DE29600117U1 - Tastenschaltereinheit für Computertastaturen - Google Patents

Tastenschaltereinheit für Computertastaturen

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GLAWE, DELFS, MOLL & PARTNER; « '· · **· PATEJ$|A4sIWÄLTE
• ······ ^ ^ . ZUQEUSS5N» VERfRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT
RICHARD GLAWE1 Dr.-Ing. (1952-1985) KLAUS DELFS, Dipl.-Ing., Hamburg WALTER MOLL, Dipl.-Phys. Dr, rer. nat, München HEINRICH NIEBUHR, Dipl.-Phys. Dr. phil. habil., Hamburg ULRICH GLAWE, Dipl.-Phys. Dr. rer. nat, München BERNHARD MERKAU, Dipl.-Phys., München Henrv SO CHRISTOF KEUSSEN, Dipl.-Chem, Dr. rer. nat, Hamburg
Taipei, Taiwan Postfach 26 01 62 Postfach 13 03 91
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Telex 5 22 505
HAMBURG &rgr; 16913/95
N/Ma/Kö(#185)
Tastenschaltereinheit für Computertastaturen
Die vorliegende Erfindung betrifft Computertastaturen und insbesondere eine Tastenschaltereinheit für Computertastaturen.
Eine übliche Computertastatur weist normalerweise eine Schale, ein Membranschaltung, eine leitende Gummiplatte, die auf der Membranschaltung aufliegt und eine Vielzahl von Gummikegeln hat, einen Tastenhalterrahmen mit einer Vielzahl von Tastenhaltern, die oberhalb der Gummikegel vorgesehen sind, und einen Satz von Tastenschaltern unterschiedlicher Größe auf, die auf den Tastenhaltern des Tastenhalterrahmens oberhalb der Gummikegel angebracht sind. Der Satz von Tastenschaltern schließt Steuertasten unterschiedlicher Größen für verschiedene Funktionen ein. Wenn die Funktionssteuertasten so ausgebildet sind, daß sie an verschiedenen Stellen der Tastatur installiert werden sollen, müssen die Ausbildung der leitenden Gummiplatte, die Membranschaltung und auch der Tastenhalterrahmen entsprechend geändert werden. Da unterschiedliche leitende Gummiplatten, Membranschaltungen und Tastenhalterrahmen verwendet werden müssen, um Tastaturen unterschiedlicher Ausführung herzustellen, sind die Werkzeug- und Konstruktionskosten hoch.
Dresdner Bank AG Hamburg 04 030 44§&idiagr;)0 (§LZ 2Ö6 800*00) "Posteank Härtibufg 1476 07-200 (BLZ 200 100 20)
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieser Umstände geschaffen. Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Tastenschaltereinheit, die in einer Vielzahl von Formen angeordnet werden kann, um unterschiedliche Tastaturen für unterschiedliche Zwecke zusammenzusetzen, ohne daß die leitende Gummiplatte und die Membranschaltung geändert werden müssen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Tastenschaltereinheit, durch die die Herstellungskosten der Computertastatur sehr stark verringert werden.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Tastenschaltereinheit für eine Computertastatur geschaffen, die eine Membranschaltung mit einer Vielzahl von elektrischen Kontakten, eine leitende Gummiplatte, die auf der Membranschaltung angebracht ist und eine Vielzahl von Gummikegeln aufweist, die oberhalb der elektrischen Kontakte angeordnet sind, einen Tastenhalterrahmen, der auf der leitenden Gummiplatte angebracht ist und eine Vielzahl von Tastenhaltern aufweist, die oberhalb der Gummikegel angeordnet sind, wobei jeder Tastenhalter ein Längsdurchgangsloch begrenzt, das mit dem Gummikegel ausgerichtet ist, einen L-förmigen Tastenschalter und eine Vielzahl von länglichen Tastenschaltern und eine Vielzahl von quadratischen Tastenschaltern aufweist, die auf den Tastenhaltern angebracht sind und niederdrückbar sind, um einen elektrischen Kontakt zur Erzeugung eines entsprechenden elektrischen Signals auszulösen, wobei jeder Tastenhalter einen inneren ringförmigen Flansch, der sich um den Umfang des sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgangsloches erhebt, eine Vielzahl von symmetrischen Längsnuten innerhalb des entsprechenden in Längsrichtung sich erstreckenden Durchgangslochs zum Führen eines Tastenschalters und ein weibliches Führungsmittel an der Außenseite zum Führen des entsprechenden Tastenschalters aufweist; wobei jeder Tastenschalter eine Tastenkappe und einen abgestuften Stößel aufweist, der in das sich in Längsrichtung erstreckende Durchgangsloch eines Tastenhalters eingeführt ist, wobei die
L-förmigen Tastenschalter und die länglichen Tastenschalter jeweils wenigstens ein männliches Führungsmittel aufweisen, das sich von der entsprechenden Tastenkappe nach unten erstreckt, wobei jedes männliche Führungsmittel durch das weibliche Führungsmittel bei Niederdrücken des entsprechenden Tastenschalters geführt wird, wobei der abgestufte Stößel einen dickeren oberen Teil, einen dünneren unteren Teil, eine Vielzahl von symmetrischen Längsrippen, die sich von dem dickeren oberen Teil erheben und gleitend in die Längsnuten eines Tastenhalters eingesetzt sind, und wenigstens einen Haken, der sich vom dünneren unteren Teil an der Unterseite erstreckt, und eine Stufe um den Umfang herum zwischen dem dickeren oberen Teil und dem dünneren unteren Teil aufweist.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist jeder Tastenhalter eine konische untere Kammer unterhalb des inneren ringförmigen Flansches auf, um einen Gummikegel aufzunehmen.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung schlägt die Stufe jedes Stößels oberhalb des inneren ringförmigen Flansches des entsprechenden Tastenhalters an, wenn der Tastenschalter niedergedrückt wird.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat die Tastenkappe jedes Tastenschalters eine flache Unterseite, wobei die flache Unterseite oberhalb des entsprechenden Tastenhalters anschlägt, um die nach unten gerichtete Bewegung des Tastenschalters zu begrenzen, wenn der innere ringförmige Flansch des entsprechenden Tastenhalters durch den abgestuften Stößel des Tastenhalters beschädigt ist.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung begrenzt jedes weibliche Führungsmittel einen Schlitz zum Durchlassen des entsprechenden männlichen Führungsmittels zum Raum oberhalb des entsprechenden Gummikegels.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsformen beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Explosionsansicht eine erfindungsgemäße
Tastatur;
Fig. 2 in einer Explosionsansicht erfindungsgemäße Tastenschalter, und zwar einen L-förmigen Tastenschalter, einen länglichen Tastenschalter und einen quadratischen
Tastenschalter;
Fig. 3 in einer Explosionsansicht die relativen Stellungen der Membranschaltung, der leitenden Gummiplatte, des Tastenhalterrahmens und der Tastenschalter;
Fig. 4 in einer Querschnittsansicht im vergrößerten Maßstab einen länglichen Tastenschalter, der erfindungsgemäß installiert ist;
Fig. 5 in ähnlicher Ansicht wie in Fig. 4 den Tastenschalter im niedergedrückten Zustand;
Fig. 6 in einer Endansicht das Teil der Fig. 5;
Fig. 7 eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Tastatur;
Fig. 8 eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen Tastatur;
Fig. 9 noch eine andere Ausbildung der Tastatur der Erfindung;
Fig. 10 noch eine andere Ausbildung der Tastatur der Erfindung;
Fig. 11 noch eine andere Ausbildung der Tastatur der Erfin-
dung;
Fig. 12 noch eine andere Ausbildung der Tastatur der Erfindung;
Fig. 13 noch eine andere Ausbildung der Tastatur der Erfindung;
Fig. 14 eine Explosionsansicht einer alternativen Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 14A eine vergrößerte Ansicht von Teil A von Fig. 14.
Wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, weist die Tastatur einen L-förmigen Tastenschalter 1 (z.B. die Taste für Zeilenschaltung), eine Vielzahl von länglichen Tasten 2 (z.B. die STRG-Taste), eine Vielzahl von quadratischen (1x1) Tastenschaltern 3 und einen Tastenhalterrahmen 4 auf.
Der L-förmige Tastenschalter 1 weist eine Tastenkappe 11, einen abgestuften Stößel 13 und wenigstens ein männliches Führungsmittel 14 auf, die sich von der flachen Unterseite 12 des Tastenschalters 11 nach unten erstrecken, wobei der abgestufte Stößel 13 eine Längsrippe 15, die sich vom dickeren oberen Teil erhebt, wenigstens einen Haken 16 am unteren Ende des dünneren Teils und eine Stufe 17 um den Umfang zwischen dem dickeren oberen und dem dünneren unteren Teil aufweist.
