DE2922276A1

DE2922276A1 - Schalter

Info

Publication number: DE2922276A1
Application number: DE19792922276
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Itoh
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-06-08
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1979-12-13
Also published as: IT7949327A0; DE2922276C2; GB2023935B; FR2428315A1; FR2428315B1; US4308439A; GB2023935A; IT1116244B

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem Druckschalter und insbesondere einem Schalter mit einer Anzahl von auf Druck ansprechenden Kontaktelementen, die in verschiedenen Positionen entsprechend einer Anzahl von zu steuernden Einrichtungen angeordnet, etwa auf der Vorderseite des Schalters dargestellt und angebracht sind.

Es ist in letzter Zeit bekanntgeworden, bildliche Darstellungen anstelle von Beschriftungen auf der Vorderseite eines Schalters zu verwenden, die dessen Betriebsfunktionen darstellen. Bei herkömmlichen Schaltern werden jedoch standardisierte Symbole oder Markierungen einzelner Schalter verwendet, die gelegentlich verwirrend sind und von ihrer Position her nicht in Beziehung zu ihrer tatsächlichen Funktion stehen. Dies gilt insbesondere für Schalter an den Armaturenbrettern von Kraftfahrzeugen. Aus Sicherheitsgründen ist jedoch die Einfachheit der Betätigung von Schaltern sehr wesentlich.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Der erfindungsgemäße Schalter umfaßt eine Folie aus isolierendem Material, auf die eine bildliche Darstellung aufgedruckt oder anderweitig aufgebracht ist, die die verschiedenen zu steuernden Einrichtungen veranschaulicht. Eine Anzahl von ersten leitenden Elementen oder Elektroden sind in einer ersten Ebene in Berührung mit der Folie in Positionen angeordnet, die den Positionen der in der

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Abstand von der ersten Ebene in Positonen, die den Positionen der ersten leitenden Elemente entsprechen. Klemmen dienen der Verbindung der leitenden Elemente mit den gesteuerten Einrichtungen. Entsprechend einem Druck, der auf die bildliche Darstellung auf der Folie in der Position der gewünschten gesteuerten Einrichtung ausgeübt wird, wird ein Paar erster und zweiter leitender Elemente in elektrischen Kontakt gebracht, so daß eine Schaltung über zwei Klemmen geschlossen und die gesteuerte Einrichtung eingeschaltet wird.

Vorzugsweise ist eine Anzahl von normalerweise leitenden Elementen aus elastischem Material vorgesehen, die zwischen der ersten und zweiten Ebene in Positionen liegen, die denjenigen der ersten und zweiten leitenden Elemente entsprechen. Dieses elastische Material ist leitend entsprechend der Ausübung eines Druckes auf das Material. Dadurch wird eine Funkenbildung über die Kontaktflächen der ersten und zweiten Elemente aufgrund der Abwesenheit eines Luftspalts verhindert.

Der erfindungsgemäße Schalter weist einen minimalen Raumbedarf auf und gestattet die Aufnahme zahlreicher Schaltfunktionen .
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Im übrigen gestattet der erfindungsgemäße Schalter das Erkennen der gesteuerten Einrichtungen und ist daher in einfacher Weise betätigbar.

Der erfindungsgemäße Schalter ist ein Schalter ohne Haltefunktion und weist eine derart geringe Dicke auf, daß er beispielsweise auf einer Wandfläche angebracht werden kann.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

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Fig. 1a ist eine perspektivische Darstellung

einer Ausfuhrungsform der Erfindung;

Fig. 1b ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A¹ in Fig. 1a;

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Ausführungsform der Fig. 1a und veranschaulicht die verschiedenen ge-

0 steuerten Bereiche der bildlichen

Darstellung;

Fig. 3a ist eine Ansicht auf eine erste

gedruckte Schaltungsplatte von unten; 15

Fig. 3b ist ein Querschnitt entlang der Linie

B-B¹ in Fig. 3a;

Fig. 4a ist eine Draufsicht auf eine isolierende Platte und zeigt eine Anzahl

von elastischen, auf Druck ansprechenden Elementen;

Fig. 4b ist ein Schnitt entlang der Linie C-C¹ in Fig. 4a;

Fig. 5a ist eine Draufsicht auf eine zweite gedruckte Schaltungsplatte;

Fig. 5b ist ein Querschnitt entlang der Linie

D-D' in Fig. 5a;

Fig. 6 ist ein Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einer elektrischen Schaltung zur Er

läuterung der Betriebsfunktion des Schalters;

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Fig. 7a 1st eine Draufsicht auf eine erste

gedruckte Schaltungsplatte in einer abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 7b ist ein Querschnitt entlang der Linie

E-E¹ in Fig. 7a;

Fig. 8a ist eine Draufsicht auf eine zweite gedruckte Schaltungsplatte in einer . abgewandelten Ausführungsfcrm;

Fig. 8b ist ein Querschnitt entlang der Linie

F-F¹ in Fig. 8a;

Fig. 9 ist ein Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Fig. 1a und zeigt eine andere Ausfuhrungsform einer Schaltungsplatte.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 eine Folie 1 aus Kunststoff oder entsprechenden Materialien gezeigt, die flexibel und elektrisch isolierend ist und auf deren Oberfläche die Darstellung der Draufsicht eines Kraftfahrzeugs aufgedruckt ist, wie Fig. 2 genauer zeigt. In Fig. 2 bezieht sich die Bezugsziffer 12-1 auf einen Kofferraumdeckel. Die Pfeile 12-2 bis 12-9 entsprechen der öffnungs- bzw. Schließrichtung der Fahrzeugfenster, und die Bezugsziffer 12-10 betrifft die Tankklappe des Fahrzeugs.

Der erfindungsgemäße Schalter umfaßt eine gedruckte Schaltungsplatte 2 aus einem flexiblen Material, auf deren Unterseite gemäß Fig. 3a und 3b eine Anzahl von Leiterelementen oder Elektroden 3-1 bis 3-10 aufgedruckt ist, von denen zur Vereinfachung nur die Elektroden 3-1 bis 3-3 gezeigt sind. Diese Elektroden befinden sich in Positionen, die den Positionen der Pfeile 12-1 bis 12-10 in der Darstellung auf der Folie 1 entsprechen, und die Elektroden

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ORIGINAL INSPECTED

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sind mit entsprechenden Klemmen 4-1 bis 4-10 verbunden, von denen nur die Klemmen 4-1 bis 4-3 näher bezeichnet sind. Die Klemmen befinden sich an einem Rand der gedruckten Schaltungsplatte 2. Schlitze 5 sind derart in der Schaltungsplatte 2 angebracht, daß sie die einzelnen Elektroden 3 teilweise umgeben, so daß die einzelnen Elektroden nur durch Druckkomponenten niedergedrückt werden können, die unmittelbar von oben auf diese Elektroden einwirken, ohne daß die Elektroden miteinander in Verbindung stehen.

Unter der gedruckten Schaltungsplatte 2 ist eine isolierende, starre Platte 6 vorgesehen, die gemäß Fig. 4a und 4b eine Anzahl von Ausnehmungen aufweist, in die Elemente 7-1 bis 7-10 aus Gummi eingebettet sind, die normalerweise nichtleitend sind, jedoch bei Ausübung eines Druckes leitend werden. Diese Elemente 7-1 bis 7-10, von denen nur die Elemente 7-1 bis 7-3 näher gezeigt sind, befinden sich in den entsprechenden Positionen der Elektroden 3-1 bis 3-10 über den Elementen.

Unter der die Elemente 7 aufnehmenden starren Platte 6 ist eine gedruckte Schaltungsplatte 8 vorgesehen, die in Fig. 5a und 5b gezeigt ist. Auf die obere Oberfläche der Schaltungsplatte 8 ist ein Muster aus Elektroden 9-1 bis 9-10 aufgedruckt, von denen der Einfachheit halber nur die Elektroden 9-1 bis 9-3 näher bezeichnet sind. Das Muster dieser Elektroden entspricht im wesentlichen dem Elektrodenmuster der Fig. 3a, und die Positionen der Elektroden entsprechen im wesentlichen denjenigen der Gummi-Elemente 7-1 bis 7-10, die über den Elektroden liegen. Die Elektroden 9-1 bis 9-10 sind mit entsprechenden Klemmen 10-1 bis 10-10 verbunden, von denen wiederum nur die Klemmen 10-1 bis 10-3 näher bezeichnet sind. Die Klemm^n lieisn an einem Rand der Schaltungsplatte 8.

Die Folie 1 und die Platten 2,6 und 8 liegen gemäß Fig. 1

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übereinander, so daß die Gummi-Elemente 7 sandwichartig zwischen den zugehörigen Elektroden 3 und 9 liegen. Die gesamte Anordnung liegt in einem Gehäuse 11 mit einer öffnung, durch die die Darstellung auf der Folie 1 nach außen sichtbar ist.

Die Funktion der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist am besten aus Fig. 6 zu entnehmen. Mit 13 ist ein Finger eines Benutzers, mit 14 ein Relais, mit 15 eine Stromquelle und mit 16 ein Elektromagnet des Öffners eines Kofferraumdeckels eines Fahrzeugs bezeichnet.

Wenn der Benutzer die Folie 1 mit dem Finger 13 in der dem Kofferraumdeckel entsprechenden Position 12-1 niederdrückt, wird.die Elektrode 3-1 nach unten durchgebogen und übt einen Druck auf das Gummi-Element 7-1 unterhalb der Elektrode aus, da die Folie 1 und die Schaltungsplatte 2 flexibel sind.

Der druckabhängige, veränderliche Widerstand des Gummi-Elements 7-1 wird rasch von dem normalen Wert von einigen zehn M auf einen Wert von einigen zehn in Richtung der Druckausübung reduziert, so daß eine Bahn geringer Impedanz zwischen den Klemmen 4-1 und 10-1 über die Elektroden 3-1, das Gummi-Element 7-1 und die Elektrode 9-1 hergestellt wird. Dadurch wird eine Schaltung für das Relais 14 geschlossen, so daß das Relais 14 schließt und den Elektromagneten 16 erregt, der seinerseits den Kofferraumdeckel öffnet.

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Auf dieselbe Weise werden motorgetriebene Fensteröffner oder der Tankklappenöffner betätigt, so daß die zugehörigen Klemmen eine Einschaltung derartiger Einrichtung entsprechend einem Druck auf.die Darstellung auf der Folie

1. ermöglichen. Weitere Einrichtungen, die mit dem erfindungsgemäßen Schalter verbunden werden können, sind etwa ein Motorhaubenöffner, ein elektrisch verstellbarer Rück-

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spiegel und eine automatisch angetriebene Antenne.

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In der Schaltung der Fig. 6 kann das Relais 14 fortgelassen werden, wenn die zu steuernde Vorrichtung nicht mehr als wenige hundert mA benötigt, so daß diese Einrichtungen direkt mit den Klemmen 4 und 10 verbunden werden können. Weiterhin können Flip-Flop-Schaltungen vorgesehen sein, die verschiedene Schaltmöglichkeiten eröffnen und etwa auch einen Verriegelungsschalter betätigen, der entsprechend der Aufbringung eines Druckes öffnet und entsprechend der Aufbringung eines weiteren Druckes schließt, oder einen Schalter, der für einen gegebenen Zeitraum schließt.

Die trennenden Schlitze 5 zwischen den Elektroden können fortgelassen werden, wenn die Elektroden weiter als 10mm auseinanderliegen.

Da die Elektroden paarweise übereinanderliegen und in ihrer Lage der Betätigungs-Position 12 auf der Folie 1 entsprechen, kann der Flächenbereich, der für jede dargestellte Position 12 erforderlich ist, sehr gering gehalten werden, so daß die Anzahl der dargestellten Bereiche und damit die Anzahl der steuerbaren Vorrichtungen zunimmt.

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Eine Abwandlung der Erfindung ist in Fig. 7a bis 8b gezeigt. In diesem Falle ist die gedruckte Schaltungsplatte 2 nicht mit Klemmen 4-1 bis 4-10 versehen, und die einzelnen Elektroden 9 der gedruckten Schaltungsplatte 6 sind jeweils in Segmente a und b zweigeteilt. Diese Segmente sind jeweils mit getrennten Klemmen 10-a und 10-b verbunden, wie Fig. 8a zeigt. Wenn daher ein nach unten gerichteter Druck ausgeübt wird, übt beispielsweise die Elektrode 3-1 einen Druck auf das zugehörige Gummi-Element 7-1 aus, so daß sich eine Leitungsbahn niedriger Impedanz zwischen den Elektroden-Segmenten 9-1a und 9-1b ergibt. Dadurch entsteht eine Verbindung zwischen den Klemmen

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10-1a und 10-1b, wie Fig. 9 zeigt.

Obgleich sich die obige Beschreibung auf eine Verwendung in Verbindung mit Kraftfahrzeugen bezieht, ist die Erfindung in gleicher Weise anwendbar auf elektrische Steuersysteme und Schaltungen anderer Art.

Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht es die erfindungsgemäße Schaltung dem Benutzer, die Lage und Funktion eines gewünschten Steuerorgans rasch zu erkennen. Da die Schaltung zahlreiche Schaltkontakte aufnehmen kann, ist die Größe sehr gering, und da der Schalter eine dünne, plattenförmige Struktur aufweist, kann er an beliebiger Stelle, etwa an einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs oder der Frontplatte eines elektrischen Geräts vorgesehen werden, so daß zahlreiche Unterbringungsmöglichkeiten bestehen. Wegen der Verwendung von Widerstandselementen mit druckabhängiger Widerstandsänderung ist die Wahrscheinlichkeit von fehlerhaften Kontakten gering. Schaltungsverbindungen werden durch sehr leichten Druck auf die mit der Darstellung versehene Folie hergestellt, so daß die Betätigung keine Schwierigkeiten bereitet.

In der vorstehenden Beschreibung sind lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Zahlreiche Abwandlungen sind jedoch möglich. Beispielsweise können anstelle der gedruckten Schaltungsplatten Teile aus Metallfolie verwendet werden, die an einer isolierenden, flexiblen Platte befestigt sind. Weiterhin können Teile eines druckvariabel leitenden Gummimaterials

in eine Folie aus nichtleitendem Gummi, wie etwa Silikon-Gummi in ähnlicher Weise eingebettet werden, wie es in Fig. 4b gezeigt ist, wobei eine geringere Dicke verwendet werden kann.
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Claims

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER D-8000 München 22 D-4800 BteSefeid Triftstraße 4 Siekerwall 7 St/ri PG23-78206 NISSAN MOTOR COMPANY, LTD» No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama City, Japan SCHALTER PRIORITÄT* 08. Juni 1978, Japan, No. 53-68313 12. Juni 1978, Japan, No* 53-69850 PATENTANSPRÜCHE

1. Schalter, gekennzeichnet durch eine elektrisch isolierende Folie (1), auf der eine Anzahl von zu steuernden Einrichtungen dargestellt ist, eine Anzahl von Kontaktgliedern (3,9,7) in Flächenberührung mit der Folie, welche Kontaktglieder sich in Positionen entsprechend den Positionen der dargestellten, zu steuernden Einrichtungen befinden und einen Kontakt entsprechend der Ausübung eines Druckes auf die Folie in den

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Positionen der zu steuernden Einrichtungen ergeben, und eine Anzahl von Klemmen (4,10), die mit den Kontaktgliedern und äußeren Schaltungen zur Steuerung der Einrichtungen in Verbindung stehen.
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2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder eine Anzahl von ersten leitenden Elektroden (3-1 bis 3-10), die elastisch in einer ersten Ebene in Berührung mit der elastischen Folie aufgehängt und in Positionen entsprechend den Positionen der dargestellten, zu steuernden Einrichtungen angeordnet sind, und eine Anzahl von zweiten leitenden Elektroden (9-1 bis 9-10) umfassen, die in einer zweiten Ebene im Abstand von der ersten Ebene liegen und in Positionen entsprechend den Positonen der ersten Elemente angeordnet sind, wobei wenigstens die Hälfte der Klemmen (4,10) mit den zweiten leitenden Elektroden verbunden sind.

3. Schalter nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Anzahl von elastischen Elementen (7-1 bis 7-10) mit einem Widerstand, der sich entsprechend einer Druckausübung von einem nichtleitenden bis zu einem leitenden Zustand ändert, welche Elemente sich zwischen den ersten und zweiten leitenden Elektroden jedes Elektrodenpaares befinden.

4. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten leitenden Elektroden (9-1 bis 9-10) auf zwei getrennten Segmenten (a,b) bestehen, die nebeneinander in der zweiten Ebene angeordnet und jeweils mit der Hälfte der Klemmen verbunden sind, während die andere Hälfte der Klemmen mit den ersten Elektroden (3-1 bis 3-10) in Verbindung stehen.

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5. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Elemente (7) in eine

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erste isolierende Platte (6) sswischen der ersten und der zweiten Ebene eingebettet sind.

6. Schalter nach Anspruch 5,, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die ersten leitenden Elektroden (3) an einer zweiten flexiblen isolierenden Platte (2) befestigt sind und daß eine Hälfte der Klemmen (4) an einem Rand dieser zweiten Platte vorgesehen und mit den ersten leitenden Elektroden (3) verbunden ist, daß die aweite isolierende Platte (2) eine Anzahl von Schlitzen (5) aufweist,, die die einzelnen Elektroden- {3) teilx-?eise umgeben, und daß die zweiten leitenden Elektroden auf einer dritten isolierenden Platte |8! vorgesehen sind und die andere Hälfte der Klemmen (10) an einem Rand dieser dritten Platte f8) vorgesehen und mit den zweiten Elektroden (9) verbunden sind, wobei die Folie (1) und die erste, zweite und dritte isolierende Platte (2,β„9) stapeiförmig zueinander angeordnet sind.

7. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten leitenden Elektroden (3) an einer zweiten, flexiblen, isolierenden Platte (2) vorgesehen sind, die eine Anzahl von Schlitzen (5) aufweist„ die die ersten Elektroden (3) teilweisen umgeben, und daß die zweiten leitenden Elektroden (9) aus zwei Segmenten (a,b) bestehen, die an einer dritten isolierenden Plat·= te (8) vorgesehen und mit den Klemmen (10) verbunden sind_ff wobei die Folie U) und die erste,, zweite und dritte isolierende Platte (3,6,9) stapeiförmig übereinander angeordnet sind.

8. Schalter naefe Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet^ daß die ersten leitenden Elektroden (7) aus einem elastischen Material bestehen,, das einen Widerstand aufweist, äer entsprechend einem ausgeübten Druck von dem nichtleitenden Zustand in den leitenden Zustand veränderbar ist»

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