DE112005001356T5

DE112005001356T5 - Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur

Info

Publication number: DE112005001356T5
Application number: DE112005001356T
Authority: DE
Inventors: Bosong Li
Original assignee: Li Bosong Zhuhai
Current assignee: Li Bosong Zhuhai
Priority date: 2004-06-12
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2007-05-03
Also published as: WO2005121934A1; JP2008503006A; CN2743886Y; US20080223704A1; US7649151B2; JP4460604B2

Abstract

Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur, der umfasst:
ein Tasten-Oberteil,
ein Halteglied,
vier Zahnräder,
ein Federglied, das eine elastische Rückstellkraft für das Tasten-Oberteil vorsieht,
eine Filmleiterplatte, und
eine Halteplatte,
wobei das Federglied und das Halteglied über der Halteplatte und unter dem Tasten-Oberteil angeordnet sind und wobei die Filmleiterplatte zwischen der Halteplatte und dem Federglied angeordnet ist, und
wobei das Halteglied vier Paare von darauf angeordneten Wellen umfasst, wobei die vier Zahnräder drehbar an den vier Paaren von Wellen montiert sind und wobei an einer unteren Fläche des Tasten-Oberteils wenigstens vier Zahnstangen-Halteglieder ausgebildet sind,
wobei die wenigstens vier Zahnstangen-Halteglieder jeweils parallel zu den entsprechenden Zahnrädern angeordnet sind und in diese eingreifen, um eine nach oben und nach unten gerichtete Bewegung für den Tastenschalter zu ermöglichen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Erfindungsfeld
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Tastenschalter für eine Tastatur und insbesondere einen Tastenschalter für eine Tastatur an einem Computer.

Ein Tastenschalter ist herkömmlicherweise durch einen Lochaufbau gekennzeichnet. Bei einem derartigen Aufbau für einen Tastenschalter wird jedoch eine relativ große Reibungskraft erzeugt, die durch den Benutzer als unvorteilhaft empfunden wird. Außerdem beschränkt der Lochaufbau eine Verminderung in der Höhe der gesamten Tastatur. Um diese durch den herkömmlichen Tastenschalter verursachten Probleme zu beseitigen, wird nach neuartigen Aufbauten für einen Tastenschalter gesucht.

In diesem Zusammenhang wurde ein scherenförmiger Aufbau entwickelt, wie er etwa in den chinesischen Patenten Nr. 99208030.4 und Nr. 97221445.3 beschrieben ist. Ein derartiger scherenförmiger Aufbau ist jedoch relativ komplex und damit nicht für die Massenproduktion geeignet. Es besteht also ein dringender Bedarf für einen neuartigen Aufbau, mit dem die oben genannten Probleme gelöst werden können.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach aufgebauten Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur anzugeben, der bei der Bewegung nach oben und unten eine geringe Reibungskraft erzeugt und eine verminderte Höhe aufweist. Die Zahnräder des Tastenschalters für eine Tastatur können unter Verwendung von speziellen Hilfswerkzeugen in Masse hergestellt werden.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst ein Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung ein Tasten-Oberteil, ein Halteglied, vier Zahnräder, ein Federglied, eine Filmleiterplatte und eine Halteplatte. Das Federglied und das Halteglied sind über der Halteplatte und unter dem Tasten-Oberteil angeordnet. Die Filmleiterplatte ist zwischen der Halteplatte und dem Federglied angeordnet. Das Halteglied bildet vier Paare von Wellen, und die vier Zahnräder sind jeweils drehbar an den vier Paaren von Wellen in einer quadratischen Anordnung montiert. Das Tasten-Oberteil ist mit wenigstens vier Zahnstangen-Haltegliedern versehen, die sich von einer unteren Fläche des Tasten-Oberteils nach unten erstrecken, sodass sie parallel zu entsprechenden Zahnrädern angeordnet sind und in dieselben eingreifen, um eine nach oben und nach unten gerichtete Bewegung des Tasten-Oberteils zu ermöglichen. Wenn das Tasten-Oberteil nach unten gedrückt wird, greifen die vier Zahnstangen-Halteglieder des Tasten-Oberteils in die vier Zahnräder ein und sehen dadurch eine Balance vor, sodass das Tasten-Oberteil entlang der vertikalen Richtung nach oben und nach unten bewegt werden kann und eine perfekte Drückbetätigung gestattet.

