DE4342966A1

DE4342966A1 - Switch cap for push button switches

Info

Publication number: DE4342966A1
Application number: DE4342966A
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Sachs; Reinhold Woelki; Kai-Uwe Marquardt
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 1993-03-02
Filing date: 1993-12-16
Publication date: 1994-09-08
Also published as: EP0614204A2; EP0614204B1; DE59408099D1; EP0614204A3; ES2132268T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Schalterkappe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 oder 2.The invention relates to a switch cap according to the preamble of Claim 1 or 2.

Schalterkappen aus einer Kunststoff-Spritzmasse o. dgl. werden in Drucktastenschaltern als Betätigungsorgan und Rückstellelement für die Drucktaste eingesetzt.Switch caps made of a plastic injection molding compound or the like are in Pushbutton switches as actuators and reset elements for the pushbutton inserted.

Aus der DE-OS 41 12 754 ist eine derartige Schalterkappe für einen mit einem Druckknopf versehenen Drucktastenschalter bekannt, die einen Basissockel, einen gegenüber dem Basissockel schmaleren Deckel und eine den Basissockel und den Deckel verbindende flexible dünnwandige Membran aufweist. Eine Kontaktfläche zur Überbrückung von Festkontakten ist am Deckel an seiner dem Basissockel zugewandten Fläche oder am Basissockel an seiner dem Deckel zugewandten Fläche angebracht. Bei Betätigung des Drucktastenschalters wirkt der Druckknopf auf den Deckel oder den Basissockel der Schalterkappe ein, so daß die Hubbewegung zur Betätigung der Schalterkappe durch den Deckel in Richtung zum Basissockel oder durch den Basissockel in Richtung zum Deckel erfolgt.From DE-OS 41 12 754 such a switch cap for one known with a push button push button switch known a base base, a cover that is narrower than the base base and a flexible connecting the base and the cover has thin-walled membrane. A contact surface for bridging Fixed contacts is on the cover on its base base Surface or on the base base on its surface facing the cover appropriate. When the push button switch is actuated, the Push button on the cover or base of the switch cap, so that the lifting movement for actuating the switch cap by the Cover towards the base base or through the base base in Direction to the lid.

Aufgrund von Toleranzen bei der Einbaulage des Druckknopfes und der Schalterkappe im Gehäuse des Drucktastenschalters ist eine Einwirkung des Druckknopfes auf die Schalterkappe bereits im unbetätigten Zustand des Drucktastenschalters möglich, so daß der Deckel bzw. der Basissockel dann schon einen Teil der Hubbewegung zurückgelegt hat. Dadurch verkürzt sich der noch zur Verfügung stehende Hubweg, der der zwischen dem unbetätigten Zustand und dem betätigten Zustand des Drucktastenschalters auftretenden Strecke entspricht. Dadurch kann es vorkommen, daß der Hubweg nach Montage des Drucktastenschalters nicht mehr den Spezifikationen entspricht. Da Schalterkappen auch für kleine Hubwege hergestellt werden, besteht weiter sogar die Gefahr, daß der Drucktastenschalter insgesamt nicht mehr funktionstüchtig ist.Due to tolerances in the installation position of the push button and the Switch cap in the housing of the pushbutton switch has an effect the push button on the switch cap already in the unactuated State of the push button switch possible, so that the cover or The base base has already covered part of the lifting movement. This shortens the stroke length that is still available between the unactuated state and the actuated state of the Pushbutton switch corresponds to the route. It can happen that the stroke after installation of the push button switch is not more like the specifications. Since switch caps also for small strokes are made, there is even a risk that that the push button switch is no longer functional overall.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schalterkappe der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß ein selbständiger Ausgleich von einbaubedingten Toleranzen an der Schalterkappe möglich ist.The invention has for its object a switch cap type mentioned in such a way that a independent compensation of installation-related tolerances on the Switch cap is possible.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schalterkappe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 oder 2 gelöst. This task is performed by a switch cap of the generic type characterizing features of claim 1 or 2 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further refinements of the invention are the subject of Subclaims.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein mit der erfindungsgemäßen Schalterkappe ausgestatteter Drucktastenschalter ohne Ausschuß funktionssicher hergestellt werden kann, da durch die Einbaulage von Schalterkappe oder Druckknopf auftretende Toleranzen sich nicht auf den eigentlichen Hubweg der Schalterkappe auswirken. Weiter vorteilhaft ist, daß ein beliebig großer zusätzlicher Überhub durch Verlängerung des Vorlaufweges erzielbar ist. Bei herkömmlichen Schalterkappen müssen die Höhe der Membran und des Basissockels bzw. Deckels bestimmte Größenverhältnisse besitzen, damit ein den gewünschten Spezifikationen entsprechender Schnappvorgang bei Betätigung der Schalterkappe auftritt sowie ein gewisses taktiles Gefühl für den Benutzer beim Schaltvorgang vorhanden ist. Daher lassen sich beliebige Hubwege bei herkömmlichen Schalterkappen nicht immer konstruktiv verwirklichen. Der federnde Ansatz an der erfindungsgemäßen Schalterkappe läßt sich in beliebiger Größe ausgestalten, so daß jeder gewünschte Vorlauf- und damit auch Hubweg erzielt werden kann.The advantages achieved with the invention are in particular that a equipped with the switch cap according to the invention Pushbutton switches can be made functionally reliable without rejects can, because of the installation position of the switch cap or push button Tolerances occurring do not affect the actual stroke of the Impact switch cap. Another advantage is that any Large additional overstroke by extending the advance path is achievable. With conventional switch caps, the height of the Membrane and the base or cover determined Have proportions so that the one you want Specifications corresponding snap operation when the Switch cap occurs as well as a certain tactile feeling for the User is present during the switching process. Therefore not always any travel distances with conventional switch caps constructively. The resilient approach to the Switch cap according to the invention can be of any size design so that each desired lead and thus stroke can be achieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen An embodiment of the invention is in the drawings shown and is described in more detail below. Show it

