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DE2365083C3 - Manually operated pushbutton switching element within a key switch matrix - Google Patents

Manually operated pushbutton switching element within a key switch matrix

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DE2365083C3
DE2365083C3 DE2365083A DE2365083A DE2365083C3 DE 2365083 C3 DE2365083 C3 DE 2365083C3 DE 2365083 A DE2365083 A DE 2365083A DE 2365083 A DE2365083 A DE 2365083A DE 2365083 C3 DE2365083 C3 DE 2365083C3
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contact
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push
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Gilbert Hamel Durkee
Per Gunnar Wareberg
Alan Carlyle Yoder
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Mercury Systems Inc
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Bowmar Instrument Corp
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Description

Die Erfindung betrifft ein von Hand /u betätigendes Druckiasten-Schaltelcment innerhalb einer Tastenschaltmatrix. welches ein kaloitcnartigcs durch einen Drucktastenknopf /u betätigendes Federplättchen aus leitendem Material aufweist, das einer mit Schichtleitungen versehenen Oberfläche einer isolierenden Grundplatte gegenüber angeordnet ist. einen mittig auf der konkaven Seite vorspringenden Kontakt aufweist, an seinem Randbereich /um mindesten eine der Schichtleitungen berührt und mit dem mittig vorspringenden Kontakt gegenüber einer anderen der Schichileilungen ausgerichtet ist.The invention relates to a manually operated push button switch element within a key switch matrix. which consists of a small spring plate actuated by a push button / u having conductive material, which is provided with layer conductors surface of an insulating base plate is arranged opposite. has a centrally projecting contact on the concave side its edge area / touches at least one of the layer lines and with the centrally projecting one Contact is aligned with another of the schichileilungen.

Bei einer bekannten Ausführungsform (DE-OS 06 241) ist nicht gewährleistet, daß bei Betätigung des Federplättchens als Schaltelement lediglich die Schichtleitungen auf der isolierenden Grundplatte miteinander in Kontaktberührung gebracht werden, die von dem jeweiligen Drucktastenschalter verbunden werden sollen.In a known embodiment (DE-OS 06 241) it is not guaranteed that when the Spring plate as a switching element only interconnects the layer lines on the insulating base plate be brought into contact contact, which are connected by the respective push button switch should.

Die Erfindung hai sich daher die Aufgabe gestellt zu verhindcrn( daß sich in jedem Fall, d, h. auch dariti, wenn das Schaltelement in F1Or(Ii eines Fedcrpiättchens mittels des zugeordneten Druckknopfes des Schalters in seine Schaltstellurig entgegen der Federwirkung herab' gedrückt isl, sich eine Konlaktberührüng zwischen Schichtleitufigen ergibt, die außer Kontakt rriiieiiiarider bleiben müsseil, so daß mit Sicherheit gewährleistet ist.The invention therefore hai the task too verhindcrn (that in any case, d, h. Also dariti, when the switching element in F 1 Or (Ii pressed a Fedcrpiättchens means of the associated push button of the switch in its switch actuator Obergurig against the spring action down ' Isl, there is a contact between the shift lines, which must remain out of contact with rriiieiiiarider, so that is guaranteed with certainty.

cjpß bei betätigtem Schalter durch das Federplättchen lediglich die bei diesem Schalter vorgesehenen Schichtleitungen miteinander in Kontaktverbindung treten können.cjpß through the spring plate when the switch is operated only the layer lines provided for this switch come into contact with one another can.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß das Schaltelement in Form eines Federplättchens an seinem Randbereich eine der jeweiligen Anzahl der mit einer zentralen Schichtleitung zu verbindenden Schichtleitungen entsprechende Anzahl voneinander getrennter äußerer Kontakt-Vorsprünge aufweist.To solve this problem it is provided according to the invention that the switching element in the form of a Spring plate at its edge area one of the respective number of with a central layer line Layer lines to be connected corresponding number of external contact projections separated from one another having.

In zweckmäßiger Weiterbildung dieser Lösung ist vorteilhaft vorgesehen, daß eine Isoliermaterialschicht die Schichtleitungen mit Ausnahme deren Anschlußteile bedeckt.In an expedient development of this solution it is advantageously provided that a layer of insulating material covers the layer lines with the exception of their connection parts.

Das Schaltelement in Form des Federplättchens kann wahlweise entweder einen flachen Teil aufweisen, der einen kalottenartigen Teil allseitig umgibt und der den oder die äußeren Kontakt-Vorsprünge enthält, oder es kann dieses Federplältchen als Vieleck ausgebildet sein, dessen bogenförmig gerundete Ecken an ihrem Außenrand je einen der äußeren Kontaki-VorsprüngcThe switching element in the form of the spring plate can optionally either have a flat part, the a dome-like part surrounds on all sides and which contains the outer contact protrusion or protrusions, or it this spring plate can be designed as a polygon, the arcuate rounded corners of its Outer edge each one of the outer Kontaki protrusions

z. B. in Form einer halben Kugclkalotte aufweisen.z. B. have in the form of half a Kugclkalotte.

Nachstehend wird die Erfindung für Ausführungsbei-The invention is described below for embodiments

xs spiele anhand schcmatischcr Zeichnungen näher erläutert. xs games explained in more detail using schematic drawings.

In den Zeichnung«, η zeigtIn the drawing «, η shows

Fig I eine schematische Darstellung einer vereinfachten Dnppelleilungs-Tastenschaltmatrix.FIG. 1 is a schematic representation of a simplified double-division key switch matrix.

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine isolierende Grundplatte mit XK-Leitern und mehreren Schaltern mit einer jeweils unterschiedlichen Anzahl von Anschlußstellen für Schichtleitungen.F i g. Figure 2 is a plan view of an insulating base plate with XK conductors and several switches with one each different number of connection points for layer lines.

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch einen Schalter gemäß Linie ITT-IIf der F i g. 2.3 shows an enlarged section through a switch along line ITT-IIf of FIG . 2.

K i g. 4 bis 6 unterschiedliche Ausfuhrungsformen von Federplättchen der Schalter mit jeweils einem, zwei bzw. vier äußeren Kontaktvorsprüngen.K i g. 4 to 6 different embodiments of Spring plate of the switch with one, two each or four outer contact projections.

Im wesentlichen kann ein Tasten· chalterfeld fur cine elektronische Vorrichtung, beispielsweise für einen Rechner, als eine XK-Matrix v< >5 Leitern betrachtet werden, wobei die X-Leitcr von den K-l.citern isoliert sind, wobei eine besondere Funktion dadurch gekennzeichnet isi. daß ein elektrischer Kontakt zwischen einem gewählte'' X-I.cilcr und einem gewählten K-Leiter hergestellt wird. Die in I" ig. I gezeigte vereinfachte Doppelleitungs Sehaltin.iinx besitzt Xi- und X} Leiter, die von Vi- und K2-LeHCm isoliert sind, wobei die Schaltfunktioncn durch Schalter .S'i —.S4Essentially, a key switch field for an electronic device, for example for a computer, can be viewed as an XK matrix of 5 conductors, the X conductors being isolated from the classers, a particular function being characterized by this . that an electrical contact is established between a selected '' XI.cilcr and a selected K-conductor. The simplified double line Sehaltin.iinx shown in I "ig. I has Xi and X} conductors, which are isolated from Vi and K 2 -LeHCm, the switching functions by switches .S'i -.S4

5U ausgeführt werden. Hierbei ist zu erwähnen, daß die Zahl der X- und VT.citer in der lastenfeldmatrix jede ganze Zahl sein kann, die gleich oder größer als I ist. und daß die Zahl der möglichen Schaltfunktioncn gleich dem Produkt der Zahl der X Leiter und der Zahl der K-Leiter ist. Momentankontakt Driicklastcnschaller werden gewöhnlich zur Herstellung des erforderlichen Kontakts zwischen den X- und V Leitungen verwendet.5U are executed. It should be mentioned here that the number of X and VT.citer in the load field matrix can be any whole number that is equal to or greater than I. and that the number of possible switching functions is equal to the product of the number of X conductors and the number of K conductors. Momentary contact pressure sounders are commonly used to make the necessary contact between the X and V leads.

Aus Fig. 2 und 3 ist eine isolierende Grundplatte 1An insulating base plate 1 is shown in FIGS. 2 and 3

mit X- und K-Leitern zu ersehen, die als Schichllcitungen 2, 3 an der Schaltseite der Grundplatte 1 angeordnet sind, und die durch die betreffenden Schaltelemente in Form von Fedcrplättcheh Vermittels Drucktaslcnknöpferi der betreffenden Schalter St-Si verbunden werden können, um einen Kontakt zwischen vorbestimmten X' und K-Leitcrn herzustellen, ohne daß andere Schichileitungen berührt werden können.to be seen with X and K conductors, which are arranged as Schichllcitungen 2, 3 on the switching side of the base plate 1, and which can be connected to a contact by the relevant switching elements in the form of spring plates by means of push-button buttons of the relevant switches St-Si between predetermined X ' and K conductors without other layer lines being able to be touched.

Die Grundplatte besteht aus einem slafferi Kunststoff hiit einer kupferplattierten Fläche, wobei die Schichtlei'The base plate consists of a slafferi plastic with a copper-clad surface, whereby the layer

tungen und deren Anschlösse durch eine an sich bekannte Photogravurtechnik gebildet werden. Selbstverständlich können diese Schichtleitungen auch in einer sonst geeigneten Weise abweichend von einem Photogravurverfahren angebracht sein. s lines and their connections are formed by a photo-engraving technique known per se. Of course, these layer lines can also be applied in an otherwise suitable manner different from a photo-engraving process. s

Die Drucktasten-Schaltelemente jedes der angegebenen Schalter Sj-S* bestehen aus einem kalottenartigen, durch einen Drucktastenknopf zu betätigenden Federplättchen aus leitendem Material und sind der mit den Schichtleitungen versehenen Oberfläche der isolierenden Grundplatte 1 gegenüber angeordnet. Diese Federplättchen weisen einen mittig auf der konkaven Seite vorspringenden Kontakt auf und steht an seinem Randbereich zum minderten mit einer der Schichtleitungen in Berührung und ist mit dem mittig vorspringenden Kontakt gegenüber einer anderen der .Schichtleitungen ausgerichtet.The pushbutton switching elements of each of the specified switches Sj-S * consist of a dome-like spring plate made of conductive material, to be actuated by a pushbutton button, and are arranged opposite the surface of the insulating base plate 1 provided with the layer lines. These spring plates have a centrally projecting contact on the concave side and at its edge area is in contact with one of the layer lines to a lesser extent and is aligned with the centrally projecting contact with respect to another of the layer lines.

Gemjß F i g. 3 weist das hier dargestellte Federplättchen 4 entsprechend seiner Verwendung für einen Schalter S1 (Fig.2) vier voneinander getrennte äußere Kontaktvorsprünge 5 auf. die an zugeordneten Anschlußstellen der Schichtlcitungen 2 von ν,-Leiiern anliegen. Die normale Stellung dieses Federplättchens 4 ist mit voll ausgezogenen Linien in F i g. J gezeigt, in welcher sich sein mittig auf der konkaven Seite vorspringender Kontakt 6 in Abstand von der Anschlußstelle einer zentralen Sehiehtleitung 3 eines X\-Leiters befindet. Ferner befindet sich dieses Federplättchen 4 im Abstand von anderen X- und/oder y-Leitern, wie gezeigt.According to Fig. 3, the spring plate 4 shown here has four separate outer contact projections 5 corresponding to its use for a switch S 1 (FIG. 2). which are connected to the assigned connection points of the layer lines 2 of ν, -Leiers. The normal position of this spring plate 4 is shown in solid lines in FIG. J, in which its centrally projecting contact 6 on the concave side is located at a distance from the connection point of a central visual line 3 of an X- conductor. Furthermore, this spring plate 4 is at a distance from other X and / or y conductors, as shown.

Wird nun auf dieses Federplättchen 4 durch Handbetätigung einer Drucktaste eine nach unten gerichtete Kraft ausgeübt, wie es durch den Pfeil 7 ungedcuiet ist, dann biegt sich das Fcderplättchen 4 in eine Stellung durch, wie sie durch die strichpunktierte Linie 4</ in F i g. 3 angedeutet ist. in welcher sein mittiger Kontaktvorsprung 6 mit der vorgesehenen Anschlußstelle der Schleifleitung 3 Kontakt gibt, so daß die gewünschten X- und V-Lcitcr elektrisch miteinander verbunden werden. Ersichtlich hat das durchgebogene Federplättchen 4 in dieser Betätigungslage keinen Kontakt mit den übrigen Schichlleitungen, beispielsweise mit den darunter befindlichen Leitern Vt. Wird die nach unten gerichtete Druckkraft 7 wieder aufgehoben, dann kehrt das Federplättchen 4 federnd elastisch in seine normale Stellung zurück, so daß die elektrische Verbindung zwischen den jeweiligen Y- und V-Leitern unterbrochen wird.If a downward force is now exerted on this spring plate 4 by manual actuation of a push button, as indicated by the arrow 7, then the spring plate 4 bends into a position as indicated by the dash-dotted line 4 in FIG . 3 is indicated. in which its central contact projection 6 makes contact with the intended connection point of the conductor rail 3, so that the desired X and V Lcitcr are electrically connected to one another. It can be seen that the bent spring plate 4 in this operating position has no contact with the other layer lines, for example with the conductors Vt located below. If the downward pressure force 7 is canceled again, then the spring plate 4 resiliently returns to its normal position, so that the electrical connection between the respective Y and V conductors is interrupted.

In Fi g. 2 ist die Anordnung von Schaltern Si-Si mit Bezug auf die X- und V-Leiier mit gestrichelten Linien gezeigt. Beispielsweise kann der Schalter Si ein Federplättchen der in Fig. 5 gezeigten Art verwenden, der Schalter Sj ein Federplättchen entsprechend F i g. 6, und der Schalter 5t ein Federplättchen gemäß Fig. 4. Im allgemeinen weisen sämtliche Federplättchen bei einem gegebenen Tastenschalterfeld im allgemeinen die gleiche Gestalt auf.In Fi g. 2, the arrangement of switches Si-Si with respect to the X and V lines is shown with dashed lines. For example, the switch Si can use a spring plate of the type shown in FIG. 5, the switch Sj a spring plate corresponding to FIG. 6, and the switch 5t is a spring plate according to FIG. 4. In general, all spring plates for a given key switch panel are generally of the same shape.

Die angedeuteten Schichtleitungen 2 und 3 sind mit Ausnahme ihrer Anschlußteile durch eine Isoliermaterialschicht bedeckt.The indicated layer lines 2 and 3 are, with the exception of their connection parts, through a layer of insulating material covered.

Die in F i g. 4 und 5 dargestellten Federplättchen 14 bzw. 14' weisen je einen flachen Toi 90 auf, der einen kalottenartigen Teil 92 allseitig umgibt und der zusätzlich zu dem mittig auf der konkaven Seite des kalottenartigen Teils 92 vorspringenden Konnkt 66 jeweils einen äußeren Kontaktvorsprung 64' (Fig.4) bzw. zwei äußere Kontaktvorsprünge 64' und 65 (F i g. 5) aufweist.The in F i g. 4 and 5 illustrated spring plates 14 and 14 'each have a flat Toi 90, the one Surrounding dome-like part 92 on all sides and in addition to the center on the concave side of the dome-like part 92 projecting connector 66 each have an outer contact projection 64 '(Figure 4) and two outer contact projections 64 'and 65, respectively (Fig. 5).

Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform ist das Federplättchen 14" als Viereck ausgebildet, dessen bogenförmig gerundete vier Ecken 60" an ihrem Außenrand je einen äußeren Kontakt-Vorsprung 64 in Form einer halben Kugelkalotte aufweisen.In the case of the in FIG. 6 illustrated embodiment, the spring plate 14 "is designed as a square, whose arc-shaped rounded four corners 60 ″ on their outer edge each have an outer contact projection 64 in Have the shape of half a spherical cap.

Es ist ohne weiteres möglich, anstelle der in Fig.6 dargestellten viereckigen Umrißform des Federplättchens auf eine sonst geeignete Vieleckform zu verwenden, z.B. die für den in Fig. 2 dargestellten Schalter Sj erforderliche Dreieckform, ebenfalls mit Kontaktvorsprüngen 64 in Form einer halben Kugelkalotte an den bogenförmig gerundeten Ecken 60" des Außenrandes des betreffenden Federplättchens.It is readily possible to use an otherwise suitable polygonal shape instead of the square outline shape shown in FIG. 6, for example the triangular shape required for the switch Sj shown in FIG arcuate rounded corners 60 "of the outer edge of the relevant spring plate.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

23 η ο η Patentansprüche:23 η ο η patent claims: 1. Von Hand zu betätigendes Drucktasten-Schaltelement innerhalb einer Tastenschaltmatrix, welches ein kalottenartiges durch einen Drucktastenknopf zu betätigendes Federplättchen aus leitendem Material aufweist, das einer mit Schichtleitungen versehenen Oberfläche einer isolierenden Grundplatte gegenüber angeordnet ist, einen mittig auf der konkaven Seite vorspringenden Kontakt aufweist, an seinem Randbereich zum mindesten eine der Schichtleitungen berührt und mit dem mittig vorspringenden Kontakt gegenüber einer anderen der Schichtleitungen ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federplättchen (4, 14, 14', 14") an seinem Randbereich eine der jeweiligen Anzahl der mit einer zentralen Schichtleitung (3) zu verbindenden Schichtleitungen (2) entsprechende Anzahl voneinanci'e: getrennter äußerer Kontakt-Vorsprünge (5,64,64,65) aufweist.1. Manually operated pushbutton switching element within a key switch matrix, which a dome-like spring plate made of conductive material and actuated by a push button has, which is provided with layer lines surface of an insulating base plate opposite is arranged, has a centrally projecting contact on the concave side, on his Edge area touches at least one of the layer lines and with the centrally projecting one Contact is aligned with another of the layer lines, characterized in that that the spring plate (4, 14, 14 ', 14 ") at its edge area one of the respective number of with a central layer line (3) to be connected layer lines (2) corresponding number voneinanci'e: separate external contact protrusions (5,64,64,65). 2. Drucktasten-Schaltelement nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß eine Isoliermalerialschicht die Schichtleitungen (2, 3) mit Ausnahme deren Anschlußteile bedeckt.2. Push-button switching element according to claim 1, characterized in that an Isoliermalerialschicht the layer lines (2, 3) covered with the exception of their connection parts. 3. Drucktasten-Schaltelement nach Anspruch I und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Federplättchen (14, 14') einen flachen Teil (90) aufweist, der einen kalottenartigen Teil (92) allseitig umgibt und der den oder die äußeren Kontakt-Vorsprünge (64', 65) enthalt.3. Push-button switching element according to claim I and 2. characterized in that the spring plate (14, 14 ') has a flat part (90) which surrounds a dome-like part (92) on all sides and which contains the outer contact protrusion or protrusions (64 ', 65). 4. Drucktasten-Schaltelement nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Federplätlchcn (14") als Vieleck ausgebildet ist. dessen bogenförmig gerundete Ecken „n ihrem Außenrand je einen der äußeren Kontakl-Vorsprünge (64) /. B. in r<>rm einer halben Kugelkalotte aufweisen.4. Push-button switching element according to claim 1 and 2, characterized in that the Federplätlchcn (14 ") is designed as a polygon. Its arcuately rounded corners" n their outer edge one of the outer Kontakl projections (64) /. B. in r <> r m have half a spherical cap.
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