186671. lajstromszámú szabadalom • Érintkező szerkezet
1 186 671 2 A találmány tárgya érintkező szerkezet, amelynek hordozó eleme, a hordozó elemen elrendezett nyugvó érintkezője, a nyugvó érintkezővel kapcsolatba hozható rugalmas anyagú mozgó érintkezője és a mozgó érintkezővel kapcsolódó mozgató szerve van, továbbá a mozgó érintkező nagymértékben rugalmas, elasztikus, állandó térfogatú, nemfémes, villamosán vezető anyagból van kiképezve. A találmány szerinti érintkező szerkezet a számítástechnika és a gyengeáramú elektronika területén alkalmazott kisteljesítményű kapcsolók és billentyűzetek fő alkotóelemeként használható. A miniatűr számológépek billentyűzetéhez, továbbá egyéb típusú klaviatúrákhoz egyre általánosabban használják a fenti tárgykörben meghatározott felépítésű érintkező szerkezeteket. Az NSZK-ban S1M1RIT kereskedelmi néven ismert kapcsolóelemek széles választéka ismerhető meg a forgalmazó Carl Freudenberg cég gyártmányismertetőiből, például az 1982-ben nyilvánosságra hozott 30 D 143 382 Hö számú ismén tetőből. Az ide tartozó érintkező szerkezetek nyomtatott áramköri lapból készített hordozó lemezre vannak szerelve, a nyugvóérintkezőket a nyomtatott áramköri lapon kialakított, egymást meanderszcrűen kikerülő vezetősávok képezik, és ezek fölött megfelelő szilikongumiból készített billentyű helyezkedik el. A billentyű lenyomásakor egy sík homlokfelületű villamosán vezető anyagú gumikorong a vezetősávoknak nyomódik és azokat összeköti. A billentyű kialakítására a gyártmányismertetőben számos példát találunk, de mindegyik közös vonása a síkfelületű gumikorong alkalmazása, amely a vezctősávokat rövidrezárja. Az ilyen kialakítású érintkező szerkezetek megbízhatóság szempontjából nem minden alkalmazási területen tekinthetők megfelelőnek. A létesített villamos érintkezés ellenállása ugyanis lényegesen függ a billentyűre gyakorolt erőhatás nagyságától, időbeli lefutásától, irányától stb. A téves működtetés elkerülése céljából általában elektronikus úton, például hangjelzéssel közlik a kezelővel, hogy a billentyű lenyomása kapcsolást is létesített. A hengeres felületű korongból kialakított mozgóérintkező a nagy felület miatt viszonylag kis nyomást létesít, és ez a körülmény magyarázza, hogy az érintkezés ténye miért függ a billentyű lenyomásának erősségétől. A mozgóérintkezőt képező korong gyártása sajtolószerszámban végezhető, ami az egyéb gumiipari tömeggyártási eljárásokhoz pl. az extrudáláshoz viszonyítva . nem elég termelékeny. A találmány feladata olyan érintkező szerkezet létrehozása, amely az ismertetett érintkező szerkezetek alapvető elemeinek megtartása mellett lényegesen megbízhatóbb és határozottabb érintkezést létesít, ugyanakkor gyártása egyszerűbben megoldható. A találmány szerinti megoldás lényegét az a felismerés képezi, hogy ha a mozgóérintkezőt megfelelően előfeszített és ívelt elem képezi, amelyre a nyomóerő nem középen, hanem kétirányból hat, akkor megfelelő érintkezőprofil mellett a nyomóerők támadásvonalai között keletkező szakaszon egy adott erőérték felett az érintkezőanyag csőrszerűen kitüremlik és hirtelen, adott sebességgel és erővel a hordozó elemnek csapódik. A kitüremlés vonal mentén kapcsolódik a hordozó elemen elrendezett nyugvó érintkezőkkel, a nyomás a kis felület miatt viszonylag nagy, és értéke nem függ a billentyűre kifejtett nyomás módjától és adott küszöbszint felett annak nagyságától. A találmány tárgya tehát érintkező szerkezet, amelynek hordozó eleme, ezen elrendezett nyugvó érintkezője, a nyugvó érintkezővel kapcsolatba hozható rugalmas anyagú mozgó érintkezője és ezzel kapcsolódó mozgató szerve van, ahol a mozgó érintkező nagymértékben rugalmas, elasztikus, állandó térfogatú, nemfémes, villamosán vezető anyagból van kiképezve, és a találmány szerint a mozgó érintkező szélső tartományában feszítő és leszorító szervvel kacsolódik, a mozgó érintkezőnek a szélső tartományban a hordozó elemmel, illetve a ráerősített nyugvó érintkezővel kapcsolódó felfekvési szakasza és a feszítés révén ívelten deformált, a hordozó elemtől eltávolodó közbenső szakasza van, a mozgató szerv a mozgó érintkező közbenső szakaszának a külső domború oldalával egy támasztási zóna mentén kapcsolódi, a támasztási zónán belül a mozgó érintkező közbenső szakaszán a támasztási zónára gyakorolt nyomásra befelé domborodó terheletlen szabad terület van, és a hordozó elemen a terheletlen szabad területtel szemközti helyzetben nyugvó érintkező van elrendezve. Az érintkező szerkezet egy előnyös kiviteli alakjára jellemző, hogy a mozgó érintkezőnek a terheletlen szabad területen folyamatosan csökkenő falvastagsága van, és a csökkenő falvastagság révén csak a külső felület ívének folytonossága törik meg. Előnyös, ha a mozgó érintkezőnek egyirányú görbültscge van, azaz hengerpalást részét képező alakja van. A szerkezeti kialakítás szempontjából előnyös, ha a hordozó elemet nyomtatott áramköri lap képezi, és a nyugvó érintkezők a nyomtatott áramköri lapon kialakított vezetősávok, amelyek a mozgó érintkezőnek a leszorított széleinél és a terheletlen szabad területtel szemközt elkülönítetten vannak elrendezve. A szerkezet tovább egyszerűsíthető, ha a mozgató szerv a mozgóérintkezővel közös szerkezeti egységet alkot és vele a támasztási zóna mentén kapcsolódik, a mozgató szervnek a támasztási zónából ferdén széttartóan a hordozó elemtől eltávolodó és növekvő vastagságú szárai vannak. A szárakat célszerűen azok meghosszabbítását képező áthidalás köti össze. Az érintkező szerkezet egy további kiviteli alakjánál a mozgató szerv szárait vagy az áthidalást kívülről billentyűfedéi borítja, amely a hordozó elemre merőleges irányban való elmozdulásra van megvezetve. A szerkezeti kialakítás egyszerűsíthető azáltal, hogy a billentyűfedélen ütköztető elem van kiképezve, amely a leszorító szervvel közvetlenül vagy távtartó hídon keresztül kapcsolódik. Egy előnyös megoldásnál a leszorító szerv a hordozó elemhez kapcsolódik és a mozgó érintkező széleit fogadó és kétirányból megtámasztó fészke van. Egy alternatív megoldásnál a leszorító szervet a hordozóra rögzített lap képezi, amelyen a mozgó érintkező részére nyílás, továbbá annak széleit kétriányban megtámasztó fészek van kiképezve. A leszorító szerv külső felületén az említett nyílást legalább egyszeres elasztikus lap fedi, amely villamos szigetelő anyagból készül. A mozgó érintkező célszerűen vezető szilikongumiból készíthető, amelynek térfogati ellenállása legfeljebb 20 ohmem. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az r, 10 15 20 25 33 35 40 45 50 55 60 65 2
