NO153197B - Trykk-knappbryterenhet for telekommunikasjonsapparat o.l - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en trykk-knappbryter av den type som innbefatter en trykk-knappenhet med flere trykk-knapper anordnet for å påvirke fjærkontaktorgan understøttet av en støttedel, idet fjærkontaktorganene samvirker med kontaktkretser på en inntil delen anbrakt skive.

En vanlig trykk-knappbryter er vanligvis oppbygd i flere sjikt, som i tur og orden består av flere trykk-knapper, et av dem påvirket kontaktorgan, et første kretskort, som på

sin overside har en kontaktkrets med kontaktstilling, som samvirker med kontaktorganet, et andre kretskort i avstand fra førstnevnte og på baksiden forsynt med en trykk-krets samt med nødvendige elektriske komponenter, samt en metallisk støtteplate for anordningen.

Trykk-knappbryterenheter av den art som angitt i innledningen er kjent fra GB-PS 1.337.083 og videre er kjent forskjellige trykk-knappbryterenheter fra US-patentene nr. 3.290.439, 3.641.254, 4.670.409 og 4.033.030.

Kretskort er dyre, men anvendes på tross av dette i høy grad for montering av elektriske komponenter og andre anordninger. Et kretskort består vanligvis av glassfiberarmert plast med et koppersjikt, i hvilket gjennom fotolitografisk etsing er fremstilt det ønskede kretsmønsteret.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å forenkle bryter-enhetens konstruksjon og fremstilling, samt gjøre den billigere. Dette er ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebrakt ved en enhet av den innledningsvis nevnte art, som er kjenne-tegnet ved at skiven består av stål og har på i det minste sin ene side et belegg av porselenssjikt med deri anordnede kontaktkretser slik at skiven utgjør både en mekanisk støtte og kretskort. På denne måten oppnåes at skiven kan utøve to funksjoner, nemlig både være en mekanisk støtte og tjene som kretskort.

Et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er at bryteren er

utført ser;! en knappesats på et telefonapparat.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av eksempler og med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et utbrettet perspektivriss av en trykk-knappsats for telefonapparater, der det ene kretskortet har blitt erstattet. Fig. 2 viser baksiden av det gjenblivende kretskortet med

de der anbrakte elektriske komponentene.

Fig. 3 viser et utbrettet perspektivriss, som tilsvarer fig. 1, men skiller seg fra dette ved at begge kretskortene er erstattet. Fig. 4 tilsvarer fig. 2, men angår utførelsesformen på

fig. 3.

Fig. 5 viser et utbrettet perspektivriss av den porselensbelagte stålskivens bakside ifølge en alternativ utførelsesform. Fig. 6 viser et utbrettet perspektivriss av en enradet

knappesats for eksempelvis et telefonapparat.

Fig. 7 viser et lengdesnitt gjennom ytterligere en knappesats . Fig. 8 viser et planriss av et kontaktorgan som inngår i

knappesatsen ifølge fig. 7.

Fig. 9 viser et planriss av en porselensbelagt stålskive som har kretser tiltenkt til å samvirke med kontaktorganet på fig. 8.

Den på fig. 1 viste knappesats innbefatter en plastramme 10 med flere rekkevis anordnede åpninger 11. Ved to til hverandre motliggende sidekanter av rammen 10 finnes en flens 12 som i dette tilfellet er støpt i ett stykke med rammen, men også kan utgjøres av en adskilt del. Flensen 12 er feste- eller monteringsorgan for knappesatsen.

Nærmest under rammen og i direkte anlegg med dennes underside befinner seg en støpt trykk-knappenhet 13. Denne består av en plan skive 14 med flere trykk-knapper eller tangenter 15. Disse er firkantede og er ved tre av sidene 16 frittlig-gende fra skiven mens den fjerde siden 17 er leddbart forbundet med denne. Trykk-knappene 15 strekker seg opp igjennom rammen 10 med en trykk-knapp gjennom hver og en av disse hull 11.

Under trykk-knappenheten 13 befinner seg et tynt bøyelig element 18, og under dette en fjærkontaktenhet 19. Denne består ifølge fig. 1 av en støttedel 20 med flere åpninger 21, som er anordnet rekkevis tilsvarende åpningene 11 i rammen 10. Delen 20 har flere fjærkontaktorgan 22 som ifølge det viste utførelseseksemplet utgjøres av tre kontaktfjærremser 23

som tilsvarer knappesatsenes tre rekker av knapper 15. En fjærkontakt 22 befinner seg ovenfor hver åpning 21 og under hver trykk-knapp 15. Remsene holdes tilbake ved at de hviler i grunne fordypninger 24 og ved at deres ender er innført i slisser i platen 25.

Fjærkontaktene kan være av den typen som er beskrevet i US-patent nr. 4.029.916, dvs. de arbeider med sneppertvirkning ved nedtrykning av deres sentrale deler ved hjelp av en trykk-knapp 15. Herved kommer kontaktdelene 27 i direkte berøring med et kontaktområde hos den underliggende kretsen.

Under del 19 befinner seg en stålskive 30, som i det minste på sin overside er belagt med porselen. Kontaktkretsen 31

er anordnet på porselensoverflaten, f.eks. ved hjelp av tykkfilmsteknikk, slik at overflaten gjør tjeneste som et kretskort med flere ulike kontaktposisjoner, hver og en med

flere kontaktområder. Ved en slik teknikk anbringes en sølv-holdig fritte på porselensoverfiaten, hvilket kan gjøres ved hjelp av en tykkfiImsfremgangsmåte eller ved fordampning. Heretter utføres oppvarmingen for dannelse av kretsmønsteret. Man kan også ved hjelp av elektrisk fordampning avsette en fritte på stålskiven og deretter oppvarme den. Siden utformes kretsmønsteret hvorved en ny oppvarming finner sted.

Før kretsmønsteret utformes ifølge ovenfornevnte, har stålskiven blitt forsynt med nødvendige hull 32. Disse kan ha til hensikt å holde knappesatsens ulike deler i riktig relativ stilling, samt har til hensikt å tjenestegjøre som passasje for tapper, skruer, nagler eller lignende feste-organer. For å forhindre oppbygning av kanter rundt åpningene ved porselensbeleggingen er disse munningskantene forsenket.

Under skiven 30 befinner seg et vanlig kretskort 35. Dette består av glassfiberarmert plast med et kretsmønster 36 på oversiden. For å få en større oversikt har man på tegningen kun tatt med en del av kretsmønsteret. På kretsen inngår spesielt loddesone 37, ved hvilke tilslutningstrådene til komponentene fastloddes, som monteres på kortets underside. Denne er vist på fig. 2 med noen slike komponenter 38 inn-tegnet .

Rammen 10 forsynes på egnet måte på sin underside med små sylindriske tapper, hvilke går gjennom hull 40 i knappeenheten 13, membranet 18 og kontaktenheten 20 samt hullet 32 i skiven 30 og hullet 40 i kretskortet 35. På skivens 30 underside finnes et isolerende sjikt, som vanligvis består av porselen slik som sjiktet på oversiden, men dette kan også være av annet materiale. Alternativt kan mot undersiden anbringes et separat organ, f.eks. av samme type som membranet 18.

Her igjennom forhindres galvanisk kontakt mellom kretskortet 35 og skivens 30 underside.

Etter monteringen kan tappene bringes til å smeltes ved sine frie ender, slik at de slik som nagler holder knappesatsens ulike deler sammen. Monteringen av denne i en telefon eller i et annet apparat skjer vanligvis ved hjelp av festeflensene 12.

Figurene 1 og 2 viser hva som kan oppfattes som et første trinn i utnyttelsen av oppfinnelsessiden, nemlig å erstatte den ellers anvendte metalliske støtteskiven med den porselensbelagte stålskiven 30, hvilke både tjenestegjør som kretskort og gir den nødvendige mekaniske stabiliteten. Denne erstatter således både en separat støtteplate av metall og et særskilt kretskort. Dette gir en dobbel kostnadssenkning,

•dels elemineres behovet av metallstøtteplaten, dels blir kretskortet billigere. Figurene 3 og 4 viser neste trinn ved utførelsen av oppfinnelsen, nemlig at man også erstatter det andre kretskortet på figur 1 og 2, betegnet med 35. Anordningen på fig. 3 stemmer overens med den på fig. 1 viste med hensyn til rammen 10, trykk-knappenheten 13, membranet 18 og fjærkontaktenheten 19. Anordningen ifølge fig. 2 har også en ramme 10 med åpninger 11 og festeflenser 12. Under rammen befinner seg en knappeenhet 13, som består av en planskive 14 med trykk-knapper 15. Deretter følger membranet 18 og siden fjærkontaktenheten 19 med en støttedel 20 og fjærkontaktorganet 22. Til slutt kommer den porselensbelagte stålskiven 30.

Slik som det fremgår av fig. 4 har ifølge denne utførelses-formen den porselensbelagte stålskiven 30 en trykk-krets også på sin underside. Porselenssjiktet dekker altså her stålskivens begge sider. Kretsen på undersiden kan tilveiebringes på samme måte som ovenfor beskrevet. Betegningen 51 viser tilkoplede komponenter.

Fig. 5 viser en modifikasjon av utførelsesformen ifølge fig. 3 og 4, hos hvilke konvensjonelle elektriske og elektroniske komponenter erstattes av hybridkretsene 55 og 5^.

Herved blir hele anordningen ennå mer kompakt. Kretsene 50 kan tilveiebringes på samme måte som ovenfor beskrevet eller også f.eks. ved hjelp av fotolitografisk etsing.

De to kretskortene 30 og 35 ifølge fig. 1 og 2, samt de to sidene av kretskortet 30 ifølge fig. 3, 4 og 5 må naturligvis forbindes med hverandre.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 1 og 2 kan en slik forbindelse med kretskortene 30 og 35 tilveiebringes eksempelvis ved hjelp av et bånd eller en remse, hvis ene ende tilsluttes til kontaktområdet 60 på kortet 30, rnens den andre enden tilsluttes kontaktområdet 61 på kortet 35.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 3, 4 og 5 kan krysskoplingen eller mellomkoplingen tilveiebringes ved hjelp av kontakt-baner gjennom den porselensbelagte stålskiven, som derfor er forsynt med hull før porselenssjiktet påbringes. Porselenet kommer da også til å dekke hullenes indre vegger og en krets-del av oppvarmet metall kan bringes til å passere gjennom et slikt hull ved at en sugevirkning utøves på skivens motsatte side. For å sikre gode slike forbindelser kan prosedyren gjen-taes også på skivens motsatte side.

Kretskortet 30 kan ifølge samtlige utførelsesformer tilsluttes andre komponenter i apparatet ved hjelp av en bøyelig ledning, f.eks. med ledningen 62 på fig. 5.

Oppfinnelsen kan dessuten med vanlige knappebrytere ifølge fig. 1-5 også anvendes på knappesatser av en annen type.

En slik alternativ anvendelse er vist på fig. 6.

Den viktigste forskjellen mellom knappesatsen på fig. 6 og den på fig. 1-5 viste er formen. På fig. 6 er rammen 10 langstrakt og med en rad åpninger 11. Under denne rammen befinner seg en knappeenhet 13 med knapper 15. Siden følger et tynt, bøyelig membran 18, deretter fjærkontaktenheten 19, som innbefatter en remse med kontaktorgan 22, og en støtremse

20. Under befinner seg et langstrakt kretskort 30.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 6, kan kretskortet 30 være utført på samme måte som ifølge fig. 3 og 5, dvs. ha trykte kretser på sine begge sider. Videre kan hybridkomponenter inngå slik som på fig. 5. Alternativt kan anordningen på fig. 6 utføres ifølge fig. 1 og 2, dvs. den porselensbelagte stålskiven 30 har kun kretsen 31 på sin ene side, hvorved de øvrige kretsene samt tilhørende elektriske komponenter befinner seg på et separat andre kretskort.

