DE102013213036B4 - Bedienelement, Bedieneinrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Bedienelements - Google Patents

Bedienelement, Bedieneinrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Bedienelements Download PDF

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Abstract

Bedienelement mit einem Bedienelementgehäuse und mit mindestens einer dünnen länglichen Rippe aus elektrisch leitfähigem elastischem Material, die außen an dem Bedienelementgehäuse angeordnet ist und an diesem entlangläuft, wobei das Bedienelement eine Oberseite aufweist zur Anordnung unter einer Bedienfläche, wobei mindestens in der Oberseite des Bedienelementgehäuses eine hinterschnittene Vertiefung vorgesehen ist und die Rippe mit einer Rippenbasis zumindest teilweise in dieser Vertiefung verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die hinterschnittene Vertiefung einen Grund aufweist, wobei eine Breite der Vertiefung unten in der Vertiefung oder auf dem Grund oder an deren breitester Stelle mindestens 30% über der Breite der Öffnung der Vertiefung nach außen liegt.

Description

  • Anwendungsgebiet und Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Bedienelement mit einem Bedienelementgehäuse, eine damit versehen Bedieneinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bedienelements.
  • Bedienelemente dieser Art sind aus der DE 102009036162 A1 bekannt. Sie dienen einerseits als kapazitives Sensorelement mit einer Sensorelementfläche, die an die Unterseite einer Bedienfläche angelegt wird. Die Bedienfläche kann dabei beispielsweise eine lichtdurchlässige Glaskeramik-Kochfeldplatte sein. Des Weiteren weist das Bedienelement eine Anzeige-Funktion auf mit einer Lichtquelle und einer Lichtleitung an die Unterseite der Bedienfläche bzw. durch diese hindurch. Eine Oberseite des Bedienelementgehäuses ist dabei aus hartem Kunststoff gefertigt und eine Unterseite aus weichem Kunststoff. So kann insgesamt eine gewisse Flexibilität des Bedienelements erreicht werden.
  • Aus der deutschen Patentanmeldung DE 102012010321 A1 ist ein weiteres ähnliches Bedienelement bekannt mit einem Bedienelementgehäuse aus weitgehend festem Material. An dessen Seiten sowie der Oberseite, vorzugsweise im Wesentlichen umlaufend, ist elektrisch leitfähiges, elastisches Material als eine Art dünne Rippe angespritzt. Dieses sorgt für die Möglichkeit eines elastischen Andrückens des Bedienelements von unten an die Unterseite einer vorgenannten Bedienfläche. Durch die elektrische Leitfähigkeit des elastischen Materials kann ein kapazitives Sensorelement geschaffen werden, so dass das gesamte Bedienelement einen kapazitiven Berührungssensor bzw. Berührungsschalter bildet.
  • Aus der DE 102011056711 A1 ist ein Bedienelement mit einem Näherungssensor bekannt, das unter einer Abdeckung bzw. unter einem dekorativen Film ein Elastomerelement aufweist aus elektrisch leitfähigem elastischem Matarial. Dieses Elastomerelement weist einen von dem Film abgehenden Bereich auf, der einen elektrischen Kontakt auf eine Leiterplatte herstellt.
  • Aufgabe und Lösung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Bedienelement, eine damit versehen Bedieneinrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bedienelements zu schaffen, mit denen Probleme des Stands der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, ein solches Bedienelement einfach und praxistauglich herzustellen für eine möglichst gute Anordnung in einer Bedieneinrichtung an der Unterseite einer Bedienfläche.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Bedienelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine damit versehen Bedieneinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bedienelements mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Bedienelement oder nur für eine Bedieneinrichtung mit einem solchen Bedienelement oder nur für sein Herstellungsverfahren beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Bedienelement sowie für eine damit versehene Bedieneinrichtung als auch für ein Verfahren zur Herstellung selbstständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Es ist vorgesehen, dass das Bedienelement ein Bedienelementgehäuse mit einer Oberseite zur Anordnung unter einer Bedienfläche einer Bedieneinrichtung und mindestens eine dünne längliche Rippe aus elektrisch leitfähigem elastischem Material aufweist. Diese einzelne Rippe oder die mehreren Rippen sind außen an dem Bedienelementgehäuse angeordnet und laufen an diesem entlang. Dabei laufen sie vor allem vorteilhaft zumindest an einer Oberseite des Bedienelementgehäuses entlang. Besonders vorteilhaft reicht auch ein Abschnitt aus dem elektrisch leitfähigen elastischen Material bzw. eine entsprechende Rippe an eine Unterseite oder einen unteren Bereich des Bedienelementgehäuses. Dazu wird nachfolgend noch mehr ausgeführt. So kann sie durch Anliegen an einer Unterseite einer Bedienfläche einer mit dem Bedienelement versehenen erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung ein kapazitives Sensorelement bilden, wie es aus der vorgenannten DE 102012010321 A1 bekannt ist.
  • Erfindungsgemäß weist die Oberseite des Bedienelementgehäuses eine hinterschnittene Vertiefung auf, in der die Rippe mit einer Rippenbasis, welche einen Teil der Rippe bildet bzw. einen Teil ihres Querschnitts, zumindest teilweise in einer Vertiefung in dem Bedienelementgehäuse angeordnet ist bzw. eine Rippenbasis als Teil der Rippedarin verläuft. Durch den Hinterschnitt wird eine sehr gute Befestigung bzw. Haltewirkung der Rippe bzw. des elastischen Materials am Bedienelementgehäuse erreicht. Somit können Festigkeits- bzw. Halterungsprobleme, die je nach Wahl eines Materials für das elastische Material bzw. die Rippe einerseits und das Bedienelementgehäuse andererseits unterschiedlich groß sind, weitgehend oder sogar vollständig vermieden werden. Gerade an der für eine Sensorelementfunktion der Rippe so wichtigen Oberseite wird somit ein sehr guter Halt der Rippe erreicht. Die Vertiefung verläuft also in und somit entsprechend der Oberfläche bzw. parallel zur Oberfläche. Weitere Vertiefungen, insbesondere hinterschnittene Vertiefungen, können auch an anderen Bereichen des Bedienelementgehäuses vorgesehen sein. Vorteilhaft verlaufen alle Rippen zumindest teilweise bzw. bereichsweise in hinterschnittenen Vertiefungen, und zwar an der Oberseite, aber auch an seitlichen Seitenbereichen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Material als Rippe bzw. als eine einzige oder mehrere Rippen an das Bedienelementgehäuse angespritzt, vorzugsweise in einem Kunststoffspritzvorgang, vorteilhaft zusammen mit dem Bedienelementgehäuse in einem einzigen Vorgang hergestellt als 3K-Kunststoffspritzen. Dabei wird es zumindest teilweise als Rippenbasis in die hinterschnittene Vertiefung eingespritzt. Des Weiteren können die abstehenden Rippen, die auch als Überstehbereich angesehen werden können, ebenfalls angespritzt werden. Vorteilhaft wird die gesamte Rippe in einem Arbeitsvorgang angespritzt, also eine Rippenbasis in einer Vertiefung sowie ein möglicherweise vorhandener überstehender Abschnitt der Rippe bzw. ein Überstehbereich. Besonders vorteilhaft ist das gesamte Bedienelementgehäuse in einem Arbeitsvorgang mit dem elastischen Material angespritzt bzw. wird das gesamte elastische Material in einem Arbeitsvorgang an das Bedienelementgehäuse angespritzt. Dies erleichtert die Herstellung und sorgt für einen guten mechanischen Zusammenhalt sowie ggf. auch für eine gute durchgängige elektrische Leitfähigkeit des elastischen Materials, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
  • Bevorzugt wird das elastische Material als mehrere Rippen entlang von Außenkanten bzw. in deren Bereich des Bedienelementgehäuses angeordnet bzw. angespritzt. Dies bedeutet, dass das elastische Material zumindest eine einer Bedienfläche zugewandten Oberseite des Bedienelementgehäuses nicht quert oder abdeckt, sondern eben nur in den Seitenbereichen bzw. im Bereich von Außenkanten verläuft. Gleichzeitig ist gerade im Bereich solcher Außenkanten eine mögliche mechanische Belastung des elastischen Materials bzw. der Rippen groß, insbesondere durch Scherkräfte, so dass hier hinterschnittene Vertiefungen zur erhöhten Festigkeit bzw. Haltbarkeit von besonderem Vorteil sind. Mindestens 50% einer Längserstreckung des elastischen Materials bzw. der Rippen kann als Rippenbasis in einer hinterschnittenen Vertiefung im Bedienelementgehäuse verlaufen. Dies muss dabei kein durchgängiger Verlauf sein, sondern kann abschnittsweise aufgeteilt sein auf mehrere, zueinander beabstandete Abschnitte einer hinterschnittenen Vertiefung. Teilweise kann das elastische Material also auch auf der glatten bzw. geschlossenen Oberfläche des Bedienelementgehäuses haftend verlaufen. Besonders vorteilhaft sind es mindestens 70% oder 80% der Längserstreckung für eine möglichst gute Befestigung. Die Vertiefungen können aber auch eine Richtung im Wesentlichen quer bzw. rechtwinklig zu dem Längsverlauf einer Rippe aufweisen und davon weglaufen als eine Art Halterungen.
  • In möglicher Ausgestaltung der Erfindung ist das elastische Material durchgängig an dem Bedienelementgehäuse angeordnet bzw. bildet eine oder mehrere zusammenhängende Strukturen. Einerseits können es zwei oder mehrere voneinander getrennte Strukturen sein, die jeweils für sich genommen zusammenhängen. Sie können dabei jeweils eine oder mehrere Rippen aufweisen. So können beispielsweise an einem großen bzw. langgestreckten Bedienelementgehäuse, welches mehrere getrennte Sensorelemente aufweisen oder bilden soll, diese einzelnen Sensorelemente durch jeweils zusammenhängende Strukturen gebildet werden. Es können also an einem Bedienelementgehäuse auch beispielsweise zwei bis fünf oder noch mehr zusammenhängende Strukturen vorgesehen sein, die jeweils voneinander getrennt sind und die aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit jeweils kapazitive Sensorelemente bilden, die einzeln ansteuerbar bzw. kontaktierbar sind. Vorteilhaft ist zumindest bei kleineren Bedienelementgehäusen andererseits eine einzige zusammenhängende Struktur des elastischen Materials gegeben.
  • Die hinterschnittene Vertiefung bzw. der Hinterschnitt kann grundsätzlich beliebige oder vielfältige Form aufweisen. Eine Breite der Vertiefung liegt unten in der Vertiefung oder auf deren Grund oder an deren breitester Stelle mindestens 30% oder 50% über der Breite der Öffnung der Vertiefung nach außen, unter Umständen auch noch mehr. So ist ein sicheres Befestigen des elastischen Materials bzw. der Rippe oder ihres Überstehbereichs in der Vertiefung möglich. In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vertiefung einen viereckigen bzw. trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Alternativ zu einer Trapezform kann die Vertiefung einen rechteckigen Querschnitt aufweisen mit einem dünnen Öffnungsbereich nach außen, quasi als umgedrehtes T. Auch hier können die Größenverhältnisse gewählt werden wie zuvor genannt.
  • In einer nochmals anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die hinterschnittene Vertiefung einen mehreckigen Querschnitt mit fünf oder mehr Ecken aufweisen. In weiterer Ausgestaltung kann der Querschnitt abgerundet bzw. rund oder zumindest teilweise kreisrund sein. Dies kann unter Umständen für die Herstellung eines Spritzwerkzeugs für das Bedienelementgehäuse einfacher sein. Auch hier können die vorgenannten Größenverhältnisse vorgesehen sein.
  • In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das elastische Material also einerseits in einer Vertiefung angeordnet ist mit einer vorgenannten Rippenbasis. Ein anderer Abschnitt bzw. Teil des Querschnitts der Rippe bzw. des elastischen Materials kann mit einem Überstehbereich über die Vertiefung und somit weg vom Bedienelementgehäuse überstehen. So wird eben die abstehende Rippe gebildet. Der Überstehbereich kann eine Querschnittsfläche aufweisen, die größer ist als die Querschnittsfläche in der hinterschnittenen Vertiefung. Alternativ können die beiden auch ähnlich groß sein.
  • Ein genannter Überstehbereich kann etwa 0,2 mm bis 2 mm oder sogar 3 mm über das Bedienelementgehäuse abstehen, wenn dessen Größe im Bereich weniger cm bzw. maximal 1 cm ist. Der Überstehbereich kann grundsätzlich frei gestaltet werden, vorteilhaft verjüngt er sich leicht zu einem freien Ende hin. Er kann eine Breite ähnlich der Breite der Öffnung der Vertiefung aufweisen, vorteilhaft etwas schmaler sein.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass der Überstehbereich in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Seitenfläche oder Oberfläche des Bedienelementgehäuses absteht, an der er angeordnet ist. Alternativ ist es möglich, dass der Überstehbereich schräg absteht, also als schräge Rippe odgl., vorteilhaft schräg nach außen.
  • In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an einer gesamten Oberseite des Bedienelementgehäuses, die dazu ausgebildet ist, unter einer Bedienfläche montiert zu werden bzw. an einer Unterseite der Bedienfläche anzuliegen, das elastische Material mit einem Überstehbereich oder mehreren Überstehbereichen als mehrere Rippen verlaufen. Es kann eine Rippenbasis vorgesehen sein, die zumindest teilweise in hinterschnittenen Vertiefungen verläuft, vorteilhaft im Wesentlichen vollständig. Dies kann zumindest bei einem mehreckigen Bedienelementgehäuse bzw. bei einer mehreckigen Oberseite für die Längsseiten gelten An der Unterseite der Bedienfläche anliegende Rippen bzw. Überstehbereiche sind den größten mechanischen Belastungen ausgesetzt bzw. die Gefahr, dass eine Rippe bzw. ein Überstehbereich bei Scherbewegungen odgl. im anliegenden Zustand vom Bedienelementgehäuse abgerissen wird, ist am größten. In den Eckbereichen kann auf einen Überstehbereich verzichtet werden, wobei hier vorteilhaft auch hinterschnittene Vertiefungen vorgesehen sind.
  • Sämtliche hinterschnittenen Vertiefungen samt elastischem Material können in Richtung von oben nach unten am Bedienelementgehäuse verlaufen, also vom Bereich der Oberseite nach unten, ggf. teilweise bis an einen unteren Bereich. Die Rippen verlaufen dabei vorteilhaft quer bzw. in rechtem Winkel dazu.
  • Vorteilhaft ist das elastische Material so genanntes thermoplastisches Elastomer bzw. TPE, welches elektrisch leitfähig gemacht worden ist, wozu Zusätze aus der folgenden Gruppe gewählt sein können: Ruß, Graphit, Metallpulver, Carbon-Nanotubes. Dieses elastische und elektrisch leitfähige Material könnte zwar nur teilweise vorgesehen sein bzw. muss nicht vollständig verteilt vorgesehen sein. Der Einfachheit halber aber wird es wohl durchgängig und als einziges elastisches Material vorgesehen. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass sich ein Teil der zusammenhängenden Struktur bzw. elektrisch leitfähiges elastisches Material von einer Oberseite oder einem oberen Bereich des Bedienelementgehäuses bis in einen unteren Bereich zumindest als eine Rippe erstreckt, beispielsweise als vorgenannte Vertiefung samt elastischem Material. So kann eine elektrische Kontaktierung im unteren Bereich erfolgen. Besonders vorteilhaft geht das elastische Material bis an eine Unterseite des Bedienelements oder steht möglicherweise sogar unten darüber hinaus. So kann es bei einer Bestückung des Bedienelementgehäuses auf einen Träger oder eine Leiterplatte auf ein Kontaktfeld gedrückt werden als elektrische Kontaktierung.
  • Es kann im Bedienelementgehäuse mindestens ein Lichtleiter vorgesehen sein, der vorteilhaft aus einem lichtleitenden Material besteht, welches zumindest transluzent oder weitgehend transparent ist, so dass es Licht von einer Lichtquelle nach oben als gleichmäßige Leuchterscheinung durchlässt. Eine Lichtquelle ist vorteilhaft eine LED im unteren Bereich des Bedienelementgehäuses, die insbesondere auf einen Träger bestückt ist, auf den auch das Bedienelementgehäuse aufgesetzt ist. So wird ein beleuchtbares Bedienelement geschaffen, insbesondere als kapazitives Sensorelement, wie es grundsätzlich aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt ist.
  • Pro Bedienelementgehäuse können mehrere Lichtleiter vorgesehen sein, die auch optisch voneinander getrennt sein können und eigene unterschiedliche Lichtquellen aufweisen können. Vorteilhaft ist dann auch pro Lichtquelle ein Sensorelement gebildet durch das elastische elektrisch leitfähige Material. Besonders vorteilhaft kann das Bedienelementgehäuse eine sogenannte Sieben-Segment-Anzeige sein, also sieben Lichtquellen mit sieben Lichtleitern sein. Dabei können einerseits wiederum sieben Sensorelemente vorhanden sein. Bevorzugt wird dabei andererseits aber ein einziges Sensorelement für das gesamte Bedienelementgehäuse. So kann eine Art sensitive Sieben-Segment-Anzeige geschaffen werden, auf deren Leuchtanzeige ein Finger gelegt werden kann zur Bedienung.
  • Alternativ ist pro Bedienelementgehäuse genau ein Lichtleiter vorgesehen. Dieser nimmt vorteilhaft einen zentralen Bereich des Bedienelementgehäuses ein und kann einen wesentlichen Teil des Querschnitts bzw. des Innenvolumens einnehmen, beispielsweise 30% bis 70% oder sogar 90%.
  • Zur Herstellung eines vorbeschriebenen Bedienelements kann zuerst das Bedienelementgehäuse hergestellt werden in einem Kunststoffspritzverfahren. Bei einem vorbeschriebenen Vorsehen eines Lichtleiters darin wird ein 2K-Kunststoffspritzen verwendet mit lichtdurchlässigem Material im Mittelbereich und lichtundurchlässigem Material außen. Dabei werden in dem Bedienelementgehäuse, insbesondere in den Außenbereichen in dem genannten lichtundurchlässigen Material, die Vertiefungen hergestellt durch eine entsprechende Spritzgussform. In einem nachfolgenden Schritt wird das elastische Material als eine oder mehrere Rippen angespritzt. Vorteilhaft wird das gesamte elastische Material in einem Schritt angespritzt. Alternativ dazu und bevorzugt kann das gesamte Bedienelementgehäuse mit Lichtleiter und elastischem Material in einem einzigen Schritt als 3K-Kunststoffspritzen hergestellt werden.
  • Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in Zwischen-Überschriften und einzelne Abschnitte beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
  • Figurenliste
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bedienelements,
    • 2 eine Draufsicht auf das Bedienelement aus 1,
    • 3 einen Schnitt durch das Bedienelement etwas unterhalb der Ansicht aus 2,
    • 4 eine mit einem erfindungsgemäßen Bedienelement aufgebaute erfindungsgemäße Bedieneinrichtung,
    • 5 eine Abwandlung der Darstellung aus 3 mit unterschiedlich ausgebildeten Hinterschneidungen und
    • 6 eine Abwandlung eines Überstehbereichs einer Rippe mit schräg stehendem Überstehbereich.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Bedienelement 11 in Seitenansicht dargestellt. Es weist ein Bedienelementgehäuse 12 auf, welches gemäß der Draufsicht aus 2 blockartig bzw. quaderförmig ausgebildet ist. Es kann eine Länge von etwa 10 mm aufweisen und eine Breite von etwa knapp 5 mm sowie etwas über 4 mm hoch sein. Das Bedienelementgehäuse 12 besteht in einem seitlich äußeren Bereich aus lichtundurchlässigem Kunststoff 14. In einem aus den Draufsichten und dem Schnitt gemäß der 2 und 3 gut erkennbaren Mittelbereich ist ein Lichtleiter 16, der durch entsprechend lichtdurchlässiges Material bzw. lichtdurchlässigen oder transluzenten Kunststoff gebildet wird. Der lichtundurchlässige Kunststoff 14 und der Lichtleiter 16 sind in einem 2K-Kunststoffspritzen hergestellt. Dabei werden an dem Bedienelementgehäuse 12 Befestigungsfüße 18a und 18b mit hergestellt bzw. mit angespritzt, vorteilhaft aus dem lichtundurchlässigen Kunststoff 14. Damit kann das Bedienelement 11, wie später aus 4 zu ersehen ist, in eine Leiterplatte gesteckt und daran befestigt werden.
  • An das Bedienelementgehäuse 12 ist elastisches Material 20, vorteilhaft vorgenanntes, elektrisch leitfähiges und elastisches TPE, angespritzt. Dies kann dem vorgenannten 2K-Kunststoffspritzen nachfolgend erfolgen oder vorteilhaft gleichzeitig mit den anderen beiden Teilen, also als 3K-Kunststoffspritzen Das elastische Material 20 bildet auf der Oberseite des Bedienelements 11 vier Rippen 21a bis 21d, die einen Überstehbereich 22a bis 22d aufweisen bzw. im wesentlichen daraus bestehen. Es muss aber nicht an allen Außenbereichen eine Rippe bzw. ein Überstehbereich vorgesehen sein, es können auch nur drei Rippen U-artig oder zwei Rippen benachbart und winklig zueinander vorgesehen sein.
  • Des Weiteren ist das elastische Material 20 aber nicht nur an den oberen Außenkanten bzw. deren äußeren Bereichen und umlaufend vorgesehen, sondern auch an den Seitenkanten mit Kantenbereichen 23a bis 23d nach unten verlaufend. Dabei stehen die Kantenbereiche 23a und 23d mit Kontaktvorsprüngen 23a' und 23d' über eine Unterseite des Bedienelementgehäuses 12 bzw. des lichtundurchlässigen Kunststoffs 14 über zur elektrischen Kontaktierung, wie aus 1 gut zu ersehen ist.
  • Aus der Schnittdarstellung in 3 ist zu ersehen, dass in dem lichtundurchlässigen Kunststoff 14 Hinterschnitte 19a bis 19h ausgebildet sind, die hier durch den lichtundurchlässigen Kunststoff 14 voll durchgehen und bis an die Außenbereiche des Lichtleiters 16 reichen. Dies muss aber nicht unbedingt so sein. Diese Hinterschnitte 19 kommen durch die Spritzgussform für das Bedienelementgehäuse 12. Wie aus der 1 zu ersehen ist, verlaufen die Hinterschnitte 19a, 19d, 19e und 19h in den Eckbereichen über die gesamte Höhe des Bedienelements 11. Die Hinterschnitte 19b, 19c, 19f und 24g verlaufen nur über etwa ein Drittel der Höhe des Bedienelements 11. Sie sind hier schwalbenschwanzartig ausgebildet bzw. mit Querschnitt mit trapezförmiger Erweiterung, während die anderen Hinterschnitte 19a, 19d, 19e und 19h eine Art Kelchform aufweisen. Dies kann aber auch anders sein, wie nachfolgend in der 5 noch gezeigt wird.
  • Das gesamte elastische Material 20 des Bedienelements 11 wird in einem einzigen Vorgang angespritzt und dabei sowohl in die Hinterschnitte 19a bis 19h als jeweils Rippenbasis 24a bis 24h eingebracht als auch als Rippen 21a bis 21d bzw. entsprechende Überstehbereiche 22a bis 22d. Die Überstehbereiche 22a bis 22d können etwa 0,2 bis 0,8 mm hoch sein, hier etwa 0,7 mm. In der Darstellung der 2 ist zu ersehen, dass elastisches Material auch als breiter Außenrand 26a bis 26d vorgesehen sein kann, der jeweils pro Längsseite 26b und 26d in die Rippenbasis 24b, 24c, 24f und 24g übergeht.
  • In der 4 ist eine gesamte Bedieneinrichtung 28 gemäß der Erfindung dargestellt mit dem Bedienelement 11 aus 1. Dieses ist mit den Befestigungsfüßen 18a und 18b in entsprechende Öffnungen 30a und 30b der Leiterplatte 29 eingesteckt und durch entsprechende Größenabstimmung festgeklemmt bzw. fest gehaltert, wie in dem Teilschnitt links zu erkennen ist. Oben auf der Leiterplatte 29 ist links ein Kontaktfeld 31a und rechts ein Kontaktfeld 31b vorgesehen, auf denen die Kontaktvorsprünge 23a' und 23d' aufliegen und elektrisch kontaktieren für ein kapazitives Sensorelement, das an der Oberseite des Bedienelements 11 gebildet wird. Auf der Leiterplatte 29 ist noch eine LED 33 für die Beleuchtung des Bedienelements 11 gestrichelt dargestellt.
  • Mit der Oberseite liegt das Bedienelement 11 an einer Unterseite 36 einer Bedienfläche 35 an, welche lichtdurchlässig ist für das Licht der LED 33. Die Bedienfläche 35 kann eine eingangs genannte Glaskeramik-Kochfeldplatte eines entsprechenden Kochfelds sein. Die vier Rippen 21a bis 21d bzw. Überstehbereiche 22a bis 22d werden an die Unterseite 36 angedrückt und dabei verbreitern sie sich etwas. Dies dient vor allem auch dazu, Unebenheiten an dieser Unterseite 36 bzw. eine nicht gleichmäßig flächig verteilte Andrückkraft auszugleichen. Somit bilden die Überstehbereiche 22a bis 22d einen nahezu geschlossen umlaufenden elektrisch leitfähigen Rahmen, der auf bekannte Art und Weise als kapazitives Sensorelement für das Bedienelement 11 bzw. eine damit aufgebaute Bedieneinrichtung wirkt. Hierzu wird zum grundsätzlichen Funktionsprinzip auf die DE 19907226 A1 und die vorgenannte DE 102012010321 A1 verwiesen. Eine elektrische Kontaktierung erfolgt eben über die zusammenhängende Ausgestaltung des elastischen Materials 20 und die Kantenbereiche 23 bzw. die Kontaktvorsprünge 23' an die Kontaktfelder 31a und 31b. Dieses Sensorelement wird in seinem Mittelbereich durch die LED 33 beleuchtet, deren Lichtwirkung durch den Lichtleiter 16 beeinflusst werden kann, und zwar einerseits als gleichmäßige Lichterscheinung und andererseits ggf. auch durch eine Maskierung oder Abdeckung an der Oberseite als beliebig gestaltbares Symbol.
  • Eine stabile mechanische Halterung des elastischen Materials 20 bzw. der Rippen 21 oder der Überstehbereiche 22 an dem Bedienelementgehäuse 12 erfolgt eben durch die jeweiligen Rippenbasen 24, die in die Hinterschnitte 19 hinein reichen. So können sie zusätzlich zu einer Haft- bzw. Klebewirkung sichern. Die Rippen 21a, 21c und 21d sind gem. 1 und 4 mit gestrichelt dargestellten Hinterschnitten 19i bis 19k an der Oberseite des Bedienelementgehäuses 12 versehen bzw. verlaufen in diesen. So werden, wie die 4 zeigt, gerade an diesem besonders belasteten Bereich die Rippen an der Oberseite sehr gut am Bedienelementgehäuse 12 gehalten.
  • Alternative Ausgestaltungen für Hinterschnitte sind in der 5 dargestellt. Diese Formen können natürlich auch an der Oberseite verwendet.

Claims (13)

  1. Bedienelement mit einem Bedienelementgehäuse und mit mindestens einer dünnen länglichen Rippe aus elektrisch leitfähigem elastischem Material, die außen an dem Bedienelementgehäuse angeordnet ist und an diesem entlangläuft, wobei das Bedienelement eine Oberseite aufweist zur Anordnung unter einer Bedienfläche, wobei mindestens in der Oberseite des Bedienelementgehäuses eine hinterschnittene Vertiefung vorgesehen ist und die Rippe mit einer Rippenbasis zumindest teilweise in dieser Vertiefung verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die hinterschnittene Vertiefung einen Grund aufweist, wobei eine Breite der Vertiefung unten in der Vertiefung oder auf dem Grund oder an deren breitester Stelle mindestens 30% über der Breite der Öffnung der Vertiefung nach außen liegt.
  2. Bedienelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material als Rippe an das Bedienelementgehäuse angespritzt ist und dabei als Rippenbasis in die hinterschnittene Vertiefung eingespritzt ist, wobei die gesamte Rippe in einem Arbeitsvorgang angespritzt ist oder das gesamte Bedienelementgehäuse in einem Arbeitsvorgang angespritzt wird.
  3. Bedienelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material als mehrere Rippen entlang und im Bereich von Außenkanten des Bedienelementgehäuses angeordnet ist, wobei es über mindestens 50% seiner Längserstreckung als Rippenbasis in einer hinterschnittenen Vertiefung im Bedienelementgehäuse verläuft.
  4. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material durchgängig an dem Bedienelementgehäuse angeordnet ist als zusammenhängende Struktur mit mehreren Rippen, die zusammen hängen.
  5. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hinterschnittene Vertiefung einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
  6. Bedienelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hinterschnittene Vertiefung einen runden Querschnitt aufweist.
  7. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hinterschnittene Vertiefung einen Querschnitt aufweist, dessen größte Breite mindestens 30% über der Breite der Öffnung der Vertiefung nach außen liegt.
  8. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material über den in der hinterschnittenen Vertiefung angeordneten Bereich mit einem Überstehbereich als abstehende Rippe übersteht.
  9. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer gesamten unter eine Bedienfläche montierbaren Oberseite des Bedienelementgehäuses das elastische Material mit Überstehbereich und Rippenbasis in hinterschnittenen Vertiefungen verläuft.
  10. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Material elektrisch leitfähiges thermoplastisches Elastomer ist.
  11. Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lichtleiter in dem Bedienelementgehäuse angeordnet ist mit einer Erstreckungsrichtung von einer Unterseite zu einer Oberseite des Bedienelementgehäuses.
  12. Bedieneinrichtung mit mindestens einem Bedienelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement auf einem Bauteilträger über einem Leuchtmittel, und unter einer Bedienfläche angeordnet ist und an deren Unterseite anliegt.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Bedienelements nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelementgehäuse mit den hinterschnittenen Vertiefungen in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellt wird und im gleichen Schritt das gesamte elektrisch leitfähige elastische Material in Form von mehreren zusammenhängenden Rippen angespritzt wird als 3K-Kunststoffspritzen.
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