliche Platte trägt vorteilhafterweise zwei Kontaktplatten 81, die untereinander über eine in der Platte 80 versenkte Diode verbunden sind.

Die Grundplatte 74 des Tasters weist einen umlaufenden, vertikalen Randaufbau 84 auf, dessen Höhe mindestens

gleich der beweglichen Platte 80 und der Kontaktplatten 81 ist. Auf der Oberseite des Randaufbaus 84 ist eine Metallplatte 85 befestigt, die z. B. aus Weicheisen besteht.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform ist wie folgt:

In der auf der linken Seite der Fig. 12 dargestellten Ruhestellung des Tasters liegt der Randaufbau 84 der Grundplatte 74 des Tasters an der Unterseite der Einlage 76 aus magnetischem Elastomer an, da die magnetische Anziehungskraft auf die Metallplatte 85 wirkt. Die bewegliche Platte 80 liegt ebenso an der Unterseite der Einlage 76 an, da die magnetische Anziehungskraft auf die Kontaktstücke 81 wirkt, die an den Kontaktaugen des Leitungsnetzes anliegen. Der dem Taster zugeordnete Unterbrecher ist unter den genannten Voraussetzungen geschlossen.

Wird auf den Tastenkopf 73 eine Eindrückkraft ausgeübt, die größer als die auf die Metallplatte 85 der Grundplatte wirkende magnetische Anziehungskraft ist, wird der Taster in bezug zur zusammengesetzten Platte 70 langsam versenkt, während die bewegliche Platte 80 zu Anfang der Versenkbewegung noch an der Unterseite der Einlage 76 aus magnetischem Elastomer anliegt, bis die Schulter 8 3 des Tasters an der beweglichen Platte 80 zur Anlage gekommen ist (diese Lage ist in der rechten Hälfte der Fig. 12 dargestellt). Wird nun auf den Taster eine Eindrückkraft ausgeübt, die größer als die magnetische Anziehungskraft auf die Kontaktplatte 81 ist, so wird die Schulter 83 des Schaftes 72 die bewegliche Platte 80 von der elastomeren Einlage 76 trennen, wodurch der dem Taster zugeordnete Unterbrecher schlagartig geöffnet wird.

Der Totgang des Tasters zwischen seiner Ruhestellung und der Öffnungsstellung des Unterbrechers ist durch den Abstand der Verschiebung der beweglichen Platte 80 zwischen den beiden durch die Schulter 83 und die Grundplatte 74 des Tasters gebildeten Anschläge bestimmt.

In Fig. 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem die die beiden Kontaktplatten 91 tragende bewegliche Platte 90 längs der Achse 92 des Tastenkörpers 93 zwischen zwei Anschlägen verschiebbar ist. Ein Anschlag ist durch die Oberseite der Grundplatte 94 des Tasters gebildet, während der andere Anschlag durch die Metallplatte 95 gebildet ist, die auf der Oberseite des die Grundplatte 94 umgebenden, vertikalen Randaufbaus 96 befestigt ist. Die Metallplatte 95 steht zur Innenseite in Richtung auf die Grundplatte 94 über und erstreckt sich bis zu einem unteren Ringanschlag 97, der auf dem Außenrand der beweglichen Platte 90 angeformt ist.

In der auf der linken Seite der Fig. 13 gezeigten Ruhestellung liegt die bewegliche Platte 90 mit seiner Kontaktplatte 91 an der Unterseite der Einlage 76 aus magnetischem Elastomer an, wobei gleichzeitig die Grundplatte 94 des Tasters an der Unterseite der Einlage 76 anliegt, und zwar über die Metallplatte 95 und den Randaufbau 96. Wird auf den Taster eine Eindrückkraft aufgebracht, die die auf die Platte 95 wirkende magnetische Anziehungskraft übersteigt, wird der Taster versenkt und durchläuft den Totgang, bis die Platte 95 zur Anlage an dem äußeren Ringansatz 97 der beweglichen Platte 90 gelangt (die beschriebene Lage ist auf der rechten Hälfte der Fig. 13 dargestellt). Bringt man nun auf den Taster eine Eindrückkraft auf, die die auf die Kontaktplatte

der beweglichen Platte 90 wirkende magnetische An-'ί '■^.'lncrskraf t übersteigt, so wird der Taster weiter versenkt und bewirkt ein schlagartiges öffnen des zugeordneten Unterbrechers.

In den in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsbeispielen nimmt die auf den Taster beständig wirkende magnetische Rückstellkraft ausgehend von der Ruhestellung des Tasters bis zum Ende des Totgangs beständig ab (die magnetische Kraft wirkt auf die Metallplatte 85 oder 95 des Randaufbaus der Grundplatte des Tasters), durchläuft dann am Ende des Totgangs plötzlich ein Maximum, das aufgrund der auf die bewegliche Platte 80 oder 90 wirkenden magnetischen Anziehungskraft auftritt, um dann aufs Neue beständig abzunehmen, während die bewegliche Platte von der magnetisch geladenen Einlage aus Elastomer getrennt wird. Man erhält so einen harten Druckpunkt am Ende des Totgangs, der dem Benutzer genau die Versenkstellung des Tasters mitteilt.

Durch Veränderung der Abmessungen der durch die bewegliche Platte getragenen Kontaktplatte in bezug zur Metallplatte, die durch den Randaufbau der Grundplatte des Tasters getragen ist, kann die Stärke des Druckpunktes beliebig variiert werden.

