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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen klein dimensionierten Drucktastenschalter, bei dem
ein aus einem gummiartigen Material oder dergleichen gebildetes
Abstandselement zwischen einem Gehäuse und einem Rahmen angeordnet
ist, um die Dichtheit gegenüber
Staub sowie das Betätigungsgefühl zu verbessern.
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Beschreibung
des einschlägigen
Standes der Technik
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4 zeigt
eine Schnittdarstellung dieses Typs eines herkömmlichen Drucktastenschalters. Dieser
herkömmliche
Drucktastenschalter besitzt ein Gehäuse 1, in dem ein
zentraler feststehender Kontakt 2 und ein peripherer feststehender
Kontakt 3 in voneinander beabstandeter Weise auf einem
inneren Bodenbereich einer Aussparung 1a angeordnet sind, wobei
Anschlüsse 4 und 5 von
Seitenwänden 1b nach
außen
wegragen und die Anschlüsse 4 und 5 mit
den feststehenden Kontakten 2 und 3 leitend verbunden
sind, einen kreisförmigen
plattenartigen Metallkontakt 6, der zu allen Zeiten mit
dem peripheren feststehenden Kontakt 3 in Kontakt steht
und in der Lage ist, sich mit dem zentralen feststehenden Kontakt 2 in
Kontakt sowie außer
Kontakt von diesem zu bewegen; ein Abstandsgummi 7, dessen äußerer Randbereich
auf einer rippenförmigen
Oberfläche 1c um
die Aussparung 1a des Gehäuses 1 herum gesetzt
ist und der die Aussparung 1a verschließt; einen Rahmen 8,
der durch eine metallische Platte gebildet ist und der an dem Gehäuse 1 fixiert
ist und dabei den äußeren Randbereich
des Abstandsgummis 7 nach unten in Richtung auf die rippenförmige Oberfläche 1c hält; sowie
einen Schaft 9, der unter Zwischenanordnung des Abstandsgummis 7 an
dem Metallkontakt 6 angebracht ist, wobei der Schaft einen
Betätigungsbereich 9a aufweist,
der aus einer in dem Rahmen 8 ausgebildeten zentralen Öffnung 8a nach oben
ragt. Der Rahmen 8 ist durch Verstemmerhebungen 1d fixiert,
die an einer oberen Endfläche
des Gehäuses 1 ausgebildet
sind. Ferner befindet sich der äußere Randbereich
des Abstandsgummis 7, der von oben gegen den Rahmen 8 niedergedrückt wird, über den gesamten
Umfang in Druckkontakt mit der rippenförmigen Oberfläche 1c des
Gehäuses 1,
während
sich die rippenförmige
Oberfläche 1c in
den äußeren Randbereich
des Abstandsgummis eingraben kann. Auf diese Weise ist eine staubdichte
Konstruktion geschaffen, bei der die Aussparung 1a mittels des
Abstandsgummis 7 hermetisch abgedichtet ist.
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Wenn bei dem Drucktastenschalter
mit einer derartigen Konstruktion der Betätigungsbereich 9a des
Schafts 9 über
eine vorbestimmte Hubstrecke in Bezug auf die Zeichnung niedergedrückt wird,
wird der zentrale Bereich des Metallkontakts 6 unter Erzeugung
eines Klickgefühls
invertiert, und er gelangt in Berührung mit dem zentralen feststehenden
Kontakt 2, so dass der zentrale feststehende Kontakt 2 über den
Metallkontakt 6 mit dem peripheren feststehenden Kontakt 3 leitend
verbunden wird und dadurch der Schalter eingeschaltet wird. Wenn
der Schalter eingeschaltet ist und die auf den Betätigungsbereich 9a des
Schafts 9 ausgeübte
Niederdrückkraft
aufgehoben wird, verlässt
der invertierte Metallkontakt 6 den zentralen feststehenden
Kontakt 2, und er kehrt aufgrund seiner Eigenelastizität in seine
ursprüngliche
Formgebung zurück,
so dass der Schalter ausschaltet. Gleichzeitig wird der Schaft 9 durch
den Metallkontakt 6 in seine Ausgangsposition nach oben
gedrückt.
Die Ausgangsposition des Schafts 9 ist durch die Anlage
seines Flanschbereichs an dem inneren Randbereich (dem Umfang der
zentralen Öffnung 8a)
des Rahmens 8 festgelegt. Mit Hilfe des Rahmens 8 ist
der Schaft 9 daran gehindert, sich von dem Gehäuse 1 zu
lösen.
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Da bei dem vorstehend beschriebenen
herkömmlichen
Drucktastenschalter der äußere Randbereich
des Abstandsgummis 7, der durch den Rahmen 8 von
oben niedergedrückt
wird, in einem zusammengedrückten
Zustand gehalten und fixiert ist, besteht bei dem äußeren Randbereich
des Abstandsgummis 7 die Tendenz, dass dieser von den Seitenwänden 1b des
Gehäuses 1 geringfügig nach außen wegsteht
und einen erweiterten Bereich 7a bildet (s. 4). Bei der Montage dieses
Typs von Drucktastenschalter auf einer Schaltungsplatte oder dergleichen
wird der Drucktastenschalter als fertiges Produkt, das unter Verwendung
von Klebeband oder Prägeband
verpackt ist, herausgenommen und an eine vorbestimmte Position gesetzt,
wobei dies mittels einer Montagemaschine erfolgt. Eine derartige automatische
Montage wird allgemein verwendet. Wenn der erweiterte Bereich 7a des
Gummimaterials um das Gehäuse 1 herum
hervorsteht, besteht somit die Tendenz, dass der Drucktastenschalters
aufgrund eines Reibungswiderstands des erweiterten Bereichs 7a an
dem Klebeband oder Prägeband
hängen
bleibt, wenn der Drucktastenschalter von der Montagemaschine entnommen
wird, wobei dies ein Hindernis für
die problemlose Ausführung
der automatischen Montage darstellt.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist
der durch eine metallische Platte gebildete Rahmen, der den äußeren Randbereich
eines aus einem gummiartigen Material oder dergleichen gebildeten
Abstandselements nach unten hält,
mit gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücken
an Stellen versehen, die Bereichen von dem Abstandselement gegenüberliegen, die
auf die Außenseite
des Gehäuses
ragen können, um
zu verhindern, dass das Abstandselement in einem Verpackungs-Klebeband
oder Prägeband
hängen
bleibt, so dass die automatische Montage des Drucktastenschalters
stets problemlos ausgeführt werden
kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird ein Drucktastenschalter geschaffen, der Folgendes aufweist:
ein Gehäuse
mit einem Paar feststehender Kontakte, die auf einem inneren Bodenbereich
einer Aussparung angeordnet sind; einen Metallkontakt, der in der
Aussparung des Gehäuses
angeordnet ist, wobei der Metallkontakt zu allen Zeiten mit einem
der feststehenden Kontakten in Kontakt steht und in der Lage ist,
sich mit dem anderen feststehenden Kontakt in Kontakt sowie außer Kontakt
von diesem zu bewegen; ein Abstandselement, das als elastisches Element
ausgebildet ist, wobei ein äußerer Randbereich
des Abstandselements um die Aussparung des Gehäuses herum angeordnet ist,
um das Eindringen von Staub in die Aussparung zu verhindern; einen metallischen
Rahmen, der an dem Gehäuse
fixiert ist und dabei den äußeren Randbereich
des Abstandselements nach unten in Richtung auf die Oberfläche des
Gehäuses
drückt,
auf der der äußere Randbereich
angeordnet ist; und einen Schaft, der bei seinem Niederdrücken ein
Verformen des Metallkontakts nach unten hervorrufen kann, wobei
der Schaft einen Betätigungsbereich
aufweist, der aus einer zentralen Öffnung des Rahmens auf die
der Aussparungsseite entgegengesetzte Seite vorsteht, dadurch gekennzeichnet,
dass der Rahmen mit gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücken
versehen ist, die entlang von Seitenwänden des Gehäuses abgewinkelt sind
und einer seitlichen Endfläche
des äußeren Randbereichs
des Abstandselements gegenüberliegen.
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Wenn zum Beispiel die äußere Formgebung des
Gehäuses
allgemein quadratisch ist und die des Abstandselements allgemein
kreisförmig
ist, können die
gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücke
in gegenüberliegender
Relation zu der seitlichen Endfläche
des äußeren Randbereichs
des Abstandselements an vier Stellen mit in etwa gleicher Beabstandung
sowie den Seitenwänden
des Gehäuses
benachbart ausgebildet sein. Wenn die äußere Formgebung des Gehäuses sowie
die des Abstandselements im Wesentlichen gleich sind, können die
gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücke
in gegenüberliegender
Relation im Wesentlichen zu dem gesamten Umfang der seitlichen Endfläche des äußeren Randbereichs
des Abstandselements ausgebildet sein.
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Der Drucktastenschalter mit dieser
Konstruktion wird montiert, während
die Bereiche des aus einem gummiartigen Material oder dergleichen
gebildeten Abstandselements, die auf die Außenseite des Gehäuses ragen
können,
von den gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücken
des Rahmens bedeckt sind. Bei der automatischen Montage des Drucktastenschalters
tritt bei der Entnahme des Drucktastenschalters aus seiner Verpackung
somit nur schwerlich das Problem auf, dass der Schalter an dem Klebeband
oder Prägeband
aufgrund eines Reibungwiderstands des Abstandselements hängen bleibt.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen
beschrieben. Dabei zeigen:
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1 eine
Schnittdarstellung eines Drucktastenschalters gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Perspektivansicht eines in 1 dargestellten
Rahmens;
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3 eine
Perspektivansicht eines Rahmens, der bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung verwendet wird; und
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4 eine
Schnittdarstellung eines herkömmlichen
Drucktastenschalters.
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Die vorliegende Erfindung wird im
Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
beschrieben, die in den Begleitzeichnungen dargestellt sind, wobei 1 eine Schnittdarstellung
eines die vorliegende Erfindung verkörpernden Drucktastenschalters
und 2 eine Perspektivansicht
eines in 1 dargestellten
Rahmens zeigen.
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Der in 1 dargestellte
Drucktastenschalter besitzt ein Gehäuse 10 mit einem zentralen
feststehenden Kontakt 11 und einem peripheren feststehenden
Kontakt 12, die auf einem inneren Bodenbereich einer Aussparung 10a im
Abstand voneinander vorgesehen sind, wobei Anschlüsse (nicht
gezeigt) von Seitenwänden 10b auf
die Außenseite
des Gehäuses
geführt
sind und dort freiliegen, wobei die Anschlüsse mit den feststehenden Kontakten 11 und 12 leitend
verbunden sind; einen kreisförmigen
plattenartigen Metallkontakt 13, der in der Aussparung 10a des
Gehäuses 10 angeordnet
ist, wobei der Metallkontakt 13 zu allen Zeiten mit dem
peripheren feststehenden Kontakt 12 in Kontakt steht und
in der Lage ist, sich mit dem zentralen feststehenden Kontakt in
Kontakt sowie außer
Kontakt von diesem zu bewegen; ein flanschartiges Abstandsgummielement 14,
dessen äußerer Randbereich
auf einer rippenförmig
ausgebildeten Oberfläche 10c gesetzt
ist, die um die Aussparung 10a des Gehäuses 10 herum vorhanden
ist; einen Schaft 15, der in integraler Weise mit dem Abstandsgummielement 14 ausgebildet
ist und an dem Metallkontakt 13 angebracht ist; sowie einen
Rahmen 16, der durch eine metallische Platte gebildet ist,
die abgewinkelte Festhaltestücke 16a sowie
gegenüberliegende
abgewinkelte Stücke 16b aufweist,
wobei die abgewinkelten Stücke 16a und 16b entlang
der Seitenwände 10b des
Gehäuses 10 nach
unten abgewinkelt sind und der Rahmen 16 an dem Gehäuse 10 fixiert
ist und dabei den äußeren Randbereich
des Abstandsgummielements 14 nach unten in Richtung auf
die rippenförmige
Oberfläche 10c drückt. Ein
Betätigungsbereich 15a des
Schafts 15 ragt aus der zentralen Öffnung 16c des Rahmens 16 heraus
nach oben. Der Rahmen 16 hat eine äußere Formgebung, die wie die äußere Formgebung
des Gehäuses 10 allgemein
quadratisch ist, und, wie in 2 gezeigt
ist, sind die abgewinkelten Festhaltestücke 16a an zwei parallelen
Seiten des Rahmens 16 ausgebildet, während die gegenüberliegenden abgewinkelten
Stücke 16b in
Form von vier Stücken an
allen zentralen Bereichen der vier Seiten ausgebildet sind. Die
paarweise abgewinkelten Festhaltestücke 16a stehen in
Eingriff mit stufenförmigen
Eingriffsbereichen 10d (s. 1),
die in den Seitenwänden 10b des
Gehäuses 10 ausgebildet
sind, und die gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücke 16b sind der
seitlichen Endfläche
(der äußeren Randfläche) des äußeren peripheren
Bereichs des Abstandsgummielements 14 gegenüberliegend
angeordnet.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
die äußere Formgebung
des Abstandsgummielements 14 allgemein kreisförmig, und
somit nähert sich
die seitliche Endfläche
des äußeren Randbereichs
des Abstandsgummielements 14 den Seitenwänden 10b des
Gehäuses 10 an
vier Stellen mit gleichmäßiger Beabstandung.
An diesen vier Stellen sind die gegenüberliegenden abgewinkelten
Stücke 16b jeweils
in gegenüberliegender
Relation zu der seitlichen Endfläche
angeordnet. Das flanschartige Abstandsgummielement 14,
das durch den äußeren Randbereich
des Rahmens 16 von oben niedergedrückt wird, befindet sich in
Druckkontakt mit der rippenförmigen
Oberfläche 10c des
Gehäuses 10,
während
sich die Rippe an der rippenförmigen
Oberfläche 10c über den
gesamten Umfang in das Abstandsgummielement eingraben kann, so dass
die Aussparung 1a, die sowohl mittels des Abstandsgummielements 14 als
auch der Unterseite des Schafts 15 abgedichtet ist, eine
staubdichte Konstruktion mit hoher hermetischer Dichtungsfähigkeit aufweist.
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Der vorstehend beschriebene Drucktastenschalter
wird nach Abschluss seiner Montage als Haftbaustein oder Prägeband-Baustein
verpackt, und bei der Montage des Schalters auf einer Schaltungsplatte
oder dergleichen wird der Schalter automatisch von dem Klebeband
oder Prägeband
abgenommen und an eine vorbestimmte Stelle gesetzt, wobei dies mittels
einer Montagemaschine erfolgt. Wenn bei diesem automatischen Montagevorgang der äußere Randbereich
des Abstandsgummielements 14, der von oben durch den Rahmen 16 zusammengedrückt wird,
von den Seitenwänden 10b des
Gehäuses 10 hervorsteht
und freiliegt, kann der Reibungwiderstand desselben den Schalterentnahmevorgang
durch die Montagemaschine behindern. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind jedoch die gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücke 16b des
Rahmens 16 an vier Stellen, an denen das Abstandsgummielement 14 auf
die Außenseite
des Gehäuses 10 hervorstehen
kann, mit gleichmäßiger Beabstandung
voneinander ausgebildet; somit ist eine Verbesserung dahingehend
geschaffen, dass ein solches Hervorstehen und Freiliegen des Abstandsgummielements 14 auf
die Außenseite
des Gehäuses 10 verhindert
ist. Ein solches Problem, bei dem der Drucktastenschalter aufgrund
eines Reibungswiderstands des Abstandsgummielements 14 bei
dem automatischen Schaltermontagevorgang an dem Klebeband oder Prägeband hängen bleibt,
kann somit nur schwerlich auftreten, und somit kann eine problemlose
Ausführung
des automatischen Montagevorgangs sichergestellt werden.
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Bei dem vorstehend beschriebenen
Drucktastenschalter werden der Schaft 15 und das Abstandsgummielement 14,
die einstückig
miteinander ausgebildet sind, mit dem Rahmen 16 kombiniert, und
anschließend
wird dieser kombinierte Körper
an dem Gehäuse 10 festgeklemmt
und montiert. Die Montagearbeit erfolgt in diesem Vorgang. Dabei
kann eine angemessene relative positionsmäßige Beziehung zwischen dem
Schaft 15 und dem Rahmen 16 durch die gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücke 16b hergestellt
werden, die mit der seitlichen Endfläche (der äußeren Randfläche) des äußeren Randbereichs
des Abstandsgummielements 14 in Anlageberührung treten.
Eine positionsmäßige Abweichung
im Montagestadium lässt
sich somit vermeiden, und es lässt
sich eine automatische Montage mit hoher Ausbeute bewerkstelligen.
Ferner sind bei diesem Drucktastenschalter das Abstandsgummielement 14 und der
Schaft 15 in integraler Weise in einem Stück ausgebildet,
so dass sich die Anzahl von Komponenten vermindert und dadurch wiederum
eine starke Senkung der Produktkosten zu erwarten steht.
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Die Arbeitsweise dieses Drucktastenschalters
ist die gleiche wie bei dem eingangs beschriebenen herkömmlichen
Produkt. Das heißt,
wenn der Betätigungsbereich 15a des
Schafts 15 über
eine vorbestimmte Hubstrecke in Bezug auf 1 nach unten gedrückt wird, wird der zentrale
Bereich des Metallkontakts 13 unter Erzeugung eines Klickgefühls invertiert,
und er tritt in Kontakt mit dem zentralen feststehenden Kontakt 11,
so dass derzentrale feststehende Kontakt 11 durch den Metallkontakt 13 mit
dem peripheren feststehenden Kontakt 12 leitend geschaltet
wird und dadurch der Schalter eingeschaltet wird. Wenn der Schalter
eingeschaltet ist und die Niederdrückkraft für den Betätigungsbereich 15a des Schafts 15 aufgehoben
wird, verlässt
der Metallkontakt 13, der invertiert war, den zentralen
feststehenden Kontakt 11 und kehrt aufgrund seiner Eigenelastitzität in seine
ursprüngliche
Formgebung zurück,
so dass der Schalter ausschaltet und gleichzeitig der Schaft 15 durch
den Metallkontakt 13 in seine Ausgangsposition nach oben
gedrückt
wird. Die Ausgangsposition des Schafts 15 ist bestimmt
durch die Anlage des inneren Randbereichs des Abstandsgummielements 14 an
dem inneren Randbereich (dem Umfang der zentralen Öffnung 16c)
des Rahmens 16. Mittels des Rahmens 16 ist wiederum
verhindert, dass sich der Schaft 15 von dem Gehäuse 10 löst.
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Obwohl bei dem Drucktastenschalter
des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels die äußere Formgebung
des Gehäuses
allgemein quadratisch ist und die des Abstandsgummielements allgemein
kreisförmig
ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung auch bei einem
Fall anwendbar ist, bei dem die äußere Formgebung
des Gehäuses sowie
die des Abstandsgummielements nahezu gleich sind. Genauer gesagt
besteht dann, wenn das Gehäuse
und das Abstandsgummielement eine nahezu gleiche äußere Formgebung
aufweisen, eine Gefahr dahingehend, dass die seitliche Endfläche (die äußere Randfläche) des äußeren Randbereichs des
Abstandsgummielements im Wesentlichen über ihren gesamten Umfang auf
die Außenseite
des Gehäuses
vorstehen kann. In einem solchen Fall ist es bei einer Formgebung
des Rahmens, wie sie in 2 gezeigt
ist, nicht möglich,
das vorstehend genannte Problem bei der Entnahme des Drucktastenschalters bei
dem automatischen Montagevorgang mit Sicherheit zu vermeiden. Wenn
jedoch die äußere Formgebung
des Gehäuses
sowie die des Abstandsgummielements allgemein quadratisch mit der
gleichen Größe ausgebildet
sind, lässt
sich die Formgebung des durch eine metallische Platte gebildeten
Rahmens 16 als solche Kastenform ausbilden, wie sie in 3 gezeigt ist und bei der
gegenüberliegende
abgewinkelte Stücke 16b mit
großer
Breite, deren jeweilige eine Seite als Basisenden (Biegelinien)
dienen, von vier Seiten eines oberen Plattenbereichs nach unten
ragen, der in seiner äußeren Formgebung
allgemein quadratisch ausgebildet ist, um die äußere Randfläche des Abstandsgummielements
im Wesentlichen um den gesamten Umfang zu umschließen. Der
in 3 gezeigte Rahmen 16 findet bei
einem Drucktastenschalter des Typs Anwendung, bei dem an der oberen
Endfläche
des Gehäuses
ausgebildete Erhebungen durch Verstemmöffnungen 16d hindurchgeführt werden
und dann verstemmt werden, um den Rahmen an dem Gehäuse zu fixieren.
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Die vorliegende Erfindung, die in
der vorstehend beschriebenen Weise ausgeführt wird, erzielt folgende
Effekte.
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Bei dem aus einem gummiartigen Material oder
dergleichen gebildeten Abstandselement gibt es Bereiche, die auf
die Außenseite
des Gehäuses
ragen können.
Da der Drucktastenschalter derart montiert wird, dass diese Bereich
von den gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücken
des Rahmens bedeckt sind, kann es nur schwerlich zu dem Problem kommen,
dass der Drucktastenschalter aufgrund eines Reibungswiderstands
des Abstandselements an der Haftverpackung oder dem Prägeband hängen bleibt.
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Wenn das Abstandselement und der
Schaft in integraler Weise als ein Stück ausgebildet sind, kann ferner
nicht nur die Anzahl der verwendeten Komponenten reduziert werden,
sondern es kann auch eine angemessene relative positionsmäßige Beziehung
zwischen dem Schaft und dem Rahmen durch die gegenüberliegenden
abgewinkelten Stücke hergestellt
werden, die mit der äußeren Randfläche des
Abstandsgummielements in Anlage gelangen. Eine positionsmäßige Abweichung
in dem Montagestadium lässt
sich somit vermeiden, der automatische Montagevorgang lässt sich
mit hoher Ausbeute durchführen,
und es lässt
sich eine starke Reduzierung der Produktkosten erzielen.