DE3320116C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastschaltvorrichtung, bei der wenigstens eine Schaltkammer von einer flexiblen, elastischen Schaltfolie überspannt ist, wobei in der Schaltkammer und an der Schaltfolie elektrische Kontakt­ flächen angeordnet sind, die sich bei einem Niederdrücken der Schaltfolie berühren.

Eine derartige Tastschaltvorrichtung ist in der DE-OS 29 02 769 beschrieben. Dort ist die Schaltfolie im Be­ reich jeder Schaltkammer kuppelförmig vorgeformt. Dies führt zu einem Schnappeffekt beim Betätigen der Schaltfo­ lie. Der Schnappeffekt erhöht die nötige Betätigungs­ kraft. Eine ähnliche Tastschaltvorrichtung ist in der DE-PS 30 25 024 gezeigt. Durch die kuppelförmige Überwöl­ bung soll der notwendige Schaltabstand sichergestellt sein. Die kuppelförmigen Überwölbungen müssen vor dem Auf­ bringen der Schaltfolie auf die Schaltkammer gefertigt sein. Die Herstellung und die Montage einer solchen Schaltfolie ist aufwendig.

In der DE-AS 24 52 944 ist ein Tastschaltersystem be­ schrieben, bei dem ein gewölbtes Schaltelement vorgesehen ist. Mit diesem soll eine Mehrfachkontaktierung erreicht werden. An dem Schaltelement sind hierfür Erhebungen aus­ gebildet, die der elektrischen Kontaktierung dienen.

In der DE-OS 29 03 898 und der DE-OS 30 06 591 sind Tast­ schaltvorrichtungen beschrieben, bei denen die Schaltfo­ lie in einer ebenen Fläche die Schaltkammern überspannt. Der notwendige Schaltabstand ist hier durch eine Abstand­ folie geschaffen.

Ist die Schaltfolie Feuchtigkeit und erhöhter Temperatur ausgesetzt, dann dehnt sie sich. Es wurde gefunden, daß die mit der Dehnung verbundene Längenzunahme bei einer in einer Ebene verlegten Schaltfolie dazu führen kann, daß sich die Schaltfolie in die Schaltkammer hinein auswölbt. Dadurch können sich die Kontaktflächen berühren und eine Fehlschaltung auslösen. Um diesen Effekt zu verhindern, könnte von vornherein der Schaltabstand vergrößert wer­ den. Dies ist jedoch in vielen Fällen unerwünscht, weil hierdurch die Gesamtdicke der Tastschaltvorrichtung ver­ größert würde und größere Betätigungskräfte nötig wären.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tastschaltvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der eine Längenzunahme der Schaltfolie den Schaltabstand der Kon­ taktflächen nicht verkleinert, wobei eine hierfür nötige Vorverformung der Schaltfolie einfach herzustellen ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Tastschaltvor­ richtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in die Schaltfolie bei der Schaltkammer wenigstens eine punkt- oder linienförmige Verformung eingeprägt oder ein­ gedrückt ist, die einen von dem Niederdrücken der Schalt­ folie unabhängigen, bleibenden Knick darstellt, und daß die Schaltfolie in der Umgebung des Knicks infolge des Einprägens oder Eindrückens eine Vorauslenkung aus ihrer Ebene hat, wodurch sich der Schaltabstand der Kontaktflä­ chen bei einer auf Umgebungstemperaturen beruhenden Deh­ nung der Schaltfolie vergrößert.

Durch den Knick ist die Schaltfolie von der Schaltkammer aus gesehen leicht konkav gewölbt. Es kommt dabei nicht darauf an, daß diese Wölbung die Schaltkammer gleich­ mäßig überspannt. Die Wölbung soll auch nicht den Schalt­ abstand der Kontaktflächen vergrößern. Sie dient vielmehr nur dazu, der Schaltfolie im Bereich der Schaltkammer eine Vorauslenkung aus der Ebene in der Weise zu geben, daß bei einer Längenzunahme der Schaltfolie, beispiels­ weise infolge hoher Feuchtigkeit oder erhöhter Temperatur, sich diese dahingehend auswirkt, daß sich die Wölbung vergrößert, so daß der Schaltabstand der Kontaktflächen größer wird. Damit ist sichergestellt, daß bei einer Längenzunahme sich die Kontaktflächen nicht einander nähern. Dies hat zur Folge, daß der Schaltabstand und die gesamte Bauhöhe der Tastschaltvorrichtung kleiner als beim Stand der Technik ausgelegt werden können.

Vorteilhaft ist außerdem, daß die Schaltkammer für die getroffenen Maßnahmen nicht geöffnet werden muß.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen vergrößerten Teil-Querschnitt einer Tast­ schaltvorrichtung, längs der Linie I-I nach Fig. 2,

Fig. 2 eine Teilaufsicht der Tastschaltvorrichtung und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tastschalt­ vorrichtung in Aufsicht.

