EP1160814B1 - Elektrische Schalteinrichtung - Google Patents

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EP1160814B1
EP1160814B1 EP20010107669 EP01107669A EP1160814B1 EP 1160814 B1 EP1160814 B1 EP 1160814B1 EP 20010107669 EP20010107669 EP 20010107669 EP 01107669 A EP01107669 A EP 01107669A EP 1160814 B1 EP1160814 B1 EP 1160814B1
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EP
European Patent Office
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switching
mat
contact bridge
switching device
circuit board
Prior art date
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Application number
EP20010107669
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English (en)
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EP1160814A3 (de
EP1160814A2 (de
Inventor
Joachim Spratte
Jörg Reinhardt
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens VDO Automotive AG
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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
    • H01H13/78—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
    • 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
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    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/002—Actuators integral with membrane

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device which has on a printed circuit board an elastic switching mat with at least a hat-like, lifted from the circuit board switching area, which has on its inner face an electrically conductive, upon pressure on the switching area against traces of the circuit board movable switching bridge.
  • Switching devices of the above type are used for control parts of various kinds and are well known and in use.
  • the switching bridge is usually generated by a carbon coating, which is printed on the keypad.
  • Safety mats with carbon bridges have a contact resistance of the order of 150 - 500 ⁇ , which is too high for some applications. If you want to reduce this contact resistance, then you might think to use for the switching bridge carbon with embedded metal particles, but this leads to undesirable fluctuations in the contact resistance would lead. Substituting instead of switching devices with an elastic switching mat a conventional push-button switch with a metal switching bridge, then the manufacturing cost of the switching device would increase significantly.
  • GB 2 054 268 A discloses an electrical switching device according to the preamble of claim 1.
  • the invention is based on the problem, an electrical switching device of the type mentioned in such a way that with the lowest possible cost results in a well-defined, low contact resistance and the usual switching devices with elastic switching mat no changed shift feel.
  • Such a switching device is comparable inexpensive to produce as conventional switching devices with a switching mat and a printed bridge bridge made of carbon.
  • the switching device according to the invention has a much lower contact resistance in the order of ⁇ 20 ⁇ .
  • this contact resistance is very uniform, so that always results in a series of switching devices exactly the same contact resistance.
  • the switching mat is made of rubber in the electrical switching device, one can provide according to a development of the invention that the switching bridge through Vulcanizing is connected to the safety mat. This results in particularly low production costs.
  • a control panel has different single-contact switches and different contact resistances are desired with the same haptics, it can be provided according to the invention that these single-contact switches have jumpers having different materials with respect to their electrical resistance.
  • FIG. 1 shows a printed circuit board 1 with two printed conductors 2, 3.
  • an elastic switching mat 4 which has a hat-like switching region 5 leading away from the printed circuit board 1. This has inside a directed toward the printed circuit board 1 punch 6 with an end face 7, as the contact bridge 8, a metal plate is fixed by vulcanization.
  • a button 9 with a light box 10. If you press this button 9, then the light box 10 comes against the switching area 5 and thereby pushes the switching bridge 8 on the two Tracks 2, 3, whereby they are electrically connected to each other.
  • FIG. 2 shows that the switching mat 4 can have a plurality of individual key switches 11, 12 next to each other.
  • the single-load switch 11, in turn, has a metal plate as a switching bridge 8, while the single-load switch 12 has a carbon print 13 as a switching bridge, so that the latter has a higher contact resistance.

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  • Push-Button Switches (AREA)

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. GB 2 054 268 A offenbart eine elektrische Schalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • 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 durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • 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 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 ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. In ihr zeigen die
    • Fig.1
    einen Schnitt durch eine Schalteinrichtung mit Betätigungsteil,
    Fig.2
    einen Schnitt durch eine nach der Erfindung 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 (2)

  1. Elektrische Schalteinrichtung, welche auf einer Leiterplatte (1) eine elastische Schaltmatte (4) mit zumindest einem hutartigen, von der Leiterplatte abgehobenen Schaltbereich (5), der an seiner inneren Stirnfläche eine elektrisch leitende, bei Druck auf den Schaltbereich gegen Kontakte der Leiterbahn (2, 3) bewegliche Schaltbrücke (8, 13) hat, wobei eine Schaltbrücke (8) durch ein von der inneren Stirnfläche (7) gehaltenes Metallplättchen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung mehrere Einzeltastschalter (11, 12) hat und ein Einzeltastschalter (12) eine Schaltbrücke (13) aus einem Karbondruck (13) hat.
  2. Elektrische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Schaltmatte aus Gummi besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die als Metallplättchen gebildete Schaltbrücke (8) durch Vulkanisieren mit der Schaltmatte (4) verbunden ist.
EP20010107669 2000-05-27 2001-03-28 Elektrische Schalteinrichtung Expired - Lifetime EP1160814B1 (de)

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DE2000126352 DE10026352A1 (de) 2000-05-27 2000-05-27 Elektrische Schalteinrichtung

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EP1160814A3 EP1160814A3 (de) 2004-11-17
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