EP0163874A2 - Key switch - Google Patents

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Publication number
EP0163874A2
EP0163874A2 EP85104644A EP85104644A EP0163874A2 EP 0163874 A2 EP0163874 A2 EP 0163874A2 EP 85104644 A EP85104644 A EP 85104644A EP 85104644 A EP85104644 A EP 85104644A EP 0163874 A2 EP0163874 A2 EP 0163874A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
button
key
key switch
housing
guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP85104644A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0163874B1 (en
EP0163874A3 (en
Inventor
Reinhard Deeg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent Deutschland AG
Original Assignee
Alcatel SEL AG
Standard Elektrik Lorenz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel SEL AG, Standard Elektrik Lorenz AG filed Critical Alcatel SEL AG
Publication of EP0163874A2 publication Critical patent/EP0163874A2/en
Publication of EP0163874A3 publication Critical patent/EP0163874A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0163874B1 publication Critical patent/EP0163874B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2215/00—Tactile feedback
    • H01H2215/004—Collapsible dome or bubble
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2217/00—Facilitation of operation; Human engineering
    • H01H2217/01—Off centre actuation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/024—Transmission element
    • H01H2221/026—Guiding or lubricating nylon

Definitions

  • the invention relates to a key switch according to the preamble of claim 1.
  • the average overall height of the keyboard should not exceed 30 mm. This requirement cannot be met with conventional push-button switches.
  • the object of the invention is to provide a key switch of the type mentioned, which has a low overall height and is easy to move.
  • the advantages achieved by the invention consist, in particular, in that the length of the push guide can be reduced to a fraction of the previous length by the button button which is guided in addition to the button plunger, and that the button button is guided inwards, which means that the button is pushed off-center only slightly Increased actuation force causes.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a conventional embodiment of a key switch in section.
  • the key switch housing 10 is open at the bottom. It is closed by a base plate 11 which has contacts 11a.
  • a rubber-elastic switching knob 12 Arranged above the base plate 11 is a rubber-elastic switching knob 12 which has a contact pill 12a in the middle.
  • a button stem 15 rests on the knob 12 and is vertically displaceable in a guide 13 in the housing 10.
  • the guide 13 of the stem 15 is extended by a raised part 10a on the top of the housing 10.
  • a button 16 is attached to the stamp 15 and has an actuating surface 16a.
  • an actuating force F B acts on the keys on the outer edge of the surface 16a button 16, the button member consisting of the push L 15 and the button 16 is subjected to a tilting moment, whereby the push L 15 rests on one side at the upper edge and on the lower side at the lower edge of the guide 13.
  • support forces F S1 and F S2 appear at the contact points, the contact angles of which are essentially determined by an assumed material pairing. For the sake of better comparability, the same prerequisites are assumed for all of the examples described below.
  • the effective direction intersection of the supporting force F S1 with the actuating force F B and the effective direction intersection of the supporting force F S2 with the knob force FN is connected by the so-called Cullmann straight line C.
  • the angular position of this straight line is a direct measure of the increase in the actuating force F B , the force F B being greater the flatter the straight line C is.
  • the increase in the actuation force F B compared to the nub force FN is 0.15N, which means almost 40% increase in force with one-sided actuation, from the force corner in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a key switch in section, in which in addition to the key plunger 25, the key button 26 is performed.
  • the schematic representation shows a key switch with a round key switch housing 20, for example, which is open at the bottom. It is closed by a base plate 21 which has contacts 21a.
  • a rubber-elastic switching knob 22 is supported on the base plate and has a contact pill 22a in the middle.
  • a button push L 25 rests on the knob 22 and moves vertically in a guide 23 in the housing 20 Lich is.
  • the guide 23 is limited to the material thickness of the housing 20.
  • the stem 25 is connected at the upper end to a button 26 which engages in a bell shape over the cylindrical housing 20. It has an operating surface 26a at the top.
  • the inner wall of the button 26 runs at a short distance parallel to the cylindrical housing 20 and extends so far that its lower edge does not touch the bottom plate 21 when the button switch is actuated.
  • the button has at least four cross-shaped sliding cams 28 which, apart from a small amount, are equal to the distance between the housing 20 and the button 26.
  • a sliding ring (not shown) can also be provided.
  • FIG. 3 and 4 show a second exemplary embodiment of a key switch in section, in which a key button 36 is also guided in addition to the key tappet 35.
  • the schematic representation shows a key switch with a square key switch housing 30 (FIG. 4) and a square key button 36 with actuating surface 36a.
  • Figure 4 shows the section III-III, in which the figure 3 is shown.
  • the key switch housing 30 is open at the bottom. It is closed by a base plate 31 which has contacts 31a.
  • a rubber-elastic switching knob 32 is supported on the base plate 31 and is firmly connected to the housing 30 via the base plate 31. Above the contacts 31a, the switching knob 32 has a contact pill 32a in the middle at a distance from the switching stroke S H.
  • the button pushes L 35, which is guided vertically in a raised part 30 a on the top of the push button switch housing 30, rests on the knob 32.
  • the guide 33 is limited to a narrow upper area of the part 30a.
  • the square button 36 On the plunger 35, the square button 36 is fastened, which has at least two rigid rods 37 with an angular cross-section at the corner and parallel to the L 35 joint (FIG. 4).
  • the bars 37 are flush with the outer contour of the button 36 in a corner.
  • In the top of the TastschaLtergeophuses 30 are bushings 34 in the cross-sectional shape of the rods 37, through which the STAE b e project into the TastschaLterhohLraum 37th
  • two guide webs 39 are arranged in the free corners of the pushbutton switch housing 30 parallel to the end faces of the rods 37 per rod 37, which, according to FIG. 3, are parallel to the rods 37 at a certain distance.
  • each rod 37 has a sliding cam 38 on the end faces, with which it can be pressed with a small amount of play about 39.
  • the guide webs 39 are offset somewhat inwards relative to the bushings 34, so that there is a stepped shoulder.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a conventional embodiment in section.
  • the key switch housing 50 has a width corresponding to the key button length and is open at the bottom.
  • a switching knob 52 is arranged in the interior of the housing 50 and is supported on a base plate 51 which closes the housing 50.
  • contacts 51a and a contact pill 52a face each other at a distance from the switching stroke S H.
  • a button tappet 55 rests on the knob 52 and has a long guide 53 which extends through the thickness of the upper side of the housing including a raised part 50a on the upper side.
  • a key button 56 of double length is firmly connected to the key stamp 55 and has an actuating surface 56a extending over the entire length.
  • an actuating force F B acts on the key button 56 at the outer edge of the surface 56a in the above-described key switch, a large tilting moment occurs, which has a correspondingly high supporting force F S1 and F S2 . If the counter force of the switch knob 52 is greatest with the partial stroke S x with FN, it can even lead to a breakage of the key stamp 55, since according to the corner of force due to the very flat Cullmann straight line C, the actuating force F B required for displacing the key element 55/56 grows by 1.5N compared to the nub force F N , which means a force increase of 400%.
  • the key switch FIG. 6, as a third exemplary embodiment, has significantly more favorable values.
  • the schematic representation of the key switch of Figure 6 corresponds exactly to the design of Figures 3 and 4, so that the structure of the key switch is not as detailed needs to be repeated.
  • the only difference is that the rods 67 are not arranged flush with the outer contour of the button 66, but are set somewhat inwards.
  • the rods 67 are arranged on the inside of the button 66 in the corner region of the actuating surface 66a.
  • the bushings for the rods 67 are arranged in the upper side of the pushbutton switch housing 60.
  • the guide webs 69 visible in the drawing are chamber walls which separate the actual switch area from the guide areas, so that dirt or moisture which penetrates through the passages 64 are kept away from the switch area. In the embodiment according to FIG. 3, this is also possible if the guide webs 39 are extended to form a closed quadrilateral.
  • the key stamp 65 is supported on the right in the guide 63.
  • the button 66 is supported on the associated guide webs 69 by one or more rods 67 with the sliding cams 38 on the end.
  • keyboards were basically made up of individual switching elements, in recent times it has become more common to provide a keyboard frame that is common to all key switches instead of individual key switch housings.
  • the underside of such keyboard frames are divided into many compartments by crosswise arranged webs, each of which accommodates the contact device of a switch.
  • FIG. 7 shows a perspective view of a section of a keyboard frame 70 of this type in plan view, which has a schematic representation of the externally visible guide devices for the key members 75/76 shown above.
  • These key members 75/76 correspond to the embodiment described for FIG. 3. They consist of a key tappet 75, which is a part with a key button 76.
  • the button buttons have rods 77 arranged at a corner and having an angular cross section, which are flush with the outer contour of the button button 76.
  • sliding cams 78 are arranged on the inside.
  • the keyboard frame 70 has parts 70a protruding from the top with guides 73 for the plunger 75.
  • the keyboard frame 70 has bushings 74 in the cross-sectional shape of the rods 77. Below the bushings 74 are the guides in conjunction with the compartment walls of the rods 77 arranged.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Bisher war es üblich den Stößel eines Tastschalters über einen großen Teil seiner Länge vertikal zu führen. Dieses bedingt eine entsprechende Bauhöhe. In neuerer Zeit besteht die Forderung nach Tastschaltern geringerer Bauhöhe, bei denen eine sichere, verkantungsfreie Führung des Tastengliedes gewährleistet ist. Gemäß der Erfindung hat der Tastenstößel (25) nur noch eine flache Führung (23). Dafür wird zusätzlich der Tastenknopf (26) so geführt, daß er an der Innenseite Gleitnocken (28) hat, über die er sich während der Betätigung nach innen gegen Führungsmittel abstützen kann.So far, it has been common to guide the plunger of a push button switch vertically over a large part of its length. This requires a corresponding overall height. In recent times there has been a demand for pushbuttons with a lower overall height, in which a secure, tilt-free guidance of the key member is guaranteed. According to the invention, the key tappet (25) only has a flat guide (23). For this purpose, the button (26) is additionally guided so that it has sliding cams (28) on the inside, by means of which it can be supported against guide means during operation.

Description

Die Erfindung geht aus von einem TastschaLter gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a key switch according to the preamble of claim 1.

Bei TastschaLtern der vorgenannten Art ist es üblich, den TastenstößeL in der DeckfLäche des TastschaLtergehäuses reLativ Lang zu führen, wie es z.B. die DE-PS 33 02 793 zeigt. Dieses ist unter anderem notwendig, um eine spürbare Zunahme der Betätigungskraft zu vermeiden, die bei einer Betätigung des Tastenknopfes außerhalb der Mitte durch ein Verkanten des StößeLs in der Führung auftritt. Die Bauhöhe eines derartigen TastschaLters ist dadurch relativ groß.In the case of pushbutton switches of the aforementioned type, it is customary to keep the key strokes relatively long in the top surface of the pushbutton switch housing, as is e.g. DE-PS 33 02 793 shows. This is necessary, among other things, in order to avoid a noticeable increase in the actuation force that occurs when the button is actuated outside the center due to a tilting of the shock in the guide. The overall height of such a key switch is therefore relatively large.

Gemäß den bestehenden ergonomischen RegeLn für alphanumerische Tastaturen von z.B. Bildschirm-Arbeitsplätzen, soll die mittlere Bauhöhe der Tastatur 30 mm nicht überschreiten. Diese Forderung ist mit Tastschaltern herkömmlicher Ausführung nicht zu erfüllen.According to the existing ergonomic rules for alphanumeric keyboards from e.g. VDU workstations, the average overall height of the keyboard should not exceed 30 mm. This requirement cannot be met with conventional push-button switches.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen TastschaLter der genannten Art zu schaffen, der eine geringe Bauhöhe hat und leichtgängig ist.The object of the invention is to provide a key switch of the type mentioned, which has a low overall height and is easy to move.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen MerkmaLe gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte WeiterbiLdungen der Erfindung auf.This object is achieved by the features specified in claim 1. The subclaims show advantageous developments of the invention.

Die durch die Erfindung erzielten VorteiLe bestehen insbesondere darin, daß durch den zusätzlich zum Tastenstössel geführten Tastenknopf, die Länge der StößeLführung auf einen Bruchteil der bisherigen Länge reduziert werden kann und daß durch die nach innen gerichtete Führung des Tastenknopfes eine außermittige Betätigung der Taste eine nur geringe Zunahme der Betätigungskraft bewirkt.The advantages achieved by the invention consist, in particular, in that the length of the push guide can be reduced to a fraction of the previous length by the button button which is guided in addition to the button plunger, and that the button button is guided inwards, which means that the button is pushed off-center only slightly Increased actuation force causes.

Anhand von drei AusführungsbeispieLen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erLäutert. Es zeigt:

  • Figur 1 im Schnitt einen TastschaLter gemäß dem Stand der Technik in schematischer DarsteLLung.
  • Figur 2 im Schnitt eine erste Ausführung eines Tastschalters gemäß der Erfindung in schematischer DarsteLLung.
  • Figur 3 und 4 im Schnitt eine zweite Ausführung eines TastschaLters gemäß der Erfindung in schematischer DarsteLLung.
  • Figur 5 im Schnitt einen TastschaLter mit breitem Tastenknopf gemäß dem Stand der Technik in schematischer DarsteLLung.
  • Figur 6 im Schnitt eine dritte Ausführung einesTastschalters gemäß der Erfindung mit breitem Tastenknopf in schematischer DarsteLLung.
  • Figur 7 in perspektivischer DarsteLLung einen Ausschnitt aus einem Tastaturrahmen von Figur 3 mit zugehörigen Tastengliedern (schematisch).
The invention is explained in more detail below with reference to three exemplary embodiments in conjunction with the drawings. It shows:
  • Figure 1 in section a key switch according to the prior art in a schematic representation.
  • Figure 2 in section a first embodiment of a key switch according to the invention in a schematic representation.
  • Figures 3 and 4 in section a second embodiment of a key switch according to the invention in a schematic representation.
  • Figure 5 in section a key switch with a wide key button according to the prior art in a schematic representation.
  • Figure 6 shows in section a third embodiment of a push button switch according to the invention with a wide button in a schematic representation.
  • Figure 7 is a perspective view of a section of a keyboard frame of Figure 3 with associated key members (schematic).

Figur 1 zeigt in schematischer DarsteLLung eine herkömmliche Ausführung eines TastschaLters im Schnitt. Das TastschaLtergehäuse 10 ist nach unten offen. Es ist durch eine Bodenplatte 11 verschlossen, die Kontakte 11a hat. über der Bodenplatte 11 ist eine gummielastische SchaLtnoppe 12 angeordnet, die in der Mitte eine Kontaktpille 12a hat. Auf der Noppe 12 ruht ein TastenstempeL 15, der in einer Führung 13 im Gehäuse 10 vertikal verschiebbar ist. Durch ein erhabenes TeiL 10a auf der Oberseite des Gehäuses 10 ist die Führung 13 des StempeLs 15 verlängert. Auf dem Stempel 15 ist ein Tastenknopf 16 befestigt, der eine BetätigungsfLäche 16a hat.Figure 1 shows a schematic representation of a conventional embodiment of a key switch in section. The key switch housing 10 is open at the bottom. It is closed by a base plate 11 which has contacts 11a. Arranged above the base plate 11 is a rubber-elastic switching knob 12 which has a contact pill 12a in the middle. A button stem 15 rests on the knob 12 and is vertically displaceable in a guide 13 in the housing 10. The guide 13 of the stem 15 is extended by a raised part 10a on the top of the housing 10. A button 16 is attached to the stamp 15 and has an actuating surface 16a.

Bei einem Betätigen der Taste in der Mitte der FLäche 16a ist bis auf geringe Reibungskräfte nur die Gegenkraft der Schaltnoppe 12 zu überwinden. Wie das Kraft-Weg-Diagramm zeigt, wächst die Gegenkraft über den TeiLhub Sx auf den MaximaLwert FN an, um anschließend durch das Einbrechen der SchaLtnoppe 12 im VerLauf des restlichen SchaLthubes SH wieder abzunehmen. Der Schalthub endet durch die AnLage der Kontaktpille 12a auf den Kontakten 11a.When the button is pressed in the middle of the surface 16a, only the counterforce of the switching knob 12 can be overcome except for low frictional forces. As the force-displacement diagram shows, the counterforce increases over the partial stroke S x to the maximum value F N , and then decreases again by breaking in the switching knob 12 in the course of the remaining switching stroke S H. The switching stroke ends when the contact pill 12a is placed on the contacts 11a.

Es Läßt sich nicht vermeiden, daß Tasten außermittig betätigt werden, vor allem wenn sie im Verbund einer Tastatur angeordnet sind. Auch bei einer am Rand der FLäche 16a einwirkenden Betätigungskraft FB, wie es Figur 1 zeigt, soll der Betätigungsdruck nicht spürbar anwachsen.It cannot be avoided that keys are operated off-center, especially if they are arranged in the combination of a keyboard. Even with an operating force F B acting on the edge of the surface 16a, as shown in FIG. 1, the operating pressure should not increase appreciably.