Fig. 1 einen Schnitt durch einen schematisch dargestellten Drucktastenschalter mit Schalterkappe, Fig. 1 shows a section through a schematically illustrated push button switch with switch cap,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die obere Hälfte der Schalterkappe gemäß Fig. 1, wobei anstelle der unteren Hälfte der Schal terkappe die Leiterplatte zu sehen ist, Fig. 2 is a plan view of the upper half of the switch cap according to Fig. 1, wherein instead of the lower half of the scarf terkappe the circuit board is to be seen,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen wiederum nur schematisch dar gestellten Drucktastenschalter mit einer modifizierten Schalterkappe, Fig. 3 shows a section through a turn table is provided only diagrammatically push button switch with a modified switch cap

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Schalterkappe in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Fig. 4 shows a section through a switch cap in a further embodiment.

Fig. 5 ein Kraft-Weg-Diagramm für die Schalterkappe, Fig. 5 is a force-path diagram for the switch cap,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Schalterkappe des weiteren Aus führungsbeispiels in modifizierter Form, Fig. 6 shows a section through a switch cap is further comprised of management example in a modified form,

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Schalterkappe gemäß Fig. 6, Fig. 7 is a plan view of the switch cover shown in FIG. 6,

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Schalterkappe in einem weiteren Ausführungsbeispiel, Fig. 8 a section through a switch cover in a further embodiment,

Fig. 9 einen Schnitt durch einen schematisch dargestellten Drucktastenschalter mit Schalterkappe in nochmals weiterer Ausführungsform und Fig. 9 shows a section through a schematically illustrated push button switch with switch cap in yet another embodiment and

Fig. 10 ein Transportband bei der Herstellung einer Schalter kappe gemäß Fig. 9. Fig. 10 is a conveyor belt in the manufacture of a switch cap according to Fig. 9.

Ein Drucktastenschalter 1 ist in Fig. 1 zu sehen und besteht aus einer lediglich schematisch gezeigten Drucktaste 2, die im allgemeinen noch mit einer nicht dargestellten Einbaumimik versehen ist, sowie einer Schalterkappe 3. Die Schalterkappe 3 weist einen Basissockel 4 auf, der an seiner Unterseite Einsteckfüße 5 zum Einsetzen in eine Leiterplatte 6 besitzt. Im oberen Bereich besitzt die Schalterkappe 2 einen gegenüber dem Basissockel 4 schmaleren Deckel 7, an dessen dem Basissockel 4 zugewandten Fläche ein Ansatz 8 angeordnet ist, an der wiederum eine Kontaktfläche 9 aufgebracht ist. Die Kontaktfläche 9 kann aus einer leitfähigen Schicht von Kohlelack, Silberlack, Goldlack o. dgl. bestehen. Der Basissockel 4 und der Deckel 7 sind über eine flexible dünnwandige Membran 10 miteinander verbunden.A pushbutton switch 1 can be seen in FIG. 1 and consists of a pushbutton 2 , which is only shown schematically and which is generally provided with an installation mimic (not shown), and a switch cap 3 . The switch cap 3 has a base base 4 which has plug-in feet 5 on its underside for insertion into a printed circuit board 6 . In the upper region, the switch cap 2 has a cover 7 which is narrower than the base base 4 and on whose surface facing the base base 4 there is an attachment 8 , on which in turn a contact surface 9 is applied. The contact surface 9 can consist of a conductive layer of carbon lacquer, silver lacquer, gold lacquer or the like. The base base 4 and the cover 7 are connected to one another via a flexible thin-walled membrane 10 .

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist die Schalterkappe 3 kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei der Basissockel einen rechteckförmigen Grundquerschnitt 4′ oder einen kreisförmigen Grundquerschnitt 4′′ aufweisen kann. Der Deckel 7 ist im wesentlichen zylinderförmig mit einem Sackloch 23 und die Membran 10 als Kegelstumpfmantelfläche ausgebildet. Der Ansatz 8 ist wiederum zylinderringförmig.As shown in Fig. 1 and 2 shows, the switch cap is frustoconical 3, wherein the base cap may have a rectangular basic cross section 4 'or a circular basic cross section 4' '. The cover 7 is substantially cylindrical with a blind hole 23 and the membrane 10 as a truncated cone surface. The approach 8 is in turn cylindrical.

Bei der Schalterkappe 3 sind der Basissockel 4 sowie der Deckel 7 wegen der massiven Formgebung relativ starr und steif ausgebildet. Die flexible Membran 10 ist aufgrund ihrer Dünnwandigkeit hingegen sehr elastisch ausgebildet. Durch Herunterdrücken der Drucktaste 2 wirkt eine Kraft auf die als Betätigungsorgan wirkende Schalterkappe 3 ein, wobei eine Hubbewegung zur Betätigung der Schalterkappe 3 durch den Deckel 7 in Richtung 24 zum Basissockel 4 erfolgt. Bei heruntergedrücktem Deckel 7 wirkt die Kontaktfläche 9 am Ansatz 8 mit den auf der Leiterplatte 6 befindlichen Festkontakten 11′, 11′′ zusammen, wobei die Kontaktfläche 9 die beiden Festkontakte 11′, 11′′ überbrückt, so daß der elektrische Kontakt geschlossen wird. Wird die Drucktaste 2 losgelassen, so wirkt die Schalterkappe 3 aufgrund der Federkraft der elastischen Membran 10 als Rückstellelement und der Deckel 7 kehrt in seine ursprüngliche Position zurück.In the case of the switch cap 3 , the base base 4 and the cover 7 are of relatively rigid and rigid design because of the solid shape. The flexible membrane 10 , however, is very elastic due to its thin walls. By depressing the push button 2 a force on the actuating member, acting as a switch cap 3 acts, with a reciprocating movement takes place for actuating the switch cap 3 through the lid 7 in the direction 24 to the base socket. 4 When the cover 7 is pressed down, the contact surface 9 on the shoulder 8 interacts with the fixed contacts 11 ', 11 ''located on the printed circuit board 6 , the contact surface 9 bridging the two fixed contacts 11 ', 11 '' so that the electrical contact is closed. If the push button 2 is released, the switch cap 3 acts as a restoring element due to the spring force of the elastic membrane 10 and the cover 7 returns to its original position.

Die Schalterkappe 3 besteht aus einer Kunststoff-Spritzmasse o. dgl., vorzugsweise einem thermoplastischen Elastomer, und wird im Spritzgießverfahren hergestellt. Als besonders geeignet hat sich ein sogenanntes Blockcopolymer erwiesen, welches aus einem hartem kristallinen Segment aus Polybutylen-Terephtalat und einem weichen amorphen Segment auf der Basis langkettiger Polyetherglykole besteht. Eine derartige Kunststoff-Spritzmasse wird unter der Bezeichnung "HYTREL" von der Firma Du Pont vertrieben.The switch cap 3 consists of a plastic injection molding compound or the like, preferably a thermoplastic elastomer, and is produced by the injection molding process. A so-called block copolymer, which consists of a hard crystalline segment made of polybutylene terephthalate and a soft amorphous segment based on long-chain polyether glycols, has proven to be particularly suitable. Such a plastic injection molding compound is sold under the name "HYTREL" by the Du Pont company.

Der konstruktiv durch die Schalterkappe 3 vorgegebene Hubweg h ist, wie man anhand der Fig. 1 sieht, durch den Abstand der Kontaktfläche 9 von den Festkontakten 11′, 11′′ in unbetätigtem Zustand bestimmt. Durch Toleranzen in der Einbaulage des Druckknopfes 2 und der Schalterkappe 3 im Drucktastenschalter kann es jedoch vorkommen, daß der Druckknopf 2 bereits in unbetätigtem Zustand auf den Deckel 7 einwirkt, so daß dieser dann bereits einen Teil seiner Hubbewegung zurückgelegt hat. Dadurch verkürzt sich jedoch unerwünschterweise der insgesamt zur Verfügung stehende Hubweg h. Zum Ausgleich derartiger Toleranzen besitzt, wie in Fig. 3 zu sehen ist, der Deckel 7 an der dem Basissockel 4 abgewandten Fläche, die dem Druckknopf 2 zugeordnet ist, einen Ansatz 12, der federnd in Richtung 24 der Hubbewegung ausgestaltet ist.The constructive predetermined by the switch cap 3 stroke h is, as can be seen from FIG. 1, determined by the distance of the contact surface 9 from the fixed contacts 11 ', 11 ''in the unactuated state. Due to tolerances in the installation position of the push button 2 and the switch cap 3 in the push button switch, however, it can happen that the push button 2 already acts on the cover 7 in the unactuated state, so that it has already covered part of its stroke movement. However, this undesirably shortens the total stroke h available. To absorb such tolerances has, as shown in Fig. 3 is seen, the cover 7 on the surface facing away from the base stage 4, which is associated with the push button 2, a shoulder 12, the spring of the lifting movement is designed in direction 24.

Der Druckknopf 2 liegt im unbetätigten Zustand nicht direkt am Deckel 7 sondern an diesem Ansatz 12 an. Treten nun Toleranzen zwischen der Einbaulage des Druckknopfes 2 und der Schalterkappe 3 auf, so wird in unbetätigtem Zustand des Druckknopfes 2 lediglich der Ansatz 12 verformt, so daß der Deckel 7 seine ursprüngliche Lage beibehält. Insbesondere wird somit eine Verformung der Membran 10 in unbetätigtem Zustand wirksam verhindert. In the unactuated state, the push button 2 does not lie directly on the cover 7 but on this attachment 12 . If tolerances now occur between the installation position of the push button 2 and the switch cap 3 , only the attachment 12 is deformed when the push button 2 is not actuated, so that the cover 7 retains its original position. In particular, deformation of the membrane 10 in the unactuated state is thus effectively prevented.

In Fig. 8 sind in einer Prinzipskizze drei Drucktastenschalter 1a, 1b, 1c mit unterschiedlicher und damit toleranzbehafteter Einbaulage in unbetätigtem Zustand zu sehen. Wie man sieht, werden durch die Druckknöpfe 2a, 2b, 2c die Ansätze 12a, 12b, 12c unterschiedlich stark in Richtung der Hubbewegung verformt, während sich die Position der Kontaktflächen 9a, 9b, 9c der Schalterkappen 3a, 3b, 3c und damit auch die Größe des Hubweges h der Schalterkappen 3a, 3b, 3c nicht verändert.In Fig. 8 three pushbutton switches 1 a, 1 b, 1 c are shown in a schematic diagram with different and thus tolerant installation position in the unactuated state. As can be seen, the lugs 12 a, 12 b, 12 c are deformed to different degrees in the direction of the lifting movement by the push buttons 2 a, 2 b, 2 c, while the position of the contact surfaces 9 a, 9 b, 9 c of the switch caps 3 a, 3 b, 3 c and thus also the size of the stroke h of the switch caps 3 a, 3 b, 3 c have not changed.

