EP0017625B1

EP0017625B1 - Drucktastenschalter

Info

Publication number: EP0017625B1
Application number: EP80810113A
Authority: EP
Inventors: Alfred Egli
Original assignee: Autophon AG; Ascom Autophon AG
Current assignee: Autophon AG; Invoxia SA
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1982-02-03
Also published as: DE3060172D1; ATE663T1; EP0017625A1; ES256788U; FI66501B; FI801017A7; ES256788Y; FI66501C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit einer zusammendrückbaren Schaltkapsel, wobei diese Schaltkapsel zwei in einen Ring aus Isoliermaterial eingebettete und je mit einem Anschluss versehene Membranen enthält. Solche Schaltkapseln sind, insbesondere zusammen mit verschiedenen Arten von Drucktasten und Tastaturen, im Handel erhältlich. Eine dieser bekannten Tasten weist eine Abdeckung aus elastischem Material auf, welche den Drucktastenschalter nach aussen abschliesst und welche zwecks Betätigung des Schalters eingedrückt werden muss. Die Uebertragung der Druckkraft zwischen Abdeckung und Kapsel erfolgt dabei durch ein aus steifem Material bestehendes Zwischenglied, welches mittels eines weichen Uebertragungsstücks auf eine der Membranen einwirkt.
Es hat sich nun gezeigt, dass bei der bekannten Art von Drucktastenschaltern eine Führung und damit eine Zentrierung für das Zwischenglied fehlt und dass die elastischen Eigenschaften des Uebertragungsstücks wegen seiner geringen Dicke nur wenig wirksam werden können. Die Arbeitsweise des bekannten Schalters ist vom Ort des auf die Abdeckung ausgeübten Drucks abhängig und weist einen nur wenig ausgeprägten Druckpunkt-Effekt auf, welcher ausserdem durch die elastische Abdeckung gedämpft und daher nur schwach oder überhaupt nicht wahrzunehmen ist.
Mit der vorliegenden Erfindung wird nun die Aufgabe gelöst, einen Drucktastenschalter zu schaffen, der auch bei exzentrisch ausgeübtem Druck einen einwandfrei spürbaren Druckpunkt aufweist und dabei die Vorteile der Schaltkapseln, welche im abgeschlossenen Kontaktraum und in der kleinen Bauhöhe liegen, voll auszunützen gestattet. Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter der beschriebenen Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass das Zwischenglied aus einer Scheibe besteht, deren Durchmesser den äusseren Durchmesser der Schaltkapsel übersteigt und welche in der Mitte ein Loch aufweist. Am Rand dieser Scheibe sind senkrecht darauf stehende, gegen die Schaltkapsel gerichtete Teile angebracht, welche ausserhalb des äusseren Randes der Schaltkapsel verlaufen und zur Führung und Zentrierung der Scheibe in bezug auf die Kapsel dienen. Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dass das Uebertragungsstück topfförmig ist, dass es im genannten Loch in einer Weise angeordnet ist, gemäss welcher seine Oeffnung gegen die Kapsel gerichtet ist und dass der Durchmesser dieser Oeffnung mindestens 3/10 des inneren Durchmessers des genannten Rings beträgt.
In einer besondern Ausführungsform der Erfindung ist die Abdeckung der Taste als Kappe ausgebildet, und durch eine besondere Ausbildung dieser Kappe und weiterer Teile des Schalters ist ein wasserdichter Abschluss seiner wesentlichen Teile möglich.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels erklärt.

Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel.
Die Figur 2 zeigt vom Schalter gemäss Figur 1 eine Ansicht von oben, wobei zum Teil die Abdeckung und zum Teil auch noch das Zwischenglied weggeschnitten ist.

Die dargestellte Taste besteht aus einer vorzugsweise aus Metall angefertigten kreisrunden Wanne mit einem ebenen Boden 2, und einer hohlzylinderförmigen Wand 1. Auf der Innenseite dieses Bodens ist, unter Zwischenlage einer Klebfolie 3, eine Schaltkapsel bekannter Bauart befestigt. Diese Schaltkapsel weist einen aus Isoliermaterial bestehenden Ring 5 auf, in welchen eine obere Membran 6 und eine untere Membran 7 eingebettet sind. Durch Druck auf die obere Membran verformt sich diese und berührt dabei in nicht dargestellter Weise die untere, worauf zwei später erklärte, mit den Membranen in Verbindung stehende Anschlüsse miteinander verbunden werden. Der Ring 5 weist an seinem äusseren Rand vier um je 90° gegeneinander versetzte Einbuchtungen 8 auf, welche für die nicht im Zusammenhang mit der Erfindung stehende Fertigung der Kapsel notwendig sind.
Auf der Aussenseite des Bodens 2 der Wanne sind an diametralen Stellen zwei Rohrstücke 4 mit Aussengewinde angebracht, von denen nur eines sichtbar ist. Die Wenne ist vorzugsweise ein Gussstück wobei die Rohrstücke 4 am Boden angegossen sind. Mit Hilfe dieser Rohrstücke wird der Schalter an einer Unterlage 18 befestigt. In der Bohrung 19 jedes Rohrstücks 4, welche sich im Boden 2 der Wanne fortsetzt, verläuft einer der Anschlüsse der Kapsel, wobei das aus dem Rohrstück 4 herausragende Ende 20 zur Verbindung des Schalters mit der Verdrahtung dient. Die Wand 1 der Wanne ist in ihrem oberstem Teil 21 verdickt, und zwar ist die Verdickung derart geformt, dass eine Schulter 17 entsteht.
Um die durch einen Finger von aussen ausgeübte Kraft auf die obere Membran 6 der Kapsel zu übertragen, dient ein Zwischenglied, das aus einer vorzugsweise aus Metall angefertigten kreisrunden Scheibe 9 mit einem in ihrer Mitte angeordneten Loch besteht, in welches Loch ein vorzugsweise aus Gummi bestehendes Uebertragungsstück 10 eingepresst ist. Der Durchmesser der Scheibe 9 ist grösser als der äussere Durchmesser des Rings 5, und am Rand dieser Scheibe sind in regelmässiger Anordnung vier senkrecht darauf stehende Stifte 11 angebracht. Diese Stifte 11 sind nun derart angeordnet, dass sie in die Einbuchtungen 8 passen, und ihre Länge entspricht höchstens der Höhe des Rings 5.
Das Uebertragungsstück 10 ist topfförmig ausgebildet und trägt einen Kragen 12, dank.welchem seine Lage innerhalb der Scheibe 9 genau festgelegt ist. Da das Uebertragungsstück 10 mit seiner Oeffnung 13 gegen die Membran 6 gerichtet ist, liegt das Zwischenglied längs einer kreisförmigen Linie auf der Membran auf.
Es ist nun leicht einzusehen, dass das Zwischenglied dank den Stiften 11 am äusseren Rand des Rings 5 geführt und damit auch zentriert ist und auch durch exzentrische Druckbewegungen nicht verschoben werden kann. Die vorteilhafte Wirkung der Stifte 11 ist aber nicht an die Einbuchtungen 8 gebunden ; die Stifte könnten auch einem regelmässigen Rand entlang geführt sein. Anstelle von Stiften könnten auch Bestandteile der Scheibe bildende, rechtwinklig umgebogene Lappen vorhanden sein, oder die Scheibe könnte durch entsprechende Formgebung ihres Randes schalenförmig sein.
Es hat sich gezeigt, dass es in bezug auf das Erreichen eines Druckpunkt-Effekts wesentlich günstiger ist, wenn ein Druck auf die Membran längs einer kreisförmigen Linie statt nur an einem Punkt oder einer kleinen Fläche wirkt. Um einen guten Druckpunkt-Effekt zu erreichen, muss der Durchmesser der Oeffnung 13 mindestens 3/10 des inneren Durchmessers des Rings 5 betragen, beispielsweise 3, 2 zu 9 mm, was 7/20 entspricht, Auch mit grösseren Oeffnungen werden gute Ergebnisse erzielt, und erst wenn sich der Durchmesser der Oeffnung 13 dem Durchmesser des Rings nähert ist keine einwandfreie Betätigung mehr möglich.
Der ganze Schalter wird durch eine aus elastischem Material hergestellte, aus einem Stück bestehende Kappe 16, welche über die früher beschriebene Wanne gestülpt ist, abgedeckt. Die kappe weist an ihrem untern Rand einen nach innen gerichteten Wulst 22 auf. Dieser Wulst liegt am äusseren Rand der Wanne an und ist derart bemessen, dass er etwas höher ist als die Aussenwand der Wanne zwischen der Aussenseite des Bodens 2 und der Schulter 17. Infolgedessen wird dieser Wulst 22 zwischen Schulter 17 und Unterlage 18 eingeklemmt, wenn die Wanne durch Anziehen der an den Rohrstücken 4 angebrachten Muttern 23 an der Unterlage befestigt wird. Damit wird ein wasserdichter Abschluss zwischen der gegen den Schalter gerichteten Oberfläche der Unterlage 18 und dem Innern des Schalters erreicht. Durch die im Bereiche des Uebertragungsstückes 10 angebrachte Verdünnung 24 der Kappe kann die Bauhöhe des Schalters vermindert werden ohne dass die ganze Kappe dünner gewählt und damit deren Steifigkeit wesentlich beeinträchtigt werden muss.
Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf Schalter mit einer kreisrunden Wanne und einer kreisrunden Scheibe 9. Diese Teile können auch oval geformt sein, wodurch eine ovale Fläche für die Betätigung des Schalters vorhanden ist. Unter diesen Voraussetzungen ist auch der kleinste Durchmesser der Scheibe 9 grösser als der äussere Durchmesser des Rings 5.

Claims

1. Drucktastenschalter mit einer zusammendrückbaren, zwei in einen Ring (5) aus Isoliermaterial eingebettete und je mit einem Anschluss versehene Membranen (6, 7) enthaltenden Schaltkapsel und einer den Schalter nach aussen abschliessenden, zwecks Betätigung des Schalters eindrückbaren Abdeckung (16) aus elastischem Material, in welchem Schalter die Druckkraft zwischen Abdeckung und Kapsel durch ein aus steifem Material bestehendes, mittels eines weichen Uebertragungsstüc.ks (10) auf eine der Membranen (6) einwirkendes Zwischenglied (9, 10) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenglied aus einer in ihrer Mitte ein Loch aufweisenden Scheibe (9) mit einem den äusseren Durchmesser der Schaltkapsel übersteigenden Durchmesser besteht, an deren Rand senkrecht darauf stehende, gegen die Schaltkapsel gerichtete und ausserhalb des äusseren Randes der Kapsel verlaufende Teile (11) zur Führung und Zentrierung der Scheibe (9) in bezug auf die Kapsel angebracht sind, dass das Uebertragungsstück (10) topfförmig ist, dass dieses Uebertragungsstück im genannten Loch in einer Weise angeordnet ist, gemäss welcher seine Oeffnung (13) gegen die Kapsel gerichtet ist, und dass der Durchmesser dieser Oeffnung mindestens 3/10 des inneren Durchmessers des genannten Rings beträgt.

2. Drucktastenschalter nach dem Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wanne mit einem ebenen Boden (2) und einer hohlzylinderförmigen Wand (1), an welchem Boden (2) auf seiner Aussenseite zwei mit je einem Aussengewinde versehene Rohrstücke (4) angebracht sind, deren Bohrung (19) sich durch den Boden fortsetzt, auf welchen Boden ferner an seiner Innenseite die Schaltkapsel (5, 6, 7), deren Anschlüsse (20) durch die genannten Bohrungen (19) nach aussen geführt sind, aufgeklebt ist und welche Wand (1) in ihrem obersten Teil (21), unter Bildung einer aussen liegenden Schulter (17), verdickt ist, und gekennzeichnet durch eine als Abdeckung dienende, aus einem Stück bestehende Kappe (16), deren Rand einen nach innen gerichteten Wulst (22) aufweist, mit welchem sie am unteren Teil der Aussenwand der Wanne anliegt und welcher, sofern die Wanne auf einer Unterlage (18) festgeschraubt ist, zwischen Unterlage und Schulter (17) eingeklemmt ist und damit einen wasserdichten Abschluss zwischen der Unterlage und dem Innern der Wanne bildet.

3. Drucktastenschalter nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf dem Rand der genannten Scheibe (9) angebrachten Teile mindestens drei Stifte (11) sind.