Drucktastenschalter, insbesondere Tastschalter

Abstract

 Bei einem Drucktastenschalter, insbesondere Tastschalter, mit einem Taster und einem in Druckrichtung bewegbaren Glied, insbesondere einem Kontakt-Betätigungsglied, sowie mit einer Rückholfeder, die beim Drücken des Tasters gespannt wird und beim Loslassen des Tasters diesen in Ruhelage zurückbewegen kann, wird erfindungsgemäß zumindest ein fest angeordnetes oder mit dem beweglichen Glied (1) bewegbares, seitlich federnd auslenkbares Rastglied (9, 10) und eine mit diesem in Wirkverbindung stehende oder bringbare Rastkante (4) derart vorgesehen, daß beim Druck auf den Tastenknopf (23) zunächst das Rastglied (9, 10) an der Rastkante (4) anschlägt und durch die Rastkante (4) seitlich auslenkbar ist, wobei die Rastverbindung entrastet und anschließend das Kontaktbetätigungsglied (1) gegen die Kraft der Rückholfeder (9) weiterbewegbar ist, und daß erst nach oder kurz vor der Entrastung wenigstens ein Kontakt (18 und/oder 19) betätigbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucktastenschalter, insbesondere einen Tastschalter, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei derartigen bekannten Drucktastenschaltern und bei Tastern ist es bekannt, das als Schaltstößel ausgebildete bewegliche Glied entgegen der Federkraft der Rückholfeder zu betätigen. Mit zunehmendem Einschalthub wird die Federkraft kontinuierlich größer. Das gleichetrifft für Drucktasten mit einem schwenkbaren Tastenknopf zu. Drucktastenschaltern mit relativ großem Schalthub kann die Betätigung noch leicht ertastet werden. Bei geringem Schalthub von beispielsweise 1 bis 2 mm geht dieses Gefühl verloren, insbesondere wenn zwischen Bedienungsperson und Schalter Relativbewegungen stattfinden, z.B. in einem Kraftfahrzeug wie einem PKW oder auch z.B. bei Betätigung mit einem Handschuh.

[0003] Der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Drucktasten- oder Tastschalter mit geringem Hub so auszubilden, daß die Betätigung deutlich fühlbar ist, ohne daß eine sofortige Kontaktgabe erfolgt, diese aber nach einem Bruchteil des Hubes auch tatsächlich eintritt.

[0004] Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein deutlicher Druckpunkt erhalten wird, indem die Anfangsdruckkraft wesentlich größer ist als die Kraft zum vollkommenen Durchdrücken des zum Schalten bewegbaren Gliedes. Es kann somit immer, z.B. auch bei Dunkelheit, festgestellt werden, ob der Schalter betätigt wird.

[0005] Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der in den Figuren der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele.

[0006] Es zeigen:

Fig. 1 eine mögliche Einschaltkennlinie eines erfindungsgemäßen Schalters,

Fig. 2 einen Schaltstößel mit Rastfederstäben und umlaufender Rastkante,

Fig. 3 und 4 je eine Rastkante mit voneinander verschiedener Steigung,

Fig. 5, 6 und 7 drei Ansichten einer Ausführung einer Rückholfeder als Rastfeder,

Fig. 8 einen Taster, mit Rückholfeder als Rastfeder in einer Explosionsdarstellung,

Fig. 9 bis 11 mögliche Ausbildungen der Rückholfederendwindung,

Fig. 12 eine Ausführung mit zwei Federarmen, und

Fig. 13 eine Ausführung mit seitlich eingespanntem Federarm.

[0007] In Fig. 1 ist mit s der Hub, also der Weg des Tastenbetätigungsgliedes bezeichnet, der etwa 1 bis 4 mm, insbesondere 1 bis 2 mm beträgt. Im ersten Viertel des Hubes ist der Anstieg der Kraft p steil, und nach Auslösung der Rastung im Punkt E fällt die Kraft steil ab, um dann entsprechend der Federkonstante der Rückholfeder und ggf. der Reibung der Rastfeder am Betätigungsglied stetig zuzunehmen. Der Schaltpunkt P liegt zweckmäßig nach dem Entrastpunkt E auf dem abfallenden Ast der Kurve.

[0008] Der Weg e bis zum Entrastpunkt E beträgt etwa 3 bis 30% des Hubes s des Betätigungsgliedes.

