DE2306268A1 - KEYBOARD - Google Patents
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Description
TEXAS INSTRUIiENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.TEXAS INSTRUIiENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.
Tastaturkeyboard
In den letzten Jahren sind verschiedene Arten von Tastaturen zur Übertragung codierter elektrischer Informationen in verschiedenen Maschinentypen entwickelt worden. Typischerweise werden bei solchen Tastaturen Druelcknöpfe verwendet, die mit einer numerischen, alphas?, ciachen oder mathematischen Funktion beschriftet sind, die erzeugt wird, wenn der Druckknopf zur Herstellung der zur Erzielung der gewünschten Funktion notwendigen elektrischen Verbindungen zwischen verschiedenen Leiterbahnen und verschiedenen Schaltungselemente^ die an das System angeschlossen sind, niedergedrückt wird. Da jedoch die Kosten zugehöriger Einrichtungen in den letzten Jahren drastisch gesunken sind, während gleichzeitig die Anwendung und die Verfügbarkeit verschiedener Geräte mit solchen Tastatursystemen stark angewachsen sind, ist ein Bedarf an äußerst billigen, leicht herzustellenden Tastaturen entstanden, die in Massenproduktion mit einer großen' Wiederholungsgenauigkeit wirtschaftlich und genau hergestellt werden können.So ist beispielsweise der .Bedarf an Einrichtungen, wie miniaturisierten elektrischen Rechenmaschinen, Adressierungseinheiten für Computersysteme, Kreditkartenlsser, Fernsprechwähleinheiten u.dgl., die not-In recent years, various types of keyboards have been used to transmit encoded electrical information different types of machines have been developed. Typically, pushbuttons are used on such keyboards, those with a numeric, alphas ?, ciachen or mathematical Function that is generated when the push button to produce the electrical connections necessary to achieve the desired function between various conductor tracks and various circuit elements ^ connected to the system is depressed. However, since the cost of associated facilities in recent years have fallen dramatically, while at the same time the application and availability of various devices with such keyboard systems have greatly increased, a need for is extremely inexpensive, easy-to-manufacture keyboards have emerged which can be mass-produced economically and accurately with a high degree of repeatability For example, the need for facilities such as miniaturized electrical calculating machines, addressing units for computer systems, credit card dispensers, Telephone dialing units, etc., the emergency
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wendigerweise verschiedene Arten von Tastaturen erfordern^ in den letzten Jahren enorm angewachsen,, wodurch die Schaffung billiger, zuverlässiger und äußerst dauerhafter Tastatursysteme erforderlich wurdes die in einfacher und wirtschaftlicher Weise in verhältnismäßig großem Umfang hergestellt werden können. Insbesondere auf dem Gebiet der Computer ist der Bedarf an dauerhaften s zuverlässigen und doch billigen Systemen, mit denen eine elektrische Information entweder direkt oder durch ein entfernt liegendes Endgerät bei minimalem Raumbedarf adressiert werden kanns besonders drängend geworden«, Ein derartiges Tastatursystem ist in der Patentanmeldung P 22 26 607o5 dargestellt und beschrieben. Bei der in dieser Patentanmeldung beschriebenen Tastatur sind mehrere 9 im Abstand voneinander liegende Gruppen von elektrisch leitenden Gliedern einschließlich von Unförmigen und in Form einer Niete ausgeführten Gliedern auf einer . Fläche eines Trägers "in elektrischer Verbindung mