Gehäuse oder Gehäuseteil mit wenigstens einer Taste eines elektrischen Schalters

Abstract

 Ein Gehäuse (10) oder Gehäuseteil ist mit wenigstens einer Taste (15) eines elektrischen Schalters versehen, die über ein Verbindungsglied (20) mit Schaltkontakten (25, 34, 35) in Wirkverbindung steht. Die Tastfläche (16) der Taste (15) ist eine Teilfläche des Gehäuses (10), deren Zentrum (19) über schneckenartig nebenein­ander angeordnete Stege (18) mit ihrer Umfangslinie verbunden ist, wobei das Verbindungsglied (20) einstückig an das Zentrum (19) angeformt ist. Auf diese Weise läßt sich das Gehäuse (10) zusammen mit den Tasten (15) und Verbindungsgliedern (20) durch einen einzigen Spritzvorgang aus Kunststoff einfach und kostengünstig herstellen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein mit wenigstens einer Taste eines elektrischen Schalters versehenes Gehäuse oder Gehäuseteil, die über ein Verbindungsglied mit Schalt­kontakten in Wirkverbindung steht.

[0002] Derartige mit Tasten versehene Gehäuse sind zur Erzeu­gung von elektrischen Schaltsignalen in vielfacher Weise und an Gehäusen für die verschiedensten Verwendungs­zwecke bekannt. Derartige Tasten können auch an Gehäuse­teilen, wie z. B. Schaltleisten oder Schalteinsätzen, angeordnet sein. Wenn im folgenden der Begriff "Gehäuse" verwendet wird, so sind damit stets auch derartige Gehäuseteile mitumfaßt.

[0003] Eine bekannte Ausführung besteht beispielsweise aus einem in einer Gehäuseöffnung geführten Schaltstößel, der außerhalb des Gehäuses mit einer Taste versehen ist und im Gehäuse-Inneren federnd an einer Kontakt­anordnung anliegt, die beispielsweise aus einem an der Innenseite einer federnden Membran angeordneten Kontaktglied bestehen kann, das gegen zwei miteinander zu verbindende Schaltkontakte mittels der Taste schieb­bar ist. Ein derartiger Schalter besteht somit aus einer Vielzahl von Einzelteilen, die einzeln gefertigt werden, so daß insbesondere bei einer Vielzahl von an einem Gehäuse angeordneten Tasten die Herstellung aufwendig und teuer wird. Die Taste und die Durchführung des Schaltstößels neigen zu Verschmutzung und sind schwer zu reinigen.

[0004] Bei einer weiteren bekannten Anordnung besteht die Taste bzw. Tastfläche aus einer dünnen, eine Gehäuse­öffnung überspannenden Folie, unter der sich eine in mehreren Schichten angeordnete Kontaktanordnung befindet. Der maximal mögliche Schalthub ist dabei so gering, daß ein mehrstufiger Schalter nur sehr schwer realisier­bar ist und darüber hinaus ein akustisches Signal zur Erkennung des durchgeführten Schaltvorgangs erzeugt werden muß. Neben diesen Nachteilen besteht noch die Gefahr einer leichten Beschädigung dieser Folie, und die Herstellung der erforderlichen Schichtanordnung ist ebenfalls sehr kostenaufwendig, zumal dann,wenn eine hohe Schaltsicherung und -genauigkeit erreicht werden soll.

[0005] Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein mit wenigstens einer Taste versehenes Gehäuse der vor­stehend genannten Gattung zu schaffen, das auch in einer Ausführung mit mehreren Tasten als im wesent­lichen einstückige, einfach und kostengünstig zu ferti­gende Einheit hergestellt werden kann.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Tastfläche der Taste eine Teilfläche des Gehäuses ist, deren Zentrum über schneckenartig nebeneinander angeordnete Stege mit ihrer Umfangslinie verbunden ist, wobei das Verbindungsglied einstückig an das Zentrum angeformt ist.

[0007] Die Vorteile eines derartigen Gehäuses bestehen ins­ besondere darin, daß das Gehäuse zusammen mit sämtlichen Tasten und Verbindungsgliedern bzw. Schaltstößeln als einstückiges Teil, vorzugsweise als Kunststoffspritz­teil, hergestellt werden kann. Auf die Verbindungs­glieder müssen dann lediglich noch in einem zweiten Arbeitsgang Schaltkontaktglieder aufgesteckt werden, die dann in Zusammenwirkung mit einer entsprechend ausgebildeten, ohnehin für eine elektronische Schaltung notwendigen Leiterplatte die kompletten Schalter dar­stellen. Durch ihre Ausbildung weist die Tastfläche federnde Eigenschaften auf, so daß keine zusätzliche Feder zur Erzeugung einer Rückstellkraft erforderlich ist. Weiterhin gewährleistet diese Tastfläche einen Spritzwasserschutz und erlaubt Schalthübe, die in der Größenordnung des halben Durchmessers der Tastfläche liegen.

[0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Gehäuses möglich.

[0009] Besonders zweckmäßig ist die flächenbündige Anordnung der vorzugsweise runden Tastfläche zur Außenfläche des Gehäuses, wobei die flächenbündige Ausgestaltung gleichzeitig die einfachste Art der Ausführung darstellt. Hierdurch wird ein weitgehender Schutz gegen mechanische Beschädigungen und Schmutzablagerungen erreicht, wobei gleichzeitig eine einfache Reinigung möglich ist. Entlang der Umfangslinie der Tastfläche ist dabei zweckmäßiger­weise ein hervorstehender Steg einstückig angeformt, der zum einen das Auffinden der Tastfläche erleichtert und zum anderen herunterlaufende Flüssigkeit um die Tastfläche herum umlenkt.

[0010] Die die Tastfläche im wesentlichen darstellenden Stege werden vorzugsweise durch schneckenartige, sehr schmale Schlitze gebildet, die auf einfache Weise durch ent­sprechende Ausbildung der Spritzform erzeugt werden können. Selbstverständlich ist prinzipiell auch eine nachträgliche Einformung, beispielsweise durch einen Fräsvorgang, möglich. In beiden Fällen wird die Herstel­lung dieser Schlitze dadurch erleichtert, daß sie zum Gehäuse-Inneren hin erweitert sind. Nach der Gehäuse-­Außenseite hin bleiben sie sehr schmal, um einen wirkungs­vollen Spritzschutz zu garantieren.

[0011] Das als Schaltstößel ausgebildete und einstückig ange­formte Verbindungsglied weist zweckmäßigerweise ein stiftartig ausgebildetes freies Ende auf, wodurch die Schaltkontaktglieder auf einfache Weise durch Aufstecken befestigt werden können. Die Ausbildung des freien Endes mit rechteckigem Querschnitt verhindert ein un­beabsichtigtes Verdrehen der Schaltkontaktglieder und sichert deren definierte Stellung. Diese metallischen Schaltkontaktglieder weisen wenigstens zwei federnde Arme auf, die insbesondere mit Kontakterhebungen ver­sehen sind. Diese können dann federnd mittels der Taste gegen entsprechende Schaltkontakte, vorzugsweise auf einer Leiterplatte, bewegt werden. Zur Erzielung eines zweistufigen Schaltverhaltens werden vier federnde Arme benötigt, wobei jeweils zwei Kontakterhebungen in einer ersten und die beiden anderen Kontakterhebungen in einer zweiten Ebene angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich mit einfachsten Mitteln ein zweistufiger Schalter realisieren.

[0012] Zweckmäßigerweise sind wenigstens zwei der federnden Arme abgewinkelt und liegen mit ihrem freien Ende, das vorzugsweise als abgerundete Gleitfläche ausgebildet ist, an der die Gegenkontakte tragenden Gegenfläche an. Hierdurch können zum einen auf einfache Weise zwei Schaltkontaktebenen erzeugt werden, indem z.B. zwei Schaltarme abgewinkelt und die beiden anderen Schalt­arme nicht abgewinkelt sind, oder indem zwei Schaltarme mehr und die beiden anderen Schaltarme weniger abge­winkelt sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine unbeabsichtigte Anlage der Schaltkontakte an den Gegenkontakten durch Federwirkung verhindert wird, und schließlich wird bei einer Bewegung des Schalt­kontaktglieds gegen die Gegenkontakte eine seitlich gerichtete, reibende Bewegung ausgeführt, die eine möglicherweise entstandene, isolierende Korrosions­schicht zerstört, wodurch ein sicheres Schaltverhalten gewährleistet ist. Bei dieser Anordnung genügen dadurch einfache Kupferkontakte zur Erzielung eines sicheren Schaltverhaltens, und auf eine teure Oberflächenver­edelung mit Nickel, Silber oder Gold kann verzichtet werden.

[0013] Zur sicheren Führung des Schaltstößels ist dessen freies Ende zusätzlich als in eine Öffnung eines mit Gegen­kontakten für die Schaltkontaktglieder versehenen Ele­ments eintauchendes Führungsglied ausgebildet. Das stiftartig ausgebildete freie Ende weist somit eine Doppelfunktion auf, indem es als Steckaufnahme für die Schaltkontaktglieder und als Führungsglied dient.

[0014] Dieses mit den Gegenkontakten versehene Element ist zweckmäßigerweise als bei elektronischen Geräten ohnehin vorgesehene Leiterplatte ausgebildet, wobei die Gegen­kontakte dann in einfacher Weise als Leiterelemente der Leiterplatte ausgebildet sind. Zur Herstellung der gesamten Vorrichtung sind dadurch nur drei Arbeits­schritte erforderlich: das Spritzen des Gehäuses, das Aufstecken der Schaltkontaktglieder auf die Schalt­stößel und das Einsetzen der fertig bestückten Leiter­platte in das Gehäuse. Hierdurch kann eine weitere Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung erreicht werden.

[0015] Wenn mehrere Tasten nebeneinander angeordnet werden, so ist es zur Erhaltung der Stabilität der entsprechenden Außenwandung des Gehäuses zweckmäßig, dieses innen­seitig zwischen den Tasten mit Verstärkungsstegen zu versehen. Diese werden ebenfalls beim Herstellungsprozeß einstückig mitangeformt.

[0016] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein mit sechs Tasten versehenes Gehäuse in der Draufsicht,

Fig. 2 die Tastfläche einer der Tasten in einer vergrößerten Darstellung,

Fig. 3 das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse in einer Querschnittsdarstellung entlang der Linie I-I,

Fig. 4 das metallische Schaltkontaktglied in der Draufsicht,

Fig. 5 das Schaltkontaktglied in einer Seitenansicht von der Seite A, das an einer Leiterplatte anliegt und das auf einen Schaltstößel aufge­steckt ist,

Fig. 6 das Schaltkontaktglied in einer Seitenansicht von der Seite B und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Leiterplatte im Be­reich eines Schaltkontaktglieds.

[0017] Das in den Fig. 1 und 3 dargestellte Gehäuse 10 ist als Gehäuse einer Schaltuhr ausgebildet, wobei zur Vereinfachung auf die Darstellung eines rückseitigen Abschlußdeckels verzichtet wurde. Die Frontseite 11 dieses Gehäuses 10 weist im oberen Abschnitt einen transparenten Bereich 12 auf, während die übrige Ober­fläche derart aufgerauht oder strukturiert ist, daß die Durchsicht erschwert ist und die dahinter liegenden Bauteile nicht oder kaum mehr zu erkennen sind. Hinter dem transparenten Bereich 12 kann beispielsweise ein Ziffern-Display 13 angeordnet werden, das an einer Leiterplatte 14 befestigt ist. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 3 gestrichelt dargestellt.

[0018] Unterhalb des transparenten Bereichs 12 sind sechs kreisflächenförmige Tasten 15 nebeneinander angeordnet. Diese Tasten 15 bzw. die Tastflächen 16 werden dadurch gebildet, daß jeweils ein kreisflächenförmiger Bereich der Frontseite 11 des Gehäuses 10 durch schneckenartig angeordnete Schlitze 17 in drei schneckenartig inein­ander gewundene Stege 18 unterteilt ist. Die Stege 18 münden an einem etwa kreisflächig ausgebildeten Zentrum 19, an dem einstückig ein ins Gehäuse-Innere weisender Schaltstößel 20 angeformt ist. Dieser weist zur Erzielung einer Gewichts- und Materialreduzierung bei gleichzeitig möglichst großer Stabilität einen kreuzförmigen Querschnitt auf. Sein freies Ende 21 ist stiftartig als Steckaufnahme und Führungsglied ausgebildet, was später noch genauer erläutert wird. Die Schlitze 17 sind zum Gehäuse-Inneren hin konusförmig erweitert, beispielsweise unter einem Winkel von 30°. Die Schlitze sind zur Frontseite hin zur Erzielung eines Spritzschutzes sehr schmal, wobei die Schlitz­breite beispielsweise 0,1 - 0,2 mm beträgt.

[0019] Um die Tastfläche 16 herum verläuft ein einstückig angeformter, hervorstehender Steg 22, der das Auffinden der in einer Ebene mit der Frontseite 11 des Gehäuses 10 angeordneten Tastfläche 16 erleichtert. Darüber hinaus wird herablaufende Flüssigkeit um die Tasten herumgelenkt, wobei zu diesem Zweck nicht dargestellte schmale Spalte zwischen den Stegen 22 vorgesehen sind.

