DE4109033C2 - Drucktastenmechanismus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drucktastenmechanismus mit einer gedruckten Schaltungsplatte.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 79 20 191 ist ein Mehrfunktions-Tastenschalter bekannt, der einen mit­ tig auf einer Schaltungsplatine befestigten Stützteil und eine Mehrzahl von auf der Schaltungsplatine in festem gegenseitigen Abstand um den Stützteil herum angeordneten Schaltern aufweist. Der Stützteil ist mit einem Kugelkopf versehen, der eine Tastenplatte aufnimmt, wobei an der Platte, den Schaltern gegen­ überliegend, Stifte angebracht sind, die beim Drücken der Platte auf den Tastenkopf des jeweiligen Schal­ ters drücken.

In dem deutschen Gebrauchsmuster 85 24 159 wird eine Drucktaste beschrieben, die als Arme ausgebildete Federelemente aufweist. Beim Drücken der Taste werden die Federelemente gegen eine feste Fläche gedrückt und durch die Federkraft wird die Drucktaste nach Loslassen wieder in die Ausgangsstellung zurückge­ führt.

Die Fig. 5A, 5B, 5C zeigen ein Beispiel für einen bekannten Drucktastenmechanismus. Hierin ist eine Drucktaste 1 dargestellt, deren Querschnitt die Form eines umgekehrten U hat. Erste bis vierte Schalter­ aktivierungsbereiche 2a, 2b, 2c und 2d sind unterhalb der Drucktaste 1 angeordnet und einstückig mit dieser ausgebildet. Diese Schalteraktivierungsberei­ che stellen einen Teil der gedruckten Schaltungsplat­ te dar. Erste bis vierte Schalter 3a, 3b, 3c und 3d befinden sich jeweils in der Mitte der Seiten eines Vierecks auf einer gedruckten Schaltungsplatte 4. Weiterhin ist eine dekorative Platte 5 vorgesehen. Ein die Drucktaste 1 stützendes Kissen 6 ist zwischen dieser und der gedruckten Schaltungsplatte 4 angeordnet.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des beschriebenen Drucktastenmechanismus erläutert. Wenn eine Stelle der Drucktaste 1 oberhalb des ersten Schalters 3a heruntergedrückt wird, stellt sich die Drucktaste 1 schräg und drückt das Kissen 6 zusammen, wobei der erste Schalteraktivierungs­ bereich 2a nach unten bewegt wird und den ersten Schalter 3a betätigt. Wenn als nächstes die Drucktaste 1 freigegeben wird, kehrt sie durch die Rückstellkraft des Kissens 6 in ihre Ausgangslage zurück, wodurch der Schalter 3a zurückgesetzt wird. Die zweiten bis vierten Schalter 3b, 3c und 3d führen die gleiche Operation entsprechend durch.

Der bekannte Drucktastenmechanismus gemäß vor­ stehender Ausbildung hat den folgenden Nachteil. Wenn eine Stelle der Drucktaste zwischen dem ersten und dem zweiten Schalter 3a, 3b gedrückt wird, können sowohl der erste als auch der zweite Schalteraktivierungsbereich 2a, 2b nach unten bewegt werden und den ersten und den zweiten Schalter 3a, 3b gleichzeitig betätigen. Dies könnte auch für die Kombination des zweiten und des dritten Schalters 3b, 3c, des dritten und des vierten Schalters 3c, 3d und des vierten und ersten Schalters 3d, 3a geschehen. Wenn die Drucktaste 1 an einer Stelle zwischen den vier Schaltern 3a, 3b, 3c und 3d gedrückt wird, bewegt sich die gesamte Drucktaste 1 nach unten und be­ wirkt über die Schalteraktivierungsbereiche 2a, 2b, 2c und 2d die gleichzeitige Betätigung aller Schalter 3a, 3b, 3c und 3d. Um die gleichzeitige Betätigung zweier oder noch mehr Schalter zu vermeiden, ist es daher erforderlich, daß die Bedienungsperson große Vorsicht bei der Auswahl und dem Nieder­ drücken der genauen Stelle der Drucktaste 1 walten läßt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drucktastenmechanismus zu schaffen, bei dem nicht gleichzeitig mehrere Schalter betätigt werden können, an welcher Stelle und mit welcher Kraft auch immer die Drucktaste heruntergedrückt wird, so daß nur ein Schalter zuverlässig bei einem Druckvorgang betätigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Drucktastenmechanismus ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wenn eine Stelle der Drucktaste über der Mitte zwischen benachbarten Schaltern heruntergedrückt wird, wird nur ein Ende jedes benachbarten Drucktastenoperations-Empfangsbereichs nach unten bewegt, so daß der Schalteraktivierungs­ bereich in der Mitte jedes der Drucktasten­ operations-Empfangsbereiche daran gehindert wird, sich nach unten zu bewegen, wodurch der Schalter nicht betätigt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A, 1B und 1C Schnittdarstellungen eines ersten Drucktastenmechanismus nach der Erfindung,

