SE440567B - Tryckknappsstromstellare - Google Patents

Description

8000792-5 Fig. 1 är en sprängd perspektivvy, som visar en tryckknappssats för telefonapparater. Det ena kretskortet har ersatts.

Fig. 2 visar baksidan av det kvarvarande kretskortet med där anbragta elektriska komponenter.

Fig. 3 är en sprängd perspektivvy, som motsvarar fig. 1 men skiljer sig från denna genom att båda kretskorten er- satts. ' Fig. 4 motsvarar fig. 2 men hänför sig till utförings- formen enligt fig. 3.

Fig. 5 är en sprängd perspektivvy, som visar den porslinsöverdragna stâlskivans baksida enligt en alternativ utföringsform.

Fig. 6 är en sprängd perspektivvy, som visar en en- radig knappsats för exempelvis en telefonapparat.

Fig. 7 visar en längdsektion genom ytterligare en knappsats.

Fig. 8 visar i planvy ett kontaktorgan, som ingår i knappsatsen enligt fig. 7.

Fig. 9 visar i planvy en porslinšöverdragen stålskiva, som har kretsar, avsedda att samverka med kontaktorganet i fig. 8.

' Den i fig. 1 illustrerade knappsatsen innefattar en plastram 10 med ett flertal radvis ordnade öppningar 11.

Vid tvâ varandra motbelägna sidokanter av ramen 10 finns en fläns 12, som i detta fall är gjuten i ett stycke med ramen men också kan utgöras av en separat detalj. Flänsarna 12 utgör fäst- eller monteringsorgan för knappsatsen.

Närmast under ramen och i direkt anliggning med dennas undersida befinner sig en gjuten tryckknappsenhet 13. Denna 8000792-5 3 består av en plan skiva 14 med ett flertal tryckknappar eller tangenter l5. Dessa är fyrkantiga och vid tre sidor 16 fria från skivan, medan de vid den fjärde sidan 17 är ledbart för- bundna med denna. Tryckknapparna 15 sträcker sig upp genom ramen l0 med en tryckknapp genom vart och ett av dennas hål ll.

Under tryckknappsenheten 13 befinner sig ett tunt, böjligt membran 18 och under detta en fjäderkontaktenhet 19.

Denna består enligt fig. l av en stöddel 20 med ett flertal öppningar 2l, anordnade radvis i motsvarighet till öppningarna ll i ramen 10. Delen 20 uppbär ett antal fjäderkontaktorgan 22, vilka enligt det illustrerade utföringsexemplet utgörs av tre kontaktfjäderremsor 23, motsvarande knappsatsens 3 rader av knappar l5. En fjäderkontakt 22 befinner sig ovanför varje öppning 21 och under varje tryckknapp 15. Remsorna kvarhålls genom att de vilar i grunda fördjupningar 24 och genom att deras ändar är införda i slitsar i plattan 25.

Fjäderkontakterna kan vara av den typ som finns be- skriven i US 4 029 916, dvs. de arbetar med snäppverkan vid nedtryckning av deras centrala delar med hjälp av en tryck- knapp l5. Härvid kommer kontaktdelarna 27 i direkt beröring med ett kontaktområde hosdenunderliggande kretsen.

Under delen 19 befinner sig en stålskiva 30, vilken åtminstone på sin ovansida är överdragen med porslin. Kontakt- kretsar 31 har anordnats på porslinsytan, exempelvis genom tjockfilmsteknik, så att ytan tjänstgör såsom ett kretskort med ett flertal olika kontaktpositioner, var och en med flera kontaktomrâden. Enligt ett sådant appliceringsför- farande anbringas en silverhaltig fritta på porslinsytan, vilket kan ske enligt tjockfilmsmetoden eller genom för- ångning. Härefter sker upphettning för bildning av krets- mönstret. Man kan också genom elektrisk förångning avsätta en fritta på stålskivan och därefter upphetta. Sedan utbildas kretsmönstret, varefter förnyad upphettning äger rum.

Innan kretsmönstret utbildas enligt ovan, har stål- skivan försetts med erforderliga hål 32. Dessa kan ha till soon792-5 4 :uppgift att hålla knappsatsens olika delar i rätta relativ- lägen samt att tjänstgöra som passager för tappar, skruvar, nitar eller liknande fästorgan. För att vid anbringningen av porslinsskiktet detta inte skall bilda vallar runt öppningar- na, är dessas mynningskanter försänkta.

Under skivan 30 befinner sig ett konventionellt krets- kort 35. Detta består av glasfiberarmerad plast med ett krets- mönster 36 på ovansidan. För erhållande av större överskådlig- het har på ritningen endast en del av kretsmönstret medtagits.

I kretsen ingår särskilda lödzoner 37, vid vilka fastlöds anslutningstrådar till komponenter, som monteras på kortets undersida. Denna har visats i fig. 2 med några sådana kompo- nenter 38 utritade.

Ramen l0 förses lämpligen på sin undersida med små cylindriska tappar, vilka genomgår hål 40 i knappenheten 13, membranet 18 och kontaktenheten 20 samt hål 32 i skivan 30 och hål 40 i kretskortet 35. På skivans 30 undersida finns ett isolerande lager, vilket vanligen består av porslin liksom skiktet på ovansidan men även kan vara utfört i något annat material. Alternativt kan mot undersidan anbringas ett separat organ, exempelvis av samma typ som membranet l8. Härigenom förhindras galvanisk kontakt mellan kretskortet 35 och skivans 30 undersida.

Sedan montering skett, kan tapparna bringas att smälta vid sina fria ändar, så att de liksom nitskallar sam- manhåller knappsatsens olika delar. Montering av denna i en telefon eller annan apparat sker vanligen med hjälp av fäst- flänsarna 12. 7 Fig. l och 2 illustrerar vad som kan uppfattas som ett första steg i utnyttjandet av uppfinningstanken, näm- ligen att ersätta den annars använda metalliska stödskivan med den porslinsöverdragna stålskivan 30, vilken både tjänst- gör såsom kretskort och ger erforderlig mekanisk stabilitet.

Den ersätter således både en separat stödplatta av metall och ett särskilt kretskort. Detta ger en tvåfaldig kostnads- sänkning, dels elimineras behovet av metallstödplattan, dels blir kretskortet billigare. 8000792-5 5 Fig. 3 och 4 illustrerar nästa steg vid utövning av uppfinningen, nämligen att man även ersätter det andra krets- kortet - i fig. l och 2 betecknat 35. Anordningen i fig. 3 överensstämmer med den i fig. l visade vad beträffar ramen 10, tryckknappsenheten l3, membranet l8 och fjäderkontakt- enheten 19.

Anordningen enligt fig. 2 har alltså en ram 10 med öppningar ll och fästflänsar 12. Under ramen befinner sig en knappenhet l3, bestående av en plan skiva l4 med tryckknappar 15. Därefter följer membranet 18 och sedan fjäderkontakt- enheten 19 med en stöddel 20 och fjäderkontaktorgan 22. Slut- ligen kommerdenporslinsöverdragna stålskivan 30.

Såsom framgår av fig. 4, har enligt denna utförings- form den porslinsbelagda stålskivan 30 en tryckt krets även på sin undersida. Porslinsskiktet täcker alltså här stål- skivans båda sidor. Kretsarna på undersidan kan åstadkommas på samma sätt som ovan beskrivits. Beteckningen 51 avser an- slutna komponenter.

Fig. 5 illustrerar en modifikation av utföringsformen enligt fig. 3 och 4, hos vilken konventionella elektriska och elektroniska komponenter ersatts av hybridkretsar 55 och 56. Härigenom blir hela anordningen ännu mer kompakt. Kretsarna 50 kan åstadkommas på samma sätt som ovan beskrivits eller också exempelvis genom fotolitografisk etsning.

De två kretskorten 30 och 35 enligt fig. l och 2 samt de två sidorna av kretskortet 30 enligt fig. 3, 4 och 5 måste naturligtvis förbindas med varandra. vid utföringsformen enligt fig. l och 2 kan en sådan förbindelse mellan kretskorten 30 och 35 åstadkommas exempelvis med hjälp av ett band eller en remsa, vars ena ände ansluts till kontaktområden 60 på kortet 30, medan den andra änden ansluts till kontaktomrâden 61 på kortet 35. vid utföringsformen enligt fig. 3, 4 och 5 kan kors- koppling eller mellankoppling åstadkomms med hjälp av kontakt- banor rakt genom den porslinsbelagda stålskivan, som härvid har försetts med hål innan porslinsskiktet anbringats. Pors- linet kommer då att även täcka hålens innerväggar och en 8000792-5 6 kretsdel av upphettad metall kan fås att passera genom ett sådant hål genom att en sugverkan utövas på skivans motsatta sida. För att säkerställa goda sådana förbindelser kan proce- duren upprepas även från skivans motsatta sida. I Kretskortet 30 kan enligt samtliga utföringsformer an- slutas till andra komponenter i apparaten med hjälp av en böjlig ledning, exempelvis ledningen 62 i fig. 5.

Uppfinningen kan förutom på konventionella knapp- strömställare enligt fig. l-5 även tillämpas på knappsatser av annan typ. En sådan alternativ tillämpning har illustrerats i fig. 6.

Den viktigaste skillnaden mellan å ena sidan fig. 6 och å andra sidan fig. l-5 avser knappsatsens form. I fig. 6 är ramen 10 långsträckt med en enda rad av öppningar ll. Under denna ram befinner sig en knappenhet l3 med knappar l5. Sedan följer ett tunt, böjligt membran 18, därpå fjäderkontaktenheten 19, innefattande en remsa med kontaktorgan 22, och en stödremsa 20. Underst befinner sig ett långsträckt kretskort 30.

Vid utföringsformen enligt fig. 6 kan kretskortet 30 vara utfört på samma sätt som enligt fig. 3 och 5, dvs. ha tryckta kretsar på sina båda sidor. Vidare kan hybridkomponenter ingå såsom i fig. 5. Alternativt kan anordningen i fig. 6 ut- föras enligt fig. l och 2, dvs. den porslinsbelagda stålskivan 30 har endast kretsar 31 på sin ena sida, varvid övriga kretsar samt tillhörande elektroniskalomponenter befinner sig på ett separat andra kretskort. Även enligt fig. 6 kan knappsatsen på ovan beskrivet sätt anses bestå av olika våningar eller skikt, som samman- hålls av skruvar, vilka passerar genom hål 65. Dessa skruvar kan även tjänstgöra såsom fästskruvar för hela anordningen.

Alternativt kanandranmnteringsorgan anordnas eller de olika skikten sammanhâllas av tappar, som skjuter ut från ramens 10 undersida enligt fig. l, 2, 3 och 4.

Hos den i fig. 7, 8 och 9 visade knappsatsen har fjäderkontaktenheten 19 enligt fig. l-6 ersatts av ett böjligt, elektriskt isolerande kontaktorgan med ett flertal upphöj- ningar. Med 70 har betecknats en porslinsöverdragen stålskiva motsvarande den ovannämnda skivan 30. Vidare finns ett 8000792-5 7 elektriskt isolerande skikt 71, det böjliga kontaktorganet 72 samt en genom gjutning framställd knappenhet 73. Det böjliga kontaktorganet har upphöjningar 74, ordnade i rader. Upphöj- ningarns konkava ytor är metallbelagda, såsom visats vid 75, och anslutna till kretsdelar 76.

Upphöjningarnas konkava ytor är vända mot krets- delen, som har ett kretsmönster 77. Detta bildar ett flertal kontaktytor 78, en för varje upphöjning 74. Kontaktytorna är förbundna med varandra via ledare 79, vilka vid 80 sträcker sig till kretskortets ena kant i och för anslutning till andra elektriska och elektroniska komponenter. Vidare finns ledare 81 för anslutning till ledarna 76 på kretskortet.

Elektrisk förbindelse mellan ledarna 76 och 81 kan åstad- kommas genom att anordningen sammanhålls av metallstift, som då får passera genom ledarna 76 och 81. De sistnämnda kan även vara anslutna till yttre komponenter, exempelvis monterade på delens 72 baksida.

Tryckknappsenheten 73 innefattar ett flertal radvis anordnade, uppâtriktade tryckknappar 85. De är gjutna i ett stycke med delen 73 men är fria från denna vid tre sidokanter, medan de vid den fjärde är anslutna till nyssnämnda del via en tunn materialbrygga 86, vilken tjänstgör som ett gångjärn. Under varje tryckknapp 85 befinner sig ett utsprång 87, som anligger mot en av förhöjningarna 74. När en knapp 85 trycks ned, de- formeras tillhörande upphöjning, så att denna med snäppverkan kommer i beröring med en kontaktyta på kretskortet. Tappar 88 sträcker sig från delen 73 ned genom hål 89 i kretskortet.

En enligt uppfinningen utförd knappsats behöver ej vara ha den konfiguration som är visad på ritningen utan den kan också vara mycket större, varvid tryckknapparna kan vara an- ordnade i ett stort antal rader eller på annat sätt. Utmärkande för knappsatsen är att den har låg tillverkningskostnad samt är mekaniskt stabil och hållfast. Enligt uppfinningen utförda knappsatser kan användas i telefonapparater och annan tele- kommunikationsutrustning, i dataterminaler, i elektroniska räkneapparater och dylikt.

Claims (2)

80ÛOT9Z~5 Patentkrav

1. Tryckknappsströmställare, innefattande en tryck- knappsenhet (13; 73) med ett flertal tryckknappar (15; 85), anordnade att påverka av en stomme (20) uppburna fjäder- kontaktorgan (22), vilka samverkar med kontaktkretsar (31) på en intill stommen anbragt skiva (30), k ä n n e - t e c k n a d av att skivan (30) består av stål och på åtminstone sin ena sida är överdragen med ett porslins- skikt med däri anordnade kontaktkretsar (31; 77), så att densamma tjänstgör både såsom ett mekaniskt stöd och såsom kretskort.

2. Strömställare enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att densamma är utförd såsom en knappsats på en telefonapparat.