[0020] In Fig. 1 ist lediglich die am weitesten links angeord­ nete Taste 15 strukturiert dargestellt. Die übrigen Tasten sind jedoch entsprechend ausgebildet.

[0021] Zur Herstellung der Tastfläche 16 weist die zur Herstel­lung verwendete Spritzform entsprechend den Schlitzen 17 geformte Erhebungen auf, so daß das Gehäuse 10 zusam­men mit den Tasten 15 und dem Schaltstößel 20 durch einen einzigen Spritzvorgang aus Kunststoff hergestellt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Schlitze 17 noch nachträglich, beispielsweise durch Einfräsungen, anzubringen. Sollten nach dem Spritz­vorgang die Schlitze 17 in ihren schmalen Bereichen noch verschlossen sein, so genügt eine erste Betätigung, um ein Aufbrechen der Schlitze zu erreichen.

[0022] Um die Stabilität des Gehäuses 10 im Bereich der Tasten 15 zu gewährleisten, ist jeweils zwischen zwei Tasten ein Verstärkungssteg 23 an der Innenseite des Gehäuses 10 einstückig an diesen angeformt. Dieser Verstärkungs­steg 23 verbindet die Frontseite 11 mit einer Unter­seite 24. Auch diese Verstärkungsstege 23 werden bei dem vorstehend beschriebenen einzigen Spritzvorgang erzeugt.

[0023] Die Gehäuseform und die Gehäuseverwendung kann von der beschriebenen in vielfältiger Weise abweichen und variiert werden. Auch kann die Anordnung der Tasten auch an Gehäuseteilen erfolgen, die dann am Gehäuse befestigt oder in dieses eingesetzt werden. Auch die Anordnung, Zahl und Gestalt der Tasten ist in viel­fältiger Variation möglich. Entsprechend der Gestalt der Tastfläche kann die schneckenartige Anordnung der Stege auch variieren und beispielsweise eckig, insbe­sondere mäanderförmig, ausgebildet sein. Auch die Zahl der Stege kann selbstverständlich variieren.

[0024] Auf das freie Ende 21 des Schaltstößels 20 ist ein metallisches Schaltkontaktglied 25 aufsteckbar, das in den Fig. 4 bis 6 vergrößert dargestellt ist. Es besteht aus einem kreuzförmigen federnden Metallblech, wobei zwei längere federnde Arme 26 und zwei kürzere federnde Arme 27 gebildet werden. Die beiden längeren Arme 26 sind nach einer Seite hin abgewinkelt, während die kürzeren Arme 27 eine Ebene mit der Mittelfläche des kreuzförmigen Schaltkontaktglieds 25 bilden. Die freien Enden der längeren Arme 26 sind unter Bildung von abgerundeten Gleitflächen 28 etwas umgebogen. Alle vier Arme 26, 27 sind mit nach einer Seite hin weisenden Kontakterhebungen 29 versehen. Im Bereich der Ansatz­linien der kürzeren Arme 27 sind zur Verbesserung der Federkraft Schlitze 30 vorgesehen. Im Zentrum des kreuz­förmigen Schaltkontaktes 25 befindet sich eine recht­winklige Öffnung 31 zum Durchstecken des stiftartig ausgebildeten freien Endes 21 des Schaltstößels 20. Diese Öffnung 31 weist jeweils in Richtung der längeren Arme 26 verlaufende Schlitze auf, so daß zwei federnde Lappen 32 gebildet werden, die zur Fixierung am freien Ende 21 des Schaltstößels 20 federnd an diesem anliegen.

[0025] Die Leiterplatte 14 wird so hinter den Tasten 15 ange­ordnet, daß die freien Enden 21 der Schaltstößel 20 in Öffnungen 33 der Leiterplatte eintauchen, so daß eine Führung des Schaltstößels erreicht wird. Im Ruhe­zustand liegen die Schaltkontaktglieder 25 über ihre Gleitflächen 28 federnd an der Leiterplatte 14 an, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die Kontakterhebungen 29 können dadurch nicht versehentlich in Kontakt mit Gegenkontakten 34, 35 gelangen, wenn sie gemäß Fig. 7 auf der Leiterplatte 14 als Leiterelemente angeordnet sind. Bei Betätigung einer der Tasten 15 wird der Schalt­stößel 20 gegen die Leiterplatte 14 bewegt, so daß zunächst die Kontakterhebungen 29 am längeren Arm 26 in Kontakt mit den Gegenkontakten 34 gelangen und dadurch einen Schaltvorgang auslösen. Bei der Bewegung der Kontakterhebungen 29 gegen die Gegenkontakte 34 wird infolge der Gestalt der Schaltkontaktglieder 25 eine seitwärts gerichtete reibende Bewegung der Kontakt­erhebungen auf den Gegenkontakten 34 erzeugt, wodurch mögliche Korrosionsschichten beseitigt werden und dadurch ein sicherer Kontakt hergestellt wird. Wird die ent­sprechende Taste noch weiter eingedrückt, so gelangen auch die Kontakterhebungen 29 am kürzeren Arm 27 in Kontakt mit den Gegenkontakten 35, so daß ein zweiter Schaltvorgang ausgelöst wird. Auf einfache Weise kann somit ein zweistufiger Schalter gebildet werden.

[0026] Selbstverständlich ist es auch möglich, das Schaltkontakt­glied 25 nur mit zwei Armen für einen einfachen Schalt­vorgang oder mit einer noch größeren Anzahl von Armen für mehrfache Schaltvorgänge auszustatten. Die Schalt­kontaktglieder 25 können auch einheitlich, beispielsweise mit vier Armen, versehen sein, wobei die Zahl der Schalt­vorgänge durch die Zahl und Anordnung der Gegenkontakte 34 bzw. 35 bestimmt ist.

[0027] Die einstückig am Gehäuse 10 angeformten Tasten 15 und Schaltstößel 20 können selbstverständlich auch auf andere Arten von Schaltkontaktgliedern oder Schalt­kontakten einwirken.

Ansprüche

1. Mit wenigstens einer Taste eines elektrischen Schalters versehenes Gehäuse oder Gehäuseteil, die über ein Verbindungsglied mit Schaltkontakten in Wirk­verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Tast­fläche (16) der Taste (15) eine Teilfläche des Gehäuses (10) ist, deren Zentrum (19) über schneckenartig nebenein­ander angeordnete Stege (18) mit ihrer Umfangslinie verbunden ist, wobei das Verbindungsglied (20) einstückig an das Zentrum (19) angeformt ist.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise runde Tastfläche (16) flächenbündig zur Außenfläche des Gehäuses (10) angeordnet ist, wobei zweckmäßigerweise ein aus dieser hervorstehender, ein­stückig angeformter Steg (22) im wesentlichen entlang der Umfangslinie der Tastfläche (16) verläuft.

3. Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß die Stege (18) durch schneckenartige, sehr schmale Schlitze (17) in der Tastfläche (16) gebildet sind, die vorzugsweise zum Gehäuse-Innern hin erweitert sind.

4. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schaltstößel ausge­bildete Verbindungsglied (20) ein stiftartig ausgebildetes freies Ende (21) mit vorzugsweise rechteckigem Quer­schnitt aufweist, das als Steckaufnahme für ein Schalt­kontaktglied (25) ausgebildet ist.

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Schaltkontaktglied (25) wenigstens zwei, vorzugsweise vier federnde Arme (26, 27) aufweist, die insbesondere mit Kontakterhebungen (29) versehen sind.

6. Gehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines zweistufigen Schaltverhaltens jeweils zwei Kontakterhebungen (29) in einer Ebene angeordnet sind.

7. Gehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der federnden Arme (26) abgewinkelt sind, wobei ihr freies Ende vorzugsweise als abgerundete Gleitfläche (28) ausgebildet ist.

8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (21) des Schalt­stößels (20) zusätzlich als in eine Öffnung (33) eines mit Gegenkontakten (34, 35) für das Schaltkontaktglied (25) versehenen Elements (14) eintauchendes Führungsglied ausgebildet ist.

9. Gehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (14) eine vorzugsweise mit elektronischen Bauelementen versehene Leiterplatte ist, wobei die Gegenkontakte (34, 35) als Leiterelemente der Leiter­platte ausgebildet sind.

10. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tasten (15) nebenein­ander angeordnet sind und daß das Gehäuse (10) innen­seitig zwischen diesen Tasten (15) mit Verbindungs­stegen (23) versehen ist, die vorzugsweise zwischen zwei senkrecht aufeinanderstehenden Gehäusewandungen (11, 24) verlaufen.

11. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) zusammen mit den Tasten (15) und Verbindungsgliedern (20) als einstückiges Kunststoffspritzteil ausgebildet ist.

Zeichnung