DE10157329C1 - Tastaturkappe und eine solche Tastaturkappe aufweisende Tastatur - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tastaturklappe (1), welche zum Zusammenwirken mit einem durch eine Öffnung (11) in einer Frontplatte (7) betätigbaren Taster (10) vorgesehen ist, wobei die Tastaturklappe (1) einen durch die Öffnung (11) in der Frontplatte (7) nach außen ragenden Tastenkopf (3) zur Betätigung des Tasters (10) aufweist, der eine zur Betätigung dienende Tastenfläche (4) aufweist. An die Tastenfläche (4) ist eine die Tastenfläche (4) umgebende elastische Dichtlippe (6) angeformt, welche derart ausgebildet ist, dass sie bei montierter Tastaturklappe (1) abdichtend an der Außenseite der Frontplatte (7) anliegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastaturkappe, welche zum Zusam­ menwirken mit wenigstens einem durch eine Öffnung in einer Frontplatte betätigbaren Taster vorgesehen ist, wobei die Tastaturkappe einen durch die Öffnung in der Frontplatte nach außen ragenden Tastenkopf zur Betätigung des Tasters auf­ weist, der eine zur Betätigung dienende Tastenfläche auf­ weist.

Die Bedienung von Geräten erfolgt in vielen Fällen über Tas­ ten bzw. ein Tastenfeld, welches sich direkt am oder im Ge­ häuse des Gerätes befindet und die Betätigung von üblicher­ weise als Taster bezeichneten elektromechanischen Schaltele­ menten gestattet. Es sind im Wesentlichen zwei Varianten be­ kannt:

• a) die Verwendung von Tastern, deren Betätigungselemente, z. B. Druckknöpfe, durch eine Frontplatte nach außen ra­ gen, d. h. die Taster sind hinter der Frontplatte mon­ tiert, und
• b) die Verwendung von an einer Frontplatte angebrachten Tastenfeldern, bestehend aus einer Bedienfläche mit in­ tegrierten Tasten, wobei die Frontplatte in die Front­ platte des Gerätes integriert ist.

Ist eine Abdichtung der Druckknöpfe erforderlich, z. B. gegen Flüssigkeiten, so stößt man mit Variante (a) auf Probleme, während Variante (b) die Verwendung von Folientastaturen zu­ lässt. Folientastaturen weisen allerdings folgende Nachteile auf:

• - Die Druckknöpfe müssen flach sein (eine Tastenprägung der Frontfolie kann maximal 1 mm hoch sein), erlauben also kei­ ne Linsenförmige Tastenfläche und erfordern überdies die Verwendung von sog. Kurzhubtastern.
• - Die Bedienfläche muss in die Frontplatte integriert werden und erfordert an der Trennfuge eine zusätzliche Abdich­ tung, was optisch und funktional problematisch werden kann.

Im Falle der Variante (a) treten zwar diese Nachteile von Folientastaturen nicht auf, da die Variante (a) in ihrer Gestaltung deutlich mehr Flexibilität erlaubt, man stößt je­ doch hinsichtlich Abdichtung in vielen Fällen auf Schwierig­ keiten.

Aus der US 5,957,272 ist ein Tastenkopf der eingangs genann­ ten Art bekannt, der der Variante (a) zuzurechnen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tastaturkappe für eine Tastatur der Variante (a) anzugeben, das einerseits bezüglich der Tastaturkappe gestalterische Flexibilität bie­ tet, aber andererseits auch eine Abdichtung gegen Flüssigkei­ ten gewährleistet. Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, eine Tastatur mit einer solchen Tastaturkappe an­ zugeben.

Nach der Erfindung wird der eine Tastaturkappe betreffende Teil der Aufgabe gelöst durch eine Tastaturkappe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Infolge der Dichtlippe, die im eingebauten Zustand der Tasta­ turkappe an der Außenseite anliegt, ist eine gute Dichtwir­ kung gegeben. Insbesondere ist ein zwischen dem durch die Öffnung tretenden Teil des Tastenkopfes und der Öffnung even­ tuell vorhandener Spalt abgedeckt.

