DE3723163C2 - Button arrangement - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tastenanordnung für ein in Tast richtung bewegbares Kontaktelement mit wenigstens einer Taste sowie einem gegen die Rückstellkraft eines abdichten den Bauteils aus flexiblem Werkstoff führbaren, einer Schaltung zuzuordnenden Druckglied, das gegenüber einem mit dem Bauteil aus flexiblem Werkstoff verbundenen Sockelteil beweglich gelagert ist, wobei dieses Bauteil ein membranar tiges ringförmiges Flächenstück mit an dieses angeformten Randansätzen aufweist.The invention relates to a key arrangement for a key direction movable contact element with at least one Seal one button and one against the restoring force of one the component made of flexible material, one Circuit to be assigned pressure element, which compared to a the component made of flexible material connected base part is movably mounted, this component being a membrane term annular surface piece with molded onto this Has edge approaches.
Eine solche Tastenanordnung beschreibt die DE 30 41 470 C2, deren Taste an einem Führungszapfen entlanggleitet, der von einem in einer Gehäuseplatte festgelegten Sockelteil auf ragt. Letzteres nimmt eine Isolierplatte mit Schaltungstei len auf, denen ein - jenen Führungsstab kreisförmig umge bender - Kontaktpol in veränderlichem Abstand zugeordnet ist; der Kontaktpol lagert an einem radialen Innenkragen einer kuppelförmigen Dichtmembrane aus Silikonkautschuk, die mit einem seinerseits radial abragenden flachen Außen rand auf dem Sockelteil ruht und durch eine Überwurfkappe an dieses angepaßt wird. Aus dem Zenit der kuppelförmigen Dichtmembrane ist an jenem Innenkragen ein zylindrischer Ansatz herausgeformt, der einen - den Führungsstab aufneh menden - Führungszylinder der Taste fest umfängt. Diese wird also von dem Bauteil aus flexiblem Werkstoff am Füh rungsstab in Ruhestellung gehalten bzw. in diese rückge führt.Such a key arrangement is described in DE 30 41 470 C2, whose button slides along a guide pin that is from a base part fixed in a housing plate protrudes. The latter takes an insulating plate with a circuit board len to which one - that management staff circularly reversed bender - Contact pole assigned at a variable distance is; the contact pole rests on a radial inner collar a dome-shaped sealing membrane made of silicone rubber, the one with a radially protruding flat exterior edge rests on the base part and by a cap is adapted to this. From the zenith of the dome-shaped Sealing membrane is cylindrical on that inner collar Formed approach that one - take up the management staff menden - the key's guide cylinder is firmly gripped. This is therefore made of the component made of flexible material rungsstab held in the rest position or in this leads.
Mehrere der flexiblen Bauteile sind mit ihren Außenrändern zu einer Matte verbunden, wie dies von Tastwahlblöcken für Telefonapparate durch die DE 31 42 880 A1 bekannt ist. Die Abdeckplatte ist dort mit Durchbrüchen versehen, durch wel che quaderförmige Tasten nach oben ragen. Jede Taste liegt mit einer Sockelplatte als Druckglied einer kalottenartigen Ausformung einer sogenannten Kontaktplatte auf. Die Ausfor mung trägt ein Kontaktelement, das in Tastrichtung gegen die Rückstellkraft jener Kalotte auf Abschnitte der darun terliegenden Schaltung aufgebracht werden kann. Several of the flexible components are with their outer edges connected to a mat, like this by keypad for Telephones are known from DE 31 42 880 A1. The Cover plate is provided with openings through which cuboid buttons protrude upwards. Every key lies with a base plate as a pressure member of a dome-like Formation of a so-called contact plate. The Ausfor mung carries a contact element, which is in the direction of contact the restoring force of that calotte on sections of it underlying circuit can be applied.
Dieses Tastenfeld mag sich für die Verwendung bei Telefon apparaten eignen, jedoch sind solche Tasten bei Tastenfel dern für Fernschreiber, Rechner oder die Steuerung einer Maschine nicht zu verwenden, da zum einen die Tastenführung zu ungenau ist und die Tasten selbst auch in verhältnismä ßig weitem Abstand voneinander liegen müssen, da aber vor allem Staub und andere Verunreinigungen, insbesondere auch Flüssigkeiten, mangels ausreichender Abdichtung zwischen den Tastenteilen freien Zugang zur Schaltung haben.This keypad may be suitable for phone use apparatus are suitable, but such keys are on keypads for teleprinters, computers or the control of one Machine not to be used, because on the one hand the button guide is too inaccurate and the keys themselves in relative must be a great distance apart, but in front of it all dust and other contaminants, especially also Liquids, due to a lack of adequate sealing between the button parts have free access to the circuit.
Handelsübliche Tasten für die erwähnten Einsatzgebiete be stehen aus - zumeist aus kunststoffgespritzten - formsta bilen Tastenkappen, welche formschlüssig mit einem Tasten schaft od. dgl. verbunden werden können; dieser drückt bei Betätigung der Tastenkappe auf die beschriebene Kalotte aus flexiblem Kunststoff, die während des Verformens die Rück stellkraft erzeugt und mit einem bolzenartigen Druckglied gegen einen in Tastrichtung vorgesehenen Schaltpunkt ge führt zu werden vermag.Commercial keys for the mentioned areas of application be are pending - mostly made of molded plastic - formsta cheap keycaps, which form-fit with one key shaft or the like can be connected; this presses Press the button cap on the calotte described flexible plastic that the back while deforming force generated and with a bolt-like pressure member against a switching point provided in the pushbutton direction can be led.
Bei einer Tastenanordnung nach DE 35 05 418 A1 greift das eingangs erwähnte Druckglied - hier als Teil eines Druck knopfschalters - in ein Sockelteil ein und ist über das Bauteil aus flexiblem Kunststoff mit dem Sockelteil verbun den, wobei dieses Bauteil einen Führungsraum für einen das Kontaktelement tragenden Teil des bewegbaren Druckgliedes begrenzt. Diese Maßgaben sollen der besseren Führung wäh rend des Schaltvorganges bei einem billigen und leicht mon tierbaren Schalter dienen.With a key arrangement according to DE 35 05 418 A1 this applies pressure member mentioned at the beginning - here as part of a print button switch - in a base part and is over that Component made of flexible plastic connected to the base part the, this component being a guide space for the Contact element carrying part of the movable pressure member limited. These stipulations are intended to improve leadership rend the switching process at a cheap and easy mon animal switch.
In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfin der die Aufgabe gestellt, eine einfach und kostengünstig herzustellende und handhabbare Tastenanordnung so aus Zuge stalten, daß bei präziser Führung der Tasten eine hohe Dichtigkeit von Kontaktelement und Schaltung gegen alle Verunreinigungen erreicht wird. The Erfin has knowledge of this state of the art of the task, a simple and inexpensive Key arrangement to be produced and handled so from trains stalten that with precise guidance of the keys a high Tightness of contact element and circuit against all Impurities is reached.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des unabhängigen Patentanspruches, die Unteransprüche geben günstige Ausge staltungen an.The teaching of the independent leads to the solution of this task Claim, the sub-claims give favorable Ausge events.
Erfindungsgemäß weist das Flächenstück des Bauteils aus flexiblem Werkstoff als Randansätze zwei zueinander paral lele Manschetten unterschiedlichen Durchmessers in zueinan der höhenversetzter Lage auf, von denen die Manschette kleineren Durchmessers am Sockelteil sowie die andere Man schette am Druckglied festliegen, das in einem Sockelfuß des Sockelteils geführt ist und mit dem vom Bauteil aus flexiblem Werkstoff gebildeten Verbindungseinsatz sowie dem Sockelteil eine dichte Begrenzung eines Führungsraumes für einen das Kontaktelement tragenden Teil des Druckgliedes bildet. Zudem hat es sich als günstig erwiesen, das Flä chenstück des Verbindungseinsatzes so zu gestalten, daß es synklastisch gekrümmt ist.According to the invention, the area piece of the component has flexible material as edge approaches two parallel to each other lele cuffs of different diameters the height offset position, of which the cuff smaller diameter on the base part and the other man cuff on the pressure member, that in a base of the base part is guided and with that from the component flexible material formed insert and the Base part a tight boundary of a lead room for a part of the pressure member carrying the contact element forms. It has also proven to be cheap, the Flä chenstück of the connecting insert so that it is synclastically curved.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll das Sockel teil einen Innenring als Führung für den das Kontaktelement haltenden, im Führungsraum des Sockelteils bewegbaren Teil des Druckgliedes aufweisen.According to a further feature of the invention, the base part an inner ring as a guide for the contact element holding part that is movable in the guide space of the base part of the pressure member.
Durch die besondere Anordnung dieser drei ineinandergrei fenden Einzelteile Sockelteil - Verbindungseinsatz - Druck glied wird ein dichter Abschluß des das Kontaktelement auf nehmenden Innenraums erreicht und ebenfalls eine stabile Führung der Taste. Das die zueinander höhenversetzten pa rallelen kragenähnlichen Manschetten von unterschiedlichem Durchmesser verbindende flexible Flächenstück erzeugt als Teil des Dichtsystems mit seiner sich aufwärts synklastisch - also kuppelartig - erweiternden Form die erforderliche Rückstellkraft in der Taste selbst.Due to the special arrangement of these three interlocking Individual parts, base part - connecting insert - pressure member is a tight seal on the contact element occupying interior and also a stable Guide the button. The pa offset in height from each other parallel collar-like cuffs of different Diameter connecting flexible surface piece created as Part of the sealing system with its becoming synclastic - so dome-like - expanding form the required Reset force in the button itself.
Vorteilhafterweise ist der das Kontaktelement tragende Teil eine mit dem Druckglied einstückige Buchse, die im Ab stand zur Schaltung im Sockelteil - darin beweglich - en det sowie bevorzugt vom Innenring des Sockelteils geführt wird. The part carrying the contact element is advantageously a one-piece with the pressure member bushing in the Ab stood for switching in the base part - movable in it det and preferably guided by the inner ring of the base part becomes.
Um ein unerwünschtes Auseinandernehmen der Taste zu verhin dern, ist die Buchse erfindungsgemäß endwärts mit Gegenan schlägen für den von diesen untergriffenen Innenring verse hen.To avoid unwanted disassembly of the button the socket is, according to the invention, towards one end strikes for the verse undercut by these hen.
Als günstig hat sich auch erwiesen, daß vom Sockelteil ein die Buchse umfangendes Ringende aufragt, an dessen Außen seite sich eine Manschette des Verbindungseinsatzes an schmiegt.It has also proven to be advantageous that one of the base part the socket extends around the ring end, on the outside a sleeve of the connecting insert hugs.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Manschette größeren Durchmessers einem Umfangskragen als Gegenfläche des Druckgliedes an. Dieser wird vorteilhafterweise an von dem Sockelteil aufragenden Führungszapfen geführt, die in Führungslöcher des Druckgliedes einragen; diese Führungs zapfen sind an Ecken des plattenartigen Kragens vorgesehen, die Führungslöcher ihrerseits in Rippenanformungen des Druckgliedes parallel zu dessen Achse.In the preferred embodiment, the cuff lies larger diameter a circumferential collar as a counter surface of the pressure element. This is advantageously from the base part upstanding guide pin, which in Protrude guide holes of the pressure element; this leadership pins are provided at corners of the plate-like collar, the guide holes in turn in ribs of the Pressure member parallel to its axis.
Die beschriebene Tastenanordnung ist auf einer vom Sockel fuß des Sockelteils durchgriffenen Abdeckplatte od. dgl. mittels des Kragens festgelegt; an der dem Kragen gegen überliegenden Seite der Abdeckplatte lagert ein Gegenkör per, der mit dem Kragen ein größenveränderliches Klemmaul für die von Verbindungselementen durchgriffene Abdeckplatte bildet.The described key arrangement is on one of the base foot of the base part penetrated cover plate or the like. fixed by means of the collar; against the collar A counter body rests on the overlying side of the cover plate per, the collar is a resizable jaw for the cover plate penetrated by connecting elements forms.
Eine weitere Dichtung des Systems lagert nun zwischen Kra gen und Abdeckplatte. Diese Dichtung ist bevorzugt als in wenigstens einer Nut des Kragens verlaufender O-Ring ausge bildet; dessen Anlagekraft an die ihm anliegenden Teile kann durch jenes Verbindungselement eingestellt werden.Another seal of the system is now stored between Kra and cover plate. This seal is preferred as in at least one groove of the collar extending O-ring forms; its investment power on the parts attached to it can be adjusted by that connecting element.
Es ergibt sich insgesamt eine Tastenanordnung, die in be stehender Weise die vorgegebene Aufgabe löst.There is a total of a key arrangement that in be solves the given task standing.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages and details of the invention result derive from the following description of a preferred Embodiment and with reference to the drawing; this shows in
Fig. 1 den vergrößerten Schnitt durch eine Taste, ge schnitten nach Linie I-I in Fig. 2; Figure 1 shows the enlarged section through a button, GE cut along line II in Fig. 2.
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 verkleinerte Draufsicht. Fig. 2 is a reduced plan view compared to FIG. 1.
Auf einer Leiterplatte 10 mit bei 12 angedeuteten elektri schen Schaltungselementen ist mittels Schrauben 14 ein Sockelteil 16 einer Taste 20 festgelegt. Dieses Sockelteil 16 ruht im gewählten Ausführungsbeispiel mit einem zylin drischen Sockelfuß 18 eines Durchmessers d auf der Oberflä che 11 der Leiterplatte 10.On a circuit board 10 with indicated at 12 electrical circuit's rule by means of screws 14, a base part 16 of a button 20 is fixed. This base part 16 rests in the selected exemplary embodiment with a cylindrical base base 18 of a diameter d on the surface 11 of the printed circuit board 10 .
An das Sockelteil 16 ist in einem Abstand i von hier 6 mm zur Oberfläche 11 der Leiterplatte 10 ein Kragen 19 ange formt, in welchem - zentrisch zur Hauptachse A - in einer Nut 22 ein O-Ring 23 verläuft. Dieser sitzt in der darge stellten Einbaulage auf einer von jenem Sockelfuß 18 durch griffenen Abdeckplatte 24 auf.On the base part 16 , a collar 19 is formed at a distance i from here 6 mm to the surface 11 of the printed circuit board 10 , in which - centered on the main axis A - an O-ring 23 extends in a groove 22 . This sits in the Darge installation position on one of that base 18 by gripped cover plate 24 .
Von der in Fig. 1 oberen Seite des Kragens 19 ragt ein ringartiges oberes Ende 26 des Sockelteiles 16 auf, dessen Innendurchmesser e geringfügig kürzer ist als der Durchmes ser d des Innenraumes 17 des Sockelfußes 18. An den Ecken des in Draufsicht i. w. quadratischen Kragens 19 sind par allel zur Hauptachse A bzw. jenem Ringende 26 Führungszap fen 28 angeformt, welche in Führungslöcher 30 einer ihrer seits etwa quadratischen Führungsplatte 32 einragen.From the upper side of the collar 19 in FIG. 1, an annular upper end 26 of the base part 16 protrudes, the inside diameter e of which is slightly shorter than the diameter water d of the interior 17 of the base foot 18 . At the corners of the iw square collar 19 in plan view are parallely to the main axis A or that ring end 26 guide pins 28 are formed, which protrude into guide holes 30 in one of their approximately square guide plate 32 .
Die Führungsplatte 32 ist Hauptteil eines Druckaufsatzes oder Druckgliedes 34 der Taste 20 und an ihrer Oberfläche 33 mit einer zentrischen bolzenartigen Anformung 36 ausge stattet. In letzterer ist ein Kreuzschlitz 37 mit zusätzli chem Rastschlitz 38 zur Aufnahme von Stegen od. dgl. eines nicht gezeigten Tastenkopfes vorgesehen; der Rastschlitz 38 verläuft in einem Winkel von 45° zu den beiden benachbarten Armen des Kreuzschlitzes 37.The guide plate 32 is the main part of a pressure attachment or pressure member 34 of the key 20 and equipped on its surface 33 with a central bolt-like projection 36 . In the latter, a cross slot 37 with additional chem locking slot 38 for receiving webs or the like. A button head, not shown, is provided; the locking slot 38 extends at an angle of 45 ° to the two adjacent arms of the cross slot 37 .
An der anderen Seite der Führungsplatte 32 ist dieser eine Büchse 40 angeformt, welche in den Innenraum 27 des oberen Ringendes 26 des Sockelteiles 16 eingesetzt ist und mit endwärtigen Außenrippen 42 einen im Sockelteil 16 vorgese henen Innenring 43 haltend untergreift. Durch diesen An schlag 42/43 ist der Druckaufsatz 34 im Sockelteil 16 gegen ein Herausfallen gesichert, die Innenfläche 44 des Innen ringes 43 dient der Buchse 40 als Führung.On the other side of the guide plate 32 , a bush 40 is formed, which is inserted into the interior 27 of the upper ring end 26 of the base part 16 and engages with end outer ribs 42 holding an inner ring 43 vorese hen in the base part 16 . By this blow to 42/43 the pressure cap 34 is secured in the base part 16 against falling out, the inner surface 44 of the inner ring 43 serves the socket 40 as a guide.
In den Buchsenraum 41 ist ein Schaftstück 46 eines Kontaktelementes 47 aus Silikoncarbon eingesetzt. Der Schaftdurchmesser a mißt 3,3 mm, der Durchmesser b eines Kontaktkopfes 48 des Kontaktelementes 47 beträgt 5 mm.A shaft piece 46 of a contact element 47 made of silicone carbon is inserted into the socket space 41 . The shaft diameter a measures 3.3 mm, the diameter b of a contact head 48 of the contact element 47 is 5 mm.
Das obere Ringende 26 des Sockelteiles 16 wird von einer zylindrischen Manschette 51 eines Verbindungseinsatzes 50 aus flexiblem Werkstoff umfangen. Diese Manschette 51 ist an ein dünnes membranartiges Flächenstück oder einen Kalot tenring 52 angeformt, das/der nach oben hin in einen damit einstückigen Steckring als zweite Manschette 53 übergeht. Der Steckringradius q ist etwa doppelt so lang wie der Ra dius der dazu höhenversetzten anderen Manschette 51.The upper ring end 26 of the base part 16 is surrounded by a cylindrical sleeve 51 of a connecting insert 50 made of flexible material. This sleeve 51 is formed on a thin membrane-like surface piece or a calotte tenring 52 , which / which merges upwards into a plug-in ring integral therewith as a second sleeve 53 . The plug-in ring radius q is approximately twice as long as the radius of the other sleeve 51 which is offset in height.
Der Steckring bzw. die eine Manschette 53 umfängt einen parallel zur Hauptachse A verlaufenden Umfangskragen 35, der als Anlagefläche des Druckgliedes 34 dient. Im Bereich der Ecken des Druckgliedes 34 läuft die als Steckring be zeichnete Manschette 53 des Verbindungseinsatzes 50 in ei ner Nut, welche einerseits von jener Anlagefläche bzw. je nem Umfangskragen 35 sowie anderseits von einer Rippenan formung 31 des Druckgliedes 34 begrenzt ist - in dieser Rippenanformung 31 befindet sich eines der Führungslöcher 30.The plug-in ring or the sleeve 53 surrounds a circumferential collar 35 which runs parallel to the main axis A and serves as the contact surface of the pressure member 34 . In the area of the corners of the pressure member 34 , the sleeve 53 , which is designated as a plug-in ring, of the connecting insert 50 runs in an egg groove, which is limited on the one hand by that contact surface or je nem peripheral collar 35 and on the other hand by a rib formation 31 of the pressure member 34 - in this rib formation 31 there is one of the guide holes 30 .
Das Sockelteil 16 ist im übrigen an der Abdeckplatte 24 durch einen in Fig. 1 unter der Abdeckplatte 24 liegenden Gegenring 56 des Sockelteils 16 gehalten; in Innenräume 57 des Gegenringes 56 ragen an den Tastenecken Innengewinde büchsen 21 des Sockelteils 16 ein, welche jeweils eine Schraube 14 a aufnehmen. Dank eines Durchbruches 9 in der Leiterplatte 10 unterhalb des Kopfes der Schraube 14 a kann diese verstellt werden, um eine Veränderung des Anpreßdruckes des Dichtelementes 23 auszulösen.The base part 16 is otherwise held on the cover plate 24 by a counter ring 56 of the base part 16 lying under the cover plate 24 in FIG. 1; in the interior 57 of the counter ring 56 protrude at the key corners female threads 21 of the base part 16 , each receiving a screw 14 a . Thanks to an opening 9 in the circuit board 10 below the head of the screw 14 a , this can be adjusted to trigger a change in the contact pressure of the sealing element 23 .
Die beschriebene Tastenanordnung ist völlig dicht; das Kon taktelement 48 ist von dem hier zylindrischen Sockelfuß 18 umgeben, dessen Innenraum 17 gegenüber dem Innenraum 27 des oberen Ringendes 26 im Paarungsbereich 40/44 i. w. ge schlossen ist. Außerdem mündet jener obere Innenraum 27 in das Schaleninnere 54 des Verbindungseinsatzes 50, der sei nerseits völlig dicht an den Druckaufsatz 34 sowie jenes obere Ringende 26 angeschlossen ist.The described key arrangement is completely tight; the contact element 48 is surrounded by the cylindrical base 18 here, the interior 17 of which is closed relative to the interior 27 of the upper ring end 26 in the mating area 40/44 iw ge. In addition, that upper interior space 27 opens into the shell interior 54 of the connecting insert 50 , which on the other hand is connected completely tightly to the pressure attachment 34 and to that upper ring end 26 .
Die Elastizität des Verbindungseinsatzes 50 bzw. seines dünnen Kalottenringes 52 gewährleistet die Rückstellfähig keit des Druckgliedes 34 - und damit des Tastenkopfes - in die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage.The elasticity of the connecting insert 50 or its thin spherical ring 52 ensures the resilient speed of the pressure member 34 - and thus the button head - in the rest position shown in Fig. 1.
Die erfindungsgemäße Tastenanordnung besteht aus wenigen - aus Kunststoffen unterschiedlicher Eigenschaften geformten - Einzelteilen, nämlich dem Sockelteil 16, dem Verbin dungseinsatz 50, dem Druckglied 34, dem Gegenring 56 am Sockelteil 16 sowie dem Kontaktelement 48.The button arrangement according to the invention consists of a few - molded from plastics of different properties - individual parts, namely the base part 16 , the connec tion insert 50 , the pressure member 34 , the counter ring 56 on the base part 16 and the contact element 48 .
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Families Citing this family (1)
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