EP0678885B1

EP0678885B1 - Electric keyswitch

Info

Publication number: EP0678885B1
Application number: EP95105486A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Panknin
Original assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Current assignee: Gira Giersiepen GmbH and Co KG
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1995-04-12
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2015-04-12
Also published as: ATE173860T1; DE9406434U1; DE59504301D1; EP0678885A1

Abstract

An electrical switching unit has a number of contact operating elements (6, 7), each with an elastomer cap, mounted on a circuit board (5). This fits into a base frame (2). Operation of the contact elements is provided by rocker panels (12) mounted in a frame (8). The panels are mounted in parallel and a top frame (22) fits around them. Each of the rocker panel elements is formed with location digs (16) that fit into guide slots in the frame. When operated upon by finger pressure, each rocker panel pivots about a centre section (18). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Tastschalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an electrical Push button switch according to the preamble of claim 1.

Bei einem solchen, aus der DE-A-37 19 793 bekannten elektrischen Gerät ist eine entsprechende Wippentaste vorgesehen, deren die beiden Schwenkachsen bildenden Lagerzapfen in Lagereinschnitten von Gerätewänden gelagert sind. Diese Lagereinschnitte sind V-förmig in Richtung der Kontakte hin (nach unten) offen ausgebildet, d.h. sie erweitern sich nach unten. Dabei werden die Lagerzapfen durch Federkraft nach oben in Rundungen der Lagereinschnitte gedrückt und hierdurch nach oben abgestützt, so daß sie jeweils eine Kippachse der Wippentaste bilden, wenn die jeweils gegenüberliegende Wippenseite druckbetätigt wird. Die auf der jeweils betätigten Seite angeordneten Lagerzapfen können sich frei und ungehindert in den sich erweiternden Lagereinschnitten nach unten bewegen. Allerdings müssen dabei zur Vermeidung von Verkantungen der Wippentaste spezielle Maßnahmen getroffen werden, und zwar ist vorgesehen, daß die Wippentaste an ihren Schmalseiten jeweils eine Führungsnase aufweist, die in einer Führungsnut in gegenüberliegenden Wänden des Gerätes geführt ist. Diese Ausführung ist insofern nachteilig, als diese Kippführungen um die Länge der Wippe beabstandet sind, so daß unvermeidbare Fertigungstoleranzen stark zum Tragen kommen und deshalb in ungünstigen Fällen Verklemmungen der Wippe auftreten können. Ferner ist auch die Montage des bekannten Tastschalters umständlich. Denn wegen der beschriebenen Ausgestaltung und Ausrichtung der Lagereinschnitte muß die Wippentaste von unten her in die Rahmenkonstruktion bzw. in das Wandungsteil eingesetzt werden, so daß beim anschließenden Aufsetzen auf die mit den Kontakten bestückte Leiterplatte die Wippentaste gut fixiert werden muß (manuell), damit sie nicht wieder herausfallen kann.In such an electric known from DE-A-37 19 793 A corresponding rocker button is provided for the device, whose pivot pin forming the two pivot axes are stored in the recesses of the device walls. This Bearing cuts are V-shaped in the direction of the contacts (downwards) open, i.e. they expand downward. The bearing journals are spring-loaded pressed upwards in curves of the bearing incisions and hereby supported upwards, so that each one Form the tilt axis of the rocker button if the opposite one Rocker side is pressure operated. The one on the each actuated side arranged journal free and unhindered in the widening bearing incisions move down. However, you have to do it special to avoid tilting of the rocker button Measures are taken, namely that the rocker button on each of its narrow sides has a guide lug has in a guide groove in opposite Walls of the device is guided. This execution is disadvantageous in that these tilt guides around the Length of the rocker are spaced so that unavoidable Manufacturing tolerances come into play and therefore in unfavorable cases jamming of the seesaw can occur. Furthermore, the assembly of the known push button switch laborious. Because of the described design and alignment of the bearing incisions the rocker button from below into the frame construction or into the Wall part are used so that the subsequent Place on the circuit board equipped with the contacts the rocker button must be fixed well (manually) so that it cannot fall out again.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgagbe zugrunde, einen Tastschalter zu schaffen, der besonders einfach montiert werden kann, und der in konstruktiver Hinsicht bei verbesserten Funktionseigenschaften vereinfacht ist.Based on this prior art, the present Invention the task based on a push button switch create that is particularly easy to assemble, and from a design point of view with improved functional properties is simplified.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.According to the invention, this object is achieved by Features of claim 1 solved. Advantageous further training the invention are contained in the subclaims.

