EP1160814A2 - Elektrische Schalteinrichtung - Google Patents

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EP1160814A2
EP1160814A2 EP01107669A EP01107669A EP1160814A2 EP 1160814 A2 EP1160814 A2 EP 1160814A2 EP 01107669 A EP01107669 A EP 01107669A EP 01107669 A EP01107669 A EP 01107669A EP 1160814 A2 EP1160814 A2 EP 1160814A2
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EP
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switching
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bridge
mat
electrical
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Joachim Spratte
Jörg Reinhardt
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Aumovio Germany GmbH
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Mannesmann VDO AG
Siemens AG
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    • 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
    • H01H13/78—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 characterised by the contacts or the contact sites
    • H01H13/785—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 characterised by the contacts or the contact sites characterised by the material of the contacts, e.g. conductive polymers
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    • H01H2221/002—Actuators integral with membrane

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device, which is an elastic on a printed circuit board Safety mat with at least one hat-like, from the Printed circuit board lifted off at its inner end face an electrically conductive, when pressure on the switching area against conductor tracks of the circuit board has a movable switching bridge.
  • Switching devices of the above type are for Controls of various types used and are well known and common.
  • the switching bridge is usually done with a carbon coating generated, which is printed on the safety mat.
  • Safety mats with switching bridges made of carbon have one Contact resistance of the order of 150 - 500 ⁇ , which is too high for some applications. If if you want to reduce this contact resistance, then you could think of using the carbon jumper with to use embedded metal particles, but this too undesirable fluctuations in contact resistance would lead.
  • a conventional push button switch with an elastic switch mat with a metal jumper then would increase the manufacturing cost of the switching device increase significantly. The shift feel would continue change significantly, especially not then It is acceptable if there are several switches on one control panel are provided, all of which have the same shift feeling should have, and which not for cost reasons all may be elaborately designed.
  • the invention is based on the problem of an electrical Switching device of the type mentioned above train that at the lowest possible cost precisely defined, low contact resistance results and compared to conventional switching devices with elastic Safety mat does not produce a shift feeling.
  • Such a switching device is comparatively inexpensive producible as usual switching devices with a switch mat and a printed switch bridge made of carbon.
  • the switching device according to the invention has however a much lower contact resistance in on the order of ⁇ 20 ⁇ . Furthermore, this is Contact resistance very evenly, so that at a series of switching devices always an exact same contact resistance results.
  • the switch mat in the electrical switching device consists of rubber
  • the switching bridge by Vulcanizing is connected to the safety mat.
  • FIG. 1 shows a circuit board 1 with two conductor tracks 2, 3.
  • an elastic Switch mat 4 on one of the circuit board 1 leading, hat-like switching area 5 has. This one has inside directed towards the circuit board 1 Stamp 6 with an end face 7, on the as a contact bridge 8 a metal plate attached by vulcanization is.
  • a button 9 can be seen above the switching mat 4 a light box 10. If you press this button 9, the light box 10 then comes against the switching region 5 and thereby pushes the switching bridge 8 on the two Conductor tracks 2, 3, making them electrically interconnected get connected.
  • Figure 2 shows that the switching mat 4 side by side can have several individual pushbutton switches 11, 12.
  • the single button switch 11 has a switching bridge 8 in turn Metal plate, while the single key switch 12 one Carbon printing 13 as a switching bridge, so that the latter has a higher contact resistance.

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Abstract

Eine elektrische Schalteinrichtung hat auf einer Leiterplatte (1) eine elastische Schaltmatte (4) mit einem hutartigen, von der Leiterplatte (1) abgehobenen Schaltbereich (5), der an seiner inneren Stirnfläche (7) eine elektrisch leitende, bei Druck auf den Schaltbereich (5) gegen Leiterbahnen (2, 3) der Leiterplatte (1) bewegliche Schaltbrücke (8) hat. Diese Schaltbrücke (8) ist durch ein von der inneren Stirnfläche (7) gehaltenes Metallplättchen gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schalteinrichtung, welche auf einer Leiterplatte eine elastische Schaltmatte mit zumindest einem hutartigen, von der Leiterplatte abgehobenen Schaltbereich, der an seiner inneren Stirnfläche eine elektrisch leitende, bei Druck auf den Schaltbereich gegen Leiterbahnen der Leiterplatte bewegliche Schaltbrücke hat.
Schalteinrichtungen der vorstehenden Art werden für Bedienteile der unterschiedlichsten Art eingesetzt und sind allgemein bekannt und gebräuchlich. Die Schaltbrücke wird bei ihnen üblicherweise durch eine Karbonbeschichtung erzeugt, die auf der Schaltmatte aufgedruckt wird. Schaltmatten mit Schaltbrücken aus Karbon haben einen Übergangswiderstand in der Größenordnung von etwa 150 - 500 Ω, was für manche Anwendungsfälle zu hoch ist. Wenn man diesen Übergangswiderstand vermindern will, dann könnte man daran denken, für die Schaltbrücke Karbon mit eingelagerten Metallpartikeln zu verwenden, was jedoch zu unerwünschten Schwankungen bezüglich des Übergangswiderstandes führen würde. Setzt man statt Schalteinrichtungen mit einer elastischen Schaltmatte einen üblichen Tastschalter mit einer Schaltbrücke aus Metall ein, dann würden sich die Herstellungskosten für die Schalteinrichtung wesentlich erhöhen. Weiterhin würde sich das Schaltgefühl deutlich verändern, was insbesondere dann nicht hinnehmbar ist, wenn bei einem Bedienteil mehrere Schalter vorgesehen sind, die alle ein gleiches Schaltgefühl haben sollen, und welche aus Kostengründen jedoch nicht alle aufwendig gestaltet sein dürfen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine elektrische Schalteinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sich mit möglichst geringen Kosten ein genau definierter, geringer Übergangswiderstand ergibt und der gegenüber üblichen Schalteinrichtungen mit elastischer Schaltmatte kein verändertes Schaltgefühl erzeugt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Schaltbrücke durch ein von der inneren Stirnfläche gehaltenes Metallplättchen gebildet ist.
Eine solche Schalteinrichtung ist vergleichbar kostengünstig herstellbar wie übliche Schalteinrichtungen mit einer Schaltmatte und einer aufgedruckten Schaltbrücke aus Karbon. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung hat jedoch einen wesentlich geringeren Übergangswiderstand in der Größenordnung von < 20 Ω. Weiterhin ist dieser Übergangswiderstand sehr gleichmäßig, so dass sich bei einer Serie von Schalteinrichtungen stets ein genau gleicher Übergangswiderstand ergibt.
Wenn bei der elektrischen Schalteinrichtung die Schaltmatte aus Gummi besteht, kann man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorsehen, dass die Schaltbrücke durch Vulkanisieren mit der Schaltmatte verbunden ist. Hierdurch ergeben sich besonders geringe Herstellungskosten.
Wenn ein Bedienteil verschiedene Einzeltastschalter hat und bei gleicher Haptik unterschiedliche Übergangswiderstände erwünscht sind, kann man gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung vorsehen, dass diese Einzeltastschalter Schaltbrücken aus bezüglich ihres elektrischen Widerstandes unterschiedlichen Materialien aufweisen.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die
Fig.1
einen Schnitt durch eine Schalteinrichtung nach der Erfindung mit Betätigungsteil,
Fig.2
einen Schnitt durch eine zweite Schalteinrichtung.
Die Figur 1 zeigt eine Leiterplatte 1 mit zwei Leiterbahnen 2, 3. Auf der Leiterplatte 2 liegt eine elastische Schaltmatte 4 auf, die einen von der Leiterplatte 1 wegführenden, hutartigen Schaltbereich 5 hat. Dieser hat im Inneren einen zur Leiterplatte 1 hin gerichteten Stempel 6 mit einer Stirnfläche 7, an der als Kontaktbrücke 8 ein Metallplättchen durch Vulkanisieren befestigt ist.
Oberhalb der Schaltmatte 4 erkennt man einen Taster 9 mit einem Lichtkasten 10. Drückt man auf diesen Taster 9, dann gelangt der Lichtkasten 10 gegen den Schaltbereich 5 und drückt dadurch die Schaltbrücke 8 auf die beiden Leiterbahnen 2, 3, wodurch diese elektrisch miteinander verbunden werden.
Die Figur 2 zeigt, dass die Schaltmatte 4 nebeneinander mehrere Einzeltastschalter 11, 12 haben kann. Der Einzeltastschalter 11 hat als Schaltbrücke 8 wiederum ein Metallplättchen, während der Einzeltastschalter 12 einen Karbondruck 13 als Schaltbrücke hat, so dass letzterer einen höheren Übergangswiderstand aufweist.

Claims (3)

  1. Elektrische Schalteinrichtung, welche auf einer Leiterplatte eine elastische Schaltmatte mit zumindest einem hutartigen, von der Leiterplatte abgehobenen Schaltbereich, der an seiner inneren Stirnfläche eine elektrisch leitende, bei Druck auf den Schaltbereich gegen Kontakte der Leiterbahn bewegliche Schaltbrücke hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbrücke (8) durch ein von der inneren Stirnfläche (7) gehaltenes Metallplättchen gebildet ist.
  2. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Schaltmatte aus Gummi besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltbrücke (8) durch Vulkanisieren mit der Schaltmatte (4) verbunden ist.
  3. Elektrische Schalteinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere Einzeltastschalter (11, 12) hat und diese Einzeltastschalter (11, 12) Schaltbrücken (8) aus bezüglich ihres elektrischen Widerstandes unterschiedlichen Materialien aufweisen.
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