NO179429B

NO179429B - Mechanically controlled switch

Info

Publication number: NO179429B
Application number: NO904837A
Authority: NO
Inventors: Philippe Boulay
Original assignee: Alcatel Radiotelephone
Priority date: 1989-11-09
Filing date: 1990-11-07
Publication date: 1996-06-24
Also published as: ES2069652T3; DK0427139T3; FI905524A0; DE69017147T2; FI98004C; NO904837D0; FR2654250A1; EP0427139A1; FI98004B; EP0427139B1; DE69017147D1; NO179429C; ATE118921T1; FR2654250B1; NO904837L

Abstract

The invention relates to a mechanically actuated switch. The switch comprises an operating lever (1) provided with an actuating cam (2) and a switching member (8), the latter fixed to a support (4), which contains a plurality of microcontacts (15). It comprises means of moving the operating lever (1) so that the actuating cam (2) can actuate at least two of these microcontacts (15) in succession. <IMAGE>

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en mekanisk styrt bryter. The present invention relates to a mechanically controlled switch.

Brytere av denne art omfatter vanligvis et betjeningsorgan anordnet for dreie- eller translasjonsbevegelse samt et kontaktorgan. Dette organ omfatter faste kontaktelementer og en aksel drevet ved hjelp av betjeningsorganet, som bærer bevegelige kontaktelementer anordnet for kontaktdannelse med visse av de faste kontaktelementer. Denne bryter opptar et romområde som er bestemt av den mekanisme som sørger for samvirket mellom de to typer kontaktelementer. I visse, apparattyper som er kraftig integrert, kan dette volum ikke bringes i samsvar med de foreliggende plassbegrensninger. Switches of this type usually comprise an operating device arranged for rotary or translational movement as well as a contact device. This body comprises fixed contact elements and a shaft driven by means of the operating element, which carries movable contact elements arranged to make contact with certain of the fixed contact elements. This switch occupies a space that is determined by the mechanism that ensures the cooperation between the two types of contact elements. In certain device types that are heavily integrated, this volume cannot be brought into compliance with the available space limitations.

Når det er ønskelig at bryteren skal ha god tetthet, gjør dessuten føringen av akselen gjennom kontaktorganet det nødvendig å anvende pakninger som vil kunne virke skadelig på anordningens pålitelighet. When it is desired that the switch should have good tightness, the routing of the shaft through the contact member also makes it necessary to use gaskets which could have a detrimental effect on the device's reliability.

Fra en artikkel med tittelen " Sliding selector switch" som er publisert i "IBM Technical Disclosure Bulletin", bind 22, nr 6 av november 1979 (side 2324), er det således kjent en bryter som svarer til disse fordringer. Denne bryter som i ett med betjeningsorganet har en kontaktkam anordnet for å påvirke mikrokontakter, oppviser imidlertid en relativ bevegelighet for denne kam i en retning rettvinklet på planet fastlagt av mikrokontaktene. Den delsammenstilling som utgjøres av betjeningsorganet og kontaktkammen er således et mekanisk konstruksjonselement som er underlagt visse begrensninger, særlig med hensyn til elastisitet. From an article entitled "Sliding selector switch" published in "IBM Technical Disclosure Bulletin", volume 22, no. 6 of November 1979 (page 2324), a switch is thus known which meets these requirements. This switch, which together with the operating member has a contact comb arranged to actuate micro-contacts, however exhibits a relative mobility for this comb in a direction at right angles to the plane determined by the micro-contacts. The partial assembly made up of the operating member and the contact cam is thus a mechanical structural element which is subject to certain limitations, particularly with regard to elasticity.

På denne bakgrunn er det et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en bryter med beskjedent omfang og som oppviser en høy grad av tetthet, samtidig som nevnte del-sammensti11ing i vesentlig grad er forenklet. On this background, it is an object of the present invention to produce a switch with a modest scope and which exhibits a high degree of tightness, at the same time that said sub-assembly is substantially simplified.

Oppfinnelsen gjelder således en bryter som omfatter et betjeningsorgan samt et kontaktorgan festet på en bærer og forsynt med flere mikrokontakter, idet nevnte betjeningsorgan har minst en kontaktkam og bryteren videre omfatter utstyr for å tillate bevegelse av betjeningsorganet slik at kontaktkammen etter tur kan bringes i kontakt med minst to av nevnte mikrokontakter. På denne bakgrunn av kjent teknikk har da bryteren som særtrekk i henhold til oppfinnelsen at nevnte kontaktorgan er utført med utragende boblemembran og nevnte kontaktkam er anordnet for bevegelse i konstant avstand fra bæreren. The invention thus relates to a switch which comprises an operating member and a contact member attached to a carrier and provided with several micro-contacts, said operating member having at least one contact cam and the switch further comprising equipment to allow movement of the operating member so that the contact cam can in turn be brought into contact with at least two of said micro-contacts. On this background of known technology, the switch has as a distinctive feature according to the invention that said contact member is made with a protruding bubble membrane and said contact comb is arranged for movement at a constant distance from the carrier.

I denne bryter omfatter bæreren fortrinnsvis uttagninger, mens betjeningsorganet er utstyrt med en innretning for trinn-forskyvning og som samarbeider med nevnte uttagninger på sådan måte at kontaktkammen fastholdes ubevegelig på mikrokontaktene. In this switch, the carrier preferably comprises sockets, while the operating member is equipped with a device for step-displacement and which cooperates with said sockets in such a way that the contact comb is held motionless on the micro-contacts.

I en første utførelsesform av bryteren er betjeningsorganet anordnet for dreiebevegelse. In a first embodiment of the switch, the operating member is arranged for rotary movement.

I en andre utførelsesform av bryteren er betjeningsorganet anordnet for translasjonsbevegelse. In a second embodiment of the switch, the operating member is arranged for translational movement.

Forøvrig kan hver mikrokontakt i bryteren være dekket av en materialboble. Furthermore, each micro-contact in the switch can be covered by a material bubble.

I en utførelsesvariant av bryteren kan alle mikrokontaktene være dekket av en eneste boblemembran. In an embodiment of the switch, all the micro-contacts can be covered by a single bubble membrane.

I henhold til et ytterligere særtrekk ved bryteren er de elektriske ledere som er forbundet med mikrokontaktene samlet i en kontaktplugglist som er innrettet for å kunne innføres i et koblingsstykke for ettergivende kretser. According to a further distinctive feature of the switch, the electrical conductors connected to the micro-contacts are assembled in a contact plug strip which is arranged to be inserted into a connector for resilient circuits.

De forskjellige formål og særtrekk for oppfinnelsen vil fremgå nærmere av de etterfølgende, ikke-begrensende utførelses-eksempler gitt under henvisning til de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 viser i snitt en dreibar bryter i henhold til oppfinnelsen, The various purposes and distinctive features of the invention will become more apparent from the subsequent, non-limiting design examples given with reference to the attached drawings, in which: Fig. 1 shows in section a rotary switch according to the invention,

fig. 2 viser bryteren i fig. 1 sett nedenfra, fig. 2 shows the switch in fig. 1 seen from below,

fig. 3A og 3B viser skjematisk en bærer med én boblemembran, fig. 3A and 3B schematically show a carrier with one bubble membrane,

sett henholdsvis ovenfra og i snitt, seen respectively from above and in section,

fig. 4 viser en utførelsesvariant av en dreibar bryter, fig. 4 shows an embodiment of a rotary switch,

fig. 5 viser et snitt gjennom en bryter for rettlinjet fig. 5 shows a section through a switch for rectilinear

koblingsbevegelse, og link movement, and

fig. 6 viser den rettlinjede bryter sett ovenfra. fig. 6 shows the rectilinear switch seen from above.

De viste konstruksjonselementer er forsynt med samme henvis-ningstall i de forskjellige figurer. The structural elements shown are provided with the same reference numbers in the different figures.

Den bryter som er vist i snitt i fig. 1 samt sett ovenfra i fig. 2, omfatter et betjeningsorgan 1 av knapptype og utstyrt med en kontaktkam 2. Betjeningsknappen 1 er festet på en aksel 3 ved fastliming, ved skruefeste eller ved hjelp av et hvilket som helst kjent middel, idet denne aksel -ved hjelp av en anleggsskulder 5 understøttes på en bærer 4 for dreiebevegelse i forhold til bæreren. Bryteren har likeledes en trinnforskyvningsinnretning av den type som utgjøres av en fjærkule 6 som kan bringes i inngrep med en hvilken som helst av de uttagninger 7 som er utført i bæreren 4. Bryteren omfatter også et kontaktorgan 8 festet på bæreren 4. The switch shown in section in fig. 1 as well as seen from above in fig. 2, comprises an operating device 1 of the button type and equipped with a contact cam 2. The operating button 1 is attached to a shaft 3 by gluing, by screw fastening or by means of any known means, this shaft being supported by means of a mounting shoulder 5 on a carrier 4 for rotational movement relative to the carrier. The switch also has a step displacement device of the type which is constituted by a spring ball 6 which can be brought into engagement with any of the recesses 7 made in the carrier 4. The switch also comprises a contact member 8 attached to the carrier 4.

