DE3337122C2 - - Google Patents
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- DE3337122C2 DE3337122C2 DE19833337122 DE3337122A DE3337122C2 DE 3337122 C2 DE3337122 C2 DE 3337122C2 DE 19833337122 DE19833337122 DE 19833337122 DE 3337122 A DE3337122 A DE 3337122A DE 3337122 C2 DE3337122 C2 DE 3337122C2
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
- H03K17/975—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
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- Push-Button Switches (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine kapazitive Taste mit
in einer Ebene nebeneinander ortsfest vorgesehenen Ein
gangs- und Ausgangselektrodenschichten, mit einem gegen
die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten entgegen
einer Rückstellkraft bewegbaren Tastenkörper und mit
einer durch den Tastenkörper gegen die Eingangs- und Aus
gangselektrodenschichten bewegbaren Überbrückungselektro
denschicht, die in einer den Eingangs- und Ausgangselek
trodenschichten maximal angenäherten Position diese Elek
trodenschichten zumindest teilweise überdeckt, und bei
der zwischen der Überbrückungselektrodenschicht und den
Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten eine dielektri
sche Folie angeordnet ist.
Eine solche Taste ist z. B. aus der DE 31 14 518 A1 be
kannt. Bei dieser Taste ist es von großer Bedeutung, die
dielektrische Folie möglichst dünn auszubilden, so daß im
betätigten Zustand der Taste zwischen der Überbrückungs
elektrodenschicht und den Eingangs- und Ausgangselektro
denschichten ein möglichst minimaler Abstand vorhanden
ist, weil dadurch die Kapazitätsänderung zwischen der
Eingangs- und Ausgangselektrodenschicht bei der Betäti
gung 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 Überbrückungselek
trodenschicht einerseits und die Eingangs- und Ausgangs
elektrodenschichten andererseits gelangen können. Dies
kann bei dem geringen Abstand der Überbrückungselektro
denschicht von den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten im
betätigten Zustand der Taste zu einer unerwünschten Abweichung
der Koppelkapazität von einem Sollwert führen.
Aus der DE 21 05 071 C3 ist ferner ein kapazitiver Schalter
bekannt, bei dem durch Betätigen einer Taste ein metallischer
Körper auf ein metallisches Zielfeld zubewegt und dadurch eine
Änderung der Kapazität bewirkt wird. Der metallische Körper
ist dabei als kuppelartig gewölbte Feder ausgebildet.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht nun darin, eine Tas
te der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei
möglichst einfachem Tastenaufbau das Eindringen von Fremdkör
pern in den Raum zwischen Überbrückungselektrodenschicht und
Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten möglichst verhindert
wird.
Erfindungsgemäß ergibt sich die Lösung dieser Aufgabe dadurch,
daß der Tastenkörper durch die den Eingangs- und Ausgangselek
trodenschichten zugewandte Decke eines aus elastischem Kunst
stoff 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 di
elektrische Folie aus einem Homo- oder Copolymer von Poly
vinylidenfluorid besteht und eine maximale Dicke von 15 µ 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 µ
beträgt.
Vorteilhaft kann durch die Verwendung dieser Materialien als
dielektrische Schicht zwischen der Überbrückungselektroden
schicht 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 Überbrückungselektrodenschicht auf ca. 60 mm2
zu beschränken.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die
dielektrische Folie auf ihrer von der Eingangs- und Aus
gangselektrodenschicht abgewandten Seite mit einer Metal
lisierung versehen und mit dieser Metallisierung an der
Decke des Domes durch Kleben befestigt ist.
Vorteilhaft bildet dadurch die Metallisierung einerseits
die Überbrückungselektrodenschicht, 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 Ausgangs
elektrodenschichten 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 Ausgangs
elektrodenschichten der dielektrischen Folie decken. Der
Berührungskontakt zwischen den Eingangs- und Ausgangelek
trodenschichten und diesen weiteren Elektrodenschichten
reicht aus, um die Eingangs- und Ausgangselektroden
schichten an eine z. B. in Form der gedruckten Schaltungs
technik 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 lei
tenden 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 Metal
lisierungen 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 0,7 mm
aufweist, und im Bereich der Eingangs- und Ausgangselek
trodenschichten mit einem Fenster versehen ist, auf der
von der Decke des Domes abgewandten Seite an der Platte
fixiert ist, und daß die Überbrückungselektrodenschicht
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 ge
haltene dielektrische Folie gegen die Eingangs- und Aus
gangselektrodenschichten zu bewegen.
Vorteilhaft kann es dabei sein, daß die dielektrische Fo
lie auf der Seite der Distanzfolie mit Metallisierungs
schichten versehen ist, die mit den an der Platte fixier
ten Ein- und Ausgangselektrodenschichten weitgehend dec
kungsgleich ausgebildet sind.
Dadurch genügt nämlich eine relativ kleinflächige Berüh
rung zwischen den Ein- und Ausgangselektrodenschichten,
die an der Platte fixiert sind und den Metallisierungs
schichten der dielektrischen Folie, um die Koppelkapazi
tät 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 Überbrüc
kungselektrodenschicht der Folie ersetzt.
Bei der Bewegung der Decke des Domes gegen die dielektri
sche Folie schmiegt sich ja diese Decke der dielektri
schen Folie an und kann daher bei entsprechender Ausbil
dung, z. B. in Form einer elektrisch leitenden Noppen
schicht, die Funktion der Überbrückungselektrodenschicht
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 galvani
scher Verbindungen wirksamer Kontaktanordnungen vorgese
hen 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 Be
standteil 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 ange
ordneter Tastenknopf an seiner dem Dom zugewandten Seite
einen zentralen Stift und der Dom einen, dem Stift zuge
wandten Ansatz aufweist, daß Stift und Ansatz in der Ru
helage des Tastenknopfes durch einen Luftspalt voneinan
der getrennt sind, und daß zwischen Tastenknopf und Dom
eine Stift und Ansatz umgebende Schraubendruckfeder vor
gesehen ist oder daß der Dom außerhalb der Projektion der
Überbrückungselektrodenschicht 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 entspre
chender Bemessung der Federkraft der Schraubendruckfeder,
zunächst nur diese um einen bestimmten Betrag zusammenge
drückt wird, ehe der Dom selbst eingedrückt wird und da
durch über einen Schnappeffekt ein plötzliches Anwachsen
der Kapazität zwischen Eingangs- und Ausgangselektroden
schicht hervorruft. Beim Loslassen des Tastenknopfes ent
spannt sich zunächst erst wieder die Schraubendruckfeder,
bevor der Dom in seine Ruhe- bzw. Ausgangslage zurück
springen kann. Das Zusammenwirken von Tastenknopf und Dom
über Vorsprünge, über welche diese Teile aneinanderlie
gen, ist besonders bei einer Taste mit relativ kleinem
Hub, bei der die Überbrückungselektrodenschicht 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 betätig
ten 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 zu
sätzlichen, mit einer Matten- und Plattenbohrung fluch
tenden 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, scharf
kantigen Ringwulst umgeben ist.
Vorteilhaft wird auf diese Weise trotz der zu einer Befe
stigung eines Tastengehäuses an der die Ein- und Aus
gangselektrodenschichten 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 Bol
zens verwendet wird, der seinerseits den Tastenknopf im
Tastengehäuse führt.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an
hand von sechs Figuren noch näher erläutert. Die
Fig. 1 bis 3 zeigen dabei jeweils in Seitenansicht,
größtenteils im Schnitt und stark vergrößert, verschiede
ne Ausführungsformen der kapazitiven Taste nach der Er
findung. Die
Fig. 4 und 6 zeigen ebenfalls in Seitenansicht und im
Schnitt im Rahmen der Erfindung liegende unterschiedliche
Ausgestaltungen von mit der dielektrischen Folie verbun
denen Metallschichten.
Im einzelnen ist den Figuren zu entnehmen, daß auf einer
Isolierstoffplatte 1 nebeneinander, galvanisch voneinan
der getrennt, eine Eingangselektrodenschicht 2 und eine
Ausgangselektrodenschicht 3 angeordnet sind. Die Ein
gangs- und Ausgangselektrodenschicht können dabei vor
teilhaft nach Art einer gedruckten Schaltung ausgebildet
sein, wobei die Isolierstoffplatte 1 das Trägermaterial
dieser gedruckten Schaltung ist.
Ein an die Eingangselektrodenschicht 2 angelegtes Wech
selstromsignal 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 Eingangs
elektrodenschicht 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 Elektroden
schichten 2 und 3.
Bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1 ist eine
dielektrische Folie 5, die eine maxiale Dicke von 10 bis
höchstens 15 µ hat, mittels einer ebenfalls sehr dünnen
Klebstoffschicht 6 (Dicke ca. 10 µ) an der Überbrückungs
elektrodenschicht 4 befestigt, die durch die der Über
brückungselektrodenschicht 4 zugewandte Seite der Decke 7
eines Domes 8 aus Gummi oder elastischem Kunststoff gebil
det 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 µu haben kann. Der
Durchmesser der etwa kreisscheibenförmigen dielektrischen
Folie 5 ist ca. 5 mm, 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 konzen
trischen Ansatz 10 versehen, dessen Achse 11 mit der Ach
se 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 ge
trennt. Eine Schraubendruckfeder 14, die koaxial zur Ach
se 11 angeordnet ist, umgibt mit ihren Enden einerseits
den Stift 12 und andererseits den Ansatz 10 des Domes 8.
Der Tastenknopf 13 ist außerdem in einem Tastengehäuse 15
geführt, das in einer zur Platte 1 parallelen Tastenplat
te 17 sitzt.
Wird der Tastenknopf 13 betätigt, d. h. gegen den Dom 8
bewegt, so wird zunächst lediglich die Schraubendruckfe
der 14 zusammengedrückt.
Überschreitet dabei die Federkraft der Feder 14 einen be
stimmten Wert, so bricht der Dom 8 zusammen und die Über
brückungselektrodenschicht 4 an der Decke 7 des Domes 8
legt sich getrennt durch die Folienschicht 5 und die Kle
berschicht 6 gegen die Eingangs- und Ausgangselektroden
schichten 2, 3. Dabei können sich keine störenden Fremd
körper zwischen die Überbrückungselektrodenschichten 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 Plat
te 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 Tastenknopf 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 Ausgangs
elektrodenschicht 3 an der Platte 1 befestigt. Außerdem
ist der Dom 8 aus einer Matte 19 aus Gummi oder elasti
schem 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. Hier
zu ist der Dom 8 mit einem den Ansatz 10 ringwallartig
umgebenden Vorsprung 20 versehen, der sich an einem eben
falls 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 Noppen
schicht an der Decke 7 des Domes 8 zu der Überbrückungs
elektrodenschicht 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
Eingangselektrodenschicht 2 und Ausgangselektrodenschicht
3 erreicht, bevor der Stift 12 auf den Ansatz 10 des Do
mes 8 einwirkt.
Das Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 3 zeigt, ähn
lich der Ausführungsform entsprechend Fig. 2, eine kapa
zitive Taste mit einer an der Platte 1 über der Eingangs
elektrodenschicht 2 und der Ausgangselektrodenschicht 3
fixierten dielektrischen Polyvinylidenfluorid-Folien
schicht 5 mit einer maximalen Dicke von ca. 10 µ 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 Überbrückungselektrodenschicht 4 trägt.
Das Zusammenspiel von Tastenknopf 13 und Dom 8 erfolgt je
doch so, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel entspre
chend Fig. 1 beschrieben worden ist.
Außerdem ist der Tastenknopf 13 ebenso wie bei dem Aus
führungsbeispiel entsprechend Fig. 1 in einem Tastenge
häuse 15 geführt, das in einer Tastenplatte 17 sitzt.