Bei Betätigung des Druckknopfes 2 in Richtung 24 verformt sich der Ansatz 12 gegebenenfalls weiter bis zur Anlage des Druckknopfes 2 am Deckel 7 (siehe Fig. 3) und danach erst führt der Deckel 7 seine Hubbewegung aus. Erkennbar wird damit der von der Dimensionierung der Schalterkappe 3 vorgegebene Hubweg h (man vergleiche auch Fig. 1) nicht verkürzt. Gegebenenfalls wird der gesamte Hubweg durch die zusätzliche Verformungsbewegung des Ansatzes 12 verlängert. Dies ist jedoch von zusätzlichem Vorteil, da dadurch eine Vergrößerung des Vorlaufweges bis zum eigentlichen Schaltpunkt, an dem die Kontaktfläche 9 die Festkontakte 11′, 11′′ überbrückt, erzielt wird, was durch konstruktive Beschränkungen bei der Dimensionierung der Schalterkappe 3 ansonsten nicht in allen Fällen erreichbar ist.When the push button 2 is actuated in the direction 24 , the attachment 12 may deform further until the push button 2 rests on the cover 7 (see FIG. 3) and only then does the cover 7 carry out its lifting movement. The stroke distance h predetermined by the dimensioning of the switch cap 3 (see also FIG. 1) cannot be shortened. If necessary, the entire stroke is extended by the additional deformation movement of the extension 12 . However, this is of additional advantage, since it increases the travel distance to the actual switching point at which the contact surface 9 bridges the fixed contacts 11 ', 11 '', which is otherwise not due to design restrictions in the dimensioning of the switch cap 3 Cases is achievable.

In Fig. 5 ist schematisch das Kraft-Weg-Diagramm für die Schalterkappe 3 dargestellt. Wird eine Betätigungskraft F auf den Druckknopf 2 ausgeübt, so wird zunächst der Ansatz 12 deformiert, wobei aufgrund von dessen Federwirkung die benötigte Kraft F in Abhängigkeit vom Betätigungsweg s in etwa linear gemäß dem Kurvenast 25 ansteigt. Bei einem bestimmten Betätigungsweg s1 ist der Ansatz 12 vollständig zusammengedrückt und der Deckel 7 wird nun unter Verformung der Membran 10 bewegt, wobei die Betätigungskraft F sehr stark entsprechend dem Kurvenast 26 bis zum Betätigungsweg s2 ansteigt. Beim Betätigungsweg s2 erfolgt ein Umschnappen der Membran 10, so daß die Kraft F bis zum Betätigungsweg s3 gemäß dem Kurvenast 27 abfällt. Dort überbrückt die Kontaktfläche 9 die Festkontakte 11′, 11′′, wobei die Kontaktfläche 9 auf der Leiterplatte 6 aufliegt, so daß bei weiterer Betätigung die Betätigungskraft F sehr steil ansteigt, wie mit dem Kurvenast 28 gezeigt ist.In Fig. 5 the force-displacement diagram for the switch cap 3 is shown schematically. If an actuating force F is exerted on the push button 2 , the attachment 12 is first deformed, the force F required increasing approximately linearly in accordance with the cam branch 25 as a function of the actuating path s due to its spring action. With a certain actuation path s1, the shoulder 12 is completely compressed and the cover 7 is now moved while deforming the membrane 10 , the actuation force F increasing very much in accordance with the curve branch 26 up to the actuation path s2. During the actuation path s2, the membrane 10 snaps, so that the force F drops to the actuation path s3 in accordance with the curve branch 27 . There, the contact surface 9 bridges the fixed contacts 11 ', 11 '', wherein the contact surface 9 rests on the circuit board 6 , so that the actuating force F increases very steeply with further actuation, as shown with the curve branch 28 .

Um in jedem Fall sicherzustellen, daß ein Ausgleich von Toleranzen durch die Verformung des Ansatzes 12 erfolgt und nicht unerwünschterweise der Hubweg h verkürzt wird, kann der Ansatz 12 so ausgestaltet sein, daß er eine geringere Federkraft als diejenige, die durch die Elastizität der Membran 10 hervorgerufen wird, besitzt. Dies wird vorzugsweise durch das Anbringen einer Aussparung 13 im Ansatz 12 erreicht, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Besitzt der Deckel 7 eine zylinderförmige Gestalt, so bietet es sich an, den Ansatz 12 kreisringförmig und die Aussparung 13 ebenfalls kreisringförmig durchgehend auszugestalten. Dabei kann der Ansatz 12 einstückig an den Deckel 7 bei Herstellung der Schalterkappe 3 angespritzt sein. Der Querschnitt der Aussparung 13 kann dreiecksförmig, wie in Fig. 6 gezeigt ist, oder auch trapezförmig gemäß der Fig. 3 sein. Ein solcherart ausgestalteter Ansatz 12 besitzt auch in etwa die Form einer Tellerfeder.In order to ensure in any case that tolerances are compensated for by the deformation of the extension 12 and that the stroke h is not undesirably shortened, the extension 12 can be designed in such a way that it has a lower spring force than that caused by the elasticity of the membrane 10 is caused. This is preferably achieved by making a recess 13 in the extension 12 , as shown in FIG. 3. If the cover 7 has a cylindrical shape, it makes sense to make the extension 12 circular and the recess 13 also continuous in a circular shape. In this case, the projection 12 can be integrally molded onto the cover 7 when the switch cap 3 is manufactured. The cross section of the recess 13 can be triangular, as shown in FIG. 6, or also trapezoidal according to FIG. 3. Such an approach 12 also has approximately the shape of a plate spring.

Alternativ ist es auch möglich, den Ansatz am Deckel 7 aus einzelnen, nicht durchgehenden Segmenten 14′, 14′′ auszubilden, wie in Fig. 1 und 2 näher gezeigt ist. Jedes dieser Segmente 14′, 14′′ ist wiederum federnd in Richtung 24 der Hubbewegung ausgestaltet.Alternatively, it is also possible to form the shoulder on the cover 7 from individual, non-continuous segments 14 ', 14 '', as shown in FIGS. 1 and 2. Each of these segments 14 ', 14 ''is in turn resilient in the direction 24 of the lifting movement.

Eine Schalterkappe 15 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4, 6, 7 und 8 gezeigt. Hier ist die Schalterkappe 15 gegenüber derjenigen aus Fig. 1 quasi auf den Kopf gestellt. Demzufolge ist der Deckel 16 mit seiner unteren Stirnseite auf der Leiterplatte 17 angeordnet (siehe Fig. 4), während der gegenüber dem Deckel 16 breitere Basissockel 18 mittels einer nicht näher dargestellten Drucktaste mit einer Betätigungskraft beaufschlagt wird. Weiter weist die Schalterkappe 15 eine den Basissockel 18 und den Deckel 16 verbindende flexible dünnwandige Membran 19 auf. Der Basissockel 18 besitzt an seiner dem Deckel 16 zugewandten Fläche eine Kontaktfläche 20 zur Überbrückung von auf der Leiterplatte 17 befindlichen Festkontakten 21′, 21′′. Die Hubbewegung zur Betätigung der Schalterkappe 15 erfolgt dann durch den Basissockel 18 in Richtung 24 zum Deckel 16.A switch cap 15 according to a further exemplary embodiment is shown in FIGS. 4, 6, 7 and 8. Here, the switch cap 15 is turned upside down compared to that of FIG. 1. Accordingly, the cover 16 is arranged with its lower end face on the printed circuit board 17 (see FIG. 4), while the base base 18, which is wider than the cover 16, is acted upon by an actuating force by means of a pushbutton (not shown). Furthermore, the switch cap 15 has a flexible thin-walled membrane 19 connecting the base base 18 and the cover 16 . The base base 18 has on its surface facing the cover 16 a contact surface 20 for bridging fixed contacts 21 ', 21 ''located on the printed circuit board 17 . The lifting movement for actuating the switch cap 15 then takes place through the base base 18 in the direction 24 to the cover 16 .

Zum Ausgleich von Toleranzen zwischen der Einbaulage der Schalterkappe 15 und einem den Basissockel 18 betätigenden Druckknopf besitzt der Basissockel 18 an der dem Deckel 16 abgewandten Fläche einen Ansatz 12, der federnd in Richtung 24 der Hubbewegung ausgestaltet ist. Die weitere Ausgestaltung dieses Ansatzes 12, insbesondere das Anbringen von Aussparungen 13, kann wiederum wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels erfolgen. Ebenso ist es wiederum möglich, anstelle eines durchgehenden Ansatzes 12, wie in Fig. 4 und 8 gezeigt, einen Ansatz aus einzelnen Segmenten 14, 14′, 14′′′ (siehe Fig. 6 und 7) auszugestalten.To compensate for tolerances between the installation position of the switch cap 15 and the base stage 18 actuates push-button 18 has the base socket on the lid 16 surface facing away from a shoulder 12, the spring of the lifting movement is designed in the direction 24th The further configuration of this approach 12 , in particular the provision of cutouts 13 , can in turn be carried out like that of the first exemplary embodiment. Likewise, it is again possible, instead of a continuous approach 12 , as shown in FIGS. 4 and 8, to design an approach from individual segments 14 , 14 ', 14 ''' (see FIGS. 6 and 7).

Die Schalterkappe 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 weist Einsteckfüße 5 zur Befestigung an der Leiterplatte 6 auf. Bei der Schalterkappe 15 des weiteren Ausführungsbeispiels ist eine derartige Befestigung nicht möglich. Hier kann zur Fixierung der Schalterkappe 15 auf der Leiterplatte 17, wie in Fig. 9 gezeigt ist, am Deckel 16 an der dem Basissockel 18 abgewandten Fläche ein Befestigungsteil 30 angeordnet sein, das derart ausgestaltet ist, daß es in einer Aussparung 31 der als Trägerteil dienenden Leiterplatte 17 rastend einsetzbar ist. Vorzugsweise ist dazu das Befestigungsteil 30 zentral und formschlüssig in die Aussparung 31 passend angeordnet.The switch cap 3 according to the first exemplary embodiment in FIG. 1 has insertion feet 5 for attachment to the printed circuit board 6 . With the switch cap 15 of the further exemplary embodiment, such an attachment is not possible. For fixing the switch cap 15 on the printed circuit board 17 , as shown in FIG. 9, a fastening part 30 can be arranged on the cover 16 on the surface facing away from the base base 18 , which is designed such that it is in a recess 31 as the carrier part serving circuit board 17 can be used latching. For this purpose, the fastening part 30 is preferably arranged centrally and in a form-fitting manner in the recess 31 .