I en første utførelsesform er kontaktorganet utført i samsvar med den kjente boblemembran-teknikk som særlig anvendes ved fremstilling av tastaturer. Det omfatter således et aktivt sjikt 9 som på sin overside er dekket av et ytre lag 10 som oppretter boblemembraner 11, og har et vedheftningssjikt 12 på sin underside, som sikrer feste til oversiden av bæreren 4. Boblene 11 er anordnet langs en sirkel hvis radius er lik den avstand som skiller kontaktkammen 2 fra dreieaksen for betj eningsknappen 1. In a first embodiment, the contact member is made in accordance with the known bubble membrane technique which is particularly used in the manufacture of keyboards. It thus comprises an active layer 9 which on its upper side is covered by an outer layer 10 which creates bubble membranes 11, and has an adhesion layer 12 on its underside, which ensures attachment to the upper side of the carrier 4. The bubbles 11 are arranged along a circle whose radius is equal to the distance that separates the contact cam 2 from the axis of rotation of the control button 1.

Det aktive lag 9 omfatter i midten av hver boblemembran 11 en mikrokontakt 15 som oppretter den elektriske forbindelse mellom to elektriske ledere 16, 17 når boblen ved hjelp av kontaktkammen 2 utsettes for et trykk utøvet vinkelrett på overflateplanet av bæreren 4. Når trykket opphører, åpnes kontakten i kraft av boblemembranens elastisitet. Sammen-stillingen av lederne fra mikrokontaktene er ført frem til en kontaktlist 18 som kan plugges inn i et koblingsstykke for ettergivende kretselementer. Denne type tilkobling er likeledes kjent fra fremstilling av tastaturer. The active layer 9 comprises in the middle of each bubble membrane 11 a microcontact 15 which creates the electrical connection between two electrical conductors 16, 17 when the bubble is subjected to a pressure exerted perpendicular to the surface plane of the carrier 4 by means of the contact comb 2. When the pressure ceases, the the contact due to the elasticity of the bubble membrane. The assembly of the conductors from the micro-contacts is led to a contact strip 18 which can be plugged into a connector for compliant circuit elements. This type of connection is also known from the manufacture of keyboards.

I en annen utførelsesform av kontaktorganet og som er vist i fig. 3, gjelder samme komponentsammenstilling som omtalt ovenfor, bortsett fra utførelsen av det ytre lag 10. Dette lag består da ikke av flere bobler, men av en eneste membran-bane, nemlig i form av en torusseksjon 2 0 hvis symmetriakse er felles med dreieaksen for betjeningsknappen 1. Mikrokontaktene 15 er anordnet langs en sirkel hvis radius er hovedsakelig lik den midlere radius for torusseksjonen 20, og hvis midt-punkt sammenfaller med nevnte symmetriakse. Denne torusseksjon 20, er slik som boblemembranene 11, frembragt ved varmforming. In another embodiment of the contact member and which is shown in fig. 3, the same component assembly as discussed above applies, except for the design of the outer layer 10. This layer then does not consist of several bubbles, but of a single membrane path, namely in the form of a torus section 20 whose axis of symmetry is shared with the axis of rotation for operating button 1. The micro-contacts 15 are arranged along a circle whose radius is essentially equal to the mean radius of the torus section 20, and whose mid-point coincides with the aforementioned axis of symmetry. This torus section 20, like the bubble membranes 11, is produced by hot forming.

I de to utførelsesformer som er beskrevet ovenfor er anordningens tetthet sikret ved hjelp av boblemembransysternet, således at kontaktorganet, i motsetning til de kjente anord-ninger, ikke befinner seg i mekanisk forbindelse med noen ytre del. Kontaktslutningen finner sted ved trykkpåvirkning. Dessuten er omfanget av kontaktorganet redusert til tykkelsen av et filmsjikt. In the two embodiments described above, the tightness of the device is ensured by means of the bubble membrane system, so that the contact member, in contrast to the known devices, is not in mechanical connection with any external part. The contact closure takes place under the influence of pressure. Moreover, the extent of the contact member is reduced to the thickness of a film layer.

I en tredje utførelsesform av kontaktorganet er mikrokontaktene 15 faktisk ikke integrert i en film, men utgjøres av vanlige mikrokontakter som er mekanisk festet til bæreren 4 på tilsvarende måte som tidligere beskrevet. Skjønt denne utførelse har større omfang, oppviser den alle fordeler som foreligger ved konvensjonelle mikrokontakter. In a third embodiment of the contact member, the micro-contacts 15 are not actually integrated into a film, but consist of ordinary micro-contacts which are mechanically attached to the carrier 4 in a similar manner as previously described. Although this embodiment has a larger scope, it exhibits all the advantages of conventional micro-contacts.

I de tre tilfeller som er omtalt ovenfor, er kontaktorganet 8 og betjeningsknappen 1 anbragt på samme side av bæreren 4. I en utførelsesvariant som er vist i fig. 4, er de imidlertid anbragt på hver sin side av bæreren. Bare de vesentligste elementer av anordningen er her vist skjematisk. Fjærkulen 6 og uttagningene 7 kan da befinne seg på den ene eller den annen side av bæreren 4. In the three cases discussed above, the contact member 8 and the operating button 1 are placed on the same side of the carrier 4. In an embodiment shown in fig. 4, they are, however, placed on each side of the carrier. Only the most essential elements of the device are shown here schematically. The spring ball 6 and the recesses 7 can then be on one or the other side of the carrier 4.

I de forskjellige utførelseseksempler som er angitt ovenfor, er betjeningsknappen forsynt med en eneste kontaktkam. Uten å overskride oppfinnelsens ramme, kan den imidlertid være utstyrt med flere sådanne kammer. In the various embodiments indicated above, the operating button is provided with a single contact cam. Without exceeding the scope of the invention, it can, however, be equipped with several such chambers.

Oppfinnelsen er hittil blitt beskrevet i sammenheng med en dreibar bryter. Den gjelder imidlertid også en rettlinjet bryter av den art som er vist i snitt i fig. 5, samt sett ovenfra i fig. 6. Bæreren 4 oppviser et føringsspor 30. Skulderen 5 på akselen 3 for betjeningsknappen 1 er da anordnet på en slik måte at knappen i hovedsak holdes i anlegg mot bæreren 4 og kan bringes til glidebevegelse i sporet 30. Mikrokontaktene 15, boblemembranene 11 og uttagningene 7, som har samme arbeidsfunksjon her som i den dreibare bryter, er plassert parallelt med føringssporet 30 på en slik måte at betjeningsknappen 1, som ikke er dreibar, innstilles korrekt i forhold til hver elementærkontakt. The invention has so far been described in connection with a rotary switch. However, it also applies to a rectilinear switch of the type shown in section in fig. 5, as well as seen from above in fig. 6. The carrier 4 has a guide groove 30. The shoulder 5 on the shaft 3 for the operating button 1 is then arranged in such a way that the button is mainly held in contact with the carrier 4 and can be brought to a sliding movement in the groove 30. The micro contacts 15, the bubble membranes 11 and the outlets 7, which has the same working function here as in the rotatable switch, is placed parallel to the guide track 30 in such a way that the operating button 1, which is not rotatable, is set correctly in relation to each elementary contact.

På samme måte som det ved den dreibare bryter er vist at boblemembranene kan erstattes av en torusseksjon, kan de her erstattes av én sammenhengende membran, slik som i form av en sylinderseksjon. Føringssporet 30 som er vist rettlinjet i fig. 6, kan også være utført i en kurveform uten at oppfinnelsens ramme derved overskrides. In the same way that it has been shown with the rotary switch that the bubble membranes can be replaced by a torus section, they can here be replaced by one continuous membrane, such as in the form of a cylinder section. The guide track 30 which is shown in a straight line in fig. 6, can also be made in a curve shape without thereby exceeding the scope of the invention.

Claims

1. Switch comprising an operating device (1) and a contact device (8) attached to a carrier (4) and provided with several micro-contacts (15), said operating device (1) having at least one contact comb (2) and the switch further comprising equipment to allow movement of the operating member (1) so that the contact cam (2) can in turn be brought into contact with at least two of said micro-contacts (15), characterized in that said contact member (8) is made with a protruding bubble membrane (11) and said contact comb (2) is arranged for movement at a constant distance from the carrier (4).

2. Switch as specified in claim 1, characterized in that said carrier (4) comprises sockets (7) and the operating device is equipped with a step displacement device (6) which cooperates with said sockets (7) with the aim of keeping said contact comb (2) immobile on at least one of said micro-contacts (15) ).

3. Switch as stated in one of the preceding claims, characterized in that said operating device (1) is arranged for rotary movement.

4. Switch as specified in claim 1 or 2, characterized in that said operating device (1) is arranged for translational movement.

5. Switch as stated in one of the preceding claims, characterized in that said micro-contacts (15) are each covered by a separate bubble membrane (11).

6. Switch as stated in one of claims 1-4, characterized in that all said micro-contacts (15) are covered by a single common bubble membrane (20).

7. Switch as stated in one of the preceding claims, characterized in that the electrical conductors (16, 17) which are connected to the micro-contacts (15) are assembled in a contact strip (18) designed to be plugged into a connector for compliant circuit elements .