DE102006051023A1

DE102006051023A1 - button

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Publication number: DE102006051023A1
Application number: DE200610051023
Authority: DE
Original assignee: Elobau Elektrobauelemente & Co KG GmbH; ELOBAU ELEKTROBAUELEMENTE GmbH
Current assignee: ELOBAU GMBH & CO. KG, 88299 LEUTKIRCH, DE
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2006-10-26
Publication date: 2008-04-30
Also published as: EP1916686A1; EP1916686B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Taster (1) mit einem Drücker (2), einem Gehäuse (3) und einer in diesem angeordneter Schaltplatine (4), der, um einen möglichst einfachen und robusten Aufbau anzugeben, im Gehäuse (2) eine Membran (5) zwischen Schaltplatine (4) und Drücker (2) aufweist.The present invention relates to a pushbutton (1) with a pusher (2), a housing (3) and a circuit board (4) arranged in the latter, which in the housing (2) form a membrane (2) in order to provide the simplest possible and robust construction. 5) between the circuit board (4) and pusher (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Taster mit einem Drücker, einem Gehäuse und einer in diesem angeordneten Schaltplatine.The The present invention relates to a button with a pusher, a casing and a circuit board arranged therein.

Nicht rastende Taster werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, insbesondere im Bereich von Kraftfahrzeugen wie beispielsweise auch landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugen. Aufgrund der teilweise rauen Umgebungsbedingungen ist es erforderlich, dass die Taster über einen langen Zeitraum zuverlässig arbeiten, und insbesondere bei Dunkelheit ihre Funktion und jeweiligen Schaltzustand anzeigen.Not latching buttons are used in a variety of applications, especially in the field of motor vehicles such as, for example agricultural vehicles. Due to the partly rough Environmental conditions, it is necessary that the buttons on a long-term reliable work, and especially in darkness their function and respective Show switching status.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Taster anzugeben, der unter schwierigen Umweltbedingungen zuverlässig funktioniert.It is therefore an object of the invention to provide a button, the under difficult environmental conditions works reliably.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Taster im Gehäuse eine Membran zwischen Schaltplatine und Drücker aufweist. Üblicherweise werden in Tastern Rückstellfedern verwendet, um den Drücker in seine Ausgangsposition zurück zu bewegen. Eine solche Feder ist ein zusätzliches Bauteil, dass während der Montage des Tasters in diesen integriert werden muss. Mit großem Vorteil fehlt eine solche Feder bei der vorliegenden Erfindung. Diese schlägt stattdessen vor, eine Membran zu verwenden. Eine Membran hat den Vorteil, dass sie auf Zug und Druck belastbar ist und gleichzeitig dichtend wirkt.These Task is solved by that the button in the case has a membrane between the circuit board and pushers. Usually are reset springs in buttons used the pusher back to its starting position to move. Such a spring is an additional component that during the Mounting the button must be integrated in this. With great advantage lacks such a spring in the present invention. This suggests instead before to use a membrane. A membrane has the advantage that it is loadable on train and pressure and at the same time has a sealing effect.

Insbesondere, wenn diese Schaltmembran stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbunden ausgebildet ist, wird mit großem Vorteil die Widerstandsfähigkeit des erfindungsgemäßen Tasters in rauer Umgebung erhöht. Aufgrund der stoffschlüssigen Verbindung ist eine zerstörungsfreie Trennung von Gehäuse und Schaltmembran nicht möglich. Auf diese Weise ist der Schaltraum des Tasters mittels der Membran gegenüber dem Drücker gedichtet und somit gegenüber Umwelteinflüssen geschützt.Especially, when this switching membrane materially connected to the housing is trained, with great Advantage the resilience of the probe according to the invention increased in harsh environment. Due to the cohesive Connection is a nondestructive Separation of housing and switching membrane not possible. In this way, the switch room of the button by means of the membrane across from the pusher sealed and thus opposite environmental influences protected.

