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Patent Searching and Data


Title:
INTEGRATED SWITCH OR INTEGRATED BUTTON
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/053966
Kind Code:
A2
Abstract:
Disclosed is a switch (1), especially for use in the interior of a vehicle, which is to be embedded at least in part in or on a support (4) that is covered, at least in the area of the switch, with a preferably flexible surface material (3) on the surface thereof (1). Said switch (1) is disposed in an opening (6) of the surface material (3) while comprising a first zone located substantially in the support (4) and a second push button (2) used for triggering a function. The push button (2) is embodied so as to cover at least some areas of the opening (6) in the surface material (3) and be non-positively and/or positively connected thereto. Also disclosed are a method for assembling such a switch (1) as well as uses thereof as a window control and similar.

Inventors:
KEIST CHRISTOPH (CH)
HOFFMANN KLAUS (CH)
Application Number:
PCT/CH2006/000596
Publication Date:
May 18, 2007
Filing Date:
October 25, 2006
Export Citation:
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Assignee:
ABATEK INTERNAT AG (CH)
KEIST CHRISTOPH (CH)
HOFFMANN KLAUS (CH)
International Classes:
H01H13/14; B60K37/06; H01H13/20; H01H13/85; H01H13/88; H01H23/16; H01H25/04
Foreign References:
DE10063069C12002-02-07
Attorney, Agent or Firm:
BREMI, Tobias (Gotthardstrasse 53 Postfach 6940, Zürich, CH)
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Claims:
PATENTANSPRüCHE

1. Schalter (1) zur wenigstens teilweisen Einbettung in oder auf einem Träger (4), welcher wenigstens im Bereich des Schalters (1) an seiner Oberfläche mit einem Oberflächenmaterial (3) überzogen ist, wobei der Schalter (1) in einem Ausschnitt (6) des Oberflächenmaterials (3) angeordnet ist, wobei der Schalter

(1) einen ersten, im wesentlichen im Träger (4) angeordneten Bereich aufweist, sowie einen zweiten, zum Auslösen einer Funktion vorgesehenen Tastenkopf (2), wobei der Tastenkopf (2) wenigstens bereichsweise den Ausschnitt (6) im Oberflächenmaterial (3) überdeckend und mit diesem kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden ausgebildet ist.

2. Schalter (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastenkopf (2) den Ausschnitt (6) umlaufend überdeckt und umlaufend mit flexiblem Oberflächenmaterial verklebt ist, und dass der Tastenkopf (2) bevorzugt aus einem flexiblen Material besteht. 3. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastenkopf (2) wenigstens ein Befestigungselement (18) aufweist, mittels welchem der Tastenkopf (2) im von der Unterseite des Tastenkopfes (2) überdeckten Oberflächenbereich des Oberflächenmaterials (3) an diesem befestigt ist. 4. Schalter (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18) als Lasche ausgebildet ist, welche in eine öffnung (24) im Oberflächenmaterial (3) eingreift und in dieser entweder selbsteinrastend oder durch Befestigung durch Kleben und/oder oder Umbiegen, bevorzugtermassen auf der Unterseite des Oberflächenmaterials (3), formschlüssig und/oder kraftschlüssig befestigt ist.

5. Schalter (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18) formschlüssig im oder am Tastenkopf (2) befestigt ist.

6. Schalter (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im und/oder am

Tastenkopf (2) ein Metallrahmen (17) angeordnet ist, an welchem wenigstens ein Befestigungselement (18), welches aus dem Tastenkopf (2) herausragt resp. von diesem absteht, befestigt und/oder angeformt ist.

7. Schalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallrahmen (17) wenigstens bereichsweise umlaufend im oder am Tastenkopf (2) angeordnet ist, und mehrere als Laschen ausgebildete Befestigungselemente (18) aufweist.

8. Schalter nach einem der Ansprüche 3- 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18) und ein oder mehrere gegebenenfalls vorhandene Metallrahmen (17) aus einem biegbaren und/oder elektrisch leitenden Material, insbesondere bevorzugt aus einem Metall bestehen.

9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (18) und der Metallrahmen (13) einstückig und insbesondere bevorzugt in einem Stanz-Umformverfahren hergestellt ausgebildet sind. 10. Schalter nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Befestigungselement (18) wenigstens mittelbar zur Kontaktierung eines Beleuchtungselementes (10), welches im Tastenkopf (2) angeordnet ist, dient.

11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Befestigungselemente (18) und ein Metallrahmen (17) aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere bevorzugt aus einem Metall angeordnet sind, und dass der Metallrahmen (17) aus zwei elektrisch getrennten Segmenten besteht, wobei jedes Segment über ein Befestigungselement (18) verfügt, und wobei insbesondere bevorzugt das Beleuchtungselement (10) mit seinen zwei elektrischen Anschlüssen mit diesen Segmenten über Stege (25) oder Drähte verbunden ist.

12. Schalter (1) nach einem der Ansprüche 3- 11, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Befestigungselement (18) als Lasche ausgebildet ist, welche durch öffnungen (24) im Oberflächenmaterial (3) und in einer Leiterplatte (8)

und/oder im Träger (4) und/oder in einem Befestigungsbauteil (19) hindurchtretend und auf der dem Oberflächenmaterial abgewandten Seite umgebogen ist.

13. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Sensorfunktion (22) und eine Schalterfunktion aufweist, wobei dabei insbesondere bevorzugt eine Leiterplatte (8), beispielsweise in Form einer flexiblen Leiterplatte (8) angeordnet ist, welche auf der einen Seite, bevorzugt der Oberseite, die Funktionalität für die Sensorfunktion zur Verfügung stellt und auf der anderen Seite, bevorzugt der Unterseite, die Schalterfunktion zur Verfügung stellt, wobei dazu bevorzugtermassen auf der Unterseite ein weiteres taktiles Element (9) angeordnet ist.

14. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von taktilen Elementen (9) unterhalb des Tastenkopfes (2) angeordnet ist, wobei diese taktilen Elemente (9) in einer Reihe und/oder die in einem Kreis und/oder einem Halbkreis oder in einer Kombination davon angeordnet sein können.

15. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich wenigstens ein taktiles Element (9) aufweist, welches bei Manipulation des Tastenkopfes (2) einen Kontakt unter taktiler Rückmeldung erzeugt.

16. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hinterleuchtung (10) vorgesehen ist.

17. Schalter (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastenkopf (2) sowie bevorzugt im ersten Bereich angeordnete taktile Elemente (9) aus einem im wesentlichen transparenten oder durchscheinenden Material bestehen, dass im ersten Bereich eine Lichtquelle (10) angeordnet ist.

18. Schalter (1) nach . Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf oder im Tastenkopf (2) Bereiche unter Ausbildung von hinterleuchteten Symbolen

lichtundurchlässig ausgebildet sind.

19. Schalter (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Tastenkopf (2) eine lichtundurchlässige Beschichtung (14), vorgesehen ist, welche Aussparungen in Form von Symbolen oder Zeichen aufweist. 20. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim flexiblen Oberflächenmaterial um Textil, Leder, Kunstleder, Metallschicht oder eine Kunststoffschicht oder Kombinationen davon handelt.

21. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Träger (4) um ein Bauteil im Inneren eines

Fahrzeuges handelt, insbesondere um eine Innenverkleidung, ein Steuerrad, einen Gangschalter, einen Autositz, und dergleichen.

22. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tastenkopf (2) eine runde oder eckige konvexe Oberfläche, ggf. mit runden oder eckigen konkaven Abschnitten oder

Kombinationen davon aufweist, welche über die Oberfläche des flexiblen Oberflächenmaterials (3) hervorsteht.

23. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich wenigstens bereichsweise, vorzugsweise umlaufend vom Ausschnitt (6) im Oberflächenmaterial (3) überdeckt wird.

24. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Träger (4) eine Ausnehmung (5) vorgesehen ist, auf deren Boden eine Leiterplatte (8), ein Flexprint oder ein Sensor vorgesehen ist, auf dieser ein bevorzugt transparent ausgebildetes Basiselement (7) vorgesehen ist, welches entweder taktile Elemente (9) aufweisend oder diese beinhaltend ausgebildet ist, und wobei auf diesem Basiselement (7) respektive auf den taktilen Elementen (9) ein Tastenkopf (2) angeordnet ist.

25. Schalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (1) wenigstens zwei unterschiedliche

Stellungen respektive Steuerkontakte aufweist, welche über einen einzigen Tastenkopf (2) manipuliert werden können.

26. Verwendung eines Schalters (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Einzeltaste, Wippe, Navigator, zweistufiger Schalter, insbesondere im Inneren eines Fahrzeuges bevorzugt als Fensterheber, Spiegelversteller, Sitzversteller, oder in verkleidete Instrumententafeln integrierte Schalter für Autoradio/Klima/Navigation/Telefon.

27. Verfahren zur Montage eines Schalters (1) nach einem der Ansprüche 1-25, wobei in einem ersten Schritt ein Träger (4), beispielsweise ein Fahrzeugsitz, mit einem flexiblen Oberflächenmaterial (3) im wesentlichen ganzflächig überzogen wird, in einem zweiten Schritt im Bereich von im Träger (4) vorgesehenen Ausnehmungen (5) das Oberflächenmaterial (3) in der gewünschten Grosse und der Bildung eines Ausschnittes (6) ausgeschnitten wird, und in einem dritten Schritt der Schalter (1) in die Ausnehmung (5) eingelegt und der Tastenkopf (2) umlaufend auf die Oberfläche des Oberflächenmaterials (3) im Randbereich des

Ausschnittes (6) verklebt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Schritt zunächst der erste Bereich durch den Ausschnitt (6) in die Ausnehmung (5) eingelegt und darin fixiert wird, und anschliessend der Tastenkopf (2) auf den ersten Bereich und auf das Oberflächenmaterial (3) aufgelegt und mit diesem fixiert wird.

Description:

BESCHREIBUNG

TITEL Integrierter Schalter respektive integrierte Taste

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen integrierten Schalter respektive eine integrierte Taste für Bauteile, welche mit einer bevorzugt flexiblen Oberflächenbespannung versehen sind.

STAND DER TECHNIK Speziell im Automobilbereich geht der Trend heute immer mehr in die Richtung, dass Tasten und Schalter direkt in das Interieur integriert werden sollen und so unauffällig wie möglich sein sollen. Die meisten Interieuroberflächen im Automobil sind neben Kunststoff sogenannte Echtmaterialien wie Leder oder Textil, das heisst strukturgebende Träger respektive Gehäuse sind bei diesen Oberflächen mit einer Oberflächenbespannung aus einem weichen und/oder flexiblen Material versehen.

Es ist problemlos möglich, hinter eine Leder- oder Textiloberfläche eine Taste zu positionieren und somit die Schaltfunktion direkt in der Oberfläche zu integrieren. Symbole lassen sich in solchen Situationen beispielsweise aufdrucken oder aufkleben.

Was heute fehlt sind zum Beispiel direkt in die Oberfläche integrierte Tasten mit hinterleuchteten Symbolen, welche auch bei Nacht sichtbar sind sowie derartige Tasten, welche ohne grossen Montageaufwand eingebaut werden können und über die Oberflächenbespannung etwas hervorstehen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt demnach unter anderem die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schalter respektive ein verbessertes Tastorgan zur Verfügung zu stellen, welcher unter anderem eine Hinterleuchtung ermöglicht. Weiterhin soll ein Verfahren zur Verfügung gestellt werden, mit welchem ein derartiger Schalter kostengünstig und widerstandsfähig eingebaut werden kann. Es geht dabei um Schalter, welche einfache

ein/aus-Funktionen übernehmen, gleichermassen aber auch um Schalter, welche komplexere Funktionen wie beispielsweise Wippen, Navigatoren in unterschiedliche Richtungen, etc., übernehmen können.

Als Schalter im Sinne der vorliegenden Erfindung ist also ein Tastelement zu verstehen, welches beispielsweise mit dem Finger ausgelöst werden kann, und welches über eine dahinterliegende Kontaktgebung und/oder Schaltung die vom Benutzer gewünschten Impulse z.B. an eine Steuerung weiterleiten kann. Es geht dabei um einen Schalter zur wenigstens teilweisen Einbettung in oder auf einem Träger, welcher wenigstens im Bereich des Schalters an seiner Oberfläche mit einem bevorzugt flexiblen Oberflächenmaterial überzogen ist. Beim Träger kann es sich um ein Gehäuseteil oder aber auch um ein Sitzpolster oder beispielsweise ein Steuerrad, einen Schalthebel oder ähnliches handeln. Beim flexiblen Oberflächenmaterial, welches als Oberflächenbespannung vorgesehen ist, kann es sich um Textil, Leder, Kunstleder, eine Kunststoffschicht oder eine Metallschicht oder Kombinationen davon handeln. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, dass der Schalter in einem Ausschnitt des Oberflächenmaterials angeordnet ist, wobei der Schalter einen ersten, im wesentlichen im (oder gegebenenfalls auch auf dem) Träger angeordneten Bereich aufweist, sowie einen zweiten, zum manuellen Auslösen einer Funktion vorgesehenen Tastenkopf. Der Tastenkopf überdeckt dabei wenigstens bereichsweise den Ausschnitt im Oberflächenmaterial auf der Oberseite des Oberflächenmaterials und ist mit diesem kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden. Unter "den Ausschnitt überdeckend" ist dabei zu verstehen, dass der Tastenkopf eine Kontur aufweist, welche grösser ist als die Grosse des Ausschnittes, und somit der Tastenkopf mit seiner Unterseite die Oberfläche des Oberflächenmaterials im Randbereich wenigstens bereichsweise, bevorzugt umlaufend überdeckt.

Nach dem Stand der Technik werden derartige Schalter mit einem Gehäuseteil versehen, in welchem der eigentliche Tastenkopf eingelassen ist. Mit anderen Worten ist der Tastenkopf in einem wenigstens im Randbereich zur Oberfläche ebenfalls freiliegenden Gehäuse eingelassen. Dieses Gehäuseteil muss dabei entsprechend mit diesem zur Oberfläche freiliegenden, die eigentliche Taste einfassenden Rand sehr

passgenau in eine Aussparung im Oberflächenmaterial eingebettet werden.

Einer der wesentlichen Aspekte der Erfindung besteht somit darin, dass nun auf einen solchen freiliegenden Rand eines Gehäuses vollständig verzichtet wird, und direkt der Tastenkopf, welcher bevorzugtermassen aus einem flexiblen Material wie beispielsweise Silicon oder einem flexiblen Kunststoff (auch dünnes Leder ist möglich!) gefertigt ist, auf das Oberflächenmaterial am Rand z.B. aufgeklebt wird. Ein derartiger Schalter erfordert entsprechend eine wesentlich weniger passgenaue Ausbildung eines Ausschnittes in der Oberflächenbespannung, er lässt sich kompakter ausbilden, und er lässt sich wesentlich leichter integrieren. Gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Schalters überdeckt der Tastenkopf den Ausschnitt in der Oberflächenbespannung umlaufend. Weiterhin bevorzugt ist er entsprechend umlaufend mit dem Oberflächenmaterial verklebt. Dabei können Klebefolien, Siliconkleber, oder andere geeignete Kleber verwendet werden.

Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Schalter dadurch gekennzeichnet, dass der Tastenkopf wenigstens ein Befestigungselement aufweist, mittels welchem der Tastenkopf im von der Unterseite des Tastenkopfes überdeckten Oberflächenbereich des Oberflächenmaterials an diesem befestigt ist. Das Befestigungselement kann dabei bevorzugtermassen als Lasche (oder flexibler Stift) ausgebildet sein, welche durch Umbiegen einen Formschluss ermöglicht. Mit anderen Worten ist es gemäss einer bevorzugten Ausführungsform möglich, dass es sich beim Befestigungselement um eine Lasche handelt, welche in eine öffnung im Oberflächenmaterial eingreift und in dieser entweder selbsteinrastend (beispielsweise zurückfedernde Zungen oder auch Vorsprünge, welche durch Dehnung des weichen Oberflächenmaterials beim Einschieben durch die öffnung nach vollständigem Hindurchtreten ein Festhaken bewirken) oder durch Befestigung durch Kleben und/oder oder Umbiegen. Letzteres, das heisst eine Befestigung durch Umbiegen wird bevorzugt, wobei in diesem Fall das Umbiegen auf der Unterseite des Oberflächenmaterials erfolgt und dadurch formschlüssig und/oder kraftschlüssig (wenn beispielsweise zusätzlich ein Kleber verwendet wird) befestigt ist. Es ist es bevorzugt, wenn das Befestigungselement formschlüssig im oder am

Tastenkopf befestigt ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Tastenkopf ein Metallrahmen (umlaufend oder aber auch teilweise unterbrochen) angeordnet ist, an welchem wenigstens ein Befestigungselement, welches beispielsweise aus dem Tastenkopf herausragt, befestigt und/oder angeformt ist. Der Metallrahmen ist bevorzugtermassen wenigstens bereichsweise umlaufend im oder am Tastenkopf angeordnet ist, und weist mehrere als Laschen ausgebildete Befestigungselemente auf.

Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform besteht das Befestigungselement und ein oder mehrere gegebenenfalls vorhandene Metallrahmen aus einem biegbaren und/oder elektrisch leitenden Material, insbesondere bevorzugt aus einem Metall. Das Befestigungselement und der Metallrahmen (oder wenigstens Segmente des Metallrahmens) sind bevorzugtermassen einstückig und insbesondere bevorzugt in einem Stanz-Umformverfahren hergestellt ausgebildet. Derartige Befestigungselemente und gegebenenfalls vorhandene Metallrahmen erweisen sich insbesondere als nützlich zur wenigstens mittelbaren Kontaktierung eines Beleuchtungselementes, welches im Tastenkopf angeordnet ist. Dabei können wenigstens zwei Befestigungselemente und ein Metallrahmen aus einem elektrisch leitenden Material, insbesondere bevorzugt aus einem Metall, angeordnet sein, und der Metallrahmen kann aus zwei elektrisch getrennten Segmenten bestehen, wobei jedes Segment über ein Befestigungselement verfügt, und wobei insbesondere bevorzugt das Beleuchtungselement (beispielsweise ein LED) mit seinen zwei elektrischen Anschlüssen mit diesen Segmenten über Stege oder Drähte verbunden ist. So wird eine sehr einfache Herstellung ermöglicht, es kann nämlich beispielsweise der Metallrahmen zusammen mit den Befestigungselementen in einem Stanz-Umformverfahren hergestellt werden, und anschliessend das Beleuchtungselement daran angebracht werden (z.B. durch Löten). Dieses Bauteil wird anschliessend in die Form zur Herstellung des Tastenkopfes eingelegt und in der Masse des Tastenkopfes im Herstellungsvorgang eingebettet. Bevorzugtermassen ist das wenigstens eine Befestigungselement als Lasche ausgebildet,

welche durch öffnungen im Oberflächenmaterial und zusätzlich durch öffnungen weiterer Elemente, welche darunter angeordnet sind, hindurchtreten, so beispielsweise durch öffnungen in einer Leiterplatte und/oder dem Träger und/oder in einem Befestigungsbauteil. Die Lasche wird anschliessend auf der dem Oberflächenmaterial abgewandten Seite der Gesamtheit der durchgriffenen Elemente umgebogen.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter eine Sensorfunktion und eine Schalterfunktion aufweist, wobei dabei insbesondere bevorzugt eine Leiterplatte, beispielsweise in Form einer flexiblen Leiterplatte angeordnet ist, welche auf der einen Seite, bevorzugt der Oberseite, die Funktionalität für die Sensorfunktion zur Verfügung stellt und auf der anderen Seite, bevorzugt der Unterseite, die Schalterfunktion zur Verfügung stellt, wobei dazu bevorzugtermassen auf der Unterseite ein weiteres taktües Element angeordnet ist.

Ein andere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von taktilen Elementen unterhalb des Tastenkopfes angeordnet ist, wobei diese taktilen Elemente in einer Reihe und/oder die in einem Kreis und/oder einem Halbkreis oder in einer Kombination davon angeordnet sein können.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Schalters ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich wenigstens ein taktües Element aufweist, welches bei Manipulation des Tastenkopfes einen Kontakt, beispielsweise einen Steuerimpuls in einer im ersten Bereich angeordneten Leiterplatte (auch z.B. Flexprint oder Sensor etc. möglich), unter taktiler Rückmeldung erzeugt.

Wie bereits erwähnt, kann ein derartiger Schalter bevorzugtermassen mit einer Hinterleuchtung versehen werden. Dies ist bevorzugtermassen einfach dann möglich, wenn der Tastenkopf transparent oder wenigstens teilweise durchscheinend ausgebildet ist. Je nach Anordnung der Lichtquelle kann es sich als vorteilhaft erweisen, im ersten Bereich angeordnete taktile Elemente gleichermassen aus einem im wesentlichen transparenten oder wenigstens teilweise durchscheinenden Material herzustellen, so wenn beispielsweise die Lichtquelle im ersten Bereich hinter den taktilen Elementen angeordnet ist. Es ist möglich, auf oder im Tastenkopf Bereiche unter Ausbildung von hinterleuchteten Symbolen lichtundurchlässig auszubilden, beispielsweise indem auf

(oder unter) dem Tastenkopf eine lichtundurchlässige Beschichtung vorgesehen ist, welche Aussparungen in Form von Symbolen oder Zeichen aufweist.

