專利名稱：傳感器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在開關區(qū)域發(fā)生變化和/或接觸時產(chǎn)生開關信號的傳感器裝置。
背景技術：
DE3036050C2公開了一種具有介電板的電容系統(tǒng)，其中，傳感器具有一個位于該板的一側(cè)部上的電極，該電極蓋住兩個位于該板另一側(cè)上的電極的區(qū)域，這兩個電極中的一個環(huán)形地包圍另一個。
EP859467B1公開了一種具有由導電泡沫材料所形成的電容傳感件的傳感器裝置，該傳感件被壓緊在遮擋板的后側(cè)上。
DE20119700U1公開了一種傳感器裝置，在該裝置中，導電層設置在透明遮擋板的后側(cè)上，該導電層借助接觸件來接觸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種傳感器裝置，該裝置在布置通過接近或者接觸來驅(qū)動的且被蓋住的結(jié)構(gòu)件時具有較大的自由性，并且在批量制造時費用較低及易于安裝。
這個目的通過權(quán)利要求1實現(xiàn)。本發(fā)明的有利和優(yōu)選的布置是其它權(quán)利要求的主題，并且在下面更加詳細地解釋。權(quán)利要求的詞語通過自身表述的范圍來理解描述的意義。
在本發(fā)明中，在遮擋板的前側(cè)上，還例如在外側(cè)上或者在家用電器的外部上，不需要電極或者其它導電層，該導電層尤其可以向外導電。遮擋板無需穿孔，并且可以只配置有用來標志開關區(qū)域的標記。導電場一方面布置在遮擋板的后側(cè)上，另一方面，它布置在轉(zhuǎn)向它的、電路板或者印出電路板的側(cè)部上，該導電場作為聚中開關信號的輸送中間環(huán)節(jié)進行工作，該中間環(huán)節(jié)平面地限定出和限制出開關區(qū)域。它不與實際傳感器表面相電連接。而且，它布置在與開關件相電連接的、遠離遮擋板的電路板后側(cè)上。
傳感件，例如可以與電子開關的接觸軌道結(jié)合一起的導電層，可以基本上小于與它相對置的電路板側(cè)部上的導電場，也可以具有完全不同的其它形狀和/或進行平面移動以進行布置。這可以實現(xiàn)在電路板上布置開關件時具有大的自由度。通過快速地、直接地把電路板安裝在遮擋板的后側(cè)上，也可以節(jié)省空間，并且把所有電接觸開關件集中在電路板的側(cè)部上來實現(xiàn)它的制造和安裝。
通過把導電場用作接近時開關的電特性的集中器，形成它的、主要為層形或者薄膜形的結(jié)構(gòu)件可以具有任何形狀，例如也可以根據(jù)圖標來形成，該圖標表示開關用途。遮擋板前側(cè)上的標記可以與這個相對應。背離遮擋板的電路板側(cè)部上的實際傳感件仍然沒有這樣的形狀，因此例如印制電路板的標準形狀也可以用于開關區(qū)域的不同形狀?？梢詾檎趽醢迳系牟煌螤顓^(qū)域設置共用電路板，或者它也可以把一些單獨的電路板布置在遮擋板上或者壓緊在它上。
導電場例如作為在基片加工中所蝕刻出的層、額外布置的板或者具有導電材料如含碳的材料、銀、銅等等的印制品(Bedruckung)直接布置在印制電路板上。把薄膜段或者具有導電場的介電膜的襯墊粘在電路板和遮擋板之間。特別優(yōu)選的是，在一種實施方式中，使用在兩側(cè)進行粘貼的薄膜(雙粘貼帶)，該薄膜同時把導電場固定在印制電路板或者遮擋板上，另一方面也把電路板固定地粘貼在遮擋板上。有利的是，導電場和傳感件本身只形成為單獨的連接面，也不需要相互包圍的電極，其中這些電極應該橋接起來。
導電場也可以是彈性的，尤其是其的體積是彈性的，例如形成為導電泡沫，從而平衡與電路板相對的遮擋板的不平度或者彎曲度。
在沒有破壞遮擋板的情況下實現(xiàn)照明按鈕或者其它信號傳感器功能。因此，在轉(zhuǎn)向遮擋板的電路板側(cè)部上安裝發(fā)光二極管，或者為了不會電接觸印制電路板側(cè)部，安裝在另一側(cè)部上，并且通過印刷電路板中的穿孔透射遮擋板中的相應透明平面。通過許多單獨的LED和平坦的光分布系統(tǒng)可以實現(xiàn)任何照明效果。導電場也可以以格柵結(jié)構(gòu)等方式被開孔，例如被沖孔。在這種情況下，當遮擋板相應地形成光能通過時，直接的按鈕區(qū)域也可以通過場來照明。
在本發(fā)明的原則性的一些其它布置中，導電場分成兩個部分區(qū)域。這兩個部分區(qū)域相互離開地布置，并且通過連接區(qū)域相互連接起來，該連接區(qū)域例如具有橋接件的形狀。由于導電場具有這樣的任務，即使通過緊貼的手指所產(chǎn)生的、來自開關區(qū)域的接觸信號到達傳感件，因此這種傳輸在側(cè)部上運動，并且通過傳感件從開關區(qū)域中的第一部分區(qū)域到達第二部分區(qū)域中。因此，第二部分區(qū)域有利地與傳感件相對。在沒有與傳感件相疊置的情況下，第一導電部分區(qū)域特別有利地位于遠處，該連接區(qū)域形成電連接。因此，兩個部分區(qū)域之間的距離也非常大，例如是傳感件或者第一部分區(qū)域的直徑的2到10倍。
在本發(fā)明的另一種布置中，第一部分區(qū)域限定出開關區(qū)域，因此在遮擋板上通過第一部分區(qū)域設置標記。在開始時所述的布置中，產(chǎn)生了整個導電場。開關區(qū)域與第一部分區(qū)域一樣大。與傳感件相對的第二部分區(qū)域的尺寸大小大約與傳感件的尺寸大小相對應，但是不必很大。
這兩個部分區(qū)域和連接區(qū)域有利地形成為具有不同寬度的或者具有相應輪廓分布的單一層。特別有利的是，該層以單一的方法施加有相應的輪廓。
在傳感器裝置中的優(yōu)選布置中，在電絕緣的印制電路板中具有許多導電場，這些導電場各自被分成不同的部分區(qū)域，即具有連接區(qū)域的部分區(qū)域。各自屬于導電場的傳感件因此遠離具有第一部分區(qū)域的附屬開關區(qū)域。
在前面所描述的布置中，它是與權(quán)利要求1的總體發(fā)明構(gòu)思相對應的布置，因為導電場不僅處于開關區(qū)域而且處于傳感件中。當然，作為特征，平坦的開關區(qū)域和場相互遠離或者相互分開，并且不再疊置在層結(jié)構(gòu)上。通過分開，傳感器裝置的設計和布置、尤其在電子裝置的遮擋板中的設計和布置可以變化多樣。首先，實際的傳感件現(xiàn)在遠遠地離開開關區(qū)域。
這些特征和其它特征來自權(quán)利要求書和說明書及附圖，各特征單獨地或者在許多情況下相結(jié)合地在本發(fā)明的實施例和其它領域中得以實現(xiàn)，并且為它有利地示出了要保護的實施方式，對其提出保護。在獨立章節(jié)和小標題中的記載的部分沒有通用性地限定出它下面所給出的陳述。


在附圖中示意性地示出了本發(fā)明的實施例，并且在下面更加詳細地解釋地這些實施例。在附圖中圖1是通過傳感器裝置的示意性剖視圖；圖2是沿著圖1的箭頭II方向看去的正視圖；圖3是與圖1相對應的、通過具有另一種固定的傳感器裝置的剖視圖；圖4示出了具有分開的導電場的、圖1的傳感器裝置的變形；及圖5是圖4的相應變形的正視圖。
具體實施例方式
圖1和圖2所示出的傳感器裝置11屬于電容接觸開關，借助電子控制器30或者轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換過程，該電容接觸開關估計出身體如使用者的手指接近或者接觸遮擋板12的開關區(qū)域23所產(chǎn)生的電容改變量。這種作用原理和轉(zhuǎn)換包括在開始時所提及的印刷品中。
遮擋板12(只示出了它的較小截面)由不是金屬的介電材料如塑料形成，該材料可以是不透明的或者是透明的，并且通常是熱塑性的。它不能導電，并且可以是電子裝置如洗衣機、洗碗機、洗滌干燥器或者類似家用裝置的前部或者其它殼體件，或者可以是這里所使用的遮擋板。但是，本發(fā)明也可以用在其它裝置例如機床、配電板或者其它裝置中。遮擋板12具有一個轉(zhuǎn)向使用者的前側(cè)13和后側(cè)14，例如借助所示出的彈簧31把電路板20印制在后側(cè)14上，人們也可以把該電路板20稱為印制電路板。由電絕緣材料形成的電路板20具有一個支撐控制電子件30和SMD裝備中的單個元件的活動側(cè)部32和未裝備的側(cè)部33，該側(cè)部33被轉(zhuǎn)向遮擋板12。轉(zhuǎn)向內(nèi)部的、未裝置的側(cè)部具有傳感件15，該傳感件15由導電平面形成，該導電平面例如通過普通的印制導線與控制器30相電連接。傳感件本身也可以由平面印刷導線段形成。電路板在本例子中無需斷開，因為通過SMD裝備既不需要固定孔也不需要完全接觸。它使得印制電路板的制造變得更加容易并且減少了制造費用，及可以防止功能失效。
導電場22設置在電路板20的未安裝側(cè)33上。它位于設置在另一電路板側(cè)部32上的傳感元件15的區(qū)域中，但是如所公知的一樣，它一定不能位于中心，并且也不能具有相同的形狀和大小。而是，它基本上大于傳感件15。
場22可以以印制導線形式或者在其它任何方式中通過在電路板上粘貼導電材料、壓上導電材料或者其它技術來產(chǎn)生。它不僅平坦地布置在遮擋板的后側(cè)14上，而且也平坦地布置在電路板的未安裝側(cè)33上，并且由于它非常薄，因此也可以防止剩余的電路板段不能安裝在遮擋板12上。在附圖中，明顯加高地示出了厚度比率以便于識別。
導電場22限制出和限定出轉(zhuǎn)換區(qū)域，該轉(zhuǎn)換區(qū)域形成在遮擋板的主體側(cè)13上。它例如可以形成例如作為+或者0的圖標或者標志的形狀。合適的是，例如通過印刷在遮擋板的前側(cè)13上設置標記34，該標記的形狀和大小例如與導電場相對應。在圖2中清楚地示出了，轉(zhuǎn)換區(qū)域23具有+的形狀?？梢灾?，標記34大于后側(cè)上的場22，傳感件或者作為這種傳感件進行工作的接觸面15基本上較小，并且可以偏心地布置，正如來自印刷電路板結(jié)構(gòu)和裝備是有利的那樣。
在主體接近轉(zhuǎn)換區(qū)域23時，由導電場22和傳感件15所形成的傳感器裝置的電容率被改變了，場22把電容的影響聚中地通過印刷電路板傳遞到傳感件15上。它也作為信號的集中器進行工作。
圖3示出了實施方式，除了下面要解釋的不同點之外，該實施方式與在這方面所涉及的、圖1的實施方式相對應。相同標記表示相同或者功能相同的零件。
在圖3中，電路板20在遮擋板12上的固定發(fā)生在粘于雙側(cè)上的層或者層組35如雙粘合薄膜上。它被粘在電路板的未安裝側(cè)33上，并且把薄片例如薄膜落料作為導電場22粘在圖1所示的位置。在這種形狀中設置有可拆下的罩，那么用來安裝電子裝置的印制電路板屬于遮擋板12。它不僅在拆下沒有示出的蓋薄膜之后粘在遮擋板12的后側(cè)上，并因此把導電場以緊密接觸的方式固定到遮擋板12的后側(cè)13上。這種接觸是重要的，因為氣隙可以導致電容性能的改變，并且因此產(chǎn)生了電子開關的開閉能力的誤差。
也可以在印制電路板和雙膠粘薄膜35之間固定地粘住導電場22，因此整個粘貼表面可以用來固定在遮擋板上。
在圖3的實施方式中，標記34通過提高遮擋板12來形成。還可以知道的是，通過位于導電場22和傳感件15之間的墊來安裝例如一個沒有示出的中心鍵控照明裝置，其中一個也未示出的發(fā)光二極管也固定在電路板20的安裝活動側(cè)32上，該二極管例如通過電路板中的孔和遮擋板的相應透明位置來示出開關功能。
在圖4中以側(cè)視圖以及在圖5中以俯視圖示出的傳感器裝置11是圖1和2中的一個變形。它也屬于電容接觸式開關，該開關通過使用者的手指或者電子控制器130來接近或者接觸遮擋板112的開關區(qū)域123或者轉(zhuǎn)換到開關過程來估計出電容改變量。工作原理和控制或者開關在前面已經(jīng)描述過了。
與其它實施方式不同的是，在這里，場22被分成一個第一部分區(qū)域122a，該區(qū)域122a布置在開關區(qū)域123或者電路板120的未安裝側(cè)133的標記134的下方。第一部分區(qū)域122a超過連接區(qū)域122c，該連接區(qū)域122c形成為細長的、狹窄的，并且因此形成橋形，或者形成印制導線。該連接區(qū)域向左遠離開關區(qū)域123，并且超過第二部分區(qū)域122b。該第二部分區(qū)域122b位于傳感件115上，該傳感件115另一方面如前面所述的那樣形成并且與控制器130相連。三個區(qū)域122a、122b和122c只通過一個層來形成有圖5的形狀或者結(jié)構(gòu)。
工作如下，這里，通過接觸所產(chǎn)生的、來自開關區(qū)域123的信號或者信號變量在第一部分區(qū)域122a表現(xiàn)出。這里，來自第二連接區(qū)域122c的該信號或者信號變量傳輸?shù)降诙糠謪^(qū)域122b中。第二部分區(qū)域122b把電容作用又聚中地通過印刷電路板120輸送到傳感件115中。它也作為來自開關區(qū)域123的信號的集中器進行工作，如在前面的布置一樣。它只在場122或者該部分區(qū)域內(nèi)部把信號側(cè)部遠離開關區(qū)域122輸送到布置在遠方的傳感件115中。前述傳感器裝置還通過場122和傳感件115來形成，僅僅具有所謂的兩個部分信號輸送裝置。尤其有利的是，具有許多開關區(qū)域123，或許這些區(qū)域在一起。如果它直接布置在開關區(qū)域的下方，那么可以產(chǎn)生許多結(jié)構(gòu)空間來布置傳感件。
權(quán)利要求
1.一種通過使用者的手指或者類似物在開關區(qū)域(23、123)發(fā)生變化和/或接觸時產(chǎn)生開關信號的傳感器裝置(11、111)，它具有用于產(chǎn)生開關信號的電控制器(30、130)；與電控制器(30、130)相電連接的電容傳感件(15、115)；遮擋板(12、112)，它由非金屬材料形成，并且具有一個朝向使用者的前側(cè)(13、113)和一個后側(cè)(14、114)；電絕緣的印制電路板(20、120)，傳感件(15、115)和電控制器(30、130)布置在該電路板上，而且布置在一個背離使用者和遮擋板(12、112)的印制電路板(20、120)的側(cè)部(32、132)上；及導電場(22、122)，該導電場布置在朝向遮擋板(12、112)的印制電路板(20、120)的側(cè)部(33、133)上，而不會與傳感件相電連接；印制電路板在與傳感件(15、115)對置的區(qū)域內(nèi)通過它的支承導電場(22、122)的側(cè)部(33、133)布置在遮擋板(12、112)的后側(cè)(13、113)上；及導電場(22、122)限定出開關區(qū)域(23、123)。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，開關區(qū)域(23、123)和導電場(22、122)形成為不同于傳感件(15、115)。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，開關區(qū)域(23、123)的尺寸大小基本上大于傳感件(15、115)的尺寸大小。
4.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，導電場(22、122)的尺寸大小基本上大于傳感件(15、115)的尺寸大小。
5.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，傳感件(15、115)與導電場(22、122)相對地可運動地設置在側(cè)部上。
6.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，設置許多相同的傳感件(15、115)來產(chǎn)生許多不同開關信號，這些傳感件(15、115)與形狀不同的導電場(22、122)共同作用。
7.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，印制電路板(20、120)粘貼在遮擋板(12、112)的后側(cè)(14、114)上。
8.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，導電場(22、122)粘貼在遮擋板(12、112)的后側(cè)(14、114)上。
9.如權(quán)利要求7或者8所述的傳感器裝置，其特征在于，導電場(22、122)和印制電路板(20、120)借助粘貼在兩側(cè)上的層或者膜(35、135)與遮擋板(12、112)粘貼在一起。
10.如權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，導電場(122)被分成至少兩個部分區(qū)域(122a、122b)，這兩個部分區(qū)域相互遠離，并且通過連接區(qū)域(122c)相互連接起來。
11.如權(quán)利要求10所述的傳感器裝置，其特征在于，第二部分區(qū)域(122b)設置成與傳感件(115)相對，第一導電部分區(qū)域(122a)與傳感件(115)沒有疊置地設置在遠方。
12.如權(quán)利要求11所述的傳感器裝置，其特征在于，第一導電部分區(qū)域(122a)和傳感件(115)之間的距離是傳感件(115)或者第一部分區(qū)域(122a)的直徑的兩倍到十倍。
13.如權(quán)利要求10所述的傳感器裝置，其特征在于，第一部分區(qū)域(122a)限定出開關區(qū)域(123)并且在遮擋板(112)通過第一部分區(qū)域(122a)設置標記(134)。
14.如權(quán)利要求10所述的傳感器裝置，其特征在于，兩個部分區(qū)域(122a、122b)和連接區(qū)域(122c)是具有不同輪廓分布的唯一層。
15.如權(quán)利要求10所述的傳感器裝置，其特征在于，在電絕緣的印制電路板(120)中具有許多開關區(qū)域(123)和導電場(122)，這些導電場(122)各自被分成不同的部分區(qū)域(122a、122b)，每個附屬的傳感件(115)設置成遠離附屬的開關區(qū)域(123)。
全文摘要
一種通過手指靠近和/或接觸開關區(qū)域(23)時產(chǎn)生開關信號的傳感器裝置(11)，它具有與電控制器(30)相連接的電容傳感件(15)；由塑料形成的遮擋板(12)；電絕緣的印制電路板(20)，傳感件(15)和電控制器(30)布置在內(nèi)側(cè)(32)上；導電場(22)布置在印制電路板(20)的側(cè)部(33)上，而不會與傳感件相電連接；但是與之相對，導電場(22)限定出開關區(qū)域(23)。
文檔編號H03K17/96GK1980061SQ20061017299
公開日2007年6月13日 申請日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月19日
發(fā)明者J·韋斯 申請人:E.G.O.控制系統(tǒng)有限責任公司