EP0678885A1 - Elektrischer Tastschalter - Google Patents

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EP0678885A1
EP0678885A1 EP95105486A EP95105486A EP0678885A1 EP 0678885 A1 EP0678885 A1 EP 0678885A1 EP 95105486 A EP95105486 A EP 95105486A EP 95105486 A EP95105486 A EP 95105486A EP 0678885 A1 EP0678885 A1 EP 0678885A1
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EP
European Patent Office
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rocker
frame
bearing
circuit board
key switch
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EP95105486A
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English (en)
French (fr)
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Inventor
Jürgen Panknin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Original Assignee
Gira Giersiepen GmbH and Co KG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H23/00Tumbler or rocker switches, i.e. switches characterised by being operated by rocking an operating member in the form of a rocker button
    • H01H23/02Details
    • H01H23/12Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H23/14Tumblers
    • H01H23/143Tumblers having a generally flat elongated shape

Definitions

  • the present invention relates to an electrical pushbutton switch, consisting of a support frame and a frame that can be connected to it, a pushbutton switch element being resiliently mounted between them and acting on switch contacts which are arranged between the support frame and the pushbutton switch element on a circuit board.
  • Such push buttons are known. These have a rocker in the middle, which results in a very large switching angle. Furthermore, there is a relatively large gap between the rocker and the frame, which is optically disadvantageous. In addition, these pushbuttons do not have a clearly defined basic position.
  • the present invention is based on the problem of improving the known pushbutton switches in such a way that the rocker switch is in a defined basic position and small switching angles can be achieved.
  • the push-button switching element is designed as a rocker and below the opposite rocker ends a compression spring element is arranged between the rocker and the circuit board, and on the rocker as seen from the respective rocker end in the area of the spring element in each case an outer pivot axis extending perpendicular to the longitudinal axis XX of the rocker is formed, which are supported by the frame and are displaceably guided in the frame construction .
  • the push-button switching element is designed as a rocker and a compression spring element is arranged below the opposite rocker ends between the rocker and the circuit board, with a bearing element between the rocker and circuit board with a certain distance between the compression spring elements is arranged to the seesaw.
  • the central bearing element ensures that when the rocker is depressed centrally, only one of two switch positions can be assumed by it simultaneously, either by tilting the rocker to the left or to the right.
  • an electrical key switch combination 1 consists of a lower support frame 2.
  • This support frame 2 is in particular rectangular.
  • the support frame 2 has a base plate 3 which has a circumferential edge web 4.
  • a circuit board 5 can be used in the area enclosed by the edge web 4.
  • This circuit board 5 has electrical line connections (not shown) and electrical switch contacts 6, 7, which are preferably designed as rubber switching elements.
  • These rubber switching elements 6 are resilient and act as a compression spring.
  • the rubber switching elements 6, 7 are arranged in pairs, ie there are two switching elements 6, 7 located opposite each other at a distance. In the present embodiment, four pairs of rubber switching elements 6, 7 are arranged in parallel next to each other, so that the Key switch combination 1 is formed from four individual key switches.
  • a bearing frame 8 is placed on the support frame 2 in the region of the edge web 4.
  • This bearing frame 8 consists of a peripheral edge web 9 and, in the example shown, of three dividers 10.
  • the number of dividers 10 depends on the number of individual pushbuttons contained in the pushbutton combination 1. Thus there are three dividers 10 with four individual pushbuttons, and with a larger or smaller number of individual pushbuttons the number of dividers increases or decreases accordingly. If a single pushbutton switch is now implemented, the separating webs 10 are omitted and only the peripheral edge web 9 is formed.
  • the separating webs 10 are arranged such that they run centrally between the adjacent pairs of switching elements 6, 7.
  • the bearing frame 8 is used for the pivotable mounting of individual rockers 12, which are inserted into a chamber 13 formed between the separating webs 10 and the edge web 9.
