DE2247905C3 - Tastenschalteranordnung - Google Patents

Description

teilweise elektrisch leitfähig ist. Je starker dabei diese elastische Gummimasse zusammengedruckt wird, um so geringer wird ihr zwischen den beiden Kontakten als Überbrückung wirkender Widerstand, Jede Taste ist wiederum in Richtung ihrer Ruhestellung mit Hilfe einer konzentrischen, den Tastenstößel unfassenden Rückstellfeder beaufschlagt

Ein aus der DE-PS 5 60 809 bekannter Tastenschalter weist ein napfförmiges Gehäuse auf, dessen Gehäusewand den ersten Kontakt bildet und zwei Schlitze κ, aufweist, in uie entsprechend ausgebogene Teile des Unterteils einer konischen Schraubenfeder eingreifen. Der obere Teil der Schraubenfeder ist mit einem Kontaktstück verbunden, das einerseits an einem als Betätigungsteil wirkenden Druckknopf befestigt ist. Auf 1 s der Bodenwand des Gehäuses ist eine elektrisch isolierende Platte angeordnet, auf der zentrisch ein zweites Kontaktstück befestigt ist, das von einer U-förroigen Kontaktfeder umfaßt ist, die den zweiten Kontakt bildet. Beim Herunterdrücken des Druckknop- ->n fes wird die konische Schraubenfeder zusammengedrückt und ihr mit dem ersten Kontaktstück verbundenes oberes Teil so weit heruntergedrückt, b'S das erste Kontaktstück mit dem zweiten Kontaktstück bzw. der U-förmigen Kontaktfeder in Berührung gelangt Auf diese Weise wird eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt hergestellt Wird der Druckknopf losgelassen, so bewegt er sich unter der Rückstellkraft der Schraubenfeder wieder in seine Ursprungslage zurück, wodurch die elektrische Verbin- jo dung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt aufgehoben wird. Dieser bekannte Tastenschalter erfordert infolge der Verbindung der Schraubenfeder mit dem napfförmigen Gehäuse und der besonderen Ausbildung der beiden Kontaktstücke einen erheblichen s; Fertigungs- und Montageaufwand. Auch der elektrische Anschluß des bekannten Tastenschalters ist durch die Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem Gehäuse einerseits und mit dem zweiten Kontaktstück bzw. der U-förmigen Kontaktfeder andererseits relativ aufwendig. Durch die Befestigung des unteren Teils der Schraubenfeder in der Nähe des oberen Randes des napfförmigen Gehäuses ergeben sich außerdem in Hubrichtung des Tastenschalters relativ große Abmessungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tastenschalteranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die kleine äußere Abmessungen hat, aus möglichst wenig Einzelteilen bei kleinem Fertigungsaufwand herzustellen ist und ein funktionssicheres, prellfreies Schalten bei kleinem Tastenhub und minimaler auf die Taste auszuübender Kraft gewährleistet.

Bei einer Tastenschalteranordnung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäße Tastenschalteranordnung zeichnet sich durch eine sehr einfache und insbesondere in Bewegungsrichtung der Tasten kleine Abmessungen aufweisende Konstruktion aus, da die elektrisch leitende Platte unmittelbar auf der die getrennten Elektroden tragenden Leiterplatte aufliegt Die elektrisch leitende Platte hat dabei in der horizontalen Ebene jeweils ausreichende Abstände zu den getrennten Elektroden. Die konisch geformten Schraubenfedern sind durch Spiralschnitte aus den Teilen der elektrisch leitenden Platte selbst gebildet, die jeweils oberhalb und im Bereich der getrennten Elektroden angeordnet sind. Zur Bildung der Schraubenfedern sind diese Teile der elektrisch leitenden Platte nach oben gezogen, so daß zumindest die obere Windung mit dem kleinsten Durchmesser der Schraubenfeder in Eingriff mit der jeweiligen Taste kommt Beim Drücken dieser Taste werden die einzelnen Windungen der Schraubenfeder nach unten in die horizontale Ebene der elektrisch leitenden Platte gedrückt, so daß sie eine sichere und prellfreie elektrische Verbindung mit der jeweiligen getrennten Elektrode auf der Trägerplatte bewirken. Bei der erFindungsgemäßen Tastenschalteranordnung ist also die Schraubenfeder einstückig und elektrisch mit der den ersten elektrischen Anschluß bildenden gemeinsamen Elektrode verbunden, so daß bei der angestrebten elektrischen Verbindung zwischen den ersten und zweiten elektrischen Anschlüssen sich nur eine lösbare und miteinander in Eingriff gelangende Kontaktflächen aufweisende elektrische Verbindung ergibt Durch die einfache Herstellung der Schraubenfedern aus der elektrisch leitenden Platte selbst ist außerdem eine einfache Fertigung der Tastenschal teranordnurtg möglich, die sich durch in Bewegungsrichtung der Tasten kleine Abmessungen und auch einen kleinen Tastenhub zum sicheren Herstellen und Trennen der jeweiligen elektrischen Verbindung auszeichnet

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf einer elektrisch isolierenden Trägerplatte 11 mehrere plättchenförmige Kontakte 12, 13 und 14 als getrennnie Elektroden mit etwa gleichen gegenseitigen Abständen, z. B. durch Heißauftrag einer Metallschicht gebildet Diese die zweiten Anschlüsse bildenden Kontakte 12,13 und 14 sind in hier nicht gezeigter Weise jeweils von einer Bohrung durchsetzt die durch die Trägerplatte 11 hindurch verläuft und die Verbindung zu einem an der Unterseite der Trägerplatte angeordneten, hier ebenfalls nicht gezeigten Anschlußstreifen herstellt Eine die gemeinsame Elektrode bildende elastische Platte 28 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff liegt unmittelbar auf der Trägerplatte 11 auf, wobei die Teile der elektrisch leitenden Platte 28 oberhalb und im Bereich der Kontakte 12,13 und 14 spiralförmig ausgeschnitten sind, um nach einem Emporziehen dieser ausgeschnittenen Teile konische Schraubenfedern 41, 42 und 43 zu bilden. Diese Schraubenfedern werden durch zugeordnete Tasten 24, 25 und 26 beaufschlagt, die in einer Halterung 27 geführt sind.

Beim Drücken einer der Tasten werden die Windungen der zugeordneten Schraubenfeder durch die zugeordneten Öffnungen der elektrisch leitenden Platte 28 hindurch mti dem zugeordneten Kontakt in Berührung gebracht, um eine elektrische Verbindung zwischen dem den zweiten elektrischen Anschluß darie'lenden Kontakt und der den ersten elektrischen Anschluß darstellenden elektrischen Platte 28 herzustellen. Die elektrisch leitende Platte 28 ist dabei in hier nicht gezeigter Weise oberhalb der Trägerplatte 11 mit einem aus der Tastenschalteranordnung herausgeführten, hier ebenfalls nicht gezeigten elektrischen Anschluß verbunden.

Die aus der elektrisch leitenden Platte 28 selbst geschnittenen Schraubenfedern 41, 42, 43 kötinen sich bei der Montage der Tastenschalteranordnung nicht verschieben und haben eine durch Korrosion von Kontaktflächen nicht zu beeinträchtigende unmittelbare elektrische Verbindung mit der elektrisch leitenden Platte 28. Diese einstöckige elektrische und mechani-

sehe Verbindung der Schraubenfedern 41,42 und 43 mit der elektrisch leitenden Platte 28 verhindert jegliche Schwingungen des mit der Platte verbundenen Endes der Schraubenfeder und damit auch ein mögliches Kontaktprellen in diesem Bereich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Tastenschalteranordnung, in der mehrere Drucktastenschalter angeordnet sind, deren erste elektrische Anschlüsse durch eine eine gemeinsame Elektrode darstellende elektrisch leitende Platte gebildet sind und deren zweite elektrische Anschlüsse jeweils getrennte Elektroden bilden, die mit der gemeinsamen Elektrode beim Drücken der jeweiligen Tasten zu verbinden sind, wobei die getrennten Elektroden auf einer Trägerplatte angeordnet und ihre elektrischen Anschlüsse auf der Trägerplattenrückseite herausgeführt sind, während die gemeinsame Elektrode über der Trägerplatte und jeweils mit Abstand zu den getrennten Elektroden angeordnet ist und ihr elektrischer Anschluß auf der Trägerplattenoberseite herausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Platte (28) unmittelbar auf der Trägerplatte (11) aufliegt, daß elektrisch leitende, konisch geformte Schraubenfedern (41,42,43) durch Spiralschnitte in den Teilen der Platte, an denen die getrennten Elektroden (12, 13, 14) angeordnet sind, und durch Ziehen dieser Teile nach oben gebildet sind und daß die oberen Teile der Schraubenfedern beim Drücken der jeweiligen Tasten (24,25,26) mit den jeweiligen getrennten Elektroden verbindbar sind.

   Die Erfindntg bezieht sich auf eine Tastenschalteranordnung der im Oberbegriff der Anspruchs genannten Art

   Bei einer solchen aus der US-PS 35 91 749 bekannten Tastenschalteranordnung liegt die die gemeinsame Elektrode bildende elektrisch leitende Platte mit Abstand über der die getrennten Elektroden tragenden Trägerplatte, wobei dieser Abstand durch eine aus einem isolierenden Material bestehende weitere Platte erreicht wird, die mit den getrennten Elektroden jeweils fluchtende Ausnehmungen ausreichender Größe hau um die aus einem flexiblen Material ausgebildete elektrisch leitende Platte örtlich durch die Ausnehmungen hindurch mit den getrennten Elektroden in elektrischen Kontakt bringen zu können, wenn über mindestens eine weitere isolierende Platte, die oberhalb der elektrisch leitenden Platte angeordnet ist, auf die einzelnen, jeweils den Ausnehmungen zugeordneten Bereiche ein Druck ausgeübt wird. Nach Beendigung dieses örtlich ausgeübten Drucks kehrt die elastische elektrisch leitende Platte wieder in ihren Ruhezustand zurück, in dem sie mit Abstand oberhalb der getrennten Elektroden angeordnet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen den getrennten Elektroden und einzelnen Bereichen der elektrisch leitenden Platte wieder zu trennen. Bei dieser bekannten Tastenschalteranordnung ist es jedoch schwierig, den Abstand zwischen der elektrisch leitenden Platte und den gelrennten Elektret den auch für längere Einsatzzeiten der Tastenschalter' anordnung so zu wählen und beizubehalten, daß beim Ausüben eines örtlichen Druckes mit unterschiedlichen Kräften auf die elektrisch leitende Platte eine sichere und prellungsfreie elektrische Verbindung zwischen dieser und den getrennten Elektroden erreicht wird, andererseits aber auch eine sichere und einen ausreichenden Isolationswiderstand bewirkende elektrische Trennung der elektrisch leitenden Platte von den getrennten Elektroden zu erreichen ist, wenn, nach einer Vielzahl von Schaltvorgängen die elektrisch leitende Platte eine gewisse bleibende Verformung ί zeigen kann.

   Aus der US-PS 24 44 552 ist eine Tastenschalteranordnung bekannt, bei der die ersten und zweiten elektrischen Anschlüsse aus ortsfesten und an ihren freien Enden mit konisch zulaufenden Kontaktflächen

   ίο versehenen Zylinderstiften gebildet sind, die mit Abstand zueinander in einem Gehäuse aus Isolationsmaterial angeordnet sind. Oberhalb der Kontaktflächen der Stifte ist eine konische Schraubenfeder angeordnet, deren untere und den größten Durchmesser aufweisen-

   H de Windung mit Abstand zu und die Kontaktflächen konzentrisch umfassend auf einer Bodenfläche des Gehäuses angeordnet ist Die obere und den kleinsten Durchmesser aufweisende Windung der Schraubenfeder wird von einer Anschlagfläche einer in dem Gehäuse geführten Taste beaufschlagt, die bei ihrem Drücken die konische Schraubenfeder zusammendrückt, wodurch die zwischen der unteren und der oberen Windung liegenden Windungen in elektrischen Kontakt mit den Kontaktflächen gelangen, so daß eine elektrische Verbindung der beiden Stifte über die Schraubenfeder bewirkt wird. Diese bekannte Tastenschalteranordnung hat aufgrund der Ausbildung der elektrischen Anschlüsse in Form von Stiften und der über diesen angeordneten Schraubenfeder relativ große

   w Abmessungen in Bewegungsrichtung der Tasten, so daß sie für viele Anwendungen, wie z. B. bei einem extrem flachen Taschenrechner, nicht geeignet sind.

   Aus der DE-OS 2105 071 ist ein elektrisches Schaltgerät bekannt, das Kondensatorschalter aufweist

   )5 Auf einer gedruckten Schaltungsplatte ist eine erste Elektrode angeordnet, deren elektrische Verbindung auf der Rückseite der Schaltungsplatte herausgeführt ist Mit Abstand zu und isoliert von dieser ersten Elektrode ist auf der Schaltungsplatte eine dielektrische Schicht oder eine Metallfolie, die nach oben mit einer dielektrischen Schicht al/gedecju ist, angeordnet Oberhalb der ersten Elektrode befindet sich eine halbkreisförmig nach oben gewölbte Blattfeder, die sich mit ihren Rändern auf der dielektrischen Schicht abstützt. Diese Blattfeder hat einen in beliebiger Weise herausgeführten elektrischen Anschluß. Oberhalb der nach oben gewölbten Blattfeder ist eine zylindrische Schraubenfeder angeordnet, auf deren anderes Ende eine Drucktaste wirkt Beim Herabdrücken der Drucktaste wird die Schraubenfeder zusammengedrückt, bis die in ihr gespeicherte Kraft die Rückstellkraft der Blattfeder Übersteigt, wodurch diese schlagartig nach unten durchfedert und damit die Kapazität zwischen der ersten Elektrode und der Blattfeder sprungartig ändert

   Mit der nicht zum Stande der Technik gehörenden DE-OS 22 42 680 wird eine Tastenschaltanordnung für ein Dateneingabegerät vorgeschlagen, bei dem jeweils ein erster auf der Oberseite einer Trägerplatte angeordneter Kontakt etwa konzentrisch und mit Abstand zu ihm von einem zweiten elektrischen Kontakt umfaßt wird. Die elektrische Verbindung des ersten Kontaktes wird durch die Trägerplatte hindurch über ein Stück der Trägerplattenunterseite um den zweiten Kontakt herumgeführt. Auf die beiden elektrischen Kontakte wirkt von oben der Stößel einer Betätigungstaste, der die beiden Kontakte mit einer elastischen Gummimasse verbinden kann, die zumindest