Zunächst wird durch die wenigstens zweigeteilte Ausführung der Rahmenkonstruktion erreicht, daß die Wippe sehr einfach von oben her in die dazu zweckmäßigerweise randoffenen Führungsschlitze eingesetzt werden kann, wobei dann nach Aufsetzen des Blendrahmens die Führungsschlitze oben verschlossen und dadurch die Wippe jeweils im Bereich der Lageransätze zur Bildung der Schwenkachsen nach oben abgesetzt wird. Durch die außenliegenden beiden Schwenkachsen kann das Schalten durch Druck auf eines der Wippenenden mit geringer Höhenverschiebung durchgeführt werden. Da der Blendrahmen die Schwenkachsen von oben her abstützt, wird bei der im übrigen höhenveränderlichen Lagerung der Schwenkachsen durch den Blendrahmen ein oberer Anschlag gebildet. Hierdurch wird eine definierte Grundstellung der Wippe gewährleistet, da die Schwenkachsen in der Grundstellung von den Federelementen gegen den Blendrahmen verschoben werden. Dabei sind die Lageransätze in den erfindungsgemäß senkrecht zur Schaltplatine - und damit zur Ebene der Rahmenkonstruktion - verlaufenden Führungsschlitzen auch während der Betätigungsbewegung derart geführt, daß hierdurch auch gleichzeitig Verkantungen der Wippe vermieden werden. Es erübrigen sich vorteilhafterweise zusätzliche Führungsmittel. Zudem ist die erfindungsgemäße Maßnahme zur Führung auch insofern vorteilhaft, als zwischen den an den Wippenlängsseiten gebildeten Führungen nur der sehr geringe Abstand der Wippenbreite liegt, so daß im Vergleich zu dem oben beschriebenen Stand der Technik Fertigungstoleranzen kaum noch eine Rolle spielen.First, the at least two-part design the frame construction achieves that the seesaw is very simple from above into the guide slots which are expediently open at the edge can be used, then after touchdown of the frame closed the guide slots at the top and thereby the rocker in the area of Bearing approaches to form the swivel axes are offset upwards becomes. Thanks to the two swivel axes on the outside can switch by pressing on one of the rocker ends minor height shift can be carried out. Since the Frame supports the swivel axes from above in the case of the height-adjustable storage of the Swivel axes through the frame an upper stop educated. This creates a defined basic position of the Rocker ensures that the swivel axes are in the basic position from the spring elements against the frame be moved. The bearing approaches in the invention perpendicular to the circuit board - and thus to Level of the frame construction - running guide slots also performed during the actuation movement, that this also causes tilting of the rocker be avoided. It is advantageously unnecessary additional management tools. In addition, the invention Measure for leadership also advantageous in that between the guides formed on the longitudinal side of the rocker only the very small distance between the rocker width is so that in Comparison to the prior art described above manufacturing tolerances hardly matter anymore.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Führungsschlitze Bestandteil eines zwischen dem Blendrahmen und dem Tragrahmen angeordneten Lagerrahmens sind. Dabei sind die Führungsschlitze nach oben randoffen ausgebildet und durch den Blendrahmen derart abgedeckt, daß der Blendrahmen als oberer Anschlag für die die Schwenkachsen bildenden Lageransätze dient. In an advantageous embodiment of the invention, that the guide slots are part of an between the frame and the support frame arranged bearing frame are. The guide slots are open at the top trained and covered by the frame in such a way that the frame as an upper stop for the Bearing approaches forming pivot axes.

Anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine Explosionsdarstellung einer Tastschalterkombination aus erfindungsgemäßen Tastschaltern,
Fig. 2: eine Ansicht der Tastschalterkombination gemäß Fig. 1 in montiertem Zustand,
Fig. 3: einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III, teilweise gebrochen, in Fig. 2 mit der Wippe in der Grundstellung und
Fig. 4: eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit der Wippe in einer Schaltstellung.

The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiment illustrated in the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1: 2 shows an exploded view of a push-button combination of push-buttons according to the invention,
Fig. 2: 1 in the assembled state,
Fig. 3: a section along the section line III-III, partially broken, in Fig. 2 with the rocker in the basic position and
Fig. 4: a view of FIG. 3 with the rocker in a switch position.

Wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, besteht eine erfindungsgemäße elektrische Tastschalterkombination 1 aus einem unteren Tragrahmen 2. Dieser Tragrahmen 2 ist insbesondere rechteckig ausgebildet. Der Tragrahmen 2 besitzt eine Grundplatte 3, die einen umlaufenden Randsteg 4 aufweist. In dem von dem Randsteg 4 umschlossenen Bereich ist eine Schaltplatine 5 einsetzbar. Diese Schaltplatine 5 besitzt elektrische Leitungsverbindungen (nicht dargestellt) und elektrische Schaltkontakte 6, 7 die vorzugsweise als Gummi-Schaltelemente ausgebildet sind. Diese Gummi-Schaltelemente 6 sind federelastisch und wirken als Druckfeder. Die Gummi-Schaltelemente 6, 7 sind paarweise angeordnet, d. h. es sind jeweils zwei im Abstand einander gegenüberliegende Schaltelemente 6, 7 vorhanden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Paare der Gummi-Schaltelemente 6, 7 parallel nebeneinander angeordnet, so daß die Tastschalterkombination 1 aus vier einzelnen Tastschaltern gebildet wird.As shown in FIGS. 1 to 4, there is an inventive electrical key switch combination 1 off a lower support frame 2. This support frame 2 is in particular rectangular. The support frame 2 has a base plate 3, which has a peripheral edge web 4. In the area enclosed by the web 4 a circuit board 5 can be used. This circuit board 5 has electrical line connections (not shown) and electrical switch contacts 6, 7 which are preferably as Rubber switching elements are formed. These rubber switching elements 6 are resilient and act as a compression spring. The rubber switching elements 6, 7 are arranged in pairs, d. H. there are two opposite each other at a distance Switching elements 6, 7 available. In the present Embodiment are four pairs of rubber switching elements 6, 7 arranged in parallel next to each other, so that the Pushbutton combination 1 from four individual pushbuttons is formed.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß auf den Tragrahmen 2 im Bereich des Randsteges 4 ein Lagerrahmen 8 aufgesetzt wird. Dieser Lagerrahmen 8 besteht aus einem umlaufenden Randsteg 9 und im dargestellten Beispiel aus drei Trennstegen 10. Die Anzahl der Trennstege 10 hängt von der Anzahl in der Tastschalterkombination 1 enthaltenen, einzelnen Tastschaltern ab. So sind bei vier einzelnen Tastschaltern drei Trennstege 10 vorhanden, und bei einer größeren oder kleineren Zahl von einzelnen Tastschaltern vergrößert oder reduziert sich die Anzahl der Trennstege entsprechend. Ist nun ein einzelner Tastschalter verwirklicht, so entfallen die Trennstege 10, und es ist nur der umlaufende Randsteg 9 ausgebildet. Die Trennstege 10 sind derart angeordnet, daß sie mittig zwischen jeweils den benachbarten Schaltelementpaaren 6,7 verlaufen. Der Lagerrahmen 8 dient zur schwenkbaren Lagerung von einzelnen Wippen 12, die in eine zwischen den Trennstegen 10 und dem Randsteg 9 gebildete Kammer 13 eingesetzt werden. Die Wippen 12 sind plattenförmig und weisen im Bereich ihrer beiden Enden jeweils eine außenliegende Schwenkachse 14,15 auf. Diese Schwenkachsen 14,15 werden von an dem Wippenrand angeformten Lageransätzen 16 gebildet. Diese Lageransätze 16 werden in senkrecht zur Grundplatte 3 verlaufenden,einseitig randoffenen Führungsschlitzen 17 aufgenommen, die sich in den Trennstegen 10 und dem Randsteg 9 befinden. Mittig zwischen den Schaltelementen 6,7 ist am Lagerrahmen jeweils ein Lagersteg 18 ausgebildet, der zwischen den Trennstegen 10 bzw. dem Randsteg 9 und einem Trennsteg 10 verläuft. Diese Lagerstege 18 befinden sich zwischen der Wippe 12 und der Schaltplatine 5 in einem gewissen Abstand unterhalb der Wippe 12 in deren Grundstellung (siehe Fig. 3). Sie besitzen eine mittige, vorzugsweise über die Wippenbreite verlaufende Lagerkante 19. Von dieser Lagerkante 19 aus erstrecken sich unter geringer Neigung zur Grundplatte 3 nach beiden Seiten Stegflächen 20. Auf der Schaltplatine 5 sind unterhalb der Lagerstege 18 Anlagekörper 27 ausgebildet, die den Lagerrahmen 8 abstützen. Zum Verschluß der Tastschalterkombination bzw. des einzelnen Tastschalters dient ein Blendrahmen 22, der über die montierten übrigen Elemente geschoben wird und den Tragrahmen 2 sowie den Lagerrahmen 8 umschließt. Weiterhin deckt dieser Blendrahmen 22 auch die Öffnungen der randoffenen Führungsschlitze 17 ab, so daß der Blendrahmen 22 als oberer Anschlag für die Schwenkachsen 14, 15 dient, die innerhalb der Führungsschlitze 17 mittels der Lageransätze verschiebbar gelagert sind. Diese Verschlußfunktion des Blendrahmens 22 wird für die Führungsschlitze 17 im Bereich des Randsteges 9 durch eine obere Abwinklung 23 an der Blendrahmenwandung 24 erreicht, und im Bereich der Führungsschlitze innerhalb der Trennstege 10 durch Brückenstege 25, die parallel zu den Trennstegen 10 im Blendrahmen 22 verlaufen, und deren Breite etwa der Dicke der Trennstege 10 entspricht.According to the invention it is further provided that on the Support frame 2 in the area of the edge web 4, a bearing frame 8 is put on. This bearing frame 8 consists of a circumferential Edge web 9 and in the example shown from three Separators 10. The number of separators 10 depends on the Number of 1 contained in the push button switch combination 1 Push buttons off. So with four individual push buttons three dividers 10 available, and a larger one or a smaller number of individual pushbutton switches or reduce the number of dividers accordingly. If a single push button switch is now implemented, so the dividers 10 are omitted, and it is only the circumferential Edge web 9 formed. The dividers 10 are of this type arranged so that they are centered between the neighboring ones Switching element pairs 6.7 run. The bearing frame 8 is used for the pivotable mounting of individual rockers 12, into one between the dividers 10 and the edge web 9 formed chamber 13 are used. The rockers 12 are plate-shaped and each have in the area of their two ends an outer pivot axis 14,15. This Swivel axes 14, 15 are formed on the rocker edge Bearing approaches 16 formed. These bearing approaches 16 will in perpendicular to the base plate 3, one-sided open edge Guide slots 17 added, which are in the Separators 10 and the edge web 9 are located. In the middle between the switching elements 6, 7 is in each case on the bearing frame Bearing web 18 formed between the dividers 10th or the edge web 9 and a dividing web 10 runs. This Bearing webs 18 are located between the rocker 12 and the Circuit board 5 at a certain distance below the Rocker 12 in its basic position (see Fig. 3). You own a central one, preferably running across the rocker width Bearing edge 19. Extend from this bearing edge 19 with a slight inclination towards the base plate 3 both sides of the web surfaces 20. On the circuit board 5 are formed below the bearing webs 18 contact body 27, which support the bearing frame 8. To lock the key switch combination or the individual key switch a frame 22, which is mounted over the remaining elements is pushed and the support frame 2 and the bearing frame 8 encloses. Furthermore, this frame 22 covers also the openings of the edge-open guide slots 17, so that the frame 22 as an upper stop for the Serves pivot axes 14, 15 within the guide slots 17 slidably mounted by means of the bearing approaches are. This closure function of the frame 22 is for through the guide slots 17 in the region of the edge web 9 an upper bend 23 is reached on the frame wall 24, and in the area of the guide slots within the Partitions 10 by bridge bridges 25, which are parallel to the Partitions 10 run in the frame 22, and their Width corresponds approximately to the thickness of the separating webs 10.