  • the rockers 12 are plate-shaped and each have an external pivot axis 14, 15 in the region of their two ends. These pivot axes 14, 15 are formed by bearing lugs 16 formed on the rocker edge. These bearing lugs 16 are received in guide slots 17 which run perpendicular to the base plate 3 and are open on one side and are located in the separating webs 10 and the edge web 9.
  • a bearing web 18 is formed on the bearing frame in the middle between the switching elements 6, 7 and runs between the dividing webs 10 or the edge web 9 and a dividing web 10.
  • bearing webs 18 are located between the rocker 12 and the circuit board 5 at a certain distance below the Rocker 12 in its basic position (see Fig. 3). They have a central bearing edge 19, preferably running across the rocker width. From this bearing edge 19, web surfaces 20 extend to both sides with a slight inclination to the base plate 3 .
  • a frame 22 is used, which is pushed over the assembled other elements and encloses the support frame 2 and the bearing frame 8. Furthermore, this frame 22 also covers the openings of the edge-open guide slots 17, so that the frame 22 serves as an upper stop for the pivot axes 14, 15 which are slidably mounted within the guide slots 17 by means of the bearing lugs.
  • This locking function of the frame 22 is achieved for the guide slots 17 in the area of the edge web 9 by an upper bend 23 on the frame wall 24, and in the area of the guide slots within the partition bars 10 by bridge webs 25, which run parallel to the partition bars 10 in the frame 22, and whose width corresponds approximately to the thickness of the separating webs 10.
  • the frame 22 is in the pushed-on state with the support frame 2 by means of suitable connecting means, for. B. locking elements or bending tongues, positively connected.
  • Transparent covers 26 can be releasably attached to the rockers 12. Inscription carriers can be arranged on the rocker beneath these covers 26. The covers 26 are fastened by means of clamping or latching connections.
  • the support frame 2, the base plate 3, the bearing frame 8 and the rockers 12 are preferably made of plastic.
  • the frame is preferably made as a metal part, but it can also be made as a plastic part.
  • FIG 3 shows the basic position of a key switch according to the invention.
  • the rocker 12 assumes a horizontal position, i. H. a position parallel to the base plate 3.
  • the rocker 12 is supported on the rubber switching elements 6, 7 and is pressed with the bearing lugs 16 against the frame 22.
  • the circuit board 5 lies within the support frame 2 and the frame 22 encloses the support frame 2 and the bearing frame 8.
  • Fig. 4 shows a switch position in which the rocker is pressed down to the right.
  • the underside of the rocker 12 rests on the bearing web 18, specifically in the drawing on the right web surface.
  • the opposite rocker side is deflected upwards, it being clearly visible that there is only a small deflection angle and that the rocker 12 protrudes only slightly above the frame 22.
  • the bearing lugs 16 remain on the frame 22 in the drawing on the left.
  • the switching position shown in FIG. 4 is only maintained as long as external pressure is exerted on the rocker. As soon as this external pressure is no longer present, the rocker 12 returns to its basic position due to the spring force exerted by the rubber switching elements 6, 7.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Tastschalter (1), bestehend aus einem Tragrahmen (2) und einem mit diesem verbindbaren Blendrahmen (22). Zwischen diesen ist ein Tast-Schaltelement federnd gelagert, welches auf Schaltkontakte einwirkt, die zwischen dem Tragrahmen (2) und dem Tast-Schaltelement auf einer Schaltplatine (5) angeordnet sind. Das Tast-Schaltelement ist als Wippe (12) ausgebildet. Unterhalb der gegenüberliegenden Wippenenden ist zwischen der Wippe (12) und der Schaltplatine (5) jeweils ein Druckfederelement (6,7) angeordnet. In einer Ausführung ist an der Wippe (12) vom jeweiligen Wippenende gesehen im Bereich des Federelementes (6,7) jeweils eine außenliegende, senkrecht zur Wippenlängsachse X-X verlaufende Schwenkachse (14,15) angeformt, die durch den Blendrahmen (22) abgestützt werden und in der Rahmenkonstruktion verschiebbar geführt sind. Alternativ oder zusätzlich ist mittig zwischen den Druckfederelementen (6, 7) ein Lagerelement zwischen der Wippe (12) und der Schaltplatine (5) mit einem bestimmten Abstand zur Wippe (12) angeordnet. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Tastschalter, bestehend aus einem Tragrahmen und einem mit diesem verbindbaren Blendrahmen, wobei zwischen diesen ein Tast-Schaltelement federnd gelagert ist und auf Schaltkontakte einwirkt, die zwischen dem Tragrahmen und dem Tast-Schaltelement auf einer Schaltplatine angeordnet sind.
  • Derartige Tastschalter sind bekannt. Bei diesen ist eine mittig gelagerte Wippe vorgesehen, wodurch sich ein sehr großer Schaltwinkel ergibt. Weiterhin ist ein relativ großer Spalt zwischen Wippe und Rahmen gegeben, was aber optisch unvorteilhaft ist. Zudem besitzen diese Tastschalter keine eindeutig definierte Grundstellung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die bekannten Tastschalter dahingehend zu verbessern, daß eine definierte Grundstellung der Schaltwippe gegeben ist und kleine Schaltwinkel verwirklicht werden können.
  • Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung wird dies dadurch erreicht, daß das Tast-Schaltelement als Wippe ausgebildet ist und unterhalb der gegenüberliegenden Wippenenden zwischen der Wippe und der Schaltplatine jeweils ein Druckfederelement angeordnet ist, und an der Wippe vom jeweiligen Wippenende gesehen im Bereich des Federelementes jeweils eine außenliegende, senkrecht zur Wippenlängsachse X-X verlaufende Schwenkachse angeformt ist, die durch den Blendrahmen abgestützt werden und in der Rahmenkonstruktion verschiebbar geführt sind.
  • Durch die außenliegenden beiden Schwenkachsen kann das Schalten durch Druck auf eines der Wippenenden mit geringer Höhenverschiebung durchgeführt werden. Da der Blendrahmen die Schwenkachsen von oben her abstützt, wird bei der im übrigen höhenveränderlichen Lagerung der Schwenkachsen durch den Blendrahmen ein oberer Anschlag gebildet. Hierdurch wird eine definierte Grundstellung der Wippe gewährleistet, da die Schwenkachsen in der Grundstellung von den Federelementen gegen den Blendrahmen verschoben werden.
  • Bei einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, daß das Tast-Schaltelement als Wippe ausgebildet ist und unterhalb der gegenüberliegenden Wippenenden zwischen der Wippe und der Schaltplatine jeweils ein Druckfederelement angeordnet ist, wobei mittig zwischen den Druckfederelementen ein Lagerelement zwischen der Wippe und Schaltplatine mit einem bestimmten Abstand zur Wippe angeordnet ist. Durch das mittlere Lagerelement wird sichergestellt, daß bei einem mittigen Niederdrücken der Wippe jeweils nur eine von zwei Schaltstellungen gleichzeitig von dieser eingenommen werden kann, und zwar entweder, indem die Wippe nach links oder nach rechts abkippt.
  • Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    eine Explosionsdarstellung einer Tastschalterkombination aus erfindungsgemäßen Tastschaltern,
    Fig. 2
    eine Ansicht der Tastschalterkombination gemäß Fig. 1 in montiertem Zustand,
    Fig. 3
    einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III, teilweise gebrochen, in Fig. 2 mit der Wippe in der Grundstellung und
    Fig. 4
    eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit der Wippe in einer Schaltstellung.
  • Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, besteht eine erfindungsgemäße elektrische Tastschalterkombination 1 aus einem unteren Tragrahmen 2. Dieser Tragrahmen 2 ist insbesondere rechteckig ausgebildet. Der Tragrahmen 2 besitzt eine Grundplatte 3, die einen umlaufenden Randsteg 4 aufweist. In dem von dem Randsteg 4 umschlossenen Bereich ist eine Schaltplatine 5 einsetzbar. Diese Schaltplatine 5 besitzt elektrische Leitungsverbindungen (nicht dargestellt) und elektrische Schaltkontakte 6, 7 die vorzugsweise als Gummi-Schaltelemente ausgebildet sind. Diese Gummi-Schaltelemente 6 sind federelastisch und wirken als Druckfeder. Die Gummi-Schaltelemente 6, 7 sind paarweise angeordnet, d. h. es sind jeweils zwei im Abstand einander gegenüberliegende Schaltelemente 6, 7 vorhanden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Paare der Gummi-Schaltelemente 6, 7 parallel nebeneinander angeordnet, so daß die Tastschalterkombination 1 aus vier einzelnen Tastschaltern gebildet wird.
  • Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß auf den Tragrahmen 2 im Bereich des Randsteges 4 ein Lagerrahmen 8 aufgesetzt wird. Dieser Lagerrahmen 8 besteht aus einem umlaufenden Randsteg 9 und im dargestellten Beispiel aus drei Trennstegen 10. Die Anzahl der Trennstege 10 hängt von der Anzahl in der Tastschalterkombination 1 enthaltenen, einzelnen Tastschaltern ab. So sind bei vier einzelnen Tastschaltern drei Trennstege 10 vorhanden, und bei einer größeren oder kleineren Zahl von einzelnen Tastschaltern vergrößert oder reduziert sich die Anzahl der Trennstege entsprechend. Ist nun ein einzelner Tastschalter verwirklicht, so entfallen die Trennstege 10, und es ist nur der umlaufende Randsteg 9 ausgebildet. Die Trennstege 10 sind derart angeordnet, daß sie mittig zwischen jeweils den benachbarten Schaltelementpaaren 6,7 verlaufen. Der Lagerrahmen 8 dient zur schwenkbaren Lagerung von einzelnen Wippen 12, die in eine zwischen den Trennstegen 10 und dem Randsteg 9 gebildete Kammer 13 eingesetzt werden. Die Wippen 12 sind plattenförmig und weisen im Bereich ihrer beiden Enden jeweils eine außenliegende Schwenkachse 14,15 auf. Diese Schwenkachsen 14,15 werden von an dem Wippenrand angeformten Lageransätzen 16 gebildet. Diese Lageransätze 16 werden in senkrecht zur Grundplatte 3 verlaufenden, einseitig randoffenen Führungsschlitzen 17 aufgenommen, die sich in den Trennstegen 10 und dem Randsteg 9 befinden. Mittig zwischen den Schaltelementen 6,7 ist am Lagerrahmen jeweils ein Lagersteg 18 ausgebildet, der zwischen den Trennstegen 10 bzw. dem Randsteg 9 und einem Trennsteg 10 verläuft. Diese Lagerstege 18 befinden sich zwischen der Wippe 12 und der Schaltplatine 5 in einem gewissen Abstand unterhalb der Wippe 12 in deren Grundstellung (siehe Fig. 3). Sie besitzen eine mittige, vorzugsweise über die Wippenbreite verlaufende Lagerkante 19. Von dieser Lagerkante 19 aus erstrecken sich unter geringer Neigung zur Grundplatte 3 nach beiden Seiten Stegflächen 20. Auf der Schaltplatine 5 sind unterhalb der Lagerstege 18 Anlagekörper 27 ausgebildet, die den Lagerrahmen 8 abstützen. Zum Verschluß der Tastschalterkombination bzw. des einzelnen Tastschalters dient ein Blendrahmen 22, der über die montierten übrigen Elemente geschoben wird und den Tragrahmen 2 sowie den Lagerrahmen 8 umschließt. Weiterhin deckt dieser Blendrahmen 22 auch die Öffnungen der randoffenen Führungsschlitze 17 ab, so daß der Blendrahmen 22 als oberer Anschlag für die Schwenkachsen 14, 15 dient, die innerhalb der Führungsschlitze 17 mittels der Lageransätze verschiebbar gelagert sind. Diese Verschlußfunktion des Blendrahmens 22 wird für die Führungsschlitze 17 im Bereich des Randsteges 9 durch eine obere Abwinklung 23 an der Blendrahmenwandung 24 erreicht, und im Bereich der Führungsschlitze innerhalb der Trennstege 10 durch Brückenstege 25, die parallel zu den Trennstegen 10 im Blendrahmen 22 verlaufen, und deren Breite etwa der Dicke der Trennstege 10 entspricht.
  • Der Blendrahmen 22 wird im aufgeschobenen Zustand mit dem Tragrahmen 2 mittels geeigneter Verbindungsmittel, z. B. Rastelemente oder Biegezungen, formschlüssig verbunden. Auf den Wippen 12 können durchsichtige Abdeckungen 26 lösbar befestigt sein. Unterhalb dieser Abdeckungen 26 können Beschriftungsträger auf der Wippe angeordnet werden. Die Befestigung der Abdeckungen 26 erfolgt über Klemm- oder Rastverbindungen.
  • Der Tragrahmen 2, die Grundplatte 3, der Lagerrahmen 8 und die Wippen 12 sind vorzugsweise aus Kunststoff. Der Blendrahmen wird vorzugsweise als Metallteil gefertigt, er kann jedoch auch als Kunststoffteil hergestellt werden.
  • In Fig. 3 ist die Grundstellung eines erfindungsgemäßen Tastschalters dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, daß die Wippe 12 eine horizontale Stellung einnimmt, d. h. eine Stellung parallel zur Grundplatte 3. Hierbei stützt sich die Wippe 12 auf den Gummi-Schaltelementen 6, 7 ab und wird mit den Lageransätzen 16 gegen den Blendrahmen 22 gedrückt. Hierbei ist zu erkennen, daß zwischen der Wippe 12 und dem Lagersteg 18 ein gewisser Abstand besteht. Weiterhin ist zu erkennen, daß die Schaltplatine 5 innerhalb des Tragrahmens 2 liegt und der Blendrahmen 22 den Tragrahmen 2 sowie den Lagerrahmen 8 umschließt.
  • Fig. 4 zeigt eine Schaltstellung, in der die Wippe nach rechts heruntergedrückt ist. Hier zeigt sich, daß in dieser Schaltstellung die Wippe 12 mit ihrer Unterseite an dem Lagersteg 18 anliegt, und zwar in der Zeichnung auf der rechten Stegfläche. Die gegenüberliegende Wippenseite ist nach oben ausgelenkt, wobei deutlich zu erkennen ist, daß nur ein geringer Auslenkwinkel vorhanden ist und die Wippe 12 nur geringfügig über den Blendrahmen 22 hervorsteht. Auch in dieser Schaltstellung bleibt die Anlage der Lageransätze 16 am Blendrahmen 22 in der Zeichnung auf der linken Seite erhalten. Die in Fig. 4 gezeigte Schaltstellung wird nur so lange aufrechterhalten, wie äußerer Druck auf die Wippe ausgeübt wird. Sobald dieser äußere Druck nicht mehr vorhanden ist, geht die Wippe 12 in ihre Grundstellung aufgrund der von den Gummi-Schaltelementen 6,7 ausgeübten Federkraft zurück.

