Бесконтактная клавиша Советский патент 1983 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к автоматике и вычнстщтельной техник и может быть применено в устройствах, где используется импульсный управляккоий сигнал, возникающий при нажатии на клавишу, в частности в электронных клавишных вычислительных машинах.

Известно устройство для. ввода информации, которое содержит электретную пленку, расположенную между первым электродом, закрепленным на диэлектрической плате, и вторым подвижным электродом. В таком устройстве для обеспечения постоянной скорости подвижного электрода используют постоянный магнит t13.

Недостатком данного устройства является наличие большого количества деталей, что ведет к у;9еличению габарита и веса, а использование магнита может привестик нежелательному изменению импульса из-за изменения скорости, -которое происходат в результате старения магнита и воздействия, внешних магнитных полей7

Известно устройство, включающее в себя неподвижный электрод, выполненный на печатной плате, электрет, расположенный на неподвижном электроде, подвижный электрод и клавишу.

Подвижный электрод выполнен в форме мембраны, которая опирается своими крайними точками на токопроводящую шайбу, выполненную на печатной плате.гКлавиша связана с толкателем, нижний конец которого расположен на. подвижном электроде (мембране) С2.

Недостатками известного устройства являются сложность и ненадежность

10 токоотвода с подвижного электрода (мембраны) и необходимость приложения довольно большого усилия для i срабатывания мембраны, что снижает надежность устройства.

15

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому явл)|ется бесконтактная клавиша, содержащая клавишную головку с выступом, установленную в направляющих корпуса, .

20 основание которого выполнено из диэлектрического материгша, неподвижный электрод с расположенным на нем электретом и т Ьдвижный электрод, закрепленные на основании корпу25са. Подвижный электрод выполнен в . виде пластины, по оси симметрии которой с одной стороны выполнен V-образный вырез, а с противоположной стороны - прорезь, концы пластины

30 у у-обраэного выреза закреплены и подпружинены, причем пластина обращена выпуклой поверхностью к неподвижному электроду, а под сред ней частью пластины на основании к пуса установлен упор з. Однако такая клавиша характеризуется низкой надежностью из-за не стабильности сигнала, так как при такой конструкции подвижного элект рода сложно получить идентичные де ли и зазоры, от которых зависит си нал. Целью изобретения является повышение надежности. Цель достигается тем, что в бесконтактной клавише, содержащей корпус, неподвижный электрод/ выполненный в основании корпуса, электретную пленку, расположенную на неп вижном электроде, подвижный электрод, толкатель и головку, связанную с толкателем, подвижный электрод вы полнен в виде упругой пластины в фо ме арки, один из концов которой рас положен, а другой приподнят и закреплен в основании корпуса, Причем упругая пластина выполнена в форме арки, в упругой пластине у конца, закрепленного в основании корпуса, выполнено отверстие, При этом отверстие имеет П-образную форму, обращенную к закрепленному в основании.корпуса концу упругой пластины. На фиг.1 приведена бесконтактная клавиша, общий вид; на фиг,2 конструкция подвижного электрода, вид в изометрии. Бесконтактная клавиша состоит из ; основания 1 с выполненным на нем неподвижным электродом 2. На неподвижном электроде 2 расположена электретная пленка 3. Подвижный электрод 4 представляет собой упругую пластину, имеющую форму арки. Одна сторона подвижного электрода 4 приподнята над основанием 1 и закреплена на.его токоведущей части/ связанной с одним из выводов 5. На основании 1 установлен корпус 6, в направляющих которого перемещается толкатель 7 с закрепленной на нем клавишной головкой 8, Толкатель 7подпружинен пружиной возврата 9, 8упругой пластине 4 у стороны, закрепленной на токоведущей части основания 1, выполнено отверстие 10, имеющее П-образную форму. Устройство работает следующим образом. При приложении внешнего усилия клавиганая головка 8, перемещаясь в направл-лющих корпуса б, передает усилие посредством толкателя 7 на упругую пластину 4, Упругая пластина 4, в. свою очередь, теряя устойчивость, резко изменяет свою форму двигается в направлении неподвижного электрода 2 и распластывается по электрету 3. При движении упругой .пластины 4 (подвижный электрод) в электрическом поле электрета 3 на электродах 4 и 2 происходит изменение индуцированных зарядов, в результате чего во внешней цепи появляется импульс тока, что приводит к появлению на нагрузке импульса напряжения. Когда упругая пластина 4 распластается на электрете 3 (хрд кнопки до упора), импульс сигнала на нагрузке равен нулю. Возврат упругой пластины 4 в исходное положение происходит при снятии внааней нагрузки с помощью возвратной пружины 9 или за счет упругих свойств пластины. Предложенная конструкция пОдвижного электрода характеризуется хорошей повторяемостью размеров при массовом изготовлении и не требует дополнительных операций при сборке. Таким образом обеспечивается стабильность сигнала, что и повышает надежность работы клавиши. Кроме того, для срабатывания данного устройства не требуется больших усилий, а скорость и рабочая поверхность подвижного электрода достаточна для получения импульса порядка 1-30 В при нагрузке 1-10 МОм. Таким импульсом можно управлять без дальнейшего усилия. Формула изобретения 1.Бесконтактная клавиша,содержащая корпус, неподвижный электрод, выполненный в основании корпуса,, электретную пленку, расположенную на неподвижном электроде, подвижный электрод, толкатель и головку, связанную с толкателем, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения надежности клавиши, подвижный электрод выполнен в виде упругой пластины в форме арки, один из концов которой расположен, а другой приподнят и закреплен в основании корпуса . 2.Клавиша по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в упругой пластине у конца, закрепленного в основании корпуса, выполнено отверстие. 3,Клавиша по п.2, о т л йч а юш -i я с я тем, что отверстие имеет П-образную форму, обращенную к закрепленному в основании корпуса концу упругой пластины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 510797, кл. G Об Р 3/02, 1974. 2.Патент США № 3653038, кл. 340-365, опублик, 1972, 3.Авторское свидетельство СССР № 847311, кл, G 06 F 3/02, 1979 (прототип),