DE60307245T2

DE60307245T2 - Vorrichtung, die tastgefühl aufweist

Info

Publication number: DE60307245T2
Application number: DE60307245T
Authority: DE
Inventors: Raymond P. Saint Paul JOHNSTON; Brian E. Saint Paul SPIEWAK; Jennifer R. Saint Paul YI
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-01-23
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: EP1488437B1; WO2003083885A2; CN1643632A; WO2003083885A3; ATE335284T1; JP2005521996A; KR20040099358A; DE60307245D1; US20030183497A1; BR0308665A; AU2003225527A1; WO2003083885A8; EP1488437A2; US6740832B2

Description

GEBIET
Die Erfindung betrifft Schaltfelder zur Verwendung in Eingabeeinheiten von Computern und insbesondere Strukturen innerhalb von Schaltfeldern.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Elektronische Schalter werden verwendet, um Eingaben in Computereinheiten vorzunehmen. Elektronische Schalter erzeugen Signale in Reaktion auf eine körperliche Kraft. Zum Beispiel kann ein Benutzer einen elektronischen Schalter betätigen, indem er eine Taste drückt. Das Drücken der Taste verursacht eine auf eine elektronische Membran anzuwendende Kraft, welche im Gegenzug bewirkt, dass die elektronische Membran ein elektronisches Signal erzeugt. Computertastaturen, Tastenfelder und Membranschalter sind übliche Beispiele für Schaltfelder.
Viele Schaltfelder, wie z.B. Tastaturen, weisen gekrümmte Federelemente auf, um eine Vorspannungskraft gegen einzelne Tasten bereitzustellen. Gekrümmte Federelemente bieten einem Benutzer eine taktile Rückmeldung, indem sie der Tastenbetätigung ein festgelegtes Maß an Widerstand entgegenstellen. Überdies sorgen gekrümmte Federelemente für ein „Schnapp"-Gefühl auf die Betätigung hin, wobei sich das Maß an Widerstand gegen die Tastenbetätigung stark verringert, nachdem man die Taste über einen Schwellenwert-Abstand hinweg gedrückt hat.
US-A-4864085 betrifft eine Membranschalterfolie, welche sich auf einer Basisplatte befindet, und über die gesamte Membranschalterfolie ist eine Klebeschicht ausgebildet. Eine Befestigung weist in einer Position, welche Tastplatten entspricht, eine Hülse auf. Ein Stiel wird verschiebbar von der Hülse aufgenommen. Der Stiel ist mit einem Tastenoberteil bedeckt, welches damit eine Einheit bildend geformt ist. Eine Betätigungs-Schraubenfeder ist an einem Ende befestigt und greift an dem anderen Ende mit der Tastplatte ineinander. Wenn das Tastenoberteil heruntergedrückt wird, drückt die Schraubenfeder den entsprechenden Membranschalter durch die Tastplatte nach unten, wodurch der Schalter eingeschaltet wird.
WO 01/58302 betrifft eine selbstpaarende mechanische Befestigung, welche eine Basisplatte und eine Vielzahl von parallelen, eng beabstandeten, elastisch verformbaren Rippen aufweist, welche aus der Basisplatte herausragen. Die Rippen weisen ein Stielteil auf, welcher an der Basisplatte angebracht ist und im Wesentlichen aufrecht daran steht, und mindestens einen Flansch, welcher an jeder Seite des Stielteils angebracht ist und einen Abstand von der Basisplatte aufweist.
US-A-5888621 betrifft ein bahnenartiges Element, welches eine obere Schicht und eine untere Schicht oder eine mittlere Schicht aufweist, welche durch Längsrippen vertikal auseinander gehalten werden. Mindestens die obere Schicht ist aus verschiedenen streifenartigen Bahnen mit einem rechtwinkligen Querschnitt gebildet, welche parallel zueinander auf den Längsrippen verlaufen und mit ihren flachen Seiten in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die streifenartigen Bahnen sind in rechten Winkeln zu der Längsachse oder den Längsrippen und/oder in Längsrichtung mit gleichem Abstand angeordnet.
KURZDARSTELLUNG
Allgemein betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Verwendung in Schaltfeldern. Die Vorrichtung beinhaltet ein Tastgefühl, ähnlich dem, welches typischerweise mit gekrümmten Federelementen verbunden ist, ohne gekrümmte Federn zu verwenden. In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, welche eine erste Schicht und eine zweite Schicht aufweist, die über Gruppen von Befestigungselementen, welche auf den Schichten ausgebildet sind, aneinander angebracht sind. Die Befestigungselemente können hakenartige Elemente aufweisen, welche in einer blockierenden Anordnung ineinander greifen, um die Schichten anzubringen, oder alternativ können die Befestigungselemente andere Formen annehmen, welche sich ein Designer ausdenkt. Die Befestigungselemente können flexible Teile aufweisen, welche sich biegen, wenn die erste Schicht und die zweite Schicht zusammen gezwungen werden. Die Vorrichtung kann in Schaltfeldern benutzt werden, wodurch die Erforderlichkeit von gekrümmten Federelementen entfällt.
Weitere Einzelheiten dieser und anderer Ausführungsformen werden in den begleitenden Zeichnungen und der folgenden Beschreibung ausgeführt. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen und den Patentansprüchen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind Querschnittsansichten einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung aus 1A und 1B, wobei die obere und die untere Schicht zusammen gezwungen sind.
3 ist eine Querschnittsansicht zweier beispielhafter Befestigungselemente.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem nicht ineinander greifenden Zustand.
5A bis 5C sind Querschnittsansichten, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
6A bis 6C sind weitere Querschnittsansichten, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
7A bis 7C sind weitere Querschnittsansichten, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
8A bis 8C sind weitere Querschnittsansichten, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
9A bis 9C sind Querschnittsansichten einer anderen Ausführungsform, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
10A bis 10B sind Querschnittsansichten einer anderen Ausführungsform, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
11A bis 11C sind Querschnittsansichten einer anderen Ausführungsform, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
12A bis 12C sind Querschnittsansichten einer anderen Ausführungsform, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen.
13 ist eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche verwendet wird, um zwei Tasten eines Schaltfeldes zu bilden.
