DE3222747A1 - PRESSURE SWITCH - Google Patents
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Description
TOHO-POLYMER KABUSHIKI KAISHA, 2-3-2, Iwamoto-ClK^Chiyoda-Ku, Tokyo/JapanTOHO-POLYMER KABUSHIKI KAISHA, 2-3-2, Iwamoto-ClK ^ Chiyoda-Ku, Tokyo / Japan
DruckschalterPressure switch
Die Erfindung betrifft einen Druckschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a pressure switch according to the preamble of claim 1.
Ein Druckschalter oder Druckknopfschalter ist beispielsweise in der Tastatur eines Kleincomputers auf einer gedruckten Schaltungsplatte oder einem "Substrat bzw. einem Träger mit einem festen Kontakt befestigt, wobei der Druckschalter einen beweglichen Kontakt aufweist. Wenn ein Druckknopfschalter oder Tastenschalter dieser Art durch den Finger einer Bedienungsperson niedergedrückt wird, wird der bewegliche Kontakt in Verbindung mit einem festen Kontakt gebracht, um einen elektrischen Kreis zu schließen, der mit dem festen KontaktA push switch or push button switch is for example in the keyboard of a small computer on a printed circuit board or on a "substrate" attached to a fixed contact, the pressure switch having a movable contact. When a push button switch or key switch of this type is depressed by the operator's finger, the movable contact becomes brought into connection with a fixed contact to complete an electrical circuit that is connected to the fixed contact
in Verbindung steht. Ein derartiger Druckschalter und dessen Nachteile sind nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. communicates. Such a pressure switch and its disadvantages are explained below with reference to FIG.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Nachteile eines Druckschalters gemäß Fig. 1 vermieden werden.The invention has for its object to provide a pressure switch of the type mentioned, in which the Disadvantages of a pressure switch according to FIG. 1 can be avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the subject matter of Claim 1 solved.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ünteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the Subclaims.
Bei dem Druckschalter wird ein Verkippen bzw. Schrägstellen des beweglichen Kontaktes auch dann vermieden, wenn der Druckschalter nicht in vertikaler Richtung und im wesentlichen mittig niedergedrückt wird. Es wird ein optimaler Kontakt des beweglichen und des festen Kontaktes mit einer zufriedenstellenden Kontaktfläche sichergestellt.In the case of the pressure switch, tilting or inclination of the movable contact is avoided even when the Pressure switch is not depressed in the vertical direction and essentially in the middle. It will be an optimal one Contact of the moving and the fixed contact with a satisfactory contact area ensured.
Bei dem Druckschalter wird ein Kontaktprellen verhindert, um stabile Kontaktsignale auch dann zu gewährleisten, wenn der Druckschaltabschnitt schräg und an einer außermittigen Position niedergedrückt wird.With the pressure switch, contact bouncing is prevented in order to ensure stable contact signals even when the push switch portion is depressed obliquely and at an off-center position.
Bei dem Druckschalter sind Kontakte mit vorbestimmten Oberflächen in vertikaler Ausrichtung zueinander angeordnet, wodurch die Kontaktfläche vergrößert wird und der elektrische Widerstand zwischen den Kontakten reduziert wird, wodurch eine schwache elektrische Verbindung verhindert wird.In the case of the pushbutton switch, contacts with predetermined surfaces are arranged in vertical alignment with one another, whereby the contact area is increased and the electrical resistance between the contacts is reduced, whereby a weak electrical connection is prevented.
Ferner wird ein Druckschalter geschaffen, bei dem ein Neigen des beweglichen Kontaktes beseitigt wird, so daß der Schalter nicht in dem Gehäuse oder auf einem Führungselement'für den Schalter oder auf anderen mechanischen Elementen angreifen kann, d.h. verklemmen kann; ferner werden EingabefehlerFurthermore, a pressure switch is provided in which a tilt of the movable contact is eliminated so that the switch is not in the housing or on a guide element for the Can attack switches or other mechanical elements, i.e. can jam; furthermore there are input errors
dadurch verhindert, daß ein optimaler elektrischer Kontakt gewährleistet ist.thereby preventing optimal electrical contact is guaranteed.