Claims (9)

  1. Elektrischer Tastschalter (1), bestehend aus einem Tragrahmen (2) und einem mit diesem verbindbaren Blendrahmen (22), wobei zwischen diesen ein Tast-Schaltelement federnd gelagert ist und auf Schaltkontakte einwirkt, die zwischen dem Tragrahmen (2) und dem Tast-Schaltelement auf einer Schaltplatine (5) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Tast-Schaltelement als Wippe (12) ausgebildet ist und unterhalb der gegenüberliegenden Wippenenden zwischen der Wippe (12) und der Schaltplatine (5) jeweils ein Druckfederelement (6, 7) angeordnet ist und an der Wippe (12) vom jeweiligen Wippenende gesehen im Bereich des Federelementes (6, 7) jeweils eine außenliegende, senkrecht zur Wippenlängsachse X-X verlaufende Schwenkachse (14,15) angeformt ist, die durch den Blendrahmen (22) abgestützt werden und in der Rahmenkonstruktion verschiebbar geführt sind.
  2. Elektrischer Tastschalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß mittig zwischen den Druckfederelementen (6, 7) ein Lagerelement zwischen der Wippe (12) und der Schaltplatine (5) mit einem bestimmten Abstand zur Wippe (12) angeordnet ist.
  3. Elektrischer Tastschalter (1), bestehend aus einem Tragrahmen (2) und einem mit diesem verbindbaren Blendrahmen (22), wobei zwischen diesen ein Tast-Schaltelement federnd gelagert ist und auf Schaltkontakte einwirkt, die zwischen dem Tragrahmen (2) und dem Tast-Schaltelement auf einer Schaltplatine (5) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Tast-Schaltelement als Wippe (12) ausgebildet ist und unterhalb der gegenüberliegenden Wippenenden zwischen der Wippe (12) und der Schaltplatine (5) jeweils ein Druckfederelement (6, 7) angeordnet ist, wobei mittig zwischen den Druckfederelementen (6,7) ein Lagerelement zwischen der Wippe (12) und der Schaltplatine (5) mit einem bestimmten Abstand zur Wippe (12) angeordnet ist.
  4. Elektrischer Tastschalter nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß an der Wippe (12) vom jeweiligen Wippenende gesehen im Bereich des Federelementes (6, 7) jeweils eine außenliegende, senkrecht zur Wippenlängsachse X-X verlaufende Schwenkachse (14,15) angeformt ist, die durch den Blendrahmen (22) abgestützt werden und in der Rahmenkonstruktion verschiebbar geführt sind.
  5. Elektrischer Tastschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerelement von einem mittigen, eine über die Wippenbreite verlaufende oder aus mindestens zwei getrennten Abschnitten bestehende Lagerkante (19) aufweisenden Lagersteg (18) gebildet ist, wobei sich vorzugsweise ausgehend von dem Lagersteg (18) in Richtung der beiden Druckfederelemente (6,7) jeweils eine Stegfläche (20) unter geringer Neigung zu einer Grundplatte (3) erstreckt.
  6. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Blendrahmen (22) und dem Tragrahmen (2) ein Lagerrahmen (8) angeordnet ist, der Führungen (17) für die Schwenkachsen (14,15) der Wippe (12) aufweist, und an dem das Lagerelement bzw. der Lagersteg (18) ausgebildet ist, wobei die Schaltplatine (5) von dem Lagerrahmen (8) umfaßt wird.
  7. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfederelemente als Gummi-Schaltelemente (6,7) ausgebildet und mit der Schaltplatine (5) verbunden sind.
  8. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf der Schaltplatine (5) mittig unterhalb der Lagerelemente bzw. Lagerstege (18) Anlagekörper (27) ausgebildet sind.
  9. Elektrischer Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wippen (12), eine Tastschalterkombination (1) bildend, parallel zueinander angeordnet sind.
EP95105486A 1994-04-18 1995-04-12 Elektrischer Tastschalter Expired - Lifetime EP0678885B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE9406434U DE9406434U1 (de) 1994-04-18 1994-04-18 Elektrischer Tastschalter
DE9406434U 1994-04-18

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Publication Number Publication Date
EP0678885A1 true EP0678885A1 (de) 1995-10-25
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