Zusätzlich 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 Ta
stengehäuses 15 an der Platte 1 in die Matte 19 einge
drückt. 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 zwi
schen Matte 19 und Platte 1 von der Seite des Tastenge
häuses 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 dec
ken, und die den Eingangs- und Ausgangselektrodenschich
ten 2, 3 aufliegen. Auf diese Weise wird der Einfluß von
Fremdkörpern sicher eliminiert, die sich zwischen der Fo
lie 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 darge
stellten Teile der kapazitiven Taste. Dabei sind auf der
dem Dom zugewandten Seite der Folie 5 metallisierte Be
reiche 27, 28 vorgesehen, die sich jeweils mit der Ein
gangselektrodenschicht 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 plat
tenseitigen 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 betä
tigten Zustand der kapazitiven Taste durch die elastische
leitende Oberfläche an der Decke 7 des Domes 8 galvanisch
verbunden und bilden dadurch die Überbrückungselektroden
schicht. Auf diese Weise wird die Einlagerung von Fremd
körpern 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 Fen
ster 29 auf. Im Bereich des Fensters 29 wird dadurch die
dielektrische Folie 5 in einem Abstand von ca. 0,5 mm von
den Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten 2, 3 gehal
ten. Auf der Seite des Domes 8 ist die Folie 5 mit einer
Überbrückungselektrodenschicht 4 versehen und kann auf
der Seite der Platte 1 mit Elektrodenschichten 27, 28 be
legt sein, die den Elektrodenschichten 27 und 28 in
Fig. 4 entsprechen. Bei dieser Ausführungsform braucht
die Decke des Domes 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 be
rühren die Elektrodenschichten 27 und 28 schließlich die
Elektrodenschichten 2 und 3, wodurch die kapazitive Kopp
lung der Elektrodenschichten 27 und 28 durch die Über
brückungselektrodenschicht 4 an die Eingangs- und Aus
gangselektrodenschichten 2, 3 angeschlossen wird. Hierbei
ist zwischen den Elektrodenschichten 27, 28 und den
Schichten 2, 3 keine so niederohmige galvanische Verbin
dung erforderlich, wie dies bei mechanischen Schaltern
notwendig wäre. Bei dieser kapazitiven Taste ist der
durch das Fenster 29 gebildete Raum gegenüber der Außen
welt hermetisch dicht, so daß auch hier keine störenden
Fremdkörper die Funktionsweise der kapazitiven Taste be
einträchtigen können.
Claims (16)
1. Kapazitive Taste mit in einer Ebene nebeneinander
ortsfest vorgesehenen Eingangs- und Ausgangselektroden
schichten, mit einem gegen die Eingangs- und Ausgangs
elektrodenschichten entgegen einer Rückstellkraft beweg
baren Tastenkörper und mit einer durch den Tastenkörper
gegen die Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten be
wegbaren Überbrückungselektrodenschicht, die in einer den
Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten maximal angenä
herten Position, diese Elektrodenschichten zumindest
teilweise überdeckt, und bei der zwischen der Überbrüc
kungselektrodenschicht und den Eingangs- und Ausgangs
elektrodenschichten eine dielektrische Folie angeordnet
ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Tastenkörper durch die den Eingangs- und Ausgangselektro
denschichten (2,3) zugewandte Decke (7) eines aus elasti
schem Kunststoff oder Gummi bestehenden kegelstumpfarti
gen, sich mit dem Rand seiner offenen Seite an einer
Platte (1) abstützenden Domes (8) gebildet ist.
2. Kapazitive Taste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
dielektrische Folie (5) aus einem Homo- oder Copolymer
von Polyvinylidenfluorid besteht und eine maximale Dicke
von 15 µ hat.
3. Kapazitive Taste nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
dielektrische Folie aus Piezokeramik besteht.
4. Kapazitive Taste nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Piezokeramik aus Bleizirkonattitanat besteht.
5. Kapazitive Taste nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Dicke der dielektrischen Folie maximal 300 µ beträgt.
6. Taste nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
dielektrische Folie auf ihrer von den Eingangs- und Aus
gangselektrodenschichten (2, 3) abgewandten Seite mit
einer Metallisierung versehen und mit dieser Metallisie
rung an der Decke (7) des Domes (8) durch Kleben (6) be
festigt ist.
7. Taste nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
dielektrische Folie auf ihrer von der Decke (7) des Domes
(8) abgewandten Seite zur Bildung der Eingangs- und Aus
gangselektrodenschichten mit metallisierten Bereichen
versehen und mit dieser Seite an der Platte fixiert ist.
8. Taste nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
dielektrische Folie auf ihrer der Decke (7) des Domes (8)
zugewandten Seite mit den Eingangs- und Ausgangselektro
denschichten sich deckenden Metallisierungen versehen
ist, und die Decke (7) des Domes (8) auf der diesen Me
tallisierungen zugewandten Seite einen leitenden Belag
aufweist.