Der mittlere Bereich jedes Zahnstangen-Halteglieds des Tasten-Oberteils kann unterteilt sein, um zwei seitliche Zahnstangen zu bilden. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen den Zahnstangen und den Zahnrädern verkleinert, wodurch die Reibungskraft reduziert wird und gleichzeitig die Balance beim Drücken des Tasten-Oberteils aufrechterhalten wird.

Jedes Zahnstangen-Halteglied ist vorzugsweise an seinem unteren Rand mit einem Beschränkungshaken versehen, um eine übermäßige nach oben gerichtete Bewegung des Tasten-Oberteils aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Federglieds zu beschränken.

Ein Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Tasten-Oberteil, ein Halteglied, drei Zahnräder, ein Federglied, eine Filmleiterplatte und eine Halteplatte. Das Federglied und das Halteglied sind über der Halteplatte und unter dem Tasten-Oberteil angeordnet. Die Filmleiterplatte ist zwischen der Halteplatte und dem Federglied angeordnet. Das Halteglied bildet drei Paare von Wellen, wobei die drei Zahnräder jeweils drehbar an den drei Paaren von Wellen in einer dreieckigen Anordnung montiert sind. Das Tasten-Oberteil bildet wenigstens drei Zahnstangen-Halteglieder, die sich von einer unteren Fläche des Tasten-Oberteils nach unten erstrecken und parallel zu entsprechenden Zahnrädern angeordnet sind, in die sie eingreifen, um eine nach oben und nach unten gerichtete Bewegung des Tasten-Oberteils zu ermöglichen. Wenn das Tasten-Oberteil nach unten gedrückt wird, greifen die drei Zahnstangen-Halteglieder des Tasten-Oberteils jeweils in die drei Zahnräder ein und stehen dadurch eine Balance vor, sodass das Tasten-Oberteil entlang einer vertikalen Richtung nach unten und nach oben bewegt werden kann und eine perfekte Drückbetätigung vorsieht.

Andere Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Tastenschalters mit Zahnrädern für eine Tastatur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit vier Zahnrädern.
2 ist eine Querschnittansicht des Tastenschalters mit Zahnrädern für eine Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt die ab der Unterseite des Tasten-Oberteils ausgebildeten Zahnstangen-Halteglieder, die teilweise ausgeschnitten sind, um ein Paar von Zahnstangen auf gegenüberliegenden Seiten zu bilden.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Tastenschalters mit Zahnrädern für eine Tastatur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit drei Zahnrädern.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In der folgenden ausführlichen Beschreibungen wird auf die Zeichnungen Bezug genommen.
Wie in 1-2 gezeigt, umfasst ein Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Tasten-Oberteil 11, ein Halteglied 15, vier Zahnräder 13, ein Federglied 16 mit einem Kuppelteil und einem Randteil, der an einer Unterseite des Kuppelteils ausgebildet ist, eine Filmleiterplatte 17 und eine Halteplatte 18. Das Federglied 16 und das Halteglied 15 sind über der Halteplatte 18 und unter dem Tasten-Oberteil 11 angeordnet. Das Halteglied 15 definiert ein kreisrundes Loch, und der Randteil des Federglieds 16 steht durch das kreisrunde Loch des Halteglieds 15 vor, um eine elektrische Verbindung mit der Filmleiterplatte 17 für eine Signalübertragung herzustellen. Die Filmleiterplatte 17 ist zwischen der Halteplatte 18 und dem Federglied 16 angeordnet. Vier Paare von Wellen 14 sind auf dem Halteglied 15 um das kreisrunde Loch herum angeordnet. Jedes Zahnrad 13 umfasst einen Körperteil, der eine Vielzahl von Zähnen bildet, und zwei gegenüberliegende Enden mit Durchmessern, die kleiner als derjenige des Körperteils sind. Die zwei Wellen 14 jedes Paares sind einander gegenüber mit dazwischen einem vorbestimmten Abstand angeordnet, der den gegenüberliegenden Enden jedes Zahnrads 13 entspricht, um das Zahnrad 13 drehbar zu halten. Jede Welle 14 definiert ein Zahnrad-Aufnahmeloch, wobei eine kleine Öffnung mit dem Zahnrad-Aufnahmeloch und dem oberen Rand kommuniziert. Die gegenüberliegenden Enden jedes Zahnrads 13 werden entsprechend durch die Öffnungen des Paares von Wellen 14 gedrückt, um in den Zahnrad-Aufnahmelöchern aufgenommen zu werden, und können sich in den Zahnrad-Aufnahmelöchern drehen. Die an den Wellen 14 montierten vier Zahnräder 13 bilden eine quadratische Anordnung. Außerdem sind die benachbarten Wellen 14 von verschiedenen Paaren jeweils mit dazwischen einem Winkel von 90 Grad angeordnet.
Wenigstens vier Zahnstangen-Halteglieder 12 erstrecken sich von einer unteren Fläche des Tasten-Oberteils 11 in Entsprechung zu den Zahnrädern 13 nach unten. Jedes Zahnstangen-Halteglied 12 ist an einer Außenfläche mit einer Vielzahl von Zähnen versehen, die in die Zähne des entsprechendes Zahnrads 13 eingreifen, damit sich der Tastenschalter nach oben und nach unten bewegen kann. Ein Zapfen ist im Zentrum der durch die vier Zahnstangen-Halteglieder 12 des Tasten-Oberteils 11 umschriebenen Fläche ausgebildet und in ein Loch in dem Federglied 16 eingesteckt, um das Tasten-Oberteil 11 an dem Federglied 16 zu positionieren. Wenn das Tasten-Oberteil 11 nach unten gedrückt wird, greifen die vier Zahnstangen-Halteglieder 12 des Tasten-Oberteils 11 jeweils in die Zähne der vier Zahnräder 13 ein, um eine Balance vorzusehen. Deshalb kann das Tasten-Oberteil 11 in einer im wesentlichen vertikalen Richtung nach oben und nach unten bewegt werden und sieht eine perfekte Drückbetätigung vor. Jedes Zahnstangen-Halteglied 12 umfasst einen Beschränkungshaken 121, der sich über die Außenfläche hinaus nach außen erstreckt, um eine übermäßige nach oben gerichtete Bewegung des Tasten-Oberteils 11 aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Federglieds 16 zu verhindern.
Um die Reibungskraft zwischen den Zahnrädern 13 und dem Tasten-Oberteil 11 weiter zu reduzieren, ist vorzugsweise ein mittlerer Bereich jedes Zahnstangen-Halteglieds 12 wie in 3 gezeigt ausgeschnitten, wodurch das Zahnstangen-Halteglied 12 in zwei Zahnstangen an gegenüberliegenden Seiten unterteilt wird. Auf diese Weise wird die Kontaktfläche zwischen den Zahnrädern 13 und der Tasten-Oberseite verkleinert, wodurch entsprechend die Reibungskraft reduziert wird.
