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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tastenmodul für eine Taste einer Tastatur, auf ein Verfahren zum Herstellen eines Tastenmoduls für eine Taste einer Tastatur und auf eine Verwendung einer aus einem Kunststoffmaterial ausgeformten Feder zum Vorspannen eines Tastenstößels eines Tastenmoduls für eine Taste einer Tastatur in eine Ruhestellung.
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Mechanische Tastaturen können Tastenmodule mit Tastenstößeln als Teil der Tastenschalter der einzelnen Tasten aufweisen. Beispielsweise können in mechanischen Tastenmodulen Druckfedern aus Metall als Rückstellmittel verwendet werden.
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Die
DE 10 2013 210 609 A1 offenbart einen Tastenstößel für ein Tastenmodul einer Taste für eine Tastatur, ein Tastenmodul einer Taste für eine Tastatur und ein Verfahren zum Herstellen desselben.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Tastenmodul für eine Taste einer Tastatur, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen eines Tastenmoduls für eine Taste einer Tastatur und eine Verwendung einer aus einem Kunststoffmaterial ausgeformten Feder zum Vorspannen eines Tastenstößels eines Tastenmoduls für eine Taste einer Tastatur in eine Ruhestellung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann insbesondere ein mechanisches Tastenmodul mit einer Kunststofffeder bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Feder dabei anstelle von Stahl oder einer Metalllegierung aus einem Kunststoffmaterial bzw. Kunststoff gefertigt sein oder werden. Somit kann insbesondere eine Feder aus Kunststoff als Rückstellmittel in einem mechanischen Tastenmoduls verwendet werden.
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Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere akustische und haptische Eigenschaften eines Tastenmoduls verbessert werden. So können eine verbesserte Haptik und eine verringerte Geräuschentwicklung bei Betätigung erreicht werden. Beispielsweise können ein metallischer oder blecherner Klang sowie ein mögliches Kratzen bei einer Betätigung des Tastenstößels oder des Tastenmoduls vermieden oder zumindest minimiert werden. Durch die Verwendung einer Feder aus Kunststoff kann ein Nachschwingen der Feder nach einer Belastungsänderung geräuscharm oder geräuschlos erfolgen. Ferner können insbesondere eine Festigkeit erhöht und eine Korrosion verhindert oder verringert werden.
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Es wird ein Tastenmodul für eine Taste einer Tastatur vorgestellt, wobei die Taste das Tastenmodul und einen Tastenkopf aufweist, wobei das Tastenmodul zumindest ein Gehäuse und einen Tastenstößel aufweist, wobei der Tastenstößel einen Kopplungsabschnitt zum mechanischen Koppeln mit dem Tastenkopf aufweist, wobei in einem montierten Zustand des Tastenmoduls der Tastenstößel relativ zu dem Gehäuse zwischen einer Ruhestellung und einer Betätigungsstellung bewegbar und mindestens partiell innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und der Kopplungsabschnitt außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei das Tastenmodul eine Feder aufweist, wobei in einem montierten Zustand des Tastenmoduls die Feder innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Feder aus einem Kunststoffmaterial ausgeformt ist, wobei die Feder ausgebildet ist, um den Tastenstößel in die Ruhestellung vorzuspannen.
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Eine Tastatur kann zumindest eine Taste aufweisen, wobei ein Tastenmodul pro Taste vorgesehen sein kann. Der Tastenkopf kann einen für eine Bedienperson sichtbaren und durch Niederdrücken bedienbaren Teil der Taste repräsentieren. Das Tastenmodul kann das Gehäuse, den Tastenstößel, die Feder und optional weitere Einrichtungen aufweisen. Das Tastenmodul, die Taste oder die Tastatur kann optional weitere Einrichtungen aufweisen, wie beispielsweise zumindest einen Tastenschalter, elektrische Kontakteinrichtungen oder dergleichen. Der Tastenstößel kann in dem Gehäuse beweglich aufgenommen sein oder werden. Bei dem Tastenmodul kann es sich beispielsweise um ein von der Firma Cherry angebotenes, sogenanntes „MX-Modul“ oder dergleichen handeln. Der Kopplungsabschnitt des Tastenstößels und der Tastenkopf sind miteinander mechanisch koppelbar. In einem montierten Zustand des Tastenmoduls kann zumindest der Kopplungsabschnitt des Tastenstößels aus dem Gehäuse herausragen. Das Tastenmodul kann auch als ein mechanischer Taster bezeichnet werden. Die Tastatur kann beispielsweise für einen Computer oder dergleichen vorgesehen sein. Das Gehäuse kann einteilig oder mehrteilig ausgeformt sein. Somit kann das Gehäuse zumindest einen Gehäuseabschnitt aufweisen.
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Dabei kann die Feder als eine Schraubendruckfeder ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Feder einfach und kostengünstig gefertigt werden kann und platzsparend und flexibel in bestehende Tastenmodule integriert werden kann. Ferner können für eine Betätigung des Tastenmoduls günstige mechanische Kennwerte erreicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Feder in einem montierten Zustand des Tastenmoduls zwischen dem Tastenstößel und dem Gehäuse angeordnet sein. Hierbei kann die Feder zwischen dem Tastenstößel und dem Gehäuse geklemmt angeordnet sein. Auch kann die Feder den Tastenstößel partiell umgreifend angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bestehende Tastenmodule ohne weitere konstruktive Anpassungen mit der Feder verwendet werden können. Eine Fertigung eines solchen Tastenmoduls kann unaufwendig und kostengünstig erfolgen.
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Alternativ können die Feder und der Tastenstößel als ein einstückiges Bauteil ausgeformt oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Dabei können die Feder und der Tastenstößel durch Spritzgießen oder dergleichen gemeinsam geformt oder aneinander angeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine kostengünstige Herstellung, eine verringerte Anzahl von Einzelteilen sowie ein einfacher und schneller Zusammenbau des Tastenmoduls erreicht werden können.
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Auch können alternativ die Feder und zumindest ein Teilabschnitt des Gehäuses als ein einstückiges Bauteil ausgeformt oder stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
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Hierbei können die Feder und der zumindest eine Teilabschnitt des Gehäuses durch Spritzgießen oder dergleichen gemeinsam geformt oder aneinander angeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine unaufwendige Herstellung, eine Reduzierung von Einzelteilen sowie ein vereinfachter und beschleunigter Zusammenbau des Tastenmoduls erreicht werden können.
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Es wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Tastenmoduls für eine Taste einer Tastatur vorgestellt, wobei die Taste das Tastenmodul und einen Tastenkopf aufweist, wobei das Tastenmodul zumindest ein Gehäuse und einen Tastenstößel aufweist, wobei der Tastenstößel einen Kopplungsabschnitt zum mechanischen Koppeln mit dem Tastenkopf aufweist, wobei das Verfahren zumindest folgende Schritte aufweist:
- Bereitstellen des Gehäuses, des Tastenstößels und einer Feder, wobei die Feder aus einem Kunststoffmaterial ausgeformt ist; und
- Montieren des Tastenmoduls, um den Tastenstößel relativ zu dem Gehäuse zwischen einer Betätigungsstellung und einer Ruhestellung bewegbar mindestens partiell innerhalb des Gehäuses anzuordnen, den Kopplungsabschnitt außerhalb des Gehäuses anzuordnen, die Feder innerhalb des Gehäuses anzuordnen und mittels der Feder den Tastenstößel in die Ruhestellung vorzuspannen.
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Durch Ausführen des Verfahrens kann eine Ausführungsform des vorstehend genannten Tastenmoduls vorteilhaft hergestellt werden. Im Schritt des Bereitstellens können das Gehäuse, der Tastenstößel und die Feder als getrennte oder als zumindest teilweise miteinander verbundene Bauteile bereitgestellt werden. Auch kann im Schritt des Bereitstellens zumindest ein weiteres Bauteil des Tastenmoduls bereitgestellt werden, wobei im Schritt des Montierens das zumindest eine weitere Bauteil montiert werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Montierens die Feder zwischen dem Tastenstößel und dem Gehäuse angeordnet werden. Hierbei kann die Feder in Anlage gegen den Tastenstößel und das Gehäuse angeordnet werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine unaufwendige Montage, insbesondere auch unter Verwendung bestehender Ausführungen von Tastenmodulkomponenten, erreicht werden kann.
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Alternativ können im Schritt des Bereitstellens die Feder und der Tastenstößel als ein einstückig ausgeformtes Bauteil oder stoffschlüssig miteinander verbunden bereitgestellt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Montage vereinfacht und beschleunigt werden kann. Auch kann eine Anzahl von Einzelteilen verringert werden.
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Ferner können alternativ im Schritt des Bereitstellens die Feder und zumindest ein Teilabschnitt des Gehäuses als ein einstückig ausgeformtes Bauteil oder stoffschlüssig miteinander verbunden bereitgestellt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine einfache und schnelle Montage erreicht werden kann. Ferner kann die Montage unter Verwendung von weniger Einzelteilen erfolgen.
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Auch kann das Verfahren einen Schritt des Erzeugens einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Feder und dem Tastenstößel oder zwischen der Feder und zumindest einem Teilabschnitt des Gehäuses aufweisen. Im Schritt des Erzeugens kann die Feder durch Spritzgießen an den Tastenstößel oder den zumindest einen Teilabschnitt des Gehäuses angeformt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf einfache Weise ein kombiniertes Bauteil aus Feder und Tastenstößel oder Feder und Gehäuseteil bereitgestellt werden kann.
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Alternativ kann das Verfahren einen Schritt des Ausformens der Feder und des Tastenstößels oder der Feder und zumindest eines Teilabschnitts des Gehäuses als ein einstückiges Bauteil aufweisen. Der Schritt des Ausformens kann unter Verwendung eines Spritzgussprozesses oder dergleichen ausgeführt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass in einem Verfahrensschritt die Feder und ein weiteres Element des Tastenmoduls als ein Bauteil bereitgestellt werden können.
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Vorteilhaft ist auch eine Verwendung einer aus einem Kunststoffmaterial ausgeformten Feder zum Vorspannen eines Tastenstößels eines Tastenmoduls für eine Taste einer Tastatur in eine Ruhestellung, wobei die Taste das Tastenmodul und einen Tastenkopf aufweist, wobei das Tastenmodul die Feder, zumindest ein Gehäuse und den Tastenstößel aufweist, wobei der Tastenstößel einen Kopplungsabschnitt zum mechanischen Koppeln mit dem Tastenkopf aufweist, wobei in einem montierten Zustand des Tastenmoduls der Tastenstößel relativ zu dem Gehäuse zwischen der Ruhestellung und einer Betätigungsstellung bewegbar und mindestens partiell innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, der Kopplungsabschnitt außerhalb des Gehäuses angeordnet ist und die Feder innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Tastatur mit einem Tastenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Explosionsdarstellung eines Tastenmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Tastatur 100 mit einem Tastenmodul 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Tastatur 100 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur für einen Computer. Das Tastenmodul 130 ist als ein mechanisches Tastenmodul ausgeführt. Von der Tastatur 100 ist gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft lediglich eine Taste 110 gezeigt. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Tastatur 100 zumindest eine weitere Taste wie die Taste 110 aufweisen. Die Taste 110 ist in der Tastatur 100 angeordnet bzw. befestigt, beispielsweise in einem Tastenrahmen der Tastatur 100.
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Die Taste 110 weist einen Tastenkopf 120 und ein Tastenmodul 130 auf. Der Tastenkopf 120 und das Tastenmodul 130 sind mechanisch miteinander gekoppelt. Von dem Tastenmodul 130 sind in der Darstellung von 1 ein Gehäuse 140, einen Tastenstößel 150 mit einem Kopplungsabschnitt 155 und eine Feder 160 gezeigt. Genauer gesagt ist der Tastenkopf 120 mechanisch mit dem Kopplungsabschnitt 155 des Tastenstößels 150 gekoppelt.
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Der Tastenstößel 150 ist zumindest partiell in dem Gehäuse 140 aufgenommen angeordnet. Der Kopplungsabschnitt 155 des Tastenstößels 150 ist außerhalb des Gehäuses 140 angeordnet bzw. erstreckt sich aus dem Gehäuse 140 heraus. Der Tastenstößel 150 ist relativ zu dem Gehäuse 140 zwischen einer Ruhestellung und einer Betätigungsstellung bewegbar angeordnet. In der Darstellung von 1 befindet sich der Tastenstößel 150 lediglich beispielhaft in der Ruhestellung. Mittels der Feder 160 ist der Tastenstößel 150 in die Ruhestellung vorgespannt. Bei einer Betätigung ist der Tastenstößel 150 entgegen einer Federkraft der Feder 160 zu der Betätigungsstellung hin bewegbar. Nach Beendigung der Betätigung wird der Tastenstößel 150 durch die Federkraft der Feder 160 in die Ruhestellung bewegt.
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Die Feder 160 ist aus Kunststoff bzw. einem Kunststoffmaterial ausgeformt. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Feder 160 als eine Schraubenfeder bzw. Schraubendruckfeder ausgeführt. Die Feder 160 ist zwischen dem Gehäuse 140 und dem Tastenstößel 150 angeordnet. Dabei ist die Feder 160 entweder als ein eigenständiges Bauteil ausgeformt, mit dem Tastenstößel 150 einstückig ausgeformt oder stoffschlüssig verbunden oder mit zumindest einem Teilabschnitt des Gehäuses 140 einstückig ausgeformt oder stoffschlüssig verbunden.
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In dem mechanischen Tastenmodul 130 für die Tastatur 100 bzw. Computer-Tastatur 100 wird somit die Feder 160 aus Kunststoff verwendet, welche als Schraubenfeder 160 bzw. Druckfeder 160 bzw. Schraubendruckfeder 160 ausgeführt ist. Die Feder 160 ist ausgebildet und angeordnet, um den Tastenstößel 150 nach einem Betätigen wieder in die Ruhestellung bzw. Ausgangsposition zurückzuführen. Darüber hinaus sind durch eine technische Ausführung der Feder 160 auch mechanische Kennwerte definierbar, wie z. B. Anfangskraft, Schaltbetätigungskraft und Endkraft.
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2 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Tastenmoduls 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei entspricht oder ähnelt das Tastenmodul 130 dem Tastenmodul aus 1. Gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind von dem Tastenmodul 130 ein Gehäusedeckel 242, der Tastenstößel 150 mit dem Kopplungsabschnitt 155, ein Kontaktgeber 272, ein Kontaktstück 274, die Feder 160 und ein Gehäusesockel 244 gezeigt.
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Das Tastenmodul 130 weist gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein zweiteiliges Gehäuse auf, welches den Gehäusedeckel 242 bzw. Moduldeckel 242 bzw. Deckel 242 und den Gehäusesockel 244 bzw. Modulsockel 244 bzw. Sockel 244 umfasst.
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Der Tastenstößel 150 ist ebenfalls zweiteilig ausgeführt und weist ein Oberteil und ein Unterteil auf, auch wenn dieselben in 2 nicht explizit bezeichnet sind. Der Kopplungsabschnitt 155 ist beispielsweise an dem Oberteil des Tastenstößels 150 ausgeformt.
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Der Kontaktgeber 272 und das Kontaktstück 274 repräsentieren weitere Komponenten bzw. Bauteile des Tastenmoduls 130. Bei einer Betätigung des Tastenmoduls 130 ist mittels des Kontaktgebers 272 und des Kontaktstücks 274 eine elektrischer Kontakt herstellbar.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Feder 160 bzw. Kunststoff-Druckfeder 160 alternativ direkt mit zumindest einem Gehäuseteil, z. B. dem Moduldeckel 242 oder dem Modulsockel 244, gefertigt sein, d. h. als ein Teil gespritzt sein oder an zumindest ein Gehäuseteil angespritzt sein. Alternativ kann die Feder 160 direkt mit dem Tastenstößel 150 gefertigt sein, d. h. als ein Teil gespritzt sein oder an den Tastenstößel 150 angespritzt sein. Dabei kann die Feder 160 mit dem Oberteil oder dem Unterteil des Tastenstößels 150 einstückig ausgeformt sein.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Herstellen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 ist ausführbar, um ein Tastenmodul für eine Taste einer Tastatur herzustellen. Die Taste weist dabei das Tastenmodul und einen Tastenkopf auf. Dabei ist durch Ausführen des Verfahrens 300 zum Herstellen eines Tastenmodul herstellbar, welches dem Tastenmodul aus 1 bzw. 2 entspricht oder ähnelt. Somit weist das Tastenmodul zumindest ein Gehäuse und einen Tastenstößel auf, wobei der Tastenstößel einen Kopplungsabschnitt zum mechanischen Koppeln mit dem Tastenkopf aufweist.
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Das Verfahren 300 zum Herstellen weist einen Schritt 310 des Bereitstellens des Gehäuses, des Tastenstößels und einer Feder auf. Dabei ist die Feder aus einem Kunststoffmaterial ausgeformt. In einem nachfolgenden Schritt 320 des Montierens wird bei dem Verfahren 300 zum Herstellen das Tastenmodul montiert, um den Tastenstößel relativ zu dem Gehäuse zwischen einer Betätigungsstellung und einer Ruhestellung bewegbar mindestens partiell innerhalb des Gehäuses anzuordnen, den Kopplungsabschnitt außerhalb des Gehäuses anzuordnen, die Feder innerhalb des Gehäuses anzuordnen und mittels der Feder den Tastenstößel in die Ruhestellung vorzuspannen.
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Dabei wird gemäß einem Ausführungsbeispiel im Schritt 320 des Montierens die Feder zwischen dem Tastenstößel und dem Gehäuse angeordnet. Alternativ werden im Schritt 310 des Bereitstellens die Feder und der Tastenstößel oder die Feder und zumindest ein Teilabschnitt des Gehäuses als ein einstückig ausgeformtes Bauteil oder stoffschlüssig miteinander verbunden bereitgestellt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 300 zum Herstellen einen Schritt 330 des Erzeugens einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen der Feder und dem Tastenstößel oder zwischen der Feder und zumindest einem Teilabschnitt des Gehäuses oder einen Schritt 340 des Ausformens der Feder und des Tastenstößels oder der Feder und zumindest eines Teilabschnitts des Gehäuses als ein einstückiges Bauteil auf. Hierbei ist der Schritt 330 des Erzeugens bzw. der Schritt 340 des Ausformens vor dem Schritt 310 des Bereitstellens ausführbar.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Tastatur
- 110
- Taste
- 120
- Tastenkopf
- 130
- Tastenmodul
- 140
- Gehäuse
- 150
- Tastenstößel
- 155
- Kopplungsabschnitt
- 160
- Feder
- 242
- Gehäusedeckel
- 244
- Gehäusesockel
- 272
- Kontaktgeber
- 274
- Kontaktstück
- 300
- Verfahren zum Herstellen
- 310
- Schritt des Bereitstellens
- 320
- Schritt des Montierens
- 330
- Schritt des Erzeugens
- 340
- Schritt des Ausformens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013210609 A1 [0003]