14 ist eine perspektivische Ansicht einer nicht ineinander greifenden erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche verwendet wird, um eine Anzahl von Tasten eines Schaltfeldes zu bilden.
15 ist ein auseinandergezogenes Blockdiagramm zweier Schalter eines Membranschalters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Allgemein betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, welche eine erste Schicht und eine zweite Schicht aufweist, welche über Gruppen von Befestigungselementen, die auf den Schichten ausgebildet sind, aneinander angebracht sind. Die Befestigungselemente können zum Beispiel hakenartige Elemente aufweisen, welche in einer blockierenden Anordnung ineinander greifen, um die Schichten anzubringen. Alternativ können die Befestigungselemente andere Formen annehmen, die sich ein Designer ausdenkt. In jedem Fall können sich mindestens einige der Befestigungselemente biegen, wenn die erste Schicht und die zweite Schicht zusammen gezwungen werden. Auf diese Weise kann ein wünschenswertes Tastgefühl erreicht werden, wenn die Vorrichtung in einem Schaltfeld verwirklicht wird.
1A und 1B sind Querschnittsansichten der Vorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie dargestellt, weist die Vorrichtung 10 eine obere Schicht 11 und eine untere Schicht 12 auf. Die obere Schicht 11 weist eine Gruppe von Befestigungselementen 13A bis 13F (im Folgenden Befestigungselemente 13) auf, und eine untere Schicht 12 weist eine andere Gruppe von Befestigungselementen 14A bis 14F (im Folgenden Befes tigungselemente 14) auf. Mindestens ein Teil mindestens einiger der Befestigungselemente 13, 14 sind flexibel.
Wenn zum Beispiel, wie in 2 dargestellt, eine Kraft angewendet wird, um die obere Schicht und die untere Schicht 12 zusammen zu zwingen (wie es durch die Pfeile angezeigt ist), können sich die Befestigungselemente 13, 14 biegen. Diese Verbiegung schafft eine Vorspannungskraft, welche darauf gerichtet ist, die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 auseinander zu drücken. Wie unten noch detaillierter umrissen wird, kann diese Vorspannungskraft so gestaltet sein, dass sie sich wesentlich verringert, wenn der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Schicht einen Schwellenwert überschreitet. Zum Beispiel können eines oder mehrere der Befestigungselemente 13, 14 knicken, nachdem der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Schicht einen Schwellenwert überschreitet. Die Vorrichtung 10 kann für eine Anzahl von Anwendungen geeignet sein, u.a. für Schaltfelder. In diesem Fall kann die Vorrichtung 10 verwendet werden, um Tasten des Schaltfeldes zu bilden, und kann für ein gewünschtes Tastgefühl sorgen, ohne dass gekrümmte Federelemente eingebaut werden.
3 ist eine Querschnittsdarstellung zweier Befestigungselemente. Wiederum können die Befestigungselemente andere Formen annehmen, obwohl sie als eine hakenartige Form aufweisend dargestellt sind. Einige andere Beispiele werden unten beschrieben. Wenn die Befestigungselemente eine hakenartige Form aufweisen, können sie einen Stiel 16A, 16B aufweisen, über welchen der Haken 18A, 18B an der Basis 17 angebracht ist. Der Abstand (X) zwischen den Stielen 18A und 18B kann in der Größenordnung von 0,25 Zentimetern liegen, obwohl die Erfindung in dieser Hinsicht nicht notwendigerweise begrenzt ist. Die Höhe (Y) der Befestigungselemente kann im Bereich von 0,01 Zentimeter bis 1 Zentimeter liegen, obwohl die Erfindung in dieser Hinsicht nicht notwendigerweise begrenzt ist. Die Breite (Z) der Befestigungselemente kann im Bereich von 0,01 Zentimeter bis 1 Zentimeter liegen, obwohl die Erfindung in dieser Hinsicht nicht notwendigerweise begrenzt ist. Diese Formen und Größen sind beispielhaft für Anwendungen in Schaltfeldern. Die Formen und Größen können jedoch von den oben aufgelisteten beispielhaften Bereichen abweichen.
Der erlaubte Hub, bevor die Befestigungselemente der ineinander greifenden Schichten (wie in 1A und 1B dargestellt) sich biegen, kann im Bereich von 0,01 Zentimeter bis 1 Zentimeter liegen. Zum Beispiel kann für verschiedene Anwendungen, u.a. Anwendungen in Schaltfeldern wie Tastaturen, Tastenfeldern oder Membranschaltern, ein Hub von weniger als 3 Millimeter, weniger als 2 Millimeter oder sogar weniger als 1 Millimeter wünschenswert sein. In jedem Fall kann die Größe des Hubs gemäß bestimmten Gestaltungskennwerten ausgestaltet werden, um einen gewünschten Tasteffekt zu erreichen. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, wenig oder gar keine Bewegung zuzulassen, bevor die Befestigungselemente sich biegen.
Wenn die Befestigungselemente eine hakenartige Form aufweisen, wie in 3 dargestellt, kann der Stiel 16 flexibel ausgestaltet sein. Überdies kann sich die Vorspannungskraft, welche mit der Biegung des Stieles 16 verbunden ist, wesentlich verringern, nachdem sich der Stiel 16 über einen Schwellenwert hinaus biegt. Zum Beispiel kann der Stiel 16 knicken, nachdem er sich über den Schwellenwert hinaus biegt. Auf diese Weise kann ein Tastgefühl, ähnlich dem, welches mit gekrümmten Federelementen verbunden ist, in die Befestigungsstruktur 10 eingebaut werden.
4 ist eine perspektivische Ansicht der Befestigungsstruktur 10 in einem nicht ineinander greifenden Zustand. Zum Beispiel kann jede der oberen und unteren Schichten 11, 12 Dünnschichten aus Material aufweisen, welches gemäß der gewünschten Form der Befestigungselemente 13, 14 extrudiert wird. Insbesondere kann ein Coextrusionsverfahren angewendet werden, bei welchem eine oder mehrere der Stiele der Befestigungselemente 13, 14 ein flexibles Material, wie z.B. ein ausreichend flexibles Polymer, aufweisen. Die Basis der Schichten 11, 12 und die Haken der Befestigungselemente 13, 14 können im Wesentlichen starr sein, was ermöglicht, dass die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 fest aneinander befestigt werden. Es kann zum Beispiel für die Basis und die Haken der Schichten 11, 12 ein im Wesentlichen starres Polymer verwendet werden. Außerdem kann in einigen Fällen die Größe der Befestigungselemente 13, 14 für verschiedene Schichten 11, 12 verschieden sein oder sogar auf einer gegebenen Schicht 11, 12 verschiedene Größen aufweisen, wie es unten noch detaillierter umrissen wird.
Wenn erwünscht, kann die Befestigungsstruktur 10 ferner elastische Kugeln, Säulen oder Ähnliches aufweisen, welche zwischen den Schichten 11, 12 angeordnet sind, um für eine zusätzliche Vorspannungskraft zu sorgen, welche darauf gerichtet ist, die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 in einer offenen Position vorzuspannen (wie in 1A dargestellt). Die Schichten 11, 12 können ineinander greifen, indem sie zusammenschnappen oder -gleiten. Zum Beispiel können hakenartige Befestigungselemente auf der oberen und der unteren Schicht 11, 12 derart zusammenschnappen, dass sie in einer blockierenden Anordnung ineinander greifen, wie in 1A und 1B dargestellt. Ein vorgegebener Hub, welcher zwischen der oberen und der unteren Schicht 11, 12 zulässig ist, kann zu der Größe eines oder mehrerer der Befestigungselemente 13, 14 proportional sein.
5A bis 5C sind Querschnittsansichten, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschauli chen. Wie dargestellt, greifen die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 ineinander. Die untere Schicht 12 ist mit einer Öffnung 50 ausgebildet. Die Öffnung 50 kann zum Beispiel mit einem Sensorelement eines Schaltfeldes in Ausrichtung gebracht sein, so dass, wenn die obere Schicht 11 in Richtung der unteren Schicht 12 gezwungen wird, der Sensor betätigt werden kann. Eines der Befestigungselemente 13 kann zum Beispiel durch die Öffnung 50 hervorragen, wenn die obere Schicht 11 gegen die untere Schicht 12 gedrückt wird, wie in 5C veranschaulicht.
In diesem Beispiel sind die Stielteile der Elemente 13G bis 13I länger als die Stielteile der Elemente 14G und 14H. Wenn die obere Schicht 11 gegen die untere Schicht 12 gezwungen wird, kontaktieren die Hakenteile der Elemente 13G und 13I den Basisteil der unteren Schicht 12, wie in 5B veranschaulicht. Wenn eine weitere Kraft angewendet wird, können sich die Stielteile der Elemente 13G und 13I biegen, wie in 5C veranschaulicht. Die Biegung der Elemente 13G und 13I kann bewirken, dass das Element 13H derart durch die Öffnung 50 hindurchragt, dass ein Sensor betätigt werden kann. Der Sensor oder die Sensoren können irgendwelche aus einer breiten Vielfalt von Sensoren sein, welche in Tastaturen oder anderen Schaltfeldern verwendet werden. Die hier beschriebenen Techniken und Strukturen können zum Beispiel bei elektrischen Sensoren angewendet werden, wie Hall-Magnetfeldsensoren, piezoelektrischen Sensoren, piezoresistiven Sensoren, elektrostatischen Sensoren, Micro-Electrical-Mechanical-Systems(MEMS)-Sensoren oder Ähnlichem. Außerdem können auch Drucksensoren, chemische Sensoren oder irgendwelche anderen Sensoren verwendet werden.
6A bis 6C sind weitere Querschnittsansichten, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen. In diesem Beispiel sind die Elemente 14I und 14J der unteren Schicht 12 kurz genug, um den Hub zwischen der oberen Schicht 11 und der unteren Schicht 12 zu begrenzen, welcher auftreten kann, ohne die Elemente 13J und 13L der oberen Schicht 11 zu biegen. Wenn die obere Schicht 11 gegen die untere Schicht 12 gezwungen wird, können sich die Stielteile der Elemente 13J und 13L biegen, wie in 6B veranschaulicht. Diese Biegung sorgt für eine Vorspannungskraft, welche darauf gerichtet ist, die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 auseinander zu zwingen. Es könnte auch eine alternative Anordnung benutzt werden, in welcher die Elemente der oberen Schicht 11 kurz genug und die Elemente der unteren Schicht 12 länger sind und flexible Stiele aufweisen.
Die Vorspannungskraft, welche darauf gerichtet ist, die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 auseinander zu zwingen, kann so ausgestaltet werden, dass sie sich wesentlich verringert, wenn der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Schicht einen Schwellenwert überschreitet. Zum Beispiel können, wie in 6C veranschaulicht, die Befestigungselemente 13J und 13L knicken, wenn der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Schicht einen Schwellenwert überschreitet. Wenn dies geschieht, verringert sich die Vorspannungskraft zwischen der oberen Schicht 11 und der unteren Schicht 12 wesentlich. Auf diese Weise kann das Tastgefühl erreicht werden, welches typischerweise mit gekrümmten Federelementen verbunden ist, ohne dass gekrümmte Federelemente eingebaut werden.
Die obere Schicht 11, wie sie in 6A bis 6C dargestellt ist, kann zum Beispiel einer Taste eines Schaltfeldes entsprechen. Wenn ein Benutzer die Taste drückt, wird ein Widerstand empfunden, wenn sich die Elemente 13J und 13L biegen, wie in 6B veranschaulicht. Dann verringert sich der Widerstand wesentlich, wenn die Taste nach unten schnappt, wie in 6C veranschaulicht. Die Elemente 13J und 13L können zum Bei spiel knicken, was bewirkt, dass der Widerstand sich wesentlich verringert. An diesem Punkt kann das Element 13K durch eine Öffnung in der unteren Schicht 12 hindurch ragen, um zum Beispiel einen Sensor zu betätigen. Wenn der Benutzer die Taste loslässt, kann die Vorrichtung 10 wieder die Anordnung der 6A annehmen. Auf diese Weise kann die Vorrichtung 10 benutzt werden, um eine Taste eines Schaltfeldes zu verwirklichen, welche ein gewünschtes Tastgefühl zeigt, ohne dass gekrümmte Federelemente verwendet werden.
7A bis 7C sind weitere Querschnittsansichten, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen. In diesem Fall kann die obere Schicht 11 eine im Wesentlichen starre Struktur 70 aufweisen, welche durch die Öffnung 50 der unteren Schicht 12 hindurch ragt, wenn die obere Schicht gegen die untere Schicht 12 gezwungen wird. Die starre Struktur 70 kann eingebaut werden, um die Betätigung eines Sensorelements zu erleichtern, welches zu dem Schaltfeld gehört.
In 8A bis 8C bildet die Struktur 80 keinen Teil der Vorrichtung 10. Stattdessen ragt die Struktur 80 derart durch die Öffnung 50 hindurch, dass, wenn die obere Schicht 11 gegen die untere Schicht 12 gezwungen wird, die obere Schicht 11 in körperlichen Kontakt mit der Struktur 80 kommt, wie in 8C veranschaulicht. Der körperliche Kontakt zwischen der Struktur 80 und der oberen Schicht 11 kann die Betätigung eines Sensors in einem Schaltfeld bewirken.
9A bis 9C sind Querschnittsansichten einer anderen Ausführungsform, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen. In diesem Fall weisen die Elemente 93A, 93B, 94A und 94B der oberen und unteren Schicht 11, 12 Y-förmige Elemente auf, die ineinander greifen. Die Enden der Y-förmigen Elemente können sich biegen, wie in 9C veranschaulicht, wenn die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 zusammen gezwungen werden. Wiederum kann diese Biegung für eine Vorspannungskraft sorgen, die darauf gerichtet ist, die obere Schicht 11 und die untere Schicht 12 auseinander zu zwingen. Für Schaltfelder kann die Biegung der Y-förmigen Elemente benutzt werden, um einen gewünschten Widerstand und ein gewünschtes Gefühl auf die Tastenbetätigung hin zu erzielen.
10A bis 10B veranschaulichen eine ähnliche Ausführungsform wie die der 9A bis 9C. In 10A bis 10B sind jedoch die Stiele, die zu den Elementen 94C und 94D der unteren Schicht 12 gehören, viel kürzer als jene, die zu den Elementen 93C und 93D der oberen Schicht 11 gehören. Alternativ können die Elemente der oberen Schicht viel kürzer ausgestaltet sein als jene der unteren Schicht. In jedem Fall kann die Größe des Hubs zwischen der oberen Schicht 11 und der unteren Schicht 12, welcher auftreten kann, ohne dass sich die Elemente 93 der oberen Schicht 11 biegen, begrenzt werden. Eine solche Anordnung kann für Tasten von Schaltfeldern wünschenswert sein. Ein oder mehrere Stielteile der Elemente 93C, 93D, 94C oder 94D können ebenfalls flexibel sein. In diesem Fall können die Stiele knicken, wenn genug Kraft angewendet wird, um für ein Tastgefühl zu sorgen, welches herkömmlich mit gekrümmten Federelementen verbunden ist.
11A bis 11C sind Querschnittsansichten einer anderen Ausführungsform, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen. In diesem Fall weisen eines oder mehrere der Elemente 13, 14 flexible Erweiterungen 113A, 113B, 114A und 114B auf. In diesem Beispiel umfassen die flexiblen Erweiterungen C-förmige Erweiterungen. Es können jedoch auch andere Formen verwendet werden. Wie in 11C dargestellt, biegen sich die Erweiterungen 113, 114, wenn die obere und die untere Schicht 11, 12 zusammen gezwungen werden. Auf diese Weise können ein gewünschter Widerstand und ein gewünschtes Gefühl, welches mit der Tastenbetätigung verbunden ist, erzielt werden. Wiederum können ein oder mehrere Stielteile der Elemente 13, 14 ebenfalls flexibel sein, um für den Schnappeffekt zu sorgen.
12A bis 12C sind Querschnittsansichten einer anderen Ausführungsform, welche die Biegung der Befestigungselemente einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen. In diesem Fall weisen die Elemente 123, 124 der Schichten 11, 12 winkelförmige Elemente auf, welche sich auf sich selbst biegen. Wenn zum Beispiel die obere und die untere Schicht 11, 12 zusammen gezwungen werden, biegen sich die Winkelförmigen Elemente 123, 124 auf sich selbst, wodurch sie für einen gewünschten Widerstand und ein gewünschtes Gefühl sorgen. Es könnten auch andere Formen, z.B. C-förmige Befestigungselemente, realisiert werden.
13 ist eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche verwendet wird, um zwei Tasten eines Schaltfeldes zu bilden. In diesem Fall weist die obere Schicht 11 der Vorrichtung 10 eine Anzahl getrennter Abschnitte 11A und 11B der oberen Schicht. Jeder Abschnitt 11A, 11B der oberen Schicht greift über Gruppen von Befestigungselementen mechanisch mit der unteren Schicht 12 ineinander. Die untere Schicht 12 kann mit Öffnungen 50A, 50B ausgebildet sein. Jeder Abschnitt 11A, 11B der oberen Schicht kann Tasten des Schaltfeldes entsprechen.
Wenn eine Taste gedrückt wird, wird ein Abschnitt der oberen Schicht in Richtung der unteren Schicht 12 gezwungen. Zum Beispiel kann der Abschnitt 11A der oberen Schicht gegen die untere Schicht 12 gezwungen werden, wenn diese Taste gedrückt wird. In diesem Fall können sich einige Elemente der oberen Schicht 11A durch die Öffnung 50A hindurch erstrecken, um ein Sensorelement des Schaltfeldes zu betätigen. Andere Elemente der oberen Schicht 11 geraten mit der Basis der unteren Schicht 12 in Kontakt und werden dazu gebracht, sich zu biegen und möglicherweise zu knicken, wie oben umrissen. Auf diese Weise kann ein gewünschtes Tastgefühl erzielt werden, ohne dass gekrümmte Federelemente eingebaut werden.
14 ist eine perspektivische Ansicht einer nicht ineinander greifenden erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche verwendet wird, um eine Anzahl von Tasten eines Schaltfeldes zu bilden. Wie dargestellt, weist die Vorrichtung 10 eine untere Schicht 12 und eine obere Schicht mit einer Vielzahl von Abschnitten 11A bis 11H der oberen Schicht auf. Die untere Schicht 12 kann mit jedem Abschnitt 11A bis 11H der oberen Schicht ineinander greifen, wie oben beschrieben. Die unteren Schicht 12 ist mit Öffnungen 50A bis 50H zur Ausrichtung an Sensorelementen eines Schaltfeldes ausgebildet. Die Öffnungen 50 können zum Beispiel Größen im Bereich von 0,1 bis 2,0 Quadratzentimetern aufweisen, obwohl die Erfindung in dieser Hinsicht nicht notwendigerweise begrenzt ist. Die Öffnungen 50 können jede Form annehmen, welche sich ein Designer ausdenkt. Zum Beispiel können die Größe und Form der Öffnungen 50 teilweisen durch die zu betätigenden Sensorelemente bestimmt sein. Jeder Abschnitt 11A bis 11H der oberen Schicht kann eine der Öffnungen 50A bis 50H bedecken, wenn die Schichten ineinander greifen. Zum Beispiel können die obere und die untere Schicht 11, 12 einfach dadurch zum Ineinandergreifen gebracht werden, dass die Abschnitte 11A bis 11H der oberen Schicht auf die untere Schicht 12 gleiten oder schnappen.
Die Abschnitte 11A bis 11H der oberen Schicht können als die Tasten fungieren, welche von einem Benutzer heruntergedrückt werden. Auf diese Weise können dünnere Schaltfelder und/oder Schaltfelder mit weniger Elementen realisiert werden. Alternativ können außerdem Tastendeckel (nicht dargestellt) an den entsprechenden Abschnitten der oberen Schicht, welche von einem Benutzer herunterzudrücken sind, angebracht werden. Ferner kann bei Membranschaltern eine Membranabdeckung die Vorrichtung 10 bedecken.
In der Ausführungsform, welche in 14 veranschaulicht ist, kann es wünschenswert sein, eine seitliche Bewegung der Abschnitte 11A bis 11H der oberen Schicht relativ zu der unteren Schicht 12 zu verhindern, wenn die Schichten ineinander greifen. Ein Weg, die seitliche Bewegung zu begrenzen, ist es, in der unteren Schicht 12 Bereiche (nicht dargestellt) zu bilden. Ein Bereich kann eine Fläche für die Platzierung eines Abschnitts 11A bis 11H der oberen Schicht definieren, um die seitliche Bewegung dieses Abschnitts 11A bis 11H der oberen Schicht relativ zur unteren Schicht 12 zu begrenzen, wenn die Schichten ineinander greifen. Zum Beispiel können die Befestigungselemente der unteren Schicht 12 an ausgewählten Stellen heißgeklebt oder von einem Formwerkzeug eingedrückt werden, um die Bereiche zu bilden. Die Bereiche können in der unteren Schicht 12 erzeugt werden, um die Fläche für die Platzierung jedes Abschnitts 11A bis 11H der oberen Schicht zu definieren. Einige Techniken zum Eindrücken einer Befestigungsstruktur durch ein Formwerkzeug, um Bereiche zu bilden, welche die seitliche Bewegung von Schichten einer ineinander greifenden Befestigungsstruktur begrenzen können, sind in der auf den gleichen Inhaber übertragenen Internationalen Offenlegungsschrift WO 01/58302 beschrieben, welche durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin einbezogen wird.
Wenn sie in einem Schaltfeld verwendet werden, können die obere und die untere Schicht 11, 12 außer dem oben umrissenen gewünschten Tastgefühl eine Zahl von Vorteilen bieten. Zum Beispiel können die ineinander grei fende obere und untere Schicht 11, 12 für einen Widerstand gegen die Schwingung einzelner Tasten sorgen und können sicherstellen, dass einzelne Tasten in ihrer Position und in richtiger Ausrichtung mit den Sensorelementen gehalten werden. Auf diese Weise können die obere und die untere Schicht 11, 12 als Ausrichtungsstrukturen für einzelne Tasten eines Schaltfeldes fungieren.
Außerdem können die Schichten 11, 12 durch Extrusion oder Spritzgießen mit relativ geringen Kosten hergestellt werden. Überdies kann der Zusammenbau von Schaltfeldern deutlich vereinfacht werden, indem getrennte Ausrichtungsstrukturen durch die obere und untere Schicht 11, 12 ersetzt werden. Die obere und untere Schicht 11, 12 können zum Ineinandergreifen gebracht werden, indem sie einfach derart zum Zusammengleiten oder -schnappen gebracht werden, dass die Befestigungselemente (welche zum Beispiel hakenartige Anordnungen aufweisen) sich gegenseitig überlappen, so dass eine blockierende Anordnung geschaffen wird. Die Bearbeitung von Montagebügeln für Ausrichtungsstrukturen kann vermieden werden. Auch kann durch die Verwendung der Befestigungsstruktur 10 die Realisierung dünnerer Schaltfelder ermöglicht werden, indem die Größe des Tastenhubs verringert wird und die Anzahl der Schichten in dem Schaltfeld verringert wird.
Außerdem können die Schichten 11, 12 Freiräume bei der Gestaltung von Schaltfeldern bieten. Indem die erfindungsgemäße Befestigungsstruktur eingebaut wird, benötigt ein Schaltfeld keine Verkleidung oder Rahmen, um die Tasten in ihrer Position zu halten. Überdies kann die Form und die Anordnung der Tasten funktionell und/oder ästhetisch verbessert werden. Zum Beispiel müssen benachbarte Tasten nicht durch eine Verkleidung getrennt werden. Das Wegfallen des Erfordernisses einer Verkleidung oder eines Rahmens, um die Tasten in Position zu halten, kann besonders nützlich in Schaltfel dern sein, welche einen Teil kleiner Einheiten bilden, wie z.B. Mobilfunktelefone, Handcomputer und andere Einheiten, bei welchen die Oberfläche und die Tiefe stark begrenzt sind. Weil eine Verkleidung entfallen kann, kann mehr Raum für die Tasten selbst vorgesehen werden.
BEISPIEL
Eine Elastomerstruktur 10, welche das selbstpaarende Profil aufweist, das in 1A und 1B veranschaulicht ist, wurde erzeugt durch Coextrusion einer Dünnschicht, welche einen Basisteil der Elemente 11 und 12 aufweist, der im Wesentlichen starr ist, und Stiel- und Hakenteilen der Elemente 11 und 12, die im Wesentlichen flexibel sind. Speziell wurde ein schmelzverarbeitbares Ethylen-Propylen-Copolymer (7C55H oder 7C06, geliefert von der Union Carbide Corporation, nun Dow Chemical Corp. in Midland, Michigan), welches für die Basisfolie verwendet wurde, einem Einschneckenextruder (geliefert von der Davis Standard Corporation in Pawcatuck, Connecticut) zugeführt, welcher einen Durchmesser von etwa 6,35 Zentimetern (2,5 Inch), ein Länge/Durchmesser-Verhältnis von 24:1 und ein Temperaturprofil aufwies, welches stetig von etwa 175 bis 232 Grad Celsius (350 bis 450 Grad Fahrenheit) anstieg. In ähnlicher Weise wurde ein thermoplastisches Elastomer-Polymer (Engage 8100, geliefert von Dupont-Dow Elastomers L.L.C., Wilmington, DE), welches für den Stiel und Haken verwendet wurde, einem zweiten Einschneckenextruder (ebenfalls geliefert von der Davis Standard Corporation) zugeführt, welcher einen Durchmesser von 3,81 Zentimetern (1,5 Inch), ein Länge/Durchmesser(L/D)-Verhältnis von 24:1 und ein identisches Temperaturprofil aufwies. Das Polypropylen-Copolymer- und das thermoplastische Elastomerharz wurden jeweils bei Drücken von mindestens 690.000 Pascal (100 Pfund je Quadrat-Inch) durch Halsrohre, welche auf 232 Grad Celsius (450 Grad Fahrenheit) erwärmt waren, kontinuierlich in eine Öffnung eines verstellbaren dreischichtigen Lamellen-Beschickungsblocks (geliefert von der Cloeren Company, Orange, TX) freigegeben, welcher so aufgebaut war, dass er eine zweischichtige Dünnschichtkonstruktion bildete. Der Beschickungsblock (geliefert von Production Components, Eau Claire, WI) war oben auf einer 20 Zentimeter breiten (8 Inch breiten) MasterFlex^TM-LD-40-Dünnschichtdüse befestigt, wobei beides auf einer Temperatur von 232 Grad Celsius (450 Grad Fahrenheit) gehalten wurde. Der zweischichtige Harzstapel, welcher in dem Beschickungsblock erzeugt wird, wurde der Düse zugeführt, welche eine Düsenspalte aufwies, die so aufgebaut war, dass sie eine polymere Haken-Dünnschicht bildete, welche das selbstpaarende Profil aufwies, das in 1A und 1B dargestellt ist.
Die zweischichtige Dünnschicht wurde aus der Düse extrudiert und mit etwa 3 Meter/Minute (10 Fuß/Minute) für eine Verweilzeit von mindestens 10 Sekunden in einen Abschreckbehälter gegossen, welcher auf 10 bis 21 Grad Celsius (50 bis 70 Grad Fahrenheit) gehalten wurde. Das Abschreckmedium war Wasser mit 0,1 bis 1,0 Gewichts-% eines oberflächenaktiven Stoffs, Ethoxy CO-40 (ein Polyoxyethylen-Rizinusöl, erhältlich von Ethox Chemicals, LLC in Greenville, South Carolina), welches verwendet wird, um die Benetzung der hydrophoben Polyolefinmaterialien zu erhöhen.
Die abgeschreckte Dünnschicht wurde dann luftgekühlt und auf 91- bis 137-Meter-Rollen (100- bis 150-Yard-Rollen) aufgenommen. Die Dünnschicht wies eine einheitliche Dicke der Basis-Dünnschicht von ungefähr 0,0356 ± 0,005 Zentimeter (0,014 ± 0,002 Inch) und eine Breite des Hakenelements (der Abstand zwischen den äußersten Enden der Arme des Hakenelements, gemessen in einer Ebene parallel zur Basis der Dünnschicht) von etwa 0,1524 ± 0,005 Zentimeter (0,060 ± 0,002 Inch) auf. Die Dünnschicht wies ein extrudiertes Flächengewicht von ungefähr 700 Gramm/Quadratmeter auf. Der erlaubte vertikale Hub betrug ungefähr 0,094 Zentimeter (0,037 Inch). In einem getrennten Arbeitsschritt wurden die extrudierten Dünnschichten getempert, um die Basisfolie durch den Lauf über eine glatte Gießwalze, welche auf ungefähr 93 Grad Celsius (200 Grad Fahrenheit) gehalten wurde, zu glätten, und dann auf 15,24-Zentimeter-Wickelhülsen (6-Inch-Wickelhülsen) gewickelt, um die Kräuselung der Bahn zu minimieren.
Um die Schichten 11 und 12 zu bilden, wie hierin beschrieben, können in einer ähnlichen Weise wie bei dem oben beschriebenen Beispiel ein im Wesentlichen starres Material und ein im Wesentlichen flexibles Material coextrudiert werden. Das Coextrusionsverfahren kann auch angewendet werden, um die Struktur 10 zu erzeugen, in welcher die Stielteile der Elemente der Schichten der Schichten 11 und 12 flexibel sind, während die Basis und die Hakenelementteile der Schichten 11 und 12 im Wesentlichen starr sind. Es kann sein, dass die Temperaturen und die Kennwerte des Coextrusionsverfahrens in Abhängigkeit von den verwendeten Materialien geringfügig angepasst werden müssen. Außerdem können diese Materialien auch als einzelne Schichten extrudiert werden, wobei zum Beispiel die Schicht 11 aus einem im Wesentlichen starren Material hergestellt wird und die Schicht 12 aus einem im Wesentlichen elastischen Material hergestellt wird. Alternativ können die extrudierten und coextrudierten Strukturen irgendein zueinander passendes Profil aufweisen, wie z.B. eines der oben dargestellten und beschriebenen Profile.
