DE20016510U1 - Two-stage push button - Google Patents
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Description
DR.DR.
Patentanwalt
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Hoffmann + Krippner GmbH
Siemensstraße 1, 74722 BuchenHoffmann + Krippner GmbH
Siemensstrasse 1, 74722 Buchen
Zweistufiger DrucktasterTwo-stage push button
Die Erfindung betrifft einen zweistufigen Drucktaster mit taktiler und akustischer Rückmeldung.The invention relates to a two-stage push button with tactile and acoustic feedback.
Derartige Drucktaster sind aus der Praxis bekannt. Sie haben die Funktion, durch Druckbetätigung zwei separate elektrische Schaltvorgänge
auszulösen. Die Druckbetätigung wird an ein und derselben Berührfläche des Tasters vorgenommen. Bei Überwindung einer ersten, niedrigeren Betätigungskraftschwelle erfolgt ein erster elektrischer SchaltVorgang,
und bei Überwindung einer zweiten, höheren Betätigungskraftschwelle
ein zweiter elektrischer SehaltVorgang.Such push buttons are known from practice. They have the function of triggering two separate electrical switching processes by pressing them.
The pressure is applied to one and the same contact surface of the button. When a first, lower actuation force threshold is overcome, a first electrical switching process takes place,
and when a second, higher actuation force threshold is overcome
a second electrical switching process.
Unter taktiler Rückmeldung ist zu verstehen, daß es der Benutzer
spürt, wenn er die Betätigungskraftschwellen überschreitet und im Los-Tactile feedback means that the user
feels when it exceeds the actuation force thresholds and in the release
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lassen unterschreitet. Unter akustischer Rückmeldung ist zu verstehen, daß der Benutzer das Auslösen der Schaltvorgänge hört.acoustic feedback means that the user hears the switching processes being triggered.
Drucktaster der genannten Art sind herkömmlicherweise als gekapselte Schalter mit verschiedenen Federmechanismen realisiert. Anwendungsbeispiele dafür sind die langsame und schnelle Drehzahlsteuerung eines Antriebsmotors, die langsame und schnelle Bewegung eines Bildschirmcursors und der Betrieb eines Laser-Entfernungsmeßgeräts, bei dem in der ersten Schaltstufe der Laserstrahl zum Anvisieren des Meßobjekts eingeschaltet und in der zweiten Schaltstufe die Entfernungsmessung durchgeführt wird.Push buttons of the type mentioned are usually implemented as encapsulated switches with various spring mechanisms. Examples of applications are the slow and fast speed control of a drive motor, the slow and fast movement of a screen cursor and the operation of a laser distance measuring device in which the laser beam is switched on in the first switching stage to target the measuring object and the distance measurement is carried out in the second switching stage.
Die bekannten, als gekapselte Schalter aufgebauten zweistufigen Drucktaster haben den Nachteil, daß sie nicht hermetisch abgeschlossen sind, und daß sie sich aufgrund ihrer Baugröße nicht in herkömmliche Folientastaturen integrieren lassen. Dazu ist bei den bekannten Schaltern die Bauhöhe und der Tastenhub zum Auslösen gleichermaßen zu groß.The well-known two-stage pushbuttons, which are designed as encapsulated switches, have the disadvantage that they are not hermetically sealed and that, due to their size, they cannot be integrated into conventional membrane keyboards. In addition, the height and the key travel for triggering are both too large for the known switches.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen zweistufigen Drucktaster der eingangs genannten Art in extrem flacher Bauweise und mit erheblich verringertem Tastenhub zu schaffen, der für herkömmliche Folientastaturen mit geschlossener Oberfläche geeignet ist.The object of the invention is to provide a two-stage push button of the type mentioned at the beginning with an extremely flat design and with a considerably reduced key stroke, which is suitable for conventional membrane keyboards with a closed surface.
Der diese Aufgabe lösende Taster hat zwei auf gleicher Achse übereinander angeordnete, schalenförmige Kontaktschnapper, die gegen je einenThe button that solves this problem has two bowl-shaped contact snaps arranged one above the other on the same axis, each of which is
Leiter niederdrückbar sind. Der obere Kontaktschnapper hat eine niedrigere Betätigungskraftschwelle als der untere Kontaktschnäpper. Der obere Kontaktschnapper sitzt auf einer zur Betätigung des unteren Kontaktschnappers axial verschieblich geführten Druckplatte.Conductors can be pressed down. The upper contact snap has a lower actuation force threshold than the lower contact snap. The upper contact snap sits on a pressure plate that is axially displaceable to actuate the lower contact snap.