Wie in 4 gezeigt, umfasst ein Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Tasten-Obersteil 11, ein Halteglied 15, drei Zahnräder 13, ein Federglied 16 mit einem Kuppelteil und einem Randteil, der an einer unteren Basis des Kuppelteils ausgebildet ist, eine Filmleiterplatte 17 und eine Halteplatte 18. Das Federglied 16 und das Halteglied 15 sind über der Halteplatte 18 und unter dem Tasten-Oberteil 11 angeordnet. Das Halteglied 15 definiert ein kreisrundes Loch, und der Randteil des Federglieds 16 steht durch das kreisrunde Loch des Halteglieds 15 vor, um eine elektrische Verbindung mit der Filmleiterplatte 17 für eine Signalübertragung herzustellen. Die Filmleiterplatte 17 ist zwischen der Halteplatte 18 und dem Federglied 16 angeordnet. Drei Paare von Wellen 14 sind auf dem Halteglied 15 um das kreisrunde Loch herum angeordnet. Jedes Zahnrad 13 umfasst einen Körperteil, der eine Vielzahl von Zähnen bildet, und zwei gegenüberliegende Enden mit Durchmessern, die kleiner als derjenige des Körperteils sind. Die zwei Wellen 14 jedes Paares sind einander gegenüber mit dazwischen einem vorbestimmten Abstand angeordnet, der den gegenüberliegenden Enden jedes Zahnrads 13 entspricht, um das Zahnrad 13 drehbar zu halten. Jede Welle 14 definiert ein Zahnrad-Aufnahmeloch, wobei eine kleine Öffnung mit dem Zahnrad-Aufnahmeloch und dem oberen Rand kommuniziert. Die gegenüberliegenden Enden jedes Zahnrads 13 werden entsprechend durch die Öffnungen des Paares von Wellen 14 in die Zahnrad-Aufnahmelöchern gedrückt und können sich in den Zahnrad-Aufnahmelöchern drehen. Die an den Wellen 14 montierten vier Zahnräder 13 bilden eine dreieckige Anordnung. Außerdem sind die einander benachbarten Wellen 14 von verschiedenen Paaren jeweils mit dazwischen einem Winkel von 120 Grad angeordnet.
Wenigstens drei Zahnstangen-Halteglieder 12 erstrecken sich von einer unteren Fläche des Tasten-Oberteils 11 in Entsprechung zu den Zahnrädern 13 nach unten. Jedes Zahnstangen-Halteglied 12 ist an einer Außenfläche mit einer Vielzahl von Zähnen versehen, die in die Zähne des entsprechendes Zahnrads 13 eingreifen, damit sich der Tastenschalter nach oben und nach unten bewegen kann. Ein Zapfen ist im Zentrum der durch die vier Zahnstangen- Halteglieder 12 des Tasten-Oberteils 11 umschriebenen Fläche ausgebildet und in ein Loch in dem Federglied 16 eingesteckt, um das Tasten-Oberteil 11 an dem Federglied 16 zu positionieren. Wenn das Tasten-Oberteil 11 nach unten gedrückt wird, greifen die vier Zahnstangen-Halteglieder 12 des Tasten-Oberteils 11 jeweils in die Zähne der vier Zahnräder 13 ein, um eine Balance vorzusehen. Deshalb kann das Tasten-Oberteil 11 in einer im wesentlichen vertikalen Richtung nach oben und nach unten bewegt werden und sieht eine perfekte Drückbetätigung vor. Jedes Zahnstangen-Halteglied 12 umfasst einen Beschränkungshaken 121, der sich über die Außenfläche hinaus nach außen erstreckt, um eine übermäßige nach oben gerichtete Bewegung des Tasten-Oberteils 11 aufgrund der elastischen Rückstellkraft des Federglieds 16 zu verhindern.
Um die Reibungskraft zwischen den Zahnrädern 13 und dem Tasten-Oberteil 11 weiter zu reduzieren, ist vorzugsweise ein mittlerer Bereich jedes Zahnstangen-Halteglieds 12 wie in 3 gezeigt ausgeschnitten, wodurch das Zahnstangen-Halteglied 12 in zwei Zahnstangen an gegenüberliegenden Seiten unterteilt wird. Auf diese Weise wird die Kontaktfläche zwischen den Zahnrädern 13 und der Tasten-Oberseite verkleinert, wodurch entsprechend die Reibungskraft reduziert wird.
Durch die Verbindung zwischen den Zähnen der Zahnräder 13 und den Zähnen der Zahnstangen-Halteglieder 12 kann die gesamte Anordnung des Tasten-Oberteils 11 einfach mit einer geringen Reibungskraft bewegt werden, wodurch eine perfekte Drückbetätigung vorgesehen wird. Außerdem kann die Höhe reduziert werden, sodass eine äußerst flache Tastatur vorgesehen werden kann, wofür gegenwärtig eine große Nachfrage besteht.
In der vorstehenden Beschreibung wurden zahlreiche Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert, wobei Details des Aufbaus und der Funktion der Erfindung beschrieben wurden. Die Beschreibung ist jedoch nur beispielhaft, wobei Änderungen an den Details und insbesondere an der Form, der Größe und der Anordnung der Teile vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der durch die beigefügten Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung gibt einen Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur an, der umfasst: ein Tasten-Oberteil, eine Positionierungsplatte, vier Zahnräder, ein elastisches Glied, eine Dünnfilmleiterplatte und ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Glied und die Positionierungsplatte über der unteren Platte und unter dem Tasten-Oberteil angeordnet sind und die Dünnfilmleiterplatte zwischen der unteren Platte und dem elastischen Glied angeordnet ist, wobei vier Paare von Wellen vorgesehen sind, an denen vier Zahnräder montiert sind, und wobei unter dem Tasten-Oberteil vier gezahnte Halteflächen vorgesehen sind, deren Zähne parallel zu den Zahnrädern sind, sodass sich die Taste nach oben und nach unten bewegen kann. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in einem einfachen Aufbau, wobei der Bewegungswiderstand und die Höhe der Taste gering sind, die Zahnräder in Massenproduktion hergestellt werden können und außerdem weitere Eigenschafen wie eine gute Handhabung, ein superdünner Aufbau, eine einfache Fixierung usw. gegeben sind.