Eine besonders gute Fixierung der Tastaturkappe wird er­ reicht, wenn nach einer Variante der Erfindung der Tastenkopf einen die Tastenfläche mit einer bei montierter Tastaturkappe an der Rückseite der Frontplatte anliegenden Grundmatte ver­ bindenden Rohrabschnitt aufweist, der gemäß einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung balgartig ausgeführt sein kann, um die Tastaturkappe in Verbindung mit Frontplatten unterschied­ licher Dicke verwenden zu können.

Wenn der Tastaturkopf gemäß einer Variante der Erfindung we­ nigstens im Bereich des Rohrabschnittes und der Dichtlippe aus einem transluzenten Material gebildet ist, besteht die Möglichkeit, den Tastaturkopf zu beleuchten bzw. zu hinter­ leuchten.

Um die erforderliche Elastizität der Tastaturkappe zu gewähr­ leisten, ist diese nach einer Variante der Erfindung aus ei­ nem Elastomer, insbesondere aus einem Elastomer auf Silikon­ basis, gebildet. Solche Werkstoffe bieten den Vorteil einer guten Bedruckbarkeit, so dass es möglich ist, die Tastenflä­ che zu bedrucken, und zwar insbesondere für den Fall, dass eine Beleuchtung bzw. Hinterleuchtung der Tastenfläche vorge­ sehen ist, mit einer opaken Farbe.

Wenn die Dichtlippe gemäß einer Variante unbedruckt ist, bie­ tet dies für den Fall der Beleuchtung bzw. Hinterleuchtung der Tastenfläche den Vorteil, dass die Dichtlippe die Tasten­ fläche sozusagen als Leuchtrand umgibt.

Die Herstellung der Öffnungen in der Frontplatte sowie even­ tueller Spritzgießformen für die Tastaturkappe ist dann be­ sonders einfach, wenn der Tastenkopf nach einer Variante der Erfindung wenigstens im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

Die Tastaturkappe weist nach einer bevorzugten Ausführungs­ form der Erfindung mehrere mit einer gemeinsamen Grundmatte verbundene Tastaturköpfe auf.

Der eine Tastatur betreffende Teil der Aufgabe wird nach der Erfindung gelöst durch eine eine erfindungsgemäße Tasta­ turkappe aufweisende Tastatur, deren Taster ein Betätigungs­ element aufweist, das bei Betätigung des Tasters mit der Rückseite der Tastenfläche in Eingriff steht.

Der eine Tastatur betreffende Teil der Aufgabe wird nach der Erfindung außerdem gelöst durch eine eine erfindungsgemä­ ße Tastaturkappe aufweisende Tastatur, deren Taster ein Betä­ tigungselement aufweist, das bei Betätigung des Tasters mit der Rückseite der Tastenfläche in Eingriff steht und sich durch den Rohrabschnitt zu der Rückseite der Tastenfläche erstreckt

Der eine Tastatur betreffende Teil der Aufgabe wird nach der Erfindung des Weiteren gelöst durch eine eine erfindungs­ gemäße Tastaturkappe aufweisende Tastatur, die Licht in den transluzenten Bereich des Tastenkopfes einstrahlende Beleuch­ tungsmittel aufweist, die vorzugsweise im Bereich des grund­ mattenseitigen Endes des Rohrabschnittes angeordnet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Tastaturkappe im Längsschnitt,

Fig. 2 die Tastaturkappe gemäß Fig. 1 in eingebautem Zu­ stand,

Fig. 3 die Tastaturkappe gemäß den Fig. 1 und 2 in perspek­ tivischer Darstellung,

Fig. 4 in teilweise geschnittener perspektivischer Darstel­ lung eine teilweise Ansicht eines weiteren Ausfüh­ rungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Tastaturkappe, und

Fig. 5 die Tastaturkappe gemäß Fig. 4 im eingebauten Zustand im Längsschnitt.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Tastaturkappe ist in Fig. 1 dargestellt. Die insgesamt mit 1 bezeichnete Tastaturkappe ist aus einem Elastomer, vorzugsweise einem Elastomer auf Silikonbasis, hergestellt und somit elastisch nachgiebig.

