DE19501856C1 - Elektrischer Drucktastenschalter - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Drucktastenschalter aus.

Derartige elektrische Drucktastenschalter sind in der Regel dafür vorgesehen, die Ein- und Ausschaltung eines Stromkreises bzw. die Umschaltung von einem auf einen anderen Stromkreis zu ermöglichen. Die Betätigung solcher elektrischer Drucktastenschalter erfolgt durch ein Niederdrücken ihrer Drucktaste, wodurch der Drucktastenschalter von seiner Ausgangsstellung in seine Schaltstellung gebracht wird. Die Schaltstellung kann dabei entweder durch eine tastende oder aber rastende Betätigung erreicht werden. Bei der tastenden Betätigung kehrt die Drucktaste nach dem Niederdrücken automatisch von der Schaltstellung in die Ausgangsstellung zurück, wohingegen bei der rastender Betätigung die Drucktaste nach ihrer Betätigung in der Schaltstellung verbleibt und erst nach nochmaliger Betätigung automatisch in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt.

Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechender elektrischer Drucktastenschalter ist durch die DE 30 04 065 C2 bekanntgeworden. Bei diesem Drucktastenschalter werden die Anschlußkontaktteile, das ortsfest im Isolierstoffgehäuse gehaltene Festkontaktteil und das bewegbare Schaltkontaktelement aus einem einzigen Kontaktblechzuschnitt hergestellt. Zur Herstellung der einzelnen Elemente dieses Drucktastenschalters sind aber eine ganz beachtliche Anzahl komplizierter und sehr genau durchzuführender Arbeitsschritte notwendig.

Außerdem ist durch die DE 26 10 713 B2 ein elektrischer Drucktastenschalter bekanntgeworden, der zwei sich auf Abstand parallel in Betätigungsrichtung der Drucktaste erstreckende Kontaktfederarme aufweist. Die beiden Kontaktfederarme liegen unter Vorspannung mit ihren freien Endbereichen an einer am Fuß der Drucktaste vorhandenen Steuerkurve an. Bei Betätigung der Drucktaste gleiten die Endbereiche der beiden Kontaktfederarme entlang der Steuerkurve und werden dabei aufeinander zubewegt, bis sie kontaktgebend aneinander zu liegen kommen.

Zudem ist durch die DE-OS 21 45 584 ein Verfahren zum Herstellen eines Kontaktschalters mit mehreren parallel zueinander angeordneten Kontaktfedern bekanntgeworden. Die Kontaktfedern werden gemeinsam aus einem Blechzuschnitt gestanzt, wobei zur Vereinzelung anschließend die Stege zwischen den Kontaktfedern weggeschnitten werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Drucktastenschalter der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der nicht nur aus besonders wenigen Einzelteilen besteht, sondern der sich darüber hinaus insgesamt auch besonders einfach und kostengünstig herstellen läßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Bei einem solchen elektrischen Drucktastenschalter ist besonders vorteilhaft, daß trotz einfachen Aufbaues zur Rückstellung seiner Drucktaste und zur Erzeugung eines definierten Druckpunktes keine zusätzlichen Bauteile notwendig sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert, dabei zeigen

Fig. 1 den wesentlichen Teil eines elektrischen Drucktastenschalters im Vollschnitt, in seiner Ausgangsstellung;

Fig. 2 einen Drucktastenschalter gemäß Fig. 1 in seiner Schaltstellung;

Fig. 3 eine ein Festkontaktelement, ein Schaltkontaktteil und zwei Anschlußkontakte umfassende Kontaktblechplatine für einen Drucktastenschalter gemäß Fig. 1 nach dem Stanzvorgang.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht ein solcher Drucktastenschalter hauptsächlich aus einem Isolierstoffgehäuse 1, in dem ein Festkontaktelement 2 ortsfest, sowie ein mit einer Drucktaste 3 zusammenwirkendes Schaltkontaktteil 4 bewegbar gehalten ist. Zum Anschluß von elektrischen Leitungen ist sowohl an das Festkontaktelement 2, als auch an das Schaltkontaktteil 4 je ein aus dem Isolierstoffgehäuse 1 nach außen geführter Anschlußkontakt 5 angeformt.

