DE3419451A1

DE3419451A1 - Drucktastenschalter

Info

Publication number: DE3419451A1
Application number: DE19843419451
Authority: DE
Inventors: Yasuo Iwaki Fukushima Matsui
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1983-05-24
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1984-11-29
Also published as: KR890001960Y1; GB2140623B; GB2140623A; GB8413234D0; KR840006409U

Description

Drucktastenschalter

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drucktastenschalter, bei dem ein bewegliches Kontaktelement derart angeordnet ist, daß es feststehende Kontaktelemente, die im Bodenbereich einer innerhalb eines Gehäuses ausgebildeten Ausnehmung gehalten sind, kontaktiert oder von diesen getrennt bzw. beabstandet ist, wobei dies durch eine elastische Verformung des beweglichen Kontaktelements aufgrund der Bewegung eines Schafts erfolgt, der einen sich aus dem Gehäuse herauserstreckenden Bereich aufweist.

Ein bereits konzipierter Drucktastenschalter dieser Art besitzt feststehende Kontaktelemente, die im Bodenbereich einer innerhalb eines Schaltergehäuses ausgebildeten Ausnehmung gehaltert sind. Ein bewegliches Kontaktelement ist oberhalb der feststehenden Kontaktelemente angeordnet und mittels eines Schafts bewegbar, der einen Bereich aufweist, der sich durch eine zu der Ausnehmung führenden öffnung hindurch erstreckt. Der Schaft ist in federnd nachgiebiger Weise derart gehalten, daß er innerhalb des Gehäuses bewegbar ist, und um die den Schaft aufnehmende öffnung herum ist eine Halteplatte zum Angreifen an einem Flanschbereich des Schafts vorgesehen, die den Schaft in dem

Gehäuse festhält, wobei es dem Schaft jedoch ermöglicht ist, sich innerhalb des Gehäuses hin- und her zu bewegen.

Bei solchen bereits konzipierten Drucktastenschaltern schafft jedoch die Halteplatte keine dichte Abdichtung zu dem Schaft, und somit kann Flußmittel, das beim Verlöten des Schalters an einer gedruckten Schaltungsplatte verwendet wird, oder Staub in den Schalter eindringen und den Betrieb verschlechtern. Außerdem ist das Reinigen des Schalters sehr mühsam, da man den Schalter nicht in ein Lösungsmittel tauchen kann, das durch einen jeglichen Spalt zwischen dem Schaft und dessen Halteplatte in den Schalter eindringen kann.

In Anbetracht dieser Probleme der bereits konzipierten Lösung besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Drucktastenschalters, der eine Verschlechterung der Schaltleistung verhindert und der den Wasch- oder Reinigungsvorgang erleichtert.

Dies wird dadurch erreicht, daß eine elastomere Abdeckung über dem Schaft vorgesehen ist, um ein Eindringen von Flußmittel, Staub oder Lösungsmittel in den Schalter zu verhindern. Außerdem lassen sich die Abdichteigenschaften zwischen dem Rand der elastomeren Abdeckung sowie dem Öffnungsrand der den Schaft aufnehmenden Öffnung dadurch verbessern, daß ein ringförmig vorstehender Bereich ausgebildet ist, der gegen den Randteil der elastomeren Abdeckung drückt. Weiterhin wird mit der vorliegenden Erfindung ein Drucktastenschalter geschaffen, der ein Eindringen von Fremdmaterial dadurch in zuverlässigerer Weise verhindert, daß die Abdichteigenschaften einer elastomeren Abdeckung verbessert werden, und zwar durch Vorsehen eines ringförmigen Dichtrings an dem Rand der elastomeren Abdeckung.

Die Erfindung schafft auch einen Drucktastenschalter, der ein Gehäuse, ein bewegliches Kontaktelement, einen sich durch eine Öffnung in dem Gehäuse hindurcherstreckenden Schaft sowie eine elastomere Abdeckung für den Schaft und die Öffnung

aufweist. Die Abdeckung besitzt einen Schulterbereich, der in einen sich um die öffnung herum erstreckenden Stufenbereich paßt. Der obere Bereich der öffnung kann derart umgebogen warden, daß der Schulterbereich gegen den Stufenbereich gedrückt wird. Außerdem kann der Drucktastenschalter auch einen steifen ringförmigen Dichtring aufweisen, der zwischen den umgebogenen Bereich und den Schulterbereich paßt, und der Stufenbereich kann eine in den Schulterbereich drückende, ringförmige Wulst aufweisen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Drucktastenschalters ;

Fig, 2 eine Perspektivansicht des in Fig. 1 gezeigten Drucktastenschalters in seinem nicht zusammengebauten Zustand ;

Fig. 3 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 4 eine Perspektivansicht des in Fig. 3 gezeigten Schalters in seinem nichtzusammengebauten Zustand.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen im Detail beschrieben. Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das ein Gehäuse 1 aufweist, das eine zentrale Ausnehmung A bildet. In dem Bodenbereich der Ausnehmung A sind feststehende Kontaktelemente 2 und 3 gehalten. Außerdem sind ein bewegliches Kontaktelement 4 sowie ein Schaft 5 innerhalb der Ausnehmung A untergebracht, und der Schaft 5 erstreckt sich durch eine Öffnung in dem Gehäuse hindurch. Eine elastomere Abdeckung 6 erstreckt sich in der gezeigten Weise über den Schaft 5 und ist in der Seite der Öffnung an dem Gehäuse angebracht.

Genauer gesagt ist das bewegliche Kontaktelement 4 kuppelartig auscrebildet, und es ist elastisch

verformbar. Das bewegliche Kontaktelement 4 ist in der Ausnehmung A derart untergebracht, daß der Rand desselben sich stets in Anlage an dem feststehenden Kontaktelement befindet, während der mittlere Bereich desselben normalerweise von dem anderen feststehenden Kontaktelement 3 getrennt bzw. beabstandet ist. Der Schaft 5 besitzt einen zentralen Bereich 5a, der sich nach Art einer Säule nach oben erstreckt, und ein Flanschbereich 5b erstreckt sich umfangsmäßig von dem unteren Bereich des Säulenbereichs 5a weg. Ein halbkugelartiger Druckbereich 5c befindet sich in Anlage an dem Zentrum des beweglichen Kontaktelements 4 und greift an dem beweglichen Kontaktelement 4 an. Durch Bewegen des Schafts 5 in Richtung nach innen des Gehäuses wird das bewegliche Kontaktelement 4 elastisch verformt, um die feststehenden Kontaktelemente 2 und 3 elektrisch miteinander zu verbinden, und wenn der auf den Schaft 5 ausgeübte Druck aufgehoben wird, dann dient die federnde Nachgiebigkeit des beweglichen Kontaktelements 4 zum Zurückführen des Schafts in seine normale bzw. ursprüngliche Position.

Außerdem besitzt die elastomere Abdeckung 6 im großen und ganzen die Form eines Hutes, und sie ist aus einem Material, wie z.B. einem Cloropren-Kautschuk, gebildet, bei dem nur eine geringfügige Quellung auftritt, wenn es mit Lösungsmitteln wie z.B. Freon in Berührung kommt. Die Abdeckung 6 besitzt einen Hauptbereich 6a, der über den Säulenbereich 5a des Schafts paßt und den Säulenbereich 5a überdeckt, sowie einen Schulter- bzw. Kragenbereich 6b, der gegen einen Rand 1a der öffnung zu der Ausnehmung A paßt. Ein Stufenbereich 1b ist in dem innenliegenden Wandbereich des Randes 1a ausgebildet, so daß ein Plazieren des Schulterbereichs 6b gestattet ist, während ein überhängender Bereich 1c durch Umbiegen eines

Randes der öffnung in dem oberen Teil des Gehäuses 1 gebildet ist, wodurch der überhängende Bereich 1c in Kombination mit dem Stufenbeteich 1b das Schulterteil 6b halten kann. Außerdem ist ein ringförmiger Wulstbereich 1d in dem Stufenbereich 1b ausgebildet und greift an der Unterseite des Kragenbereichs 6b an. Auf diese Weise ist der Kragenbereich 6b zwischen dem Stufenbereich 1b und dem überhängenden Bereich 1c fest gehalten.

