[发明专利]接触开关的传感器元件以及制造传感器元件和接触开关的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于接触开关，尤其是电容性接触开关，的传感器元 件，以及一种用于制造这种传感器元件和具有这种传感器元件的接触开关 设备的方法。

背景技术

用于电容性接触开关的传感器元件主要从US5917165A已知。

用于电容性接触开关的细长、圆柱形传感器元件的情况从 US2005/248544A1提供的一个横向孔中已知。这有利于增加传感器元件的弹 性，或者可以说使传感器元件更软，从而允许更易压缩。

发明内容

本发明的问题是提供一种上述的传感器元件，一种用于它的制造和配 备它的接触开关设备的方法，这使得解决现有技术的问题变得可能，通过 这可以获得一种传感器元件，其能够被特别容易地制造、安装和使用。

这个问题可以通过具有权利要求1的特征的传感器元件，配备具有权 利要求19特征的这种传感器元件的接触开关，以及具有权利要求21特征 的用于制造这种传感器元件的方法来解决。本发明的优势和优选改进形成 进一步的权利要求的主题，并且在下文中更详细地解释。通过明确的参 考，权利要求的措词组成说明书的一部分。

传感器元件具有一个弹性材料的传感器元件主体。至少在它被安装在 接触开关或接触开关设备中时，该传感器元件主体具有朝向相同的一个上 部顶面和一个下部底面，它们优选基本互相平行，或者可以轻微地互相倾 斜。这些面中的一个也可以被凸面地或凹面地弯曲，优选是顶面。根据本 发明，传感器元件具有一种类似盒状的结构，其具有连续的壁区，这些壁 区围绕了一个较大的空隙或空间。顶面和底面中的每一个由一个前或后壁 区形成，所述两个壁区通过中间的壁区或侧面的壁区互连。优选地，该空 间或空隙占据整个传感器元件主体的横截面的大部分，例如70％至90％。

如此，创造了一个具有传感器元件主体的传感器元件，由于特别大的 空隙的结果，其很有弹性或柔韧性，使用有限的力量可以很容易地压缩。 在压力下尤其是侧壁区退让。这可以以不同的方式发生，如下文所述。

在本发明的一种改进中，壁区的壁厚基本相同或在其表面的大部分不 变化。优选这也应用到侧壁区，以使得后者也具有基本恒定和同样的壁 厚。使侧壁区的壁厚相对小是可能的，以使得传感器元件可以被容易地压 缩。有利地，相对的壁区被等面积地或一致地构造。如此，对于一次压 缩，可以获得独立于安装定位的恒定弹性特性。

在本发明的进一步改进中，顶面和底面的壁厚类似于侧壁区的壁厚。 因为这两个表面的形状不应该变化或者应该保持大概平坦，即使在轻微压 缩的情况中，但是侧壁区也被弹性压缩或者向内或向外弯曲，有利地，可 能以折叶或接头的形式发生材料变薄。随着特殊的优势，所述材料变薄被 提供在顶和底面上，并且优选地，对于这种程度的向外，侧壁区的厚度没 有变化。

在本发明的一种改进中，侧壁区的壁厚可以是传感器元件的宽度或高 度的约5％至10％。约0.5mm至2mm适合作为壁厚。

在本发明的优选改进中，顶面和底面是平坦的且互相平行，也主要是 在非安装或非压缩状态。侧壁区是拱形的或以类似拱形的方式构造。它们 从传感器元件的中心或从所述空隙向外拱起。压缩时侧壁区在这个方向甚 至拱起更大的程度。在更多情况下，这种拱起可以处于传感器元件宽度的 5％至20％之间，在某些情况下甚至更多。对于向外的拱起，可替换地，侧 壁区可以向内拱起类似的程度。为了避免压缩时顶和底面的相互横向位 移，有利的是一致地构造侧壁区，即，都向内或都向外拱起。拱起一方面 可以是基本相同的或者是圆形的，另一方面一种类型的向下弯曲或偏移路 径可以产生与圆形拱起实质相同的效果，在某些情况下，通过这种弯曲结 构传感器元件甚至可以更容易地被压缩。

在拱起的侧壁区的情况中，一个侧壁区和一个顶或底面互相可以是35° 至80°的角度，优选彼此40°至70°。然后侧壁区以倾斜的方式从顶或底面 凸起，以进一步提高可压缩性。有利地，顶面、底面和侧壁区之间的所有 连接是一致构造的，或具有相同的互相角度。