EP0128315A2

EP0128315A2 - Tastschaltvorrichtung

Info

Publication number: EP0128315A2
Application number: EP84104802A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. Oelsch
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1984-04-28
Publication date: 1984-12-19
Also published as: DE3320116A1; JPS6041716A; US4743722A; DE3320116C2; EP0128315A3

Abstract

Bei einer Tastschaltvorrichtung ist eine Schaltkammer von einer flexiblen Schaltfolie überwölbt. Um eine klimabedingte Längenzunahme der Schaltfolie nicht zu einer Fehlschaltung führen zu lassen, weist diese bei der Schaltkammer wenigstens eine punkt- oder linienförmige Verformung auf. Die Verformung ist ein bleibender Knick der Schaltfolie, der zu deren Hochwölbung führt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastschaltvorrichtung, bei der wenigstens eine Schaltkammer von einer flexiblen, elastischen Schaltfolie überwölbt ist, wobei in der Schaltkammer und an der Schaltfolie elektrische Kontaktflächen angeordnet sind, die sich bei einem Niederdrücken der Überwölbung der Schaltfolie berühren.
Derartige Tastschaltvorrichtungen sind in der DE-OS 29 02 769 beschrieben. Dort soll durch die Überwölbung ein Schmappeffekt erreicht werden. Eine ähnliche Tastschaltvorrichtung ist in der DE-PS 30 25 024 gezeigt. Durch die Überwörlbung soll der notwendige Schaltabstand sichergestellt sein. Bei dem genannten Stand der Technik sind die Überwolbungen von kuppelförmigen Verformungen der Schaltfolie gebildet, die vor dem Aufbringen der Schaltfolie auf die Schaltkammer gefertigt sein müssen. Die Herstellung und die Montage einer solchen Schaltfolie ist aufwendig.
In der DE-OS 29 03 898 und der DE-OS 30 06 591 sind Tastschaltvorrichtungen beschrieben, bei denen die Schaltfolie in einer ebenen Fläche die Schaltkammern überspannt. Der notwendige Schaltabstand ist durch eine Abstandsfolie geschaffen.
Ist die Schaltfolie Feuchtigkeit und erhöhter Temperatur ausgesetzt, dann dehnt sie sich. Es wurde gefunden, daß die mit der Dehnung verbundene Längenzunahme bei in einer Ebene verlegten Schaltfolie dazu führen kann, daß sich die Schaltfolie in die Schaltkammer hinein auswölbt. Dies kann dazu führen, daß sich die Kontaktflächen berühren und eine Fehlschaltung auslösen. Um diesen Effekt zu verhindern, könnte von vornherein der Schaltabstand vergrößert werden. Dies ist jedoch in vielen Fällen unerwünscht, weil hierdurch die Gesamtdicke der Tastschaltvorrichtung vergrößert würde und größere Betätigungskräfte nötig wären.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tastschaltvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine Längenzunahme der Schaltfolie den Schaltabstand der Kontaktflächen nicht verkleinert, wobei eine hierfür nötige Vorverformung der Schaltfolie einfach herzustellen ist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Tastschaltvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Schaltfolie bei der Schaltkammer wenigstens eine punkt- oder linienförmige Vorformung aufweist, die einen von dem Niederdrücken der Schaltfolie unabhängigen, bleibenden Knick darstellt, und daß die Schaltfolie infolge des Knicks in dessen Umgebung hochgewölbt ist. Durch den Knick ist die Schaltfolie von der Schaltkammer aus gesehen leicht konkav gewölbt. Es kommt dabei nicht darauf an, daß diese Wölbung die Schaltkammer gleichmäßig überspannt. Die Wölbung soll auch nicht den Schaltabstand der Kontaktflächen vergrößern. Sie dient vielmehr nur dazu, der Schaltfolie im Bereich der Schaltkammer eine Vorauslenkung aus der Ebene in der Weise zu geben, daß bei einer Längenzunahme der Schaltfolie, beispielsweise infolge hoher Feuchtigkeit oder erhöhter Temperatur, sich diese dahingehend auswirkt, daß sich die Wölbung vergrößert, so daß der Schaltabstand der Kontaktflächen größer wird. Damit ist sichergestellt, daß bei einer Längenzunahme sich die Kontaktflächen nicht einander nähern. Dies hat zur Folge, daß der Schaltabstand und die gesamte Bauhöhe der Tastschaltvorrichtung kleiner als beim Stand der Technik ausgelegt werden können.
Vorteilhaft ist außerdem, daß die Schaltkammer für die getroffenen Maßnahmen nicht geöffnet werden muß. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 einen vergrößerten Teil-Querschnitt einer Tastschaltvorrichtung, längs der Linie I-I nach Figur 2,
Figur 2 eine Teilaufsicht der Tastschaltvorrichtung und
Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Tastschaltvorrichtung in Aufsicht.

Eine Tastschaltvorrichtung ist als Folienschaltung aufgebaut. Diese weist eine Grundfolie 1, eine Abstandsfolie 2 und eine Schaltfolie 3 auf. Die Abstandsfolie 2 weist Schaltkammern 4 bildende Durchbrechungen auf. In Figur 1 ist eine Schaltkammer 4 dargestellt. Die Grundfolie 1 trägt in der Schaltkammer 4 eine Kontaktfläche 5. Die Schaltfolie 3 ist mit einer Kontaktfläche 6 versehen. Die Tastschaltvorrichtung ist für sehr geringe Betätigungskräfte ausgelegt, die unter 0,5 N, insbesondere untere 0,2 N, liegen. Solch niedrige Betätigungskräfte genügen zur Kontaktgabe, wenn die flexible, elastische Schaltfolie 3 und die Abstandsfolie 2 dünn sind und demgegenüber der Querschnitt der Schaltkammer 4 groß ist. Die Dicke der Schaltfolie 3 liegt etwa zwischen 75 µm bis 150 µm. Die Dicke der Abstandsfolie 2 liegt etwa bei 50 µm bis 200 µm. Der Querschnitt (Grundfläche der Schaltkammer 4 beträgt etwa 10 mm bis 20 mm. Im Bereich der Schaltkammer 4 weist die Schaltfolie 3 zwei linienförmige Verformungen 7 und 8 auf. Diese liegen innerhalb der Sehaltkammer 4 neben den Kontaktflächen 5 und 6. Die Schaltkammer sind mit Luftausgleichskanälen 4' miteinander verbunden.
Die Verformungen 7 und 8 sind ein eingeprägter, nicht reversibler Knick der Schaltfolie 3. Im Prinzip ist dieser Knick so hergestellt, daß nach dem Verkleben der Folien 1, 2 und 3 die Schaltfolie 3 von oben mit einem spitzen Werkzeug eingedrückt oder geprägt wird. Diese Eindrückung kann tiefer sein als die Foliendicke. Es kann jedoch auch eine relativ zur Foliendicke geringe Prägung genügen, um das Gewünschte zu erreichen. Die Schaltfolie 3 darf durch das Werkzeug nicht aufgeschlitzt werden.
Durch die Knicke 7 und 8 ist erreicht, daß sich im Anschluß an den Knick die Schaltfolie 3 hochwölbt.
Erfolgt nun eine Längenzunahme der Schaltfolie 3 durch Aufnahme von Feuchtigkeit oder den Einfluß erhöhter Temperatur, dann wirkt sich diese Verlängerung so aus, daß sich die Wölbung verstärkt, wie dies in Figur 1 strichliert schematisch angedeutet ist. Jedenfalls ist verhindert, daß sich durch die Längenzunahme der Schaltabstand zwischen den Kontaktflächen 5 und 6 verringert, so daß nicht damit gerechnet werden muß, daß durch klimatische Einflüsse Fehlschaltungen infolge eines ungewollten Auftreffens der Kontaktfläche 6 auf die Kontaktfläche 5 auftreten.
In Figur 2 erstrecken sich die Verformungen 7 und 8 geradlinig durchgehend über mehrere Schaltkammern 4. Zwischen den Schaltkammern 4 sind die Verformungen 7 und 8 zwar nicht wichtig. Jedoch sind sie über die gesamte Schaltfolie 3 durchgehend besonders einfach herzustellen. Das Werkzeug braucht dabei zwischen den Schaltkammern 4 nicht abgehoben zu werden.
In Figur 3 sind die Verformungen als punktförmige Knicke 9 hergestellt. Es sind vier Knicke vorgesehen. Auch hier entsteht die beschriebene Wölbung.
Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Ausgestaltungen der Verformungen. Beispielsweise können die Verformungen auf der Schaltfolie 3 auch bogenförmig verlaufen. Auf einer Schaltfolie können auch Kombinationen von punktförmigen, linienförmigen und/oder bogenförmigen Verformungen vorgesehen sein. Es ist nicht notwendig, daß die Verformungen zur Schaltkammer 4 symmetrisch liegen, wie dies in den Figuren dargestellt ist. Auch eine unsymmetrisch angeordnete Verformungen führt zu der Wölbung in ihrer Umgebung.
Zur Kontaktierung der Kontaktflächen 5 und 6 wird die Schaltfolie 3 mit geringer Betätigungskraft in die Schaltkammer 4 eingedrückt. Die Verformungen 7 und 8 bzw. 9 ändern dabei ihre Gestalt praktisch nicht. Sie haben keinen wesentlichen Einfluß auf das Schaltverhalten.

Claims

1. Tastschaltvorrichtung, bei der wenigstens eine Schaltkammer von einer flexiblen, elastischen Schaltfolie überwölbt ist, wobei in der Schaltkammer und an der Schaltfolie elektrische Kontaktflächen angeordnet sind, die sich bei einem Niederdrücken der Wölbung der Schaltfolie berühren, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfolie (3) bei der Schaltkammer (4) wenigstens eine punkt- oder linienförmige Verformung (7, 8 bzw. 9) aufweist, die einen von dem Niederdrücken der Schaltfolie (3) unabhängigen, bleibenden Knick darstellt und daß die Schaltfolie (3) infolge des Knicks in dessen Umgebung hochgewölbt ist.

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

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

4. Tastschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen (7, 8) geradlinig verlaufen.

5. Tastschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verformungen (7, 8) über mehrere Schaltkammern (4) erstrecken.

6. Tastschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schaltkammer (4) mehrere, symmetrisch verteilte Verformungen (7, 8 bzw. 9) vorgesehen sind.