Bei dem Befestigungsteil 30 handelt es sich um ein separates Teil in Form eines Stiftes, der einen Schaft 32 mit rundem Querschnitt und einen an der dem Deckel 16 gegenüberliegenden Seite angeordneten Kopf 33 besitzt. Die Aussparung 31 in der Leiterplatte 17 wird weiter von einer durchgehenden Bohrung gebildet. Der Schaft 32 ist querschnittlich der Aussparung 31 angepaßt, während der Kopf 33 querschnittlich etwas größer als die Aussparung 31 ist. Das Befestigungsteil 30 ist nun so in die Aussparung 31 eingesetzt, daß der Kopf 33 an der Unterseite 34 der Leiterplatte 17 anliegt.The fastening part 30 is a separate part in the form of a pin, which has a shaft 32 with a round cross section and a head 33 arranged on the side opposite the cover 16 . The recess 31 in the circuit board 17 is further formed by a through hole. The shaft 32 is cross-sectionally adapted to the recess 31 , while the head 33 is somewhat larger in cross-section than the recess 31 . The fastening part 30 is now inserted into the recess 31 such that the head 33 rests on the underside 34 of the printed circuit board 17 .

Das Befestigungsteil 30 besitzt an dessen dem Kopf 33 abgewandten Ende einen Befestigungsknopf 35. Das Befestigungsteil 30 ist derart von der dem Basissockel 18 zugewandten Seite in eine Öffnung 36 des Deckels 16 (siehe Fig. 4) eingesetzt, daß das Befestigungsteil 30 durch den Befestigungsknopf 35 am Deckel 16 festgehalten ist. Es bietet sich an, das Befestigungsteil 30 aus einem hartem Kunststoff herzustellen, beispielsweise einem Polycarbonat, Polyamid, Polyacetal, Polyester, Polybutylen-Terephtalat oder dergleichen. Ebenso ist es auch möglich, das Befestigungsteil 30 aus Metall herzustellen.The fastening part 30 has a fastening button 35 at its end facing away from the head 33 . The fastening part 30 is inserted from the side facing the base base 18 into an opening 36 of the cover 16 (see FIG. 4) in such a way that the fastening part 30 is held on the cover 16 by the fastening button 35 . It makes sense to produce the fastening part 30 from a hard plastic, for example a polycarbonate, polyamide, polyacetal, polyester, polybutylene terephthalate or the like. It is also possible to produce the fastening part 30 from metal.

Zur Vereinfachung der Montage der Schalterkappe 15 kann, wie ebenfalls in Fig. 9 gezeigt ist, das Befestigungsteil 30 elastisch federnd ausgebildet sein. Dies wird dadurch erreicht, indem der Schaft 32 mit einem Schlitz 37, der auch den Kopf 33 durchsetzt, versehen ist. Beim Einbringen des Schaftes 32 in die Aussparung 31 kann sich der Querschnitt des Kopfes 33 aufgrund des Schlitzes 37 verkleinern, so daß dieser mühelos durch die Aussparung 31 hindurchgeführt werden kann. Sobald der Kopf 33 die Unterseite 34 der Leiterplatte 17 erreicht hat, federt der Kopf 33 wieder auf seine ursprüngliche Größe auseinander und das Befestigungsteil 30 ist rastend in die Aussparung 31 eingesetzt. In order to simplify the assembly of the switch cap 15 , the fastening part 30 can, as is also shown in FIG. 9, be designed to be elastically resilient. This is achieved in that the shaft 32 is provided with a slot 37 which also passes through the head 33 . When the shaft 32 is introduced into the cutout 31 , the cross section of the head 33 can be reduced due to the slot 37 , so that it can be easily passed through the cutout 31 . As soon as the head 33 has reached the underside 34 of the printed circuit board 17 , the head 33 springs apart again to its original size and the fastening part 30 is inserted into the recess 31 in a latching manner.

Bei der Herstellung einer Schalterkappe 15 der Ausführungsform nach Fig. 9 wird zweckmäßigerweise das Befestigungsteil 30 gleichzeitig mit einem Transportband 38 im Spritzgießverfahren hergestellt, wie in Fig. 10 näher zu sehen ist. Je zwei an dem Transportband 38 befindliche Befestigungsteile 30 besitzen denselben Abstand d voneinander. Vorzugsweise wird bei der Herstellung des Befestigungsteils 30 ein Halteteil 39 zwischen dem Befestigungsknopf 35 und dem Transportband 38 angespritzt, wobei sich am Übergang zwischen Befestigungsknopf 35 und Halteteil 39 eine Sollbruchstelle 40 befindet.When producing a switch cap 15 of the embodiment according to FIG. 9, the fastening part 30 is expediently produced simultaneously with a conveyor belt 38 in the injection molding process, as can be seen in more detail in FIG. 10. Two fastening parts 30 located on the conveyor belt 38 have the same distance d from one another. During the production of the fastening part 30, a holding part 39 is preferably injection molded between the fastening button 35 and the conveyor belt 38 , a predetermined breaking point 40 being located at the transition between the fastening button 35 and the holding part 39 .

Bei der Herstellung des Transportbandes 38 werden in dieses in regelmäßigen Abständen noch Transportlöcher 41 eingebracht. Mit Hilfe dieser Transportlöcher 41 wird das Transportband 38 mit den daran befindlichen Befestigungsteilen 30 in eine weitere Bearbeitungsstation befördert, wo die Schalterkappen 15 auf die Befestigungsteile 30 aufgesteckt werden, wie in Fig. 10 anhand dem rechts befindlichen Befestigungsteil 30 gezeigt ist. Alternativ ist es in dieser Bearbeitungsstation auch möglich, das Befestigungsteil 30 mit der Schalterkappe 15 zu umspritzen.During the manufacture of the conveyor belt 38 , transport holes 41 are also introduced into it at regular intervals. With the aid of these transport holes 41 , the conveyor belt 38 with the fastening parts 30 located thereon is conveyed to a further processing station, where the switch caps 15 are pushed onto the fastening parts 30 , as shown in FIG. 10 with the fastening part 30 located on the right. Alternatively, it is also possible in this processing station to overmold the fastening part 30 with the switch cap 15 .

