DE2939583A1

DE2939583A1 - Drucktastenschalter mit beweglichem schieber

Info

Publication number: DE2939583A1
Application number: DE19792939583
Authority: DE
Inventors: Kotaroh Tsutsui
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1978-10-05
Filing date: 1979-09-29
Publication date: 1980-04-17
Also published as: JPS5821461Y2; DE2939583C2; JPS5552728U; US4249053A

Description

ALPS ELECTRIC CO. LTD.

1-7 Yukigaya Otsuka-Cho, Ota-Ku, 17. September 1979

Tokio 145 / Japan IG/ri G-SW-1O2O

Drucktastenschalter mit beweglichem Schieber

(Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 137 164/78 vom 15.10.78)

Die Erfindung betrifft einen Drucktastenschalter mit beweglichem, durch eine Rückstellfeder belasteten Schieber, wobei in einer Längsnut des Schiebers das eine Ende eines in das hohle Schaltergehäuse hereinragenden Pühiungsgliedes vorhanden ist.

Solche Tastenschalter sind an sich bekannt und werden in großer Anzahl in elektrischen Schalttafeln, Steuerpulten, Ausrüstungen für Rechner, in elektronischen Abstimrageräten udgl. verwendet. Bei einer Gruppe sind die Schieber einrastbar, die elektrischen Kontakte werden zwischen beweglichen Kontakten des Schiebers und und ortsfesten Kontakten des Gehäuses gebildet (DE-PS 2 016 298), Die Schieber einer anderen Gruppe sind nicht einrastbar. Für alle Tastenschalter gilt der Zug zur Verkleinerung.

Bei Tastenschaltern mit nichteinrastbarem Schieber ist es schwierig, der Bedienungsperson ein Gefühl für die richtige Betätigung zu geben, bzw. "das Fingerspitzengefühl" wie bzw. in welcher

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Lage der Schieber sich befindet, daß dieses Gefühl lediglich über die Fingerkuppen der Bedienungsperson signalisiert werden kann. Bei dieser Gattung von Tastenschaltern war es für diese Person bisher nicht oder nicht hinreichend möglich, die Schaltbewegung hinreichend sicher und gefühlvoll einzuleiten bzw. zu steuern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den vorstehenden Nachteil zu vermeiden und einen Tastenschalter mit einem Schieber anzugeben, der mit einer "Rückfühleinrichtung" versehen ist.

Hierbei soll eine besonders gedrungene Art der Bauweise erreicht werden.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen mittleren Schnitt durch Schalter- bzw. Schaltergehäuse .

Fig. 2 eine auseinandergenommene, perspektivische Ansicht des Schalters, wobei alle Bauteile des Zeichnungsblattes zur Fig. 2 gehören.

Fig. 3a eine teilweise vergrößerte Draufsicht, welche die Nut für das Führungsglied, das nockenförmig ausgeführt sein kann, in dem Schiebeschalter zeigt.

Fig. 3b ist eine Seitenansicht, welche den Verlauf der Niveauflächen der "Böden" in der Nut zeigt.

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Fig. 4 ist eine Draufsicht auf den Schieber.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines beweglichen Kontakthalterteiles des Schiebers, gesehen längs der Linie A-A' in Fig. 4.

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf die eine isolierende Schicht tragende Seite des Schalters, zu dem die Festkontakte zugewandt sind.

Fig. 7 schematisch, eine Ansicht eines Teiles des Schalters, die zur Erläuterung der Arbeitsweise der beweglichen Schalterkontakte dient.

In den Figuren ist das Gehäuse 1 des Schalters dargestellt, welches üblicherweise aus Kunstharz besteht. In der Gehäusestirnseite ist eine Führungsöffnung 2 zur Einführung des Schaftes 6 des Schiebers 3 nach außen vorgesehen sowie zur Einführung des Schieberkopfes 4, weil der rückwärtige Bereich offensteht.

Schieber 3 kann aus Kunstharz bestehen, sein Schaft 6, auf welchem ein (nicht dargestellt) Druckknopf montiert sein kann, befindet sich vor dem Schieberkopf 4 auf dessen oberer Fläche einer stufenartigen Nut 5 für die Rückfühleinrichtung vorhanden ist. Wie aus Fig. 3a und 3b ersichtlich, besteht diese Nut 5 zunächst aus einem ersten Schlitz 5a und einem zweiten Schlitz 5b, die geradlinig sind und die parallel zueinander, an unterschiedlichen Stellungen an beiden Seiten von der Mittellinie C-C des Schalterkopfes 4

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sich befinden. Beide Schlitze 5a und 5b werden durch ein Verbindungsstück 5K vereinigt. Der erste Schlitz 5a besteht aus Schlitzteilen A und B, während der zweite Schlitz 5b aus Schlitzteilen C und D besteht. Wie aus Figur 3b ersichtlich, sind die Bodenflächen der Schlitzteile B und D geneigte Oberflächen, deren Neigung einander entgegengesetzt ist. Das Verbindungsstück 5K ist mit Stufen an der Übergangsfläche zwischen Schlitzteilen B, C und D versehen sowie an der Übergangs fläche zwischen dem Schlitzteil D und andererseits A und B. Die Seitenwände der Schlitzteile B und D sind jöfeils in Richtung der anderen Schlitze gebogen. Es ist eine Kerbe E vorhanden, um den Eingriff bzw. das Lösen des wirksamen Endes 22 eines Stiftes 20 der Rückführeinrichtung zu erleichtern; dieser Stift wird nachfolgend beschrieben. Wie anschaulich aus Fig. 2 hervorgeht, sind Halteteile 7 und 7 in Form eines regelmäßigen Hexahedrons vorhanden und sie erstrecken sich einstückig zu beiden Seiten der hinteren Hälfte des Schieberkopfes hin . Jeder Halteteil ist mit einer bodenseitigen runden, zur Aufnahme dienenden öffnung 8 versehen,um hier ein bewegliches Kontaktstück 10 sowie eine Feder 14 aufzunehmen, welches letzteres belastet. Ein Paar von mit Einschnitten 9 und 9 vorgesehenen Bauteile sind vorhanden und dienen dazu, seitliche Randstücke 13 und 13 (vgl. Fig. 5) der beweglichen Kontaktstücke 10 aufzunehmen und befinden sich am Rande der öffnungen 8 diametral gegenüberliegend. Wie Fig. 4 zeigt, sind die Richtungen A-A¹ und B-B' diejenigen der Einschnitte 9 und 9 und sie bestimmen entgegengesetzt gerichtete Winkel ψ&, bezogen auf die Schieberichtung C-C des Schiebers 3. Bei dieser Ausführungsform sind die Winkel ψΘ = 45° festgelegt. Die Seitenfläche 7a und

jf _

7a und die Bodenflächen (nicht dargestellt) der Halteteile 7 und 7 sind in gleitender Kontaktberührung mit den beiden inneren Seitenwänden des Gehäuses 1 bzw. der inneren Bodenwand des Gehäuses.

Das bewegliche Kontaktstück 10 besteht aus einem Metallplättchen hoher Leitfähigkeit. Der bewegliche Kontakt, vgl. Fig. 5, hat vorstehende halbkreisförmige Kontaktlappen lla und 11b an beiden Enden seiner oberen Kante. Im mittleren Teil seiner unteren Kante ist das bewegliche Kontaktstück 10 mit einem vorstehenden Haltelappen 12 versehen, der in ein Ende einer Wendelfeder 14 eingesetzt und dort festgehalten ist, um so das bewegliche Kontaktstück federnd zu belasten. Die seitlichen Randteile 13 und 13 werden in die Einschnitte 9 und 9 des Halteteiles 7 im Schieber 3 eingesetzt. Der Abstand d zwischen den äußersten Enden den Innenwände der Einschnitte 9 und 9 ist größer als die Breite 1 der beweglichen Kontaktstücke 10.

Es ist eine isolierende Schicht bzw. ein Überzug 15, bestehend aus Kunstharz, vorhanden, vgl. Fig. 6, wo diese Schicht an einer Oberfläche dargestellt ist und zwei Sätze fester Kontakte 16 benutzt werden, wobei jeder Satz aus Feetkontakten 16a, l6b und l6c besteht, die symmetrisch zueinander liegen und fest eingegossen sind. Die aus plattenförmigem Metall bestehenden Festkontakte l6a, 16 b und l6c sind einstückig mit jeweils nach außen ragenden Lappen 17 versehen. Es ist eine Führungsstufe 18 zwischen den Halteteilen 7 und 7 des Schiebers 3 so vorhanden, daß sie relativ zum Schieber 3 gleitet. Ein vorstehender Lappen 19

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dient dazu, im Bereich des rückwärtigen Endes auf den Stift 20 zu drücken. Indem die beiden Enden eines einstückigen Metalldrahtes umgebördelt odgl. werden, wird der Stift 20 der Rückführeinrichtung an einem Ende mit einem Haltestück 21 ausgebildet und wird an die Rückwand 23 befestigt, während sein anderes Ende eine zum Eingriff dienende Nase 22 hat, die mit dem Boden der Nut 5 zusammenwirkt. Die Rückwand 23 des Gehäuses 1 besteht aus Kunstharz. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist im mittleren Bereich der inneren Oberfläche der Rückwand 2 3 eine halbkreisförmige zylindrische Wölbun g24 vorhanden, in der eine rechteckige Vertiefung 25 in der rückwärtigen Fläche gebildet ist, (dies entspricht der äußeren Fläche der Rückwand 23) wobei diese Vertiefung dem mittleren Teil der Wölbung 24 folgt. In der Wand im mittleren Bereich des oberen Endes der Wölbung 24 ist eine kleinere Vertiefung 26 vorhanden. Das eine Ende der Vertiefung 25 sowie die kleinere Vertiefung 26 sind vereinigt um eine Befestigungsöffnung 27 zu bilden, in die das Haltestück 21 des Fühlstiftes 20 eingesetzt ist. In den Teilen der inneren Wand, welche an beiden Seiten von der einen Vertiefung 26 liegen, sind in Form von Hälften konusartige Vertiefungen 28 und 28 in länglicher Form und symmetrisch vorhanden. Haltelöcher 29 und 29, um die Enden einer Wendelfeder 35 einzusetzen und zu halten, sind an den Enden der Vertiefungen 28 und 28 vorhanden,und sie stehen zu öffnungen 30 und 30 offen, die in der äußeren Fläche der Rückwand 23 vorgesehen sind.

Es sind Klemmlöcher 31»··· vorhanden, um hierdurch die Klemmen 17, ... hindurchzuführen, die aus der Schicht 15 vorstehen; hierbei ist eine kreisförmige Vertiefung 32 zum Befestigen einer der Enden

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der Wendelfeder 36 vorhanden, die eine Rückstellfeder für den Schieber 3 ist. Ferner sind Befestigungslappen 33, ··· in den Montagelöchern 3^ vorhanden, um in diesen eine Mehrzahl von Vorsprüngen (nicht dargestellt) aufzunehmen, die vom Rand der Innenwand des Gehäuses 1 abstehen. Der Fühlstift 20 und die Brahtfeder sind an der Rückwand 23 montiert, wobei das Haltestück 21 des Fühlstiftes 20 von der kleinen Vertiefung 26 in das Befestigungsloch 27 eingesetzt ist. In dem Zustand, in welchem die Feder die Innenseiten des gebogenen Befestigungsteiles berührt, werden die beiden Enden dieser Feder in die Halteöffnungen 29 und 29 eingesetzt. Deshalb ist der Fühlstift 20, vgl. Fig. 1, so befestig^ daß er nach schräg aufwärts gezogen werden kann, während die Feder 35 in den Vertiefungen 28 und 28 aufgenommen wird. Der Fühlstift 20 kann nach rechts oder nach links gedreht werden. Wenn der Stift jedoch gedreht wird, schlägt ein Teil 20a, der nahe am Befestigungsteil 21 anliegt, entweder an den rechten oder den linken Rand der kleinen Vertiefung 26 an und veranlaßt, daß die Feder 35 in Zugrichtung aus den Vertiefungen 28 und 28 herausgedreht wird. Umgekehrt, durch die Elastizität der Feder 35 wird der Fühlstift 20 einer Kraft unterworfen, die geneigt ist, den Stift in die Richtung senkrecht zur Rückwand 2 3 zurückzuführen. Der Fühlstift 20 ist drehbar um die vertikale Richtung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches montiert. Die Feder35 besteht vorzugsweise aus einem Stück geradlinigen Metalldrahtes, wodurch erhöhte Elastizität gegeben ist.

Nachfolgend wird die Montage der einzelnen Teile des Schiebers erläutert:

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- 40'
Zunächst werden die Klemmen 17, ··· welche von der isolierenden Schicht 15 vorstehen, durch die Klemmöffnungen 31, ··· in der Rückwand 2 3 hindurchgeführt; an dieser Wand sind der Fühlstift 20 und die Wendelfeder 35 montiert. Somit wirdcdie Schicht 15 vorübergehend an der Rückwand 2 3 vorhanden sein. Zweitens werden die Federn 14 in die Aufnahmelöcher 8 und 8 der Halteteile 7 und 7 des Schiebers 3 eingesetzt und danach werden die beweglichen Kontaktstücke 10 eingesetzt und montiert. In jedem Falle sind die Seitenränder 13, 13 jedes beweglichen Kontaktstückes 10 in die Einschnitte 9 und 9 eingesetzt. In dem Zustand des Schiebers 3, in welchem die Kontakte 11a und 11b des beweglichen Kontaktstückes 10 gegen die Festkontakte 16 jeweils anschlagen, die in der isolierenden Schicht 15 angeordnet sind und wobei das wirksame Ende bzw. die Nase 22 des Fühlhebels 20 in die Nut 5 des Schiebers 3 eingesetzt ist, wird der Schieberkopf 6 durch das Führungsloch 3 im Gehäuse 1 hindurchgeführt und die isolierende Schicht 15 wird gleichzeitig in das Gehäuse 1 eingeführt. In diesem Falle wird die Rückkehrfeder 36 zwischen der kreisförmigen Vertiefung 32 der Rückwand 23 und einer (nicht dargestellten) Halteeinheit zurückgehalten, die im rückwärtigen Teil des Schiebers 3 vorhanden ist. Also werden die (nicht dargestellten) Vorsprünge am Rand der rückwärtigen Fläche des Gehäuses 1 jeweils in die Montagelöcher 34 der Rückwand 23 eingesetzt und ihre Köpfe werden verklemmt. Dann wird die Rückwand 23 dem Gehäuse 1 zugefügt und die Montage beendet. Gleichzeitig kommt der Rand 15a der Schicht 15 mit einer (nicht dargestellten) Vertiefung an der Innenseite der Stirnwand des Gehäuses 1 in Eingriff und ist sowohl an das Gehäuse 1 als auch an die Rückwand 23 befestigt.

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Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Schalters erläutert: In dem noch nicht betätigten Zustand wird durch Feder 36 der Schieber 3 so belastet, daß die Halteteile 7 und 7 in stationärem Anschlag mit der Innenseite der Stirnwand des Gehäuses 1 sind. Hierbei ist der rückwärtige Bereich des Fühlhebels, nahe am Haltestück 21, durch den vorstehenden Streifen 19 der Isolierschicht 15> vgl. Fig. 1, niedergedrückt. In diesem Zustand ist das Haltestück 22 in dem Schlitzteil A der Nut 5, vgl. Fig. 3a, 3b, positioniert. Die Kontakte 11a und 11b der beweglichen Kontaktstücke 10 und 10 sind in Positionen, wie durch den Pfeil A in Fig. 7 dargestellt. Sie berühren die Festkontakte 16a und 16b des Festkontaktsatzes 16 und sind elektrisch mit den Klemmen 17a bzw. 17b verbunden. Wenn in diesem Zustand der Schieberkopf 6 gegen die Federkraft der Feder 36 verstellt wird, bewegen sich die Kontaktstücke 10 zusammen mit dem Schieber 3 vorwärts. Kontakte lla, 11b gleiten, Kontakte 11a werden von Festkontakten l6b getrennt und kommen in Gleitberührung mit den Festkontakten 16c; die beweglichen Kontaktstücke 10 kommen in die durch Pfeil B gezeigte Stellung an, so daß die Klemmen 17a und 17b getrennt und die Klemmen 17a und 17c verbunden werden. Der Schalter ist somit umgeschaltet und durch den Anschlag der Stirnwand des Schiebers 3 gegen die Rückwand 23 die Schiebebewegung beendet. Mittlerweile bewegt sich das Haltestück 22 desFühlstiftes 20 durch den Schlitzteil B vom Schlitzteil A hinweg und tritt in den Schlitzteil C, wie in Fig. 3 dargestö-lt, ein. In der Zeit, wo das Haltestück 22 sich herabsenkt, geht die schräge Oberfläche des Schlitzteiles B über das stufenförmige Verbindungsstück 5K hinweg und fällt in den Schlitzteil C: dies wird am Fühlhebel nunmehr durch ein klickendes Geräusch begleitet. Wenn nun folglich der Druck am Schieberkopf 6 aufhört,