Claims

Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur, der umfasst: ein Tasten-Oberteil, ein Halteglied, vier Zahnräder, ein Federglied, das eine elastische Rückstellkraft für das Tasten-Oberteil vorsieht, eine Filmleiterplatte, und eine Halteplatte, wobei das Federglied und das Halteglied über der Halteplatte und unter dem Tasten-Oberteil angeordnet sind und wobei die Filmleiterplatte zwischen der Halteplatte und dem Federglied angeordnet ist, und wobei das Halteglied vier Paare von darauf angeordneten Wellen umfasst, wobei die vier Zahnräder drehbar an den vier Paaren von Wellen montiert sind und wobei an einer unteren Fläche des Tasten-Oberteils wenigstens vier Zahnstangen-Halteglieder ausgebildet sind, wobei die wenigstens vier Zahnstangen-Halteglieder jeweils parallel zu den entsprechenden Zahnrädern angeordnet sind und in diese eingreifen, um eine nach oben und nach unten gerichtete Bewegung für den Tastenschalter zu ermöglichen.
Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur nach Anspruch 1, wobei die vier Zahnräder eine quadratische Anordnung bilden.
Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur, der umfasst: ein Tasten-Oberteil, ein Halteglied, drei Zahnräder, ein Federglied, das eine elastische Rückstellkraft für das Tasten-Oberteil vorsieht, eine Filmleiterplatte, und eine Halteplatte, wobei das Federglied und das Halteglied über der Halteplatte und unter dem Tasten-Oberteil angeordnet sind und wobei die Filmleiterplatte zwischen der Halteplatte und dem Federglied angeordnet ist, und wobei das Halteglied drei Paare von darauf angeordneten Wellen umfasst, wobei die drei Zahnräder drehbar an den drei Paaren von Wellen montiert sind und wobei an einer unteren Fläche des Tasten-Oberteils wenigstens drei Zahnstangen-Halteglieder ausgebildet sind, wobei die wenigstens drei Zahnstangen-Halteglieder jeweils parallel zu den entsprechenden Zahnrädern angeordnet sind und in diese eingreifen, um eine nach oben und nach unten gerichtete Bewegung des Tasten-Oberteils zu ermöglichen.
Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur nach Anspruch 3, wobei die vier Zahnräder eine quadratische Anordnung bilden.
Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur nach Anspruch 2 oder 3, wobei jedes Zahnstangen-Halteglied des Tasten-Oberteils einen entsprechenden Beschränkungshaken auf einer unteren Fläche aufweist.
Tastenschalter mit Zahnrädern für eine Tastatur nach Anspruch 1 oder 3, wobei jedes Zahnstangen-Halteglied in wenigstens zwei Zahnstangen unterteilt sein kann.