DE8119605U1 - "Drucktastenschalter" - Google Patents

Description

N.V.Philips'Gloeilampenfabrieken PP 2003

"Drucktastenschalter"

Die Neuerung betrifft einen Drucktastenschalter mit einem Gehäuse, einer eindrü.ckbaren Taste, die unter Federwirkung in eine erste Ruhestellung im Gehäuse gehalten wird, sowie einem Paar zusammenarbeitender Blattfedern, die je mit dem Gehäuse an einem Ende befestigt sind und am anderen, freien Ende einen elektrischen Kontakt tragen, wobei jede Feder eine Schulter aufweist, die durch einen entsprechenden Teil ν der Taste beim Eindrücken der Taste dazu benutzt wird, die

Federn nach innen zueinander hinzubewegen derart, daß sich die beiden elektrischen Kontakte berühren, wobei die Einrichtung derart ausgelegt ist, daß die erforderliche Druckkraft zum Bewegen der Taste mit den erwähnten Teilen über

die Schultern größer ist als die erforderliche Kraft zur Vervollständigung der Eindrückbewegung, nachdem die erwähn-15 ten Teile die Schultern passiert haben. Bei einem derarti-

gen Schalter fühlt die Bedienungsperson bei der Betätigung der Taste am Anfang der Bewegung der Schulter einer jeden

j Feder einen sich vergrößernden Widerstand beim Weiterbe-

wegen, jedoch nach erfolgtem Schaltvorgang einen schnellen , ²⁰ Abfall des Widerstands, wobei die maximale Eindrückung schnell erreicht wird, so daß eine fühlbare Rückkopplung

j spürbar wird.

ί Ein derartiger Schalter ist beispielsweise aus

der offengelegten britischen Patentanmeldung 7845128 (Seriennr. 2O23933A) bekannt, bei dem die freien Enden der Blattfedern einzeln gespannt sind und an einander gegenüberliegenden Flächen einer Ausnehmung oder Vertiefung in der Taste aufliegen.

Schalter dieser Art haben oft geringe Abmessungen, zum Beispiel bei ihrer Verwendung in Drucktasten-Fernsprechgeräten, und daher ist der Kontaktspalt zwischen den elektrischen Kontakten besonders klein. Wenn die

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Drucktaste angestoßen wird oder Schwingungen ausgesetzt wird, ist es dabei möglich, daß die freien Enden der Federn aus ihrem Ruhezustand derart weggestoßen werden, daß ihre Kontakte sich berühren. Weiter ist das Maß der Fühlbarkeit des Druckpunktes im wesentlichen abhängig von der Eigenspannung der Federn, wodurch bei der Herstellung eine Feineinstellung der Spannungen erforderlich wird. Auch lassen sich die vorgespannten Federn bei der Montage schwer in die Vertiefung der Taste einführen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird mit einem Drucktastenschalter eingangs erwähnter Art dadurch gelöst,· daß die Taste ein integrales Abstandsstück enthält, das sich zwischen den Blattfedern derart befindet, daß die zwei Federn und damit ihre entsprechenden elektrischen Kontakte durch das Distanzstück getrennt sind, wenn sich die Taste in der erwähnten ersten Stellung befindet.

• Dieser Aufbau umfaßt also ein Mittel, das sich zwischen den Blattfedern für die Dauer befindet, in der die Taste in der ersten Stellung steht, und auf diese Weise eine zufällige Berührung der elektrischen Kontakte miteinander verhindert, die bei einer mechanischen Erschütterung des Schalters auftreten kann.

In einer Ausführungsform der Neuerung ist das Distanzstück derart angeordnet, daß es die zwei Federn im wesentlichen bis zum Zeitpunkt auseinanderhält, zu dem die erwähnten Teile der Taste die Schultern passiert haben und beim Weiterbewegen der Taste frei von den Federn wird.

Diese Maßnahme gewährleistet, daß sich die elektrischen Kontakte erst berühren, nachdem eine positive Entscheidung zum Betätigen des Schalters getroffen und die Taste eingedrückt ist, so daß damit eine zufällige Betätigung des Schalters vermieden ist. Damit fühlt sich der Schalter auch

steifer an und demzufolge wird die fühlbare Rückkopplung größer.

Das Distanzstück kann eine derartige Form haben, daß bei der Betätigung der Taste, jedoch vor dem Passieren

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der Schultern, eine der Blattfedern sich zur anderen hin bewegen kann, wobei die andere Blattfeder während der Bewegung vom Distanzstück am Platz gehalten wird. Diese Einrichtung ermöglicht das endgültige Zusammentreffen der

S elektrischen Kontakte unter Begleitung von einem Wischvorgang zum Reinhalten der Kontakte und zur Vergrösserung der Zuverlässigkeit des Schalters im Betrieb.

Auf vorteilhafte Weise ist jeder erwähnte Teil der Taste eine Rampe, die in einer Innenausnehmung der Taste gebildet ist. Dieser Aufbau verringert den Verschleiss im Schalter und gibt einen glatteren Verlauf im Vergleich zu einer abgewinkelten Schulter.

ι ^v ' Ausfuhrungsbeispiele der Neuerung werden bei-

spielsweise anhand der Zeichnung nachstehend erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch den Drucktastenschalter,

Fig. 2 und 3 Einzelheiten in verschiedenen Betriebsstufen der Betätigung des Schalters, und Fig. 4.eine Ansicht wie in Fig. 3 jedoch in einer anderen Ausführungsform.

Der Schalter enthält einen unteren Gehäuseteil 1, einen Basiseinsatz 2 und zwei Blattfedern 3· Die Blattfedern 3 sind dadurch am unteren Gehäuseteil 1 befestigt, , 25 dass sie zwischen dem unteren Gehäuseteil 1 und dem Einsatz 2 eingeklemmt werden, wenn diese beiden Elemente aneinander befestigt werden. Jede Blattfeder 3 -verfügt über einen entsprechenden Kontaktstift 4, mit dessen Hilfe der Schalter an der Leiterplatte befestigt und damit elektrisch verbunden werden kann.

Der untere Gehäuseteil 1 enthält einen teilweise kreisförmigen Teil 5, der von einer Schraubenfeder umgeben ist. Im teilkreisförmigen Teil 5 kann sich die Taste 7 schiebend bewegen und sie wird unter der Einwirkung der Feder 6 nach oben in eine erste Stellung gedrückt. Die Taste 7 ist durch einen oberen Gehäuseteil 8 im unteren Gehäuseteil 1 befestigt, während der obere Gehäuseteil in den unteren einrastet.

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Die Taste 7 kann eine runde oder eine allgemein viereckige Form in einer zur Bewegungsachse normalen Ebene haben. Die Taste 7 weist einen inneren Hohlraum 9 auf, in dem sich die freien Enden der Blattfedern 3 befinden. Der untere Teil der Taste 7 ist teilkreisförmig und der innere Hohlraum 9 hat eine derartige Form, das darin zwei Schultern in Form von Rampen 11 ausgebildet sind. Ein zentrales Distanzstück 12 bildet eine Einheit mit der Taste zwischen den beiden Rampen 11.

Die Blattfedern 3 haben schulterförmige Teile

14, die mit den Rampen 11 der Taste 7 beim Betätigen der Taste zusammenarbeiten. Jede Blattfeder 3 trägt einen '-^ elektrischen Kontakt 10.

Die Ausführungsform des in Fig. I dargestellten 15 Schalters enthält weiter einen Licht durchlassenden Hauben-

j knopf 15 oben auf der Taste sowie eine Anzeigelampe 16,

die in der Taste 7 angeordnet ist. Elektrische Leitungen

ί der Lampe sind horizontal aus dem Sockel der Lampe herausgeführt, durch Oeffnungen 18 in der Taste und über Kanäle j 20 entsprechend den Kanälen 19 in den oberen und unteren

, Teilen verlegt, so dass sie mit der Leite/rpiatte verbunden

werden können. Beim Eindrücken der Taste 7 wird die Lampe 16 von dieser Bewegung nicht beeinflusst und bleibt in

ihrer Ausgangsposition in bezug auf die Druckverdrahtungs- ; j χ 25 platine, getragen von den Leitungen 17· Hierdurch wird

vermieden, dass auf die elektrischen Leitungen 17 eier Lampe Biegekräfts durch die Bewegung der Taste des Schalters ausgeübt werden müssen. Die Lampe 16 ist eine lichtemit-■' tierende Diode .

