DE10255338B3 - Switch button integral with resilient skirt, has holder interlocked and firmly connected to it - Google Patents

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Abstract

The holder (2) is interlocked and firmly connected with the switch button component (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltelement mit einem verformbaren Schaltkörper aus einer elastischen Schaltmatte, mit einem den Schaltkörper umgebenden Haltekörper sowie mit einer auf den Schaltkörper aufgebrachten leitenden Schicht, welche bei Druck auf den Schaltkörper mindestens zwei Kontaktstellen auf einer Leiterplatine elektrisch leitend verbindet.The invention relates to a switching element with a deformable switching body from an elastic switch mat, with a surrounding the switch body holding body as well as with one on the switch body applied conductive layer, which at least when pressed on the switching body connects two contact points on a circuit board in an electrically conductive manner.

Aus der DE-10037142-A1 ist ein Schaltelement aus einem thermoplastischen Elastomer bekannt, welches einen Kontaktbereich, einen den Kontaktbereich partiell umschließenden, elastisch verformbaren Bereich sowie einen Auflagebereich aufweist. Der Kontakt zwischen dem Kontaktbereich und einer auf dem Auflagebereich aufgebrachten Kontaktpille wird durch Verformung des elastischen Bereiches hergestellt.From the DE-10037142-A1 a switching element made of a thermoplastic elastomer is known which has a contact area, an elastically deformable area partially surrounding the contact area and a contact area. The contact between the contact area and a contact pill applied to the support area is produced by deforming the elastic area.

Die DE-19641786-A1 offenbart eine Schaltmatte mit einzelnen, hinterleuchteten Schaltelementen, wobei die Tastenflächen der Schaltelemente lichtdurchlässig sind.The DE-19641786-A1 discloses a switch mat with individual, backlit switching elements, the key surfaces of the switching elements being translucent.

In den Bedienteilen heutiger elektronischer Geräte, wie z.B. in Klima- und Audioanlagen in Kraftfahrzeugen, werden die Schaltelemente entweder als einzelne Mikrotaster oder auf Basis zusammenhängender elastischer Schaltmatten ausgeführt. Mikrotaster sind im Vergleich zu den Schaltmatten aufwändiger in der Herstellung und deshalb auch kostenintensiver. Sie zeichnen sich jedoch durch eine wiederholgenaue Haptik aus, die dem Benutzer ein gleichbleibendes Tastgefühl vermittelt. Bei zusammenhängenden Schaltmatten sind die Schaltelemente als domförmige Schaltkörper als Teile der Schaltmatte ausgebildet. Die gesamte Schaltmatte wird durch eine Bedienblende abgedeckt, wobei in die Bedienblende einzelne Tastenbedienteile integriert sind, die jeweils über einem der Schaltkör per angeordnet sein müssen. Die Haptik dieser Schaltelemente kann je nach Materialstärke und Art des Schalters, z.B. Taster oder Kippschalter, variieren.In the control panels of today's electronic devices, such as e.g. in air conditioning and audio systems in motor vehicles, the switching elements either as a single micro button or on the basis of related elastic safety mats. Micro buttons are more complex in comparison to the safety mats the manufacture and therefore also more expensive. they draw but is characterized by a repeatable feel that the user a constant sense of touch taught. With related Safety mats are the switching elements as dome-shaped switching bodies Parts of the safety mat are formed. The entire safety mat will covered by a control panel, with individual ones in the control panel Key controls are integrated, each arranged above one of the switching bodies have to be. The feel of these switching elements can vary depending on the material thickness and Type of switch, e.g. Pushbuttons or toggle switches vary.

Um auch bei Schaltmatten eine einheitliche Haptik zu gewährleisten, können die Schaltelemente einzeln ausgeführt werden. Dies bietet den zusätzlichen Vorteil, dass die bei der Herstellung der zusammenhängenden Schaltmatten erforderliche Anpassung der Formwerkzeuge an ein geändertes Layout der Bedienblende entfällt. Während bei einer zusammenhängenden Schaltmatte jedes der Schaltelemente durch das umliegende Schaltmattenmaterial stabilisiert wird, ist bei einer Einzel ausführung ein zusätzliches Element zum Halten des aus der Matte herausgelösten Schaltkörpers erforderlich.To ensure a uniform feel even with switch mats to ensure, can the switching elements are carried out individually. This offers the additional Advantage that in the manufacture of the contiguous Safety mats required adaptation of the molds to a changed one The layout of the control panel is omitted. While in a coherent Switch mat each of the switching elements stabilized by the surrounding switch mat material is in a single execution an additional Element required to hold the switch body detached from the mat.

Ein solches Schaltelement mit einem Schaltkörper aus Schaltmattenmaterial ist aus DE 197 26 486 A1 bekannt. Dort wird beim Betätigen des Schaltelementes der Schaltkörper durch eine umlaufende Wand gestützt. Die umlaufende Wand kann einteilig mit einer Führung des Tastenbedienteils ausgebildet sein oder sie kann durch Rastverbinder auf der Leiterplatine befestigt werde . Eine zusätzlich angebrachte Führungsstange vereinfacht die Montage des Schaltelementes und erhöht dessen Stabilität. Auf die Art und Weise der Befestigung des Schaltkörpers auf der Leiterplatine wird nicht näher eingegangen. Dieses Problem muss bei der Montage zusätzlich gelöst werden. Das Schaltelement enthält also, neben dem Tastenbedienteil, mindestens drei Einzelteile, und zwar den Schaltkörper, das Führungsteil und die umlaufende Wand. Diese werden alle einzeln montiert, was einen nicht zu vernachlässigenden Aufwand darstellt und die Kosten erhöht.Such a switching element with a switching body made of switching mat material is made of DE 197 26 486 A1 known. There, when the switching element is actuated, the switching body is supported by a peripheral wall. The circumferential wall can be formed in one piece with a guide of the key control part or it can be fastened to the printed circuit board by snap-in connectors. An additional attached guide rod simplifies the assembly of the switching element and increases its stability. The manner in which the switch body is attached to the printed circuit board is not discussed in detail. This problem must also be solved during assembly. The switching element thus contains, in addition to the button control unit, at least three individual parts, namely the switching body, the guide part and the circumferential wall. These are all assembled individually, which is a not insignificant effort and increases the costs.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Schaltelement auf Basis einer Schaltmatte anzugeben, welches sich durch eine einfache Konstruktion, Handhabbarkeit und Montierbarkeit auszeichnet.The object of the invention is therefore specify a switching element based on a switching mat, which by a simple construction, manageability and assemblability distinguished.

Die Aufgabe wird mit einem Schaltelement der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß der Haltekörper formschlüssig und fest mit dem Schaltkörper verbunden ist. Durch die formschlüssige Verbindung entsteht aus dem Schalt- und dem Haltekörper eine Einheit, die vorgefertigt werden kann und dann nur noch als gesamtes Schaltelement bei der Leiterplatinenbestückung aufgebracht werden muss. Das Wegfallen jeglicher Einzelteile stellt also eine erhebliche Vereinfachung dar. Bei der Bestückung kann das Schaltelement an dem Haltekörper gegriffen oder insgesamt angesaugt und dann auf der Leiterplatine aufgebracht werden. Das Tastenbedienteil wird wie üblich erst bei der Endmontage des Gerätes ange bracht, wenn die Bedienblende mit den Bedienteilen aller Schaltelemente aufgesetzt wird. Dabei kann dieselbe Grundausführung des Schaltelementes sowohl für Taster als auch Kippschalter verwendet werden, wodurch deren Haptik vereinheitlicht wird. Ein zusätzliches Führungselement für die Tastenbedienteile wie in DE 197 26 486 A1 wird nicht benötigt.The object is achieved with a switching element of the type mentioned in the introduction, in which, according to the invention, the holding body is positively and firmly connected to the switching body. Due to the positive connection, a unit is created from the switching and the holding body, which can be prefabricated and then only has to be applied as an entire switching element in the printed circuit board assembly. The elimination of any individual parts thus represents a considerable simplification. When the components are fitted, the switching element can be gripped on the holding body or sucked in as a whole and then applied to the printed circuit board. As usual, the button control unit is only installed during final assembly of the device, if the control panel with the control units of all switching elements is attached. The same basic version of the switching element can be used for both pushbuttons and toggle switches, thereby standardizing their feel. An additional guide element for the key controls as in DE 197 26 486 A1 is not needed.

Der Haltekörper ist so ausgeformt, dass er einen auf der Leiterplatine aufliegenden unteren Rand des Schaltkörpers überdeckt, wodurch der Schaltkörper sowohl seitlich gehalten als auch von oben eingeklemmt wird. Der Haltekörper dient damit gleichzeitig zum Abstützen und zur Befestigung des Schaltkörpers. Außerdem kann das Schaltelement als einzelnes Bauteil, also vor der Platinenbestückung, einfacher gehandhabt werden, da ihm der Haltekörper ausreichend Stabilität verleiht. Vorteilhafterweise wird der Haltekörper in einem gegenüber dem Schaltkörper härteren Material ausgeführt, wie z.B. Kunststoff. Durch Umspritzen des Schaltkörpers mit dem Kunststoff wird dabei eine dauerhafte Verbindung hergestellt.The holding body is shaped so that it covers a lower edge of the switch body resting on the printed circuit board, whereby the switch body both held laterally and clamped from above. The holding body thus serves at the same time for supporting and fastening the switch body. Besides, can the switching element as a single component, that is, before the board assembly, easier be handled since the holding body gives it sufficient stability. The holding body is advantageously in one compared to the switching body tougher Material executed, such as. Plastic. By overmolding the switch body with a permanent connection is made to the plastic.

Unter bestimmten Umständen, z.B. bei einer unsymmetrischen Anordnung der durch das Schaltelement zu brückenden Kontaktierungsstellen oder bei einer speziellen geometrischen Ausführung des Schaltelementes, kann es vonnöten sein, das Schaltelement mit einer bestimmten Orientierung auf der Leiterplatine auszurichten. Dies kann durch eine spezielle Ausführungsform der Erfindung mit direkt zum Haltekörper gehörenden Führungsstiften gewährleistet werden. Die Platzierung des Schaltelementes wird durch für die Führungsstifte vorgesehene Löcher in der Leiterplatine eindeutig festgelegt.Under certain circumstances, e.g. with an asymmetrical arrangement of the by the switching element to be bridged Contacting points or with a special geometric design of the switching element, may need it be the switching element with a certain orientation on the circuit board align. This can be done by a special embodiment the invention with guide pins belonging directly to the holding body become. The placement of the switching element is done by for the guide pins provided holes clearly defined in the printed circuit board.

In einer erfindungsgemäßen Ausführung des Schaltkörpers stellt dieser einen nach oben geschlossenen zylinderförmigen Hohlkörper dar. Bei vielen Bedienteilen elektronischer Geräte ist es jedoch schon heute üblich, die Bedienelemente mit Leuchtdioden zu hinterlegen. Um das Licht durch den Schaltkörper hindurchzulassen, ist deshalb eine Ausführung mit einer lichtdurchlässigen Abdeckschicht bzw. einem vollständig aus lichtdurchlässigem Material bestehenden Schaltkörper vorgesehen. In einer anderen Ausführung bleibt der Schaltkörper nach oben offen.In an embodiment of the switching body according to the invention this represents a cylindrical hollow body closed at the top. With many control units of electronic devices, however, it is already common practice today Store control elements with LEDs. To get the light through the switch body a version with a translucent cover layer or one completely made of translucent Material existing switch body intended. In another version, the switch body remains upwards open.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung weiter verdeutlicht. Es zeigenThe invention is described below the drawing further clarified. Show it

1: ein Schaltelement auf einer Leiterplatine, mit nach oben geschlossenem Schaltkörper und Haltering mit Führungsstiften 1 : a switching element on a printed circuit board, with the switching body closed at the top and retaining ring with guide pins

2: einen Haltering mit Führungsstiften 2 : a retaining ring with guide pins

3: einen nach oben geschlossenen Schaltkörper mit Kontaktfläche 3 : a switch body closed at the top with contact surface

4: ein Schaltelement auf einer Leiterplatine über einer LED, mit nach oben offenem Schaltkörper und Haltering mit Führungsstiften 4 : a switching element on a printed circuit board above an LED, with the switching body open at the top and retaining ring with guide pins

In 1 ist ein Schnitt durch eine dreidimensionale Darstellung eines auf einer Leiterplatine 5 montierten Schaltelementes abgebildet. Das Schaltelement besteht aus einem Schaltkörper 1 sowie einem ringförmigen Haltekörper 2 mit Führungsstiften 6. Unterhalb des Schaltkörpers 1 sind auf der Leiterplatine zu verbindende Kontaktstellen 4 zu sehen. Der Schaltkörper 1 besitzt an der auf der Leiterplatine 5 aufliegenden Seite einen ausgeprägten Rand 8, den der Haltekörper 2 formschlüssig umgreift.In 1 is a section through a three-dimensional representation of a on a circuit board 5 mounted switching element shown. The switching element consists of a switching body 1 and an annular holding body 2 with guide pins 6 , Below the switch body 1 are contact points to be connected on the circuit board 4 to see. The switch body 1 owns the on the printed circuit board 5 on the side has a distinctive edge 8th the holding body 2 embraces positively.

In 2 ist derselbe Haltekörper 2 als Einzelteil zu sehen. Deutlich ist die Nut 9 auf seiner Unterseite zu erkennen, die den Rand 8 des Schaltkörpers 1 von oben und seitlich umschließen soll. Es sind außerdem drei Führungsstifte 6 dargestellt.In 2 is the same holding body 2 seen as a single part. The groove is clear 9 recognizable on its bottom, which is the edge 8th of the switch body 1 should enclose from above and laterally. There are also three guide pins 6 shown.

Aus 3 kann man eine beispielhafte Anordnung einer leitenden Schicht 3 auf der Unterseite des Schaltkörpers 1 entnehmen. Die leitende Schicht 3 dient als Kontaktfläche zum Überbrücken der Kontaktstellen 4. Sie kann bei einer nach oben offenen Form des Schaltkörpers 1 auch als Ring ausgeführt sein.Out 3 can be an exemplary arrangement of a conductive layer 3 on the underside of the switch body 1 remove. The conductive layer 3 serves as a contact surface for bridging the contact points 4 , You can with an upwardly open shape of the switching body 1 also be designed as a ring.

In 4 ist zu sehen, wie solch ein nach oben offener Schaltkörper 1 über einer LED 7 angeordnet ist. Der Schaltkörper 1 weist wieder einen Rand 8 auf, welcher von der Nut 9 des Haltekörpers 2 von oben und seitlich umschlossen ist. Am Haltekörper 2 sind analog zu 1 die Führungsstifte 6 zu erkennen. Das Kontaktelement 4 auf der Leiterplatine 5 ist hier als Ring ausgeführt.In 4 can be seen like such a switch body open at the top 1 over an LED 7 is arranged. The switch body 1 again has a border 8th on which of the groove 9 of the holding body 2 is enclosed from above and laterally. On the holding body 2 are analogous to 1 the guide pins 6 to recognize. The contact element 4 on the circuit board 5 is designed here as a ring.

Claims (7)

Schaltelement mit einem verformbaren Schaltkörper (1) aus einer elastischen Schaltmatte, mit einem den Schaltkörper (1) umgebenden Haltekörper (2) sowie mit einer auf den Schaltkörper (1) aufgebrachten leitenden Schicht (3), welche bei Druck auf den Schaltkörper (1) mindestens zwei Kontaktstellen (4) auf einer Leiterplatine (5) elektrisch leitend verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (2) formschlüssig und fest mit dem Schaltkörper (1) verbunden ist.Switching element with a deformable switching body ( 1 ) from an elastic switch mat, with a the switch body ( 1 ) surrounding holding body ( 2 ) and with one on the switch body ( 1 ) applied conductive layer ( 3 ), which when pressed on the switch body ( 1 ) at least two contact points ( 4 ) on a printed circuit board ( 5 ) electrically conductive, characterized in that the holding body ( 2 ) positively and firmly with the switch body ( 1 ) connected is. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (2) aus einem gegenüber dem Schaltkörper (1) härteren Material, insbesondere Kunststoff, besteht.Arrangement according to claim 1, characterized in that the holding body ( 2 ) compared to the switch body ( 1 ) harder material, especially plastic. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Haltekörper (2) Führungsstifte (6) zur Platzierung der Schaltelemente vorgesehen sind.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that on the holding body ( 2 ) Guide pins ( 6 ) are provided for placing the switching elements. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf des Schaltkörpers (1) als Hohlkörper, insbesondere als Zylinder, ausgebildet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the body of the switching body ( 1 ) is designed as a hollow body, in particular as a cylinder. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkörper (1) an der von der Leiterplatine (5) abgewandten Oberseite geschlossen ist.Arrangement according to claim 4, characterized in that the switching body ( 1 ) on the from the printed circuit board ( 5 ) facing away from the top is closed. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkörper (1) an der von der Leiterplatine (5) abgewandten Oberseite offen ist.Arrangement according to claim 4, characterized in that the switching body ( 1 ) on the from the printed circuit board ( 5 ) facing away from the top is open. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsseiten des Schaltkörpers (1) aus einem lichtundurchlässigen Material und die von der Leiterplatine (5) abgewandte Oberseite aus einem lichtdurchlässigen Material bestehen.Arrangement according to claim 4, characterized in that the peripheral sides of the switching body ( 1 ) made of an opaque material and that of the printed circuit board ( 5 ) facing away from a translucent material.
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