DE3338233C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schal­ ter, insbesondere zum Einsatz in einer Tastatur, der eine Deckfolie, eine innere Platte mit einer Ausnehmung für Kontaktelemente und eine Tragplatte aufweist.

Ein Schalter der vorstehenden Art ist in der DE-OS 25 22 269 beschrieben. Bei dem bekannten Schalter ist die Aus­ nehmung zylindrisch ausgebildet. Entlang ihrer Zylinder­ wand ist in der Ausnehmung eine ringförmige erste Kon­ taktleiste und mittig am Boden der Ausnehmung eine zweite Kontaktleiste angebracht. Als Schaltelement ist eine schalenförmige Feder in der Ausnehmung eingelegt, welche beim Schalten die ringförmige erste Kontaktleiste mit der mittigen, zweiten Kontaktleiste verbindet.

Die schalenförmig gewölbte Feder ist relativ aufwendig herzustellen. Sie muß schon vor ihrem Einbau ihre exakte Wölbung und Abmessung aufweisen, damit der Schalter zu­ verlässig kontaktiert und der Schaltvorgang fühlbar und/ oder hörbar wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die er­ forderliche Sicherheit der Kontaktierung und die Hörbar­ keit und/oder Fühlbarkeit des Schaltvorganges gewährlei­ stet ist, ohne daß hierzu eine aufwendige und mit hoher Genauigkeit herzustellende Schaltfeder im Schalter erfor­ derlich wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß sich in der rechteckigen Ausnehmung seitlich entlang wenigstens einer Wandung dieser Ausnehmung eine Kontaktleiste erstreckt, daß in der zentralen Zone wenig­ stens einer anderen Wandung der rechteckigen Ausnehmung, welche Wandung senkrecht zu der Längsrichtung der Kon­ taktleiste liegt, eine Kontaktplatte angeordnet ist und daß in der rechteckigen Ausnehmung eine gebogene rechtek­ kige Flachfeder mit zwei parallelen Rändern zwischen der Kontaktleiste und der anderen parallelen Wandung der Aus­ nehmung eingeklemmt ist.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß es sich bei der rechteckigen Flachfeder im Gegensatz zu einer schalenförmigen Feder um ein sehr einfaches Bauteil han­ delt, bei dem die im Schalter erforderliche Biegung auf einfache Weise durch einen klemmenden Einbau im Schalter erzeugt werden kann, so daß eine Vorabwölbung nicht er­ forderlich ist. Auch kommt es bei der rechteckigen Flach­ feder nicht auf die Einhaltung enger Fertigungstoleranzen an.

Nach einer Weiterbildung erstreckt sich in der rechteckigen Ausnehmung seitlich entlang zweier parallelen Wandungen je eine Kontaktleiste, in der zentralen Zone der zwei übrigen Wandungen der rechteckigen Ausnehmung ist je eine Kontakt­ platte angeordnet und in der rechteckigen Ausnehmung ist ei­ ne gebogene rechteckige Flachfeder mit ihren zwei parallelen Rändern zwischen den beiden Kontaktleisten eingeklemmt. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß man mit einem Schalter zwei Paare von Kontaktstellen elektrisch ver­ binden kann.

Es ist zweckmäßig, wenn die rechteckige gebogene Flachfeder eine zentrale kreisförmige Öffnung aufweist. Diese kreisför­ mige Öffnung erleichtert das Durchknicken der gebogenen Flachfeder und eine eventuelle Innenbeleuchtung des Schal­ ters.

Zweckmäßig kontaktiert ein Druckteller in der rechteckigen Ausnehmung die zentrale längliche Zone der gebogenen Flach­ feder, wobei diese Zone parallel mit der wenigstens einen Kontaktleiste verläuft. Durch diese Ausführungsform ist er­ möglicht, daß man den Druck auf die Flachfeder über diesen Druckteller ausüben kann, so daß die Deckfolie ausreichend elastisch sein kann.

Es ist zweckmäßig, wenn in einer Bohrung der inneren Platte eine Lichtquelle angeordnet ist. Um zu erleichtern, daß das Licht die Deckfolie in voller Fläche erreicht, ist es zweckmäßig, wenn nicht nur die Deckfolie sondern auch der Druck­ teller aus lichtdurchlässigen Materialien bestehen.