Dadurch, dass die Schaltmembran aus einem elastomeren Duromer besteht, insbesondere aus Silikon, lässt sich mit großem Vorteil die Rückstellkraft der Schaltmembran durch Wahl entsprechender Shore-Härte bzw. spezieller räumlicher Ausgestaltung der Membran einstellen.Thereby, that the switching membrane consists of an elastomeric duromer, in particular of Silicone, leaves with a big one Advantage the restoring force the switching membrane by choosing appropriate Shore hardness or more spatially Adjust the design of the membrane.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Membran einen Innenraum des Gehäuses dichtend ausgebildet ist, vorzugsweise, dass die Membran einen den Innenraum des Gehäuses auskleidenden Abschnitt aufweist. Die Membran wird mit großem Vorteil zu einer Dichtung, die den Innenraum des Tasters schützt, indem sie die diesen Innenraum bildenden Wandungen des Gehäuses auskleidet und somit auch als Dichtung gegenüber einer im Innenraum des Gehäuses aufgenommenen Schaltplatine wirkt.In Embodiment of the invention, it is provided that the membrane a Interior of the housing is formed sealing, preferably that the membrane has a Interior of the housing having lining section. The membrane will be a great advantage to a seal that protects the interior of the button by it lines the walls of the housing forming this interior and thus as a seal against one in the interior of the housing recorded circuit board acts.

Diese Vorteile der Erfindung lassen sich besonders dann verwirklichen, wenn der Taster einen berührungslosen Schalter, insbesondere einen Reed-Schalter, aufweist. Durch einen solchen berührungslosen Schalter wird mit großem Vorteil erreicht, dass der Schaltraum nicht durch einen Schaltstempel, Kabel oder Wirkverbindung als Verbindungsglied von Drücker zu Schaltplatine durchdrungen werden muss.These Advantages of the invention can be realized especially then when the button is a non-contact Switch, in particular a reed switch has. Through a such non-contact Switch is with big Advantage is achieved that the switch room is not replaced by a switching stamp, Cable or operative connection as a link from pusher to Circuit board must be penetrated.

Die Membran weist erfindungsgemäß eine Aufnahme für einen Magneten auf, der seinerseits am Drücker befestigt sein kann. Hierzu weist die Membran einen Bereich mit größeren Materialstärken auf, der vorzugsweise in der vertikalen Längsachse des Tasters angeordnet ist.The Membrane according to the invention has a receptacle for one Magnet on which in turn can be attached to the pusher. For this the membrane has a region with larger material thicknesses, preferably arranged in the vertical longitudinal axis of the probe is.

Insbesondere wenn Drücker und Schaltmembran lichtdurchlässig ausgebildet sind, wird mit großem Vorteil die Anzeige eines Schaltzustandes des Tasters mittels Beleuchtung möglich, wobei die Beleuchtung von einer auf der Schaltplatine angeordneten LED-Anordnung ausgehen kann, die durch die Membran mit auskleidendem Abschnitt geschützt ist. Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass getrennte LED-Anordnungen für die Nachtbeleuchtung und die Funktionsbeleuchtung vorgesehen sind. Eine LED-Anordnung kann dabei auch nur eine einzelne LED aufweisen. Aufgrund der Beleuchtung erfolgt auch Nachts eine korrekte Bedienung des Tasters.Especially if pusher and switching membrane translucent are trained, with great Advantage the display of a switching state of the button by means of illumination possible, the lighting being arranged from one on the circuit board LED arrangement go out which is protected by the membrane with lining section. in this connection is provided according to the invention, that separate LED arrangements for the night lighting and the functional lighting are provided. An LED arrangement can also have only a single LED. Due to the lighting, a correct operation is also carried out at night of the button.

Weist das Gehäuse eine Dichtung und/oder eine Rastung und/oder ein äußeres Schraubgewinde auf, so kann es mit großem Vorteil leicht in eine Tasteraufnahme beispielsweise eines Bedienfeldes eingerastet oder – geschraubt werden. Die zusätzliche, ebenfalls stoffschlüssige, Dichtung ist vorzugsweise unterhalb der Schaltplatine angeordnet und dichtet diese gegen eine Tasteraufnahme.has the housing a seal and / or a detent and / or an external screw thread, so can it with big Advantage easy in a button recording, for example, a control panel engaged or screwed become. The extra, too cohesive, Seal is preferably arranged below the circuit board and seals them against a button recording.

In Ausgestaltung der Erfindung ist mit großem Vorteil vorgesehen, dass der Taster, insbesondere dessen Gehäuse und Membran, in Mehrkomponenten-, vorzugsweise Zweikomponenten-, Spritzgusstechnik hergestellt ist. Mit dieser Technik werden die unterschiedlichen Materialien von Gehäuse und Membran mit auskleidendem Abschnitt stoffschlüssig verbunden, so dass die Montage des erfindungsgemäßen Tasters wesentlich erleichtert wird, da die Membran bereits zusammen mit dem Gehäuse vorliegt.In Embodiment of the invention is provided with great advantage that the probe, in particular its housing and membrane, in multicomponent, preferably two-component, injection molding technology is produced. With this technique, the different materials of casing and membrane material-tightly connected with lining section, so that the assembly of the probe according to the invention substantially facilitated is because the membrane is already present together with the housing.

Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beispielhaft beschrieben, wobei weitere vorteilhafte Einzelheiten der Figur der Zeichnung zu entnehmen ist.The Invention is in a preferred embodiment with reference on a drawing by way of example, with further advantageous details the figure of the drawing can be seen.

1 zeigt einen perspektivischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Taster. 1 shows a perspective cross section through a button according to the invention.

In 1 ist ein Taster 1, mit einem Drücker 2, einem Gehäuse 3 und einer im Gehäuse angeordneten Schaltplatine 4 dargestellt. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse zylindrisch ausgebildet, erfindungsgemäß kann jedoch auch jede andere Hohlkörperform gewählt werden. Der Zylinderinnenraum des Gehäuses 3 wird durch die mit diesem stoffschlüssig verbundene Membran 5 gegen den Drücker 2 gedichtet. Die Membran 5 endet nicht am Gehäuse 3, sondern weist einen sich an die eigentliche Membran anschließenden, zylindrischen Abschnitt 12 auf, der stoffschlüssig mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Membran 5 bildet somit eine Dichtung der Gehäusewand zur Schaltplatine 4. Der Winkel, unter dem sich die eigentliche Membran vom zylindrischen Abschnitt 12 wegerstreckt, sowie die Materialstärke sind erfindungsgemäß an den jeweiligen Einsatzzweck anpassbar. Sind höhere Druck- oder Zugkräfte erforderlich, wird die Geometrie entsprechend angepasst. Hierzu gehört auch, dass der zylindrische Teil der Membran nicht notwendigerweise von der eigentlichen Membran begrenzt wird, sondern sich vielmehr über den Abzweigpunkt der Membran hinaus entlang der Innenwand des Gehäuses 3 erstrecken kann. Das Gehäuse 3 weist an seiner Außenseite ein Gewinde 11 auf, mit dem es in ein nicht dargestelltes Armaturenbrett oder Bedienfeld eingeschraubt werden kann. Das Gehäuse 3 weist weiterhin einen umlaufenden gehäusefesten Ring 13 auf, der zur Anlage einer Axial- und Radialdichtung 14 dient. Die Axial- und Radialdichtung 14 zwischen Drücker 2 und Gehäuse 3 ist in Material, Stärke und Baugröße flexibel an jeweilige Einbausituationen des erfindungsgemäßen Tasters anpassbar, und dient vor allem als Staubschutz für die Druckerführung. Sie kann erfindungsgemäß auch einen Teil der Rückstellkraft für den Drücker erbringen, in dem sie mechanisch von diesem verformt wird. Diese Dichtung 14 und das Gehäuse 2 bilden einen Ringspalt 15, dessen Tiefe den maximalen Verstellweg des Drückers 2 festlegt, der mit einem abgewinkelten zylindrischen Randabschnitt 16 in den Ringspalt 15 eingreift. Das Gehäuse 2 weist an seinem oberen Rand 17 eine umlaufende Nase 18 auf, die als oberer Anschlag oder Rastkontur für den Drücker 2 dient. Dieser weist eine zur Nase 18 korrespondierende Nase 19 auf. Wie 1 zu entnehmen ist, trägt der Drücker 2 einen Magneten 9 des Reed-Schalters 7. Der Magnet 9 ist dabei so am Drücker 2 befestigt, dass beide in einer Aufnahme 8 der Schaltmembran 5 aufgenommen sind. Der Drücker 2 ragt damit nicht frei in den Schaltraum 6 des Tasters 1 hinein, sondern wird vielmehr von der Membran dichtend umschlossen. Die Leiterplatte 4 trägt einen Reed-Schalter 7 sowie gegebenenfalls eine oder mehrere LED, sowie eine Schutzbeschaltung. Die Schaltplatine 4 kann einseitig oder doppelseitig mit Bauteilen bestückt sein. Weiterhin kann an ihrer vom Drücker 2 weggewandten Seite ein Kabelabgang vorgesehen sein. Der vom Drücker 2 weggewandte Teil der Leiterplatte 4 kann ebenfalls vergossen ausgebildet sein, so dass der Schaltraum 6 vollständig von Umgebungseinflüssen geschützt ist.In 1 is a button 1 , with a pusher 2 , a housing 3 and a circuit board disposed in the housing 4 shown. In the in 1 illustrated embodiment, the housing is cylindrical, according to the invention, however, any other hollow body shape can be selected. The cylinder interior of the housing 3 is through the cohesively connected with this membrane 5 against the pusher 2 sealed. The membrane 5 does not end at the housing 3 but has a cylindrical section adjoining the actual membrane 12 on, which is materially connected to the housing. The membrane 5 thus forms a seal of the housing wall to the circuit board 4 , The angle under which the actual diaphragm from the cylindrical section 12 wegerstreckt, and the material thickness according to the invention can be adapted to the particular application. If higher compressive or tensile forces are required, the geometry will be adjusted accordingly. This also includes that the cylindrical part of the membrane is not necessarily bounded by the actual membrane, but rather beyond the branch point of the membrane beyond along the inner wall of the housing 3 can extend. The housing 3 has a thread on its outside 11 on, with which it can be screwed into an unillustrated dashboard or control panel. The housing 3 furthermore has a circumferential housing-fixed ring 13 on, for the installation of an axial and radial seal 14 serves. The axial and radial seal 14 between pushers 2 and housing 3 is flexible in material, strength and size adaptable to each installation situations of the probe according to the invention, and serves mainly as a dust cover for the printer control. It can according to the invention also provide a part of the restoring force for the pusher, in which it is mechanically deformed by this. This seal 14 and the case 2 form an annular gap 15 whose depth is the maximum adjustment of the pusher 2 specifies that with an angled cylindrical edge portion 16 in the annular gap 15 intervenes. The housing 2 indicates at its upper edge 17 a circumferential nose 18 on, as the upper stop or locking contour for the pusher 2 serves. This one has a nose 18 corresponding nose 19 on. As 1 can be seen, the pusher carries 2 a magnet 9 the reed switch 7 , The magnet 9 is so on the trigger 2 attached that both in a receptacle 8th the switching membrane 5 are included. The pusher 2 does not protrude freely into the control room 6 of the button 1 but rather is sealed by the membrane. The circuit board 4 carries a reed switch 7 and optionally one or more LED, and a protective circuit. The circuit board 4 can be equipped with components on one or two sides. Furthermore, at its from the pusher 2 weggewandten side be provided a cable outlet. The one from the pusher 2 weggewandte part of the circuit board 4 may also be formed encapsulated, so that the switch room 6 is completely protected from environmental influences.

Das Gehäuse 2 ist aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt, und ist in Zweikomponentenspritzgusstechnik hergestellt. Die zweite Komponente bildet dabei Flüssigsilikon, wobei die Materialhaftung der beiden Komponenten mittels chemischer Oberflächenhaftung und spezieller Katalysatoren im Silikon erreicht wird. Durch Wahl der Shore-Härte des Membransilikons, sowie durch bestimmte geometrische Ausgestaltung der Membran ist die Betätigungs- und Rückstellkraft für den Drücker 2 einstellbar. Da sowohl Drücker 2 als auch Membran 5 lichtdurchlässig ausgebildet sind, kann das von den LED's auf der Schaltplatine 4 abgegebene Licht durch Membran 5 und Drücker 2 nach außen treten. Hierdurch kann mit großem Vorteil die gesamte Drückerkappe oder ein auf dieser angeordnetes Symbol oder ein beleuchteter Ring um die Drückerkappe beleuchtet und erhellt werden. Auf diese Weise ist ein Verwender des erfindungsgemäßen Tasters stets über den Schaltzustand informiert.The housing 2 is made of a thermoplastic material, and is manufactured in two-component injection molding. The second component forms liquid silicone, wherein the material adhesion of the two components is achieved by means of chemical surface adhesion and special catalysts in the silicone. By choosing the Shore hardness of the membrane silicone, as well as by certain geometric design of the membrane is the actuating and restoring force for the pusher 2 adjustable. Because both pushers 2 as well as membrane 5 are formed translucent, that of the LED's on the circuit board 4 emitted light through membrane 5 and pushers 2 step outside. As a result, the entire pusher cap or a symbol or illuminated ring around the pusher cap can be illuminated and illuminated with great advantage. In this way, a user of the probe according to the invention is always informed about the switching state.

Erfindungsgemäß kann der Reed-Schalter eine elektrische Öffner-, Schließer- oder Wechslerfunktion aufweisen. Erfindungsgemäß ist die Elektrik mit Schutzart IP 67 gedichtet, also vergossen, die Mechanik des Drückers mit Schutzart IP 54. Ein erfindungsgemäßer Taster weist eine Lebensdauer von mehr als einer Millionen Betätigungs-/Schaltzyklen auf. Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, die eingelegte Schaltplatine 4 im Inneren des Gehäuses 3 mit einer umlaufend angespritzten Dichtung zum Gehäuse 3 zu dichten.According to the invention, the reed switch can have an electric opener, closer or changeover function. According to the invention, the electrical system is IP 67 sealed, that is potted, the mechanics of the pusher with degree of protection IP 54 , An inventive button has a lifetime of more than one million actuation / switching cycles. According to the invention is also provided, the inserted circuit board 4 inside the case 3 with a circumferentially molded seal to the housing 3 to seal.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Taster auf einer mit Reedschaltern bestückten Platine vorzusehen, so dass der Taster einen Betätigungsaufsatz auf der Platine bildet. Erfindungsgemäß kann eine solche Platine mehrere Tasten aufweisen, deren jeweilige Schalträume durch die erfindungsgemäße Membran gedichtet ausgebildet sind. In diesem Fall sind die Gehäuse 3 entsprechend angepasst, insbesondere hinsichtlich ihrer Geometrie, Materialstärke und Materialauswahl.Another embodiment of the invention provides to provide the button on a populated with reed switches board, so that the button forms an actuating attachment on the board. According to the invention, such a board can have a plurality of keys whose respective switching chambers are designed to be sealed by the membrane according to the invention. In this case, the housings 3 adapted accordingly, in particular with regard to their geometry, material thickness and material selection.

11: Tasterbutton
22: Drückerhandle
33: Gehäusecasing
44: Schaltplatinecircuit board
55: Membranmembrane
66: Schaltraumcontrol room
77: ReedschalterReed switch
88th: Aufnahmeadmission
99: Magnetmagnet
1010: Dichtungpoetry
1111: Rastung/SchraubgewindeLatching / screw
1212: Zylindrischer Abschnittcylindrical section
1313: Ringring
1414: Axial-/RadialdichtungAxial / radial seal
1515: Ringspaltannular gap
1616: Randabschnittedge section
1717: Randedge
1818: Nasenose
1919: Nasenose

Claims

Button ( 1 ) with a pusher ( 2 ), a housing ( 3 ) and in this arranged circuit board ( 4 ), characterized in that in the housing ( 2 ) a membrane ( 5 ) between the circuit board ( 4 ) and pushers ( 2 ) having.

Button ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the membrane ( 5 ) cohesively with the housing ( 3 ) is formed connected.

Button ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane ( 5 ) And in particular all seals made of an elastomeric duromer, in particular of silicone.

Button ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the membrane ( 5 ) an interior of the housing ( 3 ) is formed sealing, preferably, that the membrane a the interior of the housing ( 3 ) lining section.

Button ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the button ( 1 ) a non-contact switch, in particular reed switch ( 7 ), having.

Button ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 5 ) a recording ( 8th ) for a magnet ( 9 ) having.

Button ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that pushers ( 2 ) and membrane ( 5 ) are designed to be translucent.

Button ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 3 ) a seal ( 10 ) and / or a detent ( 11 ) and / or an external screw thread ( 11 ) having.

Button ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is produced in multi-component, two-component injection molding technology.