DE102007043663A1 - Electric button - Google Patents

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Abstract

The electric sensing device has a printed circuit board (1) and a flexible pressed switching foil (6) arranged on the printed circuit board at a parallel distance. Electrically conductive coatings (2,7) are arranged on the printed circuit board and on opposite surfaces of the switching foil. A projection like distance piece (3) made up of an electrically non-conducting material is provided between the two electrically conductive coatings.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Taster nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an electrical switch according to the preamble of claim 1.

Elektrische Schalter in Form von Tastern, wie sie beispielsweise bei Eingabesystemen in der sogenannten Folientechnologie bei Folientastaturen verwendet werden, dienen zum Auslösen von elektrischen Schaltimpulsen.electrical Switches in the form of buttons, such as those in input systems used in so-called foil technology in membrane keypads be, serve to trigger of electrical switching pulses.

Die Grundidee bei derartigen Folientastern besteht darin, daß als Basiselement eine Leiterplatte vorgesehen ist, auf der sich mit parallelem Abstand eine Schaltfolie befindet. Diese Schaltfolie besteht dabei aus einem flexibel eindrückbaren Kunststoffmaterial. Auf den einander zugewandten Obeflächen befinden sich sowohl auf der Leiterplatte als auch auf der Schaltfolie flächig angeordnete, elektrisch leitende Beschichtungen. Beim Betätigen der Schaltfolie wölbt sich diese nach unten, so daß die zueinander korrespondierenden elektrisch leitenden Beschichtungen miteinander in elektrischen Kontakt gelangen.The The basic idea with such a membrane screen is that as a basic element a printed circuit board is provided on which at a parallel distance a Switching foil is located. This switching foil consists of a flexibly depressible Plastic material. Are located on the facing surfaces arranged flat on both the circuit board and on the switching foil, electrically conductive coatings. When pressing the switching foil buckles this down, so that the mutually corresponding electrically conductive coatings get in electrical contact with each other.

Das Problem bei diesen bekannten elektrischen Folientastern besteht darin, daß die Folie etwas durchhängen kann. Da der Abstand zwischen der Schaltfolie und der Leiterplatte nur äußerst gering ist, kann dies ungewollt einen elektrischen Schaltimpuls auslösen. Diese Gefahr besteht insbesondere dann, wenn das Tastenfeld relativ groß ist. Da somit die Schaltfolie eine relativ große Vorspannung aufweisen muß und da darüber hinaus ein gewisser Abstand von der Leiterplatte vorgesehen sein muß, ist ein entsprechend großer Kraftaufwand notwendig, um den Schaltimpuls auszulösen.The Problem exists with these known electrical membrane switches in that the Slightly sag the film can. As the distance between the switching foil and the circuit board only extremely low, This can unintentionally trigger an electrical switching pulse. These There is a danger in particular if the keypad is relatively large. There Thus, the switching foil must have a relatively large bias and there about that Be provided a certain distance from the circuit board must, is one correspondingly large Force required to trigger the switching pulse.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Taster der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei welchem zum einen die Gefahr der Falschauslösung nicht gegeben ist und bei welchem zum anderen der Schaltimpuls mit einer geringen Auslösekraft ausgelöst werden kann.Of the Invention is therefore based on the object, an electrical button to create the type specified, in which on the one hand the risk of false triggering is not given and to which on the other hand, the switching pulse a low triggering force triggered can be.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.The technical solution is characterized by the features in the characterizing part of claim 1.

