EP0557742A1 - Folienschalter-Baugruppe - Google Patents

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EP0557742A1
EP0557742A1 EP93101538A EP93101538A EP0557742A1 EP 0557742 A1 EP0557742 A1 EP 0557742A1 EP 93101538 A EP93101538 A EP 93101538A EP 93101538 A EP93101538 A EP 93101538A EP 0557742 A1 EP0557742 A1 EP 0557742A1
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EP
European Patent Office
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film
switching
membrane
membrane switch
switch
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93101538A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad Farnbauer-Schmidt
Hans Link
Herbert Deuerlein
Konrad Hofmann
Manfred Kunzmann
Georg Leitner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Conti Temic Microelectronic GmbH
Original Assignee
Temic Telefunken Microelectronic GmbH
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Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • 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
    • H01H13/702—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 with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2215/00—Tactile feedback
    • H01H2215/002—Longer travel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2223/00—Casings
    • H01H2223/01—Mounting on appliance
    • H01H2223/014—Mounting on appliance located in recess
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2223/00—Casings
    • H01H2223/01—Mounting on appliance
    • H01H2223/022—Adhesive
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/004—High frequency adaptation or shielding

Definitions

  • the invention has for its object to provide a membrane switch assembly in which the disadvantages set out are avoided and in which the manufacturing and cost is reduced.
  • a second recess is provided on a surface side of the housing in addition to a first recess for receiving the design film and the spacer film, which has the dimensions of the further film (s) and a greater depth than the first recess.
  • the further film or the further films of the film switch are first inserted flush into this second recess or positioned in this recess, but are no longer glued to the housing surface by means of an adhesive film; then the design film and the spacer film connected to it are placed in the first recess and glued all around to the surface of the housing.
  • a functional separation is thus achieved with the membrane switch or with the membrane switch assembly: design and appearance are determined from the designer foil and the spacer membrane connected to it, and tightness and EMC requirements are guaranteed; the other film (s) inserted into the second recess - for example a switching film or an electro-mechanical "switching unit" forming switching films - only have to ensure the function required by them (for example exclusively the switching function) and can thus do so be dimensioned as small as necessary or possible.
  • the force-displacement characteristic of the switching elements and thus the switching feeling is determined by the switching stroke and thus essentially by the properties of the spacer film; in the membrane switch assembly according to the invention, the switching stroke is preferably set with the aid of depressions within the second recess; the depressions are the switching elements on the top of the design film and corresponding to the switching areas on the assigned to the switching film (s) and preferably have a similar or the same shape as the switching elements. Since a large part of the switching stroke is already taken over by the depressions, the spacer film can be made very thin. In the case of "switching units" formed from a plurality of switching foils, the use of printed spacers (spacers) is possible, as a result of which spacer foils, including their production and processing costs, can be saved.
  • the assembly 1 consists of the plastic injection housing 2, into which the membrane switch 3, which is designed as a dome switch, is integrated.
  • the film switch 3 consists of the printed design film 4, which is provided, for example, with 40 switching elements (switching domes 11), from the spacing film 5 which has holes 13 corresponding to the switching elements 11, and from the switching film 6 with the switching contacts 12 and the connection area 14 Housing 2 is a first recess 7 for receiving the design film 4 and the spacer film 5 and a deeper one second recess 8 for receiving the switching film 6 attached; Furthermore, a slot 9 is provided for the connection area 14 of the switching film 6 to be passed through.
  • the design film 4 and the spacer film 5 have, for example, the dimensions 40 ⁇ 160 mm
  • the switching film 6 has, for example, the dimensions 30 ⁇ 150 mm
  • the dimensions of the first recess 7 and the second recess 8 in the housing 2 are selected in accordance with these dimensions.
  • the first recess 7 is for example 0.2 mm
  • the second recess 8 is for example 0.4 mm
  • the recesses 10 for the domes 11 are arranged for example 0.6 mm below the surface 15 of the housing 2.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Eine Folienschalter-Baugruppe ist aus einem Gehäuse und aus einem eine Designfolie, eine Abstandsfolie und mindestens eine weitere Folie umfassenden Folienschalter aufgebaut. Eine Oberflächenseite des Gehäuses weist eine erste Aussparung zur Aufnahme der Designfolie und der Abstandsfolie des Folienschalters auf, innerhalb der ersten Aussparung ist eine zweite Aussparung mit einer größeren Tiefe zur Aufnahme der weiteren Folie(n) des Folienschalters vorgesehen. Die weitere(n) Folie(n) ist (sind) bündig in die zweite Aussparung eingelegt, die Designfolie und die Abstandsfolie sind mit der Oberfläche des Gehäuses verklebt. <IMAGE>

