EP0405079A2 - Contact membrane for key switches - Google Patents

Abstract

The contact membrane consists of a frame (1, 1') having a diametrically central longitudinal web (4). The frame (1, 1') and the central longitudinal web (4) bulge relatively towards one another such that the central longitudinal web (4) can be moved by exerting pressure (P) into either one of two sprung positions, one of which is provided as a quiescent position and the other for making contact with a fixed contact device of the switching element. Furthermore, the frame (1, 1') is provided with abutment points (5) for abutment on a wall part of the switching element. In order that a switch equipped with the contact element indicates a noticeable sense of switching when actuated by an operator, it is provided that there are two abutment points (8) arranged opposite the central longitudinal web (4) in the region of its longitudinal centre. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktmembrane für ein Schaltelement eines Tastschalters gemäss dem Ober­begriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a contact membrane for a switching element of a key switch according to the preamble of claim 1.

Schaltelemente von Tastschaltern mit Kontaktmembranen dieser Art sind bekannt und handelsüblich. Bei einer bekannten recht­eckförmigen Kontaktmembrane ist jedes Längsteil des rechteck­förmigen Rahmens in seiner Längsmitte durch eine V- oder Ω-förmige nach oben gewölbten Sicke verkürzt, wodurch der mittige Längssteg unter elastischer Verformung nach oben ge­wölbt wird. Ferner ist jede äussere Ecke des rechteckförmigen Rahmens mit einem gegenüber den Rahmenteilen rechtwinklig nach unten abgebogenen Dorn versehen, der dazu bestimmt ist, im Boden des Schaltelements verankert zu werden und dadurch die Kontaktmembrane mit ihren vier Ecken auf dem Boden des Schalt­elements festzuhalten. Dadurch erhält die ganze Kontaktmembrane jene Vorspannung, die ihr ein Rückspringen in die Ruhelage ermöglicht. Zwei diagonale Dorne sind hierbei länger als die beiden anderen. Sie dienen dazu, den Boden des Schaltelements zu durchdringen, um auf der Gegenseite des Bodens in doppelter Ausführung das eine Anschlusselement des Schaltelements zu bilden. Auf der Innenseite des genannten Bodens ist zudem unter­halb des mittigen Längsstegs des rechteckförmigen Rahmens ein flaches bzw. leicht gewölbtes Kontaktorgan angeordnet, das ebenfalls mit einem den Boden durchdringenden Dorn versehen ist, der als das zweite elektrische Anschlusselement des Schaltelements dient.Switching elements of pushbutton switches with contact membranes of this type are known and commercially available. In a known rectangular contact membrane, each longitudinal part of the rectangular frame is shortened in its longitudinal center by a V- or Ω-shaped upwardly curved bead, whereby the central longitudinal web is arched upwards with elastic deformation. Furthermore, each outer corner of the rectangular frame is provided with a mandrel which is bent downwards at right angles to the frame parts and is intended to be anchored in the bottom of the switching element and thereby to hold the contact membrane with its four corners on the bottom of the switching element. This gives the entire contact membrane the pretension that enables it to spring back into the rest position. Two diagonal mandrels are longer than the other two. They serve to penetrate the bottom of the switching element in order to form a connection element of the switching element in duplicate on the opposite side of the bottom. On the inside of said base, a flat or slightly curved contact element is also arranged below the central longitudinal web of the rectangular frame, which is also provided with a mandrel penetrating the base, which serves as the second electrical connection element of the switching element.

Die Kontaktmembrane ist am Boden des Schaltelements derart befestigt, dass der mittige Längssteg den Boden des Schalt­elements konkav überwölbt und seine Ruhe- bzw. erste Sprung­lage vollständig einnimmt und damit stabil ist. Durch Druck­ausübung auf den mittigen Längssteg des Rahmens mittels einer in einem auf dem Schaltelement befestigten Schaltergehäuse untergebrachten, verschiebbar gelagerten Taste kann der mittige Längssteg in Richtung zum Boden des Schaltelements über seinen Totpunkt gedrückt werden, so dass der Längssteg bestrebt ist, seine andere, dem Boden benachbarte Sprunglage einzunehmen. Diese zweite Sprunglage des Längsstegs wird aber nicht ganz erreicht, das heisst, sie ist nicht stabil, weil der Längs­steg vor Erreichen seiner Endlage auf das Kontaktorgan des Bodens zu liegen kommt, wodurch eine leitende Verbindung zwischen den Anschlusselementen hergestellt wird. Beim Loslassen der Taste springt deshalb der Längssteg sofort in seine erstge­nannte, obere Sprunglage zurück, in welcher der mittige Längs­steg des Rahmens vom Kontaktorgan auf dem Boden des Schalt­elements distanziert und somit elektrisch getrennt ist.The contact membrane is attached to the bottom of the switching element in such a way that the central longitudinal web concavely bulges the bottom of the switching element and completely assumes its rest or first jumping position and is therefore stable. By exerting pressure on the central longitudinal web of the frame by means of a displaceably mounted button accommodated in a switch housing fastened to the switching element, the central longitudinal web can be pressed in the direction of the bottom of the switching element via its dead center, so that the longitudinal web strives, its other, the floor take the neighboring jump position. However, this second jump position of the longitudinal web is not completely reached, that is, it is not stable because the longitudinal web comes to lie on the contact element of the floor before it reaches its end position, as a result of which a conductive connection is established between the connection elements. When the button is released, the longitudinal web therefore immediately jumps back to its first, upper jump position, in which the central longitudinal web of the frame is spaced from the contact element on the bottom of the switching element and is therefore electrically isolated.

Die bekannte Kontaktmembrane und ihre Art der Befestigung am Boden eines Schaltelementes zeigen vorallem zwei Nachteile. Erstens erfolgt beim Durchdrücken des mittigen Längssteges eine starke Materialbeanspruchung des ganzen Rahmens mit ent­sprechender Bruchgefahr, weil alle vier Ecken des rechteck­förmigen Rahmens am Boden des Schaltelements fest verankert sind und deshalb den beim Durchdrücken wirksamen Kräften nicht nachgeben können. Dies kann teilweise durch eine elastische Lagerung von zwei diagonalen Ecken behoben werden. Zweitens ergibt sich wegen der Verankerung der vier Ecken des Rahmens im Boden des Schaltelements eine nachteilige Schaltcharakteris­tik, indem praktisch über den ganzen Schaltweg eine nur wenig varierende Kraft auf den mittigen Längssteg des Rahmens ausgeübt werden muss.The known contact membrane and its type of attachment to the bottom of a switching element show two disadvantages. Firstly, when the central longitudinal web is pushed through, the entire frame is subjected to heavy material stress with a corresponding risk of breakage, because all four corners of the rectangular frame are firmly anchored to the bottom of the switching element and therefore do not exert the forces which are effective when pushing through can give in. This can be partially remedied by elastic storage of two diagonal corners. Secondly, because of the anchoring of the four corners of the frame in the bottom of the switching element, there is a disadvantageous switching characteristic in that a force which varies only slightly over the entire switching path has to be exerted on the central longitudinal web of the frame.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Kontaktmembrane der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei ihrer Be­tätigung mechanisch wenig beansprucht ist und ein ausgeprägtes Schaltgefühl vermittelt, das heisst, bei welcher zur sicheren Kontaktgabe eine grössere Kraft nur über eine kurze Wegstrecke des gesamten Schaltweges auf den mittigen Längssteg des Rahmens der Kontaktmembrane ausgeübt werden muss.The object of the present invention is to provide a contact membrane of the type mentioned, which is mechanically little stressed when it is actuated and conveys a pronounced switching sensation, that is to say in which, for reliable contact, a greater force is only applied over a short distance of the entire switching path central longitudinal web of the frame of the contact membrane must be exercised.

Die erfindungsgemässe Kontaktmembrane weist die im kennzeich­nenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale auf.The contact membrane according to the invention has the features stated in the characterizing part of patent claim 1.

Da die Ecken des Rahmens der erfindungsgemässen Kontaktmembrane an einer Wand des Schaltelements nicht mehr zu verankern sind, können die Querteile des Rahmens beim Durchdrücken des mittigen Längssteges des Rahmens elastisch ausweichen, so dass eine nur kleine Materialbeanspruchung vorliegt und eine Bruchgefahr stark vermindert ist, das heisst, die zulässige Schaltzahl stark erhöht ist. Ferner vermindert sich die Verformungsarbeit an der Kontaktmembrane beim Schliessen der Kontakte wegen der Ausweichmöglichkeit der beiden freien Endbereiche des Rahmens. Beim Niederdrücken entsteht eine gut wahrnehmbare Kraftspitze, so dass auch bei einem blossen Antippen des Schalters eine sichere, mit dem Tastfinger fühlbare Kontaktgabe erzielt oder mit anderen Worten ein erhöhtes Tastgefühl erreicht wird.Since the corners of the frame of the contact membrane according to the invention can no longer be anchored to a wall of the switching element, the transverse parts of the frame can deflect elastically when the central longitudinal web of the frame is pushed through, so that there is only a small amount of material stress and a risk of breakage is greatly reduced, that is to say , the permissible number of operations is greatly increased. Furthermore, the deformation work on the contact membrane when closing the contacts is reduced because of the Dodge possibility of the two free end areas of the frame. When the button is pressed down, an easily perceptible force peak arises, so that even when the switch is simply tapped, reliable contact can be felt with the touch finger or, in other words, an increased tactile sensation is achieved.

Die Erfindung bezieht sich zudem auf ein Schaltelement mit einer Kontaktmembrane gemäss Patentanspruch 1, Das erfindungs­gemässe Schaltelement ist im Patentanspruch 4 definiert.The invention also relates to a switching element with a contact membrane according to claim 1. The switching element according to the invention is defined in claim 4.

Auf das erfindungsgemässe Schaltelement kann ein Schaltergehäuse, das ein Betätigungsorgan enthält, in einfacher Weise sicher aufgesetzt werden, wobei die Anordnung des Betätigungsorgans im Schaltergehäuse die Schaltcharakteristik des Schaltelements nicht, und insbesondere nicht nachteilig beeinflussen kann, da der Betätigungsmechanismus der Kontaktmembrane im Schalt­element eingeschlossen ist.A switch housing, which contains an actuating element, can be securely placed on the switching element according to the invention, the arrangement of the actuating element in the switch housing not, and in particular not disadvantageously, being able to influence the switching characteristic of the switching element, since the actuating mechanism of the contact membrane is enclosed in the switching element.

Ausführungsbeispiele der Erfindungsgegenstände werden nach­stehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

• Fig. 1 eine Draufsicht auf zwei Ausführungsformen der erfin­dungsgemässen Kontaktmembrane;
• Fig. 2 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kontaktmembrane gemäss Fig. 1;
• Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Kontaktmembrane gemäss Fig. 1;
• Fig. 4 ein Diagramm der auf den mittigen Längssteg des Rahmens auszuübenden Kräfte in Abhängigkeit von der Betätigungs­weglänge für die eingangs erwähnte bekannte Kontakt­membrane und die beiden erfindungsgemässen Kontakt­membranen gemäss Fig. 1 und 2 bzw. Fig. 1 und 3;
• Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des erfin­dungsgemässen Schaltelements;
• Fig. 6 eine Draufsicht auf den Innenraum des Schaltelements der Fig. 5;
• Fig. 7 eine Seitenansicht des Schaltelements der Fig. 5;
• Fig. 8 einen Schnitt durch das Schaltelement längs der Linie VIII-VIII in Fig. 5;
• Fig. 9 einen Schnitt durch das Schaltelement längs der Linie IX-IX in Fig. 5; und
• Fig. 10 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Schalt­elements gemäss Fig. 5 bis 9.

Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained below with reference to the drawings. Show it:

• Figure 1 is a plan view of two embodiments of the contact membrane according to the invention.
• FIG. 2 shows a side view of a first embodiment of the contact membrane according to the invention according to FIG. 1;
• FIG. 3 shows a side view of a second embodiment of the contact membrane according to the invention according to FIG. 1;
• 4 shows a diagram of the forces to be exerted on the central longitudinal web of the frame as a function of the actuation path length for the known contact membrane mentioned at the outset and the two contact membranes according to the invention according to FIGS. 1 and 2 or FIGS. 1 and 3;
• 5 shows a plan view of an embodiment of the switching element according to the invention;
• Fig. 6 is a plan view of the interior of the switching element of Fig. 5;
• Fig. 7 is a side view of the switching element of Fig. 5;
• Figure 8 is a section through the switching element along the line VIII-VIII in Fig. 5.
• 9 shows a section through the switching element along the line IX-IX in FIG. 5; and
• 10 is an exploded perspective view of the switching element according to FIGS. 5 to 9.

Gemäss Fig. 1 besteht die vorliegende Kontaktmembrane aus einem aus Blech gestanzten, einstückigen Rahmen 1, 1′, der zwei Längsteile 2, zwei Querteile 3 und einen mittigen Längssteg 4 aufweist. Ferner sind die beiden Längsteile 2 in Längsrich­tung mittig mit je einem seitlich äusseren, mit dem Rahmen 1, 1′ zusammenhängenden und einstückig gefertigten Befestigungs­lappen 5 in Form einer Öse versehen. Angrenzend an den Befes­tigungslappen 5 sind die Längsteile 2 mit Sicken 6 bzw. 6′ (Fig. 1 bis 3) versehen, die in den Fig. 2 bzw. 3 näher erläu­tert sind. Aus Fig. 1 ist zudem ersichtlich, dass der Rahmen 1, 1′ in seinen inneren und äusseren Eckbereichen abgerundet ist, und dass der mittige Längssteg 4 in seinem mittleren Bereich durch eine grössere Breite (oder eine grössere Dicke) versteift ist als in seinen Endbereichen, in welchen der Längs­steg 4 in die Querteile 3 übergeht. Die durch ein Niederdrücken des mittigen Längssteges 4 daraus resultierenden Kräfte werden hinsichtlich Grösse und Richtung innerhalb enger Grenzen gehalten und in die Querteile 3 eingeleitet.1, the present contact membrane consists of a stamped sheet metal, one-piece frame 1, 1 ', which has two longitudinal parts 2, two transverse parts 3 and a central longitudinal web 4. Furthermore, the two longitudinal parts 2 are provided centrally in the longitudinal direction, each with a laterally outer, with the frame 1, 1 'connected and integrally made fastening tab 5 in the form of an eyelet. Adjacent to the fastening tabs 5, the longitudinal parts 2 are provided with beads 6 and 6 '(FIGS. 1 to 3), which are explained in more detail in FIGS. 2 and 3. From Fig. 1 it can also be seen that the frame 1, 1 'is rounded in its inner and outer corner regions, and that the central longitudinal web 4 is stiffened in its central region by a greater width (or a greater thickness) than in its end regions, in which the longitudinal web 4 merges into the transverse parts 3 . The forces resulting from the central longitudinal web 4 being pressed down are kept within narrow limits in terms of size and direction and are introduced into the transverse parts 3.

Die beiden zum ebenen Grund der Sicken 6, 6′ koplanaren Be­festigungslappen 5 des Rahmens 1, 1′ bilden eine Auflagestelle 8 an einem Wandteil, zum Beispiel einem Boden, eines Schalt­elements. Sie können zusätzlich auch der Befestigung am Wand­teil durch Nieten, Löten oder dgl. dienen. In den Fig. 2 und 3 ist dieses Wandteil angedeutet und mit 7 bezeichnet. Mindestens einer der Befestigungslappen 5 dient gleichzeitig als festes elektrisches Anschlusselement des Rahmens 1, 1′.The two to the flat bottom of the beads 6, 6 'coplanar mounting tab 5 of the frame 1, 1' form a support point 8 on a wall part, for example a floor, a switching element. They can also be used for attachment to the wall part by riveting, soldering or the like. 2 and 3, this wall part is indicated and designated 7. At least one of the mounting tabs 5 also serves as a fixed electrical connection element of the frame 1, 1 '.

Die beidseitig der Befestigungslappen 5 in Fig. 1 angedeuteten Sicken 6 bzw. 6′ der Längsteile 2 sind gemäss den Fig. 2 bzw. 3 als Ausbiegungen mit zwei gerundeten Biegekanten ausgebildet. Die mit Bezug auf die Auflagestelle 8 konvexe Form des Rahmens 1, 1′ (einschliesslich der Sicken 6, 6′) bzw. die gerade oder konkave Form des mittigen Längssteges 4 können vorzugsweise durch eine vorwiegend plastische Formgebung wie Stanzen, Rollen, Pressen, Tiefziehen, Spritz- oder Druckgiessen erreicht werden. Bevorzugtes Ziel ist, dass die Kontaktmembrane in ihrer Ruhe­lage möglichst wenig innere Spannungen aufweist.The beads 6 or 6 'of the longitudinal parts 2 indicated on both sides of the fastening tabs 5 in FIG. 1 are formed as bends with two rounded bending edges according to FIGS. 2 and 3. The convex shape of the frame 1, 1 '(including the beads 6, 6') with respect to the support point 8 or the straight or concave shape of the central longitudinal web 4 can preferably be achieved by a predominantly plastic shaping such as punching, rolling, pressing, deep-drawing , Injection molding or die casting can be achieved. The preferred aim is that the contact membrane has as little internal stress as possible in its rest position.

Im Zustand abwesender äusserer Krafteinwirkung nehmen die Längs­teile 2 und der mittige Längssteg 4 relativ zueinander ausge­bauchte Lagen an. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist der Rahmen 1 mit den Sicken 6 derart ausgeführt, dass die Längs­teile 2 in einer zur Auflagestelle 8 bzw. den Befestigungslappen 5 näherungsweise parallelen Ebene liegen und einen angenähert ebenen und an den Enden konvex (nach oben) gebogenen Verlauf haben. Entsprechend ist der mittige Längssteg 4 zwischen den Querteilen 3 gegenüber den Längsteilen 2 relativ stark nach oben ausgebaucht. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist der Rahmen 1′ mit den Sicken 6′ derart gestaltet, dass der mittige Längssteg 4 nur wenig nach oben gewölbt ist, das heisst, angenähert eben bzw. parallel zu den Befestigungslappen 5 ver­läuft. Demgegenüber sind die Längsstege 2 von den Sicken 6 weg relativ stark nach oben gegen die Enden des mittigen Längs­steges 4 gebogen.When there is no external force, the longitudinal parts 2 and the central longitudinal web 4 assume bulged positions relative to one another. In the exemplary embodiment in FIG. 2, the frame 1 is designed with the beads 6 in such a way that the longitudinal parts 2 lie in a plane approximately parallel to the support point 8 or the fastening tabs 5 and have an approximately flat and convex (upward) curve at the ends to have. Correspondingly, the central longitudinal web 4 between the transverse parts 3 is bulged upwards relatively strongly compared to the longitudinal parts 2. In the embodiment of Fig. 3, the frame 1 'with the beads 6' is designed such that the central longitudinal web 4 is only slightly curved upwards, that is, approximately flat or parallel to the mounting tab 5. In contrast, the longitudinal webs 2 are relatively strongly bent upwards away from the beads 6 toward the ends of the central longitudinal web 4.

Bei beiden Beispielen gehen im Bereich der Querteile 3 der Rahmen 1, 1′ einerseits und der mittige Längssteg 4 anderseits tangentenartig ineinander über. Zwischen den Sprunglagen und in diesen selbst werden durch diese schleifenden Übergänge örtliche Spannungsspitzen vermieden.In both examples, in the area of the transverse parts 3 of the frame 1, 1 'on the one hand and the central longitudinal web 4 on the other hand tangent to one another. Local stress peaks are avoided between the jump positions and in these themselves by these sliding transitions.

In an sich bekannter Weise kann nun der mittige Längssteg 4 durch Ausübung einer senkrecht auf ihn in seiner Längsmitte einwirkenden Kraft P unter elastischer Verformung aller Rahmen­ teile über einen Totpunkt gedrückt werden, nach dessen Über­windung der mittige Längssteg 4 eine zweite Sprunglage ein­nimmt. Die zweite Sprunglage ist instabil, wenn die Form des Rahmens 1, 1′ und des mittigen Längssteges 4 in der ersten Sprunglage durch eine weitgehend bleibende Formgebung verursacht ist. Bei Ausübung und nachfolgender Aufhebung der Kraft P vollzieht der mittige Längssteg 4 somit eine Tastbewegung. Diese Tastbewegung wird, wie bekannt ist, zur Bewirkung eines elektrischen Tastkontaktes in der Weise ausgenutzt, dass auf dem Wandteil 7 des Schaltelements unterhalb des Mittenbereichs des Längsstegs 4 ein in den Fig. 2 und 3 nicht dargestelltes, festes und mit Anschlusselementen versehenes Kontaktorgan an­geordnet wird, das während der Dauer der Ausübung der Kraft P (Antippen) den Stromkreis mit den Anschlusselementen der Ösen 5 momentan schliesst und geschlossen hält.In a manner known per se, the central longitudinal web 4 can now be exerted by exerting a force P acting vertically on it in its longitudinal center, with elastic deformation of all the frames parts are pressed over a dead center, after overcoming the central longitudinal web 4 assumes a second jumping position. The second jump position is unstable if the shape of the frame 1, 1 'and the central longitudinal web 4 in the first jump position is caused by a largely permanent shape. When the force P is exerted and subsequently canceled, the central longitudinal web 4 thus performs a tactile movement. As is known, this tactile movement is used to effect an electrical tactile contact in such a way that a fixed contact element, not shown in FIGS. 2 and 3, is arranged on the wall part 7 of the switching element below the central region of the longitudinal web 4 which momentarily closes and keeps the circuit with the connecting elements of the eyelets 5 while the force P is being applied (tapping).

Gegenüber der eingangs erwähnten, bekannten Kontaktmembrane weist die anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebene, erfindungs­gemässe Kontaktmembrane einmal die Vorteile auf, dass sie auf einem Wandteil des Schaltelements lose aufliegen oder auch an nur einer oder zwei Stellen (Befestigungslappen 5) befestigt werden kann und dass beim Durchdrücken des mittigen Längssteges 4 die mechanische Beanspruchung aller Rahmenteile wesentlich kleiner ist, weil die äusseren Rahmenbereiche einschliesslich der Querteile 3 des Rahmens 1, 1′ in Richtung aller drei Raum­achsen auf die Beanspruchung ausweichen können. Vorallem aber wird bei der erfindungsgemässen Kontaktmembrane eine günstigere Schalt- oder Tastcharakteristik erzielt, was nachfolgend anhand der Fig. 4 erläutert wird.Compared to the known contact membrane mentioned at the outset, the contact membrane according to the invention described with reference to FIGS. 1 to 3 has the advantages that it lies loosely on a wall part of the switching element or can be attached to only one or two points (fastening tab 5) and that when the central longitudinal web 4 is pushed through, the mechanical stress on all frame parts is considerably smaller because the outer frame regions, including the transverse parts 3 of the frame 1, 1 ', can yield to the stress in the direction of all three spatial axes. Above all, however, the contact membrane according to the invention becomes a cheaper one Switching or keying characteristics achieved, which is explained below with reference to FIG. 4.

Im Diagramm der Fig. 4 ist die zur Betätigung der in ein Schalt­elementgehäuse eingebauten Kontaktmembrane erforderliche Kraft P in Abhängigkeit von der Weglänge L des mittigen Längsstegs in angenäherten Kurvenverläufen angegeben, und zwar durch die Kurve I für die bekannte, in allen vier Ecken des Rahmens be­festigte Kontaktmembrane, durch die Kurve II für die erfindungs­gemässe Kontaktmembrane gemäss Fig. 1 und 2, und durch die Kurve III für die erfindungsgemässe Kontaktmembrane gemäss Fig. 1 und 3. Hieraus ist folgendes ersichtlich:In the diagram of FIG. 4, the force P required to actuate the contact membrane built into a switching element housing is given in approximate curves as a function of the path length L of the central longitudinal web, specifically by curve I for the known one, which is fastened in all four corners of the frame Contact membrane, by curve II for the inventive contact membrane according to FIGS. 1 and 2, and by curve III for the inventive contact membrane according to FIGS. 1 and 3. From this the following can be seen:

Bei der bekannten Kontaktmembrane (Kurve I) ist aus der Aus­gangslage A bis zum Erreichen der Totpunktlage B des mittigen Längssteges eine erst steil ansteigende, dann sich abflachende Kraft P erforderlich, worauf die Kraft P bis zum Erreichen der Kontaktlage C relativ wenig abnimmt.In the known contact membrane (curve I), from the initial position A until the dead center position B of the central longitudinal web is reached, a steeply increasing, then flattening force P is required, whereupon the force P decreases relatively little until the contact position C is reached.

Bei der erfindungsgemässen Kontaktmembrane gemäss Fig. 1 und 2 (Kurve II) ist die aus der Ausgangslage A vorerst aufzubrin­gende Kraft P gering und steigt erst bei zunehmender Weglänge L auf einen etwa gleich grossen Maximalwert in der Totpunkt­lage B an. Hierauf fällt die Kraft P bis zur Kontaktlage C steil auf einen geringen Wert ab. Somit lässt sich diese Kon­taktmembrane durch ein wesentlich leichteres Antippen zuver­lässig betätigen, das heisst, sie vermittelt ein wesentlich günstigeres Tastgefühl.1 and 2 (curve II), the force P to be initially applied from the starting position A is low and only increases with an increasing path length L to an approximately equally large maximum value in the dead center position B. The force P then drops steeply to a low value up to the contact position C. This contact membrane can thus be operated reliably by tapping it much more easily, which means that it conveys a much more favorable tactile feeling.

