DE9007536U1

DE9007536U1 - Key switch

Info

Publication number: DE9007536U1
Application number: DE9007536U
Authority: DE
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1990-04-03
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 1992-05-14
Anticipated expiration: 2000-04-04
Also published as: DE4010746A1; DE59105951D1; EP0450319B1; EP0450319A3; EP0450319A2; ES2077701T3

Description

Die Erfindung geht aus von einem Tastenschalter mit einem oder mehreren in einem Tragkörper geführten und gefederten Tastenstößeln mit einer definierten Endstellung und mit je einem Kontaktsatz je Tastenstößel.The invention is based on a key switch with one or more spring-loaded key plungers guided in a supporting body with a defined end position and with one contact set per key plunger.

Derartige Tastenschalter sind seit Jahren bekannt und üblich. Hierbei sind im Tragkörper durch die Tastenstößel betätigbare Kontaktsätze mechanisch eingegliedert, so daß bei Veränderung der Tastensätze deren Kontaktstücke gewechselt werden müssen. Die Kontaktstücke müssen außerdem über Anschlußfahnen und besondere Leitungen mit irgendwelchen elektrischen oder elektronischen Schaltungen verbunden werden.Such key switches have been known and common for years. In this case, contact sets that can be actuated by the key plungers are mechanically integrated into the support body, so that if the key sets are changed, their contact pieces must be replaced. The contact pieces must also be connected to some electrical or electronic circuits via connecting lugs and special cables.

Darüber hinaus sind aber auch Tastenschalter bekannt, bei denen die Anschlußfahnen der Kontaktsätze in Gruppen als Steckanschlüsse für Gruppenstecker aus-In addition, pushbutton switches are also known in which the connection lugs of the contact sets in groups serve as plug connections for group plugs.

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gebildet sind. Beiden Arten von Kontaktsätzen ist der Nachteil eigen, daß die Schalter nicht in eine elektronische Leiterplatte integriert werden können und daß für die Betätigung der Tastenstößel große Betätigungskräfte aufgewendet und lange Betätigungswege überwunden werden müssen. Die Tastenstößel können dabei als einfach nichtrastende lasten wirken oder mittels einer mechanischen Rasteinrichtung nach einmaligem Druck in Schaltstellung gehalten und durch erneuten Druck aus der Schaltstellung wieder gelöst werden.Both types of contact sets have the disadvantage that the switches cannot be integrated into an electronic circuit board and that large actuation forces and long actuation paths must be overcome to operate the key plungers. The key plungers can act as simple non-latching loads or can be held in the switching position by means of a mechanical latching device after a single press and released from the switching position by pressing again.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile bei einem Tastenschalter der eingangs genannten Art dadurch zu vermeiden, daß für derartige Tastenschalter sogenannte Mikroschalter verwendet werden können.The invention is based on the object of avoiding the described disadvantages in a key switch of the type mentioned at the beginning by allowing so-called microswitches to be used for such key switches.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kontaktsätze als auf einer vom Tragkörper körperlich trennbaren Leiterplatte mechanisch und elektrisch verbundene Mikroschalter ausgebildet sind und daß jeder Tastenstößel für den zugeordneten Mikroschalter einen Betätigungstinger aufweist, der an dem Tastenstößel in dessen Betätigungsrichtung verschieblich geführt und mittels einer in dieser Richtung wirkenden Feder bei ausgelöstem Tastenstößel frei vor dem Mikroschalter gehalten ist und bei betätigtem Tastenstößel unter einer Federspannung auf den Mikroschalter drückt, die größer ist als die für den Mikroschalter erforderliche Betätigungskraft- "According to the invention, this object is achieved in that the contact sets are designed as microswitches that are mechanically and electrically connected on a circuit board that can be physically separated from the support body, and in that each key plunger for the associated microswitch has an actuating ting that is guided on the key plunger so that it can move in its actuating direction and is held freely in front of the microswitch by means of a spring acting in this direction when the key plunger is triggered and presses on the microswitch under a spring tension that is greater than the actuating force required for the microswitch. "

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Tastenschalters gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß die mechanische Einheit im Tragkörper konzentriert ist, während die elektrische Einheit aus einer Leiterplatte mit auf ihr mechanisch und elektrisch verbundenen Mikroschaltern besteht. Beide Einheiten sind voneinander trennbar ausgebildet. Dadurch ist eine freie Wahl der Anordnung von Mikroschaltern bei unveränderter Ausführung des Tragkörpers möglich. Außerdem haben die Tastenstößel eines solchen Tastenschalters kurze Betätigungswege und erfordern nur geringe Betätigungskräfte. Ein wesentlicher Vorteil liegt auch noch darin, daß für die Anordnung der Mikroschalter auf der Leiterplatte verhältnismäßig großzügige Toleranzen zugelassen werden können, weil der Tastenstößel selbst trotz Betätigung bis in seine definierte Endstellung nie den Mikroschalter selbst erreicht und ihn möglicherweise durch zu starken Druck beschädigen könnte. Zur mittelbarenA significant advantage of the key switch according to the invention compared to the prior art is that the mechanical unit is concentrated in the support body, while the electrical unit consists of a circuit board with mechanically and electrically connected microswitches on it. Both units are designed to be separable from one another. This allows a free choice of the arrangement of microswitches without changing the design of the support body. In addition, the key plungers of such a key switch have short actuation paths and require only low actuation forces. Another significant advantage is that relatively generous tolerances can be permitted for the arrangement of the microswitches on the circuit board, because the key plunger itself, despite being actuated to its defined end position, never reaches the microswitch itself and could possibly damage it by applying too much pressure. For indirect

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Betätigung des Mikroschalters ist der Betätigungsfinger vorgesehen, der als längenausgleichendes Glied zwischen dem Mikroschalter und dem Tastenstößel anzusehen ist. Außerdem läßt sich ein solcher Tastensatz trotz seiner äußerlich großen und konventionell anmutenden Gestaltung mit einer von Mikroschaltern betätigbaren elektronischen Schaltung kombinieren. So kann auch eine elektronische Schaltungsplatine direkt am Tragkörper gehalten werden, so daß besondere elektrische Leitungen zur Verbindung zwischen dem Kontaktsatz und der Leiterplatte entfallen können.The actuating finger is provided for actuating the microswitch, which can be seen as a length-compensating link between the microswitch and the key plunger. In addition, such a key set can be combined with an electronic circuit that can be actuated by microswitches, despite its externally large and conventional-looking design. An electronic circuit board can also be held directly on the support body, so that special electrical cables for connecting the contact set and the circuit board are not required.

Nicht unwesentlich ist auch der Vorteil, daß im Falle eines Defekts am Tastenschalter nur der machanische oder nur der elektrische Teil ausgetauscht werden muß, was evtl. fällig werdende Reparaturen verbilligt.Another significant advantage is that in the event of a defect in the key switch, only the mechanical or electrical part needs to be replaced, which reduces the cost of any repairs that may be required.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die Erfindung dadurch weiterbilden, daß der Tragkörper mindestens drei sich in Richtung auf die Leiterplatte erstreckende Stützen aufweist, von denen mindestens zwei je eine Anlagefläche mit definiertem Abstand zum Betätigungsfinger bei ausgelöstem Tastenstößel haben und mindestens eine der Stützen eine Rastnase aufweist, deren Rastfläche in einem auf die Dicke der Leiterplatte abgestimmten Abstand zu den Anlageflächen liegt. Durch diese mechanische Ausbildung des Tragkörpers zur Halterung der Leiterplatte läßt sich diese ohne Anwendung von Werkzeugen montieren und demontieren. Zum Lösen der Befestigung der Leiterplatte bedarf es nur der Auslenkung der mit der Rastnase versehenen Stütze oder Stützen; und schon läßt sich die Leiterplatte vom Tragkörper abnehmen. Bei entsprechend unsymmetrischer Ausbildung der Befestigungsanordnung hat die Leiterplatte eine definierte Position in bezug auf die Betätigunsfinger der Tastenstößel, so daß eine Verwechslung der jeweils zu betätigenden Mikroschalter im Hinblick auf die jeweiligen Tastenstößel nicht möglich ist.The invention can be further developed in a particularly advantageous manner in that the support body has at least three supports extending in the direction of the circuit board, of which at least two each have a contact surface with a defined distance from the actuating finger when the key plunger is triggered and at least one of the supports has a locking lug, the locking surface of which is at a distance from the contact surfaces that is adjusted to the thickness of the circuit board. This mechanical design of the support body for holding the circuit board means that it can be assembled and disassembled without the use of tools. To release the fastening of the circuit board, all that is required is to deflect the support or supports provided with the locking lug; and the circuit board can then be removed from the support body. If the fastening arrangement is designed to be asymmetrical, the circuit board has a defined position in relation to the actuating fingers of the key plungers, so that it is not possible to confuse the microswitches to be operated with regard to the respective key plungers.

Wenn der Betätigungsfinger gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung als ein in einer Axialbohrung des Tastenstößels geführter Stift ausgebildet ist und die Feder eine in der Axialbohrung unter dem Stift angeordnete Druckfeder ist, ergibt sich für den Zusammenbau des Tragkörpers und für seine Verbindung mit der Leiterplatte die günstigste und wegen ihrer Einfachheit sicherste Gestaltung.If the actuating finger according to a further advantageous embodiment of the invention is designed as a pin guided in an axial bore of the key plunger and the spring is a compression spring arranged in the axial bore under the pin, the most favorable and, due to its simplicity, safest design results for the assembly of the support body and for its connection to the circuit board.

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Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das einen erfindungsgemäßen Tastenschalter in einem schematisch gehaltenen Schnitt entlang der Achse des Tastenstößels zeigt, ist die Erfindung nachstehend erläutert.The invention is explained below with reference to the embodiment shown in the drawing, which shows a key switch according to the invention in a schematic section along the axis of the key plunger.

Im Tragkörper 2 ist der Tastenstößel 1 gehalten und in seiner Betätigungsrichtung längsschubgeführt. Durch Druck auf seinen Tastenkopf 3 läßt sich der Tastenstößel auf den Mikroschalter 4 hin bewegen. Der Mikroschalter ist in eine Leiterplatte 5 eingelötet, die ihrerseits auf Stützen 6 des Tragkörpers 2 im Abstand A zum Tastenstößel 1 und durch eine Stütze 7 mit Rastnase 8 an den Anlageflächen 9 der Stützen 6 gehalten wird. Dazu ist der Abstand zwischen den Anlageflächen 9 der Stützen 6 und derjenigen der Rastnase 8 auf die Dicke D der Leiterplatte 5 abgestimmt. Der Tastenstößel 1 wird einerseits durch eine Druckfeder 10 auswärts gezogen, durch ein Schaltherz 11 aber, das mit einem Kulissenstein 12 zusammenarbeitet (hier nur schematisch angedeutet), in einer definierten Ruhestellung gehalten. In einer koaxialen Bohrung 13 des Tastenstößels 1 ist ein Betätigungsfinger 14 geführt und von einer Druckfeder 15 in einer definierten Stellung innerhalb der Bohrung gehalten. The key plunger 1 is held in the support body 2 and is guided longitudinally in its actuation direction. By pressing on its key head 3, the key plunger can be moved towards the microswitch 4. The microswitch is soldered into a circuit board 5, which in turn is held on supports 6 of the support body 2 at a distance A from the key plunger 1 and by a support 7 with a locking lug 8 on the contact surfaces 9 of the supports 6. For this purpose, the distance between the contact surfaces 9 of the supports 6 and that of the locking lug 8 is matched to the thickness D of the circuit board 5. The key plunger 1 is pulled outwards by a compression spring 10 on the one hand, but is held in a defined rest position by a switching heart 11, which works together with a sliding block 12 (only indicated schematically here). An actuating finger 14 is guided in a coaxial bore 13 of the key plunger 1 and is held in a defined position within the bore by a compression spring 15.

Die Funktion des Tastenschalters sei nachstehend erläutert:The function of the key switch is explained below:

Beim Druck auf den Tastenkopf 3 bewegt sich der Tastenstößel 1 zusammen mit seinem Betätigungsfinger 14 auf den Mikroschalter 4 zu. Sobald der Betätigungsfinger 14 den Mikroschalter 4 berührt, beginnt sich die Feder 15 unter dem Betätigungsfinger 14 zu spannen. Sobald die Spannkraft der Feder 15 während der Weiterbewegung des Tastenstößels 1 die Betätigungskraft des Mikroschalters 4 übersteigt, wird der Mikroschalter geschaltet. Von diesem Zeitpunkt an wird die Feder 15 vom Betätigungsfinger 14 weiterhin gespannt, bis der Tastenstößel 1 seinen durch Schaltherz 11 und Kulisse 12 definierten Anschlag erreicht hat. Dieser Anschlag liegt jedenfalls noch vor dem Erreichen des Mikroschalters 4 durch die Stirnfläche des Tastenstößels 1, falls der Tastenstößel anders als hier dargestellt aus dem Tragkörper 2 austreten kann. Dadurch ist gewährleistet, daß der Mikroschalter 4 nicht vom Druck des Tastenstößels 1 überlastet werden kann. In dieser Schaltstellung wird der Tastenstößel durch Schaltherz 11 und Kulisse 12 gehalten. Bei erneutem Druck aufWhen the key head 3 is pressed, the key plunger 1 moves together with its actuating finger 14 towards the microswitch 4. As soon as the actuating finger 14 touches the microswitch 4, the spring 15 under the actuating finger 14 begins to tension. As soon as the tension force of the spring 15 exceeds the actuating force of the microswitch 4 during the further movement of the key plunger 1, the microswitch is switched. From this point on, the spring 15 is further tensioned by the actuating finger 14 until the key plunger 1 has reached its stop defined by the switching heart 11 and the guide 12. This stop is in any case before the front surface of the key plunger 1 reaches the microswitch 4, if the key plunger can emerge from the support body 2 in a way other than shown here. This ensures that the microswitch 4 cannot be overloaded by the pressure of the key plunger 1. In this switching position, the key plunger is held by the switching heart 11 and the gate 12. When the

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den Tastenkopf 3 wird diese Schaltstellung wieder aufgelöst; das nachfolgende Entlasten des Tastenkopfes 3 bringt den Tastenstößel unter Wirkung seiner Feder wieder in die gezeichnete Position, in welcher der Betätigungsfinger 14 von seiner inzwischen wieder entspannten Feder 15 zurückgezogen wird und den Mikroschalter entlastet.This switching position is released again by pressing the key head 3; the subsequent releasing of the key head 3 brings the key plunger back into the position shown under the action of its spring, in which the actuating finger 14 is retracted by its now relaxed spring 15 and relieves the microswitch.

Der beispielsweise dargestellte Tastenschalter kann auch ohne Schaltherz 11 und Kulisse 12 ausgeführt sein. Dann wird der Mikroschalter 4 nur so lange betätigt, wie der Tastenstößel 1 mit seinem Betätigungsfinger 14 niedergehalten wird.The key switch shown as an example can also be designed without a switching core 11 and a guide 12. The microswitch 4 is then only actuated as long as the key plunger 1 is held down with its actuating finger 14.

Die verwendeten Mikroschalter können einfache Aus- oder Einschalter, Umschalter oder Mehrfachtschalter und zum Schalten von niedrigen Strömen und Spannungen oder sogar von hohen Strömen (bis ca. 16 A) mit Haushalts-Netzspannung (ca. 220 V) eingerichtet sein.The microswitches used can be simple on or off switches, changeover switches or multiple switches and can be designed to switch low currents and voltages or even high currents (up to approx. 16 A) with household mains voltage (approx. 220 V).

Claims

TZP 90 P 203 Protection claims

1. Key switch with one or more key plungers guided and spring-loaded in a support body with a defined end position and with one contact set per key plunger, characterized in that the contact sets are designed as microswitches (4) mechanically and electrically connected on a circuit board (5) that can be physically separated from the support body (2) and that each key plunger (1) has an actuating finger (14) for the associated microswitch (4), which is guided on the key plunger so that it can move in its actuating direction and is held freely in front of the microswitch (4) by means of a spring (15) acting in this direction when the key plunger (1) is triggered and presses on the microswitch (4) under a spring tension (of the spring 15) when the key plunger (1) is actuated, which is greater than the actuating force required for the microswitch.

2. Key switch according to claim 1, characterized in that the support body (2) has at least three supports (6, 7) extending in the direction of the circuit board (5), of which at least two (6) each have a contact surface (9) with a defined distance (A) from the actuating finger (14) when the key plunger (1) is triggered and at least one (7) of the supports has a locking lug (8), the locking surface of which is at a distance from the contact surfaces (9) that is matched to the thickness (D) of the circuit board (5).

3. Key switch according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating finger (14) is designed as a pin guided in an axial bore (13) of the key plunger (1) and the spring (15) is a compression spring arranged in the axial bore (13) under the pin (14).