TASTATURANORDNUNG |
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申请号 | EP06791677.5 | 申请日 | 2006-08-26 | 公开(公告)号 | EP1920449B1 | 公开(公告)日 | 2008-11-26 |
申请人 | Härter Werkzeugbau GmbH; | 发明人 | NEUMANN-HENNEBERG, Wolf; HÄRTER, Martin; | ||||
摘要 | The invention relates to a keyboard arrangement, which simulates a key click by means of a snap disc (1) on closing an electrical contact. According to the invention, such keyboard arrangements may be flexibly and economically produced and also given a full screening against radiation by arranging the snap disc (1) above the perforation (2) with at least one of the webs (6) thereof fixed to one of the surfaces of the plate (3) and the diameter (Dl) of the domed snap disc (1) larger than the open cross-section of the perforation (2), such as to cover the same when fixed to the plate (3). | ||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | Die Erfindung befasst sich mit Tastaturanordnungen, die vor oder bei der Herstellung beispielsweise eines elektrischen Kontakts durch Betätigung eines in der Tastaturanordnung vorhandenen Knopfes dem Benutzer durch einen fühlbaren "Schaltknack" die Herbeiführung des gewünschten Kontakts anzeigen und beim. Loslassen des Knopfes diesen wieder in seine Ausgangsposition verbringt. Derartige Tastaturanordnungen sind weit verbreitet und werden beispielsweise in Fernbedienungen für Geräte der Unterhaltungsindustrie oder auch in Telefonen verwendet. Dieser "Schältknack", welcher auch als Druckpunkt bezeichnet wird, wird allgemein dadurch realisiert, dass unterhalb des jeweiligen Knopfes eine sogenannte Schnappscheibe angeordnet ist. Bei einer Schnappscheibe handelt es sich im Wesentlichen um gewölbt ausgebildete Bauelemente aus Metall oder Kunststoff, die eine nichtlineare Federkennlinie haben und die einen Raum überspannen, wobei der Kopf in seiner Ausgangsposition an der Zenitfläche des gewölbten Bauteils anliegt. Wirkt nun eine Kraft auf den Knopf, um einen elektrischen Kontakt auszulösen, wird die Schnappscheibe elastisch verformt, indem die Wölbung abgeplattet wird. Dabei nimmt die Kraft, die zum Abplatten der Schnappscheibe erforderlich ist, leicht zu und wird dann, wenn die Wölbung annähernd flach gedrückt ist, kleiner als Kraft, die zum Abplatten erforderlich ist. Ist die Wölbung der Schnappscheibe weitgehend abgeplattet, kehrt sich die Federrichtung der Schnappscheibe um, wobei auch die in diesem Moment wirkende Kraft geringer ist als die Kraft, die zum Abplatten der Wölbung erforderlich ist. Das Zusammenspiel von hoher und geringer Betätigungskraft bzw. die Umkehr der Federrichtung wird dann von einem Benutzer als taktile Rückmeldung für die Auslösung beispielsweise eines elektrischen Kontakts empfunden. Wirkt im abgeplatteten Zustand die Kraft nicht mehr auf den Knopf, wird dieser durch die elastische Verformung der Schnappscheibe wieder in seine Ausgangsposition zurück verbracht. Wie leicht einzusehen ist, bewirkt die Abplattung der Schnappscheibe auch eine geringfügige Vergrößerung ihres Außendurchmessers. Wird diese Vergrößerung verhindert oder gar unterdrückt, besteht die Gefahr, dass die Schnappscheibe nicht mehr in ihre Ausgangslage zurückkehrt. Um Tastaturen unter Verwendung von Schnappscheiben zu bilden, haben sich im Wesentlichen zwei Technologien herausgebildet. Diesen Technologien ist gemein, dass eine Platte vorhanden ist, die eine Mehrzahl von Durchbrüchen aufweist und dass diese Platte mit geringem Abstand oberhalb eine Platine angeordnet ist, wobei unterhalb eines jeden Durchbruchs auf der Platine zwei von einander isolierte Kontaktflächen vorhanden sind. Außerdem ist in jedem dieser Durchbrüche eine Schnappscheibe angeordnet, die unter Wirkung einer Kraft auf den Knopf die beiden Kontaktflächen zur Herstellung eines elektrischen Kontakts verbindet. Zur Herstellung der Verbindung der Schnappscheibe wird gemäß der einen in Zur Verringerung dieses Aufwandes ist beispielsweise aus Deshalb ist man gemäß der anderen bekannten Technologie dazu übergegangen, die Schnappscheibenanordnung nicht mehr aus verschiedenen Komponenten aufzubauen, sondern die Platte mit samt den Schnappscheiben einstückig aus Metall zu bilden, indem entsprechende Stanz- und Prägeschritte angewendet werden. Hierzu sei beispielsweise auf Zur Herstellung der EMV Kriterien bzw. zur Gewährleistung einer genügenden Abschirmung gegenüber hoch-frequenter Strahlung sind aber derartig große Freischnitte oder radiale Abstände zwischen Durchbrüchen und Schnappscheiben auch dann nicht tolerabel, wenn die jeweiligen Freiräume mit Kunststoff ausgefüllt sind. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Tastaturanordnung anzugeben, die neben einer hohen Flexibilität bei der Herstellung und Designänderungen auch eine vollständige Abschirmung gegenüber hoch-frequenter Strahlung bildet. Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Dadurch, dass die Schnappscheiben und die Platten einzeln gefertigt werden, können diese Komponenten mit vergleichsweise einfachen Stanz- und Prägwerkzeugen gefertigt werden und zu komplexeren Einheiten sehr einfach beispielsweise durch Laserschweißen verbunden werden. Dadurch, dass die Schnappscheiben für eine Vielzahl von Anwendungen mit ein und demselben Werkzeugsatz hergestellt werden können, wird ein sehr hoher Standardisierungsgrad erreicht. Da der Durchmesser der Schnappscheiben immer größer ist als die lichten Querschnitte der Durchbrüche, wird sichergestellt, dass die erfindungsgemäße Tastaturanordnung durch die vollständige Überdeckung bzw. den Verschluss des jeweiligen Durchbruchs mit einer Schnappscheibe eine vollkommene Abschirmung gegenüber unerwünschten Frequenzen gewährleistet, die von unterhalb der Platte angeordneten elektrischen Bauteilen ausgestrahlt werden bzw. auf diese einwirken. Je nach Anwendung können die Schnappscheiben und die einstückig mit ihnen verbundenen Stege aus Metall oder metallisiertem Kunststoff gebildet und mit der Platte elektrisch leitend verbunden sein. Durch eine solche Ausbildung kann auch die Ausbildung der unterhalb der Tastaturanordnung angeordneten elektrischen Kontakte pro Schnappscheibe auf ein Kontaktelement beschränkt werden. Liegen gemäß Anspruch 2 die Randbereiche der Schnappscheibe, die nicht ortsfest mittels der Stege mit der Platte verbunden sind, verschiebbar an der Oberfläche der Platte, wird sichergestellt, dass eine genügend große Radialausdehnung der Schnappscheibe zur Herbeiführung des "Schaltknacks" möglich ist. Eine Reduzierung der Bauteile wird gemäß Anspruch 3 dadurch sichergestellt, dass wenigstens zwei einer Mehrzahl von Schnappscheiben mittels eines gemeinsamen Steges mit der Platte verbunden sind. Je nach Ausbildung der Stege ist es auch möglich, alle Schnappscheiben einer Tastaturanordnung einstückig auszubilden. Auch sonstige in der Platte vorhandene Durchbrüche, die beispielsweise wegen der Bauhöhe von Bauteilen erforderlich sind, lassen sich gemäß Anspruch 4 auch mittels von Schnappscheiben sehr einfach frequenzdicht schließen, indem auch derartige Durchbrüche von "blinden" Schnappscheiben abgedeckt werden. Zur Vermeidung der Beschädigung von solchen Bauteilen muss dann lediglich sichergestellt werden, dass derartige Schnappscheiben mit keinem Knopf in der Tastatur in direktem Kontakt stehen. Um