Die Tastaturkappe 1 weist eine Grundmatte 2 auf, auf der sich im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 ein einziger mit 3 bezeichneter Tastenkopf befindet. Der Tastenkopf 3 ist bezüglich seiner Mittelachse M wenigstens im Wesentlichen rotationssymmetrisch, und zwar napfartig ausgebildet. Er weist eine Tastenfläche 4 auf, die über einen faltenbalgartig ausgebildeten Rohrabschnitt 5 mit der Grundmatte 2 verbunden ist. Die Tastenfläche 4 ist an ihrem Umfang mit einer elas­ tisch nachgiebigen Dichtlippe 6 versehen.

Fig. 2 zeigt die Tastaturkappe 1 im eingebauten Zustand. Hin­ ter einer Frontplatte 7, also auf deren Innenseite, befindet sich demnach eine Leiterplatte 8, die einen über einen Stößel 9 betätigbaren Taster 10 trägt und weitere nicht dargestellte elektrische, elektronische oder elektromechanische Komponen­ ten tragen kann, die mit dem Taster 10 zusammenwirken. Da sich der Stößel 9 durch eine im Falle des beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiels als Bohrung kreisförmigen Querschnitts ausge­ führte Öffnung 11 der Frontplatte 7 nach außen erstreckt, ist der Taster 10 durch die Öffnung 11 betätigbar. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, erstreckt sich im Falle des beschrie­ benen Ausführungsbeispiels der Stößel 9 durch den Rohrab­ schnitt 5 zur Außenseite der Frontplatte 7.

Da die Dichtlippe 6 einen Außendurchmesser aufweist, der grö­ ßer als der Innendurchmesser der Öffnung 11 ist, wird die Tastaturkappe 1 bei der Montage von der Rückseite der Front­ platte 7 her in die Öffnung 11 "eingeknöpft". Danach ist die Leiterplatte 8 mit dem Taster 10 und dem Stößel 9 von der Rückseite der Frontplatte her aufzusetzen und beispielsweise an der Frontplatte 7 zu befestigen.

Da der Außendurchmesser der Tastenfläche 4 infolge der Dicht­ lippe 6 größer als der Durchmesser der Öffnung 11 ist, über­ deckt die Dichtlippe 6 im eingebauten Zustand der Tastatur­ kappe 1 den Spalt bzw. die Trennfuge zwischen der Öffnung 11 und dem Rohrabschnitt 5 und liegt an der Außenseite der Frontplatte 7 dichtend an, so dass eine gute Abdichtung zur Frontplatte 7 gewährleistet und beispielsweise der Eintritt von Flüssigkeit durch die Öffnung 11 verhindert ist.

Für den Benutzer ist im eingebauten Zustand der Tastaturkappe 1 also nur die Tastenfläche 4, die gemäß Fig. 3 mit einem die dem entsprechenden Taster zugeordnete Funktion veranschauli­ chenden Symbol bedruckt sein kann, sichtbar. Beim Drücken der Tastenfläche 4 wird infolge der Flexibilität des Materials der Tastaturkappe 1 der durch den Benutzer auf die Tastenflä­ che 4 ausgeübte Druck über den Stößel 9 auf den Taster 10 übertragen, der somit betätigt wird.

Die Geometrie des Stößels 9, insbesondere die der mit der Rückseite der Tastenfläche 4 zusammenwirkenden Stirnfläche des Stößels 9, ist wie aus Fig. 2 ersichtlich an die Geomet­ rie der Innenkontur des Tastenkopfes 1 angepasst.

