DE10191618B3

DE10191618B3 - Druckschalter mit einer verbesserten Klickfeder

Info

Publication number: DE10191618B3
Application number: DE10191618T
Authority: DE
Inventors: Shuji Teruyama; Kazunori Hamasaki
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2000-05-18
Filing date: 2001-05-17
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2021-05-18
Also published as: WO2001088936A1; CN1203498C; AU5876601A; DE10191618T1; US20030098225A1; US6700085B2; CN1366691A; JP4720064B2

Abstract

Druckschalter, enthaltend einen festen Kontakt (4) und eine sphärische Klickfeder (10), die als beweglicher Kontakt funktioniert, der den festen Kontakt (4) kontaktiert, welche Klickfeder (10) einen vorspringenden Abschnitt (11a), der von einem mittigen Teil der Klickfeder (10) nach oben ragt, und einen Hohlbereich (11) festlegt, der nach unten hin am Boden offen ist und innerhalb des vorspringenden Abschnitts (11a) ausgebildet ist, und zwar derart, dass, wenn der vorspringende Abschnitt (11a) niedergedrückt ist, die Bodenkante (11b) des Hohlbereichs (11) und der feste Kontakt (4) eine linienförmige Kontaktierung bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der vorspringende Abschnitt (11a) in der Mitte der Klickfeder (10) um etwa die Hälfte der Materialstärke der Klickfeder (10) vorsteht.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Druckschalter mit einer Klickfeder und sie bezieht sich insbesondere auf einen Druckschalter mit einer Klickfeder, die derart konstruiert ist, daß sie die Kontaktgabe zwischen einem beweglichen Kontakt und einem festen Kontakt stabilisiert.
Stand der Technik
Es ist üblich, einen Druckschalter mit einer sphärischen Klickfeder zur Eingabe von Steuersignalen in einer Vielfalt von Audio-, Video- und anderen elektronischen Geräten und Anlagen zu verwenden.
4 und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Druckschalters, der von einer herkömmlichen sphärischen Klickfeder Gebrauch macht. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, sind in einem herkömmlichen Druckschalter 1 ein fester Kontakt 4 in der Mitte und ein fester Kontakt 5 am Außenrand am innenseitigen Boden eines Druckknopfhalters 3 eines Grundkörpers 2 aus Kunstharz vorgesehen. Eine sphärische Klickfeder 6 ist in das Innere des Druckknopfhalters 3 eingesetzt, wobei ein Außenrandabschnitt der sphärischen Klickfeder 6 mit dem äußeren festen Kontakt 5 gebondet bzw. elektrisch kontaktierend verbunden ist und ein Mittenabschnitt der sphärischen Klickfeder 6 derart vorgesehen ist, daß er sich oberhalb des festen Kontaktes 4 befindet. Ein Kopfabschnitt 7a kleineren Durchmessers eines Druckknopfes 7, der auf der Oberseite der sphärischen Klickfeder 6 plaziert ist, ragt durch ein mittiges Loch in einer Druckknopfabdeckung 8 nach oben, die an der Oberseite des Grundkörpers 2 befestigt ist.
Wenn bei dem oben beschriebenen Druckschalter 1 der Druckknopf 7 nach unten gedrückt ist, wie es in 5 dargestellt ist, drückt ein konvexer Abschnitt 7b, der an einem Mittenabschnitt der unterseitigen Oberfläche des Druckknopfes 7 vorgesehen ist, die als beweglicher Kontakt funktionierende sphärische Klickfeder 6 nach unten, wobei sich die Feder umstülpt, so daß die Mitte der sphärischen Klickfeder 6 mit dem mittigen festen Kontakt 4 in Berührung kommt. Im Ergebnis stellt somit die sphärische Klickfeder 6 eine elektrische Verbindung zwischen dem festen Kontakt 4 und dem äußeren festen Kontakt 5 her.
Wenn sich bei dem oben beschriebenen Druckschalter 1 die sphärische Klickfeder 6 umstülpt, kommt ein mittiger Punkt C der sphärischen Klickfeder 6 mit dem mittigen festen Kontakt 4 in Berührung, wie es in 5 und 6 dargestellt ist, wobei eine elektrische Verbindung zwischen dem festen Kontakt 5 und dem festen Kontakt 4 hergestellt wird. Wenn sich jedoch innerhalb des Druckschalters 1 verbliebene Staubteilchen und dergleichen auf der Oberseite des mittigen festen Kontaktes 4 ablagern oder festsetzen, kommt eine geeignete elektrische Verbindung nicht zustande und bezüglich der elektrischen Eigenschaften des Geräts, wie beispielsweise elektrische Kapazität, Resistanz usw., kommt es zu Schwierigkeiten, wodurch die Zuverlässigkeit des Geräts als Druckschalter beeinträchtigt wird. Ein Druckschalter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der JP H 10-134 667 A bekannt.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung soll eine Lösung zu dem obigen Problem darstellen, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckschalter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art vorzusehen, der von einer verbesserten Klickfeder Gebrauch macht, wodurch die widrigen Auswirkungen von Fremdmaterial in Form von Partikeln vermieden und die elektrische Leitung zwischen den festen Kontakten während der Betätigung des Schalters stabilisiert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Die Bodenkante des zum Boden hin offenen Hohlbereiches bildet im niedergedrückten Zustand einen linienförmigen Kontakt mit dem mittigen festen Kontakt, und zwar in Form eines Kreises, Quadrats oder in einer anderen Gestalt, so daß sich der Druck, mit dem die sphärische Klickfeder den mittigen festen Kontakt berührt, erhöht und Staubpartikel, die an der Oberseite des mittigen festen Kontakts anhaften, weggeschnitten oder außer Wirkung gesetzt werden, so daß nachteilige Auswirkungen von Staubteilchen und dergleichen auf die elektrische Verbindung zwischen den festen Kontakten auf ein Minimum reduziert werden und die Stabilität des elektrischen Leitvermögens des Druckschalters verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine geschnittene Längsansicht eines Druckschalters, der von einer Klickfeder nach der Erfindung Gebrauch macht.
2 zeigt eine geschnittene Längsansicht des in 1 dargestellten Druckschalters in einem Zustand, in welchem die Klickfeder niedergedrückt und umgestülpt ist.
3 ist ein Diagramm, das einen elektrischen Leitzustand der Klickfeder des Druckschalters in dem in 2 dargestellten Zustand zeigt.
4 ist eine geschnittene Längsansicht eines herkömmlichen Druckschalters, der von einer herkömmlichen sphärischen Klickfeder Gebrauch macht.
5 ist eine geschnittene Längsansicht des in 4 dargestellten Druckschalters in einem Zustand, in dem die sphärische Druckfeder niedergedrückt und umgestülpt ist.
6 ist ein Diagramm, das einen elektrischen Leitzustand der Klickfeder des herkömmlichen Druckschalters in dem in 5 dargestellten Zustand zeigt.
Bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Praktizieren der Erfindung
Es folgt jetzt eine ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 3.
Wie es aus 1 bis 3 hervorgeht, sind in einem Druckschalter 20 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein fester Kontakt 5 am Außenrand eines innenseitigen Bodens eines Druckknopfhalters 3 eines Grundkörpers 2 aus Kunstharz und ein fester Kontakt 4 in der Mitte des innenseitigen Bodens des Druckknopfhalters 3 vorgesehen. Eine sphärische Klickfeder 10 nach der Erfindung ist in das Innere des Druckknopfhalters 3 eingesetzt und dient als beweglicher Kontakt zum elektrischen Ein- und Ausschalten der festen Kontakte 4 und 5.
Die sphärische Klickfeder 10 der Erfindung ist in Form einer Metallplatte geeigneter Dicke ausgebildet, die derart bemessen ist, daß durch die Metallplatte eine elastische Rückstellkraft vorgesehen ist. Durch einen Stempel mit annähernd der halben Dicke oder Stärke der Metallplatte wird in der Mitte der sphärischen Klickfeder 10 ein vorspringender Abschnitt 11a ausgebildet, der von der Mitte der sphärischen Klickfeder 10 aus nach oben ragt. Im Inneren des vorspringenden Abschnitts 11a ist mittig ein von unten oder vom Boden her offener zylindrischer Hohlbereich 11 ausgebildet. Der Außenrand der sphärischen Klickfeder 10 ist mit dem äußeren festen Kontakt 5 gebondet bzw. elektrisch kontaktierend verbunden, und die Mitte der sphärischen Klickfeder 10 ist oberhalb des mittigen festen Kontakts 4 vorgesehen.