Fig. 2A, 2B und 2C sowie Fig. 3A, 3B und 3C Schnittdarstellungen des Druck­ tastenmechanismus nach Fig. 1 zur Erläuterung von dessen Arbeits­ weise,

Fig. 4A, 4B und 4C Schnittdarstellungen eines zweiten Drucktastenmechanismus nach der Erfindung, und

Fig. 5A, 5B und 5C Schnittdarstellungen eines be­ kannten Drucktastenmechanismus.

Die Fig. 1A bis 1C zeigen eine Drucktaste 1, die sich in ihrer Form von der bekannten Drucktaste unterscheidet. Die Teile 3 bis 6 entsprechen denen beim bekannten Mechanismus. Weiterhin sind erste bis vierte Drucktastenoperations- Übertragungsbereiche 7a, 7b, 7c und 7d und erste bis vierte Drucktastenoperations-Empfangs­ bereiche 8a, 8b, 8c und 8d gezeigt, die die ersten bis vierten Drucktastenoperations-Über­ tragungsbereiche 7a bis 7d empfangen. In der Mitte jedes Drucktastenoperations-Empfangsbereichs 8a bis 8d ist jeweils ein erster bis vierter Schalteraktivierungsbereich 12a, 12b, 12c und 12d ausgebildet, der jeweils einen ersten bis vierten Schalter 3a bis 3d betätigt. Die Drucktasten­ operations-Empfangsbereiche 8a bis 8d sind oberhalb einer gedruckten Schaltungsplatte 4 mit einem kleinen Spalt zwischen dieser und ihren unteren Enden angeordnet. Ein Stützteil 9 ist mittels einer Schraube 10 an der gedruckten Schaltungsplatte 4 befestigt. Erste bis vierte dünne elastische Arme 11a, 11b, 11c und 11d sind einstückig mit dem Stützteil 9 ausgebildet sowie mit den ersten bis vierten Drucktastenoperations- Empfangsbereichen 8a bis 8d.

Wenn bei dem vorbeschriebenen Drucktastenmechanismus die Drucktaste 1 an einer Stelle 13 oberhalb des dritten Schalters 3c gedrückt wird, wie in den Fig. 2A bis 2C gezeigt ist, werden sowohl der dritte als auch der vierte Drucktastenoperations- Übertragungsbereich 7c, 7d nach unten bewegt, wodurch der dritte Drucktastenoperations-Empfangs­ bereich 8c abwärts gestoßen wird, der seinerseits bei der Abwärtsbewegung den dritten elastischen Arm 11c auslenkt. Die Abwärtsbewegung des dritten Drucktastenoperations-Empfangsbereichs 8c bewirkt, daß der dritte Schalteraktivierungsbereich 12c, der ein integraler Teil des dritten Drucktasten­ operations-Empfangsbereichs 8c ist, den dritten Schalter 3c betätigt. Zu dieser Zeit wird der zweite Drucktastenoperations-Empfangsbereich 8b, der im rechten Winkel zum dritten Drucktastenoperations- Empfangsbereich 8c steht, durch den abwärts bewegten dritten Drucktastenoperations-Übertragungsbereich 7c geneigt, wodurch der zweite elastische Arm 11b verdreht wird. Da jedoch der zweite Schalter­ aktivierungsbereich 12b nicht herabbewegt wird, wird der zweite Schalter 3b nicht betätigt. Der vierte Drucktastenoperations-Empfangsbereich 8d auf der anderen Seite von und senkrecht zum dritten Drucktastenoperations-Empfangsbereich 8c verhält sich in gleicher Weise, wodurch der vierte Schalter 3d nicht aktiviert wird. Da der erste und der zweite Drucktastenoperations-Übertragungsbereich 7a, 7b in der angehobenen Stellung sind, ist der erste Drucktastenoperations-Empfangsbereich 8a, der sich gegenüber dem dritten Drucktastenoperations- Empfangsbereich 8c befindet, in keiner Weise beeinflußt, so daß der erste Schalter 3a nicht betätigt wird.