Claims

Patentansprüche

(I.)Niederdrückbare Tastvorrichtung mit einer Kontaktplatte, die durch eine magnetische Anziehungskraft in einer Ruhestellung gehalten ist und die mit einer vom Taster unabhängigen, leitenden Oberfläche zusammenwirkt, um einen in Ruhestellung des Tasters geschlossenen und bei niedergedrücktem Taster offenen Unterbrecher zu bilden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (15, 24, 30, 40, 50, 60, 81, 91) vom Taster (12, 13, 14, 45, 55, 64, 74, 94) getragen ist und daß der Unterbrecher verzögert aber plötzlich in Öffnungsstellung bringbar ist.
2. Tastvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsstellung des Unterbrechers erst nach einem vorbestimmten Totgang des Tasters, d. h. erst nach Durchlaufen eines Leerweges, erzielbar ist.
3. Tastvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (15, 24, 30, 40, 50, 60, 81, 91) mindestens eine elastisch nachgiebige Zunge (23, 26, 33, 41, 51, 61) aufweist,

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die mit einem zum Schließen des Unterbrechers an lci' -nde Oberfläche (18) anlegbaren Kontaktstück (22, 25, 32, 42, 53, 62) endet und daß auf den Unterbrecher eine größere magnetische Kraft wirkt, die der am Anfang des Niederdrückens aus der Ruhestellung des Tasters von der Zunge (23, 26, 33, 41, 51, 61) auf den Unterbrecher ausgeübten Kraft entgegenwirkt, und daß die von der Zunge (23, 26, 33, 41, 51, 61) auf das Kontaktstück ausgeübte Kraft in Ruhestellung des Tasters von Null bis auf eine größer als die magnetische Anziehungskraft anwachsenden Wert ansteigt, sobald der Taster um einen Isstimmten Leerweg, der den Totgang bestimmt, niedergedrückt ist.
4. Tastvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zunge (23, 26, 33, 41, 51, 61) auf das Kontaktstück (22, 25, 32, 42, 53, 62) ausgeübte Kraft von der Elastizität der Zunge bestimmt ist.
5. Tastvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (43, 54, 63, 65) vorgesehen sind, durch die am Ende des Totgangs die durch die Zunge (23, 26, 33, 41, 51, 61) auf das Kontaktstück (22, 25, 32, 42, 53, 62) ausgeübte Kraft plötzlich ansteigt.
6. Tastvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel ein Anschlag (43, 54, 63) vorgesehen ist, der die elastische Verformung der Zunge (41, 51, 61) auf ein vorbestimmtes, maximales Maß begrenzt.
7. Tastvorrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (63) von der Grundplatte (64) des Tasters gebildet ist, auf der die Kontaktplatte (60), die die Zunge (61) aufweist, befestigt ist.
8. Tastvorrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (63) eine schiefe Ebene (65) bildet, an der sich die Zunge (61) am Ende des Totgangs des Tasters abstützt.
9. Tastvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag von der Zunge (41, 51) gebildet und als Haken (43) oder Lappen (54) ausgeformt ist, der unter die die Kontaktplatte (40, 50) tragende Grundplatte (44, 45) des Tasters greift.
10. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstück (22, 24, 32, 42, 53, 62) als ebene Fläche ausgebildet ist.
11. Tastvorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche in bezug zur Zunge (41, 51, 61) unter einem schwachen Winkel abgebogen ist, wobei dieser Winkel dem Winkel entspricht, den die Zunge (41, 51, 61) mit der Kontaktplatte (40, 50, 60) am Ende des Totgangs bildet.
12. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (15) zv/ei Kontaktstücke (22) aufweist und jedes Kontaktstück (22) über eine.elastisch verformbare Zunge (23) mit dem übrigen Teil der Kontaktplatte (15) verbunden ist.

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13. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, "-""uroh «©kennzeichnet, daß die Kontaktplatte (81, 91) längs der Achse (82, 92) des Tasters zwischen zwei gshäusef©sten Anschlägen (83, 74? 94, 95) des; Tasters verschiebbar ist und die Länge des Totgangs durch den möglichen Verschiebeweg der Kontaktplatte (81, 91) zwischen den beiden Anschlägen (83, 74? 94, 95) bestimmt ist. '■■
14. Testvorrichtung nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet, daß der Taster unter magnetischan Anziehungskräften stehende Teile aufweist, die ihn konstant in seine Ruhestellung kraftbeaufschlagen, wobei die Teile vorzugsweise aus einer oder mehreren Platten (85, 95) aus magnetischem Material gebildet sind, die formschlüssig mit dem Gehäuse (74, 94) des Tasters verbunden sind.
15. Tastvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 ©der 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte (81, 91) starr von einer beweglichen Platte (80, 90) getragen ist, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.
16. Tastvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktplatte aus zwei gleichen Teilen (24, 30) gebildet ist, die über eine Diode (27, 31) miteinander verbunden sind.
17. Tastvorriehtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft (P ), die den Taster auf seinem Totgang in Richtung auf die Ruhestellung kraftbeaufsehlagt, ausgehend von d@r Ruhestellung des Tasters bis zu einem Minimum abnimmt,

um dann bis zum Ende des Totgangs anzusteigen.
18. Tastatur,

dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Taster gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
19. Tastatur nach Anspruch 18,

gekennzeichnet durch eine zusammengesetzte Platte (10) mit durchgehenden Löchern (11), durch die der Grundkörper (12) des Tasters ragt, wobei die zusammengesetzte Platte (10) eine obere Metallplatte (16) aufweist, die auf einer Einlage (17) aus magnetischem Material, z. B. einem magnetisch geladenen Elastomer, befestigt ist und ein Leitungsnetz (18) aufweist, das auf der unteren Seite der magnetischen Einlage aufgebracht oder befestigt ist und die leitende Oberfläche mit Kontaktaugen (21) bildet, die mit den Kontaktstücken (22) der Kontaktplatte (15) des Tasters zusammenwirken.