Da der Tastenkopf 2 im Bereich des Rohrabschnittes 5 falten­ balgartig ausgebildet ist, können Toleranzen bezüglich der Wandstärke der Frontplatte 7 überbrückt werden, ohne dass die Dichtwirkung der Dichtlippe 6 beeinträchtigt wird. Daneben kann der Rohrabschnitt 5 wegen seiner faltenbalgartigen Gestaltung auch Toleranzen hinsichtlich des Durchmessers der Öffnung 11 ausgleichen.

Neben dem Anbringen eines Symbols auf der Tastenfläche, dies kann auch auf anderem Wege als durch Drucken erfolgen, ist oft eine Hinterleuchtung erforderlich oder wünschenswert, z. B. um den aktivierten bzw. deaktivierten Zustand des jewei­ ligen Tasters anzuzeigen.

Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispiels ist daher der Tastenkopf 3 zumindest im Bereich des Rohrabschnittes 5 und der Dichtlippe 6 aus einem transluzenten (lichtdurchlässigen) Elastomer gebildet. Es besteht dann die Möglichkeit, bei Be­ darf in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise beispielsweise auf der Leiterplatte 8 im Bereich des grundmattenseitigen Endes des Rohrabschnittes 5 neben dem Stößel 9 bzw. dem Tas­ ter 10 Beleuchtungsmittel 13 anzuordnen, die beispielsweise bei Aktivierung der dem Taster 10 zugeordneten Funktion Licht in den Rohrabschnitt 5 einstrahlen, das durch den Rohrab­ schnitt 5 in die Tastenfläche 4 eingeleitet wird und diese beleuchtet. Wenn der Tastenkopf 3 in der in Fig. 3 veran­ schaulichten Weise zur Darstellung des Symbols 12 außer im Bereich der Dichtlippe 6 mit einer opaken (lichtundurchlässi­ gen) Farbe bedruckt ist, wird die Beleuchtung in Form eines leuchtenden Randes der Tastenfläche 4, nämlich der Dichtlippe 6, erzielt. Alternativ kann oder zusätzlich kann ein weiterer Bereich der Tastenfläche 4, z. B. das Symbol 12, transluzent ausgeführt und hinterleuchtet werden. Zum Beispiel im Inte­ resse einer guten Hinterleuchtung des Symbols 12 kann es zweckmäßig sein, in nicht dargestellter Weise Beleuchtungs­ mittel unter dem Stößel 9 oder in dem Stößel 9 anzuordnen und den Stößel 9 transluzent auszuführen.

Wenn auch die Grundmatte 2 transluzent ausgeführt ist, be­ steht auch die Möglichkeit, in nicht dargestellter Weise die Beleuchtungsmittel im Bereich der Grundmatte 6 anzuordnen. Als Beleuchtungsmittel, die auf der Leiterplatte 8 angebracht und über auf der Leiterplatte 8 befindliche Schaltung ange­ steuert werden können, eignen sich beispielsweise Leuchtdio­ den oder Miniaturglühlampen.

Die Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung einen insge­ samt mit 1' bezeichneten Tastenkopf, dessen Grundmatte 2' mehrere Tastenköpfe 3' mit Rohrabschnitten 5' und Dichtlippen 6' aufweist.

Ein Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise die Dichtwirkung der Dichtlippen 6' auch im Zusammenwirken mit Frontplatten mit z. B. sphärisch gekrümmten, oder wie im Falle der in Fig. 5 strichliert ange­ deutete Frontplatte 7' abgewinkelten und/oder abgestuften Oberflächen (z. B. im Falle von Gehäuseverkleidungen) gewähr­ leistet ist und dass dennoch eine plane, die Taster 10' tra­ gende Leiterplatte 8' verwendet werden kann. Dabei sind le­ diglich die Stößel 9' hinsichtlich ihrer Geometrie in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise anzupassen.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Tastaturkappe lassen sich wie folgt zusammenfassen:

• - Sie kann schwankende Wandstärken und Öffnungsdurchmesser der Frontplatte ausgleichen, ohne dass die Dichtwirkung beeinträchtigt wird,
• - sie kann auch mit in sphärische, abgewinkelte oder abge­ stufte Oberflächen integrierten Tastern ohne Beeinträchti­ gung der Dichtwirkung zusammenwirken,
• - sie bietet eine hohe Flexibilität bei der Gestaltung des Tastenkopfes - es sind z. B. Wölbung der Tastenfläche sowie runde, dreieckige, viereckige - allgemein polygone - For­ men der Tasten möglich - ebenfalls ohne Beeinträchtigung der Dichtwirkung,
• - sie kann wegen der elastischen Ausbildung der Tastenfläche bei guter Dichtwirkung in Verbindung mit Tastern mit kur­ zem Hub (Kurzhubtaster) ebenso verwendet werden wie in Verbindung mit Tastern mit großem Hub,
• - durch Verwendung eines transluzenten Elastomers kann eine Tastenhinterleuchtung realisiert werden, z. B. ein be­ leuchteter Rand des Tastenkopfes durch Hinterleuchtung der Dichtlippe.

Claims (15)

1. Tastaturkappe, welche zum Zusammenwirken mit wenigstens einem durch eine Öffnung in einer Frontplatte betätigbaren Taster vorgesehen ist, wobei die Tastaturkappe einen durch die Öffnung in der Frontplatte nach außen ragenden Tastenkopf zur Betätigung des Tasters aufweist, der eine zur Betätigung dienende Tastenfläche und eine an die Tastenfläche angeform­ te, die Tastenfläche umgebende elastische Dichtlippe auf­ weist, welche derart ausgebildet ist, dass sie bei montierter Tastaturkappe abdichtend an der Außenseite der Frontplatte anliegt.

2. Tastaturkappe nach Anspruch 1, deren Tastenkopf einen die Tastenfläche mit einer bei montierter Tastaturkappe an der Rückseite der Frontplatte anliegenden Grundmatte verbindenden Rohrabschnitt aufweist.

3. Tastaturkappe nach Anspruch 2, bei der der Rohrabschnitt balgartig ausgeführt ist.

4. Tastaturkappe nach Anspruch 2 oder 3, deren Tastaturkopf wenigstens im Bereich des Rohrabschnittes und der Dichtlippe aus einem transluzenten Material gebildet ist.

5. Tastaturkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche aus einem Elastomer gebildet ist.

6. Tastaturkappe nach Anspruch 5, bei der als Elastomer ein Elastomer auf Silikonbasis vorgesehen ist.

7. Tastaturkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, deren Tas­ tenfläche bedruckt ist.

8. Tastaturkappe nach Anspruch 7, deren Tastenfläche mit ei­ ner opaken Farbe bedruckt ist.

9. Tastaturkappe nach Anspruch 7 oder 8, deren Dichtlippe unbedruckt ist.

10. Tastaturkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, deren Tastenkopf wenigstens im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

11. Tastaturkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche mehrere mit einer gemeinsamen Grundmatte verbundene Tastatur­ köpfe aufweist, von denen jeder zum Zusammenwirken mit einem Taster vorgesehen ist.

12. Tastatur mit einer Tastaturkappe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, deren Taster ein Betätigungselement aufweist, das bei Betätigung des Tasters mit der Rückseite der Tastenfläche in Eingriff steht.

13. Tastatur mit einer Tastaturkappe nach einem der Ansprüche 2 bis 11, deren Taster ein Betätigungselement aufweist, das bei Betätigung des Tasters mit der Rückseite der Tastenfläche in Eingriff steht und sich durch den Rohrabschnitt zu der Rückseite der Tastenfläche erstreckt

14. Tastatur mit einer Tastaturkappe nach einem der Ansprüche 4 bis 11, die Licht in den transluzenten Bereich des Tasten­ kopfes einstrahlende Beleuchtungsmittel aufweist.

15. Tastatur nach Anspruch 14, deren Beleuchtungsmittel im Bereich des grundmattenseitigen Endes des Rohrabschnittes angeordnet sind.