Flexible Materialien, welche in dem Coextrusionsverfahren verwendet werden können, können natürliche oder synthetische Kautschuke und Blockcopolymere enthalten, welche elastomer sind, wie z.B. jene, die als A-B- oder A-B-A-Copolymere bekannt sind. Geeignete elastomere Zusammensetzungen enthalten zum Beispiel Styrol/Isopren/Styrol(SIS)-Blockcopolymere, elastomere Polyurethane, Ethylen-Copolymere wie Ethylen- Vinylacetate, Ethylen/Propylen-Monomer-Copolymer-Elastomere oder Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymer-Elastomere. Es können auch Mischungen dieser Elastomere miteinander oder mit modifizierenden Nicht-Elastomeren verwendet werden. Es können zum Beispiel bis zu 50 Gewichtsprozent und weniger als 30 Gewichtsprozent Polymere als Versteifungs-Hilfsstoffe zugegeben werden, wie z.B. Polyvinylstyrole, z.B. Poly-α-methylstyrol, Polyester, Epoxidharze, Polyolefine (Polyethylen oder bestimmte Ethylen-Vinylacetate wie jene mit einem hohen Molekulargewicht) oder Cumaron-Inden-Harz.
Geeignete starre Materialien könne Polymermaterialien enthalten, wobei allgemein jedes Polymer verwendet werden kann, welches schmelzverarbeitet werden kann. Homopolymere, Copolymere und Mischungen von Polymeren sind geeignet und können eine Vielfalt von Additiven enthalten. Anorganische Materialien wie Metalle ebenfalls verwendet werden. Geeignete thermoplastische Polymere sind zum Beispiel Polyolefine wie Polypropylen oder Polyethylen, Polystyrol, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, acrylatmodifizierte Ethylen-Vinylacetat-Polymere, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Nylon, Polyvinylchlorid und Ingenieurpolymere wie Polyketone oder Polymethylpentane. Es können auch Mischungen von Polymeren und Elastomeren verwendet werden.
Geeignete Additive sind zum Beispiel Weichmacher, Klebrigmacher, Füllstoffe, Färbemittel, UV-Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Verarbeitungs-Hilfsstoffe (Urethane, Silicone, Fluorpolymere usw.), Materialien mit niedrigem Reibungskoeffizienten (Silicone), leitfähige Füllstofffe, Pigmente und Kombinationen davon. Im Allgemeinen können Additive abhängig von der Anwendung in Mengen von bis zu 50 Gewichtsprozent der Zusammensetzung vorliegen.
15 ist ein auseinandergezogenes Blockdiagramm zweier Schalter eines Schaltfeldes gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie dargestellt, kann ein Schaltfeld ein Trägersubstrat 131 aufweisen, um für mechanische Stabilität zu sorgen. Eine elektronische Membran 133 kann sich oben auf dem Trägersubstrat 131 befinden. Die elektronische Membran kann eine Vielzahl von Sensoren aufweisen, welche in Reaktion auf eine angewendete körperliche Kraft Signale erzeugen. Eine Vorrichtung wie oben umrissen kann oben auf der elektronischen Membran 132 angeordnet sein, um die Betätigung der Schalter zu erleichtern und für ein gewünschtes Tastgefühl zu sorgen.
Die untere Schicht 12 kann zum Beispiel mit Öffnungen 50A bis 50B zur Ausrichtung an Sensorelementen der elektronischen Membran 132 ausgebildet sein. Eine obere Schicht 11 definiert die Abschnitte 11A und 11B der oberen Schicht, welche den Öffnungen 50A und 50B in der unteren Schicht 12 entsprechen. Mit anderen Worten kann jeder Abschnitt 11A, 11B der oberen Schicht eine der Öffnungen 50A und 50B bedecken, wenn die obere und die untere Schicht 11, 12 ineinander greifen. Wenn eine körperliche Kraft auf einen der Abschnitte 11A oder 11B der oberen Schicht angewendet wird, kann die Kraft die Biegung eines oder mehrerer Elemente der oberen oder unteren Schicht bewirken, um für ein gewünschtes Tastgefühl zu sorgen. Wenn ein Abschnitt 11A, 11B der oberen Schicht auf die untere Schicht 50 gedrückt wird, kann die Betätigung eines Sensorelements der elektronischen Membran 132 erreicht werden. Eine optionale Membranabdeckung (nicht dargestellt) kann die obere und die untere Schicht 11, 12 bedecken, alternativ können außerdem Tastendeckel hinzugefügt werden.
Die Befestigungsstruktur, welche eine obere Schicht aufweist, die, wie oben beschrieben, mit einer unteren Schicht ineinander greift, kann einem Schaltfeld-Designer Gestaltungsfreiräume bieten. In der Tat können die hierin beschriebenen Ausrichtungselemente verglichen mit herkömmlichen Schaltfeldanordnungen ermöglichen, dass auf derselben Größe der Fläche eine größere Zahl von Tasten realisiert wird, und können ermöglichen, dass die Tasten enger zusammen angeordnet werden, indem die Verkleidung entfällt, welche die Tasten bedeckt.
Ferner kann die Beseitigung der gekrümmten Federelemente Schaltfelder mit weniger Elementen erleichtern und kann möglicherweise die mit den Schaltfeldern verbundenen Kosten verringern. Außerdem kann, wie oben beschrieben, dadurch, dass die Befestigungsstruktur realisiert wird, die Dicke der Schaltfelder verringert werden. Überdies kann das Erfordernis zusätzlicher Tastendeckel entfallen, wenngleich Tastendeckel doch auch hinzugefügt werden können. Die Befestigungsstruktur kann auch Ausrichtungsvorteile bieten, u.a. die Erleichterung einer größeren nutzbaren Kontaktfläche für die Taste, z.B. eines größeren „Sweet Spots" (idealen Treffbereichs), und den Widerstand gegen Tastenschwingungen.