Nach einer Weiterentwicklung sind die Kontaktleisten und die Kontaktplatten mit zungenartigen, aus den Kontaktleisten und den Kontaktplatten ausgestanzten und gebogenen Kontaktan­ schlüssen versehen. Diese einstückige Ausführung vermindert die Anzahl der Bestandteile und erleichtert auch die Montage des Schalters.

Nach einer Ausführungsvariante sind je beide Kontaktleisten und je beide Kontaktplatten miteinander elektrisch verbun­ den. Der Vorteil dieser Losung besteht darin, daß die Funk­ tionssicherheit des Schalters wesentlich erhöht wird, weil die rechteckige Flachfeder gleichzeitig zwei Kontaktleisten und zwei Kontaktplatten berührt. Wenn eventuell eine Kon­ taktleiste oder eine Kontaktplatte fehlerhaft oder ohne Anschluß ist, funktioniert der Schalter trotzdem fehlerfrei.

Zweckmäßig ist die Tastfläche der Deckfolie mit einer rah­ menartigen Erhöhung begrenzt. Diese Ausgestaltung fixiert die Lage des Fingers während der Bedienung und verhindert, daß eventuell auch ein in der Nähe sich befindender Schal­ ter kontaktiert wird.

Nach einer Weiterentwicklung sind die Kontaktleisten und die Kontaktplatten als gedruckte Schaltungen in der Ausnehmung der inneren Platte ausgeführt. Diese Variante erleichtert die Herstellung des Schalters und auch dessen Montage. Wie bekannt, kann man gedruckte Schaltungen zur Zeit in sehr guter Qualität herstellen, wobei sowohl die ausreichende Härte des Materials als auch die notwendige Dicke erreicht werden kann.

Um die Konstruktion des Schalters weiter zu vereinfa­ chen, ist es vorteilhaft, wenn die innere Platte und die Tragplatte einstückig ausgeführt sind. Somit wird weiter die Anzahl der Bestandteile vermindert und die Montage erleich­ tert.

Nach einer Ausführungsvariante besteht die gebogene rech­ teckige Flachfeder aus elastischem Kunststoff, wobei die Oberfläche der gebogenen Flachfeder in zwei getrennten Be­ reichen metallisiert ist, zwischen welchen elektrisch leitenden Bereichen sich eine elektrisch isolierende Zone im wesentlichen in der Diagonalrichtung der rechteckigen Flach­ feder erstreckt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine beispielsweise Ausführungs­ form des Schalters,

Fig. 2 den Schnitt II-II aus der Fig. 1,

Fig. 3 einige Funktionsteile aus der Fig. 1, wobei die ge­ bogene Flachfeder mittels des Drucktellers durchge­ knickt ist und den Kontakt bzw. die Kontakte her­ stellt, und

Fig. 4 einen Schnitt, der im wesentlichen dem Schnitt gemäß Fig. 2 entspricht, wobei jedoch auch die gebo­ gene Flachfeder mit ihren Kontaktzonen eingezeichnet ist.

Gemäß Fig. 1 ist eine lichtdurchlässige Deckfolie 1, die aus Polyester besteht, mit einer rahmenartigen Erhöhung 2 versehen. Diese rahmenartige Erhöhung 2 begrenzt die Tast­ fläche 3 des Schalters. In einer aus Kunststoff beste­ henden inneren Platte 4 ist eine rechteckige Ausnehmung 5 hergestellt. Diese innere Platte 4 ist mit einer Tragplatte 6 verbunden, die ebenfalls aus Kunststoff hergestellt ist. Im linken und im rechten Teil der Fig. 1 ist je eine Kontakt­ leiste 7 im Schnitt gezeigt. Diese Kontaktleisten 7 weisen untere rechtwinklig gebogene Teile 8 und obere rechtwinklig gebogene Teile 9 auf und bestehen aus Bronze. An der hinte­ ren Wandung der rechteckigen Ausnehmung 4 ist eine Kontakt­ platte 10 sichtbar, die rechtwinklig gebogen ist, wobei die­ ser seitliche Teil der Kontaktplatte 10 mit der Bezugsziffer 11 bezeichnet ist. Die seitlichen Teile 11 können in die Wandungen eingelassen werden, um die Entfernung von der ge­ bogenen Flachfeder zu erhöhen. Die Kontaktleisten 7 sind mit ausgestanzten Kontaktanschlüssen 12, 13 versehen. Die Kon­ taktplatte 10 ist ebenfalls mit dem Kontaktanschluß 14 ein­ stückig hergestellt. Unterhalb der rechteckigen Ausnehmung ist in der inneren Platte 4 eine kreisförmige Bohrung 16 durchgeführt. In dieser kreisförmigen Bohrung 16 ist eine nur schematisch dargestellte Lichtquelle 17 angeordnet, die auf der Tragplatte 6 befestigt ist. Die eventuellen Stroman­ schlüsse für diese Lichtquelle sind nicht gezeichnet. Zwi­ schen den Kontaktleisten 7 ist eine gebogene rechteckige Flachfeder 18 aus Kupferbronze eingeklemmt. Diese Flachfeder 18 weist eine zentral angeordnete kreisförmige Öffnung 19 auf und ist von oben mit einem Druckteller 20 kontaktiert und unter Druck gehalten. Die Funktionsfläche des Drucktel­ lers 20 ist mit 20′ bezeichnet. Mittels des Drucktellers 20, der aus Plexiglas besteht, ist die gebogene Flachfeder in die Eckpartien der Kontaktleisten 7 gedrückt. Um eventuelles Herausspringen der gebogenen Flachfeder 18 zu verhindern, sind aus den Kontaktleisten 7 Halterungen 21 ausgestanzt und nach innen teilweise gebogen. Die gebogene Flachfeder 18 berührt die Kontaktleisten 7 in den Kontaktstellen 22.

In allen Zeichnungen sind gleiche Teile mit denselben Be­ zugsziffern versehen.

Die Fig. 2 zeigt den Schnitt 12-12 aus der Fig. 1. In die­ ser Figur sieht man nicht nur die schon beschriebenen Teile, sondern auch Teile, die in der Fig. 1 nicht sichtbar wa­ ren. Bei den Kontaktanschlüssen 12 bis 15, die sich nach un­ ten erstrecken und darum gestrichelt gezeichnet sind, sieht man die durch das Ausstanzen dieser Kontaktanschlüsse 12 bis 15 entstandenen Löcher 12′ bis 15′.

Die Fig. 3 zeigt vereinfacht die Funktionsweise des Schal­ ters. Nach dem Drücken auf den Druckteller, der nur teilwei­ se gezeichnet ist, über die Deckfolie 1, knickt die gebogene Flachfeder 18 in der länglichen Zentralzone durch, so daß sie auch beide Kontaktplatten 10 berührt. Wie schon oben er­ wähnt, kann der Schalter gleichzeitig zwei Kontaktverbindun­ gen herstellen oder man kann die gegenüberliegenden Kontakt­ anschlüsse (12 und 13; 14 und 15) elektrisch verbinden und somit eine höhere Funktionssicherheit des Schalters errei­ chen. Es ist selbstverständlich, daß nach dem Entlasten des Drucktellers 20 über die Deckfolie 1 die gebogene Flachfeder 18 durch eigene Federkraft in die Lage zurückkommt, die in der Fig. 1 dargestellt ist. Somit wird auch der oder die Kontakte wieder unterbrochen.

Die Fig. 4 entspricht im wesentlichen dem Schnitt gemäß der Fig. 2. Die Fig. 4 ist jedoch wesentlich vereinfacht gezeichnet. Die gebogene Flachfeder 18 mit ihrer kreisförmi­ gen Öffnung 19 ist da in Ansicht in der durchgeknickten Lage gemäß Fig. 3 gezeigt. Da sieht man einerseits die Kontakt­ stellen 22 der gebogenen Flachfeder 18 mit den Kontaktlei­ sten 7, andererseits die punktiert gezeichneten länglichen Kontaktzonen der gebogenen Flachfeder 18 mit den Kontakt­ platten 10.

Wie schon oben er­ wähnt, kann man nach einer Ausbildungsvariante die Kontakt­ leisten 7 und die Kontaktplatten 10 als gedruckte Schaltun­ gen in der Ausnehmung 5 der inneren Platte 4 ausführen. Die innere Platte 4 und die Tragplatte 6 können einstückig aus­ geführt sein.

Wenn der Schalter für zwei galvanisch getrennte Schaltkreise verwendet werden soll, ist es zweckmäßig, die gebogene rechteckige Flachfeder 18 aus Kunststoff herzustellen. Die elektrisch 1eisende Funktion übernimmt dann die Metallisie­ rung der Oberfläche der Flachfeder, die in zwei getrennten Bereichen ausgeführt ist. Zwischen diesen Bereichen er­ streckt sich eine elektrisch isolierende Zone in der Diago­ nalrichtung der rechteckigen Flachfeder 18, so daß z. B. die erste metallisierte Oberfläche ständig eine Kontaktleiste 7 berührt und bei dem Tastvorgang nur eine der Kontaktplatten 10. Die andere metallisierte Zone berührt ständig die zweite Kontaktleiste 7 und bei dem schon erwähnten Tastvorgang kon­ taktiert sie die zweite Kontaktplatte 10.

In den meisten Fällen werden mehrere Schalter in einer Tastatur nebeneinander angeordnet. Bei dieser Lösung kann die innere Platte 4 entweder getrennt einzeln für je einen Schalter hergestellt werden, oder sie kann durchgehend ausgeführt sein, wie das bei der Deckfolie 1 und der Trag­ platte 6 der Fall ist.

Claims (12)

1. Schalter, insbesondere zum Einsatz in einer Tastatur, der eine Deckfolie, eine innere Platte mit einer Ausneh­ mung für Kontaktelemente und eine Tragplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der rechteckigen Aus­ nehmung (5) seitlich entlang wenigstens einer Wandung dieser Ausnehmung (5) eine Kontaktleiste (7) erstreckt, daß in der zentralen Zone wenigstens einer anderen Wan­ dung der rechteckigen Ausnehmung (5), welche Wandung senkrecht zu der Längsrichtung der Kontaktleiste (7) liegt, eine Kontaktplatte (10) angeordnet ist und daß in der rechteckigen Ausnehmung (5) eine gebogene rechteckige Flachfeder (18) mit ihren zwei parallelen Rändern zwi­ schen der Kontaktleiste (7) und der anderen parallelen Wandung der Ausnehmung (5) eingeklemmt ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der rechteckigen Ausnehmung (5) seitlich entlang zweier paralleler Wandungen je eine Kontaktleiste (7) er­ streckt, daß in den zentralen Zonen der zwei übrigen Wan­ dungen der rechteckigen Ausnehmung (5) je eine Kontakt­ platte (10) angeordnet ist und daß in der rechteckigen Ausnehmung (5) eine gebogene rechteckige Flachfeder (18) mit ihren zwei parallelen Rändern zwischen den beiden Kontaktleisten (7) eingeklemmt ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die rechteckige gebogene Flachfeder (18) eine zentrale kreisförmige Öffnung (19) aufweist.

4. Schalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der rechteckigen Aus­ nehmung (5) ein Druckteller (20) die zentrale längliche Zone der gebogenen Flachfeder (18) kontaktiert, wobei diese Zone parallel mit der wenigstens einen Kontaktlei­ ste (7) verläuft.

5. Schalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bohrung (16) der in­ neren Platte (4) eine Lichtquelle (17) angeordnet ist.

6. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (1) und der Druckteller (20) aus lichtdurchlässigen Materialien bestehen.

7. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kontaktleisten (7) und die Kontaktplatten (10) mit zungenartigen, aus den Kontaktleisten (7) und den Kontaktplatten (10) ausgestanzten und gebogenen Kon­ taktanschlüssen (12 bis 15) versehen sind.

8. Schalter nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß je beide Kontaktleisten (7) und je beide Kontaktplatten (10) miteinander elektrisch verbunden sind.

9. Schalter nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastfläche (3) der Deck­ folie (1) mit einer rahmenartigen Erhöhung begrenzt ist.

10. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontaktleisten (7) und die Kontakt­ platten (10) als gedruckte Schaltungen in der Ausnehmung (5) der inneren Platte (4) ausgeführt sind.

11. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Platte (4) und die Tragplatte (6) einstückig ausgeführt sind.

12. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die gebogene rechteckige Flachfeder (18) aus elastischem Kunststoff besteht, wobei die Oberfläche der gebogenen Flachfeder (18) in zwei getrennten Bereichen metallisiert ist, zwischen welchen sich eine elektrisch isolierende Zone im wesentlichen in der Diagonalrichtung der rechteckigen Flachfeder (18) erstreckt.