Beim Träger kann es sich gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform um ein Bauteil im Inneren eines Fahrzeuges handeln, insbesondere um eine Innenverkleidung, ein Steuerrad, einen Gangschalter, einen Autositz, und dergleichen.

Bevorzugtermassen handelt es sich, wie bereits erwähnt, beim Tastenkopf um ein flexibles Element, welches über die Oberfläche der Oberflächeribespannung wenigstens im Randbereich, bei welchem die Oberflächenbespannung überdeckt wird, hervorsteht. Der Tastenkopf kann beispielsweise eine konvexe Oberfläche aufweisen, welche in abgerundeter Form über die Oberfläche des flexiblen Oberflächenmaterials hervorsteht, und beispielsweise mit einer scharfen Kante in das Oberflächenmaterial übergeht oder aber auch mit einer gleitenden Kante.

Wie bereits erwähnt ist der Ausschnitt im Oberflächenmaterial kleiner als der Oberflächenquerschnitt des Tastenkopfes, so dass der Tastenkopf das Oberflächenmaterial im Randbereich umlaufend überdeckt. Die überdeckung ist dabei vorzugsweise überall wenigstens im Bereich von 0.5 - 10 mm, insbesondere bevorzugt im Bereich von2 - 3 mm. Auch der erste Bereich ist bevorzugtermassen wenigstens bereichsweise im Randbereich hinter dem Ausschnitt angeordnet, das heisst er wird vorzugsweise umlaufend vom Ausschnitt im Oberflächenmaterial überdeckt. Eine andere bevorzugte Ausführungsform des Schalters nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Träger eine Ausnehmung, beispielsweise mit einer Tiefe im Bereich von 1 - 20 mm, vorzugsweise von 3 - 8 mm vorgesehen ist. Auf dem Boden dieser Ausnehmung ist als Bestandteil des Schalters eine Leiterplatte, ein Flexprint oder ein Sensor vorgesehen, und diese Elemente können auf dem Boden der Ausnehmung aufgeklebt sein, beispielsweise unter Zuhilfenahme eines Klebers oder einer Klebefolie. Auf diesen Elementen ist ein bevorzugt transparent ausgebildetes Basiselement vorgesehen, welches ebenfalls aufgeklebt sein kann. Dieses Basiselement verfügt vorzugsweise über eine Form, welche der Form der Ausnehmung angepasst ist, und kann beispielsweise aus transparentem Silicon bestehen. Das Basiselement weist entweder taktile Elemente als separate Bauteile auf, oder derartige taktile Elemente sind

als Bestandteil des Basiselementes, das heisst einstöckig mit diesem ausgebildet. Als taktile Elemente kommen beispielsweise Schaltmatten, Metalldome (z.B. Metalldomfolie) oder Polydome (Polydomfolie), Silikondome in Frage. Auf diesem Basiselement respektive auf den taktilen Elementen und mit diesen verklebt ist anschliessend ein Tastenkopf angeordnet, wobei vorzugsweise das Oberflächenmaterial zwischen dem Basiselement und dem Tastenkopf eingeklemmt und/oder mit diesem verklebt ist.

Wie bereits erwähnt, kann es sich beim Schalter auch um komplexe Gebilde handeln, so beispielsweise um einen Schalter, welcher wenigstens zwei unterschiedliche Stellungen respektive Steuerkontakte aufweist, welche über einen einzigen Tastenkopf manipuliert werden können. Vorzugsweise verfugt der Schalter nur über einen einzigen Tastenkopf.

Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung erfindungsgemässe Verwendungen eines derartigen Schalters. So beispielsweise als Einzeltaste, Wippe, Navigator in unterschiedliche Richtungen (vergleiche Joystick), oder zweistufiger respektive mehrstufiger Schalter. Bevorzugtermassen findet ein solcher Schalter Verwendung im Inneren eines Fahrzeuges so beispielsweise als Fensterheber, Spiegelversteller, Sitzversteller, oder in verkleidete Instrumententafeln integrierter Schalter für Autoradio/Klima/Navigation/Telefon etc.

Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage eines derartigen Schalters. Dabei wird in einem ersten Schritt ein Träger, beispielsweise ein

Fahrzeugsitz, mit einem flexiblen Oberflächenmaterial im wesentlichen ganzflächig nach dem in diesem Bereich üblichen Verfahren überzogen. Es ist dabei nicht erheblich, ob das Oberflächenmaterial mit dem Träger ganzflächig verklebt wird. In einem zweiten

Schritt wird beispielsweise im Bereich von bevorzugtermassen im Träger vorgesehenen Ausnehmungen das Oberflächenmaterial in der gewünschten Grosse unter Bildung eines Ausschnittes ausgeschnitten respektive ausgestanzt. In einem dritten Schritt wird dann der Schalter in die Ausnehmung eingelegt (wobei das Oberflächenmaterial gegebenenfalls im Bereich des Ausschnittes temporär gedehnt wird) und dann der flexible Tastenkopf umlaufend auf die Oberfläche des Oberflächenmaterials im Randbereich des Ausschnittes verklebt. Dabei ist es möglich, den Schalter zunächst

zweiteilig herzustellen, einen ersten Bereich sowie dem Tastenkopf. In diesem Fall kann im dritten Schritt zunächst der erste Bereich durch den Ausschnitt in die Ausnehmung eingelegt und darin fixiert werden, und anschliessend der Tastenkopf auf den ersten Bereich und auf das Oberflächenmaterial aufgelegt und an diesem fixiert, beispielsweise verklebt werden.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen des Schalters, der Verwendungen sowie des Verfahrens zur Montage werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

KURZE ERLäUTERUNG DER FIGUREN

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausfuhrungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter nach der Erfindung;

Fig. 2 mögliche Schritte der Montage eines Schalters, wie er in Figur 1 dargestellt ist;

Fig. 3 einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter nach der Erfindung gemäss einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel;

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 in a) einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei welchem die Befestigung des Tastenkopfes auf dem weichen Oberflächenmaterial mittels

Befestigungslaschen an einem im Tastenkopf eingelegten Metallrahmen erfolgt, in b) einen Tastenkopf mit daran respektive darin befestigtem Metallrahmen mit Befestigungslaschen, welche noch nicht umgebogen sind; und in c) einen einstückig ausgebildeten Metallrahmen mit Befestigungslaschen; Fig. 6 in a) einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter in Form einer Kurzhub-Taste mit LED im Tastenkopf gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel und in b) einen Metallrahmen mit integriertem LED und mit Befestigungslaschen;

Fig. 7 einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter in Form einer Kurzhub-Taste mit LED auf Flex PCB gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Fig. 8 einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter in Form einer Langhub-Taste mit LED auf doppelseitiger Leiterplatte mit

Berührungssensor gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel; und

Fig. 9 einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger integrierten Schalter in Form eines Drehknopfes oder Reglers mit Rasterung gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel. WEGE ZUR AUSFüHRUNG DER ERFINDUNG

Mit transparentem Silikon oder Kunststoff lassen sich hinterleuchtete Tastaturen herstellen, dies wird heute bereits breit eingesetzt z.B. in Kombination mit einem Kunststoffgehäuse. Die Idee ist nun, einzelne hinterleuchtete Silikon-Tasten direkt in eine Leder-, Kunststoff-, Metall- oder Textiloberfläche zu integrieren. Dabei wird mittels einer Klebeschicht der Tastenkopf auf dem Oberflächenmaterial befestigt, so dass eine dichte und fixe Verbindung besteht. Die unsaubere Schnittkante des Oberflächenmaterials wird durch die Tastenkappe verdeckt. Darunter befindet sich dann ein Basiselement, das auf der Unterseite des Oberflächenmaterials befestigt ist. Ein taktiles Element unter der Tastenkappe übernimmt die Schaltfunktion und erzeugt die taktile Rückmeldung an den Benutzer, dass der Kontakt geschlossen ist. Eine Kontaktpille schliesst z.B. auf der Leiterplatte den elektrischen Kontakt. Durch eine Lichtquelle werden die Symbole auf dem Tastenkopf durch das transparente taktile Element und den transparenten Tastenkopf hindurch hinterleuchtet.

Die Teile werden alle miteinander verbunden und als gesamte Einheit in ein Träger- Gehäuse oder Sitzpolster integriert.

Zur Illustration sollen anfolgend einige Ausführungsbeispiele eines solchen Schalters respektive einer solchen Tastatur unter Zuhilfenahme der Figuren vorgestellt werden. Dabei ist zu betonen, dass die Ausführungsbeispiele ausschliesslich zur Illustration dienen sollen und nicht dazu, den Schutzbereich, wie er in den Patentansprüchen

definiert ist, einzuschränken.

Figur 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen in einen Träger 4 eingelassenen Schalter 1. Beim Träger-Gehäuse 4, in welchen die Einheit integriert wird, kann es sich z.B. um einen Fahrzeugsitz, eine Instrumententafel, eine Fahrzeugtüre, beispielsweise eine Verkleidung einer Fahrzeugtür etc. handeln. Im Träger-Gehäuse 4 ist eine Ausnehmung 5 oder Vertiefung vorgesehen, in welcher der eigentliche Schalter 1 respektive die Taste/Tastatur eingelassen ist. Diese Ausnehmung hat typischerweise eine Tiefe im Bereich von 1-10 mm, und sie verfügt vorteilhafterweise über rückseitige Zugänge für Anschlüsse des Schalters 1. Das Träger-Gehäuse 4 ist mit einer Schicht eines Oberflächenmaterials 3 überzogen. Dieses Oberflächenmaterial 3 kann Textil, Leder, Slush oder ein anderes Oberflächenmaterial sein, welches das Bauteil überzieht. Das Oberflächenmaterial 3 ist typischerweise flexibel und kann an der Oberfläche über eine Beschichtung oder über eine dreidimensionale Strukturierung verfügen. Im Bereich der Ausnehmung 5 ist im Oberflächenmaterial ein Ausschnitt 6 vorgesehen, durch welchen der Schalter 1 hindurch tritt.

Der eigentliche Schalter 1 besteht aus einem ersten Bereich, welcher zur Hauptsache unterhalb des Oberflächenmaterials 3, das heisst auf oder in der Trägerstruktur 4 angeordnet ist. Zunächst ist auf dem Boden der Ausnehmung 5 eine Leiterplatte 8 oder ein Flexprint oder ein Sensor angeordnet (in der Folge nur noch als Leiterplatte 8 bezeichnet). Diese Leiterplatte 8 ist über im Bereich der Ausnehmung und aus dieser heraus führende Leitungen mit einer Schaltung oder direkt mit dem zu betätigenden Organ (beispielsweise Motor für Fensterheber) verbunden. Auf der Leiterplatte 8 sind Leiterbahnen vorgesehen (nicht dargestellt), welche die eigentliche Funktionalität bei Betätigung des Schalters auslösen (Schliessen oder öffnen eines Steuerkreises).

Auf dieser Leiterplatte 8 ist einerseits ein Basiselement 7 angeordnet, welches beispielsweise aus transparentem Silikon besteht. Andererseits sind im zentralen Bereich ein oder mehrere taletile Elemente 9 angeordnet.

Als taktile Elemente können Schaltmatten, Metalldome, Polydome etc. verwendet

werden. Bevorzugt handelt es sich dabei um Bauteile aus wenigstens teilweise transparentem Material. Es kann sich dabei zum Beispiel auch, wie in Figur 1 dargestellt, um einen oder mehrere Silikondome handeln, welche auf der der Leiterplatte 8 zugewandten Unterseite jeweils über ein Kontaktelement 11, z. B. eine Pille mit einer Beschichtung oder aus leitfähigem Material, verfügen. Bei Betätigung des taktilen Elementes 9 wird dieses unter taktiler Rückmeldung nach unten deformiert und das Kontaktelement 11 wird auf darunter auf der Leiterplatte 8 angeordnete Leiterbahnen gepresst, so dass ein Kontakt geschlossen wird. Wird als Alternative ein Metalldom als taktiles Element 9 verwendet, so wirkt der Metalldom selber als kontaktgebendes Element und eine Kontaktpille ist nicht nötig.

Das taktile Element 9, genau wie das Basiselement 7 sind transparent oder zumindest teilweise durchscheinend ausgebildet. Unter oder zwischen den taktilen Elementen 9 ist zudem eine Lichtquelle 10 z. B. in Form eines LED angeordnet. Auch möglich ist die Verwendung einer Elektrolumineszenzfolie (vergleiche weiter unten). Das von dieser Lichtquelle 10 ausgestrahlte Licht kann durch die transparenten Elemente des ersten Bereiches und damit zur Oberfläche hindurchtreten.

Weiterhin umfasst der Schalter 1 einen Tastenkopf 2. Dieser Tastenkopf 2 besteht aus transparentem oder leicht eingefärbtem, lichtdurchlässigem Material (Kunststoff, Elastomer oder Silikon). Der Tastenkopf 2 übergreift in seinem Randbereich den Ausschnitt 6 im weichen Oberflächenmaterial 3. Der Tastenkopf 2 ist zudem entweder auf seiner Oberfläche, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, oder auf seiner Unterseite, mit einer bevorzugt abriebbeständigen Farbschicht 14 (ein- oder mehrschichtig) versehen. In dieser Schicht 14 sind Symbole ausgespart, welche sowohl im Auflicht (ohne Hinterleuchtung) als auch im Dunkeln bei Hinterleuchtung durch die Lichtquelle 10 erkannt werden können. Die Symbole 15, wobei es sich dabei um Piktogramme, Symbole oder alphanumerische Zeichen handeln kann, können beispielsweise durch Laserung erzeugt werden.

Um den Schalter in der Ausnehmung 5 zu befestigen, ist vorzugsweise die Leiterplatte 8 auf dem Boden der Ausnehmung 5 festgeklebt. Die entsprechenden Schichten aus Kleber 12 sind in Figur 1 jeweils gepunktet dargestellt. Die Klebschicht 12 ist den

jeweiligen Untergründen angepasst, und es kann sich auch um doppelseitige Klebestreifen oder Klebefolien handeln. Als Kleber kommen beispielsweise, je nach Untergründen, z.B. RTV Silikonkleber, Hot MeIt Kleber etc. in Frage.

Auch das Basiselement 7 sowie die taktilen Elemente 9 sind mit einer Kleberschicht 12 oder einer Klebefolie auf der Leiterplatte 8 befestigt. Zudem kann das Basiselement 7 auf der dem weichen Oberflächenmaterial 3 zugewandten Oberseite zunächst über eine lichtundurchlässige Schicht 13 (beispielsweise schwarze aufgesprayte Schicht, verfügen, um sicherzustellen, dass im unmittelbar an den Tastenkopf grenzenden

Bereich des Oberflächenmaterials 3 dieses nicht durch die Lichtquelle 10 durchleuchtet wird. Das Basiselement 7 kann zudem auch mit der Unterseite des Oberflächenmaterials

3 verklebt sein. Auch der Tastenkopf 2 ist mit dem ersten Bereich des Schalters 1, das heisst im Beispiel gemäss Figur 1 mit den taktilen Elementen 9, verklebt.

Grundsätzlich ist es möglich, den gesamten Schalter 1 in bereits vollständig zusammengesetzter Form vorzulegen, und diesen als Ganzes in eine Ausnehmung 5 einzubauen. Es ist aber auch möglich, wie dies in der anfolgenden Figur 2 dargestellt werden soll, den Schalter 1 nach Einbau in die Ausnehmung erst vollständig zusammenzusetzen. Dazu ist der Tastenkopf 2 zunächst nicht auf den ersten Bereich aufgeklebt sondern wird erst ganz am Ende nach Einbau in die Ausnehmung 5 auf den ersten Bereich und das Oberflächenmaterial aufgeklebt. Figur 2 zeigt ein mögliches Verfahren zum Einbau eines Schalters 1 in einen mit einem weichen Oberflächenmaterial 3 gespannten Träger. Dazu wird, wie dies in Figur 2a) dargestellt ist, ein Träger 4 in einem konventionellen Verfahren mit einem Oberflächenmaterial 3 bespannt. Dabei werden die bereits für den Schalter 1 vorgesehenen Ausnehmungen oder Vertiefungen einfach überspannt, was es ermöglicht, ein Standardverfahren zur Bespannung mit Oberflächenmaterial zu verwenden.

Nachdem das Bauteil mit dem Oberflächenmaterial 3 bespannt wurde und gegebenenfalls weitere Arbeitsschritte durchgeführt wurden, wird zum Einbau des Schalters an der geeigneten Stelle, das heisst oberhalb der Ausnehmung 5 aber mit einem geringeren Querschnitt als die Ausnehmung 5, ein Ausschnitt 6 ausgebildet. Dies ist in Figur 2b) dargestellt. Dieses Ausschneiden kann über ein Schneideverfahren (auch

Laserschneiden möglich), ein Stanzverfahren, oder ein anderes geeignetes Verfahren erfolgen.

In den so vorbereiteten Hohlraum wird nun ein Schalter, auf welchen der Tastenkopf 2 noch nicht aufgesetzt ist, eingesetzt, wie dies in Figur 2c) dargestellt ist. Die Leiterplatte 8 wird dabei mit dem Boden der Ausnehmung 5 verklebt, und es werden gegebenenfalls die für den Anschluss der Leiterplatte an eine Steuerung notwendigen Verkabelungen und/oder Anschlüsse vorgenommen. Zudem ist es möglich, die Unterseite des Oberflächenmaterials 3 im an die Ausnehmung 5 grenzenden Bereich mit dem Träger 4 zu verkleben und gleichermassen mit der Oberseite des'Basiselements 7. Nun kann, wie dies in Figur 2d) dargestellt ist, nur noch der Tastenkopf 2 von oben aufgesetzt werden. Einerseits wird der Tastenkopf 2 dabei mit dem ersten Bereich, insbesondere mit der Oberseite der taktilen Elemente 9, verklebt, und andererseits wird der Tastenkopf 2 im das weiche Oberflächenmaterial übergreifenden Bereich mit dem Oberflächenmaterial 3 umlaufend verklebt. In diesem Zusammenhang soll hervorgehoben werden, dass es einerseits möglich ist, den Tastenkopf 2 aus einem starren Material zu fertigen, und gewissermassen die Beweglichkeit durch das Basiselement 7 und das darüber liegende ebenfalls flexible Oberflächenmaterial 3 zu gewährleisten. Bevorzugtermassen ist aber auch der Tastenkopf 2 aus einem weichen Material wie beispielsweise Silikon hergestellt. In Figur 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei sind der Tastenkopf 2, das Basiselement 7 sowie das respektive die taktilen Elemente 9 als einstückiges Bauteil, beispielsweise aus Silikon, gefertigt.

Um eine erfmdungsgemässe Einbettung in das Oberflächenmaterial 3 zu ermöglichen, verfügt dieses Bauteil über einen Hinterschnitt, in welchen das Oberflächenmaterial 3 eingefügt und eingeklebt wird.

Diese Bauweise ist herstellungstechnisch insofern vorteilhaft, als in einem einzigen Schritt das Element bestehend aus Tastenkopf, Basiselement sowie taktile Elemente hergestellt werden kann, und nur noch die Kontaktelemente 11 aufgeklebt und die Leiterplatte aufgesetzt werden müssen, um den Schalter herzustellen. Andererseits

erlaubt diese Bauweise keinen Einbau wie in Figur 2 dargestellt, das heisst der Tastenkopf kann nicht am Ende aufgesetzt werden. Dieser Nachteil kann aber beispielsweise überwunden werden indem der Randbereich mit dem Hinterschnitt in einer Weise strukturiert wird, dass sich für die Montage dieser Randbereich nach oben stülpen lässt, so dass das Oberflächenmaterial im Randbereich umlaufend gut eingelegt und verklebt werden kann.

Ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel ist in Figur 4 dargestellt. In diesem Fall wird das taktile Element 9 durch einen Metalldom 11 gebildet, und als Lichtquelle ist eine flexible Elektrolumineszenzfolie 10 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel gemäss Figur 4 ist das Basiselement 7 als vom Tastenkopf 2 separates Bauteil ausgebildet, selbstverständlich ist es aber auch möglich, das Basiselement 7 einstückig mit dem Tastenkopf 2 auszubilden. Das Basiselement 7 verfügt im dem Metalldom zugewandten Bereich vorteilhafterweise über eine nach unten gerichtete Rippe oder eine nach unten gerichtete Nase (Stössel), um eine gute Abstützung zu gewährleisten und eine taktile Rückmeldung bei der richtigen Presstiefe des Schalters zu gewährleisten.

Folgende Varianten der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind möglich und verfügen j eweils über spezifische Vorteile:

Tastenkopf2:

Einzeltaste, Wippe, Navigator in unterschiedlich Richtungen, zweistufiger Schalter etc. Beliebige Form: rund, kreisrund, oval, eckig, polygonal etc.

Eine einzelne Taste oder mehrere Tasten nebeneinander oder übereinander, jeweils pro Taste ein taktiles Element oder mehrere taktile Elemente.

Verwendetes Material: Plastik, Metall oder Silikon.

Anbindung Tastenkopf: Kleben auf taktiles Element 9 oder auf kombiniertes Teil aus taletilem Element 9, gegebenenfalls Basiselement 7, mit Tastenkopf mit Hinterschnitt.

Taktiles Element 9:

Silikonschaltmatte mit Kontaktpille, Metalldom, Polydom oder Silikonschaltmatte mit Stössel auf Drucksensor.

Lichtquelle 10:

LED oder Elektrolumineszenzfolie (starr oder flexibel). Leiterplatte 8:

Standard Leiterplatte oder flexible Leiterplatte (Flexprint) oder Drucksensorfolie. Oberflächenmaterial 3:

Leder, Textilien, Slush, Silikon oder andere flexible Materialien. Dicke bevorzugt < lmm, das heisst zum Beispiel im Bereich von 0.01 - 2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0.3 - 1 mm.

Klebeschichten 12: RTV Silikon, Hot-Melt Kleber, Klebefolien oder direktes Einvulkanisieren des Oberflächenmaterials 3 im Presswerkzeug mit Basiselement und/oder Tastenkopf

Lichtundurchlässige Schicht 13:

Auf Basiselement gesprayt mit Silikonfarbe oder als Folie Symbole 15: Als Night Design (gelasert), positiv oder negativ bedruckt

Generell ergeben sich durch die vorgeschlagene Bauweise unter anderem die folgenden Vorteile:

• Direkt in Interieur-Oberflächen integrierte Tasten

• Symbole sind hinterleuchtet • Sehr hohe Flexibilität und Qualität der Symbole dank bewährtem Laserprozess, auch komplexe Symbole problemlos möglich

• Kraft- Weg Verhalten wie bei konventionellen Tasten in Kunststoffgehäusen

• Kosteneinsparung, da keine eigentliche Kunststoffaufnahme nötig ist

• Platz sparend Folgende beispielhafte Anwendungen sind möglich:

• Tastenköpfe für Fensterheber und Spiegelversteller integriert in verkleidete Autotüre.

• Tastenknöpfe für Sitzversteller integriert in Autositz

• Tastenknöpfe für Autoradio/Klima/Navigation/Telephon integriert in verkleidete Instrumententafel.

In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Befestigung des Tastenkopfes 2 auf dem weichen Oberfiächenmaterial 3 mittels Befestigungslaschen 18 an einem im Tastenkopf eingelegten Metallrahmen 17 erfolgt. Dabei ist in Figur 5 a) ein schematischer Schnitt durch einen derartigen Schalter dargestellt. In Figur 5 b) ist ein Tastenkopf 2 mit daran befestigtem Befestigungselement in Form eines Metallrahmens 17 und daran angeformten Befestigungslaschen 18 in einer schematischen Darstellung angegeben, und in Figur 5 eine Aufsicht auf einen derartigen Metallrahmen 17 mit daran angeformten Befestigungslaschen 18 vor der Befestigung respektive Integration in einen Tastenkopf 2.

Am Tastenkopf 2 werden mit anderen Worten Befestigungslaschen 18 angebracht, welche zur Befestigung bevorzugtermassen in Löchern respektive Schlitzen 24 im weichen Oberflächenmaterial 3 vorgesehen sind. Sie werden dabei zur Befestigung durch diese Löcher respektive Schlitze 24 hindurch geschoben und anschliessend am freien Ende umgebogen. Die Befestigungslaschen 18 sind bevorzugt aus einem biegbaren Material, insbesondere bevorzugt aus Metall. Es kann sich dabei aber auch um grundsätzlich steife Elemente handeln, welche beispielsweise bewegliche (Schnappnasen) oder gleichermassen steife Rückhaltenasen (seitlich und/oder auf der Vorderseite oder der Rückseite) aufweisen, wobei im letzteren Fall die Befestigungslaschen 18 bei der Montage unter leichter reversibler Dehnung der Schlitze 24 in diese eingeschoben werden.

Bevorzugt wird in einem so genannten co-moulding Verfahren ein passendes Stanz- Biegeteil aus Metall (welches bevorzugtermassen einstückig in einem Stanz- und Umformverfahren aus einem Blechstück hergestellt ist, vergleiche Figur 5 c) in das

Werkzeug für den Tastenkopf eingelegt und dann direkt mit dem Tastenkopfmaterial (Silikon) formschlüssig verbunden respektive in dieses eingebettet. Dies beispielsweise, indem ein Bauteil vorgelegt wird aus einem umlaufenden Metallrahmen 17, welcher gewissermassen in einer Ebene parallel zur Unterseite des Tastenkopfes 2 angeordnet ist, und an welchem Metallrahmen 17 eine Mehrzahl von Befestigungslaschen 18 angeformt sind (beispielsweise auf jeder Seite wenigstens eine, "wie dies in Figur 5 c dargestellt ist, es ist aber auch denkbar, die Befestigungslaschen in den Ecken vorzusehen oder eine Mehrzahl von Befestigungslaschen pro Seite anzuordnen), welche zunächst im Stanz-Umformprozess im wesentlichen senkrecht zur Ebene des Metallrahmens 17 angeordnet und nach unten gerichtet sind. Ein derartiges Bauteil wird anschliessend im Bereich des Metallrahmens im wesentlichen vollständig in die Masse des Tastenkopfes 2 eingebettet, und die Befestigungslaschen 18 stehen vor der Montage des Tastenkopfes im weichen Oberflächenmaterial 3, wie dies in Figur 5 b) dargestellt ist, nach unten vor. So ist der Metallrahmen 17 vollständig formschlüssig im Tastenkopf 2 eingebettet. Die Haftung kann mittels Haftvermittler verstärkt werden.

Die Laschen können auch als individuelle Laschen in einem nachträglichen Klebeprozess an den Tastenkopf angebracht werden oder in Sacklöcher im Tastenkopf eingeklebt werden.

Der Tastenkopf 2 wird dann in die passende Ausnehmung 6 im Basismaterial eingelegt und die Befestigungslaschen 18 werden in ebenfalls im Oberflächenmaterial 3 vorgesehene Löcher respektive Schlitze 24 von oben gleichzeitig eingeschoben.

Anschliessend werden die Befestigungslaschen 18 auf der Unterseite des

Oberflächenmaterials derart umgebogen, dass der Tastenkopf 2 formschlüssig im respektive am Oberflächenmaterial 3 befestigt ist. Die Biegekanten können dabei am Metallrahmen bereits eingeprägt respektive vorgestanzt sein.

Anschliessend wird das taktile Element und die Leiterplatte zu Beispiel mittels Schrauben 19, Nieten oder durch kleben an dem Träger 4 befestigt.

Vorteile:

Einfache Montage des Tastenkopfes ohne Kleben;

Durch den umlaufenden Metallrahmen wird der Tastenkopf steif und lässt sich auch zwischen den Laschen nicht anheben.

In Figur 6 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel dargestellt, welches als Kurzhub-Taste mit LED im Tastenkopf ausgebildet ist. Der Metallrahmen 17 mit den Befestigungslaschen 18 wird durch den passenden Ausschnitt 6 im Oberflächenmaterial 3, sowie die Befestigungslaschen durch die Schlitze 24 und durch entsprechende Ausnehmungen in Träger 4 und Leiterplatte 8 hindurch gesteckt und durch Umbiegen auf der Unterseite der Leiterplatte 8 befestigt.

Dies hat den enormen Vorteil, dass die Montage sehr einfach ist. An den Metallrahmen kann vor dem co-moulding mit dem Tastenkopf eine Lichtquelle (LED) angelötet werden, zum Beispiel im SMT Verfahren (Surface Mount Technology) oder durch Drahtbonden. Der Metallrahmen muss dabei, damit die Lichtquelle über die Befestigungslaschen 18 kontaktiert werden kann (was besonders einfach ist) zwischen den LED Anschlüssen unterbrochen sein, sodass kein Kurzschluss entsteht. Ein entsprechendes Bauteil vor seiner Einbettung in einen Tastenkopf 2 ist in Figur 6 b) dargestellt. Das Bauteil verfügt über zwei symmetrische rechts und links angeordnete Stanz-Biegeteile jeweils mit einer Lasche 18, wobei der Metallrahmen 17 zusätzlich über Kontaktstege 25 zur zentral angeordneten Lichtquelle verfügt.

Der Tastenkopf 2 mit integrierter Leuchtquelle 10 wird dann wieder aufgesteckt und über die Befestigungslaschen 18 mit der Leiterplatte verbunden. Um einen guten elektrischen Kontakt zu erhalten, werden die Befestigungslaschen 18 am besten nach dem Abbiegen auf der Leiterplatte 8 angelötet. Somit dienen die Befestigungslaschen 18 in diesem Fall nicht nur der Befestigung vom Tastenkopf 2, sondern gleichzeitig auch als Kontaktbahnen und Anschluss für die Leuchtquelle 10. Das Material für den Metallrahmen 17, respektive wenigstens von den Stegen 25, muss biegbar sein, um den kurzen Hub des taktilen Elementes 9,11 (in diesem Fall als Metalldom 11 ausgebildet) im Bereich der Lichtquelle 10 mitmachen zu können. Der Hub der Taste wird bei dieser Variante im wesentlichen nur über die Deformation des flexiblen Tastenkopfes und allenfalls des biegbaren Metallrahmens erreicht.

Die Leiteiplatte 8 wird bevorzugt als Starr-Flex Leiterplatte ausgelegt, dadurch ist die notwendige Steifigkeit im Bereich des taktilen Elements gegeben (Starr-Bereich), durch den Flex-Bereich können mehrere Tasten einfach miteinander verbunden werden (nicht eingezeichnet). Vorteile:

• Einfache Montage, Befestigung aller Bauteile zusammen mit Lichtquelle in einem Schritt;

Lichtquelle da, wo sie gebraucht wird, im Tastenkopf.

In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in diesem Fall eine Kurzhub- Taste mit LED auf Flex PCB.

Bei dieser Variante wird der Metalldom 11 auf der untere Seite und die Leuchtquelle 10 auf der oberen Seite einer doppelseitigen flexiblen Leiterplatte 8 angeordnet. Die Betätigung des Metalldomes 11 erfolgt dabei kopfüber über einen Silikon- Aktuator 20. Dieser ist entweder direkt im Träger 4 eingesteckt oder auf einer zusätzlichen Trägerplatte 19 angebracht. Im flexiblen Tastenkopf 2 kann eine umlaufende Aussparung 21 angebracht werden, um den Hub zu erleichtern.

Vorteile:

Lichtquelle da, wo sie gebraucht wird, im Tastenkopf;

• Einfache Montage; Einzelne Tasten können mit einer einzigen flexiblen Leiterplatte miteinander verbunden werden (nicht eingezeichnet).

In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form einer Langhub-Taste mit LED auf doppelseitiger Leiterplatte mit Berührungssensor dargestellt.

ähnlich wie beim in Figur 7 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist die Leiterplatte 8 wieder doppelseitig bestückt, wenn eine Lichtquelle (z. B. LED) benötigt wird und ist entweder als Starr-Flex oder als reine Flex PCB ausgelegt, um den Hub mitzumachen. Es wird dann ein Kabel durch den Träger hinausgeführt.

Leiterplatte und taktiles Element werden durch den Ausschnitt im weichen Oberflächenmaterial 3 in die Ausnehmung 5 eingelegt. Zur Montage sind Montagelöcher 23 im Träger 4 vorgesehen, durch welche hindurch die Befestigungslaschen 18 von der Unterseite umgebogen werden können. Neu hinzu kommt eine zusätzliche Sensorfunktion 22, welche bei leichter Berührung des Tastenkopfes 2 über die umlaufende Aussparung 21 zu einem Kontakt auf der oberen Seite der Leiterplatte führt. Das Element für den Sensor kann entweder eine gewöhnliche Kontaktpille sein, jedoch auch ein sonstiger Drucksensor wie zum Beispiel FSR (Force Sensing Resistor) oder ein kapazitiver Sensor. Diese Sensorfunktion kann auch bei anderen Varianten eingebaut werden. Mit anderen Worten ergibt sich eine bei geringer Kraft bereits aktivierte Sensorfunktion (erste Schaltebene) und eine erst bei grosserer Kraft aktivierte Schaltfunktion (zweite Schaltebene).

Vorteile:

• Licht im Tastenkopf; • platzsparend;

• Zusätzliche Sensorfunktion erlaubt neue Anwendungen wie das detektieren einer Tastenberührung. ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Figur 9 dargestellt, in diesem Fall ist der Schalter als Drehknopf oder Regler mit Rasterung ausgebildet. Diese Ausführung zeigt mit anderen Worten den Ersatz eines konventionellen Drehknopfes durch einen Schalter, welcher an sich nicht mechanisch rotationsmässig beweglich ist, und welcher in einem weichen Oberflächenmaterial 3 eingebettet ist. Die taktile Rasterung eines Drehknopfes (z.B. für die Lautstärkenregelung oder Temperatureinstellung in einem Auto) wird ersetzt durch das sehr enge aneinander ordnen von taktilen Elementen (Metalldomen). Somit kann auch diese Anwendung auf sehr einfache und kostengünstige Art (ohne mechanisch rotierende Teile) direkt im Oberflächenmaterial 3 realisiert werden. Eine entsprechende Formgebung des Tastenkopfes kann dem Finger die Führung beim „Drehen" geben. Es empfiehlt sich eine Beschichtung mit einem gleitfähigen Lack, z.B. Sealplast.

Durch das nacheinander individuelle Schalten der in einem Kreis angeordneten Metalldome 11 entsteht ein richtiges Drehknopf-Gefühl (oder analog Schieber wenn in einer linearen Reihe angeordnet, auch halbkreisförmige Anordnungen oder beliebige Kennlinien sind machbar). In der Mitte ist ein weiter Knopf z.B. als Auswahltaste angebracht. Weitere Funktionen wie LED oder Berührungssensor können natürlich auch eingebracht werden.

Vorteile:

• Enorme Kosteneinsparung gegenüber konventionellen Drehknöpfen;

Platzsparend, Flach, in Oberfläche integriert, gleiches Material wie Restliche Tasten

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Schalter, Taste

2 Tastenkopf

3 weiches Oberflächenmaterial

4 Träger

5 Ausnehmung in 4

6 Ausschnitt in 3

7 Basiselement

8 Leiterplatte/Flexprint/Sensor

9 taktiles Element

10 Lichtquelle

11 Kontaktelement

12 Kleber

13 lichtundurchlässige Schicht

14 Schicht auf 2

15 Aussparungen in 14

16 Taste ohne 2

17 Metallrahmen

18 Befestigungslaschen, Befestigungselement

19 Schraube oder anderes Befestigungsbauteil

20 Silikon-Aktuator

21 Umlaufende Aussparung in 2

22 Sensorfunktion

23 Montagelöcher in 4

24 Löcher/Schlitze in 3 für 18

25 Kontaktstege