Der längliche Tastenschalter 2 weist eine Tastenkappe 21, einen abgestuften Stößel 2 3 und wenigstens ein männliches Führungsmittel 24 auf, die sich von der flachen Unterseite 22 der Tastenkappe 21 erstrecken, wobei der abgestufte Stößel 23 eine Längsrippe 25, die sich von seinem dickeren oberen Teil erhebt, wenigstens einen Haken 26 am unteren Ende seines dünneren Teils und eine Stufe 2 7 um den Umfang zwischen dem dickeren oberen Teil und dem dünneren unteren Teil aufweist.
Der quadratische Tastenschalter 3 weist eine Tastenkappe 31 und einen abgestuften langen Stößel 23 auf, der sich von der flachen Unterseite 32 der Tastenkappe 31 nach unten erstreckt, wobei der abgestufte Stößel 33 eine Längsrippe 35, die sich von seinem dickeren Teil erhebt, wenigstens einen Haken 36 am unteren Ende seines dünneren unteren Teils und eine Stufe 37 um den Umfang herum zwischen dem dickeren oberen Teil und dem dünneren unteren Teil aufweist.
Der Tastenhalterrahmen 4 weist eine Vielzahl hohler zylindrischer Tastenhalter 41 auf, die integral parallel angeordnet sind, um Tastenschalter 1, 2 und 3 anzubringen. Jeder der Tastenhalter 41 weist eine Längsnut 42 an der Innenseite für Eingriff mit den Längsrippen 15, 25 oder 35 eines Stößels 13, 23 oder 33, einen inneren ringförmigen Flansch 43 für Eingriff mit dem Haken 16, 26 oder 36 eines Stößels 13, 23 oder 33, eine Bodenkammer 44 (siehe auch Fig. 4) zum Aufnehmen eines Gummikegels und wenigstens ein weibliches Führungsmittel 45 für Eingriff mit den männlichen Führungsmitteln 14 oder 24 eines Tastenschalters 1 oder 2 auf.
Die Installation des Tastenschalters (z.B. des länglichen Tastenschalters 2) ist einfach und soll im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 beschrieben werden. Der abgestufte Stößel 2 3 des länglichen Schalters 2 wird in den entsprechenden Tastenhalter 41 durch Einsetzen der Längsrippe 25 in die Längsnut 42 des entsprechenden Tastenhalters 41 eingesetzt, wobei der Haken 26 an der Unterseite des inneren ringförmigen Flansches 43 des entsprechenden Tastenhalters 41 anhaken kann, wobei es dem männlichen Führungsmittel 24 ermöglicht wird, mit dem weiblichen Führungsmittel 45 des entsprechenden Tastenhalters 41 ausgerichtet zu werden; anschließend wird der Tastenhalterrahmen 4 auf der leitenden Gummiplatte 5a oberhalb der Membranschaltung 6a angebracht. Die Installation des L-förmigen Tastenschalters 1 ist ähnlich zu derjenigen des Tastenschalters 2.
Wie dies in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, so wird, wenn der Tastenschalter 2 niedergedrückt wird, um den abgestuften Stößel 23 und das männliche Führungsmittel 24 nach unten zu bewegen, der abgestufte Stößel 23 dazu gebracht, den entsprechenden Gummikegel an der leitenden Gummiplatte 5a zusammenzudrücken, wodurch bewirkt wird, daß ein entsprechender elektrischer Kontakt 61a auf der Membranschaltung 6a ausgelöst wird, um ein entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen, während gleichzeitig das männliche Führungsmittel 24 in das entsprechende weibliche Führungsmittel 45 gedrückt wird, um die Bewegung des Tastenschalters 2 entsprechend zu führen. Während des Niederdrückens des Tastenschalters 2 wird die Stufe 27 gegen den ringförmigen inneren Flansch 42 in Anschlag kommen, um die nach unten gerichtete Bewegung des abgestuften Stößels 2 3 zu begrenzen. Daher wird der abgestufte Stößel 23 nicht übermäßig gegen den entsprechenden Gummikegel der leitenden Gummiplatte 5a und die Membranschaltung 6a anschlagen. Wird der Tastenschalter 2 losgelassen, so nimmt der Gummikegel sofort seine frühere Form an und bewegt den abgestuften Stößel nach oben in seine frühere Stellung.
Ist der innere ringförmige Flansch 43 durch die Stufe 2 7 des abgestuften Stößels 23 beschädigt, so wird die Abwärtsbewegung des abgestuften Stößels 23 immer noch innerhalb eines gewissen Bereiches begrenzt sein, da die flache Unterseite 2 3 der Tastenkappe 21 oben gegen den entsprechenden Tastenhalter 41 anschlagen wird (siehe Fig. 6). Daher wird die Membranschaltung 6a durch den abgestuften langen Stößel 23 nicht beschädigt werden.
Wenn der L-förmige Tastenschalter 1 {Zeilenschaltungstaste) in der Tastatur installiert wird, um drei quadratische Tastenschalter 3 zu ersetzen, so wird lediglich der abgestufte Stößel 13 den entsprechenden Gummikegel zusammendrücken und den Zeilenschaltungssteuerkontakt der Membranschaltung 6a auslösen, wenn der L-förmige Tastenschalter 1 niedergedrückt wird, und die beiden anderen Kontakte der Membranschaltung 6a,
die dem männlichen Führungsmittel 14 des L-förmigen Tastenschalters 1 entsprechen, werden durch das männliche Führungsmittel 14 während des Niederdrückens des abgestuften Stößels 13 nicht ausgelöst werden (siehe Fig. 5).
Erfindungsgemäß können die Membranschaltung 6a und die leitende Gummiplatte 5a verwendet werden, um passend mit dem L-förmigen Tastenschalter 1, den länglichen Tastenschaltern 2 und den quadratischen Tastenschaltern 3, die in einer Vielzahl unterschiedlicher Arten angeordnet sind, zusammenzuwirken. Zum Beispiel können unter Verwendung derselben Membranschaltung 6a und derselben leitenden Gummiplatte 5a unterschiedliche Tastaturen zusammengesetzt werden, wie sie in den Fig. 7, 8, 9, 10, 11 und 12 gezeigt sind, indem der L-förmige Tastenschalter 1, die länglichen Tastenschalter 2 und die quadratischen Tastenschalter 3 an verschiedenen Orten angeordnet werden. Die in Fig. 13 gezeigte Tastatur ist eine japanische DOS/V-Tastatur mit 106 Tasten, die ebenfalls dieselbe Membranschaltung 6a und dieselbe leitende Gummiplatte 5a verwendet ,
Fig. 14 und 14a zeigen eine alternative Form der vorliegenden Erfindung, wobei das männliche Führungsmittel 71 des Tastenschalters 7 eine Längsrippe 72 an einer Seite hat und das weibliche Führungsmittel 47 einen Schlitz 48 begrenzt, der in Verbindung mit dem länglichen Durchgangsloch des entsprechenden Tastenhalters steht, um das entsprechende männliche Führungsmittel 71 bis oberhalb des entsprechenden Gummikegels durchzulassen.
Die Erfindung kann wie folgt zusammengefaßt werden. Die Computertastatur weist einen Tastenhalterrahmen mit einer Vielzahl von Tastenhaltern, die auf den Gummikegeln einer leitenden Gummiplatte oberhalb einer Membranschaltung angebracht sind, einen L-förmigen Tastenschalter, eine Vielzahl von länglichen Tastenschaltern und eine Vielzahl von quadratischen Tastenschaltern auf, die an den Tastenhaltern angebracht sind
und niederdrückbar sind, um die Membranschaltung zum Erzeugen eines entsprechenden elektrischen Signals zu betätigen, wobei jeder Tastenhalter einen ringförmigen inneren Flansch, eine Vielzahl von symmetrischen Längsnuten an der Innenseite und ein weibliches Führungsmittel an der Außenseite aufweist. Jeder Tastenschalter weist einen abgestuften Stößel, der in einen Tastenhalter eingesetzt ist, auf, welcher Längsrippen, die gleitend in die Längsnuten des entsprechenden Tastenhalters eingesetzt sind, wenigstens einen unteren Haken, der am ringförmigen inneren Flansch des entsprechenden Tastenhalters unten angehakt ist, und eine Stufe um den Umfang herum aufweist, wobei die Stufe gegen den inneren ringförmigen Flansch des entsprechenden Tastenhalters anschlägt, um die Abwärtsbewegung des Tastenschalters zu begrenzen. Die L-förmigen Tastenschalter und die länglichen Tastenschalter haben wenigstens ein männliches Führungsmittel, das durch die weiblichen Führungsmittel beim Niederdrücken des Tastenschalters geführt wird.
Man wird verstehen, daß die Zeichnungen nur Illustrationszwecken dienen und nicht als Definition der Grenzen und des Schutzbereiches der offenbarten Erfindung dienen sollen.

Claims (6)

Schutzansprüche
1. Tastenschaltereinheit für eine Computertastatur, die eine Membranschaltung mit einer Vielzahl von elektrischen Kontakten, eine leitende Gummiplatte, die auf der Membranschaltung angebracht ist und eine Vielzahl von Gummikegeln aufweist, die oberhalb der elektrischen Kontakte angeordnet sind, einen Tastenhalterrahmen, der auf der leitenden Gummiplatte angebracht ist, eine Vielzahl von Tastenhaltern, die oberhalb der Gummikegel angeordnet sind, wobei jeder Tastenhalter ein Längsdurchgangsloch begrenzt, das mit einem Gummikegel ausgerichtet ist, einen L-förmigen Tastenschalter, eine Vielzahl von länglichen Tastenschaltern und eine Vielzahl von quadratischen Tastenschaltern aufweist, die in den Tastenhaltern angebracht und niederdrückbar sind, um einen entsprechenden elektrischen Kontakt zum Erzeugen eines elektrischen Signals auszulösen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Tastenschaltereinheit der Tastenhalter (41) einen ringförmigen Flansch (43), der sich um den Umfang des in Längsrichtung verlaufenden Durchgangsloches erstreckt, eine Vielzahl von symmetrischen Längsnuten (42) innerhalb des sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgangslochs zum Führen eines Tastenschalters (1,2,3) und ein weibliches Führungsmittel (45) auf der Außenseite zum Führen des entsprechenden Tastenschalters (1,2) aufweist; wobei jeder Tastenschalter (1,2,3) eine Tastenkappe (11,21,31) und einen abgestuften Stößel (13,23,33) aufweist, der in das sich in Längsrichtung erstreckende Durchgangsloch eines Tastenhalters (41) eingesetzt ist; wobei die L-förmigen Tastenschalter (1) und die länglichen Tastenschalter (2) jeweils wenigstens ein männliches Führungsmittel (14,24) aufweisen, das sich
von der Tastenkappe (11,21) nach unten erstreckt, wobei jedes männliche Führungsmittel (14,24) durch das weibliche Führungsmittel (45) beim Niederdrücken des entsprechenden Tastenschalters (1,2) geführt wird, wobei der abgestufte Stößel (13,23,33) einen dickeren oberen Teil, einen dünneren unteren Teil, eine Vielzahl von symmetrischen Längsrippen (15,25,35), die sich von dem dickeren oberen Teil erstrecken und gleitend in die Längsnuten (42) eines Tastenhalters (41) eingesetzt sind, und wenigstens einen Haken (16,26,36), der sich vom dünneren unteren Teil an der Unterseite erstreckt, und eine Stufe (17,27,37) um den Umfang herum zwischen dem dickeren oberen Teil und dem dünneren unteren Teil aufweist.
2. Tastenschaltereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tastenhalter (41) eine konische untere Kammer (44) unterhalb des inneren ringförmigen Flansches (43) zum Aufnehmen eines Gummikegels aufweist.
3. Tastenschaltereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe (17,27,37) jedes Stößels (13,23,33) oben gegen den inneren ringförmigen Flansch (43) anschlägt, wenn ein Tastenschalter (1,2,3) niedergedrückt wird.
4. Tastenschaltereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastenkappe (11,21,31) jedes Tastenschalters (1,2,3) eine flache Unterseite hat, die oben gegen den entsprechenden Tastenhalter (41) anschlägt, um die Abwärtsbewegung des Tastenschalters (1,2,3) zu begrenzen, wenn der innere ringförmige Flansch (43) des Tastenhalters (41) durch den abgestuften Stößel (13,23,33) des entsprechenden Tastenschalters (1,2,3) beschädigt ist.
5. Tastenschaltereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weiblichen Führungsmittel
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(45) einen Schlitz begrenzen, um das entsprechende männliche Führungsmittel (14,24) oberhalb des entsprechenden Gummikegels aufzunehmen.
6. Tastenschaltereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz jedes weiblichen Führungsmittels (45) in Verbindung mit dem sich in Längsrichtung erstrekkenden Durchgangsloch des entsprechenden Tastenhalters (41) steht.
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