Wie insbesondere aus der Fig. 3 hervorgeht, werden das Festkontaktelement 2 mit seinem angeformten Anschlußkontakt 5 und das Schaltkontaktteil 4 mit seinem ebenfalls angeformten Anschlußkontakt 5 durch Stanzen und Biegen aus einer einzigen Kontaktblechplatine hergestellt. Zur Befestigung am Isolierstoffgehäuse 1 sind an Bereiche des Festkontaktelementes 2, des Schaltkontaktteiles 4 und der beiden Anschlußkontakte 5 widerhakenähnliche Vorsprünge 6 angeformt. Beim Einsetzen der angesprochenen Teile graben sich die Vorsprünge 6 in, an das Isolierstoffgehäuse 1 angeformte Befestigungsstege 7 ein und sorgen somit für eine sichere Halterung. Nachdem die Kontaktblechplatine im Ganzen ins Isolierstoffgehäuse 1 eingesetzt und wie schon beschrieben dort befestigt worden ist, wird der Verbindungssteg 8 abgetrennt, so daß dann zwei separate Einzelteile vorliegen.

Wie insbesondere aus Fig. 1 und Fig. 2 hervorgeht, werden durch einfache im Bereich von 90° liegende Biegeprozesse die endgültigen Formen des Festkontaktelementes 2 und des Schaltkontaktteiles 4 hergestellt. Die nicht im einzelnen in diesen Figuren gezeigten Anschlußkontakte 5 können je nach Ausführung ebenfalls durch einfache Biegeprozesse oder aber ohne jeglichen Biegeprozeß hergestellt werden.

Das Festkontaktelement 2 besteht aus einem sich quer zur Betätigungsrichtung der Drucktaste 3 erstreckenden, im wesentlichen rechteckförmigen ausgebildeten Kontaktblechabschnitt. Dieser Kontaktblechabschnitt ist rechtwinklig aus der Ebene des zugehörigen Anschlußkontaktes 5 ausgestellt, welcher mit seinen Hauptflächen parallel zum Boden 9 verlaufend am Isolierstoffgehäuse 1 festgelegt ist. Zur Befestigung ist in der Nähe des Festkontaktelementes 2 ein mit den widerhakenähnlichen Vorsprüngen 6 versehener Durchbruch 10 vorhanden, welcher von einem senkrecht vom Boden 9 aufsteigenden Befestigungssteg 7 durchgriffen wird. Damit dauerhaft bei Bedarf eine sichere Kontaktierung zwischen dem Festkontaktelement 2 und dem Schaltkontaktteil 4 hergestellt werden kann, weist jede der beiden Schmalseiten des rechteckförmigen Festkontaktelementes 2 eine angeformte Kontaktspitze 11 auf. Somit sind zur Stromübertragung zwischen dem Festkontaktelement 2 und dem Schaltkontaktteil 4 zwei punktförmige, eine hohe spezifische Kontaktkraft gewährleistende Kontaktstellen vorhanden.

Das Schaltkontaktteil 4 besteht aus zwei langgestreckten Kontaktfederarmen 12, die an ihrer einen Schmalseite über eine rechteckförmige Basis 13 einstückig miteinander in Verbindung stehen. Die Kontaktfederarme 12 weisen eine trapezförmige Kontur auf und sind an ihrer Basis 13 um 90° abgewinkelt, so daß sie sich entsprechend der Basis 13 beabstandet zueinander in Betätigungsrichtung der Drucktaste 3 erstrecken. Die Basis 13 ist rechtwinklig aus der Ebene des zugehörigen Anschlußkontaktes 5 ausgestellt, welcher mit seinen Hauptflächen parallel zum Boden 9 verlaufend am Isolierstoffgehäuse 1 befestigt ist. Dabei erfolgte die Ausstellung derart, daß die Hauptflächen der Basis 13 und die Hauptflächen der beiden Kontaktfederarme 12 senkrecht zum Boden 9 des Isolierstoffgehäuses 1 angeordnet sind und die beiden Kontaktfederarme 12 das Festkontaktteil 2 zwischen sich aufnehmen. Die freien Endbereiche 14 der Kontaktfederarme 12 sind außerdem um etwa 80° abgewinkelt, so daß das Schaltkontaktteil 4 insgesamt eine nicht ganz geschlossene, das Festkontaktelement 2 quasi einschließende rahmenartige Kontaktanordnung darstellt. Mit ihren Abwinklungen kommen die beiden Endbereiche 14 der Kontaktfederarme 12 jeweils unter Vorspannung am Fuß 15 der Drucktaste 3 zur Anlage. Zur funktionssicheren Festlegung stützt sich die Basis 13 mit ihrer äußeren Hauptfläche an der Innenfläche einer Außenwand 16 des Isolierstoffgehäuses 1 ab und kommt gleichzeitig mit den Eckbereichen ihrer inneren Hauptfläche an zwei Befestigungsstege 7 des Isolierstoffgehäuses 1 zur Anlage. Unterstützende Wirkung haben dabei die im Bereich der Basis 13 am Schaltkontaktteil 4 vorhandenen Vorsprünge 6 die sich, wie schon beschrieben, in die beiden Befestigungsstege 7 eingegraben haben. Durch diese Anordnung verbleibt den beiden Kontaktfederarmen 12, bei funktionssicherer Halterung des Schaltkontaktteiles 4 am Isolierstoffgehäuse 1, ihre notwendige Bewegungsfreiheit.