Zum Zusammenbauen des eine derartige Struktur aufweisenden Drucktastenschalters wird zuerst die elastomere Abdeckung an dem Schaft 5 angebracht, indem man den Säulenbereich 5a des Schafts mit dem Hauptbereich 6a überdeckt. Dann werden der Schaft 5 mit der elastomeren Abdeckung 6 sowie das bewegliche Kontaktelement 4 in die Ausnehmung A gesetzt, und gleichzeitig wird der Schulterbereich 6b der elastomeren Abdeckung 6 auf dem Stufenbereich 1b des Öffnungsrandes 1a der Ausnehmung plaziert. Danach wird, wie in Fig. 1 gezeigt, der Schulterbereich 6b der elastomeren Abdeckung 6 zwischen dem überhängenden Bereich 1c und dem Stufenbereich 1b gehalten, und zwar durch Drück-Abdichtung, insbesondere unter Rotation, oder durch thermisches abdichtendes Anheften des überhängenden Teils 1c. Da der ringförmige Wulstbereich 1d in den Schulterbereich 6b gedrückt wird, wenn der überhängende Bereich nach unten auf den Schulterbereich gebogen wird, nimmt die Klemmkraft des Schulterbereichs zu diesem Zeitpunkt zu, und die Abdichteigenschaften zwischen der elastomeren Abdeckung und dem Gehäuse 1 sind im Vergleich zu den Abdichteigenschaften bei einem Schalter, der den ringförmigen Wulstbereich 1d nicht aufweist, verbessert. In diesem Zustand sind der Schaft 5 und die öffnung der Ausnehmung A mittels der elastomeren Abdeckung 6 überdeckt und abgedichtet.

Ein derartiger Drucktastenschalter hält den Schaltbetrieb und die Schalteigenschaften des bereits konzipierten Schalters aufrecht, ohne daß dabei ein während eines Lötvorgangs entstehendes Flußmittel in das Gehäuse eindringen kann, und zwar aufgrund der Tatsache, daß der Schaft 5 und die öffnung der Ausnehmung A mit der elastomeren Abdeckung 6 abgedeckt sind, und außerdem sind die Abdichteigenschaften durch den ringförmigen Wulstbereich 1d verbessert. Weiterhin kann ein zum Waschen oder Reinigen dieses Schalters verwendetes Lösungsmittel, wie z.B. Freon nicht in das Gehäuse eindringen, und da außerdem für die elastomere Abdeckung ein Material mit einem niedrigen Quellungs-Koeffizienten für dieses Lösungsmittel verwendet wird, wird die elastomere Abeckung 6 selbst dann nicht verformt, wenn sie in das Lösungsmittel eingetaucht wird. Somit kann der Schalter dann als Ganzes gewaschen werden, ohne daß man dabei das Eintreten von Lösungsmittel in die Ausnehmung A befürchten muß, und somit läßt sich der Waschvorgang bzw. Reinigungsvorgang leicht vereinfachen. Da außerdem der ringförmige Wulstbereich 1d gegen die Schulter 6b drückt, werden die Abdichteigenschaften in der vorstehend beschriebenen Weise verbessert, und es läßt sich auch ein stärkerer Befestigungszustand erzielen. Somit ist die elastomere Abdeckung 6 fest an dem Gehäuse 1 befestigt, und sie löst sich nicht von diesem ab.