eine sehr stabile Anbindung der Schnappscheiben mit der Platte zu erreichen, ist in Anspruch 5 vorgesehen, dass jede Schnappscheibe mittels mindestens zweier Stege mit der Platte ortsfest verbunden ist, wobei jeder zur ortsfesten Verbindung mit der Platte verwendete Steg mit einem Gelenk versehen ist. Um die radiale Bewegung der Schnappscheibe nicht zu behindern und das Wechselspiel zwischen hoher Kraft bis zum Abplatten der Schnappscheibe und geringer Kraft nahe des ebenen Zustands der Schnappscheibe bzw. beim Umkehren der Federrichtung zu gewährleisten, ist wesentlich, dass die Gelenke der radialen Bewegung der Schnappscheibe nur eine Kraft entgegenbringen, die wesentlich geringer ist als die Kraft, die zur Herbeiführung der Abplattung der Schnappscheibe erforderlich ist. Liegen die Stege und ihre Gelenke gemäß Anspruch 6 an der Oberfläche der Platte an, können die Gelenke der Radialausdehnung der Schnappscheibe elastisch ausweichen, ohne dass befürchtet werden muss, dass sich Schnappscheibe, wenn sie aus ihrer Ruheposition bewegt wird, von der Platte abhebt. Wie leicht einzusehen ist, ist bei der Ausbildung der Erfindung nach Anspruch 5 und 6 wesentlich, dass die ortsfeste Verbindung der Stege mit der Platte jeweils nahe der freien Enden der Stege erfolgt. Weist die Schnappscheibe gemäß Anspruch 7 an ihrer Zenitfläche eine gewölbte Sicke auf, deren Wölbung sich in den Raum erstreckt, welche von der Wölbung der Schnappscheibe überspannt wird, lassen sich auch große Abstände zwischen der Zenitfläche und dem oder den Kontaktflächen auf der Leiterplatte überwinden. Gleiches gilt für die Ausbildung gemäß Anspruch 9, wenn zur Verminderung des Abstands zwischen der Zenitfläche bzw. der Sicke und der oder den Kontaktflächen, die Leiterplatte bzw. Leiterfolie wenigstens in die Räume ragt, die von den Durchbrüchen umrandet sind. Auch lassen die Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 6 bis 9 relativ dicke, zur Abschirmung notwendige Platten zu, ohne dass die Funktion des "Schaltknacks" verloren geht. Es zeigen:
Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden. Mit Wie leicht den Darstellungen gemäß der Wirkt nun eine Kraft in Pfeilrichtung P1 auf die Zenitfläche Z der Schnappscheibe 1, wird deren Wölbung abgeplattet, womit sich gleichzeitig deren Rand in Radialrichtung P2 ausdehnt. Mit fortschreitender Abplattung wird ein Punkt erreicht, wo ein spürbarer "Schaltknack" festgestellt wird, an welchem die Schnappscheibe 1 ihre in der Ausgangsposition vorhandene Wölbungsrichtung leicht umkehrt. Da die Schnappscheibe 1 bei ihrer Abplattung lediglich elastisch verformt wurde, springt die Schnappscheibe 1 in ihre Ausgangsposition zurück, wenn die Kraft in Pfeilrichtung P 1 nicht mehr wirkt. Wird nun der gegenseitige Abstand zwischen den Kontaktflächen 8, 9 bzw. der Leiterplatte 7 und der Schnappscheibe 1 so eingestellt, dass die verformte Schnappscheibe 1 an den Kontaktflächen 8, 9 anliegt bzw. eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktflächen 8, 9 hergestellt ist, wenn der "Schaltknack" vernommen wird, erhält der Nutzer mit dem "Schaltknack" eine fühlbare Bestätigung dafür, dass sein Tastendruck auch zu dem gewünschten Schaltbefehl geführt hat. In Wie leicht einzusehen ist, kann durch bloße Veränderung der Ragtiefe der Sicke 10 in den Raum 5 der gewünschte "Schaltknack" sehr flexibel und schnell an eine vorgegebene Geometrie aus Leiterplatte 7 und Platte 3 angepasst werden. Auch ist Auch sei darauf hingewiesen, dass in den Ausführungsbeispielen gemäß Außerdem zeigt Wie den Darstellungen gemäß den In In Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß |