DE3337122A1 - Kapazitive taste - Google Patents

Kapazitive taste

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DE3337122A1
DE3337122A1 DE19833337122 DE3337122A DE3337122A1 DE 3337122 A1 DE3337122 A1 DE 3337122A1 DE 19833337122 DE19833337122 DE 19833337122 DE 3337122 A DE3337122 A DE 3337122A DE 3337122 A1 DE3337122 A1 DE 3337122A1
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/975Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element

Description

  • Kapazitive Taste
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine kapazitive Taste mit in einer Ebene nebeneinander ortsfest vorgesehenen Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten, mit einem gegen die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten entgegen einer Rückstellkraft bewegbaren Tastenkörper und mit einer durch den Tastenkörper gegen die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten bewegbaren Uberbrückungselektrodenschicht, die in einer den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten maximal angenäherten Position diese Elektrodenschichten zumindest teilweise überdeckt, und bei der zwischen der Überbrückungselektrodenschicht und den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten eine dielektrische Folie angeordnet ist.
  • Eine solche Taste ist z.B. aus der DE-A-31 14 518 bekannt. Bei dieser Taste ist es von großer Bedeutung, die dielektrische Folie möglichst dünn auszubilden, so daß im betätigten Zustand der Taste zwischen der Überbrückungselektrodenschicht und den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten ein möglichst minimaler Abstand vorhanden ist, weil dadurch die Kapazitätsänderung zwischen der Eingangs- und Ausgangselektrodenschicht bei der Betätigung einer solchen Taste möglichst groß wird und dadurch eine eindeutige Signalgabe erhalten werden kann.
  • Bei einer solchen Taste kann es aber vorkommen, daß Fremdkörper, z.B. Stäube, zwischen die Uberbrückungselektrodenschicht einerseits und die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten andererseits gelangen können. Dies kann bei dem geringen Abstand der Uberbrückungselektro-Rt 1 Obh / 10.10.1983 denschicht von den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten im betätigten Zustand der Taste zu einer unerwünschten Abweichung der Koppelkapazität von einem Sollwert führen.
  • Aufgabe vorliegender Erfindung ist es daher, eine Taste der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei möglichst einfachem Tastenaufbau das Eindringen von Fremdkörpern in den Raum zwischen Uberbrückungselektrodenschicht und Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten möglichst verhindert wird.
  • Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß der Tastenkörper durch die den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten zugewandte Decke eines aus elastischem'Kunststoff oder Gummi bestehenden kegelstumpfartigen, sich mit dem Rand seiner offenen Seite an einer Platte abstützenden Domes gebildet ist.
  • Auf diese Weise wird vorteilhaft der die Elektrodenschichten enthaltende Raum von dem Dom und der Platte umschlossen.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die dielektrische Folie aus einem Homo- oder Copolymer von Polyvinylidenfluorid besteht und eine maximale' Dicke von 15,u hat, oder daß die dielektrische Folie aus Piezokeramik besteht, daß die Piezokeramik aus Bleizirkonattitanat besteht, und daß in diesem Fall die Dicke der dielektrischen Folie maximal 300/u beträgt.
  • Vorteilhaft kann durch die Verwendung dieser Materialien als dielektrische Schicht zwischen der Uberbrückungselektrodenschicht und der Eingangs- und Ausgangselektrodenschicht, deren Dielektrizitätskonstante relativ hoch ist, die von einem Dom beanspruchte Fläche ziemlich klein ge- macht werden. Zum Beispiel ist es dadurch möglich, die Fläche der Uberbrückungselektrodenschicht auf ca. 60mm2 zu beschränken.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die dielektrische Folie auf ihrer von den Eingangs- und Ausgangselektrodenschicht abgewandten Seite mit einer Metallisierung versehen und mit dieser Metallisierung an der Decke des Domes durch Kleben befestigt ist.
  • Vorteilhaft bildet dadurch die Metallisierung einerseits die Uberbrückungselektrodenschicht, andererseits wirkt sie als Haftvermittler zwischen der dielektrischen Folie und der Decke des Domes.
  • Ferner kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß die dielektrische Folie auf ihrer von der Decke des Domes abgewandten Seite zur Bildung der Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten mit metallisierten Bereichen versehen und mit dieser Seite an der Platte fixiert ist.
  • Dabei kann die Platte mit weiteren Elektrodenschichten versehen sein, die sich mit den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten der dielektrischen Folie decken. Der Berührungskontakt zwischen den Eingangs- und Ausgangelektrodenschichten und diesen weiteren Elektrodenschichten reicht aus, um die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten an eine z.B. in Form der gedruckten Schaltungstechnik an der Platte fixierte Verdrahtung anzuschließen.
  • Weiter kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Folie auf ihrer der Decke des Domes zugewandten Seite mit den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten sich deckenden Metallisierungen versehen ist und die Decke des Domes auf der diesen Metallisierungen zugewandten Seite einen leitenden Belag aufweist.
  • Der leitende Belag der Decke des Domes kann z.B. aus einer leitenden Noppenschicht, also einer elastischen leitenden Schicht bestehen, wodurch im betätigten Zustand der Taste eine galvanische Verbindung zwischen den Metallisierungen der dielektrischen Folie hergestellt wird, und diese dadurch die Überbrückungselektrodenschicht erst im Zustand maximaler Annäherung der Decke des Domes an die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten bilden.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Folie mittels einer Distanzfolie, die eine Dicke von ca. 0,5 bis 0,7mm aufweist, und im F3ereich der Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten mit einem Fenster versehen ist, auf der von der Decke des Domes abgewandten Seite an der Platte fixiert ist, und daß die Uberbrückungselektrodenschicht als Metallbelag auf der von der Distanzfolie abgewandten Seite der dielektrischen Folie vorgesehen ist.
  • In diesem Fall dient die Decke des Domes lediglich dazu, um die über den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten im Ruhezustand der Taste in einem bestimmten Abstand gehaltene dielektrische Folie gegen die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten zu bewegen.
  • Vorteilhaft kann es dabei sein, daß die dielektrische Folie auf der Seite der Distanzfolie mit Metallisierungsschichten versehen ist, die mit den an der Platte fixierten Ein- und Ausgangselektrodenschichten weitgehend dekkungsgleich ausgebildet sind.
  • Dadurch genügt nämlich eine relativ kleinflächige Berührung zwischen den Ein- und Ausgangselektrodenschichten, die an der Platte fixiert sind und den Metallisierungsschichten der dielektrischen Folie, um die Koppelkapazität zwischen den Ein- und Ausgangselektrodenschichten zu maximieren.
  • Dabei ist es auch möglich, daß die Decke des Domes mit einem leitenden Belag versehen ist, der die Uberbrükkungselektrodenschicht der Folie ersetzt.
  • Bei der Bewegung der Decke des Domes gegen die dielektrische Folie schmiegt sich ja diese Decke der dielektrischen Folie an und kann daher bei entsprechender Ausbildungm, z.B. in Form einer elektrisch leitenden Noppenschicht, die Funktion der Uberbrückungselektrodenschicht übernehmen.
  • Weiter kann noch vorgesehen sein, daß der Dom durch die Auswölbung einer Matte aus elastischem Kunststoff oder Gummi gebildet ist, so wie dies bisher nur zur Ausbildung von elektromechanisch, also durch Herstellung galvanischer Verbindungen wirksamer Kontaktanoranungen vorgesehen wurde. Dadurch wird auch bei einem Tastenfeld, das aus kapazitiven Tasten zusammengesetzt ist, die Montage der einzelnen Dome, die jeweils einer Taste zugeordnet sind, wesentlich erleichtert, da nun sämtliche Dome Bestandteil einer zusammenhängenden Matte sind.
  • Im Rahmen der Erfindung kann weiter vorgesehen sein, daß ein auf der von den Elektrodenschichten abgewandten Seite des Domes vorgesehener und gegen den Dom bewegbar angeordneter Tasten knopf an seiner dem Dom zugewandten Seite einen zentralen Stift und der Dom einen, dem Stift zugewandten Ansatz aufweist, daß Stift und Ansatz in der Ruhelage des Tasten knopfes durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind, und daß zwischen Tastenknopf und Dom eine Stift und Ansatz umgebende Schraubendruckfeder vorgesehen ist oder daß der Dom außerhalb der Projektion der Uberbrückungselektrodenschicht auf seiner dem Tastenknopf zugewandten Seite und/oder der Tastenknopf auf seiner dem Dom zugewandten Seite Vorsprünge aufweisen und mit diesen aneinander abgestützt sind.
  • Auf diese Weise wird das Schaltverhalten der kapazitiven, Taste vorteilhaft noch weiter verbessert, da bei entsprechender Bemessung der Federkraft der Schraubendruckfeder, zunächst nur diese um einen bestimmten Betrag zusammengedrückt wird, ehe der Dom selbst eingedrückt wird und dadurch über einen Schnappeffekt ein plötzliches Anwachsen der Kapazität zwischen Eingangs-. und Ausgangselektroden schicht hervorruft. Beim Loslassen des Tastenknopfes entspannt sich zunächst erst wieder die Schraubendruckfeder, bevor der Dom in seine Ruhe- bzw. Ausgangslage zurückspringen kann. Das Zusammenwirken von Tastenknopf und Dom über Vorsprünge, über welche diese Teile aneinanderliegen, ist besonders bei einer Taste mit relativ kleinem Hub, bei der die Uberbrückungselektrodenschicht durch eine elektrisch leitende Noppenschicht aus elastischem Material gebildet wird, geeignet, um die Funktion der Schraubendruckfeder zu übernehmen. Dabei wird über die aneinanderliegenden Vorsprünge von Tastenknopf und Dom zunächst der Dom zum Einbrechen gebracht. Die Deformation der Noppenschicht und damit die Endposition der betätigten Taste wird aber erst durch den vom Tastenknopf-Stift auf den Ansatz des Domes ausgeübten Druck bewirkt.
  • Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Vorsprünge jeweils ringwallartig den Stift bzw.
  • den Ansatz umgebend ausgebildet sind.
  • Schließlich kann im Rahmen der Erfindung noch vorgesehen sein, daß ein zur Führung eines gegen die Decke des Domes bewegbaren Tastenknopfes vorgesehenes Tastengehäuse mit in zueinander fluchtende Bohrungen der Matte und der Platte einsteckbaren Schnappstiften versehen ist, und daß das Tastengehäuse scharfkantige Ringwülste aufweist, die die Schnappstifte umgeben und in die Matte eindrückbar sind, und daß das Tastengehäuse wenigstens mit einer zusätzlichen, mit einer Matten- und Plattenbohrung fluchtenden Bohrung versehen ist, daß in dieser Bohrung ein mit dem Tastenknopf verbundener Bolzen geführt ist, und daß die mattenseitige Mündung der Tastengehäusebohrung ebenfalls von einem in die Matte eindrückbaren, scharfkantigen Ringwulst umgeben ist.
  • Vorteilhaft wird auf diese Weise trotz der zu einer Befestigung eines Tastengehäuses an der die Ein- und Ausgangselektrodenschichten tragenden Platte erforderlichen Plattenbohrungen verhindert, daß von der Betätigungsseite der Taste her Fremdkörper in den Raum unterhalb der Matte gelangen können, wobei vorteilhaft eine solche Matte und Platte durchdringende Bohrung auch zur Führung eines Bolzens verwendet wird, der seinerseits den Tasten knopf im Tastengehäuse führt.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von sechs Figuren noch näher erläutert.
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen dabei jeweils in Seitenansicht, größtenteils im Schnitt und stark vergrößert, verschiedene Ausführungsformen der kapazitiven Taste nach der Erfindung.
  • Die Fig. 4 und 6 zeigen ebenfalls in Seitenansicht und im Schnitt im Rahmen der Erfindung liegende unterschiedliche Ausgestaltungen von mit der dielektrischen Folie verbundenen Metallschichten.
  • Im einzelnen ist den Figuren zu entnehmen, daß auf einer Isolierstoffplatte 1 nebeneinander, galvanisch voneinander getrennt, eine Eingangselektrodenschicht 2 und eine Ausgangselektrodenschicht 3 angeordnet sind. Die Ein- gangs- und Ausgangselektrodenschicht können dabei vorteilhaft nach Art einer gedruckten Schaltung ausgebildet sein, wobei die Isolierstoffplatte 1 das Trägermaterial dieser gedruckten Schaltung ist.
  • Ein an die Eingangselektrodenschicht 2 angelegtes Wechselstromsignal kann in der Ruhelage der Taste nur mit äußerst niedrigem Pegel an der Ausgangselektrodenschicht 3 abgegriffen werden, da die kapazitive Kopplung zwischen Eingangselektrodenschicht 2 und Ausgangselektrodenschicht 3 in der Ruhelage der Taste sehr gering ist.
  • Eine Überbrückungselektrodenschicht 4, die die Eingangselektrodenschicht 2 und die Ausgangselektrodenschicht 3 zumindest teilweise überdeckt, vergrößert die Kapazität zwischen der Eingangs- und Ausgangselektrodenschicht 2, 3 im Zustand maximaler Annäherung an die beiden Elektrodenschichten 2 und 3.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 ist eine dielektrische Folie 5, die eine maxiale Dicke von 10 bis höchstens 15/u hat, mittels einer ebenfalls sehr dünnen Klebstoffschicht 6 (Dicke ca. 10/u) an der Überbrückungselektrodenschicht 4 befestigt, die durch die der Uberbrückungselektrodenschicht 4 zugewandte Seite der Decke 7 eines Domes 8 aus Gummi oder elastischem Kunststoff gebildet wird. Der kegelstumpfartig geformte. Dom 8 stützt sich mit dem Rand 9 seiner offenen Seite an der Platte 1 ab und umschließt dadurch zusammen mit der Platte 1 einen nach außen abgeschlossenen Raum. Die dielektrische Folie 5 besteht vorteilhaft in an sich bekannter Weise aus einer Polyvinylidenfluoridfolie oder einem folienartigen Plättchen aus einer Bleizirkonattitanatkeramik, das in diesem Fall eine Dicke von maximal 300/u haben kann. Der Durchmesser der etwa kreisscheibenförmigen dielektrischen Folie 5 ist ca. Smm, also sehr klein.
  • Auf der von der Platte 1 abgewandten Seite ist der Dom 8 im Bereich seiner Decke 7 mit einem zur Decke 7 konzentrischen Ansatz 10 versehen, dessen Achse 11 mit der Achse eines Stiftes 12 fluchtet, der als Bestandteil eines Tastenknopfes 13 auf der dem Dom 8 zugewandten Seite von dem Tastenknopf absteht.
  • Die Stirnseiten von Stift 12 und Ansatz 10 sind in der Ruhelage der Taste durch einen Luftspalt voneinander getrennt. Eine Schraubendruckfeder 14, die koaxial zur A'chse 11 angeordnet ist, umgibt mit ihren Enden einerseits den Stift 12 und andererseits den Ansatz 10 des Domes 8.
  • Der Tasten knopf 13 ist außerdem in einem Tastengehäuse 15 geführt, das in einer zur Platte 1 parallelen Tastenplatte 17 sitzt.
  • Wird der Tastenknopf 13 betätigt, d.h. gegen den Dom 8 bewegt, so wird zunächst lediglich die Schraubendruckfeder 14 zusammengedrückt.
  • Überschreitet dabei die Federkraft der Feder 14 einen bestimmten Wert, so bricht der Dom 8 zusammen und die Uberbrückungselektrodenschicht 4 an der Decke 7 des Domes 8 legt sich getrennt durch die Folienschicht 5 und die Kleberschicht 6 gegen die Eingangs- und. Ausgangselektrodenschichten 2, 3. Dabei können sich keine störenden Fremdkörper zwischen die Uberbrückungselektrodenschichten 5 und die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 legen, da sich die Elektrodenschichten 2, 3, 5 in dem vom Dom 8 und der Platte 1 umschlossenen Raum befinden.
  • Beim Loslassen des Tastenknopfes 13 dehnt sich zunächst die Feder 14 wieder etwas aus, bevor der Dom 8 in seine ursprüngliche Form zurückspringen kann. Danach wird der Tastenknopf 13 durch die Feder 14 wieder in seine Aus- gangsstellung gebracht.
  • Die maximale Annäherung des Tastenknopfes 13 an die Platte 1 wird durch das Aufeinandertreffen von Stift 12 und Ansatz 10 des Domes 8 elastisch begrenzt, da der Dom 8 aus elastisch zusammendrückbarem Material besteht.
  • In der Ruhelage der Taste liegt der Tasten knopf 13 mit Schultern 16 einer Oberseite 18 des Tastengehäuses 15 an.
  • Beim Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 2 ist eine als dielektrische Folie verwendete Polyvinylidenfluorid-Folie 5 über der Eingangselektrodenschicht 2 und der Ausgangselektrodenschicht 3 an der Platte 1 befestigt. Außerdem ist der Dom 8 aus einer Matte 19 aus Gummi oder elastischem Kunststoff ausgeformt, die ebenfalls an der Platte 1 befestigt ist. Der unmittelbar in einer zur Platte 1 parallelen Tastenplatte 17 geführte Tastenknopf 13 wird durch den Dom 8 selbst in seiner Ruhelage gehalten. Hierzu ist der Dom 8 mit einem den Ansatz 10 ringwallartig umgebenden Vorsprung 20 versehen, der sich an einem ebenfalls ringwallartig den Stift 12 umgebenden Vorsprung 21 des Tastenknopfes 13 abstützt.
  • Bei der Betätigung des Tastenknopfes 13 wird der Dom 8 zusammengedrückt, wobei Noppen einer leitenden Noppenschicht an der Decke 7 des Domes 8 zu der Uberbrückungselektrodenschicht 4 elastisch deformiert werden, wenn sie sich gegen die Folienschicht 5 legen.
  • Auch bei dieser Ausführungsform der kapazitiven Taste wird der Zustand maximaler kapazitiver Kopplung zwischen Eingangselektrodens chicht 2 und Ausgangselektrodenschicht 3 erreicht, bevor der Stift 12 auf den Ansatz 10 des Domes 8 einwirkt.
  • Das Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 3 zeigt, ähnlich der Ausführungsform entsprechend Fig. 2, eine kapazitive Taste mit einer an der Platte 1 über der Eingangselektrodenschicht 2 und der Ausgangselektrodenschicht 3 fixierten dielektrischen Polyvinylidenfluorid-Folienschicht 5 mit einer maximalen Dicke von ca. 10/u und einer über der Folienschicht 5 an der Platte 1 fixierten Matte 19 aus Gummi oder elastischem Kunststoff, aus der im Bereich der Taste ein Dom 8 ausgeformt ist, der an seiner Decke eine leitende Noppenschicht zur Bildung einer Uberbrückungselektrodenschicht 4 trägt.
  • Das Zusammenspielvon Tastenknopf 13 und Dom 8 erfolgt jedoch so, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 beschrieben worden ist.
  • Außerdem ist der Tastenknopf 13 ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 in einem Tastengehäuse 15geführt, das in einer Tastenplatte 17 sitzt.
  • Zusatzlich ist das Tastengehäuse 15 mit in Bohrungen der Platte 1 einsteckbaren Schnappstiften 22 versehen. Diese Schnappstifte 22 rasten mit widerhakenförmigen Ansätzen 23 an der vom Tastengehäuse 15 abgewandten Seite der Platte 1 ein'und halten dadurch das Tastengehäuse 15 an der Platte 1 fest. Scharfkantige Ringwülste 24 umgeben die Schnappstifte 22 und werden bei der Fixierung des Tastengehäuses 15 an der Platte 1 in die Matte 19 eingedrückt. Die zum Einsetzen der Schnappstifte 22 in die Platte 1 erforderlichen Bohrungen in der Matte 19 werden dadurch auf der Seite des Tastengehäuses 15 nach außen abgedichtet. In gleicher Weise wird eine Bohrung 25, die die Matte 19 und die Platte 1 durchsetzt und die mit einer Bohrung im Tastengehäuse 15 fluchtet, nach außen geschlossen. In dieser Bohrung ist ein Bolzen 26 geführt, der mit dem Tastenknopf 13 einstückig ausgebildet ist.
  • Dadurch wird der Tastenknopf 13 auch bei einer relativ flachen Ausbildung der Taste und damit des Tastengehäuses 15 stabil geführt, ohne daß Fremdkörper in den Raum zwischen Matte 19 und Platte 1 von der Seite des Tastengehäuses 15 her eindringen können.
  • In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform der in den Fig. 2 und 3 dargestellten kapazitiven Taste gezeigt, wobei die dielektrische Folie 5 auf der Seite der Platte 1 metallisierte Bereiche 27, 28 aufweist, die sich mit den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 dekken, und die den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 aufliegen. Auf diese Weise wird der Einfluß von Fremdkörpern sicher eliminiert, die sich zwischen der Folie 5 und den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 einlagern könnten, da zwischen den Schichten 27 und 2 bzw. 28 und 3 für die Funktionsweise der Taste kein ganzflächiger Kontakt erforderlich ist.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Abwandlung der in Fig. 4 dargestellten Teile der kapazitiven Taste. Dabei sind auf der dem Dom zugewandten Seite der Folie 5 metallisierte Bereiche 27, 28 vorgesehen, die sich jeweils mit der Eingangselektrodenschicht 2 und der Ausgangselektrodenschicht 3 decken. Auf der Seite der Platte 1 der Folie 5 können im übrigen die Elektrodenschichten 2 und 3 aus einem plattenseitigen Teil und einem folienseitigen Teil bestehen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die mit der Folie 5 verbundenen Elektrodenschichten 27 und 28 werden im betätigten Zustand der kapazitiven Taste durch die elastische leitende Oberfläche an der Decke 7 des Domes 8 galvanisch verbunden und bilden dadurch die Uberbrückungselektrodenschicht. Auf diese Weise wird die Einlagerung von Fremdkörpern zwischen den Ein- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 und der durch die Elektrodenschichten 27 und 28 im betätigten Zustand der Taste gebildeten Überbrückungs- elektrodenschicht vollkommen ausgeschlossen.
  • Eine weitere Variationsmöglichkeit der kapazitiven Taste ist Fig. 6 zu entnehmen. Dort ist die dielektrische Folie 5 an der Platte 1 unter Zwischenlage einer Distanzfolie 30 befestigt. Die Distanzfolie 30 weist im Bereich der Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 ein Fenster 29 auf. Im Bereich des Fensters 29 wird dadurch die dielektrische Folie 5 in einem Abstand von ca. 0,5mm von den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 gehalten. Auf der Seite des Domes 8 ist die Folie 5 mit einer Uberbrückungselektrodenschicht 4 versehen und kann auf der Seite der Platte 1 mit Elektrodenschichten 27, 28 belegt sein, die den Elektrodenschichten 27 und 28 in Fig. 4 entsprechen. Bei dieser Ausführungsform braucht die Decke des Domes nicht nicht mit einer leitenden Schicht belegt zu sein. Bei der Betätigung der Taste wird die elastisch dehnbare Folie 5 gegen die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 durchgebogen. Dabei berühren die Elektrodenschichten 27 und 28 schließlich die Elektrodenschichten 2 und 3, wodurch die kapazitive Kopplung der Elektrodenschichten 27 und 28 durch die Uberbrückungselektrodenschicht 4 an die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 angeschlossen wird. Hierbei ist zwischen den Elektrodenschichten 27, 28 und den Schichten 2, 3 keine so niederohmige galvanische Verbindung erforderlich, wie dies bei mechanischen Schaltern notwendig wäre. Bei dieser kapazitiven Taste ist der durch das Fenster 29 gebildete Raum gegenüber der Außenwelt hermetisch dicht, so daß auch hier keine störenden Fremdkörper die Funktionsweise der kapazitiven Taste beeinträchtigen können.
  • 6 Figuren Leerseite

Claims (16)

  1. Patentansprüche Ö Kapazitive Taste mit in einer Ebene nebeneinander ortsfest vorgesehenen Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten, mit einem gegen die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten entgegen einer Rückstellkraft bewegbaren Tastenkörper und mit einer durch den Tastenkörper gegen die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten bewegbaren Uberbrückungselektrodenschicht, die in einer den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten maxial angenäherten Position, diese Elektrodenschichten zumindest teilweise überdeckt, und bei der zwischen der Uberbrükkungselektrodenschicht und den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten eine dielektrische Folie angeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Tastenkörper durch die den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten (2,3) zugewandte Decke (7) eines aus elastischem Kunststoff oder Gummi bestehenden kegelstumpfartigen, sich mit dem Rand seiner offenen Seite an einer Platte (1) abstützenden Domes (8) gebildet ist, 2. Kapazitive Taste nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Folie (S) aus. einem Homo- oder Copolymer von Polyvinylidenfluorid besteht und eine maximale Dicke von 15/u hat.
  2. 3. Kapazitive Taste nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Folie aus Piezokeramik besteht.