Die Arbeitsweise dieses Drucktastenschalters wird im folgenden beschrieben. Wenn der Hauptbereich 6a der elastomeren Abdeckung 6 und damit der Säulenbereich 5a des Schafts gedrückt werden, dann wird der Schaft 5 nach unten gedrückt, wobei der Schulterbereich der elastomeren Abdeckung 6 verformt wird. Der Mittelbereich des beweglichen Kontaktelements 4 wird durch den Druckbereich 5c des Schafts 5 niedergedrückt, und dadurch gelangt der Mittelbereich des beweglichen Kontaktelements 4 in Kontakt mit den feststehenden Kontakt-

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element 3, das am Boden der Ausnehmung A vorgesehen ist. Wenn danach die auf den Schaft 5 ausgeübte Druckkraft aufgehoben wird, dann kehrt das bewegliche Kontaktelement 4 in seinen ursprünglichen Zustand zurück und löst sich von dem feststehenden Kontaktelement 3. Der Schaft 5 wird durch eine Zurückbewegungskraft des beweglichen Kontaktelements nach oben gedrückt und kehrt in seine ursprüngliche Position zurück. Während dieses Vorgangs fungiert die elastomere Abdeckung 6 auch als herkömmliche Halteplatte, die es dem Schaft 5 nicht ermöglicht, aus der Ausnehmung A herauszuspringen .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 beschrieben. Die Teile, die den Teilen des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiels entsprechen, tragen dieselben Bezugszeichen, und auf eine Beschreibung derselben wird an dieser Stelle verzichtet. Ein Dichtring 7, der aus einem steifen Material, wie z.B. nicht rostendem Stahl, gebildet ist, besitzt eine Ringform, die fast dieselbe Größe wie der Kragen 6b der elastomeren Abdeckung aufweist. Eine Ringnut 7a ist in dem gesamten Umfang des Dichtrings derart ausgebildet, daß sie sich in Richtung auf den Schulterbereich 6b erstreckt, d.h., einen zum Schulterbereich 6b weisenden Wulst bildet, so daß sie gegen oder in den Schulterbereich drückbar ist.

Der in den Figuren 3 und 4 gezeigte Drucktastenschalter läßt sich fast in derselben Weise zusammenbauen wie der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Schalter. Jedoch ist die Montage des Dichtrings 7 hier zusätzlich beschrieben. Der

Kragenbereich 6b der elastomeren Abdeckung 6 wird auf dem Stufenbereich 1b des Öffnungsrandes 1a der Ausnehmung A plaziert, und der Dichtring 7 wird auf den

Schulterbereich 6b gesetzt. Danach werden der Schulterbereich 6b der elastomeren Abdeckung und der Dichtring 7 in der in Fig. 1 gezeigten Weise zwischen dem überhängenden Bereich 1c und dem Stufenbereich 1b befestigt und festgehalten, und zwar durch Drück-Abdichtung, insbesondere unter Rotation, oder durch thermisches Anheften des überhängenden Bereichs 1c. In diesem Zustand wird der steife Dichtring 7 direkt von dem überhängenden Bereich 1c druckbeaufschlagt, und dadurch ist der Schulterbereich 6d der elastomeren Abdeckung zwischen dem Dichtring 7 und dem Stufenbereich 1b festgehalten. Selbst wenn eine von dem überhängenden Bereich 1c ausgeübte Abdichtandrückkraft an jeder Stelle anders ist, wird dadurch eine gleichmäßigere Kraft auf den Kragenbereich 6b übertragen, und zwar aufgrund des zwischen dem Kragenbereich 6b und dem überhängenden Bereich 1c angeordneten, steifen Dichtrings 7. Dadurch wird über den gesamten Umfang eine gleichmäßige Kraft auf den Kragenbereich 6b ausgeübt, wodurch die elastomere Abdeckung 6 stabil befestigt wird. Insbesondere wird dadurch, daß die Ringnut 7a des Dichtrings 7 und der ringförmige Wulstbereich 1d an dem oberen Teil des Stufenbereichs 1b den Kragenbereich 6b durch die auf den überhängenden Bereich 1c ausgeübte. Abdichtandrückkraft zusammendrücken, die auf den Schulterbereich 6b ausgeübte Druckkraft erhöht, und der Schaft 5 und die öffnung der Ausnehmung A sind derart von der elastomeren Abdeckung 6 abgedeckt, daß die Abdichteigenschaften dieses Drucktastenschalters im Vergleich zu dem Drucktastenschalter, bei dem die Ringnut 7a und der ringförmige Wulstbereich 1d nicht vorgesehen sind, verbessert sind.

Wie vorstehend beschrieben wurde, ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Eindringen von Flußmittel Staub, Wasser oder Lösungsmittel u.s.w. in den Schalter durch das Vorsehen einer

elastomeren Abdeckung verhindert, und außerdem verhindert die vorliegende Erfindung in zuverlässigerer Weise das Eindringen von Fremdmaterial in den Schalter und zwar durch verbesserte Abdichteigenschaften, die durch das Vorsehen eines ringförmigen Wulstbereichs erzielt werden, wodurch die vorliegende Erfindung die hervorragenden Eigenschaften besitzt, daß sich eine Verschlechterung der Schaltereigenschaften verhindern und der Reinigungsvorgang sich gleichzeitig vereinfachen läßt.

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Außerdem" läßt sich das Eindringen von Flußmittel, Staub, Wasser oder Lösungsmittel u.s.w. in das Ausnehmungsteil des Schalters in zuverlässigerer Weise dadurch verhindern, daß man eine elastomere Abdeckung sowie einen Dichtring vorsieht, wodurch die Abdichteigenschaften verbessert werden.

Claims

KADOR · KLUNKER · SCHMITTrJSlLSON :HiRSCH Y RVTENTANWÄITE EUROPEAN RVTENT ATTORNEYS ALPS ELECTRIC CO. LTD. 3419451 24. Mai 1984 u.Z.: K 21 423S/6eb Drucktastenschalter Priorität:

1. Japan - Nr. 76995/83 - 24. Mai 1983

2. Japan - Nr. 77501/83 - 25. Mai 1983

Patentansprüche

1.1 Drucktastenschalter,

ekennzeichnet durch ein Gehäuse (1) mit einer Ausnehmung (A), feststehende Kontaktelemente (2, 3), die in einem Bodenbereich der Ausnehmung (A) gehalten sind, ein bewegliches Kontaktelement (4), das an wenigstens einem der feststehenden Kontaktelemente (2, 3) angreift, einen Schaft (5), der innerhalb der Ausnehmung (A) gleitend verschiebbar ist und einen ersten Bereich (5c), der an dem beweglichen Kontaktelement (4) angreifen und dieses in Richtung auf die restlichen bzw. das restliche feststehende Kontaktelement (3) drängen kann, sowie einen Betätigungsbereich (5a) aufweist, der sich von dem Gehäuse (1) nach außen durch eine in diesem ausgebildete

Öffnung hindurcherstreckt, und durch eine elastomere Abdeckung (6) , die sich über den Betätigungsbereich (5a) in der Öffnung erstreckt und die Ausnehmung (A) abdichtet/ wobei die Abdeckung (6) einen umlaufenden Schulterbereich (6b) aufweist, der in einen komplementären Stufenbereich (1b) paßt, der um die Öffnung herum ausgebildet ist.

2. Drucktastenschalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine umbiegbare Einrichtung (1c) an dem Rand (1a) der Öffnung ausgebildet ist, die gegen die obere Oberfläche des

Schulterbereichs (6b) drückt, wenn sie nach unten über die obere Oberfläche des Schulterbereichs (6b) umgebogen ist.

3. Drucktastenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenbereich (1b) einen hochstehenden Wulst (1d) aufweist, der sich in die untere Oberfläche des Schulterbereichs (6b) drücken kann.

4 . Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomere Abdeckung (6) aus einem Material gebildet ist, das eine geringe Neigung zum Quellen aufweist, wenn es mit einem Lösungmittel in Berührung kommt.

5. Drucktastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis

dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringelement(7) aus steifem Material zwischen der umbiegbaren Einrichtung (1c) und der oberen Oberfläche des Schulterbereichs (6b) gehalten ist.

6. Drucktastenschalter nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (7) eine Ringnut (7a) aufweist, die sich in druckausübende Berührung mit der oberen Oberfläche des Schulterbereichs (6b) erstreckt.

7. Drucktastenschalter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenbereich (1b) einen hochstehenden Wulst (1d) aufweist, der sich in die untere Oberfläche des Schulterbereichs (6b) drücken kann.