[0009] In Fig. 2 ist ein als Schaltstößel ausgebildetes Betätigungsglied 1 mit einer umlaufenden Vertiefung 2, z.B. in Form einer Nut, versehen, deren der Betätigungsseite 3 zugewandterRand als schräge Rastkante 4 ausgebildet ist. In die Nut 2 greift in Ruhestellung des Schalters wenigstens ein als Rastglied wirkender Federdrahtabschnitt 5 ein. Die Länge 6 der Rastkante 4 entspricht dem Weg e bis zum Entrastpunkt E der Fig. 1. Beim Druck auf das Betätigungsglied 1 in Richtung des Pfeiles 7 gleitet dieses in einer geeigneten Führung im Drucktasten- oder Tastschalter nach unten. Dabei gleiten der oder die Federdrahtabschnitte 5 auf der Rastkante 4 und werden seitlich ausgelenkt. Die hierzu erforderliche Kraft hängt vom Winkel b der Rastkante 4 ab, wie in Fig. 3 und 4 für zwei Kräfte p1, p2 dargestellt, und von der Kraft, die erforderlich ist, um die Federdrahtabschnitt 5 seitlich auslenken zu können.

[0010] Nach Überwindung der Rastkante 4 ist das Betätigungsglied 1 entrastet, und der Federdrahtabschnitt 5 liegt an der glatten Außenwand 8 des Betätigungsgliedes 1 an. Dadurch ist der hohe Anfangsdruck überwunden, und es wirkt nur noch die Rückstellkraft einer hier nicht dargestellten Rückholfeder und die Reibung zwischen der bzw. den Federdrahtabschnitten 5 und der glatten Außenwand 8.

[0011] Die Rastkante 4 muß nicht durch eine umlaufende Nut 2 gebildet sein. Sie kann auch durch eine entsprechende Vertiefung der Außenwand 8 oder einen verminderten Querschnitt des Betätigungsgliedes 1 gebildet sein, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt.

[0012] Eine besonders einfache Konstruktion zur Erzielung des Druckpunktes bildet gemäß den Fig. 5 bis 7 die Verwendung der Rückholfeder 9 als Rastglied, indem deren Endwindung 10 an zwei einander gegenüberliegenden Abschnitten 11, 12 oder auch nur an einem Abschnitt 11 oder 12 nach innen verformt ist bzw. sind und an der Rastkante 4 anliegen können. Bei Betätigung des Betätigungsgliedes 1 werden die Abschnitte 11, 12 durch die schräge Rastkante 4 nach außen gedrückt und schließlich die Entrastung herbeigeführt wie oben beschrieben. Der nicht verformte Teil bzw. die Teile 13 liegen auf einem Festlager 14 des Schalters auf.

[0013] Der oder die nach innen verformten Teile 11 oder/und 12 können leicht nach außen gewölbt, geradlinig oder nach innen gewölbt ausgebildet sein.

[0014] Die Anwendung einer solchen Rückholfeder 9 in einem Tastschalter ist in Fig. 8 veranschaulicht. Innerhalb des buchsenartigen Gehäuse 15 sind in der Aussparung 17 des Bodens 16 zwei gegeneinanderliegende Kontaktfedern 18, 19 mit Auflaufschrägen 20 angebracht und an den Anschlußelementen 21 von außen kontaktierbar.

[0015] Der obere Rand der Aussparung 17 dient als Festlager 14 für die Endwindungsteile 13 der Endwindung 10 der Rückholfeder 9. Diese umgibt ein hier als hohlzylindrischer Gleitschaft ausgebildetes Betätigungsglied 1 mit geringem Spiel. Dieses ist mit einer Nut 2 versehen, durch die die Rastkante 4 gebildet wird und in die die nach innen verformten Abschnitte 11, 12 der Rückholfeder 9 einrasten.

[0016] Die Innenwand 22 der Aussparung 17 dient zur verschiebbaren Lagerung des Betätigungsgliedes 1, das oben mit einem als Scheibe ausgebildeten Druckknopf 23 versehen ist. Daran sind seitlich zwei Rastlaschen 24 angebracht, die in entsprechende Gleitschlitze 25 der Innenwand 26 des Gehäuses 25 einrasten können.

[0017] Das hohlzylindrische Betätigungsglied 1 ist von einem isolierenden Trennsteg 27 durchsetzt, der nach Überwindung der Rast auf die Auflaufschrägen 20 der Kontaktfedern 18, 19 trifft und diese beim Weiterdrücken des Betätigungsgliedes auseinanderdrückt und damit den Kontakt trennt. Auf ähnliche Weise kann auch ein Kontaktfedersatz geöffnet werden.