Noch günstiger ist diese Sprungcharakteristik bei der erfin­dungsgemässen Kontaktmembrane gemäss Fig. 1 und 3 (Kurve III), weil bei dieser Ausführungsform der Verlauf der Kraft P im Bereich der Totpunktlage B eine ausgesprochene Spitze aufweist.This jump characteristic is even more favorable in the case of the contact membrane according to the invention according to FIGS. 1 and 3 (curve III), because in this embodiment the course of the force P in the region of the dead center position B has a pronounced peak.

Eine Ausführungsform eines die Kontaktmembrane gemäss den Fig. 1 bis 3 enthaltenden Schaltungselements gemäss der Erfindung ist in den Fig. 5 bis 10 dargestellt. Das dargestellte Schalt­element 11 setzt sich zusammen aus einem topfförmigen Sockel­teil 12 mit einem Boden 13 und einem Kragen 14, aus der auf dem Boden 12 befestigten Kontaktmembrane in Form des Rahmens 1 der Fig. 1 bis 3, aus einem im Sockelteil 12 verschiebbaren und auf dem mittigen Längssteg 4 des Rahmens 1 anliegenden Platte 15, die mit vorstehenden Haltenocken 16 für ein nicht dargestelltes Betätigungselement versehen ist, und aus einem mit dem Kragen 14 des Sockelteils 12 verbundenen Rückhalteflansch 17 für die bewegliche Platte 15. Auf der Innenseite des Bodens 13 des Sockelteils 12 ist der Rahmen 1 an seinen Befestigungs­lappen 5 (Fig. 1) seiner Längsteile 2 durch beispielsweise zwei nietartige Knöpfe 18 festgehalten. In der Mitte des Bodens 13 ist ein knopfartiges Kontaktorgan 19 für den mittigen Längs­steg 4 des Rahmens 1 angeordnet. Sowohl die Knöpfe 18 als auch das Kontaktorgan 19 sind mit bandförmigen, in den Boden 13 eingebetteten Leitern 20 bzw. 21 verbunden, die an die Aussen­seite des Sockelteils 12 geführt sind. Gemäss Fig. 7 und 10 können die Leiter 20, 21 an der Aussenseite des Sockelteils 12 beispielsweise rechtwinklig abgebogen sein, um bei der Montage des Schaltelements 11 auf einer in Fig. 7 gestrichelt dargestellten Trägerplatte 22, zum Beispiel einer Printplatte, Löcher 23 der Trägerplatte 22 zu durchdringen.An embodiment of a circuit element according to the invention containing the contact membrane according to FIGS. 1 to 3 is shown in FIGS. 5 to 10. The switching element 11 shown is composed of a pot-shaped base part 12 with a base 13 and a collar 14, from the contact membrane attached to the base 12 in the form of the frame 1 of FIGS. 1 to 3, from a displaceable in the base part 12 and on the central longitudinal web 4 of the frame 1 adjacent plate 15, which is provided with projecting retaining cams 16 for an actuating element, not shown, and from a retaining flange 17 connected to the collar 14 of the base part 12 for the movable plate 15. On the inside of the bottom 13 of the base part 12, the frame 1 is held on its fastening tabs 5 (FIG. 1) of its longitudinal parts 2 by, for example, two rivet-like buttons 18. A button-like contact member 19 for the central longitudinal web 4 of the frame 1 is arranged in the middle of the bottom 13. Both the buttons 18 and the contact member 19 are connected to band-shaped conductors 20 and 21 embedded in the base 13, which are guided to the outside of the base part 12. 7 and 10, the conductors 20, 21 may be bent at right angles on the outside of the base part 12, for example, to be dashed when the switching element 11 is mounted on one in FIG. 7 shown carrier plate 22, for example a printed circuit board, to penetrate holes 23 of the carrier plate 22.

In jeder Ecke des Bodens 13 und des Kragens 14 des Sockelteils 12 ist zudem ein zum Boden 13 senkrechter Kanal 24 ausgebildet, welcher die Durchführung der Anschlussleiter 25 einer zwischen die Haltenocken 16 eingesetzten Anzeigevorrichtung 26 bzw. 27 (Fig. 8 bis 10), beispielsweise einer Leuchtdiode, erlaubt. In der Fig. 8 ist eine erste Ausführungsform einer solchen Anzeigevorrichtung 26 und in den Fig. 9 und 10 eine zweite Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung 27 anderer Form und Abmessungen gestrichelt angedeutet bzw. dargestellt.In each corner of the base 13 and the collar 14 of the base part 12 there is also a channel 24 which is perpendicular to the base 13 and which carries out the connecting conductors 25 of a display device 26 or 27 (FIGS. 8 to 10) inserted between the holding cams 16, for example a light emitting diode. 8, a first embodiment of such a display device 26 and in FIGS. 9 and 10, a second embodiment of a display device 27 of different shape and dimensions are indicated or shown in dashed lines.

Diametrale Vorsprünge 28 der verschiebbaren Platte 15 (Fig. 8 und 10) dienen der Führung der Platte 15 im Sockelteil 12, wozu dessen Kragen 14 mit entsprechenden diametralen Nuten 29 (Fig. 10) versehen ist. Ferner sind die Haltenocken 16 mit radial verlaufenden Abschlussplättchen 30 (Fig. 7 und 10) ver­sehen, um die Lage des aufzusetzenden Betätigungselementes zu fixieren.Diametrical projections 28 of the displaceable plate 15 (FIGS. 8 and 10) serve to guide the plate 15 in the base part 12, for which purpose the collar 14 is provided with corresponding diametrical grooves 29 (FIG. 10). Furthermore, the holding cams 16 are provided with radially extending end plates 30 (FIGS. 7 and 10) in order to fix the position of the actuating element to be attached.

