EP0347375B1 - Drucktastenanordnung in einer Leiterplatte - Google Patents

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EP0347375B1
EP0347375B1 EP19890810409 EP89810409A EP0347375B1 EP 0347375 B1 EP0347375 B1 EP 0347375B1 EP 19890810409 EP19890810409 EP 19890810409 EP 89810409 A EP89810409 A EP 89810409A EP 0347375 B1 EP0347375 B1 EP 0347375B1
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EP
European Patent Office
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snap
circuit board
protective cap
action disc
printed circuit
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EP19890810409
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Dieter Limberger
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Elma Electronic AG
Original Assignee
Elma Electronic AG
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Publication date
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Publication of EP0347375A1 publication Critical patent/EP0347375A1/de
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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
    • H01H13/70—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
    • H01H13/7006—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 comprising a separate movable contact element for each switch site, all other elements being integrated in layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2205/00—Movable contacts
    • H01H2205/016—Separate bridge contact
    • H01H2205/024—Means to facilitate positioning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2209/00—Layers
    • H01H2209/01—Increasing rigidity; Anti-creep
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H2213/002—Venting with external pressure
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H2219/002—Legends replaceable; adaptable
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    • H01H2221/064—Limitation of actuating pressure
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2221/07—Actuators transparent
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H2227/00—Dimensions; Characteristics
    • H01H2227/002—Layer thickness
    • H01H2227/006—Spacer

Definitions

  • the invention relates to a push button arrangement on a printed circuit board.
  • the switch contact is generated via a snap disk, which is embedded in a spacer and is protected against external attack by a cover.
  • a device according to the preamble of claim 1 is known from US Pat. No. 4,365,120.
  • This patent shows pushbuttons on a printed circuit board which have a circular snap disk with a recess in the center for the passage of a light source.
  • the light source protrudes into a protective cap located above the snap disk, which is supported on the snap disk with an annular surface.
  • a disadvantage of this arrangement is that all actuating forces are transmitted to the contact surfaces, including those that are much too large.
  • the protective cap will tilt on one side if an eccentric attack force occurs on the periphery, as is the case when operating with pointed writing tools.
  • U.S. Pat. 4,056,701 pushbuttons equipped with light-emitting diodes are shown, which are designed in a sophisticated and intended for large series. With this arrangement, a uniform keypad in flat design is achieved, the keys of which are illuminated when actuated or by feeding from the outside.
  • a disadvantage of this construction is that it has four carrier bodies (58, 46, 22, 12), which requires precise processing and coverage of the processed fields. Small series with individual keypads can no longer be produced economically using this technology.
  • the buttons, the lighting of which is not necessary, do not have to be actuated on their associated light-emitting diodes, but nevertheless have to be carried out in this complex design.
  • the patent specification FR 2 280 291 shows pushbuttons on a printed circuit board with spiral springs which are pressed onto a contact via key heads. Every push of a button, no matter how big, is transferred to the contact.
  • the spiral springs project in their longitudinal direction considerably beyond the width of the keys, which limits the spacing of the keys, and they are used to operate the key body when actuated with a central bore. Eccentric actuation forces can generate longitudinal displacement forces on the spiral spring.
  • the object of the invention is to provide externally protected pushbuttons with few individual elements in a flat design on a printed circuit board.
  • the advantage of the invention is that the operator-related loads on the cover foils and the snap disks are limited in such a way that no overloading and destruction occur.
  • a pushbutton arrangement is shown on a printed circuit board, which in its basic structure consists of a printed circuit board 1 with printed conductors 6 and a snap disk 5, which rests on the one hand on the printed conductors 6 and on the printed circuit board 1 and on the other hand in its movement from an overlapping one Protective cap 4 is limited, which is held by a cover sheet 3 in an opening 12 of the spacer 2.
  • the electrically insulating spacer 2 provided with openings 12 is firmly connected to the printed circuit board 1 via a binder and to the cover film 3 on the opposite side.
  • the deformation of the cover film 3 and the snap disk 5 is limited by the freedom of movement of the protective cap 4 located in the opening 12 of the spacer 2.
  • the protective cap 4 has an outer edge 13 projecting toward the printed circuit board 1, so that the snap disk 5 is enclosed between the protective cap 4 and the printed circuit board 1 when the pressure mask arrangement is actuated, and a path limitation is created.
  • the protective cap 4 only engages on a single, dome-shaped engagement surface in the middle of the snap disk 5.
  • the position of the snap disk 5 is secured by two projecting tabs 11, each of which engages in a recess 10 of the circuit board 1.
  • a light source 9 can be attached under the printed circuit board 1, which illuminates the latter through an opening 7 in the printed circuit board 1 and through an opening 8 in the snap disk 5 when the protective cap 4 and cover film 3 are made transparent.
  • the thickness of the spacer 2 is made greater than 1 mm.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucktastenanordnung auf einer Leiterplatte. Bei solchen Anwendungen, wie sie beispielsweise im Schalttafelbau verwendet werden, wird der Schaltkontakt über eine Schnappscheibe erzeugt, die in einem Distanzstück eingebettet ist und durch eine Abdeckung gegen äusseren Angriff geschützt wird.
  • Mehrere dieser Drucktastenanordnungen sind im allgemeinen zu Tastenfeldern auf Leiterplatten zusammengefasst.
  • Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Patentschrift U.S. 4,365,120 bekannt. Diese Patentschrift zeigt Drucktasten auf einer Leiterplatte, die eine kreisrunde Schnappscheibe mit einer Ausnehmung im Zentrum für das Durchführen einer Lichtquelle aufweisen. Die Lichtquelle ragt bis in eine über der Schnappscheibe liegende Schutzkappe hinein, welche sich mit einer Ringfläche auf der Schnappscheibe abstützt. Ein Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass alle Betätigungskräfte auf die Kontaktflächen übertragen werden also auch solche, die viel zu gross sind. Im weiteren besteht die Gefahr, dass die Schutzkappe einseitig verkantet, wenn an der Peripherie eine exzentrische Angriffskraft wie bei der Unsitte der Betätigung mit spitzen Schreibwerkzeugen auftritt. Im weiteren wird eine Leiterbahn von der Rückseite der Leiterplatte unter die Schnappscheibe auf der Vorderseite geführt, was zwangsläufig eine Handlötstelle auf der Vorderseite oder bei einer unteren Kontaktscheibe (17), mit zur Rückseite durchsteckbaren Lötfahnen, Leiter auf der Rückseite der Leiterplatte voraussetzt.
  • In der Patentschrift U.S. 4,056,701 sind mit Leuchtdioden bestückte Drucktasten gezeigt, die in einer ausgeklügelten und für Gross-Serien vorgesehenen Bauweise ausgeführt sind. Mit dieser Anordnung wird ein einheitliches Tastenfeld in Flachbauweise erreicht, dessen Tasten bei Betätigung oder durch Anspeisen von aussen erleuchtet sind. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist, dass sie vier Trägerkörper (58, 46, 22, 12) aufweist, die eine exakte Bearbeitung und Ueberdeckung der bearbeiteten Felder voraussetzt. Klein-Serien mit individuellen Tastenfeldern sind in dieser Technik nicht mehr wirtschaftlich herzustellen. Die Tasten, deren Beleuchtung nicht notwendig ist, müssen zwar an ihren zugehörigen Leuchtdioden nicht angesteuert werden, aber trotzdem in dieser komplexen Bauform ausgeführt werden.
  • Die Patentschrift FR 2 280 291 zeigt Drucktasten auf einer Leiterplatte mit Biegefedern, die über Tastenköpfe auf einen Kontakt gedrückt werden. Jeder noch so grosser Tastendruck wird auf den Kontakt übertragen. Die Biegefedern stehen in ihrer Längsrichtung erheblich über die Breite der Tasten vor, was den Abstand der Tasten beschränkt, und sie werden beim Betätigen mit einer zentralen Bohrung zur Führung des Tastenkörpers benutzt. Exzentrische Betätigungskräfte können an der Biegefeder in Längsrichtung Verschiebekräfte erzeugen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, nach aussen hin geschützte Drucktasten mit wenig Einzelelementen in Flachbauweise auf einer Leiterplatte anzubringen.
  • Diese Aufgabe wird mit den Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die bedienungsbedingten Belastungen der Abdeckfolien und der Schnappscheiben derart in Grenzen gehalten werden, dass keine Ueberbelastungen und Zerstörungen auftreten.
  • Die Unteransprüche 2 bis 4 stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen dar.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
    • Fig. 1
    ist schematisch ein Schnitt in perspektivischer Darstellung durch eine erfindungsgemässe Drucktastenanordnung auf einer Leiterplatte und
    Fig. 2
    ist in verkleinertem Massstab eine Draufsicht ohne Abdeckfolie und ohne Schutzkappe.
  • In den Figuren ist eine Drucktastenanordnung auf einer Leiterplatte dargestellt, welche in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Leiterplatte 1 mit Leiterbahnen 6 und einer Schnappscheibe 5 besteht, die einerseits auf den Leiterbahnen 6 und auf der Leiterplatte 1 aufliegt und die andererseits in ihrer Bewegung von einer überdeckenden Schutzkappe 4 begrenzt ist, welche durch eine Abdeckfolie 3 in einem Durchbruch 12 des Distanzstückes 2 gehalten wird.
  • Das mit Durchbrüchen 12 versehene elektrisch isolierende Distanzstück 2 ist über einen Binder fest mit der Leiterplatte 1 und auf der Gegenseite mit der Abdeckfolie 3 verbunden. Die Deformation der Abdeckfolie 3 und der Schnappscheibe 5 ist durch den Bewegungsspielraum der im Durchbruch 12 des Distanzstückes 2 liegenden Schutzkappe 4 begrenzt. Die Schutzkappe 4 weist einen zur Leiterplatte 1 vorstehenden Aussenrand 13 auf, so, dass die Schnappscheibe 5 bei Betätigung der Drucktaskenanordnung zwischen Schutzkappe 4 und Leiterplatte 1 eingeschlossen ist und eine Wegbegrenzung entsteht. Die Schutzkappe 4 greift nur an einer einzigen, kalottenförmigen Angriffsfläche in der Mitte der Schnappscheibe 5 an.
  • Die Lage der Schnappscheibe 5 wird durch zwei vorstehende Lappen 11 gesichert, von denen jeder in eine Ausnehmung 10 der Leiterplatte 1 eingreift. Unter der Leiterplatte 1 kann eine Lichtquelle 9 angebracht werden, die durch einen Durchbruch 7 der Leiterplatte 1 und durch einen Durchbruch 8 der Schnappscheibe 5 bei transparent ausgeführter Schutzkappe 4 und Abdeckfolie 3 letztere erleuchtet.
  • Trotz der Forderung nach möglichst flacher Bauweise wird die Dicke des Distanzstückes 2 grösser als 1 mm ausgeführt.

Claims (4)

  1. Drucktastenanordnung auf einer Leiterplatte (1) bestehend aus einer federnden Schnappscheibe (5), die in einem Durchbruch (12) eines elektrisch isolierenden Distanzstückes (2) angeordnet ist und die in diesem Durchbruch (12) von einer Schutzkappe (4) überdeckt ist, wobei das Distanzstück (2) und die Schutzkappe (4) mit einer Abdeckfolie (3) von aussen überzogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass alle Leiter (6) für die Kontaktbildung im Bereich der Schnappscheibe (5) einseitig auf der Leiterplatte (1) zur Schnappscheibe (5) hin angeordnet sind, dass die Schutzkappe (4) einen zur Schnappscheibe (5) hin vorstehenden Aussenrand (13) aufweist, so, dass die Schnappscheibe (5) bei Betätigung der Anordnung zwischen Schutzkappe (4) und Leiterplatte (1) eingeschlossen ist und der Aussenrand (13) ohne Berührung zur Schnappscheibe (5) eine Wegbegrenzung für die Kompression der Schnappscheibe (5) bildet, und dass die Schutzkappe (4) eine einzige mittig angeordnete, kalottenförmige Angriffsfläche zur Schnappscheibe aufweist.
  2. Drucktastenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappscheibe (5) mit mindestens zwei vorstehenden Lappen (11) versehen ist, von denen jeder in eine Ausnehmung (10) der Leiterplatte (1) eingreift.
  3. Drucktastenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (4) und die Abdeckfolie (3) transparent sind und dass, unterhalb der Schutzkappe (4), Schnappscheibe (5) und Leiterplatte (1) übereinanderliegende Durchbrüche (7, 8) für einen Lichtdurchgang aufweisen.
  4. Drucktastenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Distanzstückes (2) grösser als 1 mm ausgeführt ist, um Schutzkappen (4) einzusetzen.
EP19890810409 1988-06-14 1989-06-01 Drucktastenanordnung in einer Leiterplatte Revoked EP0347375B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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CH2271/88 1988-06-14
CH227188A CH676765A5 (de) 1988-06-14 1988-06-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0347375A1 EP0347375A1 (de) 1989-12-20
EP0347375B1 true EP0347375B1 (de) 1993-09-15

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