Ferner ist die Gestalt des Hohlbereiches 11 nicht auf diejenige eines Zylinders beschränkt. So kann beispielsweise der Hohlraumabschnitt rechteckförmig oder quadratisch sein. Gleichermaßen ist die Tiefe des Hohlraum bzw. Loches nicht begrenzt.
Bei dem erfindungsgemäßen Druckschalter 20 ragt ein Kopfabschnitt 7a kleineren Durchmessers eines Druckknopfes 7, der oberhalb der sphärischen Klickfeder 10 angeordnet ist, von einem mittigen Loch aus nach oben, das in einer Knopfabdeckung vorgesehen ist, die fest an der Oberseite des Grundkörpers 2 angebracht ist.
Wenn bei dem Druckschalter 20 des betrachteten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Druckknopf 7 niedergedrückt ist, wie es bei den Darstellungen nach 2 und 3 der Fall ist, drückt ein konvexer Abschnitt 7b, der von der Mitte der Unterseite des Druckknopfes 7 nach unten ragt, den nach oben vorspringenden Abschnitt 11a in der Mitte der sphärischen Klickfeder 10 nach unten, wodurch die sphärische Klickfeder 10 veranlaßt wird, sich umzustülpen. Gleichzeitig kommt ein Bodenrand oder eine Bodenkante 11b des Hohlbereiches 11 der sphärischen Klickfeder 10 in Berührung mit dem mittigen festen Kontakt 4, und zwar längs einer runden oder quadratischen Kontaktlinie, und zwar mit dem Ergebnis, daß zwischen dem mittigen festen Kontakt 4 und dem äußeren festen Kontakt 5 über die sphärische Klickfeder 10, die als beweglicher Kontakt wirkt, eine elektrische Verbindung hergestellt wird.
Bei dem Druckschalter 20 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels berührt der Bodenrand oder die Bodenkante 11b des Hohlbereichs 11, der beim Mittenabschnitt des sphärischen Klickfeder 10 vorgesehen ist, den mittigen festen Kontakt 4 längs einer rund oder eckig verlaufenden Linie, wodurch der Kontaktdruck der sphärischen Klickfeder 10 verbessert wird und Staubteilchen oder dergleichen, die an der Oberseite des mittigen festen Kontakts 4 anhaften, wirksam aus- oder weggeschnitten werden, wodurch es ermöglicht wird, die nachteiligen Auswirkungen der Staubteilchen und dergleichen auf die elektrische Leitung zwischen den festen Kontakten zu vermeiden. Folglich verbessert der Druckschalter 20, der von der sphärischen Klickfeder 10 nach der Erfindung Gebrauch macht, die Stabilität der durch die Betätigung des Schalters hervorgerufenen elektrischen Leitung zwischen den festen Kontakten 4 und 5, wobei der Schalter auch durch Mehrfach-Punktkontakte zur Wirksamkeit der elektrischen Kontaktierung beiträgt.
Wie oben beschrieben, ist bei einem Mittenabschnitt der sphärischen Klickfeder, die in dem Druckschalter nach der Erfindung Verwendung findet, ein nach oben vorspringender Abschnitt vorgesehen, um einen von unten her, am Boden offenen Hohlabschnitt bereitzustellen, so daß, wenn der Druckknopf gedrückt wird, die sphärische Klickfeder nach unten gedrückt und umgestülpt wird, wodurch der Mittenabschnitt der sphärischen Klickfeder mit dem mittigen festen Kontakt in Berührung kommt und die Ausbildung einer elektrischen Leitung zwischen dem mittigen festen Kontakt und der Bodenkante des Hohlbereichs ausgebildet wird. Die Bodenkante des am Boden offenen Hohlbereiches bildet einen linienförmigen Kontakt mit dem mittigen festen Kontakt, und zwar in einer kreisförmigen, quadratischen oder aber auch anderen Gestalt, wodurch der Druck, mit dem die sphärische Klickfeder den mittigen festen Kontakt berührt, erhöht wird, so daß Staubteilchen, die an der Oberseite des mittigen festen Kontakts anhaften, weg- oder durchschnitten werden, wodurch nachteilige Auswirkungen der Staubteilchen und dergleichen auf die elektrische Leitung zwischen den festen Kontakten auf ein Minimum reduziert werden und die Stabilität der elektrischen Leitung des Druckschalters erhöht wird. Somit ist es möglich, einen Druckschalter mit überragendem elektrischen Leitvermögen zu schaffen, und zwar mit einem Aufbau, der äußerst einfach ist und ohne Erhöhung der Anzahl der Teile auskommt, so daß es möglich ist, die Kosten zu reduzieren und einen Betrag zur Verbesserung der elektrischen Eigenschaften des Geräts zu liefern, wie beispielsweise die elektrische Kapazität, Resistanz usw.

Claims

Druckschalter, enthaltend einen festen Kontakt (4) und eine sphärische Klickfeder (10), die als beweglicher Kontakt funktioniert, der den festen Kontakt (4) kontaktiert, welche Klickfeder (10) einen vorspringenden Abschnitt (11a), der von einem mittigen Teil der Klickfeder (10) nach oben ragt, und einen Hohlbereich (11) festlegt, der nach unten hin am Boden offen ist und innerhalb des vorspringenden Abschnitts (11a) ausgebildet ist, und zwar derart, dass, wenn der vorspringende Abschnitt (11a) niedergedrückt ist, die Bodenkante (11b) des Hohlbereichs (11) und der feste Kontakt (4) eine linienförmige Kontaktierung bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der vorspringende Abschnitt (11a) in der Mitte der Klickfeder (10) um etwa die Hälfte der Materialstärke der Klickfeder (10) vorsteht.
Druckschalter nach Anspruch 1, bei dem der innerhalb des vorspringenden Abschnitts (11a) der Klickfeder (10) ausgebildete Hohlbereich (11) zylindrisch und die Bodenkante (11b) des Hohlbereichs (11) kreisförmig ist.
Druckschalter nach Anspruch 1, bei dem der innerhalb des vorspringenden Abschnitts (11a) der Klickfeder (10) ausgebildete Hohlbereich (11) quaderförmig ist und die Bodenkante (11b) des Hohlbereichs (11) quadratisch ist.
Druckschalter nach Anspruch 1, ferner enthaltend einen zweiten festen Kontakt (5), der sich in Bezug auf den erstgenannten festen Kontakt (4) außen befindet, wobei eine Außenkante der Klickfeder (10) mit dem zweiten festen Kontakt (5) gebondet ist und ein Mittenbereich der Klickfeder (10) so vorgesehen ist, daß er sich oberhalb einer Seite des erstgenannten festen Kontakts (4) befindet, den die Bodenkante (11b) des Hohlbereichs (11) kontaktiert.
Druckschalter nach Anspruch 1, ferner enthaltend einen Druckknopf (7), der oberhalb der Klickfeder (10) derart angebracht ist, daß, wenn der Druckknopf (7) niedergedrückt wird, der vorspringende Abschnitt (11a) der Klickfeder (10) vom Druckknopf (7) niedergedrückt wird, wobei sich die Klickfeder (10) umstülpt und die Bodenkante (11b) des Hohlbereiches (11) einen linienförmigen Kontakt mit dem erstgenannten festen Kontakt (4) herstellt, so daß Staubteilchen, die an der Oberseite des erstgenannten festen Kontaktes (4) anhaften, weggeschnitten werden.