Wirkt bei dem TastschaLter gemäß Figur 1 eine Betätigungskraft FB am äußeren Rand der FLäche 16a auf den Tastenknopf 16 ein, so ist das aus dem StößeL 15 und dem Tastenknopf 16 bestehende Tastenglied einem Kippmoment ausgesetzt, wodurch der StößeL 15 auf der einen Seite am oberen Rand und auf der unteren Seite am unteren Rand der Führung 13 anliegt. Zum Zeitpunkt der größten Gegenkraft FN der Noppe 12 treten an den AnLagepunkten Stützkräfte FS1 und FS2 auf, deren AnsteLLwinkeL im wesentlichen durch eine angenommene MateriaLpaarung bestimmt wird. Aus Gründen der besseren VergLeichsmögLichkeit wird bei allen nachfolgend beschriebenen BeispieLen von den gleichen Vorraussetzungen ausgegangen. Der Wirkrichtungsschnittpunkt der Stützkraft FS1 mit der Betätigungskraft FB und der Wirkrichtungsschnittpunkt der Stützkraft FS2 mit der Noppenkraft FN ist durch die sogenannte Cullmannsche Gerade C verbunden. Die WinkelLage dieser Geraden ist ein direktes Maß für die Zunahme der Betätigungskraft FB, wobei die Kraft FB um so größer ist, je flacher die Gerade C verläuft.1, an actuating force F B acts on the keys on the outer edge of the surface 16a button 16, the button member consisting of the push L 15 and the button 16 is subjected to a tilting moment, whereby the push L 15 rests on one side at the upper edge and on the lower side at the lower edge of the guide 13. At the time of the greatest counterforce FN of the knob 12, support forces F S1 and F S2 appear at the contact points, the contact angles of which are essentially determined by an assumed material pairing. For the sake of better comparability, the same prerequisites are assumed for all of the examples described below. The effective direction intersection of the supporting force F S1 with the actuating force F B and the effective direction intersection of the supporting force F S2 with the knob force FN is connected by the so-called Cullmann straight line C. The angular position of this straight line is a direct measure of the increase in the actuating force F B , the force F B being greater the flatter the straight line C is.

Aus dem Krafteck zu Figur 1 errechnet sich der Zuwachs der Betätigungskraft FB gegenüber der Noppenkraft FN zu 0,15N, was nahezu 40% Kraftzuwachs bei einer einseitigen Betätigung bedeutet.The increase in the actuation force F B compared to the nub force FN is 0.15N, which means almost 40% increase in force with one-sided actuation, from the force corner in FIG. 1.

Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Tastschalters im Schnitt, bei dem zusätzlich zum Tastenstößel 25 auch der Tastenknopf 26 geführt wird. Die schematische DarsteLLung zeigt einen TastschaLter mit einem beispielsweise runden Tastschaltergehäuse 20, das nach unten offen ist. Es ist durch eine BodenpLatte 21 verschlossen, die Kontakte 21a hat. Auf der BodenpLatte stützt sich eine gummielastische SchaLtnoppe 22 ab, die in der Mitte eine Kontaktpille 22a hat. Auf der Noppe 22 ruht ein TastenstößeL 25, der in einer Führung 23 im Gehäuse 20 vertikal bewegLich ist. Die Führung 23 ist auf die MateriaLdicke des Gehäuses 20 begrenzt. Der StempeL 25 ist am oberen Ende mit einem Tastenknopf 26 verbunden, der glockenförmig über das zylindrische Gehäuse 20 greift. Er hat oben eine Betätigungsfläche 26a. Die Innenwandung des Tastenknopfes 26 verLäuft in einem geringen Abstand parallel zum zylindrischen Gehäuse 20 und reicht soweit herunter, daß sein unterer Rand bei betätigtem Tastenschalter die BodenpLatte 21 nicht berührt. Der Tastenknopf hat am unteren Rand an der Innenseite mindestens vier über Kreuz angeordnete GLeitnocken 28, die bis auf ein geringes SpieL gleich dem Abstand zwischen dem Gehäuse 20 und dem Tastenknopf 26 sind. Statt einer AnzahL GLeitnocken 28 kann auch ein GLeitring (nicht dargestellt) vorgesehen werden.Figure 2 shows a first embodiment of a key switch in section, in which in addition to the key plunger 25, the key button 26 is performed. The schematic representation shows a key switch with a round key switch housing 20, for example, which is open at the bottom. It is closed by a base plate 21 which has contacts 21a. A rubber-elastic switching knob 22 is supported on the base plate and has a contact pill 22a in the middle. A button push L 25 rests on the knob 22 and moves vertically in a guide 23 in the housing 20 Lich is. The guide 23 is limited to the material thickness of the housing 20. The stem 25 is connected at the upper end to a button 26 which engages in a bell shape over the cylindrical housing 20. It has an operating surface 26a at the top. The inner wall of the button 26 runs at a short distance parallel to the cylindrical housing 20 and extends so far that its lower edge does not touch the bottom plate 21 when the button switch is actuated. At the bottom of the inside of the button, the button has at least four cross-shaped sliding cams 28 which, apart from a small amount, are equal to the distance between the housing 20 and the button 26. Instead of a number of sliding cams 28, a sliding ring (not shown) can also be provided.

Wirkt bei diesem TastschaLter eine Betätigungskraft FB gemäß Figur 2 am äußeren Rand der BetätigungsfLäche 26a auf den Tastenknopf 26, so stützt sich der TastenstempeL 25 rechts in der Führung 23 ab. GLeichzeitig stützt sich der Tastenknopf 26 mit einer oder mehreren GLeitnocken 28 am glatten Tastschaltergehäuse 20 ab.If an actuating force F B in accordance with FIG. 2 acts on the key button 26 on the outer edge of the actuating surface 26a in the case of this key switch, the key stamp 25 is supported on the right in the guide 23. At the same time, the button 26 is supported on the smooth button switch housing 20 with one or more sliding cams 28.

Nach dem Teilhub Sx hat die Gegenkraft der Noppe 22 ihren höchsten Wert FN erreicht, wie das Kraft-Weg-Diagramm zeigt. Zu diesem Zeitpunkt treten die in Figur 2 eingezeichneten Stütztkräfte FS1 und FS2 an den gezeigten SteLLen auf. Durch die Schnittpunkte mit den Wirkrichtungslinien der Kräfte FB bzw. FN ist auch hier eine CuLLmannsche Gerade C gelegt. Diese verläuft im VergLeich zur Geraden C der Figur 1 wesentlich steiler. Wie die graphische Berechnung im nebenstehenden Krafteck zeigt, ist der Zuwachs der Betätigungskraft FB gegenüber der Noppenkraft FN nur 0,1N und damit nur etwa halb so groß wie bei dem TastschaLter der Figur 1-Figur 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines TastschaLters im Schnitt, bei dem zusätzlich zum Tastenstößel 35 ebenfalls ein Tastenknopf 36 geführt ist. Die schematische DarsteLLung zeigt einen TastschaLter mit einem quadratischen TastschaLtergehäuse 30 (Figur 4) und einem quadratischen Tastenknopf 36 mit BetätigungsfLäche 36a. Figur 4 zeigt den Schnitt III-III, in dem die Figur 3 dargestellt ist. Das TastschaLtergehäuse 30 ist nach unten offen. Es ist durch eine BodenpLatte 31 verschlossen, die Kontakte 31a hat. Auf der BodenpLatte 31 stützt sich eine gummielastische SchaLtnoppe 32 ab, die über die BodenpLatte 31 fest mit dem Gehäuse 30 verbunden ist. OberhaLb der Kontakte 31a hat die SchaLtnoppe 32 im Abstand des Schalthubes SH in der Mitte eine Kontaktpille 32a. Auf der Noppe 32 ruht der TastenstößeL 35, der in einem erhabenen TeiL 30a auf der Oberseite des TastschaLtergehäuses 30 vertikal geführt ist. Die Führung 33 ist auf einen schmalen oberen Bereich des TeiLes 30a beschränkt.After the partial stroke S x , the counterforce of the knob 22 has reached its highest value F N , as the force-displacement diagram shows. At this point in time, the support forces F S1 and F S2 shown in FIG. 2 occur at the points shown. A CuLLmann straight line C is also laid here through the points of intersection with the direction of action of the forces F B or F N. In comparison to the straight line C of FIG. 1, this runs much steeper. As the graphical calculation in the adjacent corner of the force shows, the increase in the actuating force F B compared to the nub force F N is only 0.1N and thus only about half as large as with the pushbutton switch of FIG. 1- FIGS. 3 and 4 show a second exemplary embodiment of a key switch in section, in which a key button 36 is also guided in addition to the key tappet 35. The schematic representation shows a key switch with a square key switch housing 30 (FIG. 4) and a square key button 36 with actuating surface 36a. Figure 4 shows the section III-III, in which the figure 3 is shown. The key switch housing 30 is open at the bottom. It is closed by a base plate 31 which has contacts 31a. A rubber-elastic switching knob 32 is supported on the base plate 31 and is firmly connected to the housing 30 via the base plate 31. Above the contacts 31a, the switching knob 32 has a contact pill 32a in the middle at a distance from the switching stroke S H. The button pushes L 35, which is guided vertically in a raised part 30 a on the top of the push button switch housing 30, rests on the knob 32. The guide 33 is limited to a narrow upper area of the part 30a.

Auf dem Stößel 35 ist der quadratische Tastenknopf 36 befestigt, der über Eck und parallel zum StößeL 35 mindestens zwei biegesteife Stäbe 37 mit winkelförmigem Querschnitt hat (Figur 4). Die Stäbe 37 schließen über Eck bündig mit der Außenkontur des Tastenknopfes 36 ab. In der Oberseite des TastschaLtergehäuses 30 befinden sich Durchführungen 34 in der Querschnittsform der Stäbe 37, durch die die Stä- be 37 in den TastschaLterhohLraum ragen. Wie Figur 4 erkennen Läßt, sind in den freien Ecken des TastschaLtergehäuses 30 parallel zu den StirnfLächen der Stäbe 37 pro Stab 37 zwei Führungsstege 39 angeordnet, die gemäß Figur 3 in einem gewissen Abstand parallel zu den Stäben 37 stehen. Jeder Stab 37 hat am Ende an den Stirnseiten je eine Gleitnocke 38, mit denen sie mit einem geringen SpieL an den Führungsstegen 39 anliegen. Wie Figur 3 erkennen Läßt, sind die Führungsstege 39 gegenüber den Durchführungen 34 etwas nach innen versetzt, so daß ein stufenförmiger Absatz besteht. Bei eingesetztem Tastenknopf 36 greifen die GLeitnocken 38 unter den Absatz. Dadurch ist der Tastenknopf 36 im Tastschaltergehäuse 30 einfach Lösbar verriegelt. In der AnschLagLage sitzt der StößeL 35 mit Leichtem Druck auf der Noppe 32 auf.On the plunger 35, the square button 36 is fastened, which has at least two rigid rods 37 with an angular cross-section at the corner and parallel to the L 35 joint (FIG. 4). The bars 37 are flush with the outer contour of the button 36 in a corner. In the top of the TastschaLtergehäuses 30 are bushings 34 in the cross-sectional shape of the rods 37, through which the STAE b e project into the TastschaLterhohLraum 37th As can be seen in FIG. 4, two guide webs 39 are arranged in the free corners of the pushbutton switch housing 30 parallel to the end faces of the rods 37 per rod 37, which, according to FIG. 3, are parallel to the rods 37 at a certain distance. At the end, each rod 37 has a sliding cam 38 on the end faces, with which it can be pressed with a small amount of play about 39. As can be seen in FIG. 3, the guide webs 39 are offset somewhat inwards relative to the bushings 34, so that there is a stepped shoulder. When the button 36 is inserted, the sliding cam 38 engages under the heel. As a result, the button 36 in the button switch housing 30 is locked in a releasable manner. In the stop position, the push L 35 sits on the knob 32 with slight pressure.

Wirkt bei diesem TastschaLter eine Betätigungskraft FB gemäß Figur 3 am äußeren Rand der BetätigungsfLäche 36a auf den Tastenknopf 36, so stützt sich der TastenstempeL 35 rechts in der Führung 33 ab. GLeichzeitig stützt sich der Tastenknopf 36 über einen oder mehrere Stäbe 37 mit den endseitigen GLeitnocken 38 an den zugehörigen Führungsstegen 39 ab.If an actuating force F B according to FIG. 3 acts on the key button 36 on the outer edge of the actuating surface 36 a in this push button switch, the key stem 35 is supported on the right in the guide 33. At the same time, the button 36 is supported via one or more rods 37 with the end-side sliding cams 38 on the associated guide webs 39.

Nach dem Teilhub Sx, an dem die Gegenkraft der Noppe 32 ihren höchsten Wert FN erreicht hat (siehe Kraft-Weg-Diagramm), treten die in Figur 3 eingezeichneten Stützkräfte FS1 und FS2 an den angezeigten SteLLen auf. Die Cullmannsche-Gerade C, die durch die gleichen KraftLinienschnittpunkte wie vorbeschrieben gelegt ist, verläuft unter dem gleichen Winkel wie in BeispieL Figur 2, so daß die gleichen Werte errechnet werden, wie das Krafteck zu Figur 3 zeigt.After the partial stroke S x , at which the counterforce of the knob 32 has reached its highest value F N (see force-displacement diagram), the supporting forces F S1 and F S2 shown in FIG. 3 occur at the points shown. The Cullmann straight line C, which is laid through the same force-line intersection points as described above, runs at the same angle as in example 2, so that the same values are calculated as the force corner for FIG. 3 shows.

Bei TastschaLtern mit einem Tastenknopf, die eine doppelte oder dreifache Länge haben, wie es die Figuren 5 und 6 zeigen, und die jeweils nur einen TastenstempeL haben, treten durch den ausladenden Tastenknopf wesentlich höhere Kippmomente auf als bei den vorbeschriebenen Tastschaltern.In pushbuttons with a pushbutton that have a double or triple length, as shown in FIGS. 5 and 6, and which each have only one key stamp, the protruding pushbutton causes significantly higher tilting moments than with the previously described pushbuttons.

Figur 5 zeigt in schematischer DarsteLLung eine herkömmliche Ausführung im Schnitt. Das Tastschaltergehäuse 50 hat eine der Tastenknopflänge entsprechende Breite und ist nach unten offen. Im Innern des Gehäuses 50 ist eine SchaLtnoppe 52 angeordnet, die sich auf einer das Gehäuse 50 verschliessenden BodenpLatte 51 abstützt. Wie bei den vorbeschriebenen Ausführungen stehen sich Kontakte 51a und eine Kontaktpille 52a im Abstand des SchaLthubes SH gegenüber. Auf der Noppe 52 ruht ein Tastenstößel 55, der eine Lange Führung 53 hat, die sich durch die Dicke der Gehäuseoberseite einschließlich eines erhabenen TeiLs 50a auf der Oberseite erstreckt. Mit dem TastenstempeL 55 ist ein Tastenknopf 56 doppelter Länge fest verbunden, der eine über die gesamte Länge reichende Betätigungsfläche 56a hat.Figure 5 shows a schematic representation of a conventional embodiment in section. The key switch housing 50 has a width corresponding to the key button length and is open at the bottom. A switching knob 52 is arranged in the interior of the housing 50 and is supported on a base plate 51 which closes the housing 50. As in the above-described embodiments, contacts 51a and a contact pill 52a face each other at a distance from the switching stroke S H. A button tappet 55 rests on the knob 52 and has a long guide 53 which extends through the thickness of the upper side of the housing including a raised part 50a on the upper side. A key button 56 of double length is firmly connected to the key stamp 55 and has an actuating surface 56a extending over the entire length.

Wirkt bei dem vorbeschriebenen TastschaLter eine Betätigungskraft FB am äußeren Rand der FLäche 56a auf den Tastenknopf 56 ein, so tritt ein großes Kippmoment auf, das entsprechend hohe Stützkraft FS1 und FS2 zur FoLge hat. Wenn die Gegenkraft der SchaLtnoppe 52 bei dem TeiLhub Sx mit FN am größten ist, kann es sogar zu einem Bruch des Tastenstempels 55 führen, da gemäß dem Krafteck durch die sehr flach verlaufende Cullmann-Gerade C die notwendige Betätigungskraft FB zum Verschieben des Tastengliedes 55/56 gegenüber der Noppenkraft FN um 1,5N anwächst, was einen Kraftzuwachs von 400% bedeutet.If an actuating force F B acts on the key button 56 at the outer edge of the surface 56a in the above-described key switch, a large tilting moment occurs, which has a correspondingly high supporting force F S1 and F S2 . If the counter force of the switch knob 52 is greatest with the partial stroke S x with FN, it can even lead to a breakage of the key stamp 55, since according to the corner of force due to the very flat Cullmann straight line C, the actuating force F B required for displacing the key element 55/56 grows by 1.5N compared to the nub force F N , which means a force increase of 400%.

Demgegenüber hat der TastschaLter Figur 6 als drittes Ausführungsbeispiel wesentlich günstigere Werte.In contrast, the key switch FIG. 6, as a third exemplary embodiment, has significantly more favorable values.

Die schematische DarsteLLung des TastschaLters von Figur 6 entspricht im Aufbau genau der Ausführung von Figur 3 und 4, so daß der Aufbau des TastschaLters im einzelnen nicht wiederholt zu werden braucht. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Stäbe 67 nicht bündig mit der Außenkontur des Tastenknopfes 66 angeordnet sind, sondern etwas nach innen gesetzt sind. Die Stäbe 67 sind an der Innenseite des Tastenknopfes 66 im Eckbereich der BetätigungsfLäche 66a angeordnet. Entsprechend sind in der Oberseite des TastschaLtergehäuses 60 die Durchführungen für die Stäbe 67 angeordnet. Die in der Zeichnung sichtbaren Führungsstege 69 sind Kammerwände, die den eigentlichen SchaLterbereich von den Führungsbereichen trennen, so daß durch die Durchführungen 64 eindringender Schmutz oder Feuchtigkeit vom Schalterbereich ferngehalten werden. Bei der Ausführung gemäß Figur 3 ist dieses ebenfaLLs möglich, wenn die Führungsstege 39 zu einem geschlossenen Geviert verlängert werden.The schematic representation of the key switch of Figure 6 corresponds exactly to the design of Figures 3 and 4, so that the structure of the key switch is not as detailed needs to be repeated. The only difference is that the rods 67 are not arranged flush with the outer contour of the button 66, but are set somewhat inwards. The rods 67 are arranged on the inside of the button 66 in the corner region of the actuating surface 66a. Correspondingly, the bushings for the rods 67 are arranged in the upper side of the pushbutton switch housing 60. The guide webs 69 visible in the drawing are chamber walls which separate the actual switch area from the guide areas, so that dirt or moisture which penetrates through the passages 64 are kept away from the switch area. In the embodiment according to FIG. 3, this is also possible if the guide webs 39 are extended to form a closed quadrilateral.

Wirkt bei einem gemäß Figur 6 ausgebildeten TastschaLter eine Betätigungskraft FB am äußeren Rand der FLäche 66a auf den Tastenknopf 66 ein, so stützt der TastenstempeL 65 sich rechts in der Führung 63 ab. GLeichzeitig stützt sich der Tastenknopf 66 über einen oder mehrere Stäbe 67 mit den endseitigen Gleitnocken 38 an den zugehörigen Führungsstegen 69 ab.If an actuating force F B acts on the key button 66 on the outer edge of the surface 66a in the case of a key switch designed according to FIG. 6, the key stamp 65 is supported on the right in the guide 63. Simultaneously, the button 66 is supported on the associated guide webs 69 by one or more rods 67 with the sliding cams 38 on the end.

Nach dem Teilhub SX, an dem die Gegenkraft der SchaLtnoppe 62 ihre höchste Gegenkraft FN erreicht hat, wie es das Kraft-Zeit-Diagramm zeigt, treten die in Figur 6 eingezeichneten Stützkräfte FS1 und FS2 an den angezeigten SteLLen auf. Die Cullmannsche-Gerade C, die,wie vorbeschrieben,durch die beiden Kraftlinienschnittpunkte gelegt ist, verläuft im VergLeich zur Geraden C der Figur 5 wesentlich steiler. Wie die graphische Berechnung im zugehörigen Krafteck zeigt, Liegt der Zuwachs der Betätigungskraft FB mit 0,29N bei etwa 15% des Wertes der Ausführung von Figur 5. Diese Gegenüberstellung zeigt augenfällig die Wirkung der Führung des Tastenknopfes zusätzlich zum Tastenstößel.After the partial stroke S X , on which the counter force of the switching knob 62 has reached its highest counter force F N , as shown in the force-time diagram, the supporting forces F S1 and F S2 shown in FIG. 6 occur at the points shown. The Cullmann straight line C, which, as described above, lies through the two intersections of the lines of force, runs much steeper than the straight line C in FIG. As the graphic calculation in the associated force corner shows, the increase in the actuating force F B with 0.29N is approximately 15% of the value of the embodiment in FIG. 5. This counter Transfer clearly shows the effect of guiding the button in addition to the button plunger.

Wie eingangs erwähnt,besteht die Forderung nach flachen TastschaLtern vornehmlich in Verbindung mit alpha-numerischen Tastaturen. Während früher Tastaturen grundsätzlich aus einzelnen SchaLteLementen zusammengestellt wurden, ist man in neuerer Zeit dazu übergegangen,einen für alle Tastschalter gemeinsamen Tastaturrahmen statt einzelner Tastschaltergehäuse vorzusehen. Die Unterseite derartiger Tastaturrahmen sind durch kreuzweise angeordnete Stege in viele Fächer unterteilt, die jeweils die Kontakteinrichtung eines SchaLters aufnehmen.As mentioned at the beginning, the demand for flat key switches is primarily in connection with alpha-numeric keyboards. While in the past keyboards were basically made up of individual switching elements, in recent times it has become more common to provide a keyboard frame that is common to all key switches instead of individual key switch housings. The underside of such keyboard frames are divided into many compartments by crosswise arranged webs, each of which accommodates the contact device of a switch.

Figur 7 zeigt in PerspektivdarsteLLung einen Ausschnitt eines derartigen Tastaturrahmens 70 in der Draufsicht, der in schematischer DarsteLLung die äußerlich sichtbaren Führungseinrichtungen für die oberhalb abgebildeten Tastenglieder 75/76 hat. Diese TastengLieder 75/76 entsprechen der zu Figur 3 beschriebenen Ausführung. Sie bestehen aus einem Tastenstößel 75, der mit einem Tastenknopf 76 ein Teil ist. Die Tastenknöpfe haben über Eck angeordnete Stäbe 77 mit winkelförmigen Querschnitt, die bündig mit der Außenkontur des Tastenknopfes 76 abschließen. An ihren Enden sind an der Innenseite GLeitnocken 78 angeordnet. Der Tastaturrahmen 70 hat aus der Oberseite herausstehende TeiLe 70a mit Führungen 73 für die Stößel 75. Entsprechend den ProfiLstäben 77 der Tastenknöpfe 76 hat der Tastaturrahmen 70 Durchführungen 74 in der Querschnittsform der Stäbe 77. Unterhalb der Durchführungen 74 sind im Verbund mit den Fächerwandungen die Führungen der Stäbe 77 angeordnet.FIG. 7 shows a perspective view of a section of a keyboard frame 70 of this type in plan view, which has a schematic representation of the externally visible guide devices for the key members 75/76 shown above. These key members 75/76 correspond to the embodiment described for FIG. 3. They consist of a key tappet 75, which is a part with a key button 76. The button buttons have rods 77 arranged at a corner and having an angular cross section, which are flush with the outer contour of the button button 76. At their ends, sliding cams 78 are arranged on the inside. The keyboard frame 70 has parts 70a protruding from the top with guides 73 for the plunger 75. Corresponding to the professional bars 77 of the key buttons 76, the keyboard frame 70 has bushings 74 in the cross-sectional shape of the rods 77. Below the bushings 74 are the guides in conjunction with the compartment walls of the rods 77 arranged.

Claims (10)

1. TastschaLter mit einem Gehäuse, einem TastenstößeL, der in der Oberseite des TastschaLtergehäuses geführt ist und mit einem, mit dem Stößel verbundenen Tastenknopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf (26, 36, 66) parallel zum StößeL (25, 35, 65) geführt ist.1. Pushbutton switch with a housing, a push button, which is guided in the top of the push button housing and with a button connected to the plunger, characterized in that the push button (26, 36, 66) parallel to the push button (25, 35, 65 ) is performed. 2. TastschaLter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf (26) nach unten offen ist und über das TastschaLtergehäuse (20) greift, daß das TastschaLtergehäuse (20) mindestens an zwei gegenüberliegenden Seiten paralLeL zur StößeLführung (23) verlaufende glatte AußenfLächen hat und daß diese FLächen zur Führung des Tastenknopfes (26) dienen.2. Key switch according to claim 1, characterized in that the key button (26) is open at the bottom and engages over the key switch housing (20), that the key switch housing (20) has at least on two opposite sides parallel to the shock guide (23) smooth outer surfaces and that these surfaces serve to guide the key button (26). 3. TastschaLter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Tastenknopfes (26) einen Abstand zu den AußenfLächen des Gehäuses (20) hat und daß der Tastenknopf (26) am unteren Rand inwendig Gleitnocken (28) hat.3. Key switch according to claim 2, characterized in that the inside of the key button (26) is at a distance from the outer surfaces of the housing (20) and that the key button (26) has internal sliding cams (28) on the lower edge. 4..Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenknopf (36, 66) mindestens an zwei gegenüberLiegenden Seiten parallel zum StößeL (35, 65) biegesteife Stäbe (37, 67) hat, daß die Oberseite des Tastschaltergehäuses (30, 60) Durchführungen (34, 64) für die Stäbe (37, 67) hat und daß unterhalb der Durchführungen (34, 64) im TastschaLtergehäuse (30, 60) Führungsstege (39, 39) für die Stäbe (37, 67) vorgesehen sind.4..Key switch according to claim 1, characterized in that the key button (36, 66) has at least on two opposite sides parallel to the joint L (35, 65) rigid rods (37, 67) that the top of the key switchge housing (30, 60) bushings (34, 64) for the rods (37, 67) and that below the bushings (34, 64) in the push button switch housing (30, 60) guide webs (39, 39) for the rods (37, 67) are provided. 5. TastschaLter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (37, 67) einen Abstand zu den Führungsstegen (39, 69) haben und daß die Stäbe (37, 67) am unteren Ende GLeitnocken (38, 68) haben, die in Richtung auf die Führungsstege (39, 69) angeordnet sind.5. Key switch according to claim 4, characterized in that the rods (37, 67) are at a distance from the guide webs (39, 69) and that the rods (37, 67) at the lower end have sliding cams (38, 68) which are arranged in the direction of the guide webs (39, 69). 6. TastschaLter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Führung (23, 33, 63) des TastenstößeLs (25, 35, 65) in der Gehäuseoberseite und der Führung (GLeitnocken 28, 39, 69) des Tastenknopfes (26, 36, 66) ein vertikaler Abstand besteht.6. Key switch according to one of the preceding claims, characterized in that between the guide (23, 33, 63) of the key push-button (25, 35, 65) in the top of the housing and the guide (sliding cams 28, 39, 69) of the key button (26 , 36, 66) there is a vertical distance. 7. TastschaLter nach Anspruch 4 mit einem quadratischen oder rechteckigen Tastenknopf, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (39, 69) im Bereich der Ecken des Tastenknopfes (36, 66) angeordnet sind.7. key switch according to claim 4 with a square or rectangular button, characterized in that the rods (39, 69) are arranged in the region of the corners of the button (36, 66). 8. TastschaLter nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (37) in den Ecken des Tastenknopfes (36) angeordnet sind und bündig mit der Außenkontur des Tastenknopfes (36) abschließen, daß die Stäbe (37) einen winkelförmigen Querschnitt haben und daß die GLeitnocken (38) an den StirnfLächen des Winkelprofils angeordnet sind.8. Key switch according to claim 5 or 7, characterized in that the bars (37) are arranged in the corners of the button (36) and are flush with the outer contour of the button (36) that the bars (37) have an angular cross-section and that the sliding cams (38) are arranged on the end faces of the angle profile. 9. TastschaLter nach Anspruch 1, 4, 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tastaturrahmen (70) vorgesehen ist, der Führungen (73) für mehrere Tastenstößel (75) hat, daß die Tastenknöpfe (76) an mindestens zwei gegenüberLiegenden Seiten Stäbe (77) haben, daß der Tastaturrahmen (70) entsprechend angeordnete Durchführungen (74) für die Stäbe (77) hat und daß die Stege zur Führung der Stäbe (77) an der Unterseite des Tastaturrahmens (70) angeordnet sind.9. key switch according to claim 1, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized in that a keyboard frame (70) is provided, the guides (73) for a plurality of push buttons (75) has that the key buttons (76) have bars (77) on at least two opposite sides, that the keyboard frame (70) has correspondingly arranged passages (74) for the bars (77) and that the webs for guiding the bars (77) on the bottom of the keyboard frame (70) are arranged. 10. TastschaLter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenstößel (25, 35, 65, 75) und der Tastenknopf (26, 36, 66, 76) ein TeiL sind.10. Key switch according to claim 1, characterized in that the key plunger (25, 35, 65, 75) and the key button (26, 36, 66, 76) are a part.
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