Wenn die Drucktaste 1 freigegeben wird, kehrt sie durch die Rückstellkraft des Kissens 6 in ihre Ausgangsstellung zurück, wobei der dritte Schalter 3c zurückgesetzt wird. Die vorbeschriebene Operation gilt entsprechend für den ersten, zweiten und vierten Schalter 3a, 3b, 3d.

Die vorstehende Beschreibung betrifft den Fall, bei dem die Drucktaste an einer Stelle unmittelbar über dem entsprechenden Schalter 3a, 3b, 3c oder 3d gedrückt wird. Es folgt eine Erläuterung des Falles, bei dem die Drucktaste an anderen Stellen niedergedrückt wird. Wenn das Niederdrücken an einer Stelle 14 zwischen dem zweiten und dem dritten Schalter 3b, 3c erfolgt, wie in Fig. 3A bis 3C gezeigt ist, wird der Drucktastenoperations-Über­ tragungsbereich 7c nach unten bewegt, wobei dieser ein Ende des zweiten Drucktastenoperations-Empfangs­ bereichs 8b und des dritten Drucktastenoperations- Empfangsbereichs 8c nach unten stößt. Als Folge hiervon werden diese Drucktastenoperations- Empfangsbereiche 8b, 8c geneigt, wobei ihre zweiten und dritten elastischen Arme 11b, 11c verdreht werden, und die unteren Enden dieser Drucktasten­ operations-Empfangsbereiche 8b, 8c gelangen in Kontakt mit der gedruckten Schaltungsplatte 4. Die Drucktaste 1 neigt sich nicht weiter. Zu dieser Zeit werden der zweite und dritte Schalter­ aktivierungsbereich 12b, 12c nicht nach unten bewegt und drücken damit nicht gegen die zweiten und dritten Schalter 3b, 3c, die daher nicht betätigt werden. Da der erste, zweite und vierte Drucktastenoperations-Übertragungsbereich 7a, 7b, 7d nicht nach unten gedrückt werden, findet keine Einwirkung auf den ersten und vierten Drucktasten­ operations-Empfangsbereich 8a, 8d statt, so daß der erste und der vierte Schalter 3a, 3d nicht betätigt werden.

Wenn wie in Fig. 1A bis 1C der Mittelbereich auf der Oberfläche der Drucktaste 1 niedergedrückt wird, wird die Druckkraft auf den Stützteil 9 übertragen, der seinerseits gegen die gedruckte Schaltungsplatte 4 stößt. Da jedoch diese Kraft die Operation des Drucktastenmechanismus nicht beeinflußt, werden die Schalter 3a, 3b, 3c und 3d nicht betätigt. Wie vorstehend erläutert wurde, kann nur einer der Schalter 3a, 3b, 3c, 3d zuverlässig bei einem Niederdrück-Vorgang betätigt werden.

Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wird das Kissen 6 verwendet, um die Rückstellkraft für die Drucktaste 1 zu erzeugen. Dies erfordert notwendigerweise ein zusätzliches Teil für den Mechanismus, wodurch dessen Kosten erhöht werden. Weiterhin gibt das Kissen 6 der Bedienungsperson beim Niederdrücken der Drucktaste ein zu weiches Gefühl.