Nach dem Aufstecken der Schalterkappen 15 auf das Befestigungsteil 30 werden dann die Schalterkappen 15 mit eingestecktem Befestigungsteil 30 an der Sollbruchstelle 40 vom Halteteil 39 abgebrochen und können dann später in die Leiterplatte 17 (siehe Fig. 9) eingesetzt werden. After the switch caps 15 have been attached to the fastening part 30 , the switch caps 15 with the fastening part 30 inserted are broken off at the predetermined breaking point 40 by the holding part 39 and can then be inserted later into the printed circuit board 17 (see FIG. 9).

Andererseits ist es selbstverständlich auch möglich, die Schalterkappen 15 mit eingestecktem Befestigungsteil 30 am Transportband 38 einer weiteren Bearbeitungsstation zuzuführen, wo sie in die Leiterplatte 17 eingesetzt werden und wo dann anschließend das Abbrechen vom Halteteil 39 erfolgt.On the other hand, it is of course also possible to feed the switch caps 15 with the attached fastening part 30 on the conveyor belt 38 to a further processing station, where they are inserted into the printed circuit board 17 and where the holding part 39 is then broken off.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So kann insbesondere die mit einem Ansatz 12 versehene Schalterkappe 3 gemäß der Fig. 1 auch in Tastaturanordnungen mit mehreren Einzeltasten Verwendung finden. Dazu bietet es sich dann an, die einzelnen Schalterkappen 3 an deren Basissockel 4 miteinander zu einer Schaltmatte zu verbinden, wobei diese Verbindung insbesondere bereits bei der Herstellung der Schaltmatte durch einen gemeinsamen Spritzvorgang erfolgen kann.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described and illustrated. Rather, it also includes all professional training within the scope of the inventive concept. In particular, the switch cap 3 provided with an extension 12 according to FIG. 1 can also be used in keyboard arrangements with a plurality of individual keys. For this purpose, it is then appropriate to connect the individual switch caps 3 to one another at their base base 4 to form a switch mat, this connection in particular being able to take place during the manufacture of the switch mat by a common injection process.

BezugszeichenlisteReference list

1: Drucktastenschalter
1a, 1b, 1c: Drucktastenschalter (in eingebautem, toleranzbehaftetem Zu stand)
2, 2a, 2b, 2c: Druckknopf
3, 3a, 3b, 3c: Schalterkappe
4: Basissockel
4′: rechteckförmiger Grundquerschnitt (des Basissockels)
4′′: kreisförmiger Grundquerschnitt (des Basissockels)
5: Einsteckfuß
6: Leiterplatte
7: Deckel
8: Ansatz
9, 9a, 9b, 9c: Kontaktfläche
10: Membran
11′, 11′′: Festkontakt (auf der Leiterplatte)
12, 12a, 12b, 12c: Ansatz (am Deckel)
13: Aussparung
14, 14′, 14′′: Segment (am Deckel)
15: Schalterkappe (weitere Ausführung)
16: Deckel
17: Leiterplatte
18: Basissockel
19: Membran
20: Kontaktfläche
21′ , 21′′: Festkontakt
23: Sackloch
24: Richtung (der Hubbewegung)
25, 26, 27, 28: Kurvenast (bei Kraft-Weg-Diagramm)
30: Befestigungsteil
31: Aussparung
32: Schaft
33: Kopf
34: Unterseite (der Leiterplatte)
35: Befestigungsknopf
36: Öffnung (im Deckel)
37: Schlitz
38: Transportband
39: Halteteil
40: Sollbruchstelle
41: Transportloch 1 : push button switch
1 a, 1 b, 1 c: push button switch (in built-in, tolerant state)
2 , 2 a, 2 b, 2 c: push button
3 , 3 a, 3 b, 3 c: switch cap
4 : Base base
4 ′ : rectangular cross-section (of the base base)
4 ′ ′ : circular basic cross-section (of the base base)
5 : insertion foot
6 : PCB
7 : cover
8 : Approach
9 , 9 a, 9 b, 9 c: contact area
10 : membrane
11 ′ , 11 ′ ′ : fixed contact (on the circuit board)
12 , 12 a, 12 b, 12 c: attachment (on the lid)
13 : recess
14 , 14 ′, 14 ′ ′ : segment (on the cover)
15 : switch cap (further version)
16 : lid
17 : PCB
18 : base base
19 : membrane
20 : contact surface
21 ′ , 21 ′ ′ : fixed contact
23 : blind hole
24 : direction (of the lifting movement)
25 , 26 , 27 , 28 : curve branch (with force-displacement diagram)
30 : fastener
31 : recess
32 : shaft
33 : head
34 : underside (of the printed circuit board)
35 : fastening button
36 : opening (in the lid)
37 : slot
38 : conveyor belt
39 : holding part
40 : predetermined breaking point
41 : Transport hole

Claims

1. Switch cap ( 3 ) made of a plastic injection molding compound or the like. As an actuating element and reset element for a push-button switch ( 1 ), which has a base base ( 4 ), a cover ( 7 ) narrower than the base base ( 4 ) and one the base base ( 4 ) and the cover ( 7 ) connecting flexible thin-walled membrane ( 10 ), the cover ( 7 ) on its base base ( 4 ) facing surface has a contact surface ( 9 ) for bridging fixed contacts ( 11 ', 11 '') takes place and the stroke movement for actuating the switch cap (3) by the lid (7) in the direction (24) to the base socket (4), characterized in that the cover (7) on the said base plinth (4) surface facing away from a shoulder (12 ) which is resilient in the direction ( 24 ) of the lifting movement.