  3. 4. Kapazitive Taste nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Piezokeramik aus Bleizirkonattitanat besteht.
  4. 5. Kapazitive Taste nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dicke der dielektrischen Folie maximal 300/u beträgt.
  5. 6. Taste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Folie auf ihrer von den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten (2,3) abgewandten Seite mit einer Metallisierung versehen und mit dieser Metallisierung an der Decke (7) des Domes (8) durch Kleben (6) befestigt ist.
  6. 7. Taste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Folie auf ihrer von der Decke (7) des Domes (8) abgewandten Seite zur Bildung der Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten mit metallisierten Bereichen versehen und mit dieser Seite an der Platte fixiert ist.
  7. 8. Taste nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die dielektrische Folie auf ihrer der Decke (7) des Domes (8) zugewandten Seite mit den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten sich deckenden Metallisierungen versehen ist, und die Decke (7) des Domes (8) auf der diesen Metallisierungen zugewandten Seite einen leitenden Belag aufweist.
  8. 9. Taste nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Folie mittels einer Distanzfolie, die eine Dicke von ca. 0,5 bis O,7mm aufweist und im Bereich der Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten mit einem Fenster versehen ist, auf der von der Decke (7) des Domes (ß) abgewandten Seite an der Platte fixiert ist, und daß die Uberbrückungselektrodenschicht als Metallbelag auf der von der Distanzfolie abgewandten Seite der dielektrischen Folie vorgesehen ist.
  9. 10. Taste nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die dielektrische Folie auf der Seite der Distanzfolie mit Metallisierungsschichten versehen ist, die mit den an der Platte fixierten Ein- und Ausgangselektrodenschichten weitgehend deckungsgleich ausgebildet sind.
  10. 11. Taste nach einem der Ansprüche 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Decke (7) des Domes (8) mit einem leitenden Belag versehen ist, der die Uberbrückungselektrodenschicht der Folie ersetzt.
  11. 12. Taste nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Dom (8) durch die Auswölbung einer Matte (19) aus elastischem Kunststoff oder Gummi gebildet ist.
  12. 13. Taste nach einem der Ansprüche 1 oder 12, d a du U r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein auf der von den Elektrodenschichten (2,3,4) abgewandten Seite des Domes (8) vorgesehener und gegen den Dom (8) bewegbar angeordneter Tastenknopf (13) an seiner dem Dom (8) zugewandten Seite einen zentralen Stift (12) und der Dom (8) einen dem Stift (12) zugewandten Ansatz (10) aufweist, daß Stift (12) und Ansatz (10) in der Ruhelage des Tasten knopfes (13) durch einen Luftspalt voneinander getrennt sind, und daß zwischen Tastenknopf (13) und Dom (8) eine Stift (12) und Ansatz (10) umgebende Schraubendruckfeder (14) vorgesehen ist, oder daß der Dom (8) ausserhalb der Projektion der Uberbrückungselektrodenschicht (4) auf seiner dem Tastenknopf (13) zugewandten Seite und/oder der Tastenknopf (13) auf seiner dem Dom (8) zugewandten Seite Vorsprünge (20,21) aufweisen und mit diesen aneinander abgestützt sind.
  13. 14. Taste nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vorsprünge (20,21) jeweils ringwallartig den Stift (12) bzw. den Ansatz (10) umgebend ausgebildet sind.
  14. 15. Taste nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein zur Führung eines gegen die Decke (7) des Domes (8) bewegbaren Tastenknopfes (13) vorgesehenes Tastengehäuse (15) mit in zueinander fluchtende Bohrungen der Matte (19) und der Platte (1) einsteckbaren Schnappstiften (22) versehen ist, und daß das Tastengehäuse (15) scharfkantige Ringwülste (24) aufweist, die die Schnappstifte (22) umgeben und in die Matte (19) eindrückbar sind.
  15. 16. Taste nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Tastengehäuse (15) wenigstens mit einer zusätzlichen, mit einer Matten- und Plattenbohrung fluchtenden Bohrung (25) versehen ist, daß in dieser Bohrung ein mit dem Tastenknopf (13) verbundener Bolzen (26) geführt ist, und daß die mattenseitige Mündung der Tastengehäusebohrung (25) ebenfalls von einem in die Matte (19) eindrückbaren, scharfkantigen Ringwulst (24) umgeben ist.
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