DE3044414A1

DE3044414A1 - Elektrische schalteranordnung

Info

Publication number: DE3044414A1
Application number: DE19803044414
Authority: DE
Inventors: Heinz Burgeth; Adolf Ossmann; Michael Schorr; Guenter Tessendorf
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Electronic GmbH
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1982-06-24

Description

Beschreibung
Elektrische Schalteranordnung Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schalteranordnung mit einer aus einem elastischem Kunststoff bestehenden Folie, die mehrere, durch Tastendruck schnappend betätigbare Schaltbereiche aufweist, die als aus der Ebene der Folie herausgewölbte scharnierartige Schnapper mit einem Kontaktträger ausgebildet sind, Eine elektrische Schalteranordnung der vorgenannten Art wird z. B. bei elektronischen Rechenmaschinen, Computern, Maschinensteuerkonsolen und dergleichen verwendet und ist aus dem DE-GM 76 28 641 bekannt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schalteranordnung anzugeben, die einfach und billig in der Herstellung ist und eine hohe Lebensdauer besitzt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäa dadurch gelöst, daß die Schaltbereiche durch thermoplastische Verformung hergestellte Ausprägungen derelastischen Kunststoff-Folie sind.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in der einfachen und billigen Herstellung bei einer hohen Lebensdauer des Tastschalters.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf die Schalteranordnung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt der Schalteranordnung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Ausschnitt einer elastischen Folie mit drei Schaltbereichen von unten gesehen, Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt eines Schaltbereichs, dessen Kontaktträger als Kontaktteil mit einer Leitsilberschicht versehen ist und Fig. 5 und 6 zwei verschiedene vergrößerte Querschnitte eines Schaltbereichs, dessen Kontaktträger als Kontaktteil eine Metallbrücke aufweist.
Die Schalteranordnung besteht aus einer äußeren starren Platte 1 (Fig. 1) mit einer Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 2, die Reihen und Spalten bilden und in denen je eine bewegbare Taste 3 untergebracht ist (Fig. 2).
Alle Tasten 3 besitzen Flansche 4, die mit der Unterseite der Platte 1 so im Eingriff stehen, daß ein Herausziehen oder Herausdrücken der Taste 3.aus der Platte 1 nach oben verhindert wird. Unter der Platte 1 ist eine elastische Folie 5 gleicher Erstreckung wie die Platte 1 angeordnet, die je einen Schaltbereich 6 unter jeder Taste 3 aufweist.
Weiter folgt eine Schaltungsplatte 7 gleicher Erstreckung wie die Platte 1 mit einer Vielzahl von zu Paaren angeordneten festen Kontakten 8, von denen jedes Paar von Kontakten 8 mit je einem Schaltbereich 6 der elastischen Folie 5 korrespondiert. Diese Kontakte 8 sind vorzugsweise mit nicht dargestellten gedruckten Leiter zügen auf der Schaltungsplatte 7 verbunden, die zu nicht dargestellten Schaltkreisen gehören.
Jeder Schaltbereich 6 der isolierenden Folie 5 (Fig. 3 und 4) besteht aus einem scharnierartigen Schnapper 9 mit einem Kontaktträger 10, der von einer Ringhaut 11 umgeben ist, die aus der Ebene der elastischen Folie 5 herausgewölbt ist und den Kontaktträger 10 mit zwei elastischen Höckern 12 in einer Normalstellung außerhalb der Ebene der isolierenden Folie 5 hält. Der Kontaktträger 10 ist vorzugsweise am Scheitel der kegelförmigen Ringhaut 11 angeordnet und weist als Kontaktteil bevorzugt eine aufgedruckte Leitsilberschicht oder eine Metallbrücke 13 auf, die in den Kontaktträger 10 eingedrückt und umgebogen. ist (Fig. 5 und 6).
Wird auf die Taste 3 eine Kraft ausgeübt, so bewegt diese den Kontaktträger 10 des scharnierartigen Schnappers 9 aus der Normalstellung außerhalb der Ebene der elastischen Folie 5 in Richtung auf die Ebene der Schaltungsplatte 7. Bei dieser Bewegung verkürzt sich der Radius der Ringhaut 11, deren Stärke wesentlich geringer ist als diejenige des scharnierartigen Schnappers 9, so daß die Ringhaut 11 sich verbiegen oder verzerren wird. An einem gewissen Punkt des Schaltweges klappt dann die Ringhaut 11 in die zur Normal lage entgegengesetzte Lage schlagartig um, woraufhin die beiden durch die Leitsilberschicht elektrisch leitend miteinander verbundenen Höcker 12 oder die Metallbrücke 13 des Kontaktträgers 10 mit den beiden zugeordneten Kontakten 8 der Schaltungsplatte 7 in Berührung kommen und eine elektrisch leitende Verbindung zwischen denselben herstellen. Dieses Umklappen vermittelt der Bedienungsperson ein eindeutiges Tastempfinden für den Schaltvorgang, da die nach dem Umklappen der Ringhaut 11 erforderliche Kraft, um die beiden Höcker 12 oder die Metallbrücke 13 in Anlage an die Kontakte 8 zu bringen, erheblich geringer ist als die, die vor dem Umklappen zur Verformung der Ringhaut 11 notwendig ist. Durch diesen verringerten Kraftaufwand gelangen die beiden Höcker 12 oder die Metallbrücke 13 leicht und sicher in eine elektrisch leitende Verbindung mit den Kontakten 8, wobei die elastischen Höcker 12 ein Prellen während der Dauer des zu übertragenden elektrischen Impuises verhindern.
Nach dem Aufheben der Kraft auf die Taste 3 bewirkt die Federelastizität der Ringhaut 11 ein schnelles und parallelfreies Rückkehren des Kontaktträgers 10 in seine ursprüngliche Normalstellung, wodurch die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden betreffenden Kontakten 8 aufgehoben wird und die Flansche 4 der Taste 3 wieder in Anlage an die Unterseite der Platte 1 gelangen.
Neben der bevorzugten geschlossenen Ausbildung der Ringhaut 11 kann diese auch speichenförmig geformt sein. Da zweckmäßig die Folie 5 mit den Schaltbereichen 6 in einem Stück aus elastehen Kunststoff gefertigt ist, ergibt sich eine besonders einfache und billige Herstellung.
Die aus einem Stück bestehende Folie 5 besteht aus einem thermoplastisch verformbaren Kunststoff, wobei die Schaltbereiche mit der Ringhaut 11, dem scharnierartigen Schnapper 9 und dem Kontaktträger 10 durch thermoplastische Behandlung aus der Folie 5 herausgeformt wurden. Ein beispielsweise besonders geeigneter thermoplastisch verformbarer Kunststoff mit guten elastischen Eigenschaften nach der Verformung sind die TPR-Typen. Bevorzugt bestehen zumindest die Schaltbereiche aus einem leitenden thermoplastischen Elastomer.
Leerseite

Claims

Patentansprüche Elektrische Schalteranordnung mit einer Folie aus einem elastischen Kunststoff, die mehrere, durch Tastendruck schnappend betätigbare Schaltbereiche aufweist, die als aus der Ebene der Folie herausgewölbte scharnierartige Schnapper mit einem Kontaktträger ausgebildet sind, dadurch qekennzeichnet,daß die Schaltbereiche durch thermoplastische Verformung hergestellte Ausprägungen der elastischen Kunststoff-Falic sind.
2. Schalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Folie mit den Schaltbereichen aus einem leitenden thermoplastischen Elastomer besteht.
3. Schalteranordnung nach Anspruch 1 pder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbereiche aus einer Ringhaut (11) mit einem eingeprägten scharnierartigen Schnapper (9) und dem Kontaktträger (10) bestehen.
4. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringhaut (11) im wesentlichen kegelstumpfmantelförmig ausgebildet ist.
5. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Schaltbereiche der Folie aus einem leitenden thermoplastischen Elastomer bestehen.
6. Schalteranordnung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Folie zumindest teilweise aus einemisolierenden Kunststoff besteht.
7. Schalteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbereiche elektrisch leitende Oberflächenbereiche aufweisen.