Også ifølge fig. 6 kan knappesatsen på ovenfor beskrevne måte ansees å bestå av ulike etasjer eller sjikt, som holdes sammen av skruer, som går gjennom hull 65. Disse skruene kan gjøre tjeneste som festeskruer for hele anordningen. Alternativt kan andre monteringsorgan anordnes eller de ulike sjiktene sammenholdes av tapper, som rager ut fra rammens 10 underside ifølge fig. 1, 2, 3 og 4.

Ved den på fig. 7, 8 og 9 viste knappesats har fjærkontaktenheten 19 ifølge fig. 1-6 blitt erstattet av et bøyeligt, elektrisk isolerende kontaktorgan med flere forhøyninger. Med 70 betegnes en porselensbelagt stålskive tilsvarende

den ovenfornevnte skiven 30. Videre finnes et elektrisk isolerende sjikt 71, det bøyelige kontaktorganet 72 samt en ved hjelp av støping fremstilt knappeenhet 73. Det tøye-lige kontaktorganet har forhøyninger 74, anordnet i rekker. Forhøyningenes konkave overflate er metallbelagt, slik som vist med 75, og er tilsluttet kretsdeler 76.

Forhøyningenes konkave overflate er vendt mot kretsdelen, som har kretsmønster 77. Dette danner et flertall kontakt-flater 78, en for hver forhøyning 74. Kontaktflatene er forbundet med hverandre via ledere 79, som ved 80 strekker seg til kretskortenes ene kant i og før tilslutningen til andre elektriske og elektroniske komponenter. Videre finnes ledere 81 for tilslutning til lederne 76 på kretskortet. Elektrisk forbindelse mellom lederne 76 og 81 kan tilveiebringes ved at anordningen fastholdes av metailstift, som da går gjennom lederen 76 og 81. Den sistnevnte kan også

være tilsluttet til ytre komponenter, f.eks. montert på delens 72 bakside.

Trykk-knappenheten 73 innbefatter flere rekkevis anordnet oppoverrettede trykk-knapper 85. De er støpt i ett stykke med delen 73, men er frie fra denne ved tre sidekanter,

mens de ved den fjerde er tilsluttet til den nevnte del via en tynn materialbro 86, som gjør tjeneste som et gangjern. Under hver trykk-knapp 85 befinner seg et utspring 87 som ligger an mot en av forhøyningene 74. Når en knapp 85 trykkes ned deformeres tilhørende forhøyning slik at denne med sneppertvirkning kommer i berøring med en kontaktflate på kretskortet. Tapper 88 strekker seg fra del 73 ned gjennom hull 89 i kretskortet.

En ifølge oppfinnelsen utført knappesats behøver ikke ha den utformingen som er vist på tegningen uten at den også kan være mye større, hvorved trykk-knappene kan være anordnet i et stort antall rekker eller på annen måte. Spesielt på knappesatsen er at den har en lav fremstillingskostnad, samt at den er mekanisk stabil og solid. Knappesatser utført ifølge oppfinnelsen kan benyttes i telefonapparater og annet telekommunikasjonsutstyr, i dataterminaler, i elektroniske regneapparater o.l.

Claims (2)

1. Trykk-knappbryter innbefattende en trykk-knappenhet (13;

73) med flere trykk-knapper (15; 85) anordnet for å påvirke fjærkontaktorgan (22) understøttet av en støttedel (20), idet fjærkontaktorganene (22) samvirker med kontaktkretser (31) på en inntil delen anbrakt skive (30), karakterisert ved at skiven (30) består av stål og har på i det minste sin ene side et belegg av porselenssjikt med deri anordnede kontaktkretser (31; 77) slik at skiven utgjør både en mekanisk støtte og kretskort.

2. Bryter ifølge krav 1,karakterisert ved at bryteren er utført som en knappesats på et telefonapparat.