DE3428127C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tastschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Tastschalter dieser Art (DE-OS 32 26 348) befinden sich auf einem Kontaktträger wenig­ stens zwei mit Abstand voneinander angeordnete, elek­ trisch isolierte Kontakte, über welchen mit Abstand eine elastische, zu den Kontakten hin durchdrückbare und parallel dazu verlaufende Schaltfolie angeordnet ist. Die Schaltfolie trägt an ihrer den Kontakten zuge­ wandten Seite wenigstens eine die Kontakte gemeinsam übergreifende Gegenkontaktfläche, mit welcher sie im niedergedrückten Zustand die zugehörigen Kontakte elek­ trisch überbrückt. Die Gegenkontaktflächen bestehen da­ bei aus kleinen einzelnen Teilchen, die über die Fläche der Schaltfolie sporadisch verteilt sind und aus elek­ trisch leitendem Silikonkautschuk hergestellt sind. Sie können jedoch auch durch Aufdrucken oder Beschichten mit einer elektrisch leitenden Farbe hergestellt wer­ den. Bei dieser Ausgestaltung müssen die Kontakte auf dem Kontaktträger bei Anwendung der Drucktechnik mit hoher Präzision und entsprechend hochwertigen Druck­ werkzeugen aufgebracht werden. In der Massenfertigung treten dennoch erfahrungsgemäß bei engen Abständen zwi­ schen den Kontakten haarfeine Brücken auf, die zu einer fehlerhaften Funktion führen.

Aus der DE-OS 33 43 373 ist eine Membran-Schaltertasta­ tur sowie ein elektrischer Schalter für diese Tastatur bekannt, der einen flexiblen Schaltungsträger mit - von den Schaltkontakten beabstandeten - Einschnitten zum Herabsetzen der Betätigungskräfte aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Tastschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maß­ nahmen zu treffen, durch die eine zuverlässige Trennung zwischen benachbarten Kontakten bei einfachem Aufbau erreicht wird bzw. ein Verfahren zur Herstellung derar­ tiger Tastschalter anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 8.

Bei einem Aufbau eines Tastschalters gemäß der Erfin­ dung werden die benachbarten, über eine Gegenkontakt­ fläche zu verbindenden Kontakte durch den Schlitz im Kontaktträger sicher voneinander getrennt. Der Schlitz durchsetzt dabei vorzugsweise den Kontaktträger voll­ ständig. Wird der Schlitz nach der Bedruckung des Kon­ taktträgers mit den Kontakten eingearbeitet, dann brau­ chen die Kontakte bei ihrer Herstellung nicht voneinan­ der getrennt zu sein. An die Drucktechnik brauchen dann keine hohen Ansprüche gestellt zu werden. Gleiches trifft auch zu, wenn die Schlitze bereits vor der Be­ druckung in den Kontaktträger eingebracht werden, weil beim Bedrucken nur die plane Oberfläche mit der Druck­ paste erreicht wird. Bei Anwendung einer Folie als Kon­ taktträger können die Schlitze auch als Vertiefungen eingeprägt sein. Durch die zwischen den Kontakten ge­ messene Breite des Spaltes ist nicht nur die Spannungs­ festigkeit, sondern auch der minimale Kontaktübergangs­ widerstand definiert, so daß inbesondere in elektroni­ schen Schaltanordnungen von festen Basiswerten ausge­ gangen werden kann. Der durch die Schlitzbreite vorge­ gebene Übergangswiderstand ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Gegenkontaktfläche an der Schaltfo­ lie aus leitendem Silikongummi oder dgl. Widerstandsma­ terial besteht, wobei auch die Schaltfolie als Ganzes aus diesem Material gefertigt werden kann.

Die Kontakte können auch eine elektrisch leitende Koh­ leschicht aufweisen, die bis an die gegenüberliegenden Seitenränder des Schlitzes reichen, wobei die Seiten­ kanten beidendig über die Länge der angrenzenden Ränder der Kohleschichten hinausragen. Die Kohleschichten wir­ ken dann als Korrosionsschutz für darunterliegende, aus Leitsilberpaste hergestellte Kontaktbahnen. Die Kon­ taktbahnen brauchen dabei zur Einsparung teurer Produk­ tionsmittel nur die Kohleschichten zu kontaktieren, nachdem die Kohleschichten elektrisch leiten und die übrige Kontaktfläche bis zum Rand des Schlitzes bilden können.

Andere, vorteilhafte Weiterbildungen sowie ein bevorzugtes Herstellungs­ verfahren sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf- einen Kontaktträger eines Tastschalters und

Fig. 2 den Tastschalter im Querschnitt.

Ein Kontaktträger 1, vorzugsweise eine selbstklebende Folie, ist mit ihrer Klebeschicht auf eine Tragplatte 2, beispielsweise auf eine nicht näher dargestellte Frontwand eines Gerätes aufgeklebt. Auf die gegenüberliegende Seitenfläche des Kontaktträgers 1 sind mit Abstand von einander angeordnete, elektrisch gegeneinander isolierte Kontakte 3 bzw. 4 insbesondere im Sieb­ druck aufgebracht. Die Kontakte 3 bzw. 4 sind als Kämme ausgebildet, deren Zinken parallel zueinander liegend mit gegenseitigem Abstand ineinander­ greifen. Auf dem Kontaktträger 1 liegt eine Abstandsfolie 5 auf, die im gesamten Bereich der Kontakte 3, 4 einen Durchbruch 6 aufweist. Über der Abstandsfolie 5 liegt eine elastische Schaltfolie 7, die an ihrer den Kontakten 3, 4 zugewandten Seite wenigstens eine die Kontakte 3, 4 gemeinsam über­ greifende Gegenkontaktfläche 8 aufweist. Durch Druck auf die Schaltfolie 7 senkt sich dieselbe durch den Durchbruch 6 hindurch auf die Kontakte 3, 4 ab und verbindet mit ihrer Gegenkontaktfläche 8 bei entsprechend flächiger Niederdrückung wenigstens zwei der jeweils benachbarten Abschnitte der Kontakte 3; 4. Die Kontakte 3, 4 sind über entsprechende Leitungszüge mit äußeren Anschlüssen verbunden. Die Schaltfolie 7 kann jedoch auch im Bereich der Kontakte 3, 4 als gestrichelt dargestellter Dom ausgebildet werden, der beim Niederdrücken eine Schnappwirkung erzeugt und dadurch eine schleichende Kontaktgabe verhindert. Der Dom 9 kann jedoch auch in einer separaten Schaltmatte ausgebildet sein, die auf der Schaltfolie 7 aufliegt.

Zwischen den parallel zueinander verlaufenden Kammzinken 10 der Kontakte 3 und 4 befinden sich parallel dazu verlaufende Schlitze 11, welche den Kon­ taktträger 1 vollkommen durchdringen. Sie können jedoch auch nur als Vertie­ fungen oder als zur Trägerplatte 2 hin ausgeformte Rinnen ausgebildet sein. Die Kammzinken 10 überdecken jeweils nur einen Teil der freien Fläche zwischen zwei Schlitzen 11. Auf die Kammzinken 10 ist dabei eine Kohle­ schicht 12; insbesondere durch Siebdruck aufgebracht; die sich nur über einen Teil der Länge der Kammzinken 10 oder über die Kammzinken 10 hinaus und vom Kammsinken 10 quer bis an die benachbarten Längsseitenränder 13 der beiderseits angeordneten Schlitze 11 erstreckt. Die einzelnen Kohleschichten 12, die elektrisch gut leitend sind, bilden die eigentliche Kontaktfläche, die über die Kammzinken 10 nur kontaktiert wird. Der teure Auftrag von Leit­ silber für die Kammstrukturen beschränkt sich so auf die notwendigen; stromführenden Kontaktbahnen als Zuleitung zu den Kohleschichten 12. Teile dieser Kontaktbahnen sind die Kammzinken 10. Im übrigen ist die Länge der Schlitze in Richtung der Kammzinken 10 größer als die der Kohleschichten 12, wobei die Enden der Schlitze jeweils seitlich über die Kohleschicht hinausragen. Die Schlitze erzeugen so eine absolut zuverlässige Trennung zwischen den als aktive Kontaktflächen wirkenden Kohleschichten 12, wobei die seitlich überragenden Teile der Schlitze 11 auch im Randbereich der Kohleschichten 12 eine zuverlässige Trennung sicherstellen. Die quer zu den Kammzinken 10 gemessene Breite der Schlitze 11 ist frei wählbar und bestimmt einen Mindestkontaktwiderstand, wenn die Schaltfolie 7 mit dem Gegenkontakt 8 eine elektrische Kontaktgabe über den Schlitz hinweg bewirkt. Der Mindestwiderstand ist dabei abhängig von der Breite des Schlitzes 11 und dem elektrischen Widerstand des verwendeten Materials der Gegenkontakt­ fläche 8. Derartige Kriterien sind insbesondere für elektronische Schaltungen von Bedeutung. Bei Anwendung mehrerer Schlitze 11 ist deren Breite unter­ einander gleich; so daß die Kohleschichten 12 mit definiertem Abstand von­ einander enden. Diese Genauigkeit ergibt sich dadurch, daß die Schlitze mit entsprechenden Werkzeugen, insbesondere Vielfachwerkzeugen, mit hoher Ge­ nauigkeit in den Kontaktträger 1 eingeschnitten werden können.

Bei der Herstellung des Kontaktträgers 1 kann dabei so verfahren werden, daß auf eine Basisfolie zunächst nebeneinander Kontakte 3, 4 in Form eines Kammes aufgedruckt werden, wobei die Kammzinken mit Abstand voneinander liegen und durch das isolierende Material der Basisfolie elektrisch voneinander getrennt sind, soweit sie nicht zu einem Kamm gehören. Anschließend wird auf die Basisfolie in einem begrenztem Bereich über die Länge der Kamm­ zinken eine quer dazu verlaufende, zusammenhängende Kohleschicht 12 auf­ getragen, insbesondere durch Siebdruck. Erst danach brauchen die Schlitze in die Basisfolie eingestanzt zu werden, womit der Kontaktträger komplett erstellt ist. Nachdem die Kohleschichten 12 zu den Kontaktflächen zählen, und sie durch die Schlitze 11 vollkommen voneinander getrennt sind, braucht weder bei der Herstellung der Kontakte 3 noch beim Aufbringen der zu­ sätzlich als Korrosionsschutz dienenden Kohleschicht eine besondere Präzision im Herstellungsverfahren angewandt zu werden.

Die Auftrennung der Kohleschicht kann jedoch auch nachträglich durch Abschaben eines entsprechenden durchgehenden Steges bewerkstelligt werden bzw. kann bei entsprechend dick ausgebildetem Kontaktträger der Schlitz auch als Rinne eingefräst werden.

Die Kohleschicht besteht dabei aus einem relativ niederohmigen Wider­ standsmaterial. Außerdem können mehrere gemäß der Erfindung ausgebildete Tastschalter mit gemeinsamen Folien 1, 5, 7 bei vorzugsweise voneinander getrennten Gegenkontaktflächen 8 zu einer Baueinheit zusammengefaßt sein.

Die Schaltfolie 7 kann im Bereich der Kontakte 3, 4 auch eine dreiseitig freigeschnittene Zunge aufweisen, an welcher der Gegenkontakt 8 vorgesehen ist. Diese Zunge kann vom Kontaktträger 1 weg geneigt sein und in den freien Raum innerhalb des Domes 9 greifen. Der Dom kann dabei in einer eigenen Abdeckfolie ausgebildet sein, die auf die Schaltfolie 7 aufgesetzt ist, wobei auch die Abdeckfolie aus Isoliermaterial besteht.

Claims (9)

1. Tastschalter mit einem Kontaktträger, auf dem wenig­ stens zwei mit Abstand angeordnete, gegeneinander elek­ trisch isolierte Kontakte angeordnet sind und mit einer darüber vorgesehenen Schaltfolie, die an ihrer den Kon­ takten zugewandten Seite wenigstens eine die Kontakte gemeinsam übergreifende Gegenkontaktfläche aufweist, welche gegen die Kontakte drückbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kontaktträger (1) zwischen den Kon­ takten (3, 4) einen Schlitz (11) aufweist und daß die Kontakte (3, 4) an gegenüberliegende Seitenkanten (13) des Schlitzes (11) reichen.

2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schlitz (11) den Kontaktträger (1) durch­ setzt.

3. Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontakte (3, 4) eine elektrisch lei­ tende Kohleschicht (12) aufweisen, daß die Kohleschich­ ten (12) bis an die gegenüberliegenden Seitenkanten (13) des Schlitzes (11) reichen und daß die Seitenkan­ ten (13) beidendig über die Länge der angrenzenden Rän­ der der Kohleschichten (12) hinausragen.

4. Tastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kohleschichten (12) Kontaktbahnen (10) überdecken und in Richtung ihrer einander benach­ barten Ränder über die Kontaktbahnen (10) hinausrei­ chen.

5. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kontakte (3, 4) als Kämme ausgebildet sind, deren Zinken Kontaktbahnen (10) bil­ den und ineinandergreifen, daß die Kontaktbahnen (10) quer zu ihrer Längsachse mit der Kohleschicht (12) überdeckt sind und daß die Kohleschichten (12) benach­ barter Kontaktbahnen (10) mit jeweils gleichem Abstand voneinander enden.

6. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die den Kontakten (3, 4) ge­ genüberstehende Schaltfolie (7) eine gummielastische elektrisch leitende Silikongummimatte ist.

7. Tastschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltfolie (7) im Bereich der Kontakte (3, 4) einen von dem Kontaktträger (1) weg ausgeformten Dom (9) aufweist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Tastschalters nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen Kontaktträger (1) zunächst nebeneinander Kontakte (3, 4) aufgedruckt werden, daß anschließend die Kontakte (3, 4) mit einer durchgehenden Kohle­ schicht (12) belegt werden, und daß in den Kontaktträ­ ger (1) zwischen den Kontakten (3, 4) ein die Kohle­ schicht (12) auftrennender Schlitz (11) eingebracht wird.

9. Tastschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schaltfolie (7) freige­ stanzte Zungen aufweist, die mit Gegenkontakten (8) versehen sind und die von den Kontakten (3, 4) weg ge­ neigt sind sowie in Zugehörige Dome (9) einer Abdeckfo­ lie eingreifen.