Außerdem kann die Befestigungsstruktur Kammern bilden, um eine akustische Anzeige der Tastenbetätigung zu verstärken. Mit anderen Worten kann die Befestigungsstruktur, wie sie hierin beschrieben ist, akustische Geräusche, welche durch die Betätigung der Tasten ausgelöst werden, verbessern oder verstärken. Die Betätigung der Taste kann also von einem Tastgefühl und einer besser bemerkbaren akustischen Anzeige begleitet sein. Außerdem kann die Befestigungsstruktur, wie hierin beschrieben, eine hermetische Absperrung oder eine teilweise hermetische Absperrung zwischen der Umgebung und den Sensoren eines Schaltfeldes bereitstellen. Auf diesen oder anderen Wegen kann die Befestigungsstruktur verwendet werden, um Schaltfelder zu verbessern. Beispielhafte Verwirklichungen der Erfindung in Schaltfeldern können Verwirklichungen in Membranschaltern, Tastenfeldern oder Tastaturen sein. Die Erfindung kann zum Beispiel verwirklicht werden, um einen Teil von Hand-Computereinheiten, wie z.B. Palm-Computern oder Mobilfunktelefonen, Laptop- oder Desktop-Tastaturen, Schaltfeldern auf einer Instrumentenanlage eines Flugzeugs, Wasserfahrzeugs oder Kraftfahrzeugs, Schaltfeldern in Anwendungsgeräten, Musikinstrumenten oder Ähnlichem oder jeder anderen Anwendung, wo Schalter benutzt werden, zu bilden. Außerdem können, obwohl Ausführungsformen zur Erzeugung einer Befestigungsstruktur über ein Coextrusionsverfahren beschrieben wurden, andere Verfahren angewendet werden, um dieselbe oder ähnliche Strukturen zu verwirklichen. Zum Beispiel können die Extrusion, die Profilextrusion, das Spritzgießen, das Spritzpressen, das Thermoformen, die schnelle Prototyperstellung, das Gießen und Härten, das Prägen oder andere Verfahren ebenso angewendet werden, um eine oder mehrere der hierin beschriebenen Strukturen zu verwirklichen. Dementsprechend sind andere Verwirklichungen und Ausführungsformen vom Umfang der folgenden Patentansprüche umfasst.

Claims

Schaltfeld, welches das Folgende aufweist: ein Feld von Sensorelementen, welche auf Betätigung Signale erzeugen; eine untere Schicht (12), welche eine erste Gruppe von Befestigungselementen aufweist, wobei die untere Schicht (12) Öffnungen (50) zur Ausrichtung an dem Feld von Sensorelementen definiert; und eine Anzahl von Abschnitten einer oberen Schicht (11), von denen jeder zweite Gruppen von Befestigungselementen aufweist, wobei die ersten und zweiten Gruppen von Befestigungselementen ineinander greifen und dadurch die untere Schicht (12) an den Abschnitten der oberen Schicht (11) anbringen, und wobei mindestens einige der Befestigungselemente einen flexiblen Teil aufweisen, der sich biegt, wenn einer der Abschnitte der oberen Schicht in die Richtung der unteren Schicht (12) gezwungen wird, und wobei das Zwingen eines der Abschnitte der oberen Schicht in die Richtung der unteren Schicht die Betätigung eines der Sensorelemente bewirkt.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die ineinander greifenden Gruppen von Befestigungselementen einen Hub zwischen der unteren Schicht (12) und jedem Abschnitt der oberen Schicht (11) definieren.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei jeder der Abschnitte der oberen Schicht (11) eine Taste des Schaltfeldes aufweist.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die Abschnitte der oberen Schicht und die untere Schicht (12) extrudierte Dünnschichten sind.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei das Schaltfeld aus der folgenden Gruppe von Schaltfeldern ausgewählt ist: einer Computertastatur, einem Membran-Schaltfeld, einem Tastenfeld, einer Instrumentenanlage eines Flugzeugs, einer Instrumentenanlage eines Wasserfahrzeugs, einer Instrumentenanlage eines Kraftfahrzeugs, einem Schaltfeld für ein Anwendungsgerät und einem Schaltfeld eines Musikinstrumentes.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei das Biegen des flexiblen Teils mindestens einiger der Befestigungselemente eine Vorspannungskraft zwischen den unteren und oberen Schichten erzeugt.
Schaltfeld nach Anspruch 6, wobei die Vorspannungskraft, welche durch das Biegen erzeugt wird, in Abhängigkeit von einem Abstand zwischen den unteren und oberen Schichten verschieden ist.
Schaltfeld nach Anspruch 7, wobei die Vorspannungskraft sich wesentlich verringert, wenn der Abstand zwischen den unteren und oberen Schichten einen Schwellenwert überschreitet.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei das Biegen des flexiblen Teils mindestens einiger der Befestigungselemente eine Vorspannungskraft zwischen der unteren Schicht (12) und den Abschnitten der oberen Schicht (11) erzeugt, wobei die Vorspannungskraft, welche durch das Biegen erzeugt wird, in Abhängigkeit von einem Abstand zwischen der unteren Schicht und einem vorgegebenen der Abschnitte der oberen Schicht (11) verschieden ist, und wobei die Vorspannungskraft sich wesentlich verringert, wenn der Abstand zwischen der unteren Schicht (12) und dem vorgegebenen der Abschnitte der oberen Schicht (11) einen Schwellenwert überschreitet.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die ineinander greifenden Gruppen von Befestigungselementen hakenartige Elemente aufweisen, welche gemeinsam einen Hub zwischen der unteren Schicht (12) und den Abschnitten der oberen Schicht (11) definieren, wobei mindestens einige der hakenartigen Elemente Stielteile aufweisen, welche die flexiblen Teile bilden.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die ineinander greifenden Gruppen von Befestigungselementen Y-förmige Elemente aufweisen, welche gemeinsam einen Hub zwischen den unteren und oberen Schichten definieren, wobei die Spitzen der Y-förmigen Elemente mindestens einen Teil der flexiblen Teile bilden.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die ineinander greifenden Gruppen von Befestigungselementen winkelförmige Elemente aufweisen.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die ineinander greifenden Gruppen von Befestigungselementen C-förmige Elemente aufweisen.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die ineinander greifenden Gruppen von Befestigungselementen eines der Folgenden aufweisen: Y-förmige Elemente, welche gemeinsam einen Hub zwischen der unteren Schicht (12) und den Abschnitten der oberen Schicht (11) definieren, wobei die Spitzen der Y-förmigen Elemente mindestens einen Teil der flexiblen Teile bilden, winkelförmige Elemente und C-förmige Elemente.
Schaltfeld nach Anspruch 1, wobei die flexiblen Teile mindestens einiger der Befestigungselemente Erweiterungen aufweisen, welche sich von mindestens einigen der Befestigungselemente aus erstrecken.
Schaltfeld nach Anspruch 15, wobei es sich bei den Erweiterungen um C-förmige Erweiterungen handelt.