Im Betrieb des Drucktastenschalters befindet sich die Taste 7 zunächst in_der in Fig. 1 dargestellten Position, wobei die Blattfedern 3 die Kontakte 10 in einem normalen offenen Zustand tragen. Die Blattfedern 3 sind derart vorgespannt, dass sich sich mit dem Distanzstück berühren. Eindrücken der Taste 7 bewirkt eine Abwärtsbewegung des Distanzstücks 12 zwischen den Blattfedern 3 und gleichzeitig werden die Rampen 11 mit den schulterförmigen Teilen 14 in Kontakt gebracht, die die Blattfedern 3 nach

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innen bewegen wollen.

In Fig. 2 ist die Taste 7 mit den Rampen 11 dargestellt, die eben mit den schulterförmigen Teilen 14 in Berührung gekommen sind. In Fig. 3 sind die Rampen 11 nach dem Weiterbewegen entlang den schulterförmigen Teilen ~\k dargestellt, wobei das Distanzstüclc 12 soweit verschoben ist, dass die Blattfedern 3 sich nähern und die elektrischen Kontakte 10 sich berühren können. In diesem Zustand können die Rampen 11 eine maximale nach innen gerichtete Kraft auf die Blattfedern 3 ausüben.

Der mechanische Betrieb des Schalters erfolgt derart, dass die Bedienungsperson eine fühlbare Rückkopplung erfährt. Dies ist durch die Anfangsbewegung der Taste 7 möglich, wöbe nur geringer Widerstand bis zum Punkt empfunden wird, zu dem die Rampen 11 die Schultern 14 erreichen. Fortgesetzter Druck lässt die Blattfedern 3 sich nach innen bewegen, aber die Lage des Distanzstücks 12 in bezug auf die Positionen der Rampen 11 und der Schultern 14 ist derart, dass diese Bewegung verhindert wird. Die jetzt erforderliche Kraft zum Betreiben des Schalters ist derart, dass die Bedienungsperson den Druck auf die Taste zum Ueberwinden des Widerstands der Rampen 11 der Taste zum Anlegen der Blattfedern 3 an das Distanzstück 12 erhöhen muss .

Beim Weiterdrucken der Taste schieben sich die Rampen 11 über die Schultern 14 bei gleichzeitiger Freigabe der Blattfedern 3 durch das Distanzstück 12, wodurch sich die Kontakte 10 schnell nähern können.

Fortgesetzter Druck auf die Taste 7 kann dabei mit einer nur minimalen Kraftausübung erfolgen und die Abwärtsbewegung wird durch das Ans tossen der Unterseite 13 der Taste an den oberen Rand 20 des Teils 5 beendet.

Wenn auf die Taste 9 keine Kraft mehr ausgeübt wird, drück die Feder 6 die Taste nach oben in die erste Stellung zurück und die elektrischen Kontakte 10 trennen sich. Die Aufwärtsbewegung endet bei einem Rand 21 der Taste, der an den Vorsprung 22 des oberen Gehäuseteils 8 anläuft.

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Die Beendung der Aufwärtsbewegung ist fühlbar, so dass dadurch die Bedienungsperson feststellen kann, dass der erforderliche Schaltvorgang erfolgt ist.

In Fig. 4 ist eine Ansicht wie in Fig. 2 und 3 jedoch iri einer anderen Ausführungsform gegeben, bei der das Distanzstück an einer Seite eine Rille 23 aufweist. Die Ansicht zeigt die Taste in dem noch nicht ganz eingedrückten Zustand vor der Berührung der Rampen 11 mit den Schultern \k der Blattfedern 3. Die linke Blattfeder 3 ist in die Rille 23 des DistanzstUcks 12 eingetreten und die Federspannung dieser Blattfeder bewirkt, dass der obere Teil der Blattfeder und damit ihr zugeordneter elektrischer Kontakt sich zur rechten Blattfeder hin bewegen kann, wodurch ihr elektrischer Kontakt 10 mit. dem elektrischen Kontakt der rechten Blattfeder in Berührung kommt oder wenigstens in seiner Nähe gebracht wird.

Sobalt das Distanzstück 12 mit den Blattfedern 3 keinen Kontakt mehr hat, presst sich der von der rechten Blattfeder getragene elektrische Kontakt 10 mit einer Wischbewegung an den linken elektrischen Kontakt und die zwei Blattfedern 3 bewegen sich in eine symmetrische Stellung in Höhe der Mittellinie der Vertiefung 9. Die Wischbewegung über die Oberflächen der elektrischen Kontakte 10 gewährleistet den sauberen Zustand der Oberflächen, so dass ein guter elektrischer Kontakt besteht, wenn sich die Kontakte 10 in der Endstellung für den Arbeitszustand des Schalters befinden.

Die vorbeschriebene Ausführungsform

dient nur als Beispiel und es lassen sich eine Anzahl von Aenderungen einführen, ohne aus dem Rahmen dieser Erfindung herauszutreten. Zum Beispiel ist es nicht notwendig, dass der Schalter für die Montage auf der Leiterplabte entwickelt wird, denn er könnte auf andere Weise für eine Schraubbefestigung in einer Frontplatte ausgelegt werden. Die externen elektrischen Verbindungen mit den Kontaktstiften k könnten auf andere Weise mit anderen Mitteln, z.B. mit Aufschiebekonnektoren, hergestellt werden.

In einigen Fällen, beispielsweise wenn die Schal-

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ter in Bruclctasten-Fernsprechgeräten verwendet werden, ist es Hiebt notwendig, den Knopf 15 leuchten zu lassen,, In solchen Fällen entfällt die Lampe 16 und der Knopf kann aus einem geeigneten, gefärbten, opaken Werkstoff bestehen.

Statt in Form einer Halbkugel können die Kontakte 10 in Form einer Schicht aus Kontaktmaterial ausgeführt werden, zum Beispiel einer Silber-Gold-Legierung, die auf den Blattfedern gebildet oder niedergeschlagen wird.

Die Lampe 16 kann auch eine Glühlampe sein.

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Claims (2)

11 ' ·· 1 "1 ti. 8 PP 2003 SCHUTZANSPRÜCHE:

1. Drucktastenschalter mit einem Gehäuse, einer eindrückbaren Taste, die unter Federwirkung in eine erste Ruhestellung im Gehäuse gehalten ist, sowie einem Paar zusammenarbeitender Blattfedern, die je mit einem Ende am Gehäuse befestigt sind und am anderen, freien Ende einen

elektrischen Kontakt tragen, wobei jede Feder eine Schulter aufweist, die durch einen entsprechenden Teil der Taste beim ί \ Eindrücken der Taste dazu benutzt wird, die Federn nach innen zueinander hin zu bewegen, derart, daß sich die beiden elektrischen Kontakte berühren, wobei die Einrichtung derart ausgelegt ist, daß die erforderliche Druckkraft zum Bewegen der Taste mit den erwähnten Teilen über die Schultern größer ist als die erforderliche Kraft zur Vervollständigung der Eindrückbewegung, nachdem die erwähnten Teile die Schultern passiert haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Taste ein integrales Abstandsstück enthält, das sich zwischen den Blattfedern derart befindet, daß die zwei Federn und damit ihre entsprechenden elektrischen Kontakte durch das Distanzstück getrennt bleiben, wenn sich die Taste in ι der erwähnten ersten Stellung befindet.

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2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Distanzstück derart angeordnet ist, daß es die zwei Federn im wesentlichen bis zum Zeitpunkt auseinander hält, zu dem die erwähnten Teile der Taste die Schultern passiert haben und bei Wöiterbewegung der Taste frei von den Federn ist.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzstück eine derartige Form aufweist, daß bei der Betätigung der Taste, jedoch vor dem Passieren der Schultern, eine der Blattfedern sich zur anderen hin bewegen kann, wobei die andere Blattfeder während der Bewegung vom Distanzstück am Platz gehalten

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ist.

k. Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jener erwähnte Teil der Taste eine Rampe ist, die in einer Innenausnehmung der Taste gebildet ist.

5. . Schalter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen kappenförmigen Druckknopf aufweist, der entfernbar an der Taste befestigt ist.

6. . Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Knopfes lichtleitend ist und

in dem Gefüge aus Knopf und Taste eine Lampe angeordnet ist, wobei die Anordnung derartig ist, dass die Lampe f~°) in einer gegenüber dem Gehäuse festen Lage bleibt, wenn

der Druckknopf betätigt wird.

7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe eine Leuchtdiode ist.

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