DE29704100U1

DE29704100U1 - Tastenschalter

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Publication number: DE29704100U1
Application number: DE29704100U
Authority: DE
Original assignee: Chicony Electronics Co Ltd
Current assignee: Chicony Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-02-11
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2007-03-07
Also published as: US5769210A

Description

Tastenschalter

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Tastenschalter.

In Fig. 1 ist ein konventioneller Tastenschalter einer Tastatur gezeigt, die in einem Notebook-Computer verwendet wird. Der konventionelle Tastenschalter 10 weist allgemein ein Tastenoberteil 11a, ein elastisches Betätigungselement 12a, eine erste Tragklammer 13a, eine zweite Tragklammer 14a, einen Membranschalter 15a und eine Grundplatte 16a auf. Die Tastenoberseite la ist oben auf der ersten und zweiten Tragklammer 13a und 13b angeordnet, die einander überkreuzen. Die Tastenoberseite 11a kann nach unten bewegt werden und wird dabei durch die Kombination der ersten und zweiten Tragklammern 13a, 14a geführt. Wenn die Tastenoberseite 11a niedergedrückt wird, wird das darunter angeordnete elastische Betätigungselement 12a den Membranschalter 15a betätigen, so daß ein entsprechendes Signal ausgesendet wird, wenn der Schalter 15a geschlossen wird, näm-

Dresdner Bank AG Hamburg 04 030 448 00 (BLZ 200 800 00) Postbank Hamburg 1476 07-200 (BLZ 200 100 20)

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lieh ein "Ein-Signal". Wird die äußere Kraft entfernt, so springt der Tastenoberteil 11a zurück, und der Schalter 15a nimmt seine offene "Aus-Stellung" ein.

Da die ersten und zweiten Tragklammern 13a und 14a nicht symmetrisch miteinander sind, können sie nicht gegeneinander ausgewechselt werden. Daher sind die Herstellungskosten ziemlich hoch, da jede/ der Klammern mit einer entsprechenden anderen Form hergestellt werden muß. Ist andererseits die Bedienungsperson nicht ganz konzentriert, so können die erste und zweite Tragklammer verwechselt oder in ungeeigneter Form belastet werden. Außerdem ist der Aufbau der Grundplatte sehr komplex, was für die Produktion ungünstig ist. Sogar wenn diese Komponenten zusammengesetzt werden, um einen Tastenschalter für einen Notebook-Computer zu bilden, stellt man fest, daß der Tastenoberteil 11a keine stabile Bewegung ausführt, leicht rollt und seinen Betätigungsvorgang nur unvollständig durchführt.

In Hinblick auf dies besteht die Notwendigkeit, den konventionellen Tastenschalter zu verbessern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Tastenschalter für Notebook-Computer zu schaffen. Dieser Tastenschalter hat einen vereinfachten Aufbau, der sich aus einer verringerten Zahl von Komponenten ergibt, und ist sehr dauerhaft beim Betrieb, wobei der Tastenoberteil leicht nach unten und oben bewegt werden kann, ohne daß er eine Rollbewegung ausübt. Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß der Tastenschalter vom Scherentyp ist und einen Tastenoberteil, Tragklammern vom Scherentyp, ein Grundelement, ein elastisches Betätigungselement, einen Membranschalter und eine Bodenplatte aufweist. Der Membranschal-

ter, das elastische Betätigungselement und der Grundteil sind oberhalb der Bodenplatte vorgesehen. Die Bewegungen des Tastenoberteils nach oben und nach unten werden vertikal durch ein Paar von Tragklammern vom Scherentyp geführt. Beide Tragklammern haben identischen Aufbau und können leicht durcheinander ersetzt werden. Als Ergebnis hiervon können die Herstellungskosten beträchtlich verringert werden, da nur eine Form erforderlich ist. Andererseits kann die Herstellungsgeschwindigkeit des Tastenschalters, d.h. der Durchsatz bei der Herstellung auch erhöht werden, da ein Fehler aufgrund Verwechselung der Komponenten nicht möglich ist. Außerdem hat die Bodenplatte einfachen Aufbau, wovon die Massenproduktion ebenfalls profitiert.

Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist die Tastenoberseite weiter mit Führungsrippen versehen, die als Führungsmittel dienen, um den Tastenoberteil während seiner Bewegung nach unten zu stabilisieren. Der Tastenoberteil weist weiter Hilfsrippen auf, die mit der Tragklammer vom Scherentyp in Berührung kommen können, wenn der Tastenoberteil niedergedrückt wird. Demgemäß kann der Tastenoberteil keine Rollbewegung ausführen. In Hinblick auf dies wird durch den erfindungsgemäß hergestellten Tastenschalter eine wesentlich verbesserte Betätigung erreicht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einer Querschnittsansicht einen vorbekannten Tastenschalter;

Fig. 2 in einer perspektivischen Explosionsansicht den erfindungsgemäßen Tastenschalter vom Scherentyp;

Fig. 3 in einer Querschnittsansicht den in Fig. 2 gezeigten Tastenschalter;

Fig. 4 in Draufsicht den Tastenschalter der Fig. 2;

Fig. 5 in einer schematischen Darstellung den Tastenschalter der Fig. 2, wobei der Tastenoberteil sich in der normalen Stellung befindet; und

Fig. 6 noch eine schematische Darstellung des Tastenschalters der Fig. 2, bei der sich der Tastenoberteil in der betätigten Stellung befindet.

Verwendete Bezugszeichen:

10	Tastenoberteil	12	Lüftungsschlitz
11	Positioniersäule	14	Führungsrippe
13	Hilfsrippe
15	Verbindungsschlitz
20	Tragklammer	22	Stiftschaft
21	Tragarm	24	Grundplatte
23	Stiftschaft	26	äußerer Zahnteil
25	Ausschnitt
27	innerer Zahnteil
30	Grundglied	32	Verbindungsflans
31	Durchgangsloch
33	Verbindungsloch
40	elastisches Betätigungsele
	ment	42	Druckteil
41	Grundteil

43 mittiges Loch

44 Lüftungsschlitz

50 Membranechalter

60 Bodenplatte

10a Tastenschalter 11a Tastenoberteil

12a elastisches Betätigungsele- 13a erste Tragklammer

ment

14a zweite Tragklammer 15a Membranschalter

16a Bodenplatte

Es wird auf die Fig. 2, 3 und 4 Bezug genommen, die eine perspektivische Explosionsansicht, eine Querschnittsansicht und eine Draufsicht von oben des Tastenschalters vom Scherentyp der vorliegenden Erfindung zeigen. Der Tastenschalter vom Scherentyp der Erfindung weist allgemein ein Tastenoberteil 10, zwei Tragklammern 20a vom Scherentyp, ein Grundglied 30, ein elastisches Betätigungselement 40, einen Membranschalter 50 und eine Bodenplatte 60 auf.

Der Tastenoberteil 10 hat quadratische Form mit einer elastischen Positioniersäule 11. Der äußere Umfang der Positioniersäule 11 ist mit einem Lüftungsschlitz 12 versehen. An der Unterseite des Tastenoberteils 10 sind vier Hilfsrippen 13 und vier Führungsrippen 14 vorgesehen. Der Tastenoberteil 10 weist weiter vier Verbindungsschlitze 15 für Verbindung mit den Tragklammern 20 vom Scherentyp auf.

Der Tastenoberteil 10 kann durch ein Paar von Tragklammern 20 vom Scherentyp gut getragen werden. Jeder der Tragklammern 20 weist ein Paar von Tragarmen 21 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Jeder der Tragarme 21 weist ein Paar von Stiftschaften 22, 23 an oberen und unteren Endbereichen auf. Die Tragarme 21 sind miteinander mit Hilfe einer Grundplatte 24

verbunden. Der untere Teil der Grundplatte 24 ist mit einem kreisförmigen Ausschnitt 25 versehen. Einer der Tragarme 21 der Tragklammer 20 ist mit einem äußeren Zahnbereich 26 am unteren Teil versehen, und der andere Tragarm 21 ist mit einem inneren Zahnbereich 27 versehen, der dem äußeren Zahnbereich 26 entspricht. Wenn die äußeren und inneren Zahnbereiche 26, 27 miteinander in Eingriff sind, können die Tragklammern 20 vom Scherentyp in zusammenwirkender Weise bewegt werden.

Die Tragklammern 20 können an dem Grundglied gut abgestützt und installiert werden. Das Grundglied 30 ist mit einem Durchgangsloch 31 zum Durchlassen des elastischen Betätigungselementes 40 in der Stelle versehen, die dem Tastenoberteil 10 und der Tragklammer 20 entspricht. Beide Seiten des Durchgangsloches 31 sind mit einem Verbindungsflansch 32 versehen. Jeder der Verbindungsflansche 32 ist mit einem Verbindungsloch 33 versehen, um den Stiftschaft 23 des Tragarms 21 der Tragklammer 20 schwenkbar aufzunehmen.

Das elastische Betätigungselement 40 ist innerhalb des Durchgangsloches 31 des Grundglieds 30 angeordnet. Jeder Tastenoberteil 10 ist mit einem elastischen Betätigungselement 40 versehen, das kuppeiförmig ausgebildet ist. Der Grundbereich 41 des elastischen Betätigungselementes 40 ist direkt unter dem Grundglied 30 vorgesehen. Das elastische Betätigungselement 40 kann individuell angeordnet sein oder matrixförmig ausgebildet sein. Das elastische Betätigungselement 40 ist innen mit einem Drückteil 42 versehen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das elastische Betätigungselement 40 ist mit einem mittigen Loch 43 oben und unten mit einem Lüftungsschlitz 44 versehen.

Der Membranschalter 50 ist unter dem elastischen Betätigungselement 40 angeordnet und wird durch die Bodenplatte 60 getragen. Durch diese Anordnung können alle diese Komponenten gut durch die Bodenplatte 60 getragen werden.

Bei der Montage werden der Membranschalter 50, der Grundteil des elastischen Betätigungselements 40 und das Grundglied 30 angeordnet und auf der Bodenplatte 60 in der Reihenfolge zusammengesetzt, so daß das elastische Betätigungselement 40 über das Grundglied 30 durch das Loch 31 des Grundglieds 30 herausragt. Anschließend werden die Stiftschafte 23 des Tragarms 21 der scherenförmigen Tragklammer 20 schwenkbar in die entsprechenden Verbindungslöcher 33 des Verbindungsflansches 32 des Grundglieds 30 eingesetzt und dort festgehalten. Dadurch sind die scherenförmigen Tragklammern 20 schwenkbar am Grundglied befestigt. Andererseits sind die unteren Teile der Tragklammern 30 wechselwirkend durch die äußeren und inneren Zahnbereiche und 27 verbunden. Schließlich wird der Tastenoberteil 10 auf den Tragklammern 20 angeordnet, so daß die Stiftschafte 22 der Tragarme 21 der scherenförmigen Tragklammern 20 schwenkbar in den Verbindungsschlitzen 15 des Tastenoberteils 10 aufgenommen und festgehalten sind. Durch diese Anordnung kann der Tastenoberteil durch die scherenförmige Tragklammer 20 für vertikale Bewegung nach oben und nach unten gut gehalten werden. Andererseits ist die elastische Positioniersäule 11 des Tastenoberteils 10 innerhalb des mittigen Lochs 43 des elastischen Betatigungselementes 40 positioniert. Durch diese Anordnung wird, wenn der Tastenoberteil 10 niedergedrückt wird, der Drückteil 42 des elastischen Betatigungselementes 40 genau ge-

ta

gen den Membranschalter 50 drücken, um die Erzeugung eines Signals sicherzustellen.

