DE4209437A1

DE4209437A1 - Hubverlängerungselement für Folientastaturen

Info

Publication number: DE4209437A1
Application number: DE19924209437
Authority: DE
Inventors: Uwe Seiler
Original assignee: SCHURTER GmbH
Current assignee: SCHURTER GmbH
Priority date: 1992-03-24
Filing date: 1992-03-24
Publication date: 1993-09-30
Also published as: EP0562389A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Hubverlängerungselement für Folientastaturen mit einem gehäuseartigen Sockel, in dem ein Hebel angeordnet ist, der mit tels eines Betätigers vorzugsweise unter Zwischenanordnung einer Druckfe der verschwenkbar ist und dabei mittels eines am Hebel angeordneten Schaltnockens die beiden zu schaltenden Folien kurzschließt.

Folientastaturen sind bekannt. Dabei ist zwischen zwei elektrisch leitenden Folien eine elektrisch nichtleitende Schicht angeordnet. Bei einer Druck ausübung auf diese Folien im Folienschaltpunkt werden die elektrisch lei tenden Folien in Kontakt miteinander gebracht und somit der entsprechen de Stromkreis geschlossen.

Für die Druckausübung auf die Folien werden spezielle Schalter für den Niederspannungsbereich, d. h. bis 65 V verwendet, mit denen eine Hubver längerung erzielt wird. Bei einem bekannten Hubverlängerungselement für derartige Folientastaturen ist ein gehäuseartiger Sockel vorgesehen, der unter Zwischenanordnung der zu schaltenden Folien auf einer entsprechen den Trägerplatte fest angeordnet ist. Innerhalb dieses gehäuseartigen Soc kels ist ein Hebel in Form einer gebogenen Blattfeder angeordnet. Auf das freie Ende dieser Blattfeder drückt dabei ein Betätiger. Beim Nachunten drücken dieses Betätigers wird die Blattfeder derart gebogen, daß sich an der Knickstelle der Blattfeder ein Schaltnocken ausbildet, weicher die bei den zu schaltenden Folien in Kontakt miteinander bringt und dadurch den Schaltvorgang auslöst. Die Hubverlängerung ist dabei dadurch realisiert, daß der Betätiger am freien Ende der Blattfeder angreift und dabei ein re lativ langer Verschiebeweg des Betätigers eine relativ kurze Verschiebung des Schaltnockens bewirkt. Dabei wird bei ungefähr 60% des Verfahrweges des Betätigers der elektrische Kontakt hergestellt, wobei die Kraft unge fähr zwischen 0,6 und 0,8 N beträgt. Am Ende des Verfahrweges des Ta sters beträgt die Kraft 1 N, wobei dann der Verfahrweg 3 bis 4 mm be trägt. Auf diese Weise wird eine Folientastatur mit der Ergonomie und Tak tilität eines Langhubtasters geschaffen.

Nachteilig bei diesem bekannten Hubverlängerungselement ist die Blattfeder. Hierbei handelt es sich um ein zum gehäuseartigen Sockel zusätzliches Teil, welches entsprechend hergestellt und mit relativ großem Montageauf wand in den Sockel eingesetzt werden muß. Weiterhin ist die richtige Posi tionierung der Blattfeder innerhalb des Sockels problematisch, wobei sich unterschiedliche Charakteristiken und damit unterschiedliche Bedienungs verhältnisse ergeben. Die Reproduzierbarkeit des Hubverlängerungselements mit einheitlichen Verhältnissen ist somit nicht immer gewährleistet.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Hubverlängerungselement für Folientastaturen zu schaffen, wobei insbesondere der Hebelmechanismus in Form der Blattfeder verbes sert werden soll.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Hebel einstückig am Sockel an geformt ist.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Hubverlängerungselement für Folientastaturen hat zunächst den Vorteil, daß er sich sehr wirtschaft lich herstellen läßt. Da der Hebel einstückig mit dem Sockel ausgebildet ist, ist für die Herstellung nur ein einziger Arbeitsvorgang notwendig. Dies bedeutet niedrige Werkzeugkosten sowie einen geringen Montageaufwand, da der Hebel gleich am Sockel angeformt ist und nicht zusätzlich in den gehäuseartigen Sockel eingefügt werden muß. Darüber hinaus unterliegt der Hebel für die Hubverlängerung nur minimalen Montagetoleranzen, da ein separater Hebel oder dgl. entfällt. Dies führt zu einem Hubverlänge rungselement mit hoher Reproduzierbarkeit, was seine Auslösecharakteristi ken betrifft. Insgesamt werden mit dem erfindungsgemäßen Hubverlänge rungselement für Folientastaturen auf technisch einfache sowie zuverlässi ge Weise die Vorteile einer Folientastatur mit der Ergonomie und Taktilität eines Langhubtasters verbunden.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Sockel und der Hebel durch ein einstückiges Kunststoffspritzgußteil gebildet sind. Der Sockel und der Hebel lassen sich somit auf überaus technisch einfa cher Weise mittels eines einzigen Spritzvorganges schaffen.

In einer weiteren Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Hebel im we sentlichen starr ausgebildet und im Anformbereich am Sockel verschwenk bar ist. Der Hebel ist somit ein steifes Gebilde, der lediglich in dem Be reich, wo er am Sockel an geformt ist, beweglich angeordnet ist.

Statt dessen ist es aber auch alternativ denkbar, daß der Hebel (eventuell zusätzlich zur Verschwenkbarkeit im Anformbereich am Sockel) flexibel aus gebildet ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Sockel einen einstückig angeformten Torsionsstab aufweist, an dem im wesent lichen senkrecht dazu der Hebel einstückig an geformt ist. Der Hebel ist so mit durch den Torsionsstab mit dem Sockel verbunden, wobei das gesamte Gebilde bestehend aus dem Sockel, dem Torsionsstab sowie dem Hebel in einem einzigen Werkzeug gespritzt werden kann. Die abstehende bzw. aus kragende Anordnung des Hebels am Torsionsstab ist dabei derart, daß sich bei einer Belastung des Hebels eine Drillung des Torsionsstabes ergibt. Wird der Hebel von dem Betätiger wieder entlastet, wird er aufgrund der Spannungen im Torsionsstab wieder in seine Ausgangsposition zurückge bracht und dabei der Kontakt zwischen den beiden Folien wieder unterbro chen.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Torsionsstabes schlägt vor, daß dieser mit seinen beiden Enden am Sockel festgelegt ist. Der Torsionsstab bildet somit eine Art Verbindung oder Brücke zwischen entsprechenden Sockelele menten, wobei der Torsionsstab mit seinen beiden Enden an den entspre chenden Elementen des Sockeis einstückig angeformt ist, wie dies bereits zuvor beschrieben wurde. Diese Anordnung des Torsionsstabes verleiht ihm eine große Stabilität und insbesondere Reproduzierbarkeit der Bewegung des Hebels, wenn dieser mittels des Tasters belastet wird. Der Hebel ist dabei durch den Torsionsstab bzw. durch die beiden Torsionsstäbe, sofern die beidseits am Hebel angeordneten Verbindungen zum Sockel als jeweils ein Torsionsstab angesehen werden, mit dem Sockel verbunden.

Vorzugsweise ist dabei der Hebel im wesentlichen in der Mitte des Tor sionsstabes an diesem an geformt. Dies führt zu gleichmäßigen Spannungs verhältnissen innerhalb des Torsionsstabes.

Eine weitere Weiterbildung des Torsionsstabes schlägt vor, daß dieser im Randbereich des Sockels angeordnet ist und daß sich der Hebel ins Innere des Sockels erstreckt. Der Torsionsstab befindet sich somit im Bereich der Seitenwand des gehäuseartigen Sockels, und zwar vorzugsweise parallel zu dieser Gehäusewand.

Eine weitere Weiterbildung des Torsionsstabes schlägt schließlich vor, daß dieser einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweist. Selbstverständ lich ist es aber auch denkbar, daß der Torsionsstab einen unrunden Quer schnitt aufweist, beispielsweise einen ovalen oder einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt.

Eine Weiterbildung des Hebeis schlägt vor, daß dieser in der Grundstellung des Hubverlängerungselementes eine von den Folien weg gerichtete Vorspan nung aufweist. Dies gewährleistet in der Grundstellung des Hubverlänge rungselements eine sichere Unterbrechung der Schaltfolien.

Eine weitere Weiterbildung des Hebeis schlägt vor, daß dieser an seinem freien Ende einen Aufnahmezapfen für eine wendelförmige Druckfeder auf weist, auf der wiederum der Betätiger abgestützt ist. Dies stellt eine einfa che technische Möglichkeit dar, um die Druckfeder zwischen dem Betätiger und dem Hebel anzuordnen, wobei insbesondere eine sichere Führung ge währleistet ist.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung schlägt vor, daß der Schaltnoc ken im Bereich zwischen dem Anformbereich des Hebels am Sockel und dem Angriffsbereich des Betätigers am Hebel angeordnet ist. Entsprechend der Position des Schaltnockens am Hebel ergeben sich ganz bestimmte Hebel verhältnisse.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, daß die Druckfeder derart dimen sioniert ist, daß die zu schaltenden Folien kurzgeschlossen werden, bevor der Betätiger die untere Endstellung erreicht. Dadurch erhält man einen entsprechenden Nachlauf des Hubverlängerungselements, welcher die Ergo nomie und Taktilität verbessert.

Weiterhin wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß eine Rückstellfe der für den Hebel vorgesehen ist. Diese Rücksteilfeder, die sich im übrigen zwischen dem Hebel und dem Sockel abstützt, sorgt dafür, daß nach der Entlastung des Betätigers der Hebel wieder in seine Ausgangsposition zu rückkehrt und unterstützt dabei die Rückstelltendenz, die durch das Ver schwenken des Hebels ohnehin aufgebaut wird.

Schließlich wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß der Betätiger eine Aufnahme, insbesondere Kreuzaufnahme für eine Tastkappe aufweist. Die Aufnahme bietet den Vorteil, daß unterschiedliche Tastkappen je nach Bedarf adaptiert werden können.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hubverlängerungsele ments für Folientastaturen wird nachfolgend anhand der Zeichnungen be schrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Hubverlängerungselement;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Darstellung entsprechend der in Fig. 2, Jedoch nur mit dem Sockel mit dem daran am Torsionsstab angeform ten Hebel, jedoch ohne den Betätiger sowie ohne Druck feder;

Fig. 4 das Hubverlängerungselement, wie es in Fig. 2 darge stellt ist, jedoch in der niedergedrückten Position.

Das Hubverlängerungselement 1 in der Art eines Schalters oder Tasters für Folientastaturen weist einen gehäuseartigen Sockel 2 auf, wie er alleine in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Sockel 2 besitzt unterseitig einen Zapfen 3, mittels welchem er auf einer Trägerplatte 4 durch Vernieten befestigt ist, wie dies in den Fig. 2 und 4 erkennbar ist.

Der Sockel 2 weist weiterhin im Bereich der einen Seite einen Torsionsstab 5 mit einem runden Querschnitt auf. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist zu diesem Zweck der Sockel 2 zwei Fortsätze 6 auf, die durch den Tor sionsstab 5 miteinander verbunden sind. In der Mitte des Torsionsstabes 5 ist ein Hebel 7 angeordnet, weicher ins Innere des gehäuseartigen Sockels 2 ragt. Dieser Hebel 7 weist unterseitig etwa in der Mitte einen Schaltnoc ken 8 sowie oberseitig im Bereich des freien Endes einen Aufnahmezapfen 9 auf.

Der beschriebene Sockel 2 insbesondere mit dem Torsionsstab 5 und dem Hebel 7 stellt ein einstückiges Kunststoffspritzteil dar, d. h. der Sockel 2, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, ist durch einen einzigen Spritzvorgang hergestellt.

Im montierten Zustand ist der Sockel 2 in der beschriebenen Weise auf der Trägerplatte 4 befestigt, wobei auf dieser Trägerplatte 4 die beiden Folien 10 aus elektrisch leitendem Material unter Zwischenanordnung einer nicht leitenden Schicht aufliegt. Innerhalb des Sockels 2 befindet sich noch ein Betätiger 11. Dieser ist dabei auf einer wendelförmigen Druckfeder 12 ab gestützt, die wiederum auf dem Aufnahmezapfen 9 des Hebels 7 aufgesteckt ist. Die Bewegung des Betätigers 11 ist durch eine Nase 13 des Sockels 2 begrenzt. In einer Aufnahme 14 des Betätigers 11 ist eine Tastkappe 15 auswechselbar festgelegt.

Das Hubverlängerungselement 1 funktioniert wie folgt:

Die Grundstellung des Hubverlängerungselements 1 ist in Fig. 2 dargestellt Dabei ist erkennbar, daß sich der Betätiger 11 mit seiner Tastkappe 15 aufgrund der Wirkung der Druckfeder 12 in seiner oberen Position befin det. In dieser befindet sich der Hebel 7 in einer waagerechten Position, in der die beiden Folien 10 nicht kurzgeschlossen sind. Fig. 3 läßt dabei er kennen, daß sich der Hebel 7 in einer von den Folien 10 weg gerichteten Vorspannung befindet. Entfernt man nämlich den Betätiger 11, schwenkt der Hebel 7 noch ein Stückchen nach oben, was in Fig. 3 durch die beiden strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Soll ein Kontakt ausgelöst werden, wird der Betätiger 11 über die Tastkap pe 15 nach unten gedrückt. Diese Situation ist in Fig. 4 dargestellt. Beim Nachuntendrücken des Betätigers 11 wird die Druckfeder 12 komprimiert und gibt dabei die Kraft auf den Hebel 7 weiter. Dieser dreht sich um die Achse A des Torsionsstabes 5, welcher eine Drillung erfährt, und der Schaltnocken 8 senkt sich. Die beiden Folien 10 werden kurzgeschlossen und somit der gewünschte Kontakt ausgelöst. Beim Loslassen des Betätigers 11 erfolgt eine Rückstellung des Hebels 7 durch die im Torsionsstab 5 auf gebaute Spannung und somit eine Unterbrechung des Kontaktes in den beiden Folien 10. Der Betätiger 11 wird dabei durch die Druckfeder 12 in der oberen Endstellung gehalten. Um in diesem Zustand eine sichere Un terbrechung der Folien 10 zu gewährleisten, wird der Hebel 7 im einge bauten Zustand in der beschriebenen Weise unter einer geringen Vorspan nung gehalten. Um einen genügend großen Nachlauf zu erhalten, ist die Druckfeder 12 so dimensioniert, daß die Folien 10 kurzgeschlossen werden, bevor der Betätiger 11 die untere Endstellung erreicht.

Das erfindungsgemäße Hubverlängerungselement 1 zeichnet sich durch seine konstruktive Einfachheit aus. Es sind nur drei Teile notwendig, näm lich der Sockel 2, der Betätiger 11 sowie die Druckfeder 12, wobei der Sockel 2 mit seinem Torsionsstab 5 und seinem Hebel 7 ein einstückiges Spritzteil bildet. Daraus resultiert ein geringer Montageaufwand sowie mini male Montagetoleranzen. Insgesamt werden mit dem erfindungsgemäßen Hub verlängerungselement 1 die Vorteile einer Folientastatur mit der Ergonomie und Taktilität eines Langhubtasters verbunden.

Bezugszeichenliste

1 Hubverlängerungselement
2 Sockel
3 Zapfen
4 Trägerplatte
5 Torsionsstab
6 Fortsatz
7 Hebel
8 Schaltnocken
9 Aufnahmezapfen
10 Folie
11 Betätiger
12 Druckfeder
13 Nase
14 Aufnahme
15 Tastkappe
A Achse

Claims

1. Hubverlängerungselement (1) für Folientastaturen mit einem gehäuseartigen Sockel (2), in dem ein Hebel (7) angeordnet ist, der mittels eines Betätigers (11) vorzugsweise unter Zwischenan ordnung einer Druckfeder (12) verschwenkbar ist und dabei mittels eines am Hebel (7) angeordneten Schaltnockens (8) die beiden zu schaltenden Folien (10) kurzschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) einstückig am Sockel (2) an geformt ist.

2. Hubverlängerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (2) und der Hebel (7) durch ein einstückiges Kunst stoffspitzgußteil gebildet sind.

3. Hubverlängerungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Hebel (7) im wesentlichen starr ausgebildet und im Anformbereich am Sockel (2) verschwenkbar ist.

4. Hubverlängerungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Hebel (7) flexibel ausgebildet ist.

5. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (2) einen einstückig an geformten Tor sionsstab (5) aufweist, an dem im wesentlichen senkrecht dazu der Hebel (7) einstückig angeformt ist.

6. Hubverlängerungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (5) mit seinen beiden Enden am Sockel (2) fest gelegt ist.

7. Hubverlängerungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) im wesentlichen in der Mitte des Torsionsstabes (5) an diesem angeformt ist.

8. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (5) im Randbereich des Sockels (2) angeordnet ist und sich der Hebel (7) ins Innere des Sockels (2) erstreckt.

9. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (5) einen im wesentlichen run den Querschnitt aufweist.

10. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) in der Grundstellung des Hubver längerungselements (1) eine von den Folien (10) weggerichtete Vor spannung aufweist.

11. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) an seinem freien Ende einen Auf nahmezapfen (9) für eine wendeiförmige Druckfeder (12) aufweist, auf der wiederum der Betätiger (11) abgestützt ist.

12. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnocken (8) im Bereich zwischen dem Anformbereich des Hebels (7) am Sockel (2) und dem Angriffsbereich des Betätigers (11) am Hebel (7) angeordnet ist.

13. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (12) derart dimensioniert ist, daß die zu schaltenden Folien (10) kurzgeschlossen werden, bevor der Be tätiger (11) die untere Endstellung erreicht.

14. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfeder für den Hebel (7) vorgesehen ist.

15. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätiger (11) eine Aufnahme (14), insbeson dere Kreuzaufnahme für eine Tastkappe (15) aufweist.