9. Taste nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
dielektrische Folie mittels einer Distanzfolie, die eine
Dicke von ca. 0,5 bis 0,7 mm aufweist und im Bereich der
Eingangs- und Ausgangselektrodenschichten mit einem Fen
ster versehen ist, auf der von der Decke (7) des Domes
(8) abgewandten Seite an der Platte fixiert ist, und daß
die Überbrückungselektrodenschicht als Metallbelag auf
der von der Distanzfolie abgewandten Seite der dielektri
schen Folie vorgesehen ist.
10. Taste nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, 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.
11. Taste nach einem der Ansprüche 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Decke (7) des Domes (8) mit einem leitenden Belag verse
hen ist, der die Überbrückungselektrodenschicht der Folie
ersetzt.
12. Taste nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Dom (8) durch die Auswölbung einer Matte (19) aus elasti
schem Kunststoff oder Gummi gebildet ist.
13. Taste nach einem der Ansprüche 1 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, 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) auf
weist, daß Stift (12) und Ansatz (10) in der Ruhelage des
Tastenknopfes (13) durch einen Luftspalt voneinander ge
trennt sind, und daß zwischen Tastenknopf (13) und Dom
(8) eine Stift (12) und Ansatz (10) umgebende Schrauben
druckfeder (14) vorgesehen ist, oder daß der Dom (8) au
ßerhalb der Projektion der Überbrückungselektrodenschicht
(4) auf seiner dem Tastenknopf (13) zugewandten Seite
und/oder der Tastenknopf (13) auf seiner dem Dom (8) zu
gewandten Seite Vorsprünge (20, 21) aufweisen und mit die
sen aneinander abgestützt sind.
14. Taste nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorsprünge (20, 21) jeweils ringwallartig den Stift (12)
bzw. den Ansatz (10) umgebend ausgebildet sind.
15. Taste nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
zur Führung eines gegen die Decke (7) des Domes (8) be
wegbaren 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) scharfkanti
ge Ringwülste (24) aufweist, die die Schnappstifte (22)
umgeben und in die Matte (19) eindrückbar sind.
16. Taste nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, 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 Tasten
knopf (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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833337122 DE3337122A1 (de) | 1982-10-20 | 1983-10-12 | Kapazitive taste |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8229410 | 1982-10-20 | ||
DE19833337122 DE3337122A1 (de) | 1982-10-20 | 1983-10-12 | Kapazitive taste |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3337122A1 DE3337122A1 (de) | 1984-04-26 |
DE3337122C2 true DE3337122C2 (de) | 1990-02-08 |
Family
ID=25814799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833337122 Granted DE3337122A1 (de) | 1982-10-20 | 1983-10-12 | Kapazitive taste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3337122A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4119316C1 (en) * | 1991-06-12 | 1992-09-10 | Leopold Kostal Gmbh & Co Kg, 5880 Luedenscheid, De | Electrical switch with multipart housing - has dividing wall providing two chambers for two permanent magnets and Hall component in one |
DE19514708C1 (de) * | 1995-04-21 | 1996-08-08 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Elektrische Schalteinrichtung |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5559665A (en) * | 1995-02-10 | 1996-09-24 | Eaton Corporation | Capacitive switching assembly |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3653038A (en) * | 1970-02-20 | 1972-03-28 | United Bank Of Denver National | Capacitive electric signal device and keyboard using said device |
JPS5851646B2 (ja) * | 1980-04-16 | 1983-11-17 | アルプス電気株式会社 | 静電容量可変式押釦スイツチ |
-
1983
- 1983-10-12 DE DE19833337122 patent/DE3337122A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4119316C1 (en) * | 1991-06-12 | 1992-09-10 | Leopold Kostal Gmbh & Co Kg, 5880 Luedenscheid, De | Electrical switch with multipart housing - has dividing wall providing two chambers for two permanent magnets and Hall component in one |
DE19514708C1 (de) * | 1995-04-21 | 1996-08-08 | Kostal Leopold Gmbh & Co Kg | Elektrische Schalteinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3337122A1 (de) | 1984-04-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |