EP0329920A1

EP0329920A1 - Push button switch

Info

Publication number: EP0329920A1
Application number: EP88810889A
Authority: EP
Inventors: Martin Walther
Original assignee: Tschudin und Heid AG
Current assignee: Tschudin und Heid AG
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1989-08-30

Abstract

The push button switch has a housing (1) and a switching part (5) which is supported such that it can move axially therein. A push button cap (10), used as an operating device, has a base part (6) with a tubular projection (6a), which is latched on the switching part (5), and a removable, at least partially translucent, protecting cap (8). In the cavity delineated by the base part (6) and the protecting cap (8) there is arranged an display element (7) having at least one light-emitting diode and/or a liquid-crystal visual display, the display element (7) essentially being formed by means of a small plate at right angles to the movement direction of the push button caps and also being provided with electrical connections. Such an LED or LCD display element (7) requires only a small amount of electrical energy and has a high service life in comparison with a filament lamp. <IMAGE>

Description

Es sind Tastschalter mit einer Tastkappe, die mit einem rohrförmigen Fortsatz an einem im Schaltergehäuse axial verschiebbar gelagerten Schaltteil verrastet ist, bekannt. Bei derartigen Tastschaltern weist die verrastete Tastkappe oft eine farbige Frontfläche auf, damit sich die verschiedenen in einer Schalttafel angeordneten Tastschalter voneinander unterscheiden lassen. Sehr oft weisen diese Schalter im Innern eine Glimm- oder Glühlampe auf, die die Frontfläche von innen dauernd oder je nach Schalterstellung oder Schaltzustand beleuchtet, wobei die Frontfläche einheitlich durchscheinend ausgestaltet oder mit Zahlen, Buchstaben oder Symbolen versehen sein kann, die entweder das Licht besser durchlassen als die übrige Fläche und als hellere Zeichen auf dunklerem Untergrund wirken oder sich von der übrigen Fläche dadurch abheben, dass sie lichtundurchlässig sind und dann schwarz wirken.There are known pushbutton switches with a pushbutton cap which is locked with a tubular extension on a switching part which is axially displaceably mounted in the switch housing. In such pushbutton switches, the latched pushbutton cap often has a colored front surface so that the different pushbutton switches arranged in a control panel can be distinguished from one another. Very often, these switches have a glow or incandescent lamp on the inside that illuminates the front surface continuously from the inside or depending on the switch position or switching status, whereby the front surface can be uniformly translucent or can be provided with numbers, letters or symbols that either improve the light let pass through than the rest of the surface and act as a lighter symbol on a darker surface or stand out from the rest of the surface by being opaque and then appearing black.

Die für diese Art der Kennzeichnung benötigte Energie ist nun nicht in allen Fällen vernachlässigbar, sei es, dass die durch die Lampe erzeugte Wärme stört und daher durch zusätzliche Installationen abgeführt werden muss, sei es, dass der Stromverbrauch zusätzliche Schaltvorrichtungen also Transistor-Verstärker zum Ein- und Ausschalten der Lampe in Funktion des anzuzeigenden Schaltzustandes der durch den Schalter zu beeinflussende Schaltung benötigt. Der Behebung dieser und weiterer Nachteile wie z.B. der verhältnismässig kurzen Lebensdauer der verwendbaren Glühlampen dient nun der Schalter nach der vorliegenden Erfindung. Er ist nämlich dadurch gekennzeichnet, dass die Tastkappe ein im wesentlichen senkrecht zu ihrer Verschieberichtung angeordnetes, von aussen mindestens teilweise sichtbares, mit elektrischen Anschlüssen versehenes Flüssigkristall (LCD)- oder Leuchtdioden (LED)- Anzeigeelement aufweist. Mit einem derartigen Schalter ist es nämlich nicht nur möglich, die leuchtenden Informationen auf der Frontfläche der Tastkappe ein- und auszuschalten oder blinken zu lassen, man kann auch bewegliche Leuchtzeichen, wie z.B. Räder, die sich mit variabler Geschwindigkeit in der einen oder andern Richtung drehen oder still stehen, verwenden. Des weitern kann man, wie das bei LCD-Elementen bekannt ist, Zahlen und Buchstaben verwenden, die sich je nach dem Schaltzustand ändern.The energy required for this type of labeling is now not negligible in all cases, be it that the heat generated by the lamp disturbs it and must therefore be dissipated by additional installations, or that the power consumption requires additional switching devices, i.e. transistor amplifiers - And switching off the lamp in function of the switching state to be displayed of the circuit to be influenced by the switch required. The switch according to the present invention now serves to remedy these and other disadvantages, such as the relatively short lifespan of the incandescent lamps that can be used. It is characterized in that the probe cap is a liquid crystal (LCD) - or light-emitting diode (LED) - which is arranged essentially perpendicular to its direction of displacement and is at least partially visible from the outside and has electrical connections. Display element has. With such a switch, it is not only possible to switch the luminous information on the front surface of the key cap on and off or to make it blink, but also movable luminous signs, such as wheels, which rotate in one direction or the other at variable speeds or stand still, use. Furthermore, as is known with LCD elements, you can use numbers and letters that change depending on the switching state.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigen

die Figuren 1 und 2 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Schalter in den beiden Schaltpositionen und
die Figuren 3 und 4 einen gleichen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schalters.

Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. Show in the drawing

Figures 1 and 2 show a longitudinal section through an inventive switch in the two switching positions and
Figures 3 and 4 show a same section through a second embodiment of a switch according to the invention.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Schalters besitzt ein mit 1 bezeichnetes Gehäuse. Dieses ist, wie an sich bekannt, aussen mit einer Schulter 1a und einem sich daran anschliessenden Aussengewinde 1b versehen, damit es in die Bohrung 2a einer Montageplatte 2 eingesetzt und dort mit einer Mutter 3 festgeschraubt werden kann, wobei die ringförmige Dichtung 4 nicht nur eine wasserdichte Abdichtung bei allen in Frage kommenden Wasserdrücken gewährleistet sondern auch die Möglichkeit gibt, die Mutter 3 fest anzuziehen, ohne dass eine Gefahr für das Zerreissen des Gehäuses 1 geschaffen wird. In diesem Gehäuse 1 ist nun der mit 5 bezeichnete Schaltteil axial verschiebbar gelagert. Dieser Schaltteil 5 ist in der Figur 1 in seiner obern und in der Figur 2 in seiner untern Stellung dargestellt. Er dient, wie an sich bekannt, zum Öffnen und Schliessen von elektrischen Kontakten.The first exemplary embodiment of a switch according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 has a housing denoted by 1. As is known per se, this is provided on the outside with a shoulder 1a and an adjoining external thread 1b so that it can be inserted into the bore 2a of a mounting plate 2 and screwed there with a nut 3, the annular seal 4 not only one ensures watertight sealing at all possible water pressures but also gives the possibility of tightening the nut 3 without creating a risk of tearing the housing 1. In this housing 1, the switching part designated 5 is now axially displaceably mounted. This switching part 5 is shown in FIG. 1 in its upper position and in FIG. 2 in its lower position. As is known per se, it serves to open and close electrical contacts.

Als Betätigungsorgan für diesen Schaltteil 5 dient die mit 10 bezeichnete Tastkappe, die aus drei Einzelteilen zusammengesetzt ist, dem Basisteil 6 mit den rohrförmigen Fortsatz 6a, dem oben auf ihm aufliegenden Anzeigeelement 7 und der dieses Anzeigeelement 7 schützenden Schutzkappe 8. Der rohrförmige Fortsatz 6a weist widerhakenartige Nocken 6b auf, die dazu dienen, die Tastkappe 10 mit dem Schaltteil 5 zu verrasten, der zu diesem Zweck mit entsprechenden Ausnehmungen 5a versehen ist. Wie man ohne weiteres aus der Zeichnung ersehen kann, weisen die Nocken 6b auf der Unterseite eine Abschrägung 6c auf, die ein problemloses und leichtes Einrasten in den Ausnehmungen 5a ermöglicht, während die Abschrägung 6d auf der Oberseite der Nocken etwas flacher ist, was zur Folge hat, dass sich die Tastkappe zwar aus der Verrasterung herausziehen lässt, dass dafür jedoch eine grössere Kraft als für das Einsetzen benötigt wird.The actuating element for this switching part 5 is the touch cap designated 10, which is composed of three individual parts, the base part 6 with the tubular extension 6a, the display element 7 resting on top of it and the protective cap 8 protecting this display element 7. The tubular extension 6a has barb-like cams 6b, which serve to lock the probe cap 10 with the switching part 5, which is provided for this purpose with corresponding recesses 5a. As can be easily seen from the drawing, the cams 6b have a bevel 6c on the underside, which enables problem-free and easy engagement in the recesses 5a, while the bevel 6d on the top of the cams is somewhat flatter, as a result has that the probe cap can be pulled out of the catch, but that this requires a greater force than for the insertion.

Damit nun bei der Verwendung in nassen Räumen sowie in Räumen mit Schwallwasser weder Wasser noch Feuchtigkeit in das Schalterinnere, also in den Raum innerhalb des oben durch die Tastkappe 10 dicht abgeschlossenen Schaltteiles 5 gelangen kann, ist der Zwischenraum zwischen diesem Schaltteil 5 und dem Schaltergehäuse 1 durch eine Rollmembran 9 dicht abgeschlossen. Diese Rollmembran 9 weist an ihrem innern Randbereich eine Verdickung 9a auf, mit welcher sie in einer Rille 5c der Schulter 5b des Schaltteiles 5 sitzt, wo sie durch den axialen Druck des untern Randes des rohrförmigen Fortsatzes 6a des Basisteiles 6 festgehalten wird. Der äussere Randbereich 9b der membrane 9 sitzt in einer vertikalen Rille 1c des Gehäuses 1 und ist durch mehrere Materialstränge mit der ringförmigen Dichtung 4 verbunden, mit welcher er so ein einziges am Ort im Spritzgussverfahren erzeugtes Werkstück bildet.So that neither water nor moisture can get into the inside of the switch, i.e. into the space inside the switching part 5, which is sealed off at the top by the push button cap 10, when used in wet rooms and in rooms with splash water, the space between this switching part 5 and the switch housing 1 sealed by a rolling membrane 9. This rolling membrane 9 has a thickening 9a on its inner edge region, with which it sits in a groove 5c of the shoulder 5b of the switching part 5, where it is held in place by the axial pressure of the lower edge of the tubular extension 6a of the base part 6. The outer edge region 9b of the membrane 9 sits in a vertical groove 1c of the housing 1 and is connected by a plurality of material strands to the annular seal 4, with which it thus forms a single workpiece which is produced on site by the injection molding process.

Das auf dem mit dem rohrförmigen Fortsatz 6a versehenen Basisteil 6 aufliegende Anzeige-Element 7, das zum Beispiel plättchenförmig und/oder im wesentlichen senkrecht zur Verschieberichtung der ganzen Tastkappe 10 angeordnet ist, wird nun durch ein Leuchtdioden-, d.h. LED (Licht-emittierende Dioden)- und/oder Flüssigkristall-, d.h. LCD-Anzeigeelement gebildet. Dieses weist also eine Leuchtdiode und im allgemeinen mehrere solche und/oder mindestens eine Flüssigkristall-Sichtanzeige auf. Dieses Anzeigeelement 7 wird von der wegnehmbaren Schutzkappe 8 überdeckt, von welcher mindestens ein Teil der zur Verschiebeachse wenigstens angenähert senkrechten Tastfläche 8a durchsichtig oder doch durchscheinend ist, damit das Anzeigeelement 7 seine Anzeigefunktionen erfüllen kann. Dieses Anzeigeelement 7 weist nun elektrische Anschlüsse auf, die je mit einem Kontaktelement versehen sind, von denen in der Zeichnung nur drei dargestellt und mit 7a, 7b bzw. 7c bezeichnet sind. Bei diesem Kontaktelement handelt es sich um mit den Anzeigeelement 7 starr verbundene Kontaktelemente, die in entsprechende Kontakthülsen 12a, 12b bzw. 12c passen, die fest im Schaltteil 5 eingesetzt sind. Von diesen Hülsen 12a, 12b und 12c führen isolierte Drähte 11, die zu einem Kabel zusammengefasst sein können, zu den Anschlussorganen, die zweckmässigerweise im Gehäuseboden angeordnet sind. Auf diese Art ist es einerseits ohne weiteres mögliche, das Anzeigeelement 7 ohne Schwierigkeit auszuwechseln, und andererseits bildet das Anzeigeelement einen Bestandteil des beweglichen Schalterteiles, sodass die Lesbarkeit der Anzeige nicht von der Schalterstellung abhängt.The display element 7 which rests on the base part 6 provided with the tubular extension 6a and which is, for example, plate-shaped and / or substantially perpendicular to the Direction of displacement of the entire probe cap 10 is now formed by a light-emitting diode, ie LED (light-emitting diodes) - and / or liquid crystal, ie LCD display element. This therefore has a light-emitting diode and generally a plurality of such and / or at least one liquid crystal display. This display element 7 is covered by the removable protective cap 8, of which at least part of the touch surface 8a, which is at least approximately perpendicular to the displacement axis, is transparent or translucent, so that the display element 7 can fulfill its display functions. This display element 7 now has electrical connections, each of which is provided with a contact element, of which only three are shown in the drawing and are designated by 7a, 7b and 7c. This contact element is a contact element which is rigidly connected to the display element 7 and which fits into corresponding contact sleeves 12a, 12b or 12c which are firmly inserted in the switching part 5. Insulated wires 11, which can be combined to form a cable, lead from these sleeves 12a, 12b and 12c to the connection elements, which are expediently arranged in the housing base. In this way, on the one hand, it is easily possible to replace the display element 7 without difficulty, and on the other hand, the display element forms part of the movable switch part, so that the readability of the display does not depend on the switch position.

Das in den Figuren 3 und 4 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen dadurch, dass die hier nun mit 22a, 22b und 22c bezeichneten Kontakthülsen nicht mit dem beweglichen Teil des Schalters, also mit dem Schaltteil 5 starr verbunden sind, sondern in einem Kontaktträger 23 eingesetzt sind, der seinerseits starr mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. In diesem Fall müssen die Verbindungsleitungen 21, die zu den im Gehäuseboden angeordneten Anschlussorgan führen nicht so flexibel sein wie die im ersten Ausführungsbeispiel vorhandenen Drähte 11. Andererseits müssen aber die Stifte 21a, 21b und 21c so mit den Hülsen 22a, 22b bzw. 22c zusammenpassen, dass sie trotz der sozusagen unzählbaren Bewegungen während der Lebensdauer eines solchen Schalters stets hinreichend guten Kontakt machen.The second exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4 differs from the first exemplary embodiment described above essentially in that the contact sleeves, now designated with 22a, 22b and 22c, are not rigidly connected to the movable part of the switch, that is to say to the switching part 5, but are used in a contact carrier 23, which in turn is rigidly connected to the housing 1. In this case, the connecting lines 21 which lead to the connection element arranged in the housing base do not have to be as flexible as the wires 11 present in the first exemplary embodiment Pins 21a, 21b and 21c fit with the sleeves 22a, 22b and 22c in such a way that, despite the innumerable movements, so to speak, they always make sufficiently good contact during the life of such a switch.

Nur der Vollständigkeit halber soll hier darauf hingewiesen werden, dass es sich bei den Kontaktelementen weder im ersten noch im zweiten Ausführungsbeispiel um Stifte und Hülsen handeln muss, es können auch andere Ausgestaltungen vorgesehen werden, wie z.B. aufeinander unter Vorspannung aufliegende Federzungen, oder zwischen zwei Ferderzungen eingesteckte Kontaktmesser oder irgendwelche andere Kontaktelemente.For the sake of completeness, it should be pointed out here that the contact elements need not be pins and sleeves in either the first or the second exemplary embodiment; other configurations can also be provided, such as spring tongues resting one on the other under pretension, or contact blades inserted between two remote tongues or any other contact elements.

Es sei hiermit noch ausdrücklich festgehalten, dass die erfindungsgemässen Tastschalter (also die Schaltvorrichtung mit einem manuell axial verschiebbaren Schaltteil) wahlweise als nicht einrastende Drucktaster oder als einrastende Druck-Rastschalter ausgebildet sein können. Ein als Drucktaster ausgebildeter Tastschalter kann mindestens einen Schaltkontakt aufweisen, der nur während der Betätigung des Betätigungsorgans, d.h. bei der Ausübung einer manuellen Druckkraft auf dieses, seinen Schaltzustand vorübergehend ändert. Ein als Rastschalter ausgebildeter Tastschalter kann dagegen mindestens einen Schaltkontakt aufweisen, der seinen Schaltzustand bei einer manuellen Betätigung des Betätigungsorgans bis zur nächsten Betätigung beibehält.It is hereby expressly stated that the push-button switches according to the invention (ie the switching device with a manually axially displaceable switching part) can optionally be designed as non-latching push buttons or as latching push-button switches. A pushbutton switch designed as a pushbutton can have at least one switching contact which is only activated during the actuation of the actuating member, i.e. when a manual pressure force is exerted on this, its switching state changes temporarily. A pushbutton switch designed as a latching switch, on the other hand, can have at least one switching contact, which maintains its switching state when the actuating member is operated manually until the next actuation.

Claims

1. pushbutton switch with a pushbutton cap (10) which is latched with a tubular extension (6a) on a switching part (5) axially displaceably mounted in the switch housing (1), characterized in that the pushbutton cap (10) is essentially perpendicular to it The liquid crystal (LCD) and / or light emitting diodes (LED) display element (7) is arranged in the direction of displacement and is at least partially visible from the outside and has electrical connections.

2. Key switch according to claim 1, characterized in that the display element (7) rests on a tubular extension (6a) having the base part (6).

3. Key switch according to claim 1 or 2, characterized in that the display element (7) is covered by a removable protective cap (8), of which at least a part of the at least approximately perpendicular to the displacement surface (8a) is transparent or translucent.

4. Key switch according to one of claims 1-3, characterized in that the electrical connections of the display element (7) are provided with contact elements (7a, 7b, 7c) which are arranged in the switching part (5) and assigned to them associated contact elements (12a, 12b, 12c) are in a detachable, electrically conductive connection, the contact elements (7a, 7b, 7c) arranged in the switching part (5) being connected via flexible conductors (11) to connection elements inserted in the housing base or the housing wall (1).

5. Push button switch according to one of claims 1-3, characterized in that the electrical connections of the display element (7) are designed as contact elements (21a, 21b, 21c) rigidly connected to them, which with the housing (1) fixedly connected electrical contact elements (22a, 22b, 22c) are in an electrically conductive connection in such a way that the connection is maintained when the key switch is actuated, but is interrupted when the key cap (10) is disengaged.