DE3713775A1 - Tastenschalter - Google Patents
TastenschalterInfo
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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- H01H15/02—Details
- H01H15/06—Movable parts; Contacts mounted thereon
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
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Description
Die Erfindung betrifft einen Tastenschalter mit zumindest einem in einem Sockel
feststehenden Kontaktstück und zumindest einem U-förmig gebogenem Kontaktgeber,
dessen kontaktseitiges freies Ende mittels einer Gleitnocke eines gegen den Druck
einer Schraubenfeder verschiebbaren Tastenstößels von einer Schaltlage in eine
andere Schaltlage verschwenkbar ist, wobei der vom freien Ende beaufschlagte
Gleitnocken einen unteren, parallel zum Tastenweg verlaufenden, geradlinigen ersten
Abschnitt sowie eine höckerartige Erhebung und eine daran anschließende Schalt
schräge hat.
Ein derartiger Tastenschalter ist durch die DE-OS 32 29 465 bekannt und findet für
Eingabeetastaturen von elektronischen Anlagen sowie Schreibtastaturen Verwendung.
Um einen fühlbaren Druckpunkt unmittelbar vor dem Schließen des Kontaktes
vorzusehen, ist der Tastenstößel zweiteilig ausgeführt, so daß bei m Betätigen des
Tastenschalters zunächst der obere Teil gegen den unteren Teil und dann erst beide
Teile zusammen gegen den Druck einer Schraubenfeder verschoben werden. Da der
untere Teil des Tastenstößels die Gleitnocke trägt, ergibt sich während der
Verschiebung des oberen Teils eine Vorlaufstrecke mit verhältnismäßig geringem
Betätigungsdruck, der sich ab dem Moment der gemeinsamen Verschiebung beider
Stößelteile wesentlich vergrößert und somit den gewünschten fühlbaren Druckpunkt
vor der Kontaktgabe bewirkt. Dieser Tastenschalter ist verhältnismäßig aufwendig
wegen des zweiteiligen Tastenstößels.
Durch die DE-OS 29 43 855 ist ein Tastenschalter bekannt, bei dem ein einteiliger
eine Gleitnocke tragender Tastenstößel Verwendung findet. Diese Gleitnocke hat
einen parallel zum Tastenweg verlaufenden geradlinigen Abschnitt und einen sich
daran anschließenden Höcker. Beim Betätigen des Tastenschalters gleitet der
Kontaktgeber an dem geradlinigen Abschnitt entlang, wobei die Betätigungskraft in
Abhängigkeit vom Betätigungsweg linear ansteigt, bis der Kontaktgeber über den
Höcker hinweggleitet, um danach die Kontaktgabe zu bewirken. Mit Hilfe dieses
Höckers kann ebenfalls ein fühlbarer Druckpunkt geschaffen werden, welcher jedoch
bei den geringen geforderten Abmessungen des Tastenschalters nicht ausreichend
spürbar ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Tastenschalter zu schaffen,
bei dem trotz des geringen üblichen Tastenhubs ein größerer fühlbarer Druckpunkt
bewirkt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem geradlinigen
ersten Abschnitt und der höckerartigen Erhebung der Gleitnocke ein in Richtung der
Schaltschräge geneigt verlaufender zweiter Abschnitt ausgebildet ist.
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß bei der Betätigung des Tastenstößels
während das freie Ende des Kontaktgebers über den geneigt verlaufenden zweiten
Abschnitt gleitet, die Betätigungskraft in Abhängigkeit vom Weg kaum noch zunimmt
ja sogar geringfügig zurückgeht, wodurch man erreicht, daß beim anschließenden
Verschieben des freien Endes des Kontaktgebers über die höckerartige Erhebung der
Druckpunkt wesentlich stärker wahrgenommen wird.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der zweite Abschnitt
unter einem Winkel α von 10 Grad bis etwa 20 Grad zur Richtung des Tastenweges
verläuft und daß sich der Anstieg der höckerartigen Erhebung unter einem Winkel β
von etwa 60 Grad bis etwa 50 Grad quer zur Richtung des Tastenweges anschließt.
Es ist auch vorgesehen, daß der höckerartige Anstieg mit zunehmendem Radius
leicht gekrümmt bis zur Höckerspitze ausgeführt ist.
Die Erfindung mit ihren Vorteilen und Merkmalen wird anhand eines auf die
Zeichnung bezugnehmenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisierte Teilschnittdarstellung, aus welcher die Lage des
Tastenstößels für unterschiedliche Positionen auf der rechten und
linken Seite hervorgeht;
Fig. 2 einen Teilschnitt, der die Gleitnocke zeigt;
Fig. 3 ein Kraft-Weg-Diagramm.
Der in Fig. 1 dargestellte Tastenschalter besteht aus einem Sockel 10, welcher mit
einem Deckel 11 verschlossen ist.
Im Inneren des Tastenschalters ist ein Tastenstößel 12 verschiebbar gehaltert.
Auf der Unterseite des Tastenstößels 12 ist ein Führungszapfen 14 angebracht,
welcher in eine Führungshülse 15 eingreift, die im Zentrumsbereich des Sockels 10
nach oben stehend ausgebildet ist. Diese Führungshülse 15 dient gleichzeitig als
Haltezapfen für eine Schraubendruckfeder 16, welche auf die Führungshülse aufge
schoben ist und mit ihrem oberen Ende an der Unterseite einer Deckplatte 17 des
Tastenstößels 12 anliegt. Mit Hilfe der Führungshülse 15 wird einerseits der
Tastenstößel 12 während der Betätigung des Tastenschalters geführt und gleichzeitig
die Schraubendruckfeder 16 gegen eine seitliche Verschiebung gesichert.
In den Sockel 10 sind zu mindest ein Kontaktgeber 20 und ein Kontaktstück 21
eingesetzt. Der Kontaktgeber 20 besteht aus einem U-förmig gebogenen Kontaktfe
dermaterial und trägt am Ende des einen Schenkels eine Lötfahne 22, welche durch
eine entsprechende Öffnung im Boden des Sockels 10 gesteckt ist. Das freie
Kontaktende 23 des anderen Schenkels des U-förmig gebogenen Kontaktgebers 20
liegt im Inneren des Sockels 10 dem Kontaktstück 21 gegenüber, welches ebenfalls in
den Sockel eingesetzt ist und mit einer Lötfahne 24 nach unten aus dem Sockel
herausragt.
Der Kontaktgeber 20 ist derart vorgespannt, daß die am Kontaktstück 21 und am
Kontaktende 23 angebrachten Kreuzschienenkontakte 25 aufeinander aufliegen, wenn
der Kontaktgeber nicht durch eine Gleitnocke 30 am Tastenstößel 12 abgehoben ist.
Der geschlossene Kontakt ist in Fig. 1 auf der linken Seite und der geöffnete Kontakt
auf der rechten Seite dargestellt.
Der U-förmig gebogene Kontaktgeber 20 ragt mit seinem Basisteil in eine
Ausnehmung 27 im Deckel 11. Der U-förmige, nach unten offene Kontaktgeber 20
kann somit ohne, daß die Lage der Kontaktebene, d. h. der Kreuzschienenkontakte 25
geändert werden muß, in einem gewissen Bereich bezüglich der Federsteifigkeit
variiert werden, indem nämlich der in die Ausnehmung 27 ragende Basisteil kürzer
oder länger ausgebildet wird.
Der Kontaktgeber ist am kontaktseitigen freien Kontaktende 23 abgekantet, wodurch
man eine Gleitkante 25 erhält, die am Gleitnocken 30 des Tastenstößels 12 aufliegt
und bei der Betätigung des Tastenstößels an dieser entlanggleitet. Der
Gleitnocken 30 ist in besonderer Weise ausgeführt, um das gewünschte ausgeprägte
Druckpunktgefühl bei der Betätigung des Tastenschalters zu erhalten. Der Verlauf des
Gleitnockens geht aus Fig. 2 im Detail hervor. Der untere, parallel zu dem mit einem
Doppelpfeil gekennzeichneten Tastenweg verlaufende, geradlinige erste Abschnitt 35
ist derjenige Teil des Gleitnockens 30, auf welchem die Gleitkante 25 des
Kontaktgebers 20 in der Ruhelage des Tastenschalters aufliegt. An diesen ersten
Abschnitt 35 schließt ein zweiter, geneigt verlaufender Abschnitt 36 an, der unter
einem Winkel α von etwa 10 Grad bis etwa 20 Grad zur Richtung des Tastenweges
geneigt verläuft. Die Neigung dieses zweiten Abschnittes ist derart ausgerichtet, daß
bei der Verschiebung des Tastenstößels nach unten der Kontaktgeber 20 entspannt
wird und damit mit einer wesentlich geringeren Reibung an dem zweiten Abschnitt
entlanggleitet. Damit ergibt sich für diesen Teil des Tastenweges das Gefühl einer
sich reduzierenden oder zumindest gleichbleibenden Betätigungskraft. Beim Auflaufen
auf den höckerartigen Anstieg 37 des Tastennocken 30 nimmt die für die Betätigung
des Tastenstößels erforderliche Kraft erheblich zu, so daß sich ein deutlich fühlbarer
Druckpunkt einstellt. Nach dem Übersteigen der Höckerspitze 35 des Gleitnockens 30
verschiebt sich die Gleitkante 25 entlang der Schaltschräge 39 des Schaltnockens 30,
wodurch die Betätigungskraft zurückgeht und die Kreuzschienenkontakte 25 mitein
ander in Berührung kommen. Dadurch wird der Schalter geschlossen.
Auf Grund der abnehmenden Andruckkraft, mit welcher der Kontaktgeber 20 am
zweiten Abschnitt 36 anliegt, wird das Gefühl des entstehenden Druckpunktes
besonders spürbar, wenn die Andruckkraft durch die Verschiebung des Kontakt
endes 23 über den höckerartigen Anstieg 37 zunimmt und damit eine erhöhte
Betätigungskraft bis zur Verschiebung zur Höckerspitze 35 benötigt.
Bei der für einen Tastenschalter verwirklichten Ausführungsform ergab sich ein
besonders deutliches Druckpunktgefühl für einen Gleitnocken 30, bei welchem der
zweite Abschnitt 36 mit einem Winkel α von etwa 15 Grad zur Richtung des
Tastenweges und der höckerartige Anstieg 37 unter einem Winkel β von etwa 75
Grad quer zur Richtung des Tastenweges verlaufen.
Für einen derart ausgestalteten Tastenschalter ist das Kraft-Weg-Diagramm in Fig. 3
dargestellt.
Daraus kann man entnehmen, daß man eine sehr geringe Anfangskraft mit
andeutungsweise negativem Verlauf am Anfang der Betätigung des Tastenstößels
erhält, die in einen steilen Anstieg der Betätigungskraft übergeht, wenn die
Gleitkante über den höckerartigen Anstieg 37 bis zur Höckerspitze 35 verschoben
wird. Hinter der Höckerspitze 35 erfolgt der gewünschte Kraftabfall und das
Schließen des Kontaktes, wonach die Betätigungskraft wieder etwa linear bis zum
Anschlag des Tastenstößels ansteigt.
Durch die Maßnahme der Erfindung erreicht man, daß man einen spürbaren
Kraftanstieg unmittelbar vor der Kontaktgabe und damit den gewünschten Druck
punkt erhält, wobei jedoch die Betätigungskraft, wenn der Gleitkontakt 25 die
Höckerspitze 35 übersteigt, keineswegs größer als bei einer herkömmlichen Taste mit
linearer Betätigungskennlinie ist. Durch die Erfindung wird somit ein sehr deutlich
spürbarer Druckpunkt geschaffen, was bisher auf Grund der Grenzen der konstruk
tiven Ausgestaltung der Druckfeder nicht möglich war.
Beim Loslassen des Tastenschalters nimmt die Betätigungskraft nahezu linear bis zum
Rückschaltpunkt ab, wobei dieser Rückschaltpunkt gegenüber dem Schaltpunkt beim
Betätigen des Tastenschalters geringfügig versetzt ist. Die dadurch entstehende
Schalthysterese hat jedoch keinen negativen Einfluß.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, die im einzelnen nicht dargestellt ist, kann
darin bestehen, daß der höckerartige Anstieg 37 nicht geradlinig, sondern leicht
gekrümmt ausgeführt wird, wobei der Krümmungsradius zur Höckerspitze hin zu
nimmt.
Durch die Variation der Winkel α und β ergibt sich die Möglichkeit, den fühlbaren
Druckpunkt je nach Wunsch stärker oder schwächer einzustellen, wobei auch die
Länge des zweiten Abschnittes 36 und des höckerartigen Anstieges 37
bei einer Variation der Winkel α und β verändert werden kann.
Es ist offensichtlich, daß sich hieraus eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten für
die Druckpunkteinstellung ergeben.
Claims (4)
1. Tastenschalter mit zu mindest einem in einem Sockel feststehenden Kontakt
stück und zumindest einem U-förmig gebogenen Kontaktgeber, dessen kontakt
seitiges freies Kontaktende mittels einer Gleitnocke eines gegen den Druck
einer Schraubendruckfeder verschiebbaren Tastenstößels von einer Schaltlage in
eine andere Schaltlage verschwenkbar ist, wobei der vom freien Kontaktende
beaufschlagte Gleitnocken einen unteren, parallel zum Tastenweg verlaufenden,
geradlinigen ersten Abschnitt sowie eine höckerartige Erhebung und eine daran
anschließende Schaltschräge hat,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem geradlinigen ersten Abschnitt (35) und der höckerartigen
Erhebung (37, 35) des Gleitnocken (30) ein in Richtung der Schaltschräge (39)
geneigt verlaufender zweiter Abschnitt (36) ausgebildet ist.
2. Tastenschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Abschnitt (36) unter einem Winkel α von etwa 10 Grad bis etwa
20 Grad, vorzugsweise etwa 15 Grad, zur Richtung des Tastenweges verläuft.
3. Tastenschalter nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anstieg (37) der höckerartigen Erhebung unter einem Winckel β von
etwa 60 Grad bis etwa 50 Grad, vorzugsweise etwa 75 Grad, quer zur Richtung
des Tastenweges verläuft.
4. Tastenschalter nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der höckerartige Anstieg (37) mit zunehmenden Radius leicht gekrümmt
bis zur Höckerspitze (38) ausgeführt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=6326239
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