-
Tastschalter
-
Tastschalter Die Erfindung bezieht sich auf einen Tastschalter zum
kurzfristigen Schließen eines Stromkreises durch Niederdrücken einer Taste.
-
Tastschalter dieser Art werden zum Beispiel bei elekcronischen Uhren
verwendet, um die digitale Zeitanzeige ZU verstellen oder um beispielsweise bei
batteriebetriebenen Uhren kurzfristig die Zeitanzeige zu beleuchten.
-
Da es sich bei solchen Tastschaltern um Massenartikel handelt, ist
es erforderlichß diese so billig wie irgend möglich zu gestalten. Hinzu kommt wegen
des Trends zu immer kleiner werden den elektronischen Geräten das Erfordernis, daß
Tastschaltcr mögl-ichst kompakt gebaut werden müssen, damit sie möglichst wenig
Platz in den jeweiligen Geräten beanspruchen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer' Tastschalter der
eingangs genannten Art zu entwickeln, der möglichst billig herstellba-r ist und
möglichst wenig Platzbedarf hat.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgema"ß gelost durch eine gewölbte Membrane
aus Metall, welche außenseitig an einem ersten elektrischen Kontakt anliegt und
im Ruhezustand von einem auf der Mittenachse der Membrane angeordneten zweiten Kontakt
Abstand hat.
-
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in erster Linie darin,
daR ein äußerst billig herstellbarer, kompakter und in seiner Funktion zuverlässig
arbeitender Tastschalter entsteht. Für die Betätigung dieses Tastschalters ist es
von Nutzen, daß nach einem kurzen Betätigungsweg die Membrane des Tastschalters
sich in einem mittleren Abschnitt in Richtung des Mittenkontaktes beult, so daß
ein Sprungeffekt entsteht und der Tastschalter mit einem fühlbaren und hörbaren
Knack in Schaltstellung gerät.
-
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, gemäß
der ein Segment der Membrane wegcjeschnitten ist und eine Leiterbahn zu dem zweiten
auf der Mittenachse der Membrane angeordneten Kontakt unterhalb dieses weggeschnittenen
Segements verläuft. Durch diese Maßnahme kann die Leiterbahn für den Mittenkontakt
des Tastschalters genau wie die Leiterbahn für den äußeren Kontakt auf der der Membrane
zugewandten eite der Leiterplatte geführt werden. Dadurch benötigt man nur eine
einseitig mit Leiterbahnen ersehene Leiterplatte, was wesentlich billiger ist als
zum Beispiel Leiterplatten, welche beidseitig mit Kupferbahnen kaschiert sind. Auch
ist eine Isolierung der Leiterbahn, welche zu dem Mittenkontakt führt, an der Stelle,
wo die Leiterbahn unter die Membrane geführt wird, nicht erforaerlich, da die Membrane
durch das weggeschnitt-ene Segment an dieser Stelle Abstand von der Leiterbahn hat.
-
Besonderes einfach ist die erfindungsgemäß gestaltete Membrane auf
einer Leiterbahn oder Grundplatte zu befestigen, wenn sie gemäß einer anderen Ausgestaltung
der Erfindung außenseitig durch Einschnitte und Umbiegungen erzeugte, quer zu ihrer
Haupterstreckungsrichtung gerichtete Stege hat, welche mit Spiel in Löcher einer
Leiterplatte greifen. Das Spiel in diesen Löchern
ermöglicht zudem
eine gute Verformung der Membrane bei TastscI1s-lterbetätigung.
-
Eine weitere vorteilharte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß drei im Winkel von 120 Grad zueinander stehende Segmente der Membrane weggeschnitten
sind. Durch diese Maßnahme kann die Membrane in drei verschiedenen Winkelstellungen
oberhalb des Mittenkontaktes auf der Leiterplatte montiert werden, ohne daß die
Gefahr eines Kurzschlußes zwischen Membrane und der Leiterbahn, die zum Mittenkontakt
führt, besteht. Man braucht bei einer auf diese Weise gestalteten Membrane nicht
auf einer bestimmte Stellung der Membrane in Bezug auf die Leiterbahn, welche zum
Mittenkontakt führt, zu achten.
-
Durch die in den Ansprüchen 5 und 6 gekennzeichneten Maßriihmen kann
sowohl die Halteplatte, als auch die Membrane ohne Wert<-zeug auf eine Grundplatte
oder Leiterplatte montiert werden Um zu vermeiden, daß es durch eine übermäßig kräftige
Betätigung des Tastschalters zu einer Beschädigung der Membrane kommt, ist es gemäß
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vortcilhaft, wenn die Halteplatte ihre
maximale Verschiebbarkeit in Richtung der~Membrane begrenzende Anschlagflächen hat.
-
Eine weitere günstige Ausgestaltung der Erfindung besteht tlar t n,
daß zwei Membranen vorgesehen sind, welche unter Zwischenschaltung eines Isolierteiles-
aufeinander abgestützt sind und unterschied liche Steifigkeit haben. Ein auf diese
Weise gestalteter Tastschalter ermöglicht eine zweistufige Tastschalterbetätigung.
Er hat zwei gut spurbare Druckpunkte. Dadurch kann er bcispielsweise bei elektronischen
Uhren zur Schnetl- und Langsameinstellung der Weckzeit eingesetzt werden, indem
beispielsweise die Schalt-erstellung bei Erreichen des ersten Druckpunktes zur Langsameinstellung,
unddie
Erreichen des zwe-iten Druck
punktes zur Schnelleinsteilung der
Weckzeit dient.
-
Die in Anspruch 9 gekennzeichneten Maßnahmen dienen dazu, einen konstruktiv
besonders einfachen TastschaltcIr zu vcrwirklichen.
-
Wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Kontaktträger
auf Leitgummikörper abgestützt ist, und die Kontakte des Kontaktträgers über diese
Leitgumnlkörper mit Leiterbahnen der Grundplatte verbunden sind, dann kennen alle
Leiterbahnen auf einer Leitep1£atte angeordnet sein.
-
Dies ist besonders wichtig, wenn auf einer Leiterplatte zahlreiche
Tastschalter angeordnet werden sollen.
-
Besonders billig wird ein einzelner erindungsgemäß gestlteter Tastschaiter
durch die in Anspruch 11 angegebenen Maßnahmen.
-
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglicn!ei-en zu.
-
Mehrere davon sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf eine auf eine Leiterplatte montierte
Membrane des erfindungsgema..ß gestalteten Tastschalters, Fig. 2 einen Querschnitt
durch die Membrane gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf einer Halteplatte des
erfindungsgemäßen Tastschalters,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der
Linie IV-IV der Halten platte gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine Seitenansicht der Halteplatte
gemäl3 Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt durch eine weitere husführungsfotrn eines kompletten
erfindungsgemäß gestalteten Tastschal ters> Fig. 7 einen Schnitt durch eine weitere
AusfUihrungsfonn eines erfindungsgemäß gestalteten Tastschalters.
-
Fig. 8 einen'Schnitt durch eine nochmals anders gestaltete Åusführungsform
des-erfindungsgemäß gestalteter Tastschalters, Fig. 9 eine Draufsicht auf die Leiterbahnen
des Tast schalters grmäß Fig. 8.
-
Die Fig. 1 zeigt einen Teil einer LeiSerplatte 1, in der Löcher 2,
3, 4 zum Halten einer Membrane 5 und Löcher 6, 7, 8 zum Halten einer in den Fig.
3, 4 und 5-dargestellten Halteplatte 9 vorgesehen sind. Die Membrane 5 ist -wie
Fig. 2 zeigt- von der Halteplatte 9 weggewölbt. Drei in einem Winkel von 120 Grad
zueinander stehende Segmente sind von ihr weggeschnitten, so daß sie in der in Fig.
1 dargestellten Draufsicht die Form eines Dreiecks hat. Dies macht es sich, eine
Leiterbahn 10 auf der der Membrane 5 zugewandten Seite der LeiterplaLte 1 bis zur
Mittenachse der Membrane 5 zu führen, ohne daß die Gefahr eines Kontaktes mit der
Membrane 5 besteht.
-
Zur Halterung der Membrane 5 hat diese Einschnitte ,1. 12, durch die
es ermöglicht wurde, aus hrer tfaupterstreckungsrichtung heraus drei Steige, von
denen zwei Stege 13, 14 in Fig. 2 zu erkennen sind, abzubiegen. Diese Stege 13,
14 ragen mit Spiel in die Löcher 2, 3 und 4.
-
Die in den Fig. 3, 4 und 5 dar-gestellte Halteplatte 9 hat drei Beine
17, 18, 19, welche an ihren Enden widerhakenartige Rasteínrichtungen 20, 21, 22
haben. Dadurch wird es möglich, die Halteplatte S von oben her über die Membrane
5 zu schieben, bis daß die RasteInrichtung 20, 21, 22 unterhalb der Löcher 6, 7,
S der Leiterplatte 1 einrasten und die Halteplatte 9 und damit auch die Membra'ne
5 fixiert ist.
-
Wie die Fig. 4 und 5 besonders deutliche erkennen lassen, ist jedes
Bein 17, 18, 19 mit einer Anschlagfläche 24, 25, 2G versehen, bis zu der die Halteplatte
9 in Richtung auf die Leiterplatte 1 maximal verschoben werden kann. Durch diese
Verschiebung beult sich die Membrane 5 mlt einen Knack nach innen durch, so daß
es sprungartig zu einer Kontaktgabe kommt.
-
Aber auch bei Kontaktgabe ist noch eine geringe Vorspannung der Membrane
5 in Richtung von der Leiterplattc 1 weg vorhanden, so daß der Tastschalter in Ruhestellung
selbsttätig die bei Tastschalterbetätigung zustande kommende Stromverbindung wieder
unterbricht.
-
Die Ausführungsform gemäB Fig. 6 unterscheidet sich von der zuvor
beschriebenen dadurch, daß es sich hierbei um einen zweistufigen Tastschalter handelt.
In einem Gehäuse 30 sind zwei Membranen 5, 5' spiegelbildlich zueinander mit ihrer
Wölbung zueinander gerichtet angeordnet. Zwischen den Membranen 5, 5' ist ein Isolierteil
31 angeordnet, damit keine elektrische Verbindung zwischen den aus Metall bestehenden
Membranen 5> 5' zustande kommen kann. Ein in Richtung qer zur Ebene der Membranen
5, 5' verschiebbarer Kontaktträger 32 weist einen Mit.enkontakt
33
und einen Außenkontakt 34 auf. Gegen@diesen Außenkontakt 34 liegt-die Membrane 5'
an. Genau entsprechend ist die Membrane 5 auf einen Außerkontakt 35 abgestützt.
Sie kairn sich bei Schalterbetätigung auf einen Mittenkontakt 36 auf setzen.
-
Die beiden Membranen 5, 5'- sind so gestaltet, daß sie entweder durch
ihre Formgebung, durch ihre Materialdicke, oder durch unterschiedlichen Werkstoff
unterschiedliche Steifigkeit haben.
-
Dadurch wird bei Schalterbetätigung, also bei Verschiebung de kontaktträgers
32 zuneichst ein ei-ster- Druckpunkt überwunden und dadurch ein erster Stromkreis
geschlossen. Erst bei weiterer Schalterbetätigung und Uberwindung eines zweiten
Druckpunktes findet die Kontaktgabe der zweiten Membrane, und damit das Schließen
des zweiten Stromkreises statt.
-
Das Besonderte der Ausführungsform gemäß Fig. 7 besteht geteniiber
der zuvor beschriebenen Ausfiihrungsform darin, daß sowohl der Mittenkontakt 33
als auch der Außenkontakt 34 über Leitgummikörper IIO, 41 Kontakt zu Leiterbahnen
auf der Leiterplatte 1 haben. Dadurch ist es mn,glich, alle Leiterbahnen ausschließ-1
ich auf der Leiterplatte l anzuordnen.
-
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind die Mittenkontakte 33, 36
und Außenkontakte 34, 35 auf einem Isolierteil 43 zwischen den beiden Membranen
5, 5' vorgesehen. Die Membranen sind spiegelbildlich zueinander mit ihrer Wölbung
voneinander weg auf den Außenkontakten 34, 35 abgestützt.
-
Die Fig. 9 zeigt, daß die Außenkontakte -34 oder 35 kreisbogenförmig
gestaltet sein können, so daß die Membranen 5, 5' gut auf den Außenkontakten 34,
35 anliegen.