DE2925736C2 - Flexibler Tastschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Tastschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche flexiblen Tastschalter sind bereits bekannt (DE-OS 26 35 888); dort ist die flexible Kontaktträger-

«0 schicht einfach um den äußeren Re^d einer Grundplatte umgebogen und zur Randabdichtung am Plattenumfang ist ein äußerer Gehäusering vorgesehen.

Bei der Montage eines solchen Tastschalters (Folientastatur) auf einem Tragrahmen ist es zumeist erforderlich, die Schalterleiti.ingen und damit verbundene andere Schaltungen ebenso wie den Schalter selbst gegen die Umgebung abzudichten. Üblicherweise werden die Schalterleitungen auf einer flexiblen Fahne nach außen zu den anderen Schaltungen geführt. Die Fahne beginnt an einem Rand des Schalters und erstreckt sich von dort aus nach außen, wobei eine Fensterdichtung über dem gesamten Schalterumfang aufgebracht wird. Es wäre wünschenswert, eine Umfangsdichtung zu erzielen ohne die Notwendigkeit.

eine Fensterdichtung oder eine ähnliche Schutzvorrichtung über dem Umfang des Schalters anzuordnen.

Es ist auch bereits ein in einer Schalttafel angeordneter Tastschalter bekannt, bei dem eine das Eindringen von Wasser oder Schmutz verhindernde Dichtungsfolie

"0 an einer Randbefestigung mit einer gesonderten Dichtleiste gegen das Gehäuse gepreßt ist (DE-OS 49 944).

Auch ein Tastenbrett mit Schnappschaltern ist bereits bekannt, bei dem eine gebogene flexible Fahne als

^b> einstückige Ausformung aus großflächigen Kontaktplatten vorgesehen ist (DE-AS 23 56 024).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem flexiblen Tastschalter der eingangs genannten Art die

29 25 73b

Abdichtung gegen den darunterliegenden Rahmen zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Mittel gelöst

Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise eine Umfangsdichtung über den gesamten Umfang ohne die Notwendigkeit einer gesonderten Fensterdichtung und damit eine bündige Montage des Schalters auf dem Rahmen. Außerdem wird dadurch der Einbau des Schalters erleichtert, sowie das Aussehen und die Haltbarkeit verbessert

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Grundriß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des beschriebenen flexiblen Tastschalters,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in F i g. 1;

Fig.3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils der Ausführungsform nach F i g. 1;

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 1;

F i g. 5 einen Schnitt durch F i g. 1 nahe der Mittellinie der Fahne, wobei ein kleiner Abschnitt der Ausführungsform nach F i g. 1 in montierter Lage a'if einen Fahrzeugrahmen dargestellt ist;

F i g. 6 einen Schnitt durch den gleichen Abschnitt wie F i g. 5, jedoch im Zusammenhang mit einem besonders bevorzugten AusführungsbeispieL

Aus Gründen der Klarheit sind in den F i g. 2 bis 6 die Dicken der verschiedenen Schichten ihrer Größe nach stark übertrieben dargestellt

F i g. 1 zeigt eine flexible Schalter-Tafel 10, die zum Steuern und Überwachen des Betriebs eines Fahrzeugs verwendet wird. Die Tafel 10 umfaßt eine transparente Deckschicht 12, auf deren Unterseite weiße Indizes, einschließlich Beschriftungen, Symbolen und Drucktasten-Umrißlinien, aufgedruckt sind, die mit einer Druckschicht unterlegt sind, um einen schwarzen Hintergrund zu erzielen. Von der Tafel 10 erstreckt sich, und zwar in eingebautem Zustand linksseitig, sine transparente Kunststoff-Fahne 14, die eine einstöckige Verlängerung einer transparenten Trägerschicht 16 (F i g. 2 und 3) bildet, welche im Abstand unterhalb der Deckschicht 12 liegt Die Fahne 14 trägt auf ihrer oberen Fläche aus Silberfarbe bestehende, autgedruckte Leiter 18, die zu leitfähigen Schaiterabschnitten auf der Trägerschicht 16 unterhalb jeder der Drucktasten führen und am Ende der Fahne an andere, nicht dargestellte Schaltungen des Fahrzeugs anschließbar sind. Die Tafel 10 ist mit drei öffnungen 20 zur Betrachtung visueller Datenanzeigen bei im Fahrzeug montierter Tafel versehen. Ferner besteht sie aus einem flachen Verbund verschiedener Schichten gemäß F i g. 2 und 3, und zwar vor allem aus der Deckschicht 12, einem schichtförmigen Abstandshalter 24 und der flexiblen Trägerschicht 16. Ferner ist eine Abdeckung 26 vorgesehen, die ein?.; Klebeschicht 28 auf der Unterseite der Trägerschicht 16 bedeckt und entfernt wird, wenn man die Tafel 10 installiert

Die Deckschicht 12 ist also 0,25 min dicke, flexible und nicht leitende Schicht aus einem Polykarboiiat-Film mit samtartiger Oberfläche ausgebildet und trägt auf ihrer Unterseite zum einen eine Reihe von graphischen Farben, mit Bezug auf welche die Deckschicht transparent ist, und zum anderen unterhalb der graphischen Farben Kissen aus leitfähiger Farbe. Es handelt sich um drei Schichten aus graphischer Farbe auf Acryl-Basis, die in*. Siebdruckverfahren aufgebracht sind. Zuerst wird eine Schicht 30 aus lichtundurchlässiger weißer Farbe aufgebracht, um die Symbole sowie bestimmte derjenigen Wörter, die nicht von der Rückseite aus beleuchtet werden sollen, und schließlich die Drucktasten Umrißlinien ergeben. Als nächstes wird eine Schicht 32 aus schwarzer Tinte für die Hintergrundfarbe der Tafel aufgebracht Die schwarze Tinte wird überall aufgetragen, mit Ausnahme der Räume, die frei bleiben für diejenigen Wörter, die von der Rückseite her beleuchtet werden sollen, beispielsweise die Beschriftungen (Indizes) nach Fig.3, und mit Ausnahme von Öffnungen 34, die frei bleiben, damit nicht dargestellte, rote Schalterbetätigungs-Lampen unterhalb der in einem F'ahrzeug montierten Tafel, durch die Tafel hindurchscheinen und anzeigen können, daß eine bestimmte Drucktaste gedrückt worden ist An denjenigen Stellen, an denen die Deckschicht nicht mit Farbe beschichtet ist, ist sie für derartige Lampen durchscheinend, während die Trägerschicht 16 und die Kleberschicht 28 durchsichtig sind. Schließlich wird eine Schicht 36 aus durchscheinender weißer Farbe auf die gesamte Ualerseite der Deckschicht 12 aufgetragen, mit Ausnahme der Öffnungen 34 und rr.;. Ausnahme von Zonen, die von einem kleinen Quadrat rund um jedes Loch definiert werden und einen die Größe des Loches übersteigenden Bereich bilden, damit keine Farbe in das Loch hineingelangt. Die durchscheinende weiße Farbe der Schicht 36 füllt die Räume, die von der schwarzen Farbe (F i g. 4) unbedeckt geblieben sind, um Indizes zu bilden, die von (nicht dargestellten) grünen Lampen unterhalb der in einem Fahrzeug montierten Tafel von der Rückseite her beleuchtet werden können. Jede Farbschicht besitzt eine Dicke von etwa 0,01 mm (die Dicke steigt an, wenn ein Raum ausgefüllt wird, der von der vorausgehenden Schicht freigelassen wurde), wobei die Gesamtdicke der drei Schichten etwa 0,03 mm beträgt

Auf die durchscheinende weiße Schicht 36 sind gesonderte Kissen 38 aus leitfähiger Silberfarbe aufgebracht, wobei jedes Kissen eine Dicke von etwa 0,01 mm und meistens eine Fläche von 16-22 mn: oder 22 - 22 mm besitzt und unterhalb einer bestimmten Drucktasten-Umrißlinie angeordnet ist.

Der Abstandshalter 24 dient dazu, die Deckschicht 12 im Abstand zur Trägerschicht 16 zu halten, und besteht aus einer Schicht 40 aus transparentein Polyester, die auf beiden Seiten eine (nach ihrer Positionierung) durch Wärme ausgehärtete, transparente, druckempfindliche Schicht aus Acryl-Kleber trägt Die obere Kleber-Schicht 42 wie auch die untere Kleber-Schicht 44 ist >° ungefähr 0,04 mm dick. Die Schicht 40 hat eine Dicke von ungefähr 0,08 mm. Die Kleber-Schichten dienen dazu, die Schicht 40 mit der Deckschicht 12 und der Trägerschicht 16 zu verbinden. Der Abstandshalter 24 ist gestanzt, um Kontakt-Öffnungen 46 (Fig.3) un'erh.'Jb jeder Drucktasten-Umrißlinie zu erzeugen. Rinnen 48 sind in dem Abstandshalter 24 zwischen denjenigen Kontakt öffnungen 46 vorgesehen, die in Längsrichtung der Tafel 10 nebeneinander liegen. Diese Rinnen dienen dazu, den Luftdruck zwischen den in Längsrichtung fluchtenden öffnungen auszugleichen. Die Tafel 10 ist vollständig hermetisch abgedichtet

Bei der Tragerschicht 16 handelt es sich um eine etwa 0,1 mm dicke flexible Isolierschicht aus einem transparenten Polyesterfilm. Auf der oberen Fläche der Trägerschicht sind Schalterkontaktbereiche 50 aus leitfähiger Farbe unterhalb jeder der Kontakt-Öffnungen 46 abgelagert. Jeder Kontaktbereich 50 besteht aus ineinandergreifenden, beabstandeten Gruppen aus

Fingern 52 und 54 mit einer Breite von etwa 1,6 mm und einer Länge von etwa 13 mm. Jede Gruppe von Fingern ist gegenüber der anderen elektrisch isoliert. Die Finger in jeder Gruppe sind sämtlichst an gesonderte Leiter 18 und 19 angeschlossen, die sich in Fortsetzung über die Fahne 14 erstrecken. Eine Verbindung zwischen zwei beliebigen benachbarten Fingern, einem aus jeder Gruppe, durch das Kissen 38, welches als Kurzschlußelement arbeitet, schließt den Kreis zwischen den von jeder Fingergruppe fortführenden Leitern 18 und 19. Bei der für die Finger 52 und 54 sowie für die Letter 18 und 19 verwendeten Farbe handelt es sich um die gleiche wie für die Kissen 38, und zwar ebenfalls mit einer Dicke von etwa 0,01 mm.

Unterhalb der Trägerschicht 16 befindet sich die weitere Kleberschicht 28, und zwar handelt es sich um den gleichen durchsichtigen Kleber wie bei den Schichten 42 und 44. Die transparente Abdeckung 26 aus Polyester-Folie überdeckt die Kleberschicht 28, bis die Tafei iö für die Montage bereit ist. Die Klebeschicht 28 und die Abdeckung 26 haben jeweils eine Dicke von etwa 0,05 mm.

Wie in Fig.4 gezeigt, ist die Kontakt-Öffnung 46 in dem Abstandshalter 24 breiter als das Kissen 38, und zwar gilt dies auch für die nicht dargestellte, co-planare Querrichtung. Es verbleibt also ein offener Raum unterhalb der Beschriftung (Fig.3), die von der durchscheinenden weißen Schicht 36 gebildet wird, um eine Beleuchtung der Beschriftung von der Rückseite her zu ermöglichen. Die Beleuchtung wird von einer nicht dargestellten grünen Lampe unterhalb der Klebeschicht 28 geliefert, wenn die Tafel in einem Fahrzeug montiert ist. Das Licht kann durch die Klebeschicht 28, durch die Trägerschicht 16, durch die durchscheinende weiße Beschriftung in Form der Schicht 36 und durch die Deckschicht 12 nach oben scheinen.

Gemäß F j g. 5 wird bei der Montage der Taie! !0 an einem Fahrzeugrahmen 100 die Abdeckung 26 abgezogen, und es wird die Fahne 14 senkrecht von der Tafel nach unten gebogen, durch einen Schlitz 102 in den Fahrzeugrahmen eingesteckt und mit einer nicht gezeigten Schaltung des Fahrzeugs verbunden. Zwei Einschnitte 56 (Fig. 1), jeder etwa 6,5 mm lang, führen unterhalb des Abstandshalters 24 und der Deckschicht 12 von der Fahne 14 direkt einwärts in die Trägerschicht 16 hinein. Am Ende jedes Einschnittes ist ein kleiner kreisförmiger Bereich 58 der Trägerschicht 16 ausgespart, um die Möglichkeit zu bieten, daß die Fahne innerhalb der Tafelkante ohne Einreißen der Trägerschicht 16 nach unten abgebogen werden kann. Ein Einsatz 60 aus transparentem Polyester mit einer unteren Kleber-Schicht 61 (es handelt sich um den gleichen durchsichtigen Kleber, wie er für die Schichten 42 und 44 verwendet wird) füllt den Hohlraum aus, der von der abgebogenen Fahne 14 hinterlassen wird. Das Abbiegen der Fahne 14 nach unten innerhalb der Tafelkante bietet die Möglichkeit, daß die Tafel 10 um ihren gesamten Umfang herum gegen den Fahrzeugrahmen 100 abgedichtet wird. Dies bewirkt die Kleberschicht 28 mit Ausnahme des Raums zwischen der Biegestelle der Fahne 14 und der benachbarten Tafelkante, wo die Abdichtung durch die Kleber-Schicht und den Einsatz 60 vervollständigt wird. Die Abdeckung 26 und die Kleberschicht 28 gehen lediglich bis zur Tafelkante.

Öffnungen 62, die durch den Abstandshalter 24, die Trägerschicht 16, die Kleberschicht 28 und die Abdeckung 26 hindurchgehen, erleichtern das exakte Aufeinanderlegen dieser Teile während des Zusammenbaus der Tafel 10.

F i g. 6 zeigt eine Schnittansicht ein«r besonders bevorzugten Ausführungsform des beschriebenen flexiblen Tastschalters. Eine zusätzliche Kontakt-Trägerschicht 70 aus Polyester von etwa 0,13 mm Dicke und eine Kleber-Schicht 71 mit einer Dicke von etwa 0,05 mm sind direkt unterhalb einer Schicht 136 aus graphischer Farbe hinzugeführt worden, und Kontaktflecken 138 sowie Schaltkontaktbereiche 150 sind in umgekehrter Anordnung vorgesehen, bezogen auf das erste Ausführungsbcispiel. Die obere Trägerschicht 70 trägt die Kontaktbereiche 150 und Leiter 118, die sich über die Länge einer Fahne 72 fortsetzen, welche eine einstückige Verlängerung der Trägerschicht 70 bildet. Die Trägerschicht 116 ist mit den leitfähigen Kontaktnecken 138 versehen. Ein schichtförmiger Abstandshalter 124 hält die Schichten 70 und 116 im Abstand Xi zueinander. Schütze 74 und 76 sind in dem AuSiänushaiter 124 und in der Trägerschicht 116 vorgesehen, um die Fahne 72 aufzunehmen, wobei die Schlitze gerade lang genug sind, um sich an die Breite der Fahne anzupassen. Ein Einsatz 78 ist während der Herstellung auf die Oberseite des Abstandshalters 24 aufgesetzt, und zwar vor dem Aufbringen der auf der Unterseite bedruckten Deckschicht 111. Der Einsatz füllt den Hohlraum aus, der von der umgebogenen Fahne 72 freigelassen wird. Bei diC-.-e.· Ausführungsform sind keine Äquivalente zu den kreisförmigen Ausschnitten 58 (F i g. 1) erforderlich. Während des Betriebs des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1 wählt eine Bedienungsperson die gewünschte Drucktaste aus (eine rückwärtig*; Beleuchtung bestimmter Beschriftungen gestattet eine Ablesung in der J5 Dunkelheit) und drückt mit ihrem Finger in die Mitte der Drucktasten-Umrißlinie. Dies führt dazu, daß die Deckschicht 12 nach unten gedrückt wird, wodurch das Kissen 38 wenigstens mit einigen der Finger 52 und 54 in Kontakt kommt und diese überbrückt Dadurch wird ein Schaltkreis geschlossen und eine rote Lampe unterhalb der öffnung 34 der speziellen gedrückten Drucktaste eingeschaltet, um der Bedienungsperson anzuzeigen, daß der gewünschte Schaltkreis geschlossen worden ist Wenn der Fingerdruck aufgehoben wird, kehrt die Deckschicht 12 aufgrund der Rückstellkraft des Pobykarbonats in ihre Ausgangsposition zurück, wodurch der Schaltkreis wieder geöffnet wird.

Die Ausführungsform nach F i g. 6 arbeitet in gleicher Weise.

Bei Bedarf können die leitfähigen Kissen 38 an externe Schaltungen angeschlossen sein, anstatt lediglich als Kurzschlußelemente zu arbeiten. Dabei müssen Leiter sowohl von der unteren als auch von der oberen Schicht ausgehen, was durch Verwendung von zwei flexiblen Fahnen ermöglicht wird. Eine solche Ausführungsform kombiniert die-Fahnenkonstruktionen der F i g. 5 und 6; parallele Fahnen erstrecken sich von jeder Schicht und werden von einer zwischenliegenden Kleber-Schicht miteinander verbunden. Eine zweite ω Ausführungsform mit zwei Fahnen kombiniert die Fahne gemäß F i g. 5 mit einer zweiten flexiblen Fahne, die einstückig mit einer Verlängerung der oberen Schicht ausgebildet und anfänglich unterhalb der Abstandsschicht umgefaltet ist um in gleicher Ebene wie die untere Schicht zu liegen, woraufhin sie dann benachbart zur ersten Fahne nach unten abgebogen ist Diese beiden Fahnen können sodann durch einen isolierenden Kleber miteinander verbunden werden.

Eine Konstruktion, die noch vorteilhafter ist als die Verwendung von zwei Fahnen zum elektrischen Anschluß sowohl der oberen als auch der unteren Schicht, besteht in der Verwendung einer einzigen Fahne, die sich von einer der Schichten aus erstreckt,

wobei die Leiter der anderen Schicht mit Leitern auf der Fahnen-Schicht durch leitendes Epoxy-Harz verbunden sind, welches zwischen Kissen aus leitender Farbe auf den oberen und unteren Schichten durch Löcher in der Abstandsschicht abgelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1 Patentansprüche:

1. Flexibler Tastschalter, der auf einem darunter befindlichen Rahmen (100) montierbar ist, mit einer flexiblen Trägerschicht (16; 70) aus Kunststoff, die auf ihrer einen Oberfläche einen ersten Kontaktbereich (50; 150) mit zugehörigem Leiter (18,19; 118) trägt und eine an ihrem oberen "Ende mit der Trägerschicht (16; 70) verbundene, nach unten abgebogene flexible Fahne (14; 72) mit einem den Leiter (18,19; 118) des ersten Kontaktbereiches (50; 150) an eine äußere Schaltung anschließenden Leiter trägt, und mit einem Abstandshalter (24; 124), der die flexible Trägerschicht (16; 70) in einem Abstand von einer ihr zugewandten Fläche hält, auf der ein mit dem ersten Kontaktbereich (50; 150) ausgerichteter zweiter Kontaktbereich (38; 138) angeordnet ist, wobei die beiden Kontaktbereiche im Ruhezustand elektrisch voneinander isoliert sind, die flexible Trägerschicht (16; 70) jedoch durch eine süßere Kraft geg£3 die Fläche des zweiten Kontaktbereichs drückbar ist dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Fahne (14; 72) innerhalb des Randes der Trägerschicht (16; 70) nach unten abgebogen ist, derart, daß zwischen der Unterseite der Trägerschicht (16; 70) und dem darunterliegenden Rahmen (100) eine über den gesamten Umfang des Schalters ununterbrochene Abdichtung möglich ist, wenn die Fahne (14; 72) durch einen Schlitz (102) des Rahmens (100) hindurchgeführt ist

2. Flexibler Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstückig mit der flexiblen Trägerschicht (16) ausgebildete flexible Fahne an' ihrem inneren Ende /on zw-.-i von einer Kante der Schicht (16) aus nach innen gerichteten Einschnitten (56) definiert ist und daß : η Leiter (18; 118) kontinuierlich von dem ersten Kontaktbereich (50) auf den zur Bildung der Fahne ausgeschnittenen Bereich der flexiblen Schicht (16) führt

3. Flexibler Tastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatz (60) den von der Kante der flexiblen Schicht (16) von den nach innen führenden Einschnitten (56) und von der Verbindungsstelle der Fahne (14) mit der flexiblen Schicht (16) begrenzten planaren Hohlraum ausfüllt, welcher dort entsteht, wo die Fahne (14) nach unten gebogen ist

4. Flexibler Tastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Schicht (16) und der Einsatz (60) auf ihrer einen Seite jeweils mit einer Kleber-Schicht (28, 61) versehen sind, und daß die Kleber-Schicht (61) des Einsatzes (60) den Ersatz für denjenigen Abschnitt der Kleber-Schicht (28) der flexiblen Schicht (16) bildet, welcher mit der Fahne (14) entfernt worden ist.

5. Flexibler Tastschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen kreisförmige Ausschnitte (58) der flexiblen Schicht (16) an den Innenenden der Einschnitte (56) ausgespart sind, die ein Reißen der flexiblen Schicht (16) verhindern.

6. Flexibler Tastschalter nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Schicht (16) die unterste Kontakt-Trägerschicht des flexiblen Schalters darstellt und der erste Kontaktbereich (50) auf der Oberseite dieser Schicht (16) angeordnet ist.

7: Flexibler Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet daß unterhalb der flexiblen Schicht (70) eine zweite flexible Schicht (116) angeordnet ist und daß die flexible Fahne (72) oberhalb der unteren Schicht (116) beginnt von dem flexiblen Schalter aus mit Innenabstand gegenüber dessen Kante nach unten durch einen Schlitz (76) in der unteren Schicht (116) hindurchführt und so lang ist, daß sie bis durch einen Schlitz (102) des den Schalter tragenden Rahmens (100) hindurchreicht derart, daß eine ununterbrochene Umfangs-Klebedichtung zwischen dem Schalter und dem darunter befindlichen Rahmen (100) ermöglicht wird.

8. Flexibler Tastschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die erste flexible Schicht (70) eine Mehrzahl von üontaktbereichen (150) auf ihrer Unterfläche trägt

9. Flexibler Tastschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß die erste Schicht (70) im Abstand zu der unteren Schicht (116) liegt und daß die untere Schicht (116) eine Mehrzahl von Kontaktflecken (138) auf ihrer Oberseite trägt, welche mit den Kontaktbereichen (150) auf der ersten Schicht (70) ausgerichtet sind.

10. Flexibler Tastschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die Kontaktflecken (138) auf der unteren Schicht (116) intern mit einem Leiter auf der Fahne (72) der ersten Schicht (70) verbunden sind, und daß -die von der Fahne (72) getragenen Leiter die Kontakte sowohl der ersten Schicht (70) als auch diejenigen der unteren Schicht (116) an die externe Schaltung anschließen.