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kehrt der Schieber 3 wegen der Elastizität der Feder 36 zurück. Gleichzeitig gleiten die Kontakte 11a und 11b in der Richtung, entgegengesetzt zur vorhergehenden Richtung, um die Klemmen 7a und 7c zu unterbrechen und die Klemmen 7a und 7b zu verbinden. Das Haltestück 22 des Fühlhebels 20 gleitet nun vom Schlitzteil G über Bereich D zurück zum Bereich A. Hierbei wird die Rückfühlfunktion ähnlich dem vorstehenden erfüllt, wonach der Schalter in dem ursprünglichen Ruhezustand zurückkehrt. Während Schieber 3 die obige Verstellung ausführt, wird das rückwärtige Ende des Fühlstiftes 20 durch den Streifen 19 aus der Isolierschicht 15 niedergedrückt. Deshalb wird das vordere Ende bzw. das Haltestück 22 des Fühlstiftes 20 stets in einem Gleitkontakt mit dem Boden der Nut gehalten und hierdurch eine zuverlässige Arbeitsweise des Rückfühl- und Rückführmechanismus gewährleistet.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß in dem erfindungsgemäßen Tastschalter die Nut 5 zwecks gefühlvoller Rückführung nahezu geradlinig ausgeführt ist, so daß in vorteilhafter Weise die Querabmessung dieser Nut verringert werden kann. Andererseits wird die Rückführfunktion dadurch sehr gefühlvoll und verfeinert, daß die "nockenartig ausgeformte" Nut einen ersten Schlitz 5a und einen zweiten Schlitz 5b hat, mit einem Verbindungsteil 5K, der beide Schlitzteile vereinigt, so daß die Länge der Nut 5 verringert werden kann. Der Schalter kann somit insgesamt immer noch gedrungener ausgeführt werden, mit dem weiteren Vorteil, daß sogar bei einem sehr kleinen Schiebeschalter die Rückführfunktion mehr verfeinert als bisher ausgeführt werden kann.

Claims

Alps Electric Co., Ltd. 17. September 1979

IG/Brü. G-SW-1020

Patentansprüche

\lJ Drucktastenschalter mit beweglichem, durch eine Rückstellfeder belasteten Schieber, wobei in einer Längsnut des Schiebers das eine Ende eines in das hohle Schaltergehäuse hereinragenden Führungsgiiedes vorhanden ist, wobei Anschlußklemmen aus dem Gehäuse vorstehen und das aus drahtähnlichem Material bestehende Führungsglied mindestens ein abgebogenes, zur Führungsnut ausgerichtetes Ende aufweist und in Richtung der Schiebernut belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) des Schiebers im Boden und/oder den Wänden stufenartige Schlitzbereiche (A, B, C, D; 5a, 5b, 5k) für das erste Ende eines Führungsgliedes, z.B. eine Nase (22) eines Fühlstiftes (20) aufweist, wobei das zweite Ende des Führungsgliedes, z.B. ein Haltestück (21)^ in Form eines Auslegers in einem ersten Halteteil, z.B. in Vertiefungen (25, 26, 27) einer Rückwand (23) des Gehäuses, abgestützt ist, das zweite Fühlstiftende (22) gleitend in der Nut (5, 5a, 5b) geführt und eine im Halteteil der Rückwand abgestützte Drahtfeder (35) gegen das Haltestück (21) des Führungsgliedes elastisch angedrückt sind, während gegen den Rücken des Führungsgliedes ein aus der isolierenden Schicht (15) vorstehender Lappen, Streifen (19) odgl. angedrückt und ferner mit dem Schieber verbundene, aber abstehende Haltestücke (7, 7) zur Aufnahme der beweglichen, vorzugsweise aufwärts gerichteten Kontaktstücke vor-

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handen sind, während die Pestkontakte (16a, 16b) fest mit einer Isolierschicht (15) sowie einer Rückwand (23) mit ersten zweiten Halteteilen versehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (5) geradlinig verlaufende, erste und zweite Schlitze aufweist, deren Böden abgeschrägt sind als auch parallel zueinander verlaufen, wobei der erste und zweite Stufenschlitz wechselweise anstoßend ausgebildet sind und diese Schrägflächen miteinander in Verbindung stehen, während die Endbereiche des ersten und zweiten Stufenschlitzes Seitenwände aufweisen, die zu der Mittellinie zwischen diesen Schlitzen auslaufen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber ein kopfartiges Ende (4) aufweist, wobei die Halte stücke (7, 7) für die beweglichen Kontakte (10) an beiden Seiten des Schieberkopfes (¹J) liegen, während die isolierende Schicht (15) in der Mitte einen stufenförmigen Führungsteil hat, der zwischen diesem Paar von Haltestücken (7, 7) angeordnet ist.
k. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dieser Paare von Haltestücken für die beweglichen Kontakte die Form eines Würfels aufweist und in der Mitte für seine Kontakte ein Aufnahmeloch besitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (10) in diesem Loch durch eine Feder (14) nach oben gespannt sind.

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