EP0562389A1 - Stroke lengthening element for foil keyboards - Google Patents

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EP0562389A1
EP0562389A1 EP93104023A EP93104023A EP0562389A1 EP 0562389 A1 EP0562389 A1 EP 0562389A1 EP 93104023 A EP93104023 A EP 93104023A EP 93104023 A EP93104023 A EP 93104023A EP 0562389 A1 EP0562389 A1 EP 0562389A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lever
extension element
base
element according
stroke extension
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.)
Ceased
Application number
EP93104023A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Uwe Seiler
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.)
SCHURTER GmbH
Original Assignee
SCHURTER GmbH
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 SCHURTER GmbH filed Critical SCHURTER GmbH
Publication of EP0562389A1 publication Critical patent/EP0562389A1/en
Ceased 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
    • H01H13/70—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
    • H01H13/702—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
    • 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
    • H01H13/50—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member
    • H01H13/52—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a single operating member the contact returning to its original state immediately upon removal of operating force, e.g. bell-push switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2237/00—Mechanism between key and laykey
    • H01H2237/004—Cantilever

Definitions

  • the invention relates to a stroke extension element for membrane keyboards with a housing-like base, in which a lever is arranged and integrally formed on the base, the lever being pivotable by means of an actuator, preferably with the interposition of a compression spring, and by means of a switching cam arranged on the lever, the two to be switched Films short out.
  • Membrane keyboards are known.
  • An electrically non-conductive layer is arranged between two electrically conductive foils. When pressure is exerted on these foils at the foil switching point, the electrically conductive foils are brought into contact with one another and the corresponding circuit is thus closed.
  • special switches for the low voltage range i.e. up to 65 V, with which a stroke extension is achieved.
  • a push button switch for membrane keyboards of the type specified in which a pivotable lever is arranged in a housing, which is integrally formed with the housing.
  • the switch cam of the lever is connected to the housing via a kind of tongue. With the interposition of a compression spring, the switch cam can be pivoted downwards by means of an actuation button, so that the switch cam closes the two films to be switched.
  • the lever is integrally formed on the housing, but it has a poor tripping characteristic.
  • the object of the invention is to create a stroke extension element for membrane keyboards with an improved lever.
  • the invention proposes that the base has a torsion bar integrally formed on it, on which the lever is integrally formed essentially perpendicular to it.
  • a stroke extension element for membrane keyboards designed according to this technical teaching has the advantage that the lever is connected to the base by the torsion bar, the entire structure consisting of the base, the torsion bar and the lever being able to be injection-molded in a single tool.
  • the protruding or cantilevered arrangement of the lever on the torsion bar is such that there is a twisting of the torsion bar when the lever is loaded. If the lever is relieved by the actuator again, it is brought back to its starting position due to the tension in the torsion bar and the contact between the two foils is interrupted again.
  • the torsion bar with its lever gives the stroke extension element a very good release characteristic with high reproducibility.
  • the stroke extension element according to the invention for membrane keyboards combines the advantages of a membrane keyboard with the ergonomics and tactility of a long stroke button in a technically simple and reliable manner.
  • the torsion bar suggests that it is fixed with its two ends to the base.
  • the torsion bar thus forms a kind of connection or bridge between corresponding base elements, the torsion bar being integrally formed with its two ends on the corresponding elements of the base, as has already been described above.
  • This arrangement of the torsion bar gives it great stability and, in particular, reproducibility of the movement of the lever when it is loaded by the button.
  • the lever is connected to the base by the torsion bar or by the two torsion bars, provided that the connections to the base arranged on both sides of the lever are each considered to be a torsion bar.
  • the lever is preferably integrally formed on the torsion bar in the middle thereof. This leads to even tension within the torsion bar.
  • torsion bar suggests that it is arranged in the edge region of the base and that the lever extends into the interior of the base.
  • the torsion bar is thus located in the region of the side wall of the housing-like base, and preferably in parallel to this housing wall.
  • torsion bar has an essentially round cross section.
  • the torsion bar has a non-circular cross-section, for example an oval or a square or rectangular cross-section.
  • the base and the lever are formed by an integral plastic injection molded part.
  • the base and the lever can thus be created in an extremely technically simple manner by means of a single injection process.
  • the lever is essentially rigid and can be pivoted in the molding area on the base.
  • the lever is thus a rigid structure which is only movably arranged in the area where it is formed on the base.
  • the lever (possibly in addition to the pivotability in the molding area on the base) is flexible.
  • lever has at its free end a receiving pin for a helical compression spring, on which in turn the actuator is supported. This represents a simple technical possibility for arranging the compression spring between the actuator and the lever, with a safe guidance being ensured in particular.
  • a further development of the invention proposes that the switch cam is arranged in the area between the molding area of the lever on the base and the engagement area of the actuator on the lever.
  • the area of engagement of the actuator on the lever preferably has one greater distance to the axis of the torsion bar as the fulcrum of the lever than the switch cam.
  • the compression spring is dimensioned such that the films to be switched are short-circuited before the actuator reaches the lower end position. This provides a corresponding wake of the stroke extension element, which improves ergonomics and tactility.
  • a return spring is provided for the lever. This return spring, which is supported between the lever and the base, ensures that the lever returns to its starting position after relieving the actuator and supports the return tendency that is built up by pivoting the lever anyway.
  • the actuator has a receptacle, in particular a cross receptacle for a probe cap.
  • the inclusion has the advantage that different probe caps can be adapted as required.
  • the stroke extension element 1 in the manner of a switch or push button for membrane keyboards, has a housing-like base 2, as is shown alone in FIG. 3.
  • This pedestal 2 has on the underside a pin 3, by means of which it is fastened to a carrier plate 4 by riveting, as can be seen in FIGS. 2 and 4.
  • the base 2 also has a torsion bar 5 with a round cross section in the region of one side.
  • the base 2 has two extensions 6 which are connected to one another by the torsion bar 5.
  • a lever 7 In the middle of the torsion bar 5 there is a lever 7 which projects into the interior of the housing-like base 2. This lever 7 has on the underside approximately in the middle a switching cam 8 and on the top in the area of the free end a receiving pin 9.
  • the described base 2 in particular with the torsion bar 5 and the lever 7, represents a one-piece injection molded plastic part, i.e. the base 2, as shown in Fig. 3, is produced by a single injection molding process.
  • the base 2 is fastened to the carrier plate 4 in the manner described, the two foils 10 made of electrically conductive material resting on this carrier plate 4 with a non-conductive layer interposed therebetween.
  • an actuator 11 This is supported on a helical compression spring 12, which in turn is attached to the mounting pin 9 of the lever 7.
  • the movement of the actuator 11 is limited by a nose 13 of the base 2.
  • a key cap 15 is interchangeably fixed in a receptacle 14 of the actuator 11.
  • the stroke extension element 1 works as follows: The basic position of the stroke extension element 1 is shown in FIG. 2. It can be seen that the actuator 11 with its probe cap 15 is in its upper position due to the action of the compression spring 12. In this, the lever 7 is in a horizontal position in which the two foils 10 are not short-circuited. Fig. 3 shows that the lever 7 is in a bias away from the films 10 bias. If you remove the actuator 11, the lever 7 pivots a little upwards, which is indicated in Fig. 3 by the two dash-dotted lines.
  • the actuator 11 is pressed down over the key cap 15. This situation is shown in Fig. 4.
  • the compression spring 12 is compressed and in doing so transmits the force to the lever 7.
  • the two foils 10 are short-circuited and thus the desired one Contact triggered.
  • the lever 7 is reset by the tension built up in the torsion bar 5 and thus an interruption of the contact in the two foils 10.
  • the actuator 11 is held in the upper end position by the compression spring 12.
  • the lever 7 is held in the installed state in the manner described under a slight pretension.
  • the compression spring 12 is dimensioned such that the foils 10 are short-circuited before the actuator 11 reaches the lower end position.
  • the stroke extension element 1 according to the invention is distinguished by its structural simplicity. Only three parts are necessary, namely the base 2, the actuator 11 and the compression spring 12, the base 2 with its torsion bar 5 and its lever 7 forming an integral molded part. This results in less assembly effort and minimal assembly tolerances. Overall, the advantages of a membrane keyboard are combined with the ergonomics and tactility of a long-stroke button with the stroke extension element 1 according to the invention.

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Abstract

A stroke lengthening element 1 for foil keyboards has a housing-like base 2. A lever 7, which is integrally formed on a torsion rod 5 of the base 2, is arranged in said base 2. Pressing an operating key 11 downwards builds up a force on the lever 7, via a compression spring 12, and pivots said lever 7 in such a manner that the desired contact is produced between the two foils 10. At the same time, the torsion rod 5 is twisted. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Hubverlängerungselement für Folientastaturen mit einem gehäuseartigen Sockel, in dem ein Hebel angeordnet und dabei einstückig am Sockel angeformt ist, wobei der Hebel mittels eines Betätigers vorzugsweise unter Zwischenanordnung einer Druckfeder verschwenkbar ist und dabei mittels eines am Hebel angeordneten Schaltnockens die beiden zu schaltenden Folien kurzschließt.The invention relates to a stroke extension element for membrane keyboards with a housing-like base, in which a lever is arranged and integrally formed on the base, the lever being pivotable by means of an actuator, preferably with the interposition of a compression spring, and by means of a switching cam arranged on the lever, the two to be switched Films short out.

Folientastaturen sind bekannt. Dabei ist zwischen zwei elektrisch leitenden Folien eine elektrisch nichtleitende Schicht angeordnet. Bei einer Druckausübung auf diese Folien im Folienschaltpunkt werden die elektrisch leitenden Folien in Kontakt miteinander gebracht und somit der entsprechende Stromkreis geschlossen. Für die Druckausübung auf die Folien werden spezielle Schalter für den Niederspannungsbereich, d.h. bis 65 V verwendet, mit denen eine Hubverlängerung erzielt wird.Membrane keyboards are known. An electrically non-conductive layer is arranged between two electrically conductive foils. When pressure is exerted on these foils at the foil switching point, the electrically conductive foils are brought into contact with one another and the corresponding circuit is thus closed. To apply pressure to the foils, special switches for the low voltage range, i.e. up to 65 V, with which a stroke extension is achieved.

Aus der DE-OS 34 18 931 ist ein Drucktastenschalter für Folientastaturen der eingangs angegebenen Art bekannt, bei dem in einem Gehäuse ein verschwenkbarer Hebel angeordnet ist, welcher einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Der Schaltnocken des Hebels ist dabei über eine Art Zunge mit dem Gehäuse verbunden. Unter Zwischenanordnung einer Druckfeder kann der Schaltnocken mittels eines etätigungsknopfes nach unten verschwenkt werden, so daß der Schaltnocken die beiden zu schaltenden Folien kursschließt. In herstellungstechnisch günstiger Weise ist zwar der Hebel einstückig am Gehäuse angeformt, doch besitzt er eine schlechte Auslösecharakteristik.From DE-OS 34 18 931 a push button switch for membrane keyboards of the type specified is known, in which a pivotable lever is arranged in a housing, which is integrally formed with the housing. The switch cam of the lever is connected to the housing via a kind of tongue. With the interposition of a compression spring, the switch cam can be pivoted downwards by means of an actuation button, so that the switch cam closes the two films to be switched. In a technically advantageous manner, the lever is integrally formed on the housing, but it has a poor tripping characteristic.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hubverlängerungselement für Folientastaturen mit einem verbesserten Hebel zu schaffen.Based on this, the object of the invention is to create a stroke extension element for membrane keyboards with an improved lever.

Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Sockel einen einstückig angeformten Torsionsstab aufweist, an dem im wesentlichen senkrecht dazu der Hebel einstückig angeformt ist.As a technical solution , the invention proposes that the base has a torsion bar integrally formed on it, on which the lever is integrally formed essentially perpendicular to it.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildetes Hubverlängerungselement für Folientastaturen hat den Vorteil, daß der Hebel durch den Torsionsstab mit dem Sockel verbunden ist, wobei das gesamte Gebilde bestehend aus dem Sockel, dem Torsionsstab sowie dem Hebel in einem einzigen Werkzeug gespritzt werden kann. Die abstehende bzw. auskragende Anordnung des Hebels am Torsionsstab ist dabei derart, daß sich bei einer Belastung des Hebels eine Drillung des Torsionsstabes ergibt. Wird der Hebel von dem Betätiger wieder entlastet, wird er aufgrund der Spannungen im Torsionsstab wieder in seine Ausgangsposition zurückgebracht und dabei der Kontakt zwischen den beiden Folien wieder unterbrochen. Der Torsionsstab mit seinem Hebel verleiht dem Hubverlängerungselement eine sehr gute Auslösecharakteristik mit hoher Reproduzierbarkeit. Insgesamt werden mit dem erfindungsgemäßen Hubverlängerungselement für Folientastaturen auf technisch einfache sowie zuverlässige Weise die Vorteile einer Folientastatur mit der Ergonomie und Taktilität eines Langhubtasters verbunden.A stroke extension element for membrane keyboards designed according to this technical teaching has the advantage that the lever is connected to the base by the torsion bar, the entire structure consisting of the base, the torsion bar and the lever being able to be injection-molded in a single tool. The protruding or cantilevered arrangement of the lever on the torsion bar is such that there is a twisting of the torsion bar when the lever is loaded. If the lever is relieved by the actuator again, it is brought back to its starting position due to the tension in the torsion bar and the contact between the two foils is interrupted again. The torsion bar with its lever gives the stroke extension element a very good release characteristic with high reproducibility. Overall, the stroke extension element according to the invention for membrane keyboards combines the advantages of a membrane keyboard with the ergonomics and tactility of a long stroke button in a technically simple and reliable manner.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Torsionsstabes schlägt vor, daß dieser mit seinen beiden Enden am Sockel festgelegt ist. Der Torsionsstab bildet somit eine Art Verbindung oder Brücke zwischen entsprechenden Sockelelementen, wobei der Torsionsstab mit seinen beiden Enden an den entsprechenden Elementen des Sockels einstückig angeformt ist, wie dies bereits zuvor beschrieben wurde. Diese Anordnung des Torsionsstabes verleiht ihm eine große Stabilität und insbesondere Reproduzierbarkeit der Bewegung des Hebels, wenn dieser mittels des Tasters belastet wird. Der Hebel ist dabei durch den Torsionsstab bzw. durch die beiden Torsionsstäbe, sofern die beidseits am Hebel angeordneten Verbindungen zum Sockel als jeweils ein Torsionsstab angesehen werden, mit dem Sockel verbunden.A preferred development of the torsion bar suggests that it is fixed with its two ends to the base. The torsion bar thus forms a kind of connection or bridge between corresponding base elements, the torsion bar being integrally formed with its two ends on the corresponding elements of the base, as has already been described above. This arrangement of the torsion bar gives it great stability and, in particular, reproducibility of the movement of the lever when it is loaded by the button. The lever is connected to the base by the torsion bar or by the two torsion bars, provided that the connections to the base arranged on both sides of the lever are each considered to be a torsion bar.

Vorzugsweise ist dabei der Hebel im wesentlichen in der Mitte des Torsionsstabes an diesem angeformt. Dies führt zu gleichmäßigen Spannungsverhältnissen innerhalb des Torsionsstabes.The lever is preferably integrally formed on the torsion bar in the middle thereof. This leads to even tension within the torsion bar.

Eine weitere Weiterbildung des Torsionsstabes schlägt vor, daß dieser im Randbereich des Sockels angeordnet ist und daß sich der Hebel ins Innere des Sockels erstreckt. Der Torsionsstab befindet sich somit im Bereich der Seitenwand des gehäuseartigen Sockels, und zwar vorzugsweise parallel zu dieser Gehäusewand.A further development of the torsion bar suggests that it is arranged in the edge region of the base and that the lever extends into the interior of the base. The torsion bar is thus located in the region of the side wall of the housing-like base, and preferably in parallel to this housing wall.

Eine weitere Weiterbildung des Torsionsstabes schlägt schließlich vor, daß dieser einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweist. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, daß der Torsionsstab einen unrunden Querschnitt aufweist, beispielsweise einen ovalen oder einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt.A further development of the torsion bar finally suggests that it has an essentially round cross section. Of course, it is also conceivable that the torsion bar has a non-circular cross-section, for example an oval or a square or rectangular cross-section.

In einer bevorzugten Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Sockel und der Hebel durch ein einstückiges Kunststoffspritzgußteil gebildet sind. Der Sockel und der Hebel lassen sich somit auf überaus technisch einfacher Weise mittels eines einzigen Spritzvorganges schaffen.In a preferred development it is proposed that the base and the lever are formed by an integral plastic injection molded part. The base and the lever can thus be created in an extremely technically simple manner by means of a single injection process.

In einer weiteren Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß der Hebel im wesentlichen starr ausgebildet und im Anformbereich am Sockel verschwenkbar ist. Der Hebel ist somit ein steifes Gebilde, der lediglich in dem Bereich, wo er am Sockel angeformt ist, beweglich angeordnet ist.In a further development it is proposed that the lever is essentially rigid and can be pivoted in the molding area on the base. The lever is thus a rigid structure which is only movably arranged in the area where it is formed on the base.

Stattdessen ist es aber auch alternativ denkbar, daß der Hebel (eventuell zusätzlich zur Verschwenkbarkeit im Anformbereich am Sockel) flexibel ausgebildet ist.Instead, however, it is also alternatively conceivable that the lever (possibly in addition to the pivotability in the molding area on the base) is flexible.

Eine Weiterbildung des Hebels schlägt vor, daß dieser in der Grundstellung des Hubverlängerungselements eine von den Folien weggerichtete Vorspannung aufweist. Dies gewährleistet in der Grundstellung des Hubverlängerungselements eine sichere Unterbrechung der Schaltfolien.A further development of the lever suggests that in the basic position of the stroke extension element it has a pretension directed away from the foils. In the basic position of the stroke extension element, this ensures a safe interruption of the switching foils.

Eine weitere Weiterbildung des Hebels schlägt vor, daß dieser an seinem freien Ende einen Aufnahmezapfen für eine wendelförmige Druckfeder aufweist, auf der wiederum der Betätiger abgestützt ist. Dies stellt eine einfache technische Möglichkeit dar, um die Druckfeder zwischen dem Betätiger und dem Hebel anzuordnen, wobei insbesondere eine sichere Führung gewährleistet ist.A further development of the lever suggests that it has at its free end a receiving pin for a helical compression spring, on which in turn the actuator is supported. This represents a simple technical possibility for arranging the compression spring between the actuator and the lever, with a safe guidance being ensured in particular.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung schlägt vor, daß der Schaltnocken im Bereich zwischen dem Anformbereich des Hebels am Sockel und dem Angriffsbereich des Betätigers am Hebel angeordnet ist. Vorzugsweise hat der Angriffsbereich des Betätigers am Hebel einen größeren Abstand zur Achse des Torsionsstabes als Drehpunkt des Hebels als der Schaltnocken. Entsprechend der Position des Schaltnockens am Hebel ergeben sich ganz bestimmte Hebelverhältnisse und damit eine dem Verhältnis der beiden Hebellängen entsprechende Kraftuntersetzung. Dadurch ist eine Anpassung an bestimmte Anwendungsfälle möglich.A further development of the invention proposes that the switch cam is arranged in the area between the molding area of the lever on the base and the engagement area of the actuator on the lever. The area of engagement of the actuator on the lever preferably has one greater distance to the axis of the torsion bar as the fulcrum of the lever than the switch cam. Depending on the position of the switching cam on the lever, there are very specific lever ratios and thus a force reduction corresponding to the ratio of the two lever lengths. This enables adaptation to specific applications.

Eine weitere Weiterbildung schlägt vor, daß die Druckfeder derart dimensioniert ist, daß die zu schaltenden Folien kurzgeschlossen werden, bevor der Betätiger die untere Endstellung erreicht. Dadurch erhält man einen entsprechenden Nachlauf des Hubverlängerungselements, welcher die Ergonomie und Taktilität verbessert.A further development suggests that the compression spring is dimensioned such that the films to be switched are short-circuited before the actuator reaches the lower end position. This provides a corresponding wake of the stroke extension element, which improves ergonomics and tactility.

Weiterhin wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß eine Rückstellfeder für den Hebel vorgesehen ist. Diese Rückstellfeder, die sich im übrigen zwischen dem Hebel und dem Sockel abstützt, sorgt dafür, daß nach der Entlastung des Betätigers der Hebel wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt und unterstützt dabei die Rückstelltendenz, die durch das Verschwenken des Hebels ohnehin aufgebaut wird.Furthermore, it is proposed in a further development that a return spring is provided for the lever. This return spring, which is supported between the lever and the base, ensures that the lever returns to its starting position after relieving the actuator and supports the return tendency that is built up by pivoting the lever anyway.

Schließlich wird in einer Weiterbildung vorgeschlagen, daß der Betätiger eine Aufnahme, insbesondere Kreuzaufnahme für eine Tastkappe aufweist. Die Aufnahme bietet den Vorteil, daß unterschiedliche Tastkappen je nach Bedarf adaptiert werden können.Finally, it is proposed in a further development that the actuator has a receptacle, in particular a cross receptacle for a probe cap. The inclusion has the advantage that different probe caps can be adapted as required.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hubverlängerungselements für Folientastaturen wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1
eine Draufsicht auf das Hubverlängerungselement;
Fig. 2
einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3
eine Darstellung entsprechend der in Fig. 2, jedoch nur mit dem Sockel mit dem daran am Torsionsstab angeformten Hebel, jedoch ohne den Betätiger sowie ohne Druckfeder;
Fig. 4
das Hubverlängerungselement, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, jedoch in der niedergedrückten Position.
An embodiment of a stroke extension element according to the invention for membrane keyboards is described below with reference to the drawings. In these shows:
Fig. 1
a plan view of the stroke extension element;
Fig. 2
a section along the line II-II in Fig. 1;
Fig. 3
a representation corresponding to that in Figure 2, but only with the base with the lever formed thereon on the torsion bar, but without the actuator and without a compression spring;
Fig. 4
the stroke extension member, as shown in Fig. 2, but in the depressed position.

Das Hubverlängerungselement 1 in der Art eines Schalters oder Tasters für Folientastaturen weist einen gehäuseartigen Sockel 2 auf, wie er alleine in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Sockel 2 besitzt unterseitig einen Zapfen 3, mittels welchem er auf einer Trägerplatte 4 durch Vernieten befestigt ist, wie dies in den Fig. 2 und 4 erkennbar ist.The stroke extension element 1, in the manner of a switch or push button for membrane keyboards, has a housing-like base 2, as is shown alone in FIG. 3. This pedestal 2 has on the underside a pin 3, by means of which it is fastened to a carrier plate 4 by riveting, as can be seen in FIGS. 2 and 4.

Der Sockel 2 weist weiterhin im Bereich der einen Seite einen Torsionsstab 5 mit einem runden Querschnitt auf. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, weist zu diesem Zweck der Sockel 2 zwei Fortsätze 6 auf, die durch den Torsionsstab 5 miteinander verbunden sind. In der Mitte des Torsionsstabes 5 ist ein Hebel 7 angeordnet, welcher ins Innere des gehäuseartigen Sockels 2 ragt. Dieser Hebel 7 weist unterseitig etwa in der Mitte einen Schaltnocken 8 sowie oberseitig im Bereich des freien Endes einen Aufnahmezapfen 9 auf.The base 2 also has a torsion bar 5 with a round cross section in the region of one side. For this purpose, as can be seen in FIG. 1, the base 2 has two extensions 6 which are connected to one another by the torsion bar 5. In the middle of the torsion bar 5 there is a lever 7 which projects into the interior of the housing-like base 2. This lever 7 has on the underside approximately in the middle a switching cam 8 and on the top in the area of the free end a receiving pin 9.

Der beschriebene Sockel 2 insbesondere mit dem Torsionsstab 5 und dem Hebel 7 stellt ein einstückiges Kunststoffspritzteil dar, d.h. der Sockel 2, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, ist durch einen einzigen Spritzvorgang hergestellt.The described base 2, in particular with the torsion bar 5 and the lever 7, represents a one-piece injection molded plastic part, i.e. the base 2, as shown in Fig. 3, is produced by a single injection molding process.

Im montierten Zustand ist der Sockel 2 in der beschriebenen Weise auf der Trägerplatte 4 befestigt, wobei auf dieser Trägerplatte 4 die beiden Folien 10 aus elektrisch leitendem Material unter Zwischenanordnung einer nichtleitenden Schicht aufliegt. Innerhalb des Sockels 2 befindet sich noch ein Betätiger 11. Dieser ist dabei auf einer wendelförmigen Druckfeder 12 abgestützt, die wiederum auf dem Aufnahmezapfen 9 des Hebels 7 aufgesteckt ist. Die Bewegung des Betätigers 11 ist durch eine Nase 13 des Sockels 2 begrenzt. In einer Aufnahme 14 des Betätigers 11 ist eine Tastkappe 15 auswechselbar festgelegt.In the assembled state, the base 2 is fastened to the carrier plate 4 in the manner described, the two foils 10 made of electrically conductive material resting on this carrier plate 4 with a non-conductive layer interposed therebetween. Within the base 2 there is still an actuator 11. This is supported on a helical compression spring 12, which in turn is attached to the mounting pin 9 of the lever 7. The movement of the actuator 11 is limited by a nose 13 of the base 2. A key cap 15 is interchangeably fixed in a receptacle 14 of the actuator 11.

Das Hubverlängerungselement 1 funktioniert wie folgt:
Die Grundstellung des Hubverlängerungselements 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Dabei ist erkennbar, daß sich der Betätiger 11 mit seiner Tastkappe 15 aufgrund der Wirkung der Druckfeder 12 in seiner oberen Position befindet. In dieser befindet sich der Hebel 7 in einer waagerechten Position, in der die beiden Folien 10 nicht kurzgeschlossen sind. Fig. 3 läßt dabei erkennen, daß sich der Hebel 7 in einer von den Folien 10 weggerichteten Vorspannung befindet. Entfernt man nämlich den Betätiger 11, schwenkt der Hebel 7 noch ein Stückchen nach oben, was in Fig. 3 durch die beiden strichpunktierten Linien angedeutet ist.The stroke extension element 1 works as follows:
The basic position of the stroke extension element 1 is shown in FIG. 2. It can be seen that the actuator 11 with its probe cap 15 is in its upper position due to the action of the compression spring 12. In this, the lever 7 is in a horizontal position in which the two foils 10 are not short-circuited. Fig. 3 shows that the lever 7 is in a bias away from the films 10 bias. If you remove the actuator 11, the lever 7 pivots a little upwards, which is indicated in Fig. 3 by the two dash-dotted lines.

Soll ein Kontakt ausgelöst werden, wird der Betätiger 11 über die Tastkappe 15 nach unten gedrückt. Diese Situation ist in Fig. 4 dargestellt. Beim Nachuntendrücken des Betätigers 11 wird die Druckfeder 12 komprimiert und gibt dabei die Kraft auf den Hebel 7 weiter. Dieser dreht sich um die Achse A des Torsionsstabes 5, welcher eine Drillung erfährt, und der Schaltnocken 8 senkt sich. Die beiden Folien 10 werden kurzgeschlossen und somit der gewünschte Kontakt ausgelöst. Beim Loslassen des Betätigers 11 erfolgt eine Rückstellung des Hebels 7 durch die im Torsionsstab 5 aufgebaute Spannung und somit eine Unterbrechung des Kontaktes in den beiden Folien 10. Der Betätiger 11 wird dabei durch die Druckfeder 12 in der oberen Endstellung gehalten. Um in diesem Zustand eine sichere Unterbrechung der Folien 10 zu gewährleisten, wird der Hebel 7 im eingebauten Zustand in der beschriebenen Weise unter einer geringen Vorspannung gehalten. Um einen genügend großen Nachlauf zu erhalten, ist die Druckfeder 12 so dimensioniert, daß die Folien 10 kurzgeschlossen werden, bevor der Betätiger 11 die untere Endstellung erreicht.If a contact is to be triggered, the actuator 11 is pressed down over the key cap 15. This situation is shown in Fig. 4. When the actuator 11 is pressed down, the compression spring 12 is compressed and in doing so transmits the force to the lever 7. This rotates about the axis A of the torsion bar 5, which is twisted, and the switching cam 8 lowers. The two foils 10 are short-circuited and thus the desired one Contact triggered. When the actuator 11 is released, the lever 7 is reset by the tension built up in the torsion bar 5 and thus an interruption of the contact in the two foils 10. The actuator 11 is held in the upper end position by the compression spring 12. In order to ensure a safe interruption of the foils 10 in this state, the lever 7 is held in the installed state in the manner described under a slight pretension. In order to obtain a sufficiently large wake, the compression spring 12 is dimensioned such that the foils 10 are short-circuited before the actuator 11 reaches the lower end position.

Das erfindungsgemäße Hubverlängerungselement 1 zeichnet sich durch seine konstruktive Einfachheit aus. Es sind nur drei Teile notwendig, nämlich der Sockel 2, der Betätiger 11 sowie die Druckfeder 12, wobei der Sockel 2 mit seinem Torsionsstab 5 und seinem Hebel 7 ein einstückiges Spritzteil bildet. Daraus resultiert ein geringer Montageaufwand sowie minimale Montagetoleranzen. Insgesamt werden mit dem erfindungsgemäßen Hubverlängerungselement 1 die Vorteile einer Folientastatur mit der Ergonomie und Taktilität eines Langhubtasters verbunden.The stroke extension element 1 according to the invention is distinguished by its structural simplicity. Only three parts are necessary, namely the base 2, the actuator 11 and the compression spring 12, the base 2 with its torsion bar 5 and its lever 7 forming an integral molded part. This results in less assembly effort and minimal assembly tolerances. Overall, the advantages of a membrane keyboard are combined with the ergonomics and tactility of a long-stroke button with the stroke extension element 1 according to the invention.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
HubverlängerungselementStroke extension element
22nd
Sockelbase
33rd
ZapfenCones
44th
TrägerplatteCarrier plate
55
TorsionsstabTorsion bar
66
FortsatzContinuation
77
Hebellever
88th
SchaltnockenSwitch cams
99
AufnahmezapfenLocating pin
1010th
Foliefoil
1111
BetätigerActuator
1212
DruckfederCompression spring
1313
Nasenose
1414
Aufnahmeadmission
1515
TastkappeKey cap
AA
Achseaxis

Claims (15)

Hubverlängerungselement (1) für Folientastaturen
mit einem gehäuseartigen Sockel (2), in dem ein Hebel (7) angeordnet und dabei einstückig am Sockel (2) angeformt ist, wobei der Hebel (7) mittels eines Betätigers (11) vorzugsweise unter Zwischenanordnung einer Druckfeder (12) verschwenkbar ist und dabei mittels eines am Hebel (7) angeordneten Schaltnockens (8) die beiden zu schaltenden Folien (10) kurzschließt,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sockel (2) einen einstückig angeformten Torsionsstab (5) aufweist, an dem im wesentlichen senkrecht dazu der Hebel (7) einstückig angeformt ist.Stroke extension element (1) for membrane keyboards
with a housing-like base (2), in which a lever (7) is arranged and integrally formed on the base (2), the lever (7) being pivotable by means of an actuator (11), preferably with the interposition of a compression spring (12), and thereby short-circuits the two foils (10) to be switched by means of a switching cam (8) arranged on the lever (7),
characterized,
that the base (2) has an integrally molded torsion bar (5) on which the lever (7) is integrally molded substantially perpendicular to it. Hubverlängerungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (5) mit seinen beiden Enden am Sockel (2) festgelegt ist.Stroke extension element according to claim 1, characterized in that the torsion bar (5) is fixed with its two ends to the base (2). Hubverlängerungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) im wesentlichen in der Mitte des Torsionsstabes (5) an diesem angeformt ist.Stroke extension element according to claim 2, characterized in that the lever (7) is integrally formed on the torsion bar (5) substantially in the middle thereof. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (5) im Randbereich des Sockels (2) angeordnet ist und sich der Hebel (7) ins Innere des Sockels (2) erstreckt.Stroke extension element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the torsion bar (5) is arranged in the edge region of the base (2) and the lever (7) extends into the interior of the base (2). Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (5) einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the torsion bar (5) has an essentially round cross section. Hubverlängerungselemen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (2) und der Hebel (7) durch ein einstückiges Kunststoffspritzgußteil gebildet sind.Stroke extension element according to one of claims 1 to 5, characterized in that the base (2) and the lever (7) are formed by a one-piece plastic injection molded part. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) im wesentlichen starr ausgebildet und im Anformbereich am Sockel (2) verschwenkbar ist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lever (7) is essentially rigid and can be pivoted in the molding area on the base (2). Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) flexibel ausgebildet ist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the lever (7) is flexible. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) in der Grundstellung des Hubverlängerungselements (1) eine von den Folien (10) weggerichtete Vorspannung aufweist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 8, characterized in that the lever (7) in the basic position of the stroke extension element (1) has a pretension directed away from the foils (10). Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) an seinem freien Ende einen Aufnahmezapfen (9) für eine wendelförmige Druckfeder (12) aufweist, auf der wiederum der Betätiger (11) abgestützt ist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lever (7) has at its free end a receiving pin (9) for a helical compression spring (12), on which in turn the actuator (11) is supported. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltnocken (8) im Bereich zwischen dem Anformbereich des Hebels (7) am Sockel (2) und dem Angriffsbereich des Betätigers (11) am Hebel (7) angeordnet ist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the switching cam (8) is arranged in the region between the shaping region of the lever (7) on the base (2) and the engagement region of the actuator (11) on the lever (7). Hubverlängerungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffsbereich des Betätigers (11) am Hebel (7) einen größeren Abstand zur Achse des Torsionsstabes (5) als Drehpunkt des Hebels (7) hat als der Schaltnocken (8).Stroke extension element according to claim 11, characterized in that the area of engagement of the actuator (11) on the lever (7) is at a greater distance from the axis of the torsion bar (5) as the fulcrum of the lever (7) than the switch cam (8). Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (12) derart dimensioniert ist, daß die zu schaltenden Folien (10) kurzgeschlossen werden, bevor der Betätiger (11) die untere Endstellung erreicht.Stroke extension element according to one of claims 1 to 12, characterized in that the compression spring (12) is dimensioned such that the foils (10) to be switched are short-circuited before the actuator (11) reaches the lower end position. Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfeder für den Hebel (7) vorgesehen ist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 13, characterized in that a return spring is provided for the lever (7). Hubverlängerungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätiger (11) eine Aufnahme (14), insbesondere Kreuzaufnahme für eine Tastkappe (15) aufweist.Stroke extension element according to one of claims 1 to 14, characterized in that the actuator (11) has a receptacle (14), in particular a cross receptacle for a probe cap (15).
EP93104023A 1992-03-24 1993-03-12 Stroke lengthening element for foil keyboards Ceased EP0562389A1 (en)

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