[0018] Wie bereits angedeutet, braucht keine umlaufende Nut 2 vorgesehen zu sein, sondern es genügen zwei Vertiefungen 28, 29, wie in Fig. 9 dargestellt. Der verbleibende Querschnitt des Betätigungsgliedes 1 ist dann etwa elliptisch ausgebildet. Ist nur ein Abschnitt 11 oder 12 der Endwindung nach innen verformt, so ist auch nur eine Vertiefung 30 erforderlich. Diese kann gemäß Fig. 10 durch einen geraden oder gemäß Fig. 11 durch einen gebogenen Wandteil 31 gebildet sein.

[0019] Anstelle der Endwindung 10 der Rückholfeder 9 als Rastglied kann dieses auch durch wenigstens einen seitlich auslenkbaren federnden Arm 32 gebildet sein, der gemäß Fig. 12 z.B. an einem Bodenteil 33 oder gemäß Fig. 13 an einem Seitenteil 34 angebracht sein kann. Die Arme 32 besitzen schräge Auflaufflächen 35, die mit einer am Betätigungsglied 1 angebrachten Rastkante zusammenwirken.

[0020] Die Rastkante 4 kann, wie die Fig. 12 und 13 zeigen, nach außen gewölbt sein, so daß mit zunehmendem Hubweg s die aufzuwendende Kraft kleiner wird. Hierdurch kann ein sehr hoher Anfangsbetätigungsdruck erhalten werden.

[0021] In Fig. 13 sind zwei Lagen des Betatigungsgliedes 1 gezeigt (die untere gestrichelt). In der oberen Lage ist die durch den Pfeil angedeutete Kraft p3 groß im Vergleich zu der in der unteren (gestrichelten) Lage in entgegengesetzter Richtung wirkenden Kraft p4, die als Rückhol- oder -kehrkraft wirkt.

Ansprüche

1. Drucktastenschalter, insbesondere Tastschalter, mit einem Taster und einem in Druckrichtung bewegbaren Glied, insbesondere einem Kontakt-Betätigungsglied, sowie mit einer Rückholfeder, die beim Drücken des Tasters gespannt wird und beim Loslassen des Tasters diesen in Ruhelage bewegen kann, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein fest angeordnetes oder mit dem beweglichen Glied (1) bewegbares, seitlich federnd auslenkbares Rastglied (5; 9, 10; 32) und eine mit dem Rastglied (5; 9, 10; 32) in Wirkverbindung stehende oder bringbare Rastkante (4) derart vorgesehen ist, daß beim Druck auf den Tastenknopf (23) zunächst das Rastglied (5; 9, 10; 32) an der Rastkante (4) anschlägt und durch die Rastkante (4) seitlich auslenkbar ist, wobei die Rastverbindung entrastet und anschließend das Kontaktbetätigungsglied (1) gegen die Kraft der Rückholfeder (9) weiterbewegbar ist, und daß erst nach oder kurz vor der Entrastung wenigstens ein Kontakt (18, 19) betätigbar ist.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastglied (5; 9, 10; 32) aus wenigstens einem senkrecht zur Betätigungsrichtung des bewegbaren Gliedes (1) angeordneten federnden Drahtabschnitt (5) besteht.

3. Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenistens eine Rastkante (4) an der Oberfläche (8) im schaftartig ausgebildeten bewegbaren Glied (1) gebildet ist und wenigstens ein Abschnitt (11 und/oder 12) der Endwindung (10) der Rückholfeder (9) so verformt ist, daß dieser mit der Rastkante (4) in Wirkverbindung kommen kann und der oder ein nichtverformter Teil (13) der Endwindung (10) auf einem Festlager (14) aufliegt.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt (11, 12) der Endwindung (10) nach innen verformt ist und, insbesondere wenigstens annähernd, geradlinig verläuft und in Wirkverbindung mit der Rastkante (4) bringbar ist.

5. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Abschnitte (11, 12) der Endwindung (10) nach innen verformt sind und in Wirkverbindung mit je einer Rastkante (4) bringbar sind.

6. Schalter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß je Abschnitt (11, 12) eine Rastkante (31) oder eine Vertiefung (28, 29) im bewegbaren Glied (1) vorgesehen ist.

7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkante (4) durch eine umlaufende Nut (2) im bewegbaren Glied (1) gebildet ist.

8. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkante (4) als schiefe Ebene ausgebildet ist und deren Schräge und die Federkraft des Rastgliedes (5; 9, 10; 32) entsprechend der erforderlichen Anfangskraft auf den Betätigungsknopf (23) gewählt sind.

9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Rastkante (4) derart gewölbt ausgebildet ist, daß mit zunehmendem Hubweg (s) des Tasters (23) die Druckkraft abnimmt.

Zeichnung