Es ist ersichtlich, dass das dargestellte Schaltelement 11 mit der erfindungsgemässen Kontaktmembrane 1 kompakt und viel­seitig einsetzbar ist. Es muss einzig durch ein auf die Halte­nocken 16 aufsetzbares Betätigungselement beliebiger Konfigu­ration ergänzt werden.It can be seen that the switching element 11 shown with the contact membrane 1 according to the invention is compact and versatile. It only has to be supplemented by an actuating element of any configuration that can be placed on the holding cams 16.

Die Form des Rahmens 1, 1′ braucht nicht notwendigerweise rechteckig zu sein. Es sind auch kreisrunde oder elliptische Formen möglich. Weiter können die Sicken 6, 6′ entfallen. Der Abstand des Rahmens 1, 1′ vom Wandteil 7 muss in diesem Fall durch am Wandteil 7 selbst angeordnete Lagersockel erreicht werden, auf welche der Rahmen 1 aufgelegt wird. In jedem Fall aber sollte die relative Ausbauchung des Rahmens 1, 10 und des mittigen Längssteges 4 durch eine vorwiegend plastische Formgebung aller Teile der Kontaktmembrane gegeben sein. Das Kontaktelement kann aus Federstahl oder einem anderen, elek­trisch leitenden und federnden Werkstoff bestehen.The shape of the frame 1, 1 'need not necessarily be rectangular. They are also circular or elliptical Shapes possible. Next, the beads 6, 6 'can be omitted. The distance of the frame 1, 1 'from the wall part 7 must in this case be achieved by the wall base 7 itself arranged bearing base on which the frame 1 is placed. In any case, however, the relative bulge of the frame 1, 10 and the central longitudinal web 4 should be given by a predominantly plastic shape of all parts of the contact membrane. The contact element can consist of spring steel or another electrically conductive and resilient material.

Claims (16)

1. Kontaktmembrane für ein Schaltelement eines Tast­schalters, bestehend aus einem Rahmen (1, 1′) mit einem dia­metralen mittigen Längssteg (4), wobei der Rahmen (1, 1′) und der mittige Längssteg (4) relativ zueinander ausgebaucht sind und der mittige Längssteg (4) durch Druckausübung (P) in je­weils eine von zwei Sprunglagen bringbar ist, von welchen die eine als Ruhelage und die andere zur Kontaktgabe mit einem festen Kontaktorgan des Schaltelements vorgesehen ist, und wobei am Rahmen (1, 1′) Auflagestellen (8) zur Auflage an einem Wandteil des Schaltelements vorhanden sind, dadurch gekenn­zeichnet, dass zwei Auflagestellen (8) zu gegenüberliegenden Seiten des mittigen Längssteges (4) vorhanden und im Bereich von dessen Längsmitte angeordnet sind.1. Contact membrane for a switching element of a pushbutton switch, consisting of a frame (1, 1 ') with a diametrical central longitudinal web (4), the frame (1, 1') and the central longitudinal web (4) are bulged relative to each other and the central longitudinal web (4) by applying pressure (P) can be brought into one of two jump positions, one of which is provided as a rest position and the other for contacting a fixed contact element of the switching element, and wherein on the frame (1, 1 ') support points (8) are provided for bearing on a wall part of the switching element, characterized in that two bearing points (8) are provided on opposite sides of the central longitudinal web (4) and are arranged in the region of its longitudinal center. 2. Kontaktmembrane nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, dass der Rahmen (1, 1′) mit Bezug auf die Auflage­stellen (8) zumindest in jenen Bereichen konvex gewölbt ist, in denen der mittige Längssteg (4) in den Rahmen (1, 1′) über­geht.2. Contact membrane according to claim 1, characterized in that the frame (1, 1 ') with respect to the support points (8) is convex at least in those areas in which the central longitudinal web (4) in the frame (1, 1st ') transforms. 3. Kontaktmembrane nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass der mittige Längssteg (4) in seinem Mittel­bereich gerade oder mit Bezug auf die Auflagestellen (8) schwach konkav gewölbt ist.3. Contact membrane according to claim 2, characterized in that the central longitudinal web (4) in its central region is straight or slightly concave with respect to the support points (8). 4. Kontaktmembrane nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass der mittige Längssteg (4) in seinem Mittelbereich mit Bezug auf die Auflagestellen (8) konkav gewölbt ist.4. Contact membrane according to claim 2, characterized in that the central longitudinal web (4) is concavely curved in its central region with respect to the support points (8). 5. Kontaktmembrane nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mittige Längssteg (4) an seinen Enden tangentenartig in den Rahmen (1, 1′) übergeht.5. Contact membrane according to claim 3 or 4, characterized in that the central longitudinal web (4) at its ends tangent in the frame (1, 1 '). 6. Kontaktmembrane nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Rahmens (1, 1′) und des mittigen Längssteges (4) in der Ruhelage durch eine weitgehende plastische Formgebung bewirkt ist, derart, dass beim Durchschneiden des mittigen Längssteges die Form im wesentlichen erhalten bleibt.6. Contact membrane according to one of claims 1 to 5, characterized in that the shape of the frame (1, 1 ') and the central longitudinal web (4) in the rest position is caused by a largely plastic shape, such that when cutting through the center Longitudinal web the shape remains essentially. 7. Kontaktmembrane nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass den Auflagestellen (8) im Rahmen (1, 1′) angebrachte Sicken (6) entsprechen.7. Contact membrane according to one of claims 1 to 6, characterized in that the support points (8) in the frame (1, 1 ') attached beads (6) correspond. 8. Kontaktmembrane nach Anspruch 7, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Auflagestellen (8) mit dem Rahmen (1, 1′) einstückig gefertigte und im Bereich der Sicken (6) nach der Seite wegragende Befestigungslappen (5) aufweisen.8. Contact membrane according to claim 7, characterized in that the support points (8) with the frame (1, 1 ') made in one piece and in the area of the beads (6) protruding to the side fastening tabs (5). 9. Kontaktmembrane nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1, 1′) innen- und aussenseitig in den Eckbereichen gerundet ist.9. Contact membrane according to one of claims 1 to 8, characterized in that the frame (1, 1 ') is rounded on the inside and outside in the corner areas. 10. Kontaktmembrane nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mittige Längssteg (4) in seinem Mittelbereich eine grössere Querschnittsfläche hat als in seinen Endbereichen.10. Contact membrane according to one of claims 1 to 9, characterized in that the central longitudinal web (4) has a larger cross-sectional area in its central region than in its end regions. 11. Kontaktmembrane nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1, 1′) angenähert eine Rechteckform mit zwei zum mittigen Längssteg (4) paral­lelen Längsteilen (2) und zwei Querseiten (3) hat.11. Contact membrane according to one of claims 1 to 10, characterized in that the frame (1, 1 ') has approximately a rectangular shape with two parallel to the central longitudinal web (4) longitudinal parts (2) and two transverse sides (3). 12. Schaltelement mit einer Kontaktmembrane gemäss einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein topf­förmiges Sockelteil (12) mit einem Boden (13) und einem daran angeformten Kragen (14), wobei die Auflagestellen (8) des Rahmens (1, 1′) mit elektrisch leitenden Verbindungsorganen (18) im Boden (13) verbunden ist, und wobei der Boden (13) mit einem Kontaktorgan (19) für den mittigen Längssteg (4) des Rahmens (1, 1′) versehen ist, und durch eine im Sockelteil (12) verschiebbar angeordnete Platte (15), welche am mittigen Längssteg (4) des Rahmens (1, 1′) anliegt und durch einen am Kragen (14) des Sockelteils (12) befestigten Rückhalteflansch (17) in ihrer einen Verschiebungsrichtung begrenzt ist.12. Switching element with a contact membrane according to one of claims 1 to 11, characterized by a cup-shaped base part (12) with a bottom (13) and a collar (14) molded thereon, the support points (8) of the frame (1, 1 ' ) is connected to electrically conductive connecting elements (18) in the base (13), and wherein the base (13) is provided with a contact element (19) for the central longitudinal web (4) of the frame (1, 1 '), and by a in the base part (12) slidably arranged plate (15) which rests on the central longitudinal web (4) of the frame (1, 1 ') and by a retaining flange (17) attached to the collar (14) of the base part (12) in its one direction of displacement is limited. 13. Schaltelement nach Anspruch 12, dadurch gekenn­zeichnet, dass die elektrischen Verbindungsorgane (18) und das Kontaktorgan (19) mit bandförmigen, in den Boden (13) des Sockelteils (12) eingebetteten Leitern (20, 21) verbunden sind, welche seitlich über das Sockelteil (12) nach aussen vorstehen.13. Switching element according to claim 12, characterized in that the electrical connecting members (18) and the contact member (19) with band-shaped, in the bottom (13) of the base part (12) embedded conductors (20, 21) are connected, which laterally via protrude the base part (12) outwards. 14. Schaltelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktmembrane fest mit den Ver­bindungsorganen (18) verbunden ist.14. Switching element according to claim 12 or 13, characterized in that the contact membrane is firmly connected to the connecting members (18). 15. Schaltelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Platte (15) mit Mitteln (16) zum Beispiel mit vorstehenden Nocken versehen ist, zum Zweck mit dem beweglichen Betätigungsorgan eines aufgesetzten Schaltergehäuses zusammenzuwirken.15. Switching element according to claim 12 or 13, characterized in that the displaceable plate (15) is provided with means (16), for example with projecting cams, for the purpose of interacting with the movable actuating member of an attached switch housing. 16. Schaltelement nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sockelteil (12) mit Mitteln (24) zur Durchführung von Anschlussleitern (25) einer Anzeige­vorrichtung (26, 27), beispielsweise einer Leuchtdiode, ver­sehen ist, welche auf der dem Boden (13) des Sockelteils (12) abgewandten Seite der verschiebbaren Platte (15) unterbring­bar ist.16. Switching element according to one of claims 12 to 15, characterized in that the base part (12) with means (24) for carrying out connection conductors (25) of a display device (26, 27), for example a light-emitting diode, which is provided on the the bottom (13) of the base part (12) facing away from the displaceable plate (15) can be accommodated.

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