Bei dem erfindungsgemäßen Druckschalter kann ein auf einem deformierbaren Trägerglied befestigter beweglicher Kontakt mit einem gegenüberliegenden festen Kontakt in Verbindung gebracht oder gegenüber dem festen Kontakt getrennt werden, wodurch ein Schließen bzw. Öffnen der Kontakte erreichbar ist; ein oder mehrere Kontaktträgerglieder wirken zwischen den Kontakten auf solche Weise, daß eine gute elektrische Verbindung zwischen den beweglichen und festen Kontakten nicht verhindert wird. Die Kontaktträgerglieder sind auf einem Träger- oder Stützglied vorgesehen und in Richtung auf den festen Kontakt ausgerichtet und haben geringere Höhe als der bewegliche Kontakt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Kontaktträgerglied auf beiden Seiten des beweglichen Kontaktes und in vorbestimmter Distanz zum beweglichen Kontakt vorgesehen. Bei einer weiteren Ausführungsform sind drei oder mehr Kontaktträgerglieder um und in vorbestimmten Distanzen zu dem beweglichen Kontakt vorgesehen. Die Kontaktträgerglieder bestehen aus einem elastischen Material mit hohem Reibungskoeffizienten und sind als Vorsprünge oder stabförmige Elemente ausgebildet.In the pressure switch according to the invention can be on a deformable support member fixed movable contact with an opposing fixed contact in connection brought or separated from the fixed contact, whereby a closing or opening of the contacts can be achieved is; one or more contact support members act between the contacts in such a way that a good electrical Connection between the moving and fixed contacts is not prevented. The contact support members are on a carrier or support member provided and aligned towards the fixed contact and have lesser Height than the moving contact. In a preferred embodiment, there is a contact support member on both sides of the movable contact and at a predetermined distance from the movable contact provided. In another embodiment, three or more contact support members are around and provided at predetermined distances from the movable contact. The contact support members consist of one elastic material with a high coefficient of friction and are designed as projections or rod-shaped elements.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen eines Druckschalters anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben.Es zeigen:The following are preferred embodiments of a pressure switch described with reference to the drawing to explain further features. It shows:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines bekannten Druckschalters,Fig. 1 is a sectional view of a known pressure switch,
Fig. 2 eine Schnittansicht entsprechend Fig.1 zur Veranschaulichung des beweglichen Kontaktes in schräggestelltem Kontakt mit dem festen Kontakt unter der Wirkung eines Fingerdruckes, der außermittig auf den beweglichen Kontakt wirkt, ' -FIG. 2 is a sectional view corresponding to FIG. 1 for illustration of the moving contact in inclined contact with the fixed contact below the effect of a finger pressure that acts eccentrically on the moving contact, '-
Fig. 3 eine Schnittansicht eines Druckschalters gemäß einerFig. 3 is a sectional view of a pressure switch according to a
ersten Ausführungsform der Erfindung, undfirst embodiment of the invention, and
Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Druckschalters gemäß der Erfindung, von unten gesehen. Fig. 4 is a view of a further embodiment of a pressure switch according to the invention, seen from below.
Im folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Fig. 1 zeigt einen bekannten Druckschalter. Der Druckschalter weist ein Hauptglied 1 auf, einen Druckschalterabschnitt 2 und einen Randabschnitt 3 des Hauptgliedes 1. Der Druckschalter und der Randabschnitt 3 bestehen aus einem isolierenden, elastischen Material, wie beispielsweise Gummi und sind als integrale Einheit ausgebildet, wie dies aus der Zeichnung hervorgeht.Reference is now made to the drawings. Fig. 1 shows a known pressure switch. The pressure switch points a main link 1, a push button switch section 2 and a peripheral section 3 of the main link 1. The push button switch and the edge portion 3 are made of an insulating, elastic material such as rubber and are as formed integral unit, as can be seen from the drawing.
Ein beweglicher Kontakt 4 besteht aus einem elastischen, leitenden Material und ist auf einer gedruckten Schaltungsplatte oder einem Träger 5 (Substrat) unterhalb des Druckschalterabschnittes 2 befestigt. Ein fester Kontakt 6 ist auf dem Substrat vorgesehen und bildet einen Teil eines nicht dargestellten Schaltungsmusters des Substrates 5.Wenn bei einem Druckschalter des vorstehend beschriebenen Aufbaus der Fingerdruck auf den Druckschalterabschnitt 2 des Hauptgliedes 1 wirkt, wird der Druckschalterabschnitt 2 im Bereich einer aufrechtstehenden Wand derselben deformiert, wodurch der bewegliche Kontakt 4 in Verbindung mit dem festen Kontakt 6 verbracht wird, wodurch der zum Kontakt 6 gebildete elektrische Kreis geschlossen wird. Dieser bekannte Druckschalter hat jedoch folgende Nachteile. Es wird nun angenommen, daß der bewegliche Kontakt 4 mit dem festen Kontakt dadurch in Kontakt gebracht wird, daß ein Finger auf den Druckschalterabschnitt 2 plaziert wird. Wenn der Fingerdruck geringfügig außermittig auf den Druckschalter wirkt, wie dies durch einen Pfeil in Fig.2 angedeutet ist, tendiert der Kontakt 4 dazu, sich wegen der elastischen Eigenschaften des Hauptgliedes 1 des Druckschalters zu neigen bzw. schrägzustellen. Somit besteht für den Strom, der über die KontakteA movable contact 4 is made of an elastic, conductive material and is on a printed circuit board or a carrier 5 (substrate) below the pressure switch section 2 attached. A fixed contact 6 is provided on the substrate and forms part of a not shown circuit pattern of the substrate 5.When in a push button switch of the structure described above the finger pressure acts on the push button switch section 2 of the main link 1, the push button switch section 2 is in the Area of an upright wall thereof deformed, whereby the movable contact 4 in connection with the Fixed contact 6 is brought, whereby the electrical circuit formed for contact 6 is closed. This well-known However, the pressure switch has the following disadvantages. It is now assumed that the movable contact 4 with the fixed Contact is brought into contact by placing a finger on the push switch section 2. When the finger pressure acts slightly eccentrically on the pressure switch, as indicated by an arrow in Fig.2, tends the contact 4 to itself because of the elastic properties of the main link 1 of the pressure switch to incline or incline. This means that there is current for the contacts
fließt, die Tendenz, wegen einer schwachen elektrischen Verbindung unterbrochen zu werden. Wenn der Fingerdruck auf den Druckschalterabschnitt 2 in diagonaler Richtung wirkt, wird der Druckschalter in Querrichtung deformiert und ruft eine in Querrichtung wirkende und schräge Verlagerung des beweglichen Kontaktes 4 hervor, so daß der bewegliche Kontakt nur mit einem Teilkontakt des festen Kontaktes 6 in Verbindung gebracht wird, was wiederum in einer nicht zufriedenstellenden elektrischen Verbindung resultiert. Das vorstehend beschriebene Phänomen, das eine Verlagerung oder ein Schrägstellen des beweglichen Kontaktes 4 gegenüber dem festen Kontakt 6 hervorruft, tritt auch dann auf, wenn der Finger nicht auf die Mitte, sondern auf den Umfang des Druckschalterabschnittes 2 wirkt.flows, the tendency to be broken because of a weak electrical connection. When the finger pressure acts on the push button switch section 2 in the diagonal direction, the push button switch becomes in the transverse direction deforms and causes a transverse and oblique displacement of the movable contact 4, so that the movable contact is only brought into connection with a partial contact of the fixed contact 6, what again results in an unsatisfactory electrical connection. The phenomenon described above, that causes a displacement or inclination of the movable contact 4 with respect to the fixed contact 6 occurs even when the finger does not act on the center, but on the circumference of the pressure switch section 2.
Darüber hinaus kann dieser Druckschalter in geneigter Weise abhängig von der Richtung, in welcher der Fingerdruck auf den Druckschalterabschnitt wirkt, deformiert oder höhenmäßig verstellt werden. Somit kann der Schalter auf ein Führungsglied stoßen, welches den Drückschalter aufnimmt, so daß die Kontakte trotz bestehenden Fingerdruckes nicht geschlossen werden. Daraus resultiert wahrscheinlich das Ergebnis eines Eingabefehlers.In addition, this push button switch can be inclined deformed or height-wise depending on the direction in which the finger pressure acts on the push button switch section adjusted. Thus, the switch can encounter a guide member which receives the push switch, so that the contacts are not closed in spite of existing finger pressure. This is likely to result from this Result of an input error.
Im folgenden wird auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. In Fig. 3 ist ein Hauptglied 10 des Druckschalters dargestellt, welches in integraler Weise mit dem Druckschalterabschnxtt ausgebildet ist, sowie ein Randabschnitt 12; das aus den Abschnitten 11 und 12 bestehende Hauptglied 10 besteht aus einem elastischen isolierenden Material, beispielsweise Gummi. Die Abschnitte 11 und 12 sind durch einen Verbindungsabschnitt 13 miteinander verbunden, wobei der Verbindungsabschnitt 13 verringerte Dicke aufweist, um eine Deformation des Hauptgliedes 10 im Bereich des Abschnittes 13 zu ermöglichen. Mit 14 ist ein beweglicher Kontakt aus ,einem elastischen, leitenden Glied bezeichnet, das im wesentlichen in der Mitte an der Unterseite des DruckschalterabschnittesReference is made to FIGS. 3 and 4 below. In Fig. 3 shows a main member 10 of the pressure switch which is integral with the pressure switch section is formed, as well as an edge portion 12; the main link 10 consisting of sections 11 and 12 consists of an elastic insulating material such as rubber. The sections 11 and 12 are connected to one another by a connecting section 13, the connecting section 13 having a reduced thickness in order to prevent deformation of the main link 10 in the area of section 13. At 14 a moving contact is off, one elastic, conductive member referred to, which is substantially in the middle at the bottom of the push button switch section
11 befestigt ist. Mit 15 sind Vorsprünge oder stabförmige Glieder bezeichnet, die in der Nähe des beweglichen Kontaktes 14 befestigt sind. Diese stabförmigen Glieder 15, im folgenden Stützen genannt, haben geringfügig kleinere Höhe als der bewegliche Kontakt 14 und sind vorzugsweise aus einem Material hergestellt, welches einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist, beispielsweise aus Gummi. Die Stützen 15 können in integraler Weise mit dem Druckschalterabschnitt des Hauptgliedes 10 hergestellt sein, um eine ausreichende mechanische Festigkeit zu gewährleisten. Bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform des Druckschalters sind zwei Stützen 15 auf beiden Seiten und unter Einhaltung eines gleichen Abstandes des bzw. zum beweglichen Kontakt 14 plaziert. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind drei Stützen 15 in dreieckiger Art um und in gleichem Abstand zu dem beweglichen Kontakt 14 vorgesehen. Anstelle der beschriebenen Ausbildung und Anordnung der Stützen kann auch z.B. nur eine Stütze nahe des beweglichen Kontaktes vorgesehen sein oder es können vier oder mehrere Stützen um den beweglichen Kontakt 14 herum angeordnet sein. Wesentlich ist, einen Stützpunkt oder Stützpunkte in der Umgebung des beweglichen Kontaktes 14 so vorzusehen, daß ein Kippen bzw. Schrägstellen des Hauptkörpers 10 des Schalters verhindert wird. Mit 16 ist eine gedruckte Schalungsplatte oder ein Substrat bezeichnet, das einen darauf befestigten festen Kontakt 17 aufweist.11 is attached. With 15 are protrusions or rod-shaped Designates members which are fixed in the vicinity of the movable contact 14. These rod-shaped members 15, hereinafter referred to as supports, have a slightly smaller height than the movable contact 14 and are preferred made of a material that has a high coefficient of friction has, for example made of rubber. The supports 15 can be integral with the push button section of the main link 10 to ensure sufficient mechanical strength. In the case of the in Fig. 3 illustrated embodiment of the pressure switch are two Supports 15 on both sides and observing one placed at the same distance from or to the movable contact 14. In the embodiment shown in FIG three supports 15 are provided in a triangular manner around and at the same distance from the movable contact 14. Instead of The described design and arrangement of the supports can also, for example, only have one support near the movable contact may be provided or four or more supports can be arranged around the movable contact 14. Essential is to provide a support point or points in the vicinity of the movable contact 14 so that tilting or inclination of the main body 10 of the switch is prevented. With 16 is a printed formwork panel or denotes a substrate having a fixed contact 17 mounted thereon.
Das Hauptglied 10 des Druckschalters weist einen RandabschnittThe main member 10 of the push button switch has an edge portion
12 auf, welches an dem Substrat 16 befestigt ist, so daß der bewegliche Kontakt 14 über dem festen Kontakt 17 angeordnet ist.12, which is attached to the substrate 16 so that the movable contact 14 is disposed over the fixed contact 17 is.
Der Druckschalter arbeitet auf folgende Weise. Wenn der Druckschalterabschnitt 11 des Hauptgliedes 10 von oben her niedergedrückt wird, wird der Druckschalterabschnitt 11 nach unten durch Deformation des Verbindungsabschnittes 13 bewegt, bis der bewegliche Kontakt 14 gegen den festen Kontakt 17 gedrückt wird. Die Stütze oder Stützen 15 neben dem beweglichenThe pressure switch works in the following way. When the pressure switch section 11 of the main link 10 is depressed from above, the push switch portion 11 becomes downward moved by deformation of the connecting portion 13 until the movable contact 14 is pressed against the fixed contact 17. The support or supports 15 next to the movable one
Kontakt 14 können dann gegen das Substrat 16 aufgrund der Elastizität des beweglichen Kontaktes 14 gedrückt werden. Der Druckschalterabschnitt 11 wird nun auf wenigstens zwei Punkten abgestützt, so daß ein Neigen oder Schrägstellen des beweglichen Kontaktes 14 zuverlässig verhindert wird. Wenn der Fingerdruck auf den Druckschalterabschnitt 11 in diagonaler Richtung wirkt, unterliegt der gesamte Druckschalterabschnitt 11 sowohl horizontalen als auch vertikalen Kraftkomponenten und wird nach unten bewegt, während er sich in Fig. 3 unter der elastischen Deformation des Randabschnittes 13 nach links verschiebt. Die Stützen 15 kontaktieren dann das Substrat 16 im wesentlichen zur gleichen Zeit, und zwar dann, wenn der bewegliche Kontakt 14 in Anlagekontakt zum festen Kontakt 17 verbracht wird. Da die Stützen 15 sich in Reibungskontakt mit dem Substrat 16 befinden, verschiebt sich der Kontakt 14 nicht horizontal entlang des Substrates 16. Darüber hinaus stellt sich der bewegliche Kontakt 14, der in Kontakt mit dem festen Kontakt 17 steht, nicht schräg infolge der Stützwirkung der Stützen 15. Wird angenommen, daß der Fingerdruck auf die Umfangs- oder Randzone des Druckschalterabschnittes 11 wirkt, wird der bewegliche Kontakt 14 ebenfalls auf ähnliche Weise an einem Schrägstellen oder Neigen durch die Stützwirkung der Stützen 13 gehindert. Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß wenigstens drei oder mehrere Stützen 15 vorgesehen sein können, und zwar in gleichem Winkel um den beweglichen Kontakt 14, d.h. unter gleichem Winkel zum beweglichen Kontakt 14, um sicher eine Verlagerung in irgendeiner Richtung sowie ein Schrägstellen des beweglichen Kontaktes 14 sicher auszuschließen.Contact 14 can then against the substrate 16 due to the Elasticity of the movable contact 14 are pressed. The pressure switch section 11 is now set to at least two Points supported, so that a tilting or inclination of the movable contact 14 is reliably prevented. When the finger pressure acts on the push switch section 11 in the diagonal direction, the entire push switch section is subject 11 has both horizontal and vertical force components and is moved downward while doing shifts to the left in Fig. 3 under the elastic deformation of the edge portion 13. Contact the supports 15 then the substrate 16 is essentially the same Time, namely when the movable contact 14 is in contact is brought to the fixed contact 17. Because the supports 15 are in frictional contact with the substrate 16, the contact 14 does not slide horizontally of the substrate 16. In addition, the movable contact 14, which is in contact with the fixed contact 17, not inclined due to the supporting effect of the supports 15. Will Assuming that the finger pressure acts on the peripheral or peripheral zone of the pressure switch section 11, the movable one becomes Contact 14 is also prevented in a similar manner from tilting or tilting by the supporting effect of the supports 13. From the above description it can be seen that at least three or more supports 15 can be provided, namely at the same angle around the movable contact 14, i.e. at the same angle to the movable contact 14, to securely a Displacement in any direction and skewing of the movable contact 14 can be safely ruled out.
Der Druckschalter gemäß der Erfindung führt somit zu folgenden Vorteilen:The pressure switch according to the invention thus leads to the following Advantages:
Da die Stützen 15 gegen das Substrat 16 zur gleichen Zeit zur Anlage kommen, wenn der bewegliche Kontakt 14 gegen den festen Kontakt 17 gedrückt wird,wird der bewegliche Kontakt gegenüber dem Substrat 16 nicht geneigt, infolgedessen sich eine stabile elektrische Verbindung ergibt. Wenn der Druckschalterabschnitt 11 in geneigter Weise niedergedrückt wurdeSince the supports 15 come to rest against the substrate 16 at the same time when the movable contact 14 against the fixed contact 17 is pressed, the movable contact is not inclined relative to the substrate 16, as a result results in a stable electrical connection. When the pressure switch section 11 was depressed in an inclined manner
oder in geneigter Weise in Richtung auf die Endzone desselben gedrückt wurde, wird sowohl eine horizontale Verschiebung als auch ein Schrägstellen des beweglichen Kontaktes 14 durch die Stützen 15 verhindert, so daß die Gefahr eines Kontaktprellens oder eine unzureichende elektrische Verbindung verhindert oder zumindest so weit wie möglich verhindert werden. Darüber hinaus wirken die Stützen 15 auf solche Weise, daß eine Neigung des Schalters korrigiert wird und der Kontakt in senkrechter Richtung verlagert wird, so daß die Gefahr, daß der Schalter mit dem Schaltergehäuse in Eingriff gelangt und das daraus resultierende Auftreten eines Eingabefehlers beseitigbar sind.or is pushed in an inclined manner towards the end zone of the same, will be both a horizontal displacement as well as inclination of the movable contact 14 prevented by the supports 15, so that the Risk of contact bouncing or an inadequate electrical connection prevented or at least as far as possible to be prevented. In addition, the supports 15 act in such a way as to correct an inclination of the switch is and the contact is shifted in the vertical direction, so that there is a risk that the switch with the switch housing comes into engagement and the resulting occurrence of an input error can be eliminated.
Die Erfindung schafft somit einen Druckschalter, d.h. einen Druckknopfschalter oder Tastenschalter, der sich insbesondere für elektronische Geräte,z.B. Kleincomputer, eignet.The invention thus provides a push button switch, i.e. a push button switch or key switch, which is particularly useful for electronic devices, e.g. Small computer, is suitable.
Claims (8)
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