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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anschlussvorrichtung zum elektrischen Anschließen eines Funktionsmoduls an ein Schaltungssubstrat für eine Tastatur, ferner auf eine Tastatur mit mehreren solcher Anschlussvorrichtungen und auch auf ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Tastatur.
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Bei Tastaturen, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit Computern eingesetzt werden, können unterschiedliche Tasten-Systeme zum Einsatz kommen. Hierbei können insbesondere Tastenmodule mittels elektrischer Verbinder bzw. Konnektoren an eine Tastatur-Leiterplatte anschließbar sein. Typische Verbinder können insbesondere einen Träger umfassen, an dem zwei Kontaktstücke für die elektrische Verbindung befestigt sein können. Der beispielsweise aus Kunststoff gefertigte Träger kann an der Leiterplatte anbringbar sein, insbesondere durch Einstecken. Die
CN 2 05 509 070 U offenbart einen solchen Verbinder. Die
US 7 581 965 B1 offenbart Verbindungselement zum Koppeln einer Komponente mit einer Leiterplatte mit einer Plattenöffnung, umfassend einen ebenen Abschnitt zur Oberflächenmontage an der Leiterplatte und gegenüberliegende, mit dem ebenen Abschnitt gekoppelte Federfinger, von den jeder einen Greifschenkel hat, der sich nach unten zu dem ebenen Abschnitt erstreckt, wobei die Greifschenkel sich durch eine Öffnung im ebenen Abschnitt erstrecken, um sich in die Plattenöffnung zu erstrecken und einen Komponentenanschluss zu erfassen, der sich in die Plattenöffnung erstreckt. Die
DE 10 2009 058 825 A1 betrifft eine Kontaktvorrichtung, umfassend einen Kontaktkörper, mindestens eine mit dem Kontaktkörper verbundene Lötfläche, mindestens eine mit dem Kontaktkörper verbundene Federkontaktanordnung zur federnden Aufnahme einer Gegenkontaktanordnung und mindestens eine mit dem Kontaktkörper verbundene Halteanordnung zur Aufnahme in einer Vertiefung einer Leiterplatte. Die
DE 10 2015 217 441 A1 offenbart eine Antriebsvorrichtung mit einer Presspassung von Motorleitungen in Verbindungsanschlüsse.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Anschlussvorrichtung zum elektrischen Anschließen eines Funktionsmoduls an ein Schaltungssubstrat für eine Tastatur, eine verbesserte Tastatur und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Tastatur gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Gemäß Ausführungsformen des hier beschriebenen Ansatzes kann insbesondere eine Anschlussvorrichtung bereitgestellt werden, die universell einsetzbar sein kann, um bei Bedarf auch unterschiedliche Funktionsmodule elektrisch an ein Schaltungssubstrat für eine Tastatur anzuschließen. Dabei kann die Anschlussvorrichtung beispielsweise als ein einstückiges Stanzbiegeteil ausgeformt sein. Somit kann insbesondere eine Anschlussvorrichtung als ein Universalverbinder zum elektrischen Anschluss von Funktionsmodulen unterschiedlicher Art und/oder Hersteller bereitgestellt werden, wobei eine direkte elektrisch leitende Befestigung der Anschlussvorrichtung an einem Schaltungssubstrat der Tastatur möglich ist und ein elektrischer Kontakt des Funktionsmoduls direkt in die Anschlussvorrichtung einsteckbar ist.
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Vorteilhafterweise können gemäß Ausführungsformen insbesondere Gesamtkosten sowohl für die Anschlussvorrichtung selbst sowie den elektrischen Anschluss von Funktionsmodulen in einer Tastatur gesenkt werden. Solche Anschlussvorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung kleiner Stanzmaschinen und mit hoher Hubzahl, insbesondere über 600, vorteilhaft gefertigt werden. Dabei können beispielsweise auch mehrfach fallende Werkzeuge eingesetzt werden. Es können insbesondere auch Investitionskosten reduziert werden, da lediglich Investitionen in ein Stanzwerkzeug und optional zusätzlich einen Verpackungsautomaten zu betrachten sind. Eine Bestückung des Schaltungssubstrats mit den Anschlussvorrichtungen kann beispielsweise mit Mehrfachbestückungsköpfen schnell und zuverlässig erfolgen, da die Anschlussvorrichtungen gewichtssparend ausgeführt sind. Bei einer Befestigung der Anschlussvorrichtungen an dem Schaltungssubstrat können die Anschlussvorrichtungen unempfindlich gegenüber beispielsweise Löten sein. Für den elektrischen Anschluss eines Funktionsmoduls an ein Schaltungssubstrat kann somit insbesondere auf Kunststoffteile sowie Montageautomaten verzichtet werden. Durch die Anschlussvorrichtung kann eine Hot-Swap-Technologie oder Hot-Swap-Fähigkeit im Hinblick auf mindestens ein Funktionsmodul für eine Tastatur ermöglicht werden. In Zusammenhang der Hot-Swap-Technologie können Varianten von Funktionsmodulen mit alternativen Schaltcharakteristiken oder Sockelwerkstoffen mit verbesserter Gleitfähigkeit aber niedriger Schmelztemperatur ermöglicht werden, da die Notwendigkeit eines nachträglichen Lötprozesses entfällt.
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Es wird eine Anschlussvorrichtung zum elektrischen Anschließen eines Funktionsmoduls an ein Schaltungssubstrat für eine Tastatur vorgestellt, wobei die Anschlussvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
- zwei in einer gemeinsamen Ebene angeordnete Befestigungsabschnitte zum elektrisch leitenden Befestigen der Anschlussvorrichtung an dem Schaltungssubstrat, wobei zwischen den Befestigungsabschnitten eine Durchstecköffnung zum Durchstecken eines Kontaktstifts des Funktionsmoduls ausgeformt ist;
- zwei an einander gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsabschnitte angrenzende Trägerabschnitte, die sich aus der gemeinsamen Ebene der Befestigungsabschnitte heraus erstrecken; und
- zwei einander gegenüberliegend angeordnete Kontaktabschnitte zum Kontaktieren und Einklemmen des Kontaktstifts zwischen denselben, wobei die Kontaktabschnitte zwischen den Trägerabschnitten angeordnet sind, wobei die Kontaktabschnitte über Biegeabschnitte mit von den Befestigungsabschnitten abgewandten Enden der Trägerabschnitte verbunden sind,
- wobei die Anschlussvorrichtung einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgeformt ist.