Die Drucktaste 3 weist eine pilzartige Form auf, wobei ihr angeformter Fuß 15 in Art einer Führungshülse ausgebildet ist. Die im Fuß 15 vorhandene Höhlung hat einen rechteckförmigen Querschnitt und kommt mit ihren Innenwandungen 17 an den Außenflächen eines rechteckförmigen Führungsflansches 18 zur Anlage. Der Führungsflansch 18 stellt eine Erweiterung eines an das Isolierstoffgehäuses 1 angeformten Führungselementes 19 dar. Zur Aufnahme des Führungselementes 19 und zur Realisierung einer komfortablen linearen Verstellung der Drucktaste 3, weist die dem Boden 9 zugeordnete Wand des als Führungshülse ausgebildeten Fußes 15 einen Führungsschlitz 20 auf. Der Führungsschlitz 20 erstreckt sich in Betätigungsrichtung der Drucktaste 3 und kommt mit seinen beiden Schlitzwänden führend am Führungselement 19 zur Anlage. An die der Betätigungsoberfläche 21 der Drucktaste 3 abgewandte Fußfläche des Fußes 15 sind zwei, mit den freien Endbereichen 14 der Kontaktfederarme 12 zusammenwirkende Betätigungsansätze 22 angeformt. Um bei der Betätigung der Drucktaste 3 für den Benutzer einen Druckpunkt deutlich spürbar werden zu lassen, ist an jeden Betätigungsansatz 22 eine Steuerkurve 23 in Art einer halben Sinuswelle angeformt. Dabei setzt sich jede der beiden halben Sinuswellen aus zwei ineinander verlaufende, unterschiedliche Radien aufweisende Kurvenabschnitte zusammen. An den Übergangsstellen der beiden Radien entsteht ein Abfall der Betätigungskraft, wodurch ein Druckpunkt in Art eines Schnappeffektes spürbar wird.

Wie des weiteren aus der Fig. 1 und der Fig. 2 hervorgeht, liegen die Abwinklungen der freien Endbereiche 14 der Kontaktfederarme 12 in der Ausgangsstellung der Drucktaste 3 unter Vorspannung an den Steuerkurven 23 der beiden Betätigungsansätze 22 an. Somit ist eine klapperfreie Lagesicherung der Drucktaste 3 im Isolierstoffgehäuse 1 selbst beim Auftreten von Vibrationen gewährleistet. Wird die Drucktaste 3 betätigt, so werde die beiden Kontaktfederarme 12 durch die sinusartige Form der beiden Steuerkurven 23 mehr und mehr zusammengedrückt, bis durch die Wendepunkte der Steuerkurven 23 für den Benutzer der Druckpunkt deutlich spürbar wird und gleichzeitig die Kontaktfederarme 12 mit ihren inneren Hauptflächen kontaktgebend an den Kontaktspitzen 11 des Festkontaktteiles 2 zu liegen kommen. Somit befindet sich der Drucktastenschalter in seiner Schaltstellung. Wird nun die Betätigungskraft von der Drucktaste 3 genommen, so kehrt diese durch die in den Kontaktfederarmen 12 gespeicherte Federkraft und das Zusammenwirken der Abwinklungen der freien Endbereiche 14 mit den zugeordneten Steuerkurven 23, automatisch wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. In der Ausgangsstellung kommt die Drucktaste 3 zur Hubbegrenzung letztendlich mit ihren an die Mantelfläche des Fußes 15 angeformten Anschlagnasen 24 an Anschlagbereichen 25 des Isolierstoffgehäuses 1 zur Anlage.

Claims (13)

1. Elektrischer Drucktastenschalter bestehend aus einem Isolierstoffgehäuse, in dem zumindest ein Festkontaktelement ortsfest, sowie zumindest ein mit der Drucktaste zusammenwirkendes Schaltkontaktteil bewegbar gehalten ist und wobei sowohl an das Festkontaktelement als auch an das Schaltkontaktteil ein aus dem Isolierstoffgehäuse nach außen geführter Anschlußkontakt angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Festkontaktelement (2) aus einem sich quer zur Betätigungsrichtung der Drucktaste (3) erstreckenden Kontaktblechabschnitt gebildet ist und daß das Schaltkontaktteil (4) aus einem Kontaktblechabschnitt besteht, welcher zwei einstückig über eine Basis (13) miteinander in Verbindung stehende, sich auf Abstand parallel in Betätigungsrichtung der Drucktaste (3) erstreckende, das Festkontaktelement (2) zwischen sich aufnehmende Kontaktfederarme (12) aufweist, wobei die beiden Kontaktfederarme (12) jeweils mit ihrem der Basis (13) abgewandten freien Endbereich (14) an einer am Fuß (15) der Drucktaste (3) vorhandenen Steuerkurve (23) unter Vorspannung zur Anlage kommen und daß bei Betätigung der Drucktaste (3), die freien Endbereiche (14) der beiden Kontaktfederarme (12) durch ein Entlanggleiten an der Steuerkurve (23) aufeinander zubewegt werden, bis sie kontaktgebend an dem Festkontaktelement (2) anliegen.

2. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Endbereiche (14) der beiden Kontaktfederarme (12) des Schaltkontaktteiles (4) etwa um 80° abgewinkelt sind, so daß das Schaltkontaktteil (4) als eine nicht ganz geschlossene, das Festkontaktelement (2) quasi einschließende rahmenartige Kontaktanordnung ausgebildet ist.

3. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 der 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkontakt (5) des Schaltkontaktteiles (4) mit seinen Hauptflächen parallel zum Boden (9) des Isolierstoffgehäuses (1) verläuft und dort ortsfest gehalten ist und daß das Schaltkontaktteil (4) mit seiner Basis (13) und seinen beiden Kontaktfederarmen (12) rechtwinklig aus der Ebene dieses Anschlußkontaktes (5) ausgestellt ist, so daß die Hauptflächen des Schaltkontaktteiles (4) senkrecht zum Boden (9) des Isolierstoffgehäuses (1) verlaufend angeordnet sind.

4. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkontakt (5) des Festkontaktelementes (2) mit seinen Hauptflächen parallel zum Boden (9) des Isolierstoffgehäuses (1) verläuft und dort ortsfest gehalten ist und daß das Festkontaktelement (2) rechtwinklig aus der Ebene dieses Anschlußkontaktes (5) ausgestellt ist, so daß dessen Hauptflächen senkrecht zum Boden (9) des Isolierstoffgehäuses (1) verlaufend angeordnet sind.

5. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an das Festkontaktelement (2) zwei mit den Kontaktfederarmen (12) des Schaltkontaktteiles (4) in Anlage bringbare Kontaktspitzen (11) angeformt sind.

6. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Fuß (15) der Drucktaste (3) einstückig als Führungshülse ausgebildet ist, welche mit ihren Innenwandungen (17) mit den Außenflächen eines an das Isolierstoffgehäuses (1) angeformten Führungselementes (19) zur Anlage kommt.

7. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement (19) einen rechteckförmigen Führungsflansch (18) aufweist, welcher mit seinen Außenflächen an entsprechend ausgebildeten Innenwandungen (17) der Führungshülse zur Anlage kommt.

8. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der als Führungshülse ausgebildete Fuß (15) der Drucktaste (3) zur Aufnahme des Führungselementes (19) und zur Realisierung einer linearen Verstellung, einen in Betätigungsrichtung der Drucktaste (3) verlaufenden Führungsschlitz (20) aufweist.

9. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der Betätigungsoberfläche (21) der Drucktaste (3) abgewandte Fußfläche des als Führungshülse ausgebildeten Fußes (15) als Steuerkurve (23) ausgebildet ist.

10. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkurve (23) in Art einer Sinuswelle, jedoch mit unterschiedlichen Radienverläufen versehen, ausgebildet ist.

11. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die der Betätigungsoberfläche (21) der Drucktaste (3) abgewandte Fußfläche des als Führungshülse ausgebildeten Fußes (15) zwei, jeweils eine Steuerkurve (23) aufweisende Betätigungsansätze (22) angeformt sind.

12. Elektrischer Drucktastenschalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden der beiden Betätigungsansätze (22) eine Steuerkurve (23) in Art einer halben Sinuswelle angeformt ist.

13. Elektrischer Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das an die Mantelfläche des Fußes (15) zwei Anschlagnasen (24) angeformt sind, die zur Hubbegrenzung mit Anschlagbereichen (25) des Isolierstoffgehäuses (1) in Anlage bringbar sind.