Im folgenden wird daher ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert, bei welchem eine andere Quelle als das Kissen 6 für die Rückstellkraft verwendet wird. In den Fig. 4A bis 4C sind erste und zweite dünne elastische Arme 6a, 6b gezeigt, die einstückig mit der Drucktaste 1 ausgebildet sind. Die dekorative Deckplatte 5 ist mit ersten bis vierten Vorsprüngen 15a, 15b, 15c und 15d versehen, die die vier Enden der elastischen Arme 6a, 6b empfangen. Die Ausbildung ist ansonsten die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Wenn die Drucktaste 1 heruntergedrückt wird, werden der erste und der zweite dünne elastische Arm 6a, 6b zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 15a, 15b und zwischen den dritten und vierten Vorsprüngen 15c, 15d ausgelenkt. Wenn die Niederdrück-Kraft aufge­ hoben ist, bewirkt die Rückstellkraft des ersten und zweiten elastischen Arms 6a, 6b, daß die Druck­ taste 1 in ihren Ausgangszustand zurückkehrt.

Durch geeignete Wahl der Dicke der elastischen Arme kann eine gewünschte Rückstellkraft erhalten werden.

Während bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen vier Schalter auf der gedruckten Schaltungsplatte 4 angeordnet sind, kann jede beliebige Anzahl von Schaltern verwendet werden.

Wie dargestellt wurde, ist bei dem Drucktastenmechanismus nach der Erfindung ein Stützteil in der Mitte eines Vielecks, das durch eine Reihe von auf der gedruckten Schaltungsplatte angeordneten Schaltern gebildet ist, auf der Schaltungsplatte befestigt; eine Mehrzahl von Drucktastenoperations-Empfangs­ bereichen, von denen jeder einen Schalteraktivierungs­ bereich in der Mitte und in Kontakt mit dem zuge­ ordneten Schalter befindlich aufweist, ist einstückig mit dem Stützteil ausgebildet und wird von diesem durch abstehende elastische Arme gehalten; und eine Drucktaste wird vom Stützteil getragen und ist mit Drucktastenoperations-Übertragungsbereichen versehen, von denen jeder geeignet ist, gegen die angrenzenden Enden der benachbarten Drucktasten­ operations-Empfangsbereiche gedrückt zu werden. Diese Ausbildung verhindert, daß zwei oder mehr Schalter gleichzeitig betätigt werden.

Claims (4)

1. Drucktastenmechanismus mit
einer gedruckten Schaltungsplatte (4);
einem an der Schaltungsplatte (4) befestigten Stützteil (9);
einer Mehrzahl von auf der Schaltungsplatte (4) in festen gegenseitigen Abständen und in festem Abstand vom Stützteil (9) angeordneten Schaltern (3a, 3b, 3c, 3d);
einer vom Stützteil (9) getragenen Drucktaste (1), und
einer Mehrzahl von Drucktastenoperations-Über­ tragungsbereichen (7a, 7b, 7c, 7d) zur Weiter­ leitung der Druckbewegung auf die Drucktaste (1);
gekennzeichnet durch
eine Mehrzahl von langgestreckten Drucktasten­ operations-Empfangsbereichen (8a, 8b, 8c, 8d), von denen jeder in der Mitte einen auf oder über dem zugeordneten Schalter befindlichen Schalter­ aktivierungsbereich (12a, 12b, 12c, 12d) auf­ weist,
wobei die Drucktastenoperations-Empfangsbereiche einstückig mit dem Stützteil ausgebildet sind und vom Stützteil durch von diesem abstehende elastische Arme (11a, 11b, 11c, 11d) getragen werden, und
wobei jeder der Drucktastenoperations-Übertra­ gungsbereiche (7a, 7b, 7c, 7d) derart ausgebil­ det ist, daß er bei Betätigung gegen die Enden von zwei benachbarten Drucktastenoperations-Emp­ fangsbereichen drückt.

2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Rückstellvorrichtung (6) vorgesehen ist zum Zurückführen der Drucktaste in die Ausgangsstellung, wenn die Niederdrück-Kraft aufgehoben ist.

3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückstellvorrichtung ein Kissen (6) aufweist, das zwischen einer oberen Oberfläche der Drucktaste und einer Deckplatte (5) angeordnet ist.

4. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückstellvorrichtung elastische, einstückig mit der Drucktaste ausgebildete Arme (6a, 6b) aufweist, und daß an einer Deckplatte (5) Vorsprünge (15a, 15b, 15c, 15d) jeweils den beiden Enden der Arme gegenüberliegend angeordnet sind.