Der Blendrahmen 22 wird im aufgeschobenen Zustand mit dem Tragrahmen 2 mittels geeigneter Verbindungsmittel, z. B. Rastelemente oder Biegezungen, formschlüssig verbunden. Auf den Wippen 12 können durchsichtige Abdeckungen 26 lösbar befestigt sein. Unterhalb dieser Abdeckungen 26 können Beschriftungsträger auf der Wippe angeordnet werden. Die Befestigung der Abdeckungen 26 erfolgt über Klemm- oder Rastverbindungen.The frame 22 is in the pushed-on state with the Support frame 2 by means of suitable connecting means, for. B. Locking elements or bending tongues, positively connected. On the rockers 12 can be detachable transparent covers 26 be attached. Below these covers 26 can Label carriers can be arranged on the rocker. The Attachment of the covers 26 is done by clamping or Rest connections.

Der Tragrahmen 2, die Grundplatte 3, der Lagerrahmen 8 und die Wippen 12 sind vorzugsweise aus Kunststoff. Der Blendrahmen wird vorzugsweise als Metallteil gefertigt, er kann jedoch auch als Kunststoffteil hergestellt werden.The support frame 2, the base plate 3, the bearing frame 8 and the rockers 12 are preferably made of plastic. The frame is preferably made as a metal part, it can but can also be manufactured as a plastic part.

In Fig. 3 ist die Grundstellung eines erfindungsgemäßen Tastschalters dargestellt. Hierbei ist zu erkennen, daß die Wippe 12 eine horizontale Stellung einnimmt, d. h. eine Stellung parallel zur Grundplatte 3. Hierbei stützt sich die Wippe 12 auf den Gummi-Schaltelementen 6, 7 ab und wird mit den Lageransätzen 16 gegen den Blendrahmen 22 gedrückt. Hierbei ist zu erkennen, daß zwischen der Wippe 12 und dem Lagersteg 18 ein gewisser Abstand besteht. Weiterhin ist zu erkennen, daß die Schaltplatine 5 innerhalb des Tragrahmens 2 liegt und der Blendrahmen 22 den Tragrahmen 2 sowie den Lagerrahmen 8 umschließt.3 is the basic position of an inventive Key switch shown. It can be seen here that the Rocker 12 assumes a horizontal position, d. H. a Position parallel to the base plate 3. This is supported the rocker 12 on the rubber switching elements 6, 7 and from with the bearing lugs 16 pressed against the frame 22. It can be seen that between the rocker 12 and the Bearing web 18 is a certain distance. Furthermore is too recognize that the circuit board 5 within the support frame 2 lies and the frame 22, the support frame 2 and the Bearing frame 8 encloses.