Kontaktschnapper in Form einer Schale mit am Rand abgewinkelten Füßen sind an sich bekannt. Sie bestehen aus Federstahl und werden durch Niederdrücken der Schalenkuppe betätigt. Die Schale springt bei Überschreiten einer Betätigungskraftschwelle in eine eingedellte Stellung um und beim Loslassen in die Ausgangsstellung zurück. Die Schaltbetätigung entspricht der eines als Knackfrosch bekannten Kinderspielzeugs .Contact snaps in the form of a bowl with feet angled at the edge are well known. They are made of spring steel and are operated by pressing down the tip of the bowl. When an actuation force threshold is exceeded, the bowl springs into a dented position and when released, returns to its original position. The switching operation corresponds to that of a children's toy known as a click frog.
Erfindungsgemäß sind zwei flache schalenförmige Kontaktschnäpper auf gleicher Achse übereinander angeordnet. Für die ordnungsgemäße Funktion des oberen KontaktSchnappers bedarf es einer ebenen Auflagefläche, die in Form der verschieblichen Druckplatte bereitgestellt wird. Der obere Kontaktschnapper hat eine niedrigere Betätigungskraftschwelle als der untere. Bei Betätigung des Tasters mit zunehmender Kraft wird zunächst der obere Kontaktschnapper eingedellt und ein erster Schaltvorgang ausgelöst. Dann wird mit dem eingedellten ersten Kontakschnaper die Druckplatte niedergedrückt, der untere Kontaktschnapper eingedellt und ein zweiter Schaltvorgang ausgelöst. Beim Loslassen springen beide Kontaktschnapper in die Ausgangsstellung zurück. Mit ihrem Umspringen geht die gewünschte taktile Rückmeldung und ein Knackton einher. According to the invention, two flat, bowl-shaped contact catches are arranged one above the other on the same axis. For the upper contact catch to function properly, a flat support surface is required, which is provided in the form of the movable pressure plate. The upper contact catch has a lower actuation force threshold than the lower one. When the button is actuated with increasing force, the upper contact catch is dented first and a first switching process is triggered. The pressure plate is then pressed down with the dented first contact catch, the lower contact catch is dented and a second switching process is triggered. When released, both contact catches jump back to their starting position. Their jumping over is accompanied by the desired tactile feedback and a clicking sound.
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Der erfindungsgemäße zweistufige Drucktaster läßt sich mit einer Bauhöhe von nicht mehr als 4 mm realisieren. Der zum Auslösen einer jeden Schaltstufe erforderliche Tastenhub beträgt 0,8 bis 1 mm. Damit läßt sich der Drucktaster in eine herkömmliche Folientastatur integrieren.The two-stage push button according to the invention can be implemented with a height of no more than 4 mm. The key stroke required to trigger each switching stage is 0.8 to 1 mm. This means that the push button can be integrated into a conventional membrane keyboard.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der obere Kontaktschnapper von geringerer Materialstärke und/oder kleiner als der untere Kontaktschnapper .In a preferred embodiment, the upper contact snap is of lower material thickness and/or smaller than the lower contact snap.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich der Leiter, gegen den der untere Kontaktschnapper niederdrückbar ist, an der Folie einer Folientastatur.In a preferred embodiment, the conductor against which the lower contact snap can be pressed is located on the foil of a membrane keyboard.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Folie der Folientastatur umgeschlagen. Dadurch kann sich auch der Leiter, gegen den der obere Kontaktschnapper niederdrückbar ist, an der Folie befinden.In a preferred embodiment, the membrane of the membrane keyboard is folded over. This means that the conductor against which the upper contact snap can be pressed can also be located on the membrane.
In einer abgewandelten Ausführungsform läßt sich der untere Kontaktschnapper gegen eine Leiterplatte niederdrücken.In a modified embodiment, the lower contact snap can be pressed down against a circuit board.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der obere Kontaktschnapper mit einer Deckfolie überzogen, die den Taster nach außen hermetisch abschließt.In a preferred embodiment, the upper contact snap is covered with a cover film that hermetically seals the button to the outside.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktschnäpper gleichsinnig nach außen gewölbt.In a preferred embodiment, the contact catches are curved outwards in the same direction.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Deckfolie über dem oberen Kontaktschnapper in dessen Wölbung entsprechender Weise vorgeformt .In a preferred embodiment, the cover film is preformed over the upper contact snap in a corresponding manner in its curvature.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verschiebebetätigung der Druckplatte anschlagbegrenzt.In a preferred embodiment, the displacement operation of the pressure plate is limited by a stop.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Folientastatur, die neben dem beschriebenen zweistufigen Drucktaster wenigstens einen weiteren einstufigen Drucktaster mit taktiler und akustischer Rückmeldung trägt, der einen einzigen schalenförmigen Kontaktschnäpper hat.The invention also relates to a membrane keyboard which, in addition to the described two-stage push button, has at least one further single-stage push button with tactile and acoustic feedback, which has a single bowl-shaped contact catch.
Die Kontaktschnäpper der beiden Taster werden gegen ein und dieselbe Folie niedergedrückt, und sie sind mit ein und derselben Deckfolie überzogen.The contact snaps of the two buttons are pressed against one and the same foil and they are covered with one and the same cover foil.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Deckfolie und dem Kontaktschnäpper des einstufigen Tasters ein Blindstößel angeordnet .In a preferred embodiment, a blind plunger is arranged between the cover foil and the contact snap of the single-stage button.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.
Fig. 1 die seitliche Schnittansicht einer Folientastatur mit zwei Drucktastern, die unter einer Deckfolie liegen,- undFig. 1 the side sectional view of a membrane keyboard with two push buttons, which are located under a cover foil, and
Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf die Folientastatur mit über den Drucktastern halbseitig weggeschnittener Deckfolie.Fig. 2 is a top view of the membrane keyboard with the cover foil cut away on one side above the push buttons.
Die Folientastatur hat eine untere Platte 10, die eine Folie 12 aus Polyester trägt, auf die elektrische Leiter aufgedruckt sind. Über der Folie 12 liegt eine obere Platte 14, die als Distanzhalter dient und mit darin vorgesehenen Öffnungen 16 ein Tastenfeld vorgibt. Die Folie 12 steht seitlich über die Platten 10, 14 vor und ist hier mit aufgedruckten Kontaktanschlüssen 18 versehen.The membrane keyboard has a lower plate 10 that carries a polyester film 12 onto which electrical conductors are printed. Above the film 12 is an upper plate 14 that serves as a spacer and provides a keypad with openings 16 provided therein. The film 12 protrudes laterally over the plates 10, 14 and is provided with printed contact connections 18.
Die Folie 12 ist am Rand der Tastatur um die obere Platte 14 umgeschlagen. Ihr unterer Bahnabschnitt 2 0 bildet eine erste Kontaktebene, und ihr oberer Bahnabschnitt 22 eine zweite Kontaktebene für einen zweistufigen Drucktaster.The film 12 is folded over the upper plate 14 at the edge of the keyboard. Its lower track section 20 forms a first contact level and its upper track section 22 forms a second contact level for a two-stage push button.
Der Drucktaster hat zwei schalenförmige Kontaktschnapper 24, 26, die nach oben gewölbt sind und mit vier im Quadranten angeordneten, von der Schale 28, 30 am Rand abgewinkelten Füßen 32, 34 auf der Folie 12 stehen. Die Kontaktschnapper 24, 26 sind auf gleicher Achse übereinander angeordnet. Sie bestehen aus Federstahl. Der obere Kontaktschnäpper 26 ist kleiner und von geringerer Betätigungskraftschwelle als der untere Kontaktschnapper 24.The push button has two bowl-shaped contact snaps 24, 26 that are curved upwards and stand on the foil 12 with four feet 32, 34 that are arranged in a quadrant and angled away from the bowl 28, 30 at the edge. The contact snaps 24, 26 are arranged one above the other on the same axis. They are made of spring steel. The upper contact snap 26 is smaller and has a lower actuation force threshold than the lower contact snap 24.
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Um den unteren Kontaktschnapper 24 liegt ein kreiszylindrischer Ring 36 herum, in dem eine kreistellerförmige Druckplatte 38 axial verschieblich geführt ist. Die Druckplatte 38 stützt sich mit einem Noppen 40 an der Kuppe des unteren Kontaktschnappers 24 ab. Sie ist mit einem nach unten abstehenden, umlaufenden Randsteg 42 in dem Ring 36 geführt und in ihrer Niederfahrbewegung dadurch begrenzt, daß der Randsteg 42 an einen Kragen 44 im Innern des Rings 3 6 anschlägt.A circular cylindrical ring 36 is located around the lower contact snap 24, in which a circular plate-shaped pressure plate 38 is guided so as to be axially displaceable. The pressure plate 38 is supported by a knob 40 on the tip of the lower contact snap 24. It is guided in the ring 36 by a downwardly projecting, circumferential edge web 42 and its downward movement is limited by the edge web 42 striking a collar 44 in the interior of the ring 36.
Die Oberseite der Druckplatte 38 ist mit dem oberen Bahnabschnitt 22 der Folie 12 belegt. Darauf steht der obere Kontaktschnapper 26. Der untere Kontaktschnäpper 24 steht auf dem unteren Bahnabschnitt 2 0 der Folie 12.The upper side of the pressure plate 38 is covered with the upper track section 22 of the film 12. The upper contact snap 26 stands on this. The lower contact snap 24 stands on the lower track section 20 of the film 12.