2. Switch cap ( 15 ) made of a plastic injection molding compound or the like. As an actuating element and reset element for a push-button switch ( 1 ), which has a base base ( 18 ), a cover ( 16 ) narrower than the base base ( 18 ) and one the base base ( 18 ) and the cover ( 16 ) connecting flexible thin-walled membrane ( 19 ), wherein the base base ( 18 ) on its surface facing the cover ( 16 ) has a contact surface ( 20 ) for bridging fixed contacts ( 21 ', 21 '') and the lifting movement for actuating the switch cap ( 15 ) takes place through the base base ( 18 ) in the direction of the cover ( 16 ), characterized in that the base base ( 18 ) has a shoulder ( 12 ) on the surface facing away from the cover ( 16 ), which is resilient in the direction ( 24 ) of the lifting movement.

3. Switch cap according to claim 1 or 2, characterized in that the projection ( 12 ) has a lower spring force than that which is caused by the elasticity of the membrane ( 10 , 19 ).

4. Switch cap according to claim 3, characterized in that a recess ( 13 ) is made in the neck ( 12 ).

5. Switch cap according to claim 4, characterized in that the cross section of the recess ( 13 ) is triangular.

6. Switch cap according to claim 4, characterized in that the cross section of the recess ( 13 ) is trapezoidal.

7. Switch cap according to one of claims 1 to 6, characterized in that the projection ( 12 ) is integrally molded on the cover ( 7 ) or base base ( 18 ).

8. Switch cap according to one of claims 1 to 7, characterized in that the switch cap ( 3 , 15 ) is frustoconical, the base base ( 4 ) having a rectangular basic cross-section ( 4 ') or circular basic cross-section ( 4 '') which Membrane ( 10 ) formed as a truncated cone surface and the cover ( 7 ) is substantially cylindrical.

9. Switch cap according to claim 8, characterized in that the projection ( 12 ) is designed annular.

10. Switch cap according to claim 9, characterized in that the recess ( 13 ) is designed continuously circular.

11. Switch cap according to claim 9 and 10, characterized in that the projection ( 12 ) has approximately the shape of a plate spring.

12. Switch cap according to claim 8, characterized in that the approach consists of individual, non-continuous segments ( 14 , 14 ', 14 '').

13. Switch cap according to one of claims 1 to 12, characterized in that the base base ( 4 ) of a plurality of switch caps ( 3 ) are connected together to form a switch mat.

14. Switch cap according to one of claims 1 to 13, characterized in that the switch cap ( 3 , 15 ) consists of a thermoplastic elastomer.

15. Switch cap according to claim 14, characterized in that the thermoplastic elastomer is a block copolymer a hard crystalline segment made of polybutylene terephthalate and a soft amorphous segment based on long chain Polyether glycols.

16. Switch cap ( 15 ) in particular according to one of claims 2 to 15 for arrangement on a carrier part, such as a printed circuit board ( 17 ), characterized in that a fastening part ( 30 ) on the cover ( 16 ) on the surface facing away from the base base ( 18 ). is arranged in such a way that it can be inserted in a latching manner in a recess ( 31 ) of the carrier part, preferably formed as a through hole in the carrier part, wherein the fastening part ( 30 ) preferably fits positively into the recess ( 31 ) and centrally on the cover ( 16 ) is arranged.

17. Switch cap according to claim 16, characterized in that the fastening part ( 30 ) is designed as a pin which has a shaft ( 32 ) with a preferably round cross section and a head ( 33 ) arranged on the side opposite the cover ( 16 ), wherein the shaft ( 32 ) is cross-sectionally adapted to the recess ( 31 ), while the head ( 33 ) is cross-sectionally larger than the recess ( 31 ), and that the pin is designed in particular as a separate part with a fastening button ( 35 ) by the pin is inserted into the opening ( 36 ) of the cover ( 16 ) from the side facing the base base ( 18 ) in such a way that the pin is held on the cover ( 16 ) by the fastening button ( 35 ).

18. Switch cap according to claim 16 or 17, characterized in that the fastening part ( 30 ) is designed to be elastically resilient in that the shaft ( 32 ) is provided with a slot ( 37 ).

19. Switch cap according to claim 16, 17 or 18, characterized in that the fastening part ( 30 ) made of hard plastic, such as polycarbonate, polyamide, polyacetal, polyester, polybutylene terephthalate, or the like, or made of metal.

20. A method for producing a switch cap, in particular according to claim 16, 17, 18 or 19, characterized in that the fastening part ( 30 ) with a preferably transport holes ( 41 ) having a conveyor belt ( 38 ) at regular intervals is produced in an injection molding process, between each two fastening parts ( 30 ) located on the conveyor belt ( 38 ) are at the same distance (d), and the switch caps ( 15 ) are attached to the fastening parts ( 30 ) in a further processing station or the fastening parts ( 30 ) are extrusion-coated with a switch cap ( 15 ) will.

21. The method according to claim 20, characterized in that in the manufacture of the fastening part ( 30 ) a holding part ( 39 ) between the fastening button ( 35 ) and the conveyor belt ( 38 ) is injection-molded, the transition between the fastening button ( 35 ) and the Holding part ( 39 ) a predetermined breaking point ( 40 ) is attached.