DE3302892A1

DE3302892A1 - Tastenanordnung in mehrschichtbauweise

Info

Publication number: DE3302892A1
Application number: DE19833302892
Authority: DE
Inventors: Toshimichi Osaka Taguchi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1983-08-18
Also published as: FR2520923B1; GB2117321A; DE3302892C2; GB2117321B; AU1077383A; GB8302264D0; FR2520923A1; US4555601A; US4639559A; AU546306B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf membranähnliche Mehrschicht-Tastenanordnungen für elektrische und elektronische Geräte.

Ein bekanntes Mehrschicht-Tastenfeld hat eine gewisse Ähnlich keit mit einer Membran und umfaßt ein Laminat aus mehreren dünnen flexiblen Polyesterlagen oder -folien, bestehend aus einer aufgedruckte Tastflächen tragenden ersten Lage, einer an den Tastflächen entsprechenden Stellen aufgedruckte Leiter elektroden tragenden zweiten Lage, einer mit Gegenelektroden bedruckten dritten Lage und einer zwischen der zweiten und dritten Lage oder Schicht liegenden Distanzschicht. Wenn eine gewünschte Tastfläche gedrückt wird, dann gelangt die zugeordnete Leiterelektrode auf der zweiten Lage durch eine Öffnung in der Distanzschicht in Berührungskontakt mit der auf der dritten Lage geformten Gegenelektrode.

Es besteht bei derartigen Mehrschicht-Tastenfeldern der Wunsch, eine besonders häufig benutzte Tastenfläche durch ein größeres Tastenformat deutlich zu markieren. Die Realisierung dieses Wunsches bereitete bei herkömmlichen Tastenfeldausführungen jedoch Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einwandfrei funktionsfähige Mehrschicht-Tastenfeldausführung mit größeren und kleineren Tastflächen zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurz gefaßt im Patentanspruch 1 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

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Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, die unterhalb jeder größeren Tastfläche der Tastenanordnung liegende Leiterelektrode auf der zweiten Lage, die zugeordnete Gegenelektrode auf der dritten Lage und die größere Öffnung dazu in der Distanzschicht in Bezug auf ihre Abmessungen im wesentlichen genau so groß wie die dazugehörige größere Tastfläche auszubilden und innerhalb der größeren Distanzschicht-Öffnung mindestens ein Stützelement anzuordnen, welches die zweite Lage (Leiterelektrode) teilweise abstützt.

Der Vorteil ist, daß dadurch bei den größeren Tastflächen zuverlässige Betätigungs-, Ansprech- und/oder Kontaktgabeeigenschaften erzielbar und den Eigenschaften der üblichen kleineren Tastflächen angepaßt werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung einer zum Stand der Technik zählenden bekannten Tastenfeld-Ausführung,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Perspektivdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Mehrschicht-Tastenfeldes,

Fig. 3 eine ähnliche Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung und Fig. 4 eine Perspektivansicht eines wesentlichen Teils aus einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten bekannten Mehrschicht-Tastenfeldausführung, die als mehrere flexible Polyesterlagen oder -folien 10, 16, 22 umfassendes Laminat ausgebildet ist, liegt über einer im Bereich von Tastenpositionen rückseitig mit

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Leiterelektroden 18 und 20 bedruckten zweiten flexiblen Schicht oder Lage 16 eine oberseitig mit Tastflächen 12 und 14 bedruckte erste flexible Lage 10 und unter der Lage 16 eine dritte flexible Schicht oder Lage 22, auf deren Oberseite an den Leiterelektroden 18, 20 auf der Lage 16 entsprechenden Positionen Gegenelektroden aufgedruckt sind. Zur elektrischen Trennung der Elektroden 18, 20 gegenüber den Elektroden 24, 26 im Ruhezustand befindet sich zwischen den Lagen 16 und 22 eine Distanzschicht 28 aus Kunstharz, die im Bereich der Elektroden 18, 20 mit öffnungen 30 bzw. 32 versehen ist. Zur Versteifung des gesamten Tastenfeldes ist unterhalb der dritten flexiblen Polyesterlage 22 noch eine Verstärkungsplatte 34 aus Kunstharz angeordnet.

Wird durch Fingerdruck zum Beispiel die Tastfläche 12 herabgedrückt, dann gelangt die Leiterelektrode 18 auf der Rückseite der Lage 16 innerhalb der öffnung 30 der Distanzschicht 28 in Kontakt mit der Gegenelektrode auf der Lage 22.

Das in Fig. 1 dargestellte Tastenfeld ist beispielsweise zur Verwendung in Mikrowellenherden vorgesehen und enthält START- und STOP-Tasten, die häufiger betätigt werden als die übrigen Zifferntasten und deren Tastflächen 12 daher zwecks Bedienungserleichterung viermal größer gestaltet sind als die anderen Tastflächen 14. Aus technischen Gründen mußte eine kurze Kante 36 der öffnung 30 für die große Tastfläche 12 im wesentliehen gleich lang wie die längere Kante 38 der kleinen öffnung 32 (für Tastfläche 14) in der Distanzschicht 28 ausgebildet werden, so daß für jede der großen Tastflächen 12 in Wirklichkeit nur eine viel kleinere Kontaktbetätigungsfläche zur Verfügung steht. Dadurch werden genaue und zuverlässige Schaltfunktionen verhindert.

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Andererseits ist es wegen der gewählten Materialkonstanten der Schichten 10, 16, 22 und 28 bei der herkömmlichen Ausführung nicht möglich, die öffnung 30 so groß wie ihre zugeordnete größere Tastfläche 12 auszubilden, weil sonst die dort befindliche Leiterelektrode 18 eventuell ständig oder zu-. mindest sehr leicht in Kontakt mit der Gegenelektrode 24 gelangen und zu Fehlschaltungen führen würde. Wenn aber die Materialeigenschaften für die Lagen oder Schichten 10, 16, 22 und 28 unter Berücksichtigung des größeren Formats der Tastfläche 12 ausgewählt sind, dann treten zwangsläufig Schwierigkeiten in der Bedienung und Funktion der kleineren Tastflächen 14 auf.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mehrschicht-Tastenfeldes tragen mit denen von Fig. 1 übereinstimmende oder vergleichbare Einzelheiten gleiche Bezugszahlen. In Fig. 2 haben auf die Rückseite der zweiten flexiblen Lage 16 aus Polyester aufgedruckte Leiterelektroden 40 sowie auf die vordere Oberfläche der dritten flexiblen Lage 22 aus Polyester aufgedruckte Gegenelektroden 42 im wesentlichen die gleiche Größe und das gleiche Format wie die in der Projektion über ihnen befindliche und auf die erste flexible Lage 10 aufgedruckte größere Tastfläche 12. Im selben Projektionsbereich unter den Tastflächen 12 befindliche größere öffnungen 44 in der Distanzschicht 28 aus Kunstharz haben im wesentlichen gleiches Format wie die Elektroden 40 und 42. Die Lage 22 ist gemäß Fig. 2 etwa in der Mitte jeder Gegenelektrode 42 mit einem Loch 46 versehen, durch welches eine an entsprechender Stelle beispielsweise durch Pressen an die Verstärkungsplatte 34 aus Kunststoff angeformte Erhebung (Warze) 48 nach oben hindurchragt. Die obere Endfläche dieser Erhebung 48, deren Höhe im wesentlichen mit der gemeinsamen Dicke der Lage 22 und Distanzschicht 28 übereinstimmt, stützt den darauf-

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liegenden Abschnitt der Gegenelektrode 40 auf der Rückseite der Lage 16 wie eine Insel der Distanzschicht 28 ab und sorgt dafür, daß bei den gewählten Materialeigenschaften der Lagen 10, 16, 22 und 28 im Bereich der größeren Tastflächen 12 genau so zuverlässige Tastenfunktionen gewährleistet sind wie bei den kleineren Tastflächen 14.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig. 3, wo wiederum gleiche Einzelheiten gleiche Bezugszahlen wie in Fig. 1 oder 2 tragen, sind im Projektionsbereich jeder größeren Tastfläche 12 statt einer großen öffnung 44 jeweils zwei durch eine Isoliermaterialbrücke 50 getrennte Teildurchbrüche 52 und 54 in die Distanzschicht 28 eingearbeitet. Dadurch wird eine ähnlich zuverlässige Tastenbetätigung erreicht wie in Fig. 2.

Bei einem in Fig. 4 nur in wesentlichen Einzelheiten dargestellten anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind innerhalb jeder größeren öffnung 44 der Distanzschicht 28 von Fig. mehrere kleine isolierende inselförmige Abstandelemente 60 so angeordnet, daß sie unerwünschte Kontaktverbindungen zwisehen den Elektroden 40 und 42 auf den Lagen 16 bzw. 22 verhindern und den größeren Tastflächen 12 bei den entsprechend gewählten Abmessungen und Eigenschaften der Schichten 10, 16, und 28 die gleiche gute Betätigungsqualität verleihen wie die kleineren Tastflächen 14 sie aufweisen.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Dipl,-lng, F. E. Müller _Λ. , . . , _.

Triftstrasse 4, Artur-Ladebeck-Strasse 51

D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1

Case: 2006-GER-T 28. Januar 1983

Mü/Gdt.

SHARP KABUSHIKI KAlSHA

22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku,

Osaka 545, Japan

Tastenanordnung in Mehrschichtbauweise

Priorität: 29. Januar 1982, Japan, Ser.No. 57-13679

57-13680

PATENTANSPRÜCHE

Mehrschicht-Tastenanordnung für elektrische Geräte mit

- einer mit bezüglich ihrer Abmessungen unterschiedlich gestalteten kleineren und größeren Tastflächen versehenen flexiblen ersten Lage,

- einer unter der ersten Lage angeordneten flexiblen zweiten Lage, die rückseitig an den Tastflächen der ersten Lage entsprechenden Positionen den einzelnen Tastflächen zugeordnete Leiterelektroden trägt,

- einer unterhalb der zweiten Lage angeordneten, gegebenenfalls auch flexiblen dritten Lage, auf deren oberer Oberfläche in entsprechenden Positionen den Leiterelektroden zugeordnete Gegenelektroden ausgebildet sind, und

- einer zwischen der zweiten und dritten Lage angeordnete und im Bereich jeder auf der Rückseite der zweiten Lage

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vorhandenen Leiterelektrode eine öffnung aufweisenden Distanzschicht,
dadurch gekennzeichnet, daß

- die Abmessungen der Leiterelektroden (20; 40) auf der zweiten Lage (16), der Gegenelektroden (26; 42) auf der dritten Lage (22) und der öffnungen (z.B. 32; 44) in der Distanzschicht (28) im wesentlichen mit den Abmessungen der jeweils in der Projektion über ihnen angeordneten kleineren oder größeren Tastfläche (14 oder 12) übereinstimmen und

- innerhalb jeder größeren öffnung (44; 52,54), die einer größeren Tastfläche zugeordnet ist, mindestens ein abstützendes Element (48; 50; 60) vorhanden ist.
2. Tastenanordnung nach Anspruch 1 mit einer unter der dritten Lage befindlichen Verstärkungsplatte, dadurch gekennzeichnet, daß das abstützende Element innerhalb jeder größeren öffnung (44) der Distanzschicht (28) eine auf der Verstärkungsplatte (34) angeordnete oder geformte Erhebung (48) ist, durch welche die darüberliegende Leiterelektrode (40) bei unbetätigter Tastfläche (12) von der Gegenelektrode (42) elektrisch getrennt wird.
3. Tastenanordnung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das abstützende Element aus Isoliermaterial besteht.
4. Tastenanordnung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Erhebung (48) durch ein etwa im Zentrum der Gegenelektrode (42) der zugeordneten größeren Tastfläche in die dritte Lage (22) eingearbeitetes Loch (46) hindurchragt und mit ihrer Endfläche der betreffenden Leiterelektrode (40) auf der zweiten flexiblen Lage (16) gegenüberliegt.

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5. Tastenanordnung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Erhebung (48) im wesentlichen mit der addierten Dicke der Distanzschicht (28) und der dritten Lage (22) übereinstimmt.
6. Tastenanordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das abstützende Element durch eine Materialbrücke (50) der Distanzschicht (28) gebildet ist, welche durch Unterteilung jeder größeren öffnung in der Distanzschicht in zwei benachbarte öffnungsabschnitte (52, 54) entstanden ist.
7. Tastenanordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder größeren öffnung (44) der Distanzschicht (28) mehrere örtlich getrennte isolierende Abstandelemente (60) als abstützende Elemente angeordnet sind.