Der Drucktaster ist mit einer an der oberen Platte 14 hermetisch dicht angebrachten Deckfolie 46 überzogen. Die Deckfolie 46 ist so vorgeformt, daß sie den aus der Tastenöffnung 16 in der oberen Platte 14 vorstehenden oberen Kontaktschnäpper 26 überwölbt.The push button is covered with a cover film 46 which is hermetically sealed to the upper plate 14. The cover film 46 is preformed in such a way that it arches over the upper contact catch 26 which protrudes from the button opening 16 in the upper plate 14.
Bei Betätigung des Drucktasters mit zunehmender Kraft wird zunächst die Kuppe des oberen KontaktSchnappers 2 6 gegen den oberen Bahnabschnitt 22 der Folie 12 auf der Druckplatte 38 eingedellt und ein elektrischer Kontakt hergestellt, der einen ersten Schaltvorgang auslöst. Dann wird mit dem eingedellten oberen Kontaktschnapper 26 die Druckplatte 3 8 niedergedrückt und die Kuppe des unteren Kontaktschnappers 24 gegen den unteren Bahnabschnitt 20 der Folie 12 eingedellt undWhen the push button is actuated with increasing force, the tip of the upper contact snap 26 is first dented against the upper track section 22 of the film 12 on the pressure plate 38 and an electrical contact is made, which triggers a first switching process. Then the pressure plate 38 is pressed down with the dented upper contact snap 26 and the tip of the lower contact snap 24 is dented against the lower track section 20 of the film 12 and
ein weiterer elektrischer Kontakt hergestellt, der einen zweiten Schaltvorgang auslöst. Beim Loslassen springen beide Kontaktschnapper 24, 26 aufgrund ihrer Eigenelastizität in die Ausgangsstellung zurück. Die Deckfolie 46 kann ebenfalls eigenelastisch sein oder von den Kontaktschnappern 24, 26 mitgenommen werden. Mit deren Umspringen geht ein fühlbarer Tastenklick und Knackton einher.another electrical contact is made, which triggers a second switching process. When released, both contact snaps 24, 26 spring back to their original position due to their inherent elasticity. The cover foil 46 can also be inherently elastic or can be carried along by the contact snaps 24, 26. Their switching is accompanied by a noticeable key click and cracking sound.
Neben dem beschriebenen zweistufigen Drucktaster ist ein einstufiger Drucktaster in die Folientastatur integriert. Dazu hat die obere Platte 14 der Folientastatur eine zweite Tastenöffnung 48, in der ein einziger schalenförmiger Kontaktschnapper 50 mit am Rand abgewinkelten Füßen 52 auf dem unteren Bahnabschnitt 20 der Folie 12 steht. Über den Kontaktschnäpper 50 wölbt sich wie bei dem zweistufigen Drucktaster die Deckfolie 46. Zwischen der Deckfolie 46 und dem Kontaktschnapper 50 ist ein Blindstößel 54 angeordnet.In addition to the two-stage push button described, a single-stage push button is integrated into the membrane keyboard. For this purpose, the upper plate 14 of the membrane keyboard has a second key opening 48 in which a single bowl-shaped contact snap 50 with feet 52 angled at the edge stands on the lower track section 20 of the film 12. The cover film 46 arches over the contact snap 50 as with the two-stage push button. A blind plunger 54 is arranged between the cover film 46 and the contact snap 50.
G3397G3397
10 untere Platte10 lower plate
12 Folie12 Slide
14 obere Platte14 upper plate
16 Tastenöffnung16 key opening
18 Kontaktanschluß18 Contact connection
20 unterer Bahnabschnitt20 lower track section
22 oberer Bahnabschnitt22 upper track section
24 unterer Kontaktschnapper24 lower contact snap
26 oberer Kontaktschnapper26 upper contact snap
28 Schale28 bowl
3 0 Schale 32 Fuß3 0 bowl 32 feet
34 Fuß34 feet
36 Ring36 Rings
38 Druckplatte38 Printing plate
4 0 Noppen 42 Randsteg 44 Kragen4 0 nubs 42 edge band 44 collar
46 Deckfolie46 Cover foil
48 Tastenöffnung48 key opening
50 Kontaktschnapper50 contact snaps
52 Fuß52 feet
54 Blindstößel54 blind tappets
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1680795A4 (en) * | 2003-11-06 | 2008-10-29 | Philip Adrian Sjostrom | Switch element |
| EP2081197A1 (en) * | 2008-01-15 | 2009-07-22 | Hoffmann + Krippner GmbH | Device for recording the location of a pressing point |
| DE102019116967A1 (en) * | 2019-06-24 | 2020-12-24 | Faurecia Autositze Gmbh | Electropneumatic switch assembly |
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2000
- 2000-09-23 DE DE20016510U patent/DE20016510U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010201 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20031028 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20060727 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20090330 |
|
| R071 | Expiry of right |