In den Fig. 5 und 6 sind zwei schematische Darstellungen gezeigt. Wenn der Tastenoberteil 10 durch die Finger eines Benutzers niedergedrückt wird, kann sich der Tastenoberteil 10 ohne weiteres vertikal nach unten bewegen, wobei er durch die scherenförmige Tragklammer 20 so geführt wird, daß der Drückteil 42 des elastischen Betatxgungselementes 40 die Membranschalter 50 betätigt, daß dieser geschlossen wird, wie dies in Fig. 6 gezeigt wird. Als Ergebnis wird ein Signal erzeugt werden. Wenn die Drückkraft entfernt wird, so wird der Tastenoberteil 10 ohne weiteres aufgrund der Potentialkraft des elastischen Betätigungselementes 40 zurückspringen und dabei vertikal durch die Tragklammern 20 vom Scherentyp geführt werden. Wenn der Drückteil 42 des elastischen Betätigungselementes 40 vom Membranschalter 50 entfernt wird, so nimmt der Schalter 50 wieder seinen offenen Zustand an, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist.

Aufgrund der Maßnahmen der vorliegenden Erfindung wird der Tastenoberteil 10 vertikal durch die scherenförmigen Tragklammern 20 während der Bewegung nach unten und nach oben geführt. Außerdem sind diese beiden Tragklammern 20 identisch miteinander gleich, so daß sie durch einander ersetzt werden können. In Hinblick auf dies können die Herstellungskosten beträchtlich verringert werden, da nur eine Form für die Herstellung der Tragklammer 20 erforderlich ist. Da die Tragklammern 20 identisch miteinander sind, besteht auch keine Möglichkeit, die Tragklammern 20 während der Montage zu verwechseln. Demgemäß kann die Herstellungsgeschwindigkeit erhöht und der Durchsatz bei der Herstellung vergrößert werden.

Wie dies oben beschrieben wurde, ist der Tastenoberteil mit vier Führungsrippen 14 versehen, die mit dem äußeren Teil des Verbindungsflansches 42 in Berührung kommen können, wodurch ebenfalls die Stabilität des Tastenoberteils 10 während der Bewegung nach oben und nach unten erhöht wird. Andererseits kann, wenn der Tastenoberteil 10 nach unten bewegt wird, der Tastenoberteil die Grundplatte 24 der Tragklammer 20 berühren, wodurch durch diese Anordnung der Tastenoberteil 10 nicht darüber gleiten wird, wodurch eine noch sicherere Betätigung sichergestellt wird.

Die Erfindung kann wie folgt zusammengefaßt werden. Der Tastenschalter ist vom Scherentyp und weist einen Tastenoberteil, scherenförmige Tragklammern, ein Grundglied, ein elastisches Betätigungselement, einen Membranschalter und eine Bodenplatte auf. Der Membranschalter, das elastische Betätigungselement und das Grundglied sind oberhalb der Bodenplatte angeordnet. Die Tragklammern vom Scherentyp sind schwenkbar an dem Grundglied abgestützt und von demselben aufgenommen, und zwar durch schwenkbaren Eingriff zwischen dem Stiftschaft der Tragklammern und den Verbindungslöchern des Grundglieds. Der Tastenoberteil ist ebenfalls schwenkbar mit den Tragklammern vom Scherentyp verbunden, und zwar mit Hilfe von Verbindungsschlitzen des Tastenoberteils und Stiftschaften der Tragklammern. Dieser Tastenschalter vom Scherentyp hat einen vereinfachten Aufbau, der sich aus einer verringerten Anzahl von Komponenten ergibt, und ist dauerhaft bei seinem Betrieb, wobei sich der Tastenoberteil ohne weiteres nach oben und nach unten ohne Rollbewegung bewegen läßt. Die Herstellungskosten sind in vorteilhafter Weise

verringert, während der Durchsatz bei der Herstellung beträchtlich erhöht wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die beim konventionellen Tastenschalter vorhandenen Probleme ohne weiteres gelöst werden können, indem der Tastenschalter vom Scherentyp vorgesehen wird, der einen vereinfachten Aufbau aufgrund einer verringerten Anzahl von Komponenten aufweist und dauerhaft in seinem Betrieb ist, wobei der Tastenoberteil ohne Rollbewegung ohne weiteres nach oben und nach unten bewegt werden kann.

Es wurde zwar eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben. Es ist jedoch für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene andere Änderungen und Abwandlungen gemacht werden könnten, ohne vom Geist und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Es ist daher beabsichtigt, daß die beigefügten Ansprüche alle solche Änderungen und Abwandlungen umfassen, die in den Bereich der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims

Schutzansprüche

1. Tastenschalter mit einem Tastenoberteil, einem Grundglied, einem elastischen Betätigungselement, einem Membranschalter und einer Bodenplatte, dadurch gekennzeichnet,

daß der Tastenoberteil (10) vier Verbindungsschlitze (15) aufweist;

daß der Tastenschalter vom Scherentyp ist und zwei Tragklammern (20) vom Scherentyp aufweist, wobei jede der Tragklammern (20) zwei Tragarme (21) aufweist, die an oberen und unteren Endbereichen jeweils zwei Stiftschafte (22, 23) aufweisen, wobei die Tragarme (21) miteinander durch das Grundglied (30) miteinander verbunden sind, wobei der untere Teil des Grundglieds (30) mit einem kreisförmigen Ausschnitt (31) versehen ist, wobei einer der Tragarme (21) mit einem äußeren Zahnbereich (26) im unteren Teil und der andere Tragarm (21) mit einem inneren Zahnbereich (27), der dem äußeren Zahnbereich (26) entspricht, versehen ist, wobei die äußeren und inneren Zahnbereiche (26, 27) miteinander in Eingriff sind, und die Tragklammern (20) in miteinander wechselwirkender Weise bewegbar sind;

daß das Grundglied (30) zum Aufnehmen und Tragen der Tragklammern (20) ausgebildet ist und mit einem Durchgangsloch (31) zum Durchlassen des elastischen Betätigungselementes (40) an einer Stelle, die dem Tastenoberteil (10) ent-

spricht, versehen ist, wobei beide Seiten des Durchgangslochs (31) mit einem Verbindungsflansch (32) versehen sind, wobei jeder der Verbindungsflansche (32) mit einem Verbindungsloch (33) zum schwenkbaren Aufnehmen des Stiftschaftes (23) des Tragarms (21) der Tragklammer (20) versehen ist;

daß das elastische Betätigungselement (40) innerhalb des Durchgangsloches (31) des Grundglieds (30) vorgesehen ist;

daß der Membranschalter (50) unterhalb des elastischen Betätigungselements (40) vorgesehen ist; und

daß die Bodenplatte (60) unterhalb des Membranschalters (50) vorgesehen ist;

wobei der Membranschalter (50), das elastische Betätigungselement (40) und das Grundglied (30) oberhalb der Bodenplatte (60) angeordnet sind und die Tragklammern (20) vom Scherentyp in dem Grundglied (30) durch schwenkbaren Eingriff zwischen den Stiftschaften (23) und den Verbindungslöchern (33) der Verbindungsflansche (32) gelagert sind, wobei der Tastenoberteil (10) schwenkbar mit den Tragklammern (20) vom Scherentyp durch die Verbindungsschlitze (15) des Tastenoberteils (10) und der Stiftschafte (22) der Tragklammer (20) vom Scherentyp verbunden sind.

2. Tastenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenoberteil (10) weiter Hilfsrippen (13) aufweist.

3. Tastenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenoberteil (10) weiter Führungsrippen (14) aufweist.

4. Tastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastenoberteil (10) weiter eine elastische Positioniersäule (11) aufweist, die in ein zentrales Loch (43) in der Oberseite des elastischen Betätigungselements (40) einbringbar ist, und daß das elastische Betätigungselement (40) mit einem Lüftungsschlitz (44) versehen ist.

5. Tastenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Betätigungselement (40) mit einem Drückteil versehen ist, und daß der Lüftungsschlitz (44) am Grundteil des elastischen Betätigungselementes (40) vorgesehen ist.