Dadurch ist ein elektrischer Folientaster geschaffen, bei welchem die Gefahr der elektrischen Falschauslösung nicht gegeben ist und bei welchem der Schaltimpuls mit einer geringen Auslösekraft ausgelöst werden kann. Die Grundidee besteht dabei darin, daß zwischen der Leiterplatte und der Schaltfolie zusätzliche Isolationspunkte in Form von Abstandhaltern vorgesehen sind. Diese sind derart bemessen und angeordnet, daß im Ruhezustand des Tasters die beiden zueinander korrespondierenden elektrisch leitenden Beschichtungen nicht in elektrischen Kontakt miteinander gelangen. Denn diese Isolationspunkte gewährleisten immer einen geringen Abstand zwischen den elektrisch leitenden Beschichtungen. Dies bedeutet aber auch, daß aufgrund dieser Isolationspunkte der Abstand zwischen der Leiterplatte und der Schaltfolie sehr gering gestaltet werden kann, so daß der Schaltimpuls mit einem sehr geringen Kraftaufwand ausgelöst werden kann. Somit werden insgesamt in der Ruhephase die elektrisch leitenden Beschichtungen durch eine spezielle Anordnung der Abstandhalter voneinander getrennt, so daß ein Kurzschließen bei Nichtbetätigung ausgeschlossen ist. Weiterhin sind nur geringe Betätigungskräfte bei der Dateneingabe notwendig. Es ist daher nur ein kurzes Antippen erforderlich, da aufgrund der quasi weglosen Wegstrecke zum Schließen der elektrisch leitenden Beschichtungen eine komfortable und ermüdungsfreie Bedienung möglich ist. Insbesondere ist durch das erfindungsgemäße System auch eine geschlossene und homogene Oberfläche realisierbar.Thereby an electrical membrane switch is created in which the danger the false electrical release is not given and in which the switching pulse with a low Triggering force to be triggered can. The basic idea is that between the circuit board and the switching foil additional Isolation points are provided in the form of spacers. These are sized and arranged so that in the resting state of the button the two mutually corresponding electrically conductive coatings do not get in electrical contact with each other. Because these isolation points guarantee always a small distance between the electrically conductive coatings. But this also means that due these isolation points the distance between the circuit board and the switching foil can be made very small, so that the switching pulse can be triggered with a very small amount of force. Thus be altogether in the resting phase the electrically conductive coatings separated by a special arrangement of the spacers, so that one short excluded if not operated is. Furthermore, only small actuation forces are required in the data entry. It is therefore only a short tap required because of the quasi weglosen track for closing the electrically conductive Coatings a comfortable and tireless operation is possible. In particular, by the system according to the invention is also a closed and homogeneous surface realizable.

Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 2 ist der Abstandhalter vorzugsweise abgerundet konvex ausgebildet. Dabei kann es sich bei den Abstandhaltern um Kugelabschnitte handeln.According to the training in claim 2, the spacer is preferably rounded convex. These spacers may be ball sections.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt vor, daß der Abstandhalter auf der Leiterplatte und/oder auf der elektrisch leitenden Beschichtung der Leiterplatte angeordnet ist. Somit bilden die Abstandhalter zusammen mit der Leiterplatte eine feste Einheit. Dabei liegt die Schaltfolie in der vorbeschriebenen Weise auf den Abstandhaltern als Isolationspunkte auf, ohne in dieser Ruhephase in elektrisch leitenden Kontakt mit der Beschichtung der Leiterplatte zu gelangen. Sobald jedoch die Schaltfolie betätigt wird, wölbt sich diese zwischen den Abstandhaltern in Richtung Leiterplatte und schließt den elektrischen Kontakt zwischen den zueinander korrespondierenden elektrisch leitenden Beschichtungen.The Training according to claim 3 beats before that Spacer on the circuit board and / or on the electrically conductive Coating of the circuit board is arranged. Thus, the spacers form together with the circuit board a solid unit. This is the Switching film in the manner described above on the spacers as insulation points, without in this resting phase in electrically conductive Contact with the coating of the circuit board to get. As soon as However, the switching foil actuated is arching These are between the spacers in the direction of the circuit board and close the electrical contact between the mutually corresponding electrically conductive coatings.

Vorzugsweise sind gemäß der Weiterbildung in Anspruch 4 die elektrisch leitenden Beschichtungen aufgedruckt. Dabei können beispielsweise die Leiterplatte sowie die Schaltfolie aus Polyesterfolie mit aufgedruckten Schaltpunkten in Silberleit- und Graphittechnologie bestehen.Preferably are in accordance with the training in Claim 4, the electrically conductive coatings printed. It can For example, the circuit board and the switching film made of polyester film with Printed switching points in silver conductive and graphite technology consist.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schlägt vor, daß die Abstandhalter gleichermaßen aufgedruckt sind. Als Druckverfahren kommt das Siebdruckverfahren in Frage, welches einen entsprechenden Lack auf die Oberfläche der Leiterplatte aufdruckt. Durch diesen aufgedruckten Lack werden – wie ausgeführt – die beiden gegenüberliegenden Folien bzw. leitenden Schaltpunkte in der Ruhelage elektrisch voneinander getrennt.The Training according to claim 5 beats before that the Spacers imprinted equally are. As a printing process, the screen printing process comes into question which imprints a corresponding paint on the surface of the circuit board. By this printed paint - as mentioned - the two opposite Foils or conductive switching points in the rest position electrically from each other separated.

Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 6 ist zwischen der Oberseite des Abstandhalters und der gegenüberliegenden elektrisch leitfähigen Beschichtung ein Zwischenabstand vorgesehen. Dies bedeutet, daß bei einer geringfügigen Betätigung der Schaltfolie diese zunächst auf den Abstandhaltern aufliegt.According to the embodiment in claim 6 is between the top of the spacer and the provided an intermediate distance opposite electrically conductive coating. This means that at a slight actuation of the switching film, this initially rests on the spacers.

Eine weitere Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 7 vor, daß insgesamt mehrere Abstandhalter vorgesehen sind. Diese können in einer Matrixform angeordnet sein. Voraussetzung ist, daß die Anordnung der Abstandhalter in der Ruhephase dafür sorgt, daß die beiden Folien absolut sicher voneinander getrennt sind und durch die elektrisch leitenden Beschichtungen kein Schaltimpuls ausgelöst wird. Sobald aber eine Betätigungskraft auf die Schaltfolie ausgeübt wird, muß diese die Möglichkeit haben, sich zwischen den Abstandhalter derart in Richtung Leiterplatte durchbiegen zu können, daß eine elektrische Kontaktierung stattfindet.A further training suggests according to claim 7 before, that total a plurality of spacers are provided. These can be arranged in a matrix form be. The condition is that the Arrangement of the spacers in the resting phase ensures that the two slides absolutely safely separated from each other and by the electrically conductive coatings no switching pulse triggered becomes. But as soon as an operating force exerted on the switching foil must, this must the possibility have, between the spacers so in the direction of the circuit board to be able to bend that one electrical contacting takes place.

Eine weitere Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 8 vor, daß mehrere Taster eine Tastatur definieren. Diese Tastatur besteht somit aus einer Mehrzahl von Eingabepunkten, entsprechend der Anzahl und der Anordnung der elektrischen Taster. Hier spricht man von einer sogenannten Folientastatur, wobei die Schaltfolie die gesamte Tastatur in einer homogenen Oberfläche abdeckt. Durch das erfindungsgemäße System ist die Forderung von gleichen Betätigungskräften der einzelnen Taster der Folientastatur erfüllt.A further training suggests according to claim 8 before that several Buttons define a keyboard. This keyboard is thus made a plurality of input points, according to the number and the Arrangement of electrical buttons. This is called a so-called Membrane keypad, where the switching foil the entire keyboard in a homogeneous surface covers. By the system according to the invention is the requirement of equal operating forces of the individual buttons of the Membrane keyboard fulfilled.

Ein Ausführungsbeispiel einer Folientastatur mit den erfindungsgemäßen elektrischen Tastern wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:One embodiment a membrane keyboard with the electrical buttons according to the invention is described below with reference to the drawings. In these shows:

1 einen Schnitt durch die Tastatur in der Ruhephase; 1 a section through the keyboard in the resting phase;

2 eine Darstellung entsprechend der in 1, jedoch beim Betätigen der Schaltfolie. 2 a representation according to the in 1 , however, when operating the switching foil.

Von der Tastatur sind insgesamt zwei elektrische Taster der erfindungsgemäßen Art dargestellt. Dabei ist in der Zeichnung erkennbar, daß diese Taster aus mehreren Schichten bestehen. Diese sind der besseren Darstellung wegen in Richtung senkrecht zur Tastaturebene "gezoomt". In Wirklichkeit wären bei einer maßstabsgetreuen Darstellung die Schichten sehr viel dünner. Sie liegen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Größenordnungsbereich von 0,1 mm pro Schicht.From The keyboard are a total of two electrical buttons of the type according to the invention shown. It can be seen in the drawing that this Buttons consist of several layers. These are the better ones Representation because in the direction perpendicular to the keyboard level "zoomed". In reality would be at a true to scale The layers are much thinner. They are in the illustrated embodiment in the order of magnitude of 0.1 mm per shift.

Der Taster besteht aus einer Leiterplatte 1. Hier kann es sich um eine Polyesterfolie handeln. Diese Leiterplatte 1 weist elektrisch leitfähige Beschichtungen 2 in Form von aufgedruckten Schaltpunkten in Silberleit- und Graphittechnologie auf.The button consists of a printed circuit board 1 , This may be a polyester film. This circuit board 1 has electrically conductive coatings 2 in the form of printed switching points in silver conductive and graphite technology.

Außerdem sind höckerartige Abstandhalter 3 zur Schaffung von Isolierpunkten im Siebdruckverfahren auf die Oberfläche der Leiterplatte 1 aufgedruckt.There are also hump-shaped spacers 3 to create insulating dots by screen printing on the surface of the printed circuit board 1 printed.

Unterseitig ist die Leiterplatte 1 mit einer Klebefolie 4 zum Verkleben der Baueinheit auf einem Träger versehen.The underside is the printed circuit board 1 with an adhesive film 4 provided for bonding the assembly on a support.

Unter Zwischenanordnung einer Distanzfolie 5 ist parallel zur Leiterplatte 1 mit Abstand eine Schaltfolie 6 in Form einer Polyesterfolie angeordnet. Diese Schaltfolie 6 weist zur Schaffung einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 7 aufgedruckte Schaltpunkte in Silberleit- und Graphittechnologie auf.With intermediate arrangement of a spacer film 5 is parallel to the PCB 1 by far a switching foil 6 arranged in the form of a polyester film. This switching foil 6 indicates the creation of an electrically conductive coating 7 Printed switching points in silver conductive and graphite technology on.

Als oberstes ist eine Frontfolie 8 mit hinterdruckten Farben im Siebdruckverfahren vorgesehen. Um diese Frontfolie 8 mit der Schaltfolie 6 verbinden zu können, ist ein beidseitig haftender Frontkleber 9 in Form einer Klebefolie zum Verkleben der Frontfolie 8 mit der Schaltfolie 6 vorgesehen.The top is a front foil 8th provided with back-printed inks by screen printing. To this front foil 8th with the switching foil 6 To be able to connect is a adhesive on both sides of the front adhesive 9 in the form of an adhesive film for bonding the front foil 8th with the switching foil 6 intended.

Die Funktionsweise ist wie folgt:
1 zeigt den Ruhezustand des Tasters. Dabei hält die Schaltfolie 6 aufgrund der Abstandhalter 3 einen wohldefinierten Abstand zu der Leiterplatte 1 ein, ohne daß die Gefahr besteht, daß die beiden elektrisch leitenden Beschichtungen 2, 7 in Kontakt miteinander ge langen und einen Schaltimpuls auslösen. Somit liegt die Schaltfolie 6 auf den Abstandhaltern 3 auf, auch wenn sie etwas durchhängen sollte.The operation is as follows:
1 shows the idle state of the button. This keeps the switching foil 6 due to the spacers 3 a well-defined distance to the circuit board 1 without the risk that the two electrically conductive coatings 2 . 7 long in contact with each other and trigger a switching pulse. Thus lies the switching foil 6 on the spacers 3 even if she should sag a bit.

Wird auf den Taster ein Druck ausgeübt (Pfeil in 2), wird dadurch die Schaltfolie 6 (und mit ihr die Frontfolie 8 mit dem Frontkleber 9) in der Zeichnung nach unten bewegt, so daß die beiden elektrisch leitenden Beschichtungen 2, 7 miteinander in elektrischen Kontakt gelangen und einen Schaltimpuls auslösen. Dabei wölbt sich die Schaltfolie 6 mit ihrer elektrisch leitenden Beschichtung 7 zwischen den Abstandhaltern 3 nach unten.If a pressure is exerted on the button (arrow in 2 ), thereby becomes the switching film 6 (and with it the front foil 8th with the front adhesive 9 ) moves downward in the drawing so that the two electrically conductive coatings 2 . 7 get into electrical contact with each other and trigger a switching pulse. The switching foil bulges 6 with its electrically conductive coating 7 between the spacers 3 downward.

Nach Beendigung der Betätigungskraft, kehrt die Schaltfolie 6 aufgrund ihrer elastischen Flexibilität wieder in die zu der Leiterplatte 1 parallele Ausgangsstellung zurück, in welcher sie durch die Abstandhalter 3 wieder auf Distanz zu der Leiterplatte 1 gehalten wird.After completion of the actuating force, the switching foil returns 6 due to their elastic flexibility back to the PCB 1 parallel starting position back in which they pass through the spacers 3 again at a distance to the circuit board 1 is held.

In den Zeichnungen sind insgesamt zwei elektrische Taster einer sogenannten Folientastatur dargestellt. Wird in 2 der rechte Taster betätigt, so spielt sich das gleiche Szenario wie gerade beschrieben ab.In the drawings, a total of two electrical buttons of a so-called membrane keyboard are shown. Is in 2 the right button is pressed, the same scenario as described above takes place.

Bei der Gesamttastatur ist erkennbar, daß zwischen den einzelnen Tastern ebenfalls Abstandhalter 3 vorgesehen sind. Diese bilden gewissermaßen die Trennung zwischen den beiden Tastern. Wird exakt auf dieser Trennlinie zwischen den beiden Tastern ein Druck ausgeübt, so liegt die Schaltfolie 6 exakt auf dem Abstandhalter 3 auf und löst keinen Schaltimpuls aus. Wird hingegen die Druckausübung bezüglich dieses Abstandhalters 3 etwas nach links oder nach rechts versetzt, so wird der entsprechende Taster in der vorbeschriebenen Weise betätigt, während der benachbarte Taster nicht betätigt wird.In the overall keyboard, it can be seen that between the individual buttons also spacers 3 are provided. These form so to speak ßen the separation between the two buttons. If a pressure is exerted exactly on this dividing line between the two buttons, then the switching foil lies 6 exactly on the spacer 3 on and triggers no switching pulse. If, however, the pressure exerted with respect to this spacer 3 shifted slightly to the left or to the right, the corresponding button is actuated in the manner described above, while the adjacent button is not actuated.

11
Leiterplattecircuit board
22
elektrisch leitende Beschichtungelectrical conductive coating
33
Abstandhalterspacer
44
Klebefolieadhesive film
55
Distanzfoliespacer film
66
Schaltfolieswitching foil
77
elektrisch leitende Beschichtungelectrical conductive coating
88th
Frontfoliefront cover
99
Frontkleberfront glue

Claims (9)

Elektrischer Taster mit einer Leiterplatte (1), mit einer zu der Leiterplatte (1) parallel beabstandeten, flexibel eindrückbaren Schaltfolie (6) sowie mit auf der Leiterplatte (1) sowie auf der Schaltfolie (6) auf den einander zugewandten Oberflächen flächig angeordneten, elektrisch leitenden Beschichtungen (2, 7), wobei beim Betätigen der Schaltfolie (6) die zueinander korrespondierenden elektrisch leitenden Beschichtungen (2, 7) miteinander in elektrischen Kontakt gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden zueinander korrespondierenden elektrisch leitenden Beschichtungen (2, 7) wenigstens ein höckerartiger Abstandhalter (3) aus einem elektrisch nicht leitenden Material vorgesehen ist.Electric pushbutton with a printed circuit board ( 1 ), with one to the circuit board ( 1 ) spaced parallel, flexibly depressible switching film ( 6 ) as well as on the circuit board ( 1 ) as well as on the switching foil ( 6 ) on the mutually facing surfaces arranged in a planar, electrically conductive coatings ( 2 . 7 ), whereby upon actuation of the switching foil ( 6 ) the mutually corresponding electrically conductive coatings ( 2 . 7 ) come into electrical contact with each other, characterized in that between the two mutually corresponding electrically conductive coatings ( 2 . 7 ) at least one hump-like spacer ( 3 ) is provided from an electrically non-conductive material. Taster nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (3) abgerundet konvex ausgebildet ist.Probe according to the preceding claim, characterized in that the spacer ( 3 ) is rounded convex. Taster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (3) auf der Leiterplatte (1) und/oder auf der elektrischen Beschichtung (2) der Leiterplatte (1) angeordnet ist.Probe according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer ( 3 ) on the printed circuit board ( 1 ) and / or on the electrical coating ( 2 ) of the printed circuit board ( 1 ) is arranged. Taster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Beschichtungen (2, 7) aufgedruckt sind.Probe according to one of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive coatings ( 2 . 7 ) are printed. Taster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandhalter (3) durch ein aufgedrucktes, elektrisch nicht leitendes Material gebildet ist.Probe according to one of the preceding claims, characterized in that the spacer ( 3 ) is formed by a printed, electrically non-conductive material. Taster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberseite des Abstandhalters (3) und der gegenüberliegenden elektrisch leitfähigen Beschichtung (2, 7) ein Zwischenabstand vorgesehen ist.Probe according to one of the preceding claims, characterized in that between the top of the spacer ( 3 ) and the opposing electrically conductive coating ( 2 . 7 ) an intermediate distance is provided. Taster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden zueinander korrespondierenden elektrisch leitenden Beschichtungen (2, 7) mehrere Abstandhalter (3) zugeordnet sind.Probe according to one of the preceding claims, characterized in that the two mutually corresponding electrically conductive coatings ( 2 . 7 ) several spacers ( 3 ) assigned. Taster nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Taster eine Tastatur definieren.Button according to one of the preceding claims, characterized characterized in that several Buttons define a keyboard. Taster nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen benachbarten Tastern der Tastatur ein oder mehrere Abstandhalter (3) angeordnet sind.Push-button according to Claim 8, characterized in that one or more spacers ( 3 ) are arranged.
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