Description

  • Folienschalter-Baugruppen aus einem in einem Gehäuse integrierten Folienschalter werden zur Realisierung von Schaltfunktionen vielfältig eingesetzt - beispielsweise in Fernbedienungen, Haushaltsgeräten etc. Die aus mehreren Folien (zumindest aus einer bedruckten Designfolie, einer Abstandsfolie einer Schaltfolie mit Leitbahnen und einer rückseitigen Klebefolie) bestehenden Folienschalter bilden einerseits die elektro-mechanische Eingabeeinheit der Folienschalter-Baugruppe und sind andererseits für das einheitliche Erscheinungsbild der Folienschalter-Baugruppe verantwortlich. Die Folienschalter (bzw. Folientastaturen/Folientastenfelder) werden üblicherweise vom Baugruppen-Hersteller als komplett aufgebautes Folienlaminat übernommen und in das entsprechende Gehäuse (beispielsweise ein Kunststoff-Spritzgehäuse) eingebaut; hierbei wird der Folienschalter auf eine Oberflächenseite des Gehäuses aufgelegt, mit der Gehäuse-Oberfläche unter Zuhilfenahme der rückseitigen Klebefolie sowie von Klebeflächen verklebt, und der Leiterbahn-Anschlußbereich der Schaltfolie auf die Gehäuse-Unterseite geführt. Im gesamten Randbereich des Folienschalters (d. h. bei sämtlichen Folien) sind aus Gründen der Dichtheit und der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) inaktive Klebeflächen vorgesehen.
    Bei derartigen Folienschalter-Baugruppen bestehen jedoch einige Nachteile:
    • Aufgrund des getrennten Herstellungsprozesses der Baugruppe (Herstellung des Folienschalters und Montage des Endgeräts erfolgen an verschiedenen Orten) sind einerseits bei der Folienschalter-Herstellung zusätzliche Teile (beispielsweise Schutzfolien) und beim Weiterverarbeiten der Folienschalter zusätzliche Arbeitsvorgänge erforderlich (beispielsweise Aufbringen, Abziehen der Schutzfolien); andererseits müssen dadurch Dichtheitsforderungen sowohl vom Folienschalter selbst als auch von der Baugruppe erfüllt werden.
    • Alle Folien des Folienschalters und damit beispielsweise auch die Schaltfolie(n) müssen aus Dichtheitsgründen (Verkleben des kompletten Folienschalters mit dem Gehäuse) die gleichen Abmessungen aufweisen, obwohl beispielsweise eine Schaltfunktion nicht im gesamten Bereich des Folienschalters (oft sogar nur in einem kleinen Bereich) besteht; die Abmessungen vieler Folien, beispielsweise der Schaltfolie(n), sind daher größer als erforderlich, was einen höheren Materialbedarf und höhere Herstellungskosten nach sich zieht.
    • Auf den am seitlichen Rand der Schaltfolie durch Freischneiden gebildeten Anschlußbereich muß aus Dichtheitsgründen (zur Kompensierung der dort vorhandenen geringeren Foliendicke) ein separater Folienstreifen angebracht werden; sowohl beim Herstellen als auch beim Weiterverarbeiten des Folienschalters sind aufgrund dieses zusätzlichen Teils zusätzliche Arbeitsgänge erforderlich (Folienstreifen herstellen, aufbringen, abziehen).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Folienschalter-Baugruppe anzugeben, bei der die dargelegten Nachteile vermieden werden und bei der der Herstellungs- und Kostenaufwand reduziert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen den Patentanspruchs 1 gelöst.
    Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß der Erfindung ist bei der Folienschalter-Baugruppe auf einer Oberflächenseite des Gehäuses neben einer ersten Aussparung zur Aufnahme der Designfolie und der Abstandsfolie eine zweite Aussparung vorgesehen, die die Abmessungen der weiteren Folie(n) und eine größere Tiefe als die erste Aussparung aufweist. In diese zweite Aussparung wird zunächst die weitere Folie bzw. werden zunächst die weiteren Folien des Folienschalters bündig eingelegt bzw. in dieser Aussparung positioniert, aber nicht mehr mittels einer Klebefolie mit der Gehäuse-Oberfläche verklebt; anschließend werden die Designfolie und die mit dieser verbundene Abstandsfolie in die erste Aussparung gelegt und mit der Oberfläche des Gehäuses rundum verklebt. Somit wird beim Folienschalter bzw. bei der Folienschalter-Baugruppe eine Funktionstrennung erreicht: von der Designfolie und der mit dieser verbundenen Abstandsfolie werden Design und Erscheinungsbild bestimmt sowie Dichtheit und EMV-Forderungen garantiert; die in die zweite Aussparung eingelegte(n) weitere(n) Folie(n) - beispielsweise eine Schaltfolie oder eine elektro-mechanische "Schalteinheit" bildende Schaltfolien - müssen lediglich die von diesen geforderte Funktion gewährleisten (beispielsweise ausschließlich die Schaltfunktion) und können somit so klein wie erforderlich bzw. möglich dimensioniert werden.
