EP0128315A2 - Key switching device - Google Patents
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- EP0128315A2 EP0128315A2 EP84104802A EP84104802A EP0128315A2 EP 0128315 A2 EP0128315 A2 EP 0128315A2 EP 84104802 A EP84104802 A EP 84104802A EP 84104802 A EP84104802 A EP 84104802A EP 0128315 A2 EP0128315 A2 EP 0128315A2
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- H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
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Definitions
- the invention relates to a push-button switching device in which at least one switching chamber is arched by a flexible, elastic switching film, electrical contact surfaces being arranged in the switching chamber and on the switching film, which contact each other when the arching of the switching film is depressed.
- Such key switch devices are described in DE-OS 29 02 769. There, the arching is said to achieve a smearing effect. A similar key switch device is shown in DE-PS 30 25 024. The necessary switching distance should be due to the overlap be assured. In the prior art mentioned, the bulges are formed by dome-shaped deformations of the switching film, which must be made before the switching film is applied to the switching chamber. The manufacture and assembly of such a switching film is complex.
- the switching film If the switching film is exposed to moisture and elevated temperatures, it will expand. It has been found that the increase in length associated with the expansion when the switching film is laid in one plane can cause the switching film to bulge into the switching chamber. This can lead to the contact surfaces touching and triggering an incorrect switching. To prevent this effect, the switching distance could be increased from the outset. In many cases, however, this is undesirable because it would increase the overall thickness of the key switch device and would require greater actuation forces.
- the object of the invention is to provide a push-button switching device of the type mentioned, in which an increase in the length of the switching film does not reduce the switching distance of the contact surfaces, one for this necessary pre-deformation of the switching film is easy to manufacture.
- the above object is achieved in a push-button switching device of the type mentioned at the outset in that the switching film in the switching chamber has at least one punctiform or linear preform, which represents a permanent kink that is independent of the pressing of the switching film, and that the switching film as a result of the kink in whose surroundings are vaulted. Due to the kink, the switching film is slightly concave when viewed from the switching chamber. It is not important that this curvature spans the switching chamber evenly. The curvature should also not increase the switching distance of the contact areas.
- a key switch device is constructed as a film circuit. This has a base film 1, a spacer film 2 and a switching film 3. The spacer film 2 has openings 4 forming interrupters. A switching chamber 4 is shown in FIG. The base film 1 carries a contact surface 5 in the switching chamber 4. The switching film 3 is provided with a contact surface 6.
- the key switch device is designed for very low actuation forces which are below 0.5 N, in particular below 0.2 N. Such low actuation forces are sufficient to make contact if the flexible, elastic switching film 3 and the spacing film 2 are thin and, in contrast, the cross section of the switching chamber 4 is large.
- the thickness of the switching film 3 is approximately between 75 microns to 150 microns.
- the thickness of the spacer film 2 is around 50 ⁇ m to 200 ⁇ m.
- the cross-section (base area of the switching chamber 4 is approximately 10 mm to 20 mm.
- the switching film 3 has two linear deformations 7 and 8. These lie within the holding chamber 4 next to the contact surfaces 5 and 6.
- the switching chamber is provided with air compensation channels 4 'connected to each other.
- the deformations 7 and 8 are an embossed, non-reversible kink of the switching film 3.
- this kink is produced in such a way that after the films 1, 2 and 3 have been glued, the switching film 3 is pressed or embossed from above with a pointed tool. This indentation can be deeper than the film thickness. However, a slight embossing relative to the film thickness can also suffice to achieve the desired result.
- the switching film 3 must not be slit open by the tool.
- the kinks 7 and 8 ensure that the switching film 3 bulges up following the kink.
- the deformations 7 and 8 extend in a straight line continuously over a plurality of switching chambers 4.
- the deformations 7 and 8 are not important between the switching chambers 4. However, they are particularly easy to manufacture throughout the switching film 3. The tool does not need to be lifted between the switching chambers 4.
- the deformations on the switching film 3 can also run in an arc.
- Combinations of punctiform, linear and / or arcuate deformations can also be provided on a switching film. It is not necessary that the deformations to the switching chamber 4 are symmetrical, as shown in the figures. An asymmetrically arranged deformation also leads to the curvature in its surroundings.
- the switching film 3 is pressed into the switching chamber 4 with a low actuating force.
- the deformations 7 and 8 and 9 practically do not change their shape. They have no significant influence on the switching behavior.
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.In the case of a push-button switching device, a switching chamber is arched over by a flexible switching film. In order not to allow a climate-related increase in length of the switching film to lead to a faulty switching, this has at least one punctiform or linear deformation in the switching chamber. The deformation is a permanent kink in the switching film, which leads to its bulging.
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.The invention relates to a push-button switching device in which at least one switching chamber is arched by a flexible, elastic switching film, electrical contact surfaces being arranged in the switching chamber and on the switching film, which contact each other when the arching of the switching film is depressed.
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.Such key switch devices are described in DE-OS 29 02 769. There, the arching is said to achieve a smearing effect. A similar key switch device is shown in DE-PS 30 25 024. The necessary switching distance should be due to the overlap be assured. In the prior art mentioned, the bulges are formed by dome-shaped deformations of the switching film, which must be made before the switching film is applied to the switching chamber. The manufacture and assembly of such a switching film is complex.
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.DE-OS 29 03 898 and DE-OS 30 06 591 push-button switching devices are described in which the switching film spans the switching chambers in a flat surface. The necessary switching distance is created by a spacer film.
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.If the switching film is exposed to moisture and elevated temperatures, it will expand. It has been found that the increase in length associated with the expansion when the switching film is laid in one plane can cause the switching film to bulge into the switching chamber. This can lead to the contact surfaces touching and triggering an incorrect switching. To prevent this effect, the switching distance could be increased from the outset. In many cases, however, this is undesirable because it would increase the overall thickness of the key switch device and would require greater actuation forces.
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.The object of the invention is to provide a push-button switching device of the type mentioned, in which an increase in the length of the switching film does not reduce the switching distance of the contact surfaces, one for this necessary pre-deformation of the switching film is easy to manufacture.
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.According to the invention, the above object is achieved in a push-button switching device of the type mentioned at the outset in that the switching film in the switching chamber has at least one punctiform or linear preform, which represents a permanent kink that is independent of the pressing of the switching film, and that the switching film as a result of the kink in whose surroundings are vaulted. Due to the kink, the switching film is slightly concave when viewed from the switching chamber. It is not important that this curvature spans the switching chamber evenly. The curvature should also not increase the switching distance of the contact areas. Rather, it only serves to give the switching film in the area of the switching chamber a pre-deflection from the plane in such a way that if the switching film increases in length, for example as a result of high humidity or elevated temperature, this has the effect that the curvature increases, so that the switching distance of the contact areas becomes larger. This ensures that the contact surfaces do not approach each other when the length increases. This has the consequence that the switching distance and the overall height of the key switch device can be designed smaller than in the prior art.
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.
- FIG. 1 shows an enlarged partial cross section of a key switch device, along the line II in FIG. 2,
- Figure 2 is a partial supervision of the key switch device and
- Figure 3 shows another embodiment of the key switch device in supervision.
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.A key switch device is constructed as a film circuit. This has a base film 1, a spacer film 2 and a switching
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.The
Durch die Knicke 7 und 8 ist erreicht, daß sich im Anschluß an den Knick die Schaltfolie 3 hochwölbt.The
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.If the length of the
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 FIG. 2, the
In Figur 3 sind die Verformungen als punktförmige Knicke 9 hergestellt. Es sind vier Knicke vorgesehen. Auch hier entsteht die beschriebene Wölbung.In Figure 3, the deformations are produced as point-
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.Numerous other configurations of the deformations are within the scope of the invention. For example, the deformations on the switching
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.To contact the
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