EP0450319B1

EP0450319B1 - Tastenschalter

Info

Publication number: EP0450319B1
Application number: EP91103229A
Authority: EP
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Hildebrand
Original assignee: Individual
Current assignee: BOSCH-SIEMENS HAUSGERAETE GMBH
Priority date: 1990-04-03
Filing date: 1991-03-04
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: DE9007536U1; DE4010746A1; DE59105951D1; EP0450319A2; EP0450319A3; ES2077701T3

Description

Die Erfindung geht aus von einem Tastenschalter mit einem oder mehreren in einem Tragkörper geführten und gefederten Tastenstößeln mit einer definierten Endstellung und mit je einem Kontaktsatz je Tastenstößel, wobei die Kontaktsätze als auf einer vom Tragkörper körperlich trennbaren Leiterplatte mechanisch und elektrisch verbundene Mikroschalter ausgebildet sind und wobei jeder Tastenstößel für den zugeordneten Mikroschalter einen Betätigungsfinger aufweist.
Ein derartiger Tastenschalter ist aus DE-U-86 11 125 bekannt. Darin überträgt der Tastenstößel die in die Drucktaste eingeleitete Druckkraft über einen Druckknopf unverändert auf den Mikroschalter, der bei zu großer Krafteinleitung einer Zerstörungsgefahrt unterliegt.
Ferner ist der bekannte Tastenschalter in einem ihn umgebenden, zusammen mit der Leiterplatte geschlossenes Gehäuse untergebracht. Einerseits ist dadurch ein großer Bauteile-Aufwand bedingt. Andererseits engt die Geschlossenheit des Gehäuses die Gestaltungsfreiheit des Konstrukteurs erheblich ein. Beispielsweise sind unterhalb des Gehäuses keine anderen Bauelemente auf der Leiterplatte gruppierbar als nur der oder die dem Tastenschalter zugeordneten Mikroschalter. Dadurch ist auch die Wahl des Einbau-Ortes für die Mikroschalter sehr begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Tastenschalter der eingangs genannten Art durch geeignete und dennoch preiswerte Maßnahmen die Betätigungskraft für den Mikroschalter auf ein unschädliches Maß zu begrenzen und eine von Bauteilen des Tastenschalters möglichst uneingeschränkte freie Wahl der Anordnung von Mikroschaltern bei unveränderter Ausführung des Tragkörpers zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Betätigungshebel an dem Tastenstößel in dessen Betätigungsrichtung verschieblich geführt und mittels einer in dieser Richtung wirkenden Feder bei ausgelöstem Tastenstößel frei vor dem Mikroschalter gehalten ist und bei betätigtem Tastenstößel unter einer Federspannung auf den Mikroschalter drückt, die größer ist als die für den Mikroschalter erforderliche Betätigungskraft, und daß außerdem der Tragkörper mindestens drei sich in Richtung auf die Leiterplatte erstreckende Stützen aufweist, von denen mindestens zwei je eine Anlagefläche mit definiertem Abstand zum Betätigungsfinger bei ausgelöstem Tastenstößel haben und mindestens eine der Stützen eine Rastnase aufweist, deren Rastfläche in einem auf die Dicke der Leiterplatte abgestimmten Abstand zu den Anlageflächen liegt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Tastenschalters gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß durch seinen neuartigen Aufbau eine freie Wahl der Anordnung von Mikroschaltern bei unveränderter Ausführung des Tragkörpers möglich ist. Außerdem haben die Tastenstößel eines solchen Tastenschalters kurze Betätigungswege und erfordern nur geringe Betätigungskräfte. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt noch darin, daß für die Anordnung der Mikroschalter auf der Leiterplatte verhältnismäßig großzügige Toleranzen zugelassen werden können, weil der Tastenstößel selbst trotz Betätigung bis in seine definierte Endstellung nie den Mikroschalter selbst erreicht und ihn möglicherweise durch zu starken Druck beschädigen könnte. Zur mittelbaren Betätigung des Mikroschalters ist der Betätigungsfinger vorgesehen, der als längenausgleichendes Glied zwischen dem Mikroschalter und dem Tastenstößel anzusehen ist.
Nicht unwesentlich ist auch der Vorteil, daß im Falle eines Defekts am Tastenschalter nur der mechanische oder nur der elektrische Teil ausgetauscht werden muß, was evtl. fällig werdende Reparaturen verbilligt.
Durch die mechanische Ausbildung des Tragkörpers zur Halterung der Leiterplatte läßt sich diese ohne Anwendung von Werkzeugen montieren und demontieren. Zum Lösen der Befestigung der Leiterplatte bedarf es nur der Auslenkung der mit der Rastnase versehenen Stütze oder Stützen; und schon läßt sich die Leiterplatte vom Tragkörper abnehmen. Bei entsprechend unsymmetrischer Ausbildung der Befestigungsanordnung haben die Mikroschalter der Leiterplatte eine definierte Position in bezug auf die Betätigungsfinger der Tastenstößel, so daß eine Verwechslung der jeweils zu betätigenden Mikroschalter im Hinblick auf die jeweiligen Tastenstößel nicht möglich ist.
Wenn der Betätigungsfinger gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung als ein in einer Axialbohrung des Tastenstößels geführter Stift ausgebildet ist und die Feder eine in der Axialbohrung unter dem Stift angeordnete Druckfeder ist, ergibt sich für den Zusammenbau des Tragkörpers und für seine Verbindung mit der Leiterplatte die günstigste und wegen ihrer Einfachheit sicherste Gestaltung.
Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels, das einen erfindungsgemäßen Tastenschalter in einem schematisch gehaltenen Schnitt entlang der Achse des Tastenstößels zeigt, ist die Erfindung nachstehend erläutert.
Im Tragkörper 2 ist der Tastenstößel 1 gehalten und in seiner Betätigungsrichtung längsschubgeführt. Durch Druck auf seinen Tastenkopf 3 läßt sich der Tastenstößel auf den Mikroschalter 4 hin bewegen. Der Mikroschalter ist in eine Leiterplatte 5 eingelötet, die ihrerseits auf Stützen 6 des Tragkörpers 2 im Abstand A zum Tastenstößel 1 und durch eine Stütze 7 mit Rastnase 8 an den Anlageflächen 9 der Stützen 6 gehalten wird. Dazu ist der Abstand zwischen den Anlageflächen 9 der Stützen 6 und derjenigen der Rastnase 8 auf die Dicke D der Leiterplatte 5 abgestimmt. Der Tastenstößel 1 wird einerseits durch eine Druckfeder 10 auswärts gezogen, durch ein Schaltherz 11 aber, das mit einem Kulissenstein 12 zusammenarbeitet (hier nur schematisch angedeutet), in einer definierten Ruhestellung gehalten. In einer koaxialen Bohrung 13 des Tastenstößels 1 ist ein Betätigungsfinger 14 geführt und von einer Druckfeder 15 in einer definierten Stellung innerhalb der Bohrung gehalten.
Die Funktion des Tastenschalters sei nachstehend erläutert:
Beim Druck auf den Tastenkopf 3 bewegt sich der Tastenstößel 1 zusammen mit seinem Betätigungsfinger 14 auf den Mikroschalter 4 zu. Sobald der Betätigungsfinger 14 den Mikroschalter 4 berührt, beginnt sich die Feder 15 unter dem Betätigungsfinger 14 zu spannen. Sobald die Spannkraft der Feder 15 während der Weiterbewegung des Tastenstößels 1 die Betätigungskraft des Mikroschalters 4 übersteigt, wird der Mikroschalter geschaltet. Von diesem Zeitpunkt an wird die Feder 15 vom Betätigungsfinger 14 weiterhin gespannt, bis der Tastenstößel 1 seinen durch Schaltherz 11 und Kulisse 12 definierten Anschlag erreicht hat. Dieser Anschlag liegt jedenfalls noch vor dem Erreichen des Mikroschalters 4 durch die Stirnfläche des Tastenstößels 1, falls der Tastenstößel anders als hier dargestellt aus dem Tragkörper 2 austreten kann. Dadurch ist gewährleistet, daß der Mikroschalter 4 nicht vom Druck des Tastenstößels 1 überlastet werden kann. In dieser Schaltstellung wird der Tastenstößel durch Schaltherz 11 und Kulisse 12 gehalten. Bei erneutem Druck auf den Tastenkopf 3 wird diese Schaltstellung wieder aufgelöst; das nachfolgende Entlasten des Tastenkopfes 3 bringt den Tastenstößel unter Wirkung seiner Feder 11, wieder in die gezeichnete Position, in welcher der Betätigungsfinger 14 von seiner inzwischen wieder entspannten Feder 15 zurückgezogen wird und den Mikroschalter 4 entlastet.
Der beispielsweise dargestellte Tastenschalter kann auch ohne Schaltherz 11 und Kulisse 12 ausgeführt sein. Dann wird der Mikroschalter 4 nur so lange betätigt, wie der Tastenstößel 1 mit seinem Betätigungsfinger 14 niedergehalten wird.
Die verwendeten Mikroschalter können einfache Aus- oder Einschalter, Umschalter oder Mehrfachtschalter und zum Schalten von niedrigen Strömen und Spannungen oder sogar von hohen Strömen (bis ca. 16 A) mit Haushalts-Netzspannung (ca. 220 V) eingerichtet sein.

Claims

Tastenschalter mit einem oder mehreren in einem Tragkörper (2) geführten und gefederten Tastenstößeln (1) mit einer definierten Endstellung und mit je einem Kontaktsatz je Tastenstößel, wobei die Kontaktsätze als auf einer vom Tragkörper (2) körperlich trennbaren Leiterplatte (5) mechanisch und elektrisch verbundene Mikroschalter (4) ausgebildet sind und daß jeder Tastenstößel (1) für den zugeordneten Mikroschalter (4) einen Betätigungsfinger (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsfinger an dem Tastenstößel in dessen Betätigungsrichtung verschieblich geführt und mittels einer in dieser Richtung wirkenden Feder (15) bei ausgelöstem Tastenstößel (1) frei vor dem Mikroschalter (4) gehalten ist und bei betätigtem Tastenstößel (1) unter einer Federspannung (der Feder 15) auf den Mikroschalter (4) drückt, die größer ist als die für den Mikroschalter erforderliche Betätigungskraft und daß außerdem der Tragkörper (2) mindestens drei sich in Richtung auf die Leiterplatte (5) erstreckende Stützen (6, 7) aufweist, von denen mindestens zwei (6) je eine Anlagefläche (9) mit definiertem Abstand (A) zum Betätigungsfinger (14) bei ausgelöstem Tastenstößel (1) haben und mindestens eine (7) der Stützen eine Rastnase (8) aufweist, deren Rastfläche in einem auf die Dicke (D) der Leiterplatte (5) abgestimmten Abstand zu den Anlageflächen (9) liegt.
Tastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsfinger (14) als ein in einer Axialbohrung (13) des Tastenstößels (1) geführter Stift ausgebildet ist und die Feder (15) eine in der Axialbohrung (13) unter dem Stift (14) angeordnete Druckfeder ist.