FI72407B - Tangentkopplingskonstruktion - Google Patents

Description

1 72407 Näppäinkytkimen rakenne. - Tangentkopplingskonstruktion.

Keksinnön kohteena on näppäinkytkimen rakenne, johon kuuluu näppäinhattu ja niiden välillä muodoltaan katkaistua kartiota muistuttava nurjahdusjousi, joka on valmistettu silikonikumista tai muusta joustavasta materiaalista.

Keksintö tekee mahdolliseksi saada samaan kytkinrakenteeseen yhdistettyä luotettavaksi tunnettu kapasitiivinen kytkentäperi-aate, nurjahdusjouselle tyypillinen liike-voimakäyrä (tactile feedback = "naksutuntuma") ja riittävä tiivistys roiskeita ja roskia vastaan.

Ennestään on tunnettu rakenne, missä sanottuun paikkaan on sijoitettu metallinen kierrejousi (esim. DE-3007239, US-3797630 Zilkha ja US-4277780 Sonderman). Tämän muuten pitkäikäisen ja luotettavan rakenteen puutteena on huonon tiivistyksen lisäksi kuvassa 2 esitetty epätarkoituksenmukainen liike-voimakäyrä, : jossa liike pyrkii pysähtymään kytkentäpisteessä olevaan epä jatkuvuuskohtaan. Tämä aiheuttaa helposti värähtelyä kytkentä-kohdan molemmin puolin ja tuloksena on kaksi tunnistettavaa kytkentää tai jopa useampia.

Toisessa ennestään tunnetussa rakenteessa (DE-3007239) on katkaistun kartion muotoinen silikonikumijousi sijoitettu kytkimen kaikkien liikkuvien osien alle ja sen suljetussa yläpäässä on johtavasta kumista valmistettu täplä, joka suorittaa kytkennän yhdistämällä galvaanisesti sen alapuolella olevalla levyllä olevat kaksi johdinta. Tässä rakenteessa ei ole mahdollista käyttää kapasitiivista kytkentäperiaatetta, sillä johtavaa aluetta ei voi tehdä pinta-alaltaan riittävän suureksi luotettavan toiminnan aikaansaamiseski, koska kartiojousi tarvitsee tilaa samalta alueelta. Mainittu galvaaniseen kosketukseen perustuva kytkin taas ei ole riittävän pitkäikäinen vaativimpiin sovellutuksiin, koska sen kestoiäksi katsotaan tyypillisesti joitakin miljoonia toimintoja, enimmillään ehkä kymmeneen miljoonaan saakka kun taas kapasitiivisella periaatteella päästään koske- 2 72407 tuskohdan puolesta ainakin sataan miljoonaan toimintaan.

Eräässä ennestääntunnetussa rakenteessa (EURO-0064240) on käytetty yllä kuvattua kumijousta ilman johtavaa osaa ja rakennettu kapasitiivista kytkin sen alle useasta painetusta tai reijitetystä muovikalvosta. Näin rakenteesta tulee monimutkainen ja koska koskettavat osat ovat kauimmillaan vain yhden rei-jitetyn muovikalvon paksuuden päässä (n. 0/1 mm) toisistaan aiheutuu lämpö-, kosteus- ja mekaanisista rasituksista helposti tahattomia kytkentöjä. Koska päällimmäistä kalvoa joudutaan taivuttamaan jopa kytkennän yhteydessä, on kytkimen elinikä rajoitettu, valmistajan oman ilmoituksen mukaan 30 miljoonaa kytkentää.

Edellä esitettyjen epäkohtien poistamiseksi on keksinnön mukaiselle näppäinkytkimelle tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat.

Seuraavassa keksintö esitetään oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen näppäinkytkimen rakenteen halkileikkauksena

Kuvio 2 esittää kierrejousella varustetun sinänsä tunnetun näppäinkytkimen liike-voimakäyrän

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen näppäinkytkimen liikevoima käyrän.

Kuvion 1 mukaisesti keksinnön mukaiseen näppäinkytkimeen kuuluu: näppäinhattu 1, kuppimainen runko 4 ja niiden väliin sijoitettu nurjahdusjousi 2; luisti 3, joka kulkee rungon 4 yläpinnassa olevan aukon läpi, ja siihen liitetty jälkiliitejousi 5 varustettuna kapasitiivisella kytkinosalla 7; kytkinmatriisi 8 poh-jalevyn 9 päällä sekä tukilevy 6.

Nurjahdusjousi 2, edullisesti silikonikumista, on muotoiltu 3 72407 keskikohdaltaan lähes katkaistun kartion muotoiseksi haluttujen jousiominaisuuksien saavuttamiseksi ja molemmista päistään lähes lieriön muotoiseksi riittävän kiinnityksen, tuennan ja tiivistyksen aikaansaamiseksi. Jousi 2 asennetaan leveämpi pää ylöspäin, jotta se mahtuisi paikoilleen ja aikaansaisi riittävän tuennan ja tiivistyksen sekä estäisi sivulle näkymisen. Täten kytkimen alapään rakenne jää täysin vapaasti valittavaksi, joten sinne saadaan sijoitettua myös perinteinen kapa-sitiivinen kytkinrakenne jälkijousineen 5 ja suuripinta-alaisi-ne kapasitanssikalvoineen 7 mitkä liittyvät näppäinhattuun 1 tappimaisella luistiosalla 3, joka kulkee rungon 4 yläpinnassa olevan aukon läpi. Kapasitanssikalvon 7 halkaisijan tulee luotettavan toiminnan aikaansaamiseksi olla mieluummin yli 10 mm. Nurjahdusjousi 2 muodostaa myös näppäinhattuun 1 ja rungon 4 välisen tiivisteen mainitun aukon ympärille. Kuppimaisen rungon 4 alareuna, joka ympäröi alaspäin avautuvaa kytkentäaukkoa, on tiivistetty kytkinmatriisia 8 kannattavaa pohjalevyä 9 vasten puristamalla. Tämä tiivistys voidaan tehdä myös esim. liimaamalla tai valmistamalla runko 4 tukilevyyn kiinteästi.

Keksinnön mukaista jousirakennetta käyttäen voidaan aikaansaada myös erittäin matala rakenne, koska olennaiset rakenneosat, kuten jousi, sijaitsevat hatun alla muutoin tyhjäksi jäävässä tilassa.

Kuvassa 3 on esitetty keksinnön mukaisen rakenteen jousivoi-makäyrät. Keksinnössä esitetty nurjahdusjousen 2 sijoitustapa tekee mahdolliseksi sekä sen muotoilun joustavalta osaltaan lähes katkaistun kartion muotoiseksi ja siten jousiomi-naisuuksiltaan kuvassa 3 esitetyn mukaisesti että esim. vaahdotetusta polyesteristä valmistetun jälkiliikejousen 5 sijoittamisen kytkimen alaosaan, siten, että näiden yhdistetty jousivaikutus on kolmannen käyrän mukainen. Kun kytkentäkohta voidaan näin sijoittaa halutulle kohdalle jousikäyrän laskevalle osalle, jossa kytkintä ei helposti pysty pitämään, voidaan vahingossa tapahtuvat kytkennät estää ja saada kytkimeltä selvä kiinni tai auki signaali.

Claims (4)

72407

1. Nappainkytkimen rakenne, johon kuuluu näppäinhattu (1), runko (4) ja niiden välillä muodoltaan katkaistua kartiota muistuttava nurjahdusjousi (2), joka on valmistettu silikoni-kumista tai muusta joustavasta materiaalista, tunnettu siitä, että nurjahdusjousi (2) on sijoitettu leveämpi pää ylöspäin pääosin näppäinhatun (1) sisään, kapeamman alapään vastatessa muodoltaan kuppimaisen ja kytkentäaukollaan alaspäin avautuvan rungon (4) yläosaan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen näppäinkytkimen rakenne, johon kuuluu joustavasta aineesta kuten vaahtomuovista valmistettu jälkiliikejousi (5), johon liittyy kapasitiivinen kytki-nosa (7), tunnettu siitä, että kuppimaisen rungon (4) sisään sijoitetun jälkiliikejousen (5) ja maintun nurjahdus-jousen (2) yhteisvaikutukseen perustuva jousivoimakäyrä on kytkentäkohdassa laskeva (kuva 3).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen näppäinkytkimen rakenne, jossa näppäinhattu liittyy rungon (4) sisällä olevaan kyt-kinosaan (7) tappimaisella luistiosalla (3), joka kulkee rungon (4) yläpinnassa olevan aukon läpi, tunnettu siitä, että nurjahdusjousi (2) muodostaa näppäinhatun (1) ja rungon (4) välisen tiivisteen mainitun aukon ympärille.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen näppäinkytkimen rakenne, tunnettu siitä, että kuppimaisen rungon (4) alareuna, joka ympäröi alaspäin avautuvaa kytkentäaukkoa, on tiivistetty vasten pohjalevyä (9), joka kannattaa kytkinmatriisia (8), liimaamalla, tukilevyllä (6) puristamalla tai tukilevyn (6) kiinteänä osana.