Eine Tastschaltvorrichtung ist als Folienschaltung auf­ gebaut. Diese weist eine Grundfolie 1, eine Abstands­ folie 2 und eine Schaltfolie 3 auf. Die Abstandsfolie 2 weist Schaltkammern 4 bildende Durchbrechungen auf. In Fig. 1 ist eine Schaltkammer 4 dargestellt. Die Grund­ folie 1 trägt in der Schaltkammer 4 eine Kontaktfläche 5. Die Schaltfolie 3 ist mit einer Kontaktfläche 6 ver­ sehen. Die Tastschaltvorrichtung ist für sehr geringe Betätigungskräfte ausgelegt, die unter 0,5 N, insbe­ sondere unter 0,2 N, liegen. Solch niedrige Betätigungs­ kräfte genügen zur Kontaktgabe, wenn die flexible, elastische Schaltfolie 3 und die Abstandsfolie 2 dünn sind und demgegenüber der Querschnitt der Schaltkammer 4 groß ist. Die Dicke der Schaltfolie 3 liegt etwa zwischen 75 µm bis 150 µm. Die Dicke der Abstandsfolie 2 liegt etwa bei 50 µm bis 200 µm. Der Querschnitt (Grundfläche der Schaltkammer 4) beträgt etwa 10 mm bis 20 mm. Im Bereich der Schaltkammer 4 weist die Schaltfolie 3 zwei linienförmige Verformungen 7 und 8 auf. Diese liegen innerhalb der Schaltkammer 4 neben den Kontaktflächen 5 und 6. Die Schaltkammern sind mit Luftausgleichskanälen 4′ miteinander verbunden.

Die Verformungen 7 und 8 sind ein eingeprägter, nicht reversibler Knick der Schaltfolie 3. Im Prinzip ist dieser Knick so hergestellt, daß nach dem Verkleben der Folien 1, 2 und 3 die Schaltfolie 3 von oben mit einem spitzen Werkzeug eingedrückt oder geprägt wird. Diese Eindrückung kann tiefer sein als die Foliendicke. Es kann jedoch auch eine relativ zur Foliendicke geringe Prägung genügen, um das Gewünschte zu erreichen. Die Schaltfolie 3 darf durch das Werkzeug nicht aufgeschlitzt werden.

Durch die Knicke 7 und 8 ist erreicht, daß sich im Anschluß an den Knick die Schaltfolie 3 hochwölbt.

Erfolgt nun eine Längenzunahme der Schaltfolie 3 durch Aufnahme von Feuchtigkeit oder den Einfluß erhöhter Temperatur, dann wirkt sich diese Verlängerung so aus, daß sich die Wölbung verstärkt, wie dies in Fig. 1 strichliert schematisch angedeutet ist. Jedenfalls ist verhindert, daß sich durch die Längenzunahme der Schalt­ abstand zwischen den Kontaktflächen 5 und 6 verringert, so daß nicht damit gerechnet werden muß, daß durch klima­ tische Einflüsse Fehlschaltungen infolge eines ungewollten Auftreffens der Kontaktfläche 6 auf die Kontaktfläche 5 auftreten.

In Fig. 2 erstrecken sich die Verformungen 7 und 8 geradlinig durchgehend über mehrere Schaltkammern 4. Zwischen den Schaltkammern 4 sind die Verformungen 7 und 8 zwar nicht wichtig. Jedoch sind sie über die gesamte Schaltfolie 3 durchgehend besonders einfach herzustellen. Das Werkzeug braucht dabei zwischen den Schaltkammern 4 nicht abgehoben zu werden.

In Fig. 3 sind die Verformungen als punktförmige Knicke 9 hergestellt. Es sind vier Knicke vorgesehen. Auch hier entsteht die beschriebene Wölbung.

Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Aus­ gestaltungen der Verformungen. Beispielsweise können die Verformungen auf der Schaltfolie 3 auch bogenförmig ver­ laufen. Auf einer Schaltfolie können auch Kombinationen von punktförmigen, linienförmigen und/oder bogenförmigen Verformungen vorgesehen sein. Es ist nicht notwendig, daß die Verformungen zur Schaltkammer 4 symmetrisch lie­ gen, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Auch eine unsymmetrisch angeordnete Verformung führt zu der Wöl­ bung in ihrer Umgebung.

Zur Kontaktierung der Kontaktflächen 5 und 6 wird die Schaltfolie 3 mit geringer Betätigungskraft in die Schaltkammer 4 eingedrückt. Die Verformungen 7 und 8 bzw. 9 ändern dabei ihre Gestalt praktisch nicht. Sie haben keinen wesentlichen Einfluß auf das Schaltverhalten.

Claims (6)

1. Tastschaltvorrichtung, bei der wenigstens eine Schaltkammer von einer flexiblen, elastischen Schalt­ folie überspannt ist, wobei in der Schaltkammer und an der Schaltfolie elektrische Kontaktflächen angeordnet sind, die sich bei einem Niederdrücken der Schaltfolie berühren, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schaltfolie (3) bei der Schaltkammer (4) wenigstens eine punkt- oder linienförmige Verformung (7, 8 bzw. 9) eingeprägt oder eingedrückt ist, die einen bleibenden Knick darstellt, und daß die Schaltfolie (3) in der Umgebung des Knicks infolge des Einprägens oder Eindrückens eine Vorauslenkung aus ihrer Ebene hat, wodurch sich der Schaltabstand der Kontaktflächen (5, 6) bei einer auf Umgebungsbedingungen beruhenden Dehnung der Schaltfolie (3) vergrößert.

2. Tastschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung (7, 8 bzw. 9) inner­ halb der Schaltkammer (4) und außerhalb der Kontakt­ flächen (5, 6) liegt.

3. Tastschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen (7, 8 bzw. 9) tiefer als die Dicke der Schaltfolie (3) sind.

4. Tastschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfor­ mungen (7, 8) geradlinig verlaufen.

5. Tastschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ver­ formungen (7, 8) über mehrere Schaltkammern (4) erstrecken.

6. Tastschaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schaltkammer (4) mehrere, symmetrisch verteilte Verfor­ mungen (7, 8 bzw. 9) vorgesehen sind.