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Die Tastatur kann beispielsweise für einen Computer oder dergleichen vorgesehen sein. Die Tastatur kann zumindest ein Funktionsmodul aufweisen. Das Schaltungssubstrat kann auch als Leiterplatte, Schaltungsplatine oder dergleichen bezeichnet werden. Die Anschlussvorrichtung kann symmetrisch ausgeformt sein, wobei eine oder zwei Symmetrieebenen gegeben sein können. Unter elektrisch leitendem Befestigen kann ein Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung verstanden werden, beispielsweise durch Löten. Die Trägerabschnitte können sich quer, normal oder rechtwinklig relativ zu der gemeinsamen Ebene der Befestigungsabschnitte erstrecken. Die Kontaktabschnitte können auch als Flachkontaktabschnitte, Kontaktfinger oder dergleichen bezeichnet werden. Dadurch, dass die universell einsetzbare Anschlussvorrichtung durch die Befestigungsabschnitte an dem Schaltungssubstrat befestigbar ist, können bei einem Einstecken des Kontaktstifts auftretende Kräfte von beiden Befestigungsabschnitten gleichmäßig aufgenommen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann jeder Biegeabschnitt eine Biegung von mehr als 90 Grad aufweisen. Genauer gesagt kann die Biegung zwischen 90 Grad und 180 Grad liegen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein sicheres kontaktieren und einklemmen des Kontaktstifts durch die Kontaktabschnitte ermöglicht werden kann.
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Auch können die Kontaktabschnitte sich schräg zu den Trägerabschnitten erstrecken. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Einführhilfe für den Kontaktstift bei einer Einführbewegung von Seiten der Biegeabschnitte her bereitgestellt werden kann.
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Ferner können freie Enden der Kontaktabschnitte voneinander weg gebogen sein. Ein Abstand zwischen den Kontaktabschnitten kann sich von den Biegeabschnitten hin zu den freien Enden zunächst verringern und dann wieder vergrößern. Hierbei können die Kontaktabschnitte bei abwesenden Kontaktstift einander in einem länglichen Berührungsbereich berühren, der sich normal zu einer Achse einer Einführbewegung des Kontaktstifts erstrecken kann. Alternativ kann zwischen den Kontaktabschnitten in dem Berührungsbereich ein minimaler Abstand vorliegen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Einführschrägen für den Kontaktstift bei einer Einführbewegung von Seiten der freien Enden her bereitgestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß erstrecken sich die freien Enden der Kontaktabschnitte durch die Durchstecköffnung hindurch. In einem an dem Schaltungssubstrat befestigten Zustand der Anschlussvorrichtung erstrecken sich die freien Enden in ein in dem Schaltungssubstrat ausgeformtes Kontaktloch hinein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Einstecken des Kontaktstifts des Funktionsmoduls erleichtert werden kann und eine Zuverlässigkeit und Sicherheit beim Einstecken erhöht werden kann.
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Erfindungsgemäß sind die freien Enden der Kontaktabschnitte abgerundet. Hierbei ist ein Krümmungsradius der freien Enden an einen Krümmungsradius eines in dem Schaltungssubstrat ausgeformten Kontaktlochs angepasst. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass beim Stecken eines nicht zentrisch angeordneten oder deformierten Kontaktstiftes sich die Kontaktabschnitte mit ihren freien Enden an einer Wand des Kontaktlochs abstützen können und den Kontaktstift durch die schrägen Flächen in die Mitte des Kontaktloches leiten. Dabei können die Kontaktabschnitte hohe Querkräfte aufnehmen, ohne dabei deformiert zu werden.
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Gemäß einer Ausführungsform können die Befestigungsabschnitte planare Befestigungsflächen aufweisen. Hierbei kann die Anschlussvorrichtung an den Befestigungsflächen mittels Oberflächenmontage an dem Schaltungssubstrat befestigbar sein. Die Befestigungsflächen können dabei auf einer den Biegeabschnitten zugewandten Seite oder auf einer von den Biegeabschnitten abgewandten Seite der Befestigungsabschnitte angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Anschlussvorrichtung wie jedes andere zur Oberflächenmontage geeignete Bauteil auf das Schaltungssubstrat bestückbar ist. Insbesondere kann eine Bestückung des Schaltungssubstrat mit der Anschlussvorrichtung von einer Rückseite her bzw. mit einseitigem Bestückungslayout erfolgen, wobei ein Lötvorgang für das Anbringen oder Anordnen des Funktionsmoduls entfällt, wodurch ein kundenfreundlicher Austausch von Funktionsmodulen ermöglicht wird.
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Ferner können die Kontaktabschnitte federnd ausgeformt und zueinander hin vorgespannt sein. Dabei können die Kontaktabschnitte durch den Kontaktstift auslenkbar sein. Bei einem Einstecken des Kontaktstifts können sich die Kontaktabschnitte elastisch verformen und gegenläufige Kontaktkräfte an gegenüberliegenden Kontaktstellen auf den Kontaktstift ausüben. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Kontaktstift einfach eingesteckt und bei Bedarf wieder entfernt werden kann, wobei im eingesteckten Zustand ein sicherer und zuverlässiger Halt des Kontaktstiftes in der Anschlussvorrichtung ermöglicht wird.
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Dabei können die Kontaktabschnitte in einem unausgelenkten Zustand derselben einander berühren. Der unausgelenkte Zustand der Kontaktabschnitte bedeutet, dass der Kontaktstift aus der Anschlussvorrichtung ausgesteckt oder entfernt ist.
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Alternativ können dabei die Kontaktabschnitte in einem unausgelenkten Zustand derselben voneinander beabstandet sein. Der unausgelenkte Zustand der Kontaktabschnitte bedeutet, dass der Kontaktstift aus der Anschlussvorrichtung ausgesteckt oder entfernt ist.
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Zudem können die Trägerabschnitte federnd ausgeformt sein. Hierbei können die Trägerabschnitte durch den Kontaktstift auslenkbar sein. Die Trägerabschnitte können dabei als Flachfeder fungieren. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Kontaktkräfte zwischen den Kontaktabschnitten und dem Kontaktstift reduziert werden und die Flexibilität der Anschlussvorrichtung erhöht werden können. Das hat Vorteile bei höherer Steckzyklenzahl oder im Falle variabler Kontaktstiftdicke bzw. bei deformierten Kontaktstiften.
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Auch können die Kontaktabschnitte mit einem korrosionsbeständigen Metall beschichtet sein, dessen elektrische Leitfähigkeit und zusätzlich oder alternativ Korrosionsbeständigkeit höher ist als jene des Materials, aus dem die Anschlussvorrichtung ausgeformt ist. Bei dem Metall, mit dem die Kontaktabschnitte beschichtet sein können, kann es sich um Zinn, Silber, Gold oder dergleichen handeln. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Kontaktwiderstand, eine Kontaktsicherheit, eine Anzahl von Steckzyklen und eine Lebensdauer erhöht werden können. Eine Anschlussvorrichtung mit solchen beschichteten Kontaktabschnitten kann auch in verschiedenen Ausführungen ohne Maschineninvestitionen durch unterschiedlich beschichtete Bänder ermöglicht werden, die beispielsweise verzinnt, streifenversilbert oder streifenvergoldet sein können. Somit können Ausführungsvarianten der Anschlussvorrichtung mit unterschiedlicher Wertigkeit realisiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann jeder Kontaktabschnitt an seinem freien Ende mindestens zwei Finger zum Kontaktieren des Kontaktstifts aufweisen. Dabei kann jeder Kontaktabschnitt an seinem freien Ende mindestens ein Schlitz aufweisen, durch den die mindestens zwei Finger voneinander getrennt sind. Anders ausgedrückt kann jeder Kontaktabschnitt an seinem freien Ende in mindestens zwei Finger verzweigt ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Kontaktredundanz erhöht werden kann und mindestens eine Doppelredundanz vorgesehen sein kann.
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Auch kann die Durchstecköffnung in einem kreisringförmigen Schutzring ausgeformt sein, der in der gemeinsamen Ebene der Befestigungsabschnitte zwischen denselben angeordnet sein kann. Der Schutzring kann in einem an dem Schaltungssubstrat befestigten Zustand der Anschlussvorrichtung ein in dem Schaltungssubstrat ausgeformtes Kontaktloch zumindest teilweise verdecken, wobei das Kontaktloch die Durchstecköffnung vollständig überlappt. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Falschmontage des Kontaktstifts verhindert werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform können in einem an dem Schaltungssubstrat befestigten Zustand der Anschlussvorrichtung mindestens die Kontaktabschnitte zumindest teilweise in ein in dem Schaltungssubstrat ausgeformtes Kontaktloch eingetaucht angeordnet sein. Zudem können hierbei auch die Biegeabschnitte und die Trägerabschnitte zumindest teilweise in das Kontaktloch eingetaucht angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch eine derart dimensionierte Anschlussvorrichtung der elektrische Anschluss des Funktionsmoduls platzsparend realisiert werden kann, weil ein Teilabschnitt bis hin zu einem Großteil der Anschlussvorrichtung in dem Kontaktloch montiert sein kann.
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Alternativ können in einem an dem Schaltungssubstrat befestigten Zustand der Anschlussvorrichtung zumindest die Trägerabschnitte vollständig außerhalb eines in dem Schaltungssubstrat ausgeformten Kontaktlochs angeordnet sein. Auch können hierbei die Biegeabschnitte vollständig und die Kontaktabschnitte zumindest teilweise außerhalb des Kontaktlochs angeordnet sein. Insbesondere können sich dabei lediglich freie Enden der Kontaktabschnitte in das Kontaktloch hinein erstrecken.
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Es wird auch eine Tastatur vorgestellt, wobei die Tastatur folgende Merkmale aufweist:
- ein Schaltungssubstrat;
- mindestens ein Funktionsmodul; und
- mindestens zwei Exemplare einer Ausführungsform einer hierin genannten Anschlussvorrichtung, wobei das mindestens eine Funktionsmodul mittels zweier Anschlussvorrichtungen elektrisch an das Schaltungssubstrat angeschlossen ist.
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Somit sind in Verbindung mit der Tastatur zumindest zwei hierin genannte Anschlussvorrichtungen einsetzbar oder verwendbar, um mindestens ein Funktionsmodul elektrisch an das Schaltungsmuster der Tastatur anzuschließen. Die Anschlussvorrichtungen sind direkt an dem Schaltungssubstrat anbringbar, beispielsweise durch Löten. Optional kann die Tastatur lediglich das Schaltungssubstrat und eine Mehrzahl von Exemplaren einer Ausführungsform der hierin genannten Anschlussvorrichtung aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform das mindestens eine Funktionsmodul auf einer Vorderseite des Schaltungssubstrats angeordnet sein und können die mindestens zwei Anschlussvorrichtungen auf einer Rückseite des Schaltungssubstrats befestigt sein. Dabei können die mindestens zwei Anschlussvorrichtungen mittels Oberflächenmontage an der Rückseite befestigt sein und kann das mindestens ein Funktionsmodul mittels Durchsteckmontage an der Vorderseite angeordnet sein.
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Auch kann das mindestens eine Funktionsmodul mittels der Anschlussvorrichtungen während eines Betriebs der Tastatur elektrisch an das Schaltungssubstrat anschließbar sein. Zudem kann das mindestens eine Funktionsmodul während des Betriebs der Tastatur abnehmbar oder austauschbar und somit elektrisch von dem Schaltungssubstrat trennbar sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Hot-Swap-Möglichkeit von Funktionsmodulen der Tastatur bereitgestellt werden kann.
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Beispielsweise kann zumindest ein Funktionsmodul ein mechanisches Tastenmodul sein. Zusätzlich oder alternativ kann zumindest ein Funktionsmodul eine Leuchtdiode oder ein anderes für Durchsteckmontage geeignetes Bauelement sein. Das Tastenmodul kann Teil einer Taste sein oder eine Taste repräsentieren. Somit kann ein Tastenmodul pro Taste der Tastatur vorgesehen sein.
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Gemäß einer Ausführungsform können freie Enden der Kontaktabschnitte zumindest einer der Anschlussvorrichtungen konzentrisch zu einem in dem Schaltungssubstrat ausgeformten Kontaktloch abgerundet sein, zumindest teilweise in das Kontaktloch hineinragen und zu einer Wand des Kontaktlochs ein Spaltmaß aufweisen, das einem Federweg der Kontaktabschnitte bei einem Einstecken des Kontaktstifts in die Anschlussvorrichtung entspricht. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine möglicherweise bei einem fehlerhaften Einstecken auftretende unabsichtliche plastische Verformung von Teilen der Anschlussvorrichtung verhindert werden kann, insbesondere da sich die freien Enden an der Wand des Kontaktlochs abstützen können.
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Es wird ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Ausführungsform einer hierin genannten Tastatur, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Befestigen der mindestens zwei Anschlussvorrichtungen an dem Schaltungssubstrat auf elektrisch leitende Weise; und
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Anordnen des mindestens einen Funktionsmoduls mittels Durchsteckmontage an dem Schaltungssubstrat, wobei das mindestens eine Funktionsmodul mittels zweier Anschlussvorrichtungen elektrisch an das Schaltungssubstrat angeschlossen wird, wobei Kontaktstifte des mindestens einen Funktionsmoduls durch Kontaktabschnitte der Anschlussvorrichtungen eingeklemmt werden.
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Durch Ausführen des Verfahrens ist eine Ausführungsform einer hierin genannten Tastatur vorteilhaft herstellbar. Das mindestens eine Funktionsmodul kann einem bedrahteten Bauelement entsprechen oder ähneln. Das mindestens eine Funktionsmodul kann mittels Durchsteckmontage oder Einsteckmontage in Kontaktlöcher in dem Schaltungssubstrat angeordnet und mittels der im Bereich der Kontaktlöcher befestigten Anschlussvorrichtungen elektrisch kontaktiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Befestigens die Anschlussvorrichtungen an den Befestigungsabschnitten mittels Oberflächenmontage unter Verwendung eines Bestückungsautomaten an dem Schaltungssubstrat befestigt werden. Dabei können die Anschlussvorrichtungen in einem Gurt verpackt bereitgestellt werden. Somit können die Anschlussvorrichtungen per Oberflächenmontage oder Flachmontage schnell, genau und zuverlässig auf Lötflächen des Schaltungssubstrats befestigt werden.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 7 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 8 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 9 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 10 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 11 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 12 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 13 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 14 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 15 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 16 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 17 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 18 eine schematische Teildarstellung einer Tastatur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- 19 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Tastatur.
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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 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Tastatur 100 ist beispielsweise Teil eines Notebook-Computers, Laptop-Computers oder dergleichen. Alternativ ist die Tastatur 100 insbesondere auch als ein Peripheriegerät für einen Computer ausgeführt. Die Tastatur 100 weist ein Schaltungssubstrat 110, mindestens ein Funktionsmodul 120 und mindestens zwei Anschlussvorrichtungen 130 auf.
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Bei dem Schaltungssubstrat 110 handelt es sich beispielsweise um eine Leiterplatte, Schaltungsplatine oder dergleichen. Gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Tastatur 100 eine Mehrzahl von Funktionsmodulen 120 und pro Funktionsmodul 120 mindestens zwei Anschlussvorrichtungen 130 auf. Die Funktionsmodule 120 sind an dem Schaltungssubstrat 110 angeordnet. Die Anschlussvorrichtungen 130 sind an dem Schaltungssubstrat 110 befestigt. Jedes Funktionsmodul 120 ist zweier Anschlussvorrichtungen 130 elektrisch an das Schaltungssubstrat 110 angeschlossen. Insbesondere auf die Anschlussvorrichtungen 130 wird unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren noch detaillierter eingegangen.
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Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Funktionsmodule 120 auf einer Vorderseite des Schaltungssubstrats 110 angeordnet und sind die Anschlussvorrichtungen 130 auf einer Rückseite des Schaltungssubstrats 110 befestigt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest eines der Funktionsmodule 120 als ein mechanisches Tastenmodul ausgeführt. Zusätzlich oder alternativ ist zumindest eines der Funktionsmodule 120 als eine Leuchtdiode oder ein anderes für Durchsteckmontage geeignetes Bauelement ausgeführt. Insbesondere sind die Funktionsmodule 120 mittels der Anschlussvorrichtungen 130 während eines Betriebs der Tastatur 100 elektrisch an das Schaltungssubstrat 110 anschließbar. Ebenso sind die Funktionsmodule 120 mittels der Anschlussvorrichtungen 130 während des Betriebs der Tastatur 100 elektrisch von dem Schaltungssubstrat 110 trennbar. Somit sind die Funktionsmodule 120 mittels der Anschlussvorrichtungen 130 auswechselbar im Sinne der sogenannten Hot-Swap-Technologie.
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Anders ausgedrückt weist die Tastatur 100 mehrere Anschlussvorrichtungen 130 bzw. Konnektoren auf, wobei die Funktionsmodule 120 per Steckverfahren bzw. Hot-Swap-Methode kontaktiert und ausgetauscht werden können.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anschlussvorrichtung 130 entspricht oder ähnelt hierbei einer der Anschlussvorrichtungen aus 1. Somit ist die Anschlussvorrichtung 130 ausgebildet, um einen elektrischen Anschluss eines Funktionsmoduls an ein Schaltungssubstrat für eine Tastatur zu ermöglichen.
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Die Anschlussvorrichtung 130 ist einstückig und aus einem elektrisch leitfähigen Material ausgeformt. Die Anschlussvorrichtung 130 umfasst zwei Befestigungsabschnitte 240, eine Durchstecköffnung 250, zwei Trägerabschnitte 260, zwei Biegeabschnitte 270 und zwei Kontaktabschnitte 280.
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Die Befestigungsabschnitte 240 sind in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Die Befestigungsabschnitte 240 sind ausgeformt, um ein elektrisches leitendes Befestigen der Anschlussvorrichtung 130 an dem Schaltungssubstrat der Tastatur zu ermöglichen. Anders ausgedrückt ist die Anschlussvorrichtung 130 an den Befestigungsabschnitten 240 auf elektrisch leitende Weise an dem Schaltungssubstrat der Tastatur befestigbar.
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Die Durchstecköffnung 250 ist zwischen den Befestigungsabschnitte 240 ausgeformt und angeordnet. Die Durchstecköffnung 250 ist ausgeformt, um einen Kontaktstift des Funktionsmoduls für die Tastatur aufzunehmen. Anders ausgedrückt ist ein Kontaktstift des Funktionsmoduls für die Tastatur durch die Durchstecköffnung 250 durchsteckbar.
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Die Trägerabschnitte 260 sind an einander gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsabschnitte 240 angrenzend angeordnet. Dabei erstrecken sich die Trägerabschnitte 260 aus der gemeinsamen Ebene der Befestigungsabschnitte 240 heraus. Genauer gesagt erstrecken sich die Trägerabschnitte 260 quer oder rechtwinklig relativ zu der gemeinsamen Ebene der Befestigungsabschnitte 240. Über die Trägerabschnitte 260 sind die Befestigungsabschnitte 240 miteinander verbunden. Genauer gesagt sind die Trägerabschnitte 260 mit den einander gegenüberliegenden Seiten der Befestigungsabschnitte 240 über Biegestellen verbunden.
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Ein Schnittprofil eines Schnittes durch beide Trägerabschnitte 260 und einen der Befestigungsabschnitte 240 ist U-förmig. Anders ausgedrückt bilden die Befestigungsabschnitte 240 und die Trägerabschnitte 260 einen Korpus in Gestalt eines U-Profils.
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Die Kontaktabschnitte 280 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die Kontaktabschnitte 280 sind über Biegeabschnitte 270 mit von den Befestigungsabschnitte 240 abgewandten Enden der Trägerabschnitte 260 verbunden. Dabei ist jeder Kontaktabschnitte 280 über einen Biegeabschnitt 270 mit einem Trägerabschnitte 260 verbunden. Die Kontaktabschnitte 280 sind zwischen den Trägerabschnitten 260 angeordnet. Die Kontaktabschnitte 280 sind ausgeformt, um den Kontaktstift des Funktionsmoduls für die Tastatur zu kontaktieren und zwischen denselben einzuklemmen.
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Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder der Biegeabschnitte 270 eine Biegung von mehr als 90 Grad auf. Anders ausgedrückt ist jeder der Biegeabschnitte 270 um mehr als 90 Grad gebogen oder umgebogen. Somit sind die Kontaktabschnitte 280 über die Biegeabschnitte 270 in den durch die Befestigungsabschnitte 240 und die Trägerabschnitte 260 gebildeten Korpus in Gestalt eines U-Profils hinein gebogen. Ferner erstreckt sich gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel jeder der Kontaktabschnitte 280 schräg zu den Trägerabschnitten 260. Zudem sind die Kontaktabschnitte 280 federnd ausgeformt und zueinander hin vorgespannt. Die Kontaktabschnitte 280 sind durch einen zwischen dieselben eingesteckten Kontaktstift des Funktionsmoduls auslenkbar. Auch sind die Kontaktabschnitte 280 in einem unausgelenkten Zustand derselben voneinander beabstandet. Optional zusätzlich sind auch die Trägerabschnitte 260 federnd ausgeformt und durch den Kontaktstift auslenkbar. Die Kontaktabschnitte 280 sind beispielsweise mit einem korrosionsbeständigen Metall beschichtet, dessen elektrische Leitfähigkeit höher ist als jene des Materials, aus dem die Anschlussvorrichtung 130 einstückig ausgeformt ist. Das Metall der Beschichtung kann beispielsweise Zinn, Silber, Gold oder dergleichen aufweisen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anschlussvorrichtung 130 in 3 entspricht oder ähnelt hierbei der Anschlussvorrichtung aus 2. Genauer gesagt entspricht die Anschlussvorrichtung 130 in 3 der Anschlussvorrichtung aus 2, wobei die Anschlussvorrichtung 130 in 2 und 3 lediglich aus unterschiedlichen Perspektiven gezeigt ist.
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Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder der Befestigungsabschnitte 240 der Anschlussvorrichtung 130 eine planare Befestigungsfläche 345 auf. Die Befestigungsflächen 345 sind in der Darstellung von 3 explizit gezeigt. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Befestigungsflächen 345 auf einer von den Biegeabschnitten 270 abgewandten Seite der Befestigungsabschnitte 240 angeordnet. An den Befestigungsflächen 345 ist die Anschlussvorrichtung 130 als Oberflächenmontage an dem Schaltungssubstrat befestigbar bzw. bestückbar.
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Ferner weist jeder der Kontaktabschnitte 280 ein freies Ende 385 auf. In der Darstellung von 3 sind die freien Enden 385 explizit gezeigt. Die freien Enden 385 sind von den Biegeabschnitten 270 abgewandte Enden der Kontaktabschnitte 280. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die freien Enden 385 voneinander weg gebogen. Von den Biegeabschnitten 270 her zu den freien Enden 385 hin verringert sich zunächst ein Abstand zwischen den Kontaktabschnitten 280 und erhöht sich dann wieder.
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Auch erstrecken sich die freien Enden 385 gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel durch die Durchstecköffnung 250 hindurch. Anders ausgedrückt schneiden die freien Enden 385 hierbei die gemeinsame Ebene der Befestigungsabschnitte 240.
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Ferner sind gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die freien Enden 385 abgerundet ausgeformt. Die freien Enden 385 sind etwa konzentrisch zu einem in dem Schaltungssubstrat ausgeformten Kontaktloch, in das die freien Enden 385 in einem an dem Schaltungssubstrat befestigten Zustand der Anschlussvorrichtung 130 hineinragen, haben jedoch ein Spaltmaß, welches dem Federweg entspricht.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anschlussvorrichtung 130 in 4 entspricht oder ähnelt der Anschlussvorrichtung aus 2 und/oder 3. Genauer gesagt entspricht die Anschlussvorrichtung 130 in 4 der Anschlussvorrichtung aus 2 und/oder 3 mit Ausnahme dessen, dass jeder Kontaktabschnitte 280 an seinem freien Ende mindestens zwei Finger 485 zum Kontaktieren des Kontaktstifts aufweist, dass die Befestigungsflächen 345 an einer den Biegeabschnitten 270 zugewandten Seite der Befestigungsabschnitte 240 angeordnet sind und dass die Kontaktabschnitte 280 vollständig außerhalb der Durchstecköffnung 250 angeordnet sind. Die Anschlussvorrichtung 130 ist in 4 in einer Schrägansicht dargestellt.
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Anders ausgedrückt sind die freien Enden der Kontaktabschnitte 280 geschlitzt und somit in die jeweils mindestens zwei Finger 485 bzw. Kontaktfinger verzweigt. Somit verzweigt sich jeder der Kontaktabschnitte 280 zu seinem freien Ende hin in mindestens zwei Finger 485, die durch zumindest einen Schlitz voneinander getrennt sind. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist jeder Kontaktabschnitte 280 zwei Finger 485 auf. Ferner bleibt die gemeinsame Ebene der Befestigungsabschnitte 240 durch die Finger 485 bzw. freien Enden der Kontaktabschnitte 280 unberührt.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 5 ist die Anschlussvorrichtung aus 4 in einer Unteransicht bzw. unteren Draufsicht bzw. Draufsicht von unten dargestellt. Ferner sind in 5 Schlitze 585 gezeigt, durch welche die Finger 485 voneinander getrennt sind.
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 6 ist die Anschlussvorrichtung aus 4 und/oder 5 in einem Zustand gezeigt, in dem die Anschlussvorrichtung 130 an dem Schaltungssubstrat der Tastatur im Bereich eines Kontaktlochs 615 befestigt ist und ein Kontaktstift 625 durch das Kontaktloch 615 und in die Anschlussvorrichtung 130 gesteckt ist. Das Kontaktloch 615 und der Kontaktstift 625 sind hierbei zur Veranschaulichung dargestellt. Lediglich die Befestigungsabschnitte der Anschlussvorrichtung 130 sind außerhalb eines Bereichs des Kontaktlochs 615 angeordnet. Der Kontaktstift 625 ist zwischen den Kontaktabschnitten, hier insbesondere den Fingern der Kontaktabschnitte, elektrisch kontaktiert und mechanisch eingeklemmt.
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Unter Bezugnahme auf 4, 5 und 6 sei angemerkt, dass die Anschlussvorrichtung 130 ausgeformt und/ausgebildet ist, um mittels der Finger 485 mindestens vier gegenüberliegende Kontaktstellen bereitzustellen. Somit kann eine Erhöhung der Kontaktredundanz realisiert werden.
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7 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anschlussvorrichtung 130 in 7 entspricht oder ähnelt der Anschlussvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Genauer gesagt entspricht die Anschlussvorrichtung 130 in 7 der Anschlussvorrichtung aus 4 bis 6 mit Ausnahme dessen, dass die Kontaktabschnitte 280 durchgehend bzw. ungeschlitzt ausgeformt sind. Anders ausgedrückt sind die freien Enden der Kontaktabschnitte 280 ähnlich jenen der Anschlussvorrichtung aus 2 und/oder 3 ausgeformt.
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8 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei entspricht die Anschlussvorrichtung 130 in 8 der Anschlussvorrichtung aus 7, wobei die Anschlussvorrichtung 130 in 7 und 8 lediglich aus unterschiedlichen Perspektiven gezeigt ist. In 8 sind dabei zusätzlich die freien Enden 385 der Kontaktabschnitte 280 explizit bezeichnet.
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9 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Tastatur 100 entspricht oder ähnelt der Tastatur aus 1. Hierbei sind in 9 von der Tastatur 101 Teilabschnitt des Schaltungssubstrats 110, in dem beispielhaft lediglich zwei Kontaktlöcher 615 ausgeformt sind, beispielhaft lediglich ein Funktionsmodul 120, das als ein mechanisches Tastenmodul bzw. ein mechanischer Tastenschalter ausgeführt ist und zwei Kontaktstifte 625 und einen Befestigungsstift 925 aufweist, und beispielhaft lediglich zwei Anschlussvorrichtungen 130 gezeigt. In der Darstellung von 9 ist eine Schrägansicht auf eine Rückseite des Schaltungssubstrats 110 gezeigt.
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Jede der Anschlussvorrichtungen 130 ist im Bereich eines der Kontaktlöcher 615 an dem Schaltungssubstrat 110 befestigt, insbesondere mittels Oberflächenbefestigung. Das Funktionsmodul 120 ist so an dem Schaltungssubstrat 110 angeordnet, dass zum elektrischen Anschließen des Funktionsmoduls 120 an das Schaltungssubstrat 110 die Kontaktstifte 625 durch die Kontaktlöcher 615 hindurch und in die Anschlussvorrichtungen 130 hinein gesteckt sind und dass zum mechanischen Befestigen des Funktionsmoduls 120 an dem Schaltungssubstrat 110 der Befestigungsstift 925 in eine benachbart zu den Kontaktlöchern 615 in dem Schaltungssubstrat 110 ausgeformte Durchgangsöffnung eingesteckt ist.
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10 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Tastatur 100 entspricht oder ähnelt der Tastatur aus 9. Genauer gesagt entspricht die Tastatur 100 der Tastatur aus 9, wobei die Tastatur 100 in 9 und 10 lediglich aus unterschiedlichen Perspektiven dargestellt sind. In der Darstellung von 10 ist eine Schrägansicht auf eine Vorderseite des Schaltungssubstrats 110 gezeigt. Zudem ist das Funktionsmodul 120 in der Darstellung von 10 vor einem Einstecken in das Schaltungssubstrat 110 und in die Anschlussvorrichtungen 130 gezeigt. Hierbei ist von der Tastatur 100 darstellungsbedingt der Befestigungsstift des Funktionsmoduls 120 verdeckt, aber die Durchgangsöffnung 1015 in dem Schaltungssubstrat 110 gezeigt, in die der Befestigungsstift eingesteckt wird.
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Unter Bezugnahme auf die 4 bis 6 und die 7 bis 10 sei angemerkt, dass jede der dort gezeigten Anschlussvorrichtungen 130 derart ausgeformt ist, dass in einem an dem Schaltungssubstrat 110 befestigten Zustand der Anschlussvorrichtung 130 mindestens die Kontaktabschnitte 180 zumindest teilweise in das Kontaktloch 615 eingetaucht angeordnet sind. Anders ausgedrückt ist jeder der dort gezeigten Anschlussvorrichtungen 130 so ausgeführt, dass im befestigten Zustand die Kontaktabschnitte 180 innerhalb des Kontaktlochs 915 in dem Schaltungssubstrat 110 platziert sind, wobei eine Höhe der Anschlussvorrichtung 130 und insbesondere der Kontaktabschnitte 280 mit einer Dicke des Schaltungssubstrats 110 korrespondieren.
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11 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei entsprechen die Tastatur 100, die Darstellung und der dargestellte Zustand in 11 der Tastatur, der Darstellung und dem dargestellten Zustand aus 9 mit Ausnahme dessen, dass die Anschlussvorrichtungen 130 jenen aus 2 und/oder 3 entsprechen.
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12 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Tastatur 100 entspricht oder ähnelt der Tastatur aus 11. Hierbei entsprechen die Tastatur 100, die Darstellung und der dargestellte Zustand in 12 der Tastatur, der Darstellung und dem dargestellten Zustand aus 10 mit Ausnahme dessen, dass die Anschlussvorrichtungen 130 jenen aus 2 und/oder 3 entsprechen.
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Unter Bezugnahme auf die 11 und 12 sowie die 2 und 3 sei angemerkt, dass die dort gezeigte Anschlussvorrichtung 130 derart ausgeformt ist, dass in einem an dem Schaltungssubstrat 110 befestigten Zustand der Anschlussvorrichtung 130 zumindest die Trägerabschnitte 260 vollständig außerhalb des Kontaktlochs 615 angeordnet sind. Anders ausgedrückt ist die dort gezeigte Anschlussvorrichtung 130 so ausgeführt, dass die Montage, insbesondere Oberflächenbefestigung, auf der Rückseite des Schaltungssubstrats 110 erfolgt und die Kontaktabschnitte 280 zumindest teilweise außerhalb des Schaltungssubstrats 110 platziert sind.
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13 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anschlussvorrichtung 130 in 13 entspricht oder ähnelt der Anschlussvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Genauer gesagt entspricht die Anschlussvorrichtung 130 in 13 der Anschlussvorrichtung aus 2 und/oder 3 mit Ausnahme dessen, dass die Durchstecköffnung 250 in einem kreisringförmigen Schutzring 1355 ausgeformt ist, der in der gemeinsamen Ebene der Befestigungsabschnitte 240 zwischen denselben angeordnet ist. Die Durchstecköffnung 250 ist hierbei oval ausgeformt. Ferner sind bei der Anschlussvorrichtung 130 in 13 im Gegensatz zu der Anschlussvorrichtung aus 2 und/oder 3 die freien Enden 385 der Kontaktabschnitte 280 außerhalb der Durchstecköffnung 250 angeordnet bzw. lassen die gemeinsamen Ebene der Befestigungsabschnitte 240 unberührt. Optional berühren gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel die Kontaktabschnitte 280 einander in dem unausgelenkten Zustand derselben.
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14 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Anschlussvorrichtung 130 in 14 entspricht oder ähnelt hierbei der Anschlussvorrichtung aus 13. Genauer gesagt entspricht die Anschlussvorrichtung 130 in 14 der Anschlussvorrichtung aus 13, wobei die Anschlussvorrichtung 130 in 13 und 14 lediglich aus unterschiedlichen Perspektiven gezeigt ist. In der Darstellung von 14 sind darstellungsbedingt auch die Befestigungsflächen 345 der Befestigungsabschnitte 240 sichtbar.
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15 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Tastatur 100 entspricht oder ähnelt hierbei einer Tastatur aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Genauer gesagt entspricht die Tastatur 100 einer Tastatur aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren mit Ausnahme dessen, dass die Tastatur 100 Anschlussvorrichtungen wie die Anschlussvorrichtung aus 13 und/oder 14 aufweist. Die Tastatur 100 ist in der Darstellung von 15 in einer Teilschnittdarstellung entlang einer Haupterstreckungsebene des Schaltungssubstrats 110 gezeigt.
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Darstellungsbedingt sind in 15 von der Tastatur 100 außer einem Teilabschnitt des Schaltungssubstrats 110 mit den Kontaktlöchern 615 noch die Kontaktstifte 625 und der Befestigungsstift 925 des Funktionsmoduls und die Schutzringe 1355 der Anschlussvorrichtungen gezeigt. Dabei sind die Kontaktstifte 625 in die Anschlussvorrichtungen eingesteckt und ist der Befestigungsstift 925 in die Durchgangsöffnung des Schaltungssubstrats 110 eingesteckt.
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16 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 16 ist die Tastatur 100 aus 15 in einer Teilabschnittdarstellung entlang einer Schnittebene gezeigt, die normal zu der Haupterstreckungsebene des Schaltungssubstrats 110 ausgerichtet ist.
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Hierbei sind darstellungsbedingt von der Tastatur 100 ein Teilabschnitt des Schaltungssubstrats 110 mit einem Kontaktloch 615, ein Funktionsmodul 120 mit einem Kontaktstift 625 und eine Anschlussvorrichtung 130 gezeigt. Die Anschlussvorrichtung 130 ist, insbesondere mittels Oberflächenmontage, an der Rückseite des Schaltungssubstrats 110 befestigt. Das Funktionsmodul 120 ist an der Vorderseite des Schaltungssubstrats 110 angeordnet, wobei der Kontaktstift 625 durch das Kontaktloch 615 hindurch und in die Anschlussvorrichtung 130 hinein gesteckt ist.
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Unter Bezugnahme auf die 13 bis 16 sei angemerkt, dass die dort gezeigte Anschlussvorrichtung 130 derart ausgeformt ist, dass eine Falschmontage des Kontaktstifts 625 des Funktionsmoduls 120 dadurch verhindert werden kann, dass die Durchstecköffnung 250 als eine vordefinierte Öffnung in dem Schutzring 1355 ausgeformt ist, der mit den Befestigungsabschnitten 240 auf gleicher Ebene liegt.
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17 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Tastatur 100 in 17 entspricht oder ähnelt einer Tastatur aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren. Genauer gesagt entsprechen die Tastatur 100 und die Darstellung in 17 der Tastatur und der Darstellung aus 16 mit Ausnahme dessen, dass das Funktionsmodul 120 in einem von dem Schaltungssubstrat 110 entfernten und aus der Anschlussvorrichtung 130 ausgesteckten Zustand gezeigt ist und dass ein anderes Ausführungsbeispiel der Anschlussvorrichtung 130 vorgesehen ist. Die Anschlussvorrichtung 130 in 17 ähnelt einer Anschlussvorrichtung aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren, insbesondere der Anschlussvorrichtung aus 2 und/oder 3. Hierbei ist die Tastatur 100 in 17 in einer Teilschnittdarstellung gezeigt.
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Die Anschlussvorrichtung 130 ist im Bereich des Kontaktlochs 615 an dem Schaltungssubstrat 110 befestigt. Hierbei sind die freien Enden der Kontaktabschnitte der Anschlussvorrichtung 130 innerhalb des Kontaktlochs 615 angeordnet. Anders ausgedrückt sind die freien Enden der Kontaktabschnitte der Anschlussvorrichtung 130 in das Kontaktloch 615 eingetaucht angeordnet. Die freien Enden sind ferner abgerundet. Die freien Enden der Kontaktabschnitte der Anschlussvorrichtung 130 sind konzentrisch zum Kontaktloch 615 abgerundet ausgeformt, um beim Stecken eines außerzentrisch angeordneten bzw. deformierten Kontaktstiftes 625 durch die Anlage des freien Endes im Kontaktloch 615 eine radial gerichtete Verformung der Kontaktabschnitte zu verhindern und den Kontaktstift 625 in die Mitte des Kontaktloches 615 zu leiten.
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18 zeigt eine schematische Teildarstellung einer Tastatur 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 18 zeigt die Tastatur 100 aus 17 aus einer relativ zu 17 gedrehten Perspektive, ebenfalls in einer Teilschnittdarstellung, wobei der Kontaktstift 625 des Funktionsmoduls 120 in die Anschlussvorrichtung 130 eingesteckt ist. Hierbei ist erkennbar, dass die freien Enden der Kontaktabschnitte der Anschlussvorrichtung 130 mit geringem Abstand zu der Wand des Kontaktlochs 615 angeordnet sind.
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Unter Bezugnahme auf 17 und 18 sei noch angemerkt, dass bei der dort gezeigten Anschlussvorrichtung 130 die freien Enden der Kontaktabschnitte bzw. die Kontaktfinger-Enden V-förmig geformt sind, die Kontaktabschnitte an ihren freien Enden konzentrisch zu dem Kontaktloch 615 bzw. der Leiterplatten-Bohrung abgerundet sind, zumindest teilweise in das Kontaktloch 615 eintauchen und einen Abstand zu der Wand 1715 aufweisen, welcher proportional zum Federweg beim Steckvorgang ist. Dadurch kann eine Falschmontage des Anschlussstiftes 625 verhindert werden. Beim Stecken eines möglicherweise verbogenen oder deformierten Anschlusssteckers 624 stützt sich das mindestens eine betroffene Ende an der Bohrungswand bzw. der Wand 1715 des Kontaktlochs 615 ab. Eine plastische Verformung bzw. Beschädigung der Kontakte bzw. der Kontaktabschnitte der Anschlussvorrichtung 130 kann somit verhindert werden.
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19 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1900 zum Herstellen einer Tastatur. Das Verfahren 1900 zum Herstellen ist ausführbar, um eine Tastatur herzustellen, die einer Tastatur aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren entspricht oder ähnelt. Das Verfahren 1900 zum Herstellen umfasst einen Schritt 1910 des Befestigens und einen Schritt 1920 des Anordnens.
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In dem Schritt 1910 des Befestigens werden die mindestens zwei Anschlussvorrichtungen auf elektrisch leitende Weise an dem Schaltungssubstrat befestigt. Nachfolgend wird in dem Schritt 1920 des Anordnens das mindestens eine Funktionsmodul mittels Durchsteckmontage an dem Schaltungssubstrat angeordnet. Dabei wird das mindestens eine Funktionsmodul mittels zweier Anschlussvorrichtungen elektrisch an das Schaltungssubstrat angeschlossen und werden Kontaktstifte des mindestens einen Funktionsmoduls zwischen die Kontaktabschnitte der Anschlussvorrichtungen eingesteckt und zwischen denselben eingeklemmt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden im Schritt 1910 des Befestigens die Anschlussvorrichtungen an deren Befestigungsabschnitten mittels Oberflächenmontage unter Verwendung eines Bestückungsautomaten an dem Schaltungssubstrat befestigt. Dabei werden die Anschlussvorrichtungen in einem Gurt verpackt bereitgestellt. Somit sind anders ausgedrückt die Anschlussvorrichtung an in einem SMD-Gurt (SMD = Surface-Mounted Device; oberflächenbefestigtes Bauelement) verpackt, um die Montage an Standard-Bestückungsautomaten zu ermöglichen.
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Unter Bezugnahme auf die vorstehend beschriebenen Figuren werden nachfolgend Ausführungsbeispiele nochmals zusammenfassend und mit anderen Worten kurz erläutert.
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Die Anschlussvorrichtung 130 fungiert als ein Universal-Connector. Die Anschlussvorrichtung 130 umfasst die Kontaktabschnitte 280 bzw. einen Teil zum Kontaktieren von mechanischen Schaltern, THT-LEDs bzw. anderen Bauelementen bzw. Funktionsmodulen 120 mit THT-Kontaktpins auf der Leiterplatte bzw. dem Schaltungssubstrat 110 der Tastatur 100, formt einen u-förmigen Träger mit mindestens einer Öffnung bzw. der Durchstecköffnung 150 im mittleren Bereich aus. Auf jedem Trägerabschnitt 260 befindet sich je ein Kontaktabschnitt 280 bzw. Flachkontaktabschnitt. Jeder Kontaktabschnitt 280 ist umgebogen mit einem Winkel grösser 90 Grad, sodass deren Kontaktflächen einander gegenüberstehen. Die freien Enden 385 sind V-Förmig geöffnet und bilden zwei Einführschrägen. Zwei Befestigungsabschnitte 240 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Kontaktstelle und sind zur Befestigung der Anschlussvorrichtung 130 auf dem Schaltungssubstrat 110 bestimmt, sodass Steckkräfte von beiden Befestigungsabschnitten 240 gleichmäßig aufgenommen werden können.
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Die mindestens zwei Befestigungsabschnitte 240 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel flach ausgeführt und sind ausgeformt zur Flachmontage auf Lötflächen des Schaltungssubstrats 110, insbesondere mittels SMT-Verfahren. Die Kontaktabschnitte 280 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel aus einem federnden Material ausgeformt, wobei sich dieselben beim Stecken elastisch verformen und gegenläufige Kontaktkräfte an beiden gegenüberliegenden Kontaktstellen erzeugen. Die Trägerabschnitte 260 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel aus einem federnden Material ausgeformt und bilden eine Flachfeder, welche beim Steckvorgang elastisch verformt wird und somit die Kontaktkräfte unterstützt. Kontaktflächen der Kontaktabschnitte 280 sind mit korrosionsbeständiger und gut elektrisch leitfähiger metallischer Beschichtung wie beispielsweise Zinn, Silber, Gold etc. versehen, um die Kontaktsicherheit, die Anzahl der Steckzyklen und die Langlebigkeit zu erhöhen.
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Ein Durchmesser des in dem Schaltungssubstrat 110 ausgeformten Kontaktlochs 615 beträgt beispielsweise 1,7 Millimeter oder 3 Millimeter. Der SMD-Gurt zur Montage der Anschlussvorrichtung 130 mittels Standard-Bestückungsautomaten kann eine gute Breite von 12 Millimeter und ein Raster von 4 Millimeter aufweisen.
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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
- Schaltungssubstrat
- 120
- Tastenmodul
- 130
- Anschlussvorrichtung
- 240
- Befestigungsabschnitt
- 250
- Durchstecköffnung
- 260
- Trägerabschnitt
- 270
- Biegeabschnitt
- 280
- Kontaktabschnitt
- 345
- Befestigungsfläche
- 385
- freies Ende
- 485
- Finger bzw. Kontaktfinger
- 585
- Schlitz
- 615
- Kontaktloch
- 625
- Kontaktstift
- 925
- Befestigungsstift
- 1015
- Durchgangsöffnung
- 1355
- Schutzring
- 1715
- Wand
- 1900
- Verfahren zum Herstellen
- 1910
- Schritt des Befestigens
- 1920
- Schritt des Anordnens