    Bei taktilen Schaltern wird die Kraft-Weg-Charakteristik der Schaltelemente und damit das Schaltgefühl (Schnappgefühl/Schnappeffekt) vom Schalthub und dadurch im wesentlichen von den Eigenschaften der Abstandsfolie bestimmt; bei der erfindungsgemäßen Folienschalter-Baugruppe wird der Schalthub vorzugsweise unter Zuhilfenahme von Vertiefungen innerhalb der zweiten Aussparung eingestellt; die Vertiefungen sind den Schaltelementen auf der Oberseite der Designfolie und entsprechend den Schaltbereichen auf der (den) Schaltfolie(n) zugeordnet und besitzen vorzugsweise eine ähnliche oder die gleiche Form wie die Schaltelemente. Da durch die Vertiefungen bereits ein Großteil des Schalthubs übernommen wird, kann die Abstandsfolie sehr dünn ausgebildet sein.
    Bei aus mehreren Schaltfolien gebildeten "Schalteinheiten" ist der Einsatz von gedruckten Spacern (Abstandshaltern) möglich, wodurch Spacerfolien incl. deren Herstellungs- bzw. Verarbeitungskosten eingespart werden können.
  • Bei der Folienschalter-Baugruppe können aufgrund der beschriebenen Anordnung einerseits Bauteile eingespart und die Dimensionen anderer Bauteile reduziert werden, andererseits sind darüber hinaus qualitative Verbesserungen bei erheblichen Kosteneinsparungen möglich:
    • Der Folienschalter wird bereits beim Folien-Hersteller in das Gehäuse eingebaut; daher entfällt zum einen das schwierige Einkleben des kompletten Folienschalters beim Baugruppen-Hersteller, zum andern können Abdeckfolien (incl. Montagearbeitsgänge und Werkzeuge) eingespart werden, wodurch eine Kostenreduzierung ermöglicht wird.
    • Da die weitere(n) Folie(n) des Folienschalters nicht mehr mit der Gehäuse-Oberfläche verklebt werden, kann die rückseitige Klebefolie eingespart werden.
    • Ein Kleberand wird lediglich noch bei der Designfolie und der Abstandsfolie, und nicht mehr bei der (den) übrige(n) Folie(n) des Folienschalters benötigt; die übrige(n) Folie(n) kann (können) daher so klein wie möglich dimensioniert werden - insbesondere kann die Fläche der Schaltfolie auf die des reinen Schaltbereichs beschränkt werden. Bedingt durch die höhere Ausbeute bei der Herstellung und Verarbeitung der übrige(n) Folie(n) wird eine weitere Kosteneinsparung erreicht.
    • Da im Anschlußbereich der Schaltfolie keine Dichtheitsprobleme verursachenden Dickenunterschiede des Folienschalters mehr bestehen, wird der zusätzliche Folienstreifen nicht mehr benötigt, wodurch Material und Kosten eingespart werden; weiterhin können dadurch auch (infolge der hermetischen Rundum-Verklebung durch die Designfolie) die Dichtheitseigenschaften der Folienschalter-Baugruppe verbessert werden.
    • Durch die bei taktilen Schaltern in der zweiten Aussparung angebrachten Vertiefungen kann der Schalthub individuell gestaltet und die Kraft-Weg-Performance bzw. das Schnappverhalten wesentlich verbessert werden sowie bei der Abstandsfolie Material eingespart werden (Dicke der Abstandsfolie beispielsweise 100 µm anstatt üblicherweise 250 µm). Demzufolge sind weitere Kosteneinsparungen und daneben auch räumliche Verkleinerungen des Folienschalters und damit der gesamten Folienschalter-Baugruppe möglich.
  • Die Erfindung soll weiterhin anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels einer Folienschalter-Baugruppe aus Folienschalter und Gehäuse beschrieben werden.
    Gemäß der Figur besteht die Baugruppe 1 aus dem Kunststoff-Spritzgehäuse 2, in das der als Domschalter ausgebildete Folienschalter 3 integriert ist. Der Folienschalter 3 besteht aus der bedruckten und beispielsweise mit 40 Schaltelementen (Schaltdome 11) versehenen Designfolie 4, aus der entsprechend den Schaltelementen 11 Löcher 13 aufweisenden Abstandsfolie 5 und aus der Schaltfolie 6 mit den Schaltkontakten 12 und dem Anschlußbereich 14. In der Oberfläche 15 des Gehäuses 2 ist eine erste Aussparung 7 zur Aufnahme der Designfolie 4 und der Abstandsfolie 5 sowie eine tiefere zweite Aussparung 8 zur Aufnahme der Schaltfolie 6 angebracht; weiterhin ist ein Schlitz 9 zum Durchführen des Anschlußbereichs 14 der Schaltfolie 6 vorgesehen. Innerhalb der zweiten Aussparung 8 sind entsprechend den Domen 11 auf der Designfolie 4 Vertiefungen 10 vorgesehen, die die gleiche Form wie die Schaltdome 11 aufweisen.
    Die Designfolie 4 und die Abstandsfolie 5 besitzen beispielsweise die Maße 40 × 160 mm, die Schaltfolie 6 besitzt beispielsweise die Maße 30 × 150 mm; entsprechend dieser Maße werden die Abmessungen der ersten Aussparung 7 und der zweiten Aussparung 8 im Gehäuse 2 gewählt. Die erste Aussparung 7 ist beispielsweise 0,2 mm, die zweite Aussparung 8 ist beispielsweise 0,4 mm, die Vertiefungen 10 für die Dome 11 sind beispielsweise 0,6 mm unterhalb der Oberfläche 15 des Gehäuses 2 angeordnet.

Claims (8)

  1. Folienschalter-Baugruppe (1) mit einem Gehäuse (2) und mit einem aus einer Designfolie (4), einer Abstandsfolie (5) und mindestens einer weiteren Folie (6) bestehenden Folienschalter (3), dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenseite (15) des Gehäuses (2) eine erste Aussparung (7) zur Aufnahme der Designfolie (4) und der Abstandsfolie (5) des Folienschalters (3) aufweist, und daß innerhalb der ersten Aussparung (7) eine zweite Aussparung (8) mit einer größeren Tiefe zur Aufnahme der weiteren Folie(n) (6) des Folienschalters (3) vorgesehen ist.
  2. Folienschalter-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere(n) Folie(n) (6) bündig in die zweite Aussparung (8) eingelegt ist (sind), und daß die Designfolie (4) und die Abstandsfolie (5) mit der Oberfläche des Gehäuses (2) verklebt sind.
  3. Folienschalter-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Folie (6) des Folienschalters (3) mindestens eine Schaltfolie vorgesehen ist.
  4. Folienschalter-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Folien (6) des Folienschalters (3) mindestens eine Schalteinheit aus mindestens zwei Schaltfolien vorgesehen ist.
  5. Folienschalter-Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als zusätzliche weitere Folie (6) des Folienschalters (3) eine Abschirmfolie vorgesehen ist.
  6. Folienschalter-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schaltfolie(n) (6) des Folienschalters (3) einen durch Freischneiden entstehenden Anschlußbereich (14) aufweist, und daß der Anschlußbereich (14) direkt durch eine Öffnung (9) in der Oberflächenseite (15) des Gehäuses geführt ist.
  7. Folienschalter-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Folienschalter (3) ein taktiler Schalter mit Schaltelementen (11) und entsprechenden Schaltbereichen (12, 13) vorgesehen ist, und daß innerhalb der zweiten Aussparung (8) den Schaltelementen (11) bzw. den Schaltbereichen (12, 13) zugeordnete Vertiefungen (10) angeordnet sind.
  8. Folienschalter-Baugruppe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (10) die gleiche oder eine ähnliche Form wie die Schaltelemente (11) aufweisen.
EP93101538A 1992-02-28 1993-02-02 Folienschalter-Baugruppe Withdrawn EP0557742A1 (de)

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