EP0222106B1 - Tastschaltereinrichtung - Google Patents
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- EP0222106B1 EP0222106B1 EP86112672A EP86112672A EP0222106B1 EP 0222106 B1 EP0222106 B1 EP 0222106B1 EP 86112672 A EP86112672 A EP 86112672A EP 86112672 A EP86112672 A EP 86112672A EP 0222106 B1 EP0222106 B1 EP 0222106B1
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- H01H13/702—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
- H01H13/705—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys
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- H01H2237/004—Cantilever
Definitions
- the invention relates to a pushbutton switch device with a flat carrier on which switch contacts are arranged, and with a button arrangement with a plurality of resilient switch buttons for actuating the switch contacts, two switch contacts, each consisting of a contact pair, closing when a switch button is actuated.
- Such a key switch device which corresponds to the preamble of claim 1, is known from DE-A-33 00 186 ( Figure 4).
- two switch contacts are arranged independently of one another electrically on a flat carrier.
- An associated switch button which forms the switching contacts by arching a switching chamber, has a separate button part for each switching contact. If the switch button is actuated, its stroke up to the actuation of the one switch contact is greater than its stroke until the other switch contact is actuated.
- the button parts of the push button are designed as switching knobs which are offset in the stroke direction.
- Switching chambers are formed on the flat carrier, in which two switching contacts are arranged one above the other.
- the assigned switch button has a rubber-elastic switch knob for closing the contacts. If the switch knob is actuated, the upper switch contact and then the lower switch contact are closed first because the switch contacts are arranged one above the other.
- the object of the invention is to propose a pushbutton switch device of the type mentioned in the introduction, in which a successive switching sequence of the switching contacts arranged in a space-saving manner within a switching chamber by a e.g. selectable design of the button arrangement is ensured in the course of the assembly.
- the above object is achieved in a pushbutton switch device of the type mentioned at the outset in that the respective contact surfaces of the switch contacts to be actuated face each other in that the switch button has a switch knob and a spring-elastic insert which extends over the switch contacts assigned to this switch switch and between the switch knob and the switching contacts are arranged such that the insert part has an inner region, an outer region and an edge region and the inner region is connected to the outer region via a web and the outer region is connected to the edge region via a further web so that the first button part formed on the inner region is acted upon the switching knob first actuates one switching contact and then pulls the second button part in such a way that it subsequently actuates the second switching contact.
- the expedient design of the pushbutton switch device advantageously make it possible, even while a keyboard is being assembled, to select the position within its key matrix at which a switch pushbutton is to close two switch contacts one after the other when it is actuated.
- the insert part of the switch button is a simple part, for example made of elastic plastic. The insert only has to be inserted in the case of switch buttons that require the actuation of two switch contacts one after the other.
- the resilient insert is electrically conductive and acts as a contact element on a switching plane that is directly acted upon.
- a key switch device has a key arrangement 1, which is provided with a rubber-elastic switching mat 2, on which a plurality of switching knobs 3 are formed.
- the switch mat 2 is fastened on a dimensionally stable support plate 4, which has 3 recesses 5 under the switch knobs.
- Conventional keys can be arranged in a frame above the switching knobs 3.
- a spacer film 6 is glued under the carrier plate 4.
- This has a recess 7 under the recess 5, which is additionally provided with cutouts 8.
- An insert 9, which has a circular outline, is inserted into the recess 7 and possibly into the recess 5. For the alignment of the insert 9, this finger 10 has which are in the cutouts 8.
- a flat carrier 11 with switching contacts 13 and 14 arranged side by side in switching chambers 12 is glued under the spacing film 6.
- the switching chambers 12 are located under the switching knobs 3. It is not necessary for 12 switching contacts 13 and 14 to be arranged next to one another in all switching chambers.
- the insert 9 is not necessary via switching chambers with only one switching contact.
- the flat carrier 11 is formed by a film circuit consisting of a spacer film 15 and conductor films 16 and 17, the conductor tracks of the conductor films 16 and 17 in the switching chamber 12 contact surfaces Form 13 'or 13' 'and contact surfaces 14' or 14 ''.
- the contact surfaces 13 'and 13' 'or 14' and 14 '' of the two switching contacts 13 and 14 are directly opposite.
- the insert 9 has an annular edge region 18 which is supported on the carrier 11. Within the edge area 18 there is an annular outer area 19 and a likewise annular, but smaller inner area 20 of the insert 9.
- the areas 18, 19 and 20 are concentric.
- the outer region 19 is connected to the edge region 18 with a web 21.
- the inner region 20 is connected to the outer region 19 by means of a web 22.
- the insert 9 is formed by a resilient plastic part.
- the webs 21 and 22 are offset by 180 o with respect to the circumference of the areas 18, 19 and 20, so that there is a staggered deflection of the inner area 20 with respect to the outer area 19 and the outer area 19 with respect to the edge area 18.
- the inner region 20 forms a button part 23.
- the inner region 20 forms a button part 24.
- the button parts 23 and 24 are designed to be spherically raised in relation to their immediate surroundings.
- the alignment of the insert part 9 by the fingers 10 or the cutouts 8 ensures that the button part 23 in an alignment with the contact surfaces 13 'and 13' 'and the button part 24 in an alignment with the contact surfaces 14' and 14 ' 'stands, with the contact surfaces running parallel to each other. If the contact surfaces 13 ', 13' ', 14' and 14 '' were rings as concentric with the areas 19 and 20, alignment by means of the fingers 10 could be omitted.
- the switching knob 3 has an integral shape 25 on the inside, which is arranged in such a way that when it is pressed on the switching knob 3 it hits the inside 20, but not the outside 19. Accordingly, the end face 25 'is largely curved.
- the functioning of the exemplary embodiment described is approximately as follows: If the button (not shown in more detail) is pressed, then the switching knob 3 deforms and its molding 25 presses with the end face 25 'onto the molding 28 of the inner region 20 of the insert part 9. As a result, the button part 23 presses onto the conductor foil 17 such that the contact surfaces Touch 13 'and 13''. As a result, the first switch contact 13 is closed.
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft eine Tastschaltereinrichtung mit einem flächigen Träger, an dem Schaltkontakte angeordnet sind, und mit einer Tastenanordnung mit mehreren federnden Schalttastern zur Betätigung der Schaltkontakte, wobei bei einer Betätigung eines Schalttasters zwei jeweils aus einem Kontaktpaar bestehende Schaltkontakte schließen.
- Eine solche Tastschaltereinrichtung, die dem Oberbegriff des Anspruches 1 entspricht, ist aus der DE-A-33 00 186 (Figur 4) bekannt. Dort sind an einem flächigen Träger zwei Schaltkontakte elektrisch unabhängig nebeneinander angeordnet. Ein zugehöriger Schalttaster, welcher die Schaltkontakte überwölbend eine Schaltkammer ausbildet, hat für jeden Schaltkontakt ein eigenes Schaltflächenteil. Wird der Schalttaster betätigt, so ist sein Hub bis zur Betätigung des einen Schaltkontakts größer als sein Hub bis zur Betätigung des anderen Schaltkontakts. In der bekannten Tastschaltereinrichtung sind die Schaltflächenteile des Schalttasters als in Hubrichtung versetzt angeordnete Schaltnoppen ausgebildet. Dies erfordert für den Fall, daß ein solcher Schalttaster nur an bestimmten Positionen einer Schalttastenmatrix einzurichten ist, beispielsweise bei der Anfertigung von sogenannten Tastatur-Schaltmatten, eine frühzeitige Kenntnis dieser Positionen. Eine im Herstellprozeß einer Tastatur später vornehmbare Positionszuordnung ist für die bekannte Tastschaltereinrichtung nicht möglich.
- Eine ähnliche Tastschaltereinrichtung ist in der DE-OS 30 41 859 beschrieben (Figur 3). Dabei sind an dem flächigen Träger Schaltkammern ausgebildet, in denen zwei Schaltkontakte übereinander angeordnet sind. Der zugeordnete Schalttaster weist eine gummielastische Schaltnoppe zum Schließen der Kontakte auf. Wird die Schaltnoppe betätigt, wird zunächst der obere Schaltkontakt und anschließend der untere Schaltkontakt geschlossen, weil die Schaltkontakte übereinander angeordnet sind.
- In der DE-A-29 02 769 ist ebenfalls eine ähnliche Tastschaltereinrichtung beschrieben. Es lassen sich hier nur kurze Schalthübe verwirklichen.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tastschaltereinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der eine aufeinanderfolgende Schaltfolge der platzsparend innerhalb einer Schaltkammer angeordneten Schaltkontakte durch eine z.B. im Verlauf der Montage wählbare Gestaltung der Tastenanordnung sichergestellt ist.
- Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Tastschaltereinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß bei den zu betätigenden Schaltkontakten sich deren jeweilige Kontaktflächen gegenüberstehen, daß der Schalttaster eine Schaltnoppe und ein federelastisches Einlegeteil aufweist, das sich über die diesem Schalttaster zugeordneten Schaltkontakte erstreckt und zwischen der Schaltnoppe und den Schaltkontakten angeordnet ist, daß das Einlegeteil einen Innenbereich, einen Außenbereich und einen Randbereich aufweist und der Innenbereich über einen Steg mit dem Außenbereich und der Außenbereich über einen weiteren Steg mit dem Randbereich so verbunden ist, daß das am Innenbereich gebildete erste Schaltflächenteil bei Beaufschlagung der Schaltnoppe zunächst den einen Schaltkontakt betätigt und dann das zweite Schaltflächenteil so mitzieht, daß dieses nachfolgend den zweiten Schaltkontakt betätigt.
- Die zweckmäßige Gestaltung der Tastschaltereinrichtung, insbesondere der Schaltkontakte und des Schalttasters erlauben in vorteilhafter Weise noch während des Zusammenfügens einer Tastatur innerhalb ihrer Tastenmatrix die Position auszuwählen, an denen ein Schalttaster bei seiner Betätigung zwei Schaltkontakte nacheinander schließen soll. Das Einlegeteil des Schalttasters ist ein einfaches Teil, beispielsweise aus elastischem Kunststoff. Das Einlegeteil muß nur bei solchen Schalttastern eingelegt werden, bei denen das Betätigen zweier Schaltkontakte nacheinander nötig ist.
- In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das federelastische Einlegeteil elektrisch leitend und wirkt als Kontaktelement auf einer unmittelbar beaufschlagten Schaltebene.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Zu der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles zeigen die Zeichnungen in
- Figur 1
- einen Teilschnitt einer Tastschaltereinrichtung im Bereich eines ihrer Schalttaster,
- Figur 2
- eine Aufsicht eines Einlegeteils nach Figur 1,
- Figur 3
- eine Schnittdarstellung des Einlegeteils nach Figur 2.
- Eine Tastschaltereinrichtung weist eine Tastenanordnung 1 auf, die mit einer gummielastischen Schaltmatte 2 versehen ist, an welcher eine Mehrzahl von Schaltnoppen 3 ausgeformt ist. Die Schaltmatte 2 ist auf einer formstabilen Trägerplatte 4 befestigt, die unter den Schaltnoppen 3 Ausnehmungen 5 aufweist. Über den Schaltnoppen 3 können übliche Tasten in einem Rahmen angeordnet sein.
- Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ist unter der Trägerplatte 4 eine Abstandsfolie 6 geklebt. Diese weist unter der Ausnehmung 5 eine Aussparung 7 auf, die zusätzlich mit Ausschnitten 8 versehen ist. In die Aussparung 7 und ggf. in die Ausnehmung 5 hineinragend ist ein Einlegeteil 9 eingesetzt, welches einen kreisförmigen Umriß aufweist. Zur Ausrichtung des Einlegeteils 9 weist dieses Finger 10 auf, welche in den Ausschnitten 8 liegen.
- Unter die Abstandsfolie 6 ist ein flächiger Träger 11 mit in Schaltkammern 12 nebeneinander angeordneten Schaltkontakten 13 und 14 geklebt. Die Schaltkammern 12 liegen unter den Schaltnoppen 3. Es müssen nicht in allen Schaltkammern 12 Schaltkontakte 13 und 14 nebeneinander angeordnet sein. Über Schaltkammern mit nur einem Schaltkontakt erübrigt sich das Einlegeteil 9. Der flächige Träger 11 ist in den Ausführungsbeispielen von einer Folienschaltung gebildet, die aus einer Abstandsfolie 15 und Leiterfolien 16 und 17 besteht, wobei die Leiterbahnen der Leiterfolien 16 und 17 in der Schaltkammer 12 Kontaktflächen 13' bzw. 13'' und Kontaktflächen 14' bzw. 14'' bilden. Die Kontaktflächen 13' und 13'' bzw. 14' und 14'' der beiden Schaltkontakte 13 und 14 liegen sich unmittelbar gegenüber.
- Das Einlegeteil 9 weist einen kreisringförmigen Randbereich 18 auf, der sich auf dem Träger 11 abstützt. Innerhalb des Randbereiches 18 liegt ein kreisringförmiger Außenbereich 19 und ein ebenfalls kreisringförmiger, jedoch kleinerer Innenbereich 20 des Einlegeteils 9. Die Bereiche 18, 19 und 20 liegen konzentrisch. Der Außenbereich 19 ist mit dem Randbereich 18 mit einem Steg 21 verbunden. Der Innenbereich 20 ist mit dem Außenbereich 19 mittels eines Steges 22 verbunden. Das Einlegeteil 9 ist von einem federelastischen Kunststoffteil gebildet. Die Stege 21 und 22 sind bezogen auf den Umfang der Bereiche 18, 19 bzw. 20 um 180o gegeneinander versetzt, so daß sich eine gestaffelte Durchbiegbarkeit des Innenbereichs 20 gegenüber dem Außenbereich 19 und des Außenbereiches 19 gegenüber dem Randbereich 18 ergibt. In der dem Steg 22 abwandten Zone bildet der Innenbereich 20 ein Schaltflächenteil 23. In der dem Steg 21 abgewandten Zone bildet der Innenbereich 20 ein Schaltflächenteil 24. Die Schaltflächenteile 23 und 24 sind bezogen auf ihre unmittelbare Umgebung ballig erhaben gestaltet.
- Durch die durch die Finger 10 bzw. die Ausschnitte 8 erfolgende Ausrichtung des Einlegeteils 9 ist gewährleistet, daß das Schaltflächenteil 23 in einer Fluchtlinie mit den Kontaktflächen 13' und 13'' und das Schaltflächenteil 24 in einer Fluchtlinie mit den Kontaktflächen 14' und 14'' steht, wobei hier die Kontaktflächen parallel zueinander verlaufen. Lägen die Kontaktflächen 13', 13'', 14' und 14'' als Ringe konzentrisch zu den Bereichen 19 und 20, könnte eine Ausrichtung mittels der Finger 10 entfallen.
- Die Schaltnoppe 3 weist innen eine Anformung 25 auf, die so angeordnet ist, daß sie beim Drücken auf die Schaltnoppe 3 in den Innenbereich 20, jedoch nicht auf den Außenbereith 19 trifft. Entsprechend ist die Stirnfläche 25' weitgehend gewölbt geformt.
- Die Funktionsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist etwa folgende:
Wird die nicht näher dargestellte Taste betätigt, dann verformt dich die Schaltnoppe 3 und ihre Anformung 25 drückt mit der Stirnfläche 25' auf die Anformung 28 des Innenbereiches 20 des Einlegeteils 9. Dadurch drückt das Schaltflächenteil 23 so auf die Leiterfolie 17, daß sich die Kontaktflächen 13' und 13'' berühren. Dadurch ist der erste Schaltkontakt 13 geschlossen. - Je näher dem Steg 22 die Stirnfläche 25' auf den Innenbereich 2o trifft, desto größer ist die auf die Bewegung des Schaltflächenteils 23 wirkende Übersetzung gegenüber der Bewegung der Stirnfläche 25', da der Abstand zwischen dem Schaltflächenteil 23 und der Verbindung des Steges 22 mit dem Außenbereich 19 als Hebel wirkt.
- Ist der Schaltkontakt 13 geschlossen, dann führt eine weitere Bewegung der Stirnfläche 25' der Anformung 25 der Schaltnoppe 3 dazu, daß über den, dem Steg 22 benachbarten Teil des Innenbereiches 20 das Schaltflächenteil 24 mitgenommen wird, so daß es auf die Leiterfolie 17 trifft, deren Kontaktfläche 14'' dann auf die Kontaktfläche 14' trifft. Damit ist der Zweite Schaltkontakt 14 gegenüber dem ersten Schaltkontakt 13 verzögert geschlossen. Der Steg 21 und der Außenbereich 19 selbst gewährleisten die hinreichende Auslenkbarkeit des Schaltflächenteils 24.
-
- 1
- Tastenanordnung / Schaltkontaktträger
- 2
- Schaltmatte
- 3
- Schalttaster / Schaltnoppe
- 4
- Trägerplatte
- 5
- Ausnehmung
- 6
- Abstandsfolie
- 7
- Aussparung
- 8
- Ausschnitt
- 9
- Schalttaster / Einlegeteil
- 10
- Finger
- 11
- Träger
- 12
- Schaltkammer
- 13,13',13''
- Schaltkontakte
- 14,14',14''
- Schaltkontakte
- 15
- Abstandsfolie
- 16
- Leiterfolie
- 17
- Leiterfolie
- 18
- Randbereich
- 19
- Außenbereich
- 20
- Innenbereich
- 21
- Steg
- 22
- Steg
- 23
- Schaltflächenteil
- 24
- Schaltflächenteil
- 25
- Anformung
- 25'
- Stirnfläche
- 28
- Anformung
Claims (11)
- Tastschaltereinrichtung mit einem flächigen Träger (11), an dem Schaltkontakte (13, 14) angeordnet sind, und mit einer Tastenanordnung (1) mit mehreren federnden Schalttastern (3, 9) zur Betätigung der Schaltkontakte (13, 14), wobei bei einer Betätigung eines Schalttasters (3, 9) zwei in einer Schaltkammer (12) nebeneinander angeordnete, jeweils aus einem Kontaktpaar bestehende Schaltkontakte (13, 14) schließen, die untereinander elektrisch unabhängig sind und denen an diesem Schalttaster (3, 9) jeweils ein eigenes Schaltflächenteil (23, 24) zugeordnet ist, wobei der Hub des Schalttasters (3, 9) bis zur Betätigung des einen Schaltkontakts (14) größer als der Hub bis zur Betätigung des anderen Schaltkontakts (13) ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei den zu betätigenden Schaltkontakten (13, 14) sich deren jeweilige Kontaktflächen (13', 13'' bzw. 14', 14'') gegenüberstehen, daß der Schalttaster (3, 9) eine Schaltnoppe (3) und ein federelastisches Einlegeteil (9) aufweist, das sich über die diesem Schalttaster zugeordneten Schaltkontakte (13, 14) erstreckt und zwischen der Schaltnoppe (3) und den Schaltkontakten (13, 14) angeordnet ist, daß das Einlegeteil (9) einen Innenbereich (20), einen Außenbereich (19) und einen Randbereich (18) aufweist und der Innenbereich (20) über einen Steg (22) mit dem Außenbereich (19) und der Außenbereich (19) über einen weiteren Steg (21) mit dem Randbereich (18) so verbunden ist, daß das am Innenbereich (20) gebildete erste Schaltflächenteil (23) bei Beaufschlagung der Schaltnoppe (3) zunächst den einen Schaltkontakt (13) betätigt und dann das zweite Schaltflächenteil (24) so mitzieht, daß dieses nachfolgend den zweiten Schaltkontakt (14) betätigt. - Tastschaltereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Außenbereich (19) den Innenbereich (20) kreisringförmig umschließt. - Tastsschaltereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Außenbereich (19) die Stege (21, 22) um etwa 180o versetzt sind. - Tastschaltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltflächenteile (23, 24) etwa diametral angeordnet sind. - Tastschaltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Innenbereich (20) in der Umgebung des Schaltflächenteiles (23) eine in Richtung Schaltnoppe (3) ragende, hubverkürzende Anformung (28) angeordnet ist. - Tastschaltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltnoppe (3) innen eine Anformung (25) aufweist, die auf den Innenbereich (20) trifft. - Tastschaltereinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anformung (25) mit einer Stirnfläche (25') im Abstand von dem Schaltflächenteil (23) auf den Innenbereich (20) trifft. - Tastschaltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlegeteil (9) aus federelastischem Kunststoff besteht. - Tastschaltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlegeteil (9) mit Fingern (10) in Ausschnitte (8) einer Abstandsfolie (6) greift. - Tastschaltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einlegeteil (9) ein elektrisch leitendes Element ist. - Tastschaltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Tastenanordnung (1) eine formstabile Trägerplatte (4) aufweist.
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