Fig. 4 zeigt eine Schaltstellung, in der die Wippe nach rechts heruntergedrückt ist. Hier zeigt sich, daß in dieser Schaltstellung die Wippe 12 mit ihrer Unterseite an dem Lagersteg 18 anliegt, und zwar in der Zeichnung auf der rechten Stegfläche. Die gegenüberliegende Wippenseite ist nach oben ausgelenkt, wobei deutlich zu erkennen ist, daß nur ein geringer Auslenkwinkel vorhanden ist und die Wippe 12 nur geringfügig über den Blendrahmen 22 hervorsteht. Auch in dieser Schaltstellung bleibt die Anlage der Lageransätze 16 am Blendrahmen 22 in der Zeichnung auf der linken Seite erhalten. Die in Fig. 4 gezeigte Schaltstellung wird nur so lange aufrechterhalten, wie äußerer Druck auf die Wippe ausgeübt wird. Sobald dieser äußere Druck nicht mehr vorhanden ist, geht die Wippe 12 in ihre Grundstellung aufgrund der von den Gummi-Schaltelementen 6,7 ausgeübten Federkraft zurück.Fig. 4 shows a switch position in which the rocker after right is pressed down. Here it shows that in this Switch position the rocker 12 with its underside on the Bearing 18 is present, in the drawing on the right bridge surface. The opposite rocker side is deflected upwards, whereby it can be clearly seen that there is only a small deflection angle and the seesaw 12 protrudes only slightly beyond the frame 22. The bearing attachments remain in this switch position 16 on the frame 22 in the drawing on the left Page received. The switching position shown in Fig. 4 is only maintained as long as external pressure on the seesaw is exercised. As soon as this outside pressure doesn't the rocker 12 goes into its basic position due to that exerted by the rubber switching elements 6,7 Spring force back.

Claims

Electrical push-button switch (1), having a push-button switching element which is mounted in a sprung manner in a frame structure and acts on switching contacts which are arranged on a circuit board (5), the push-button switching element being designed as a rocker (12) and in each case one compression spring element (6, 7) being arranged underneath two opposite rocker ends between the rocker (12) and the circuit board (5), an externally located pivoting axis (14, 15), which runs at right angles to the rocker longitudinal axis (X-X) and is formed by two integrally formed bearing attachments (16), being provided on the rocker (12), seen from the respective rocker end, in the region of each spring element (6, 7), and the bearing attachments (16) each being supported in the frame structure at the top in the direction pointing away from the circuit board (5) and being displaceable downwards in the direction of the circuit board (5), characterized in that the frame structure comprises a supporting frame (2) and a cover frame (22) which can be connected to said supporting frame (2), the rocker (12) is mounted between the supporting frame (2) and the cover frame (22) and is supported at the top by the cover frame (22), the bearing attachments (16) being guided displaceably in guide slots (17) which run at right angles to the circuit board (5).
Electrical push-button switch according to Claim 1,
characterized in that the guide slots (17) are a component of a bearing frame (8) which is arranged between the cover frame (22) and the supporting frame (2).
Electrical push-button switch according to Claim 1 or 2,
characterized in that the guide slots (17) are designed to be open at the edge at the top and are covered by the cover frame (22) in such a manner that the cover frame (22) acts as an upper stop for the bearing attachments (16) which form the pivoting axes (14, 15).
Electrical push-button switch according to one of Claims 1 to 3,
characterized in that the guide slots (17) and the bearing attachments (16) seated in them are formed with a different width on both sides of the rocker (12).
Electrical push-button switch according to one of Claims 1 to 4,
characterized in that a bearing element is arranged centrally between the compression spring elements (6, 7), between the rocker (12) and the circuit board (5) and at a specific distance from the rocker (12).
Electrical push-button switch according to Claim 5,
characterized in that the bearing element is formed from a central bearing web (18) which has a bearing edge (19) which runs over the width of the rocker and comprises at least two separate sections, a web surface (20), preferably originating from the bearing web (18), in each case extending at a slight inclination with respect to a baseplate (3) in the direction of the two compression spring elements (6, 7).
Electrical push-button switch according to Claim 5 or 6,
characterized in that the bearing element or the bearing web (18) is formed on the bearing frame (8), and the circuit board (5) is preferably surrounded by the bearing frame (8).
Electrical push-button switch according to one of Claims 1 to 7,
characterized in that the compression spring elements are designed as rubber switching elements (6, 7) which at the same time act as switching contacts and are connected to the circuit board (5).
Electrical push-button switch according to one of Claims 1 to 8,
characterized in that rest bodies (27) are formed on the circuit board (5), centrally underneath the bearing elements or bearing webs (18).
Electrical push-button switch according to one of Claims 1 to 9,
characterized in that a plurality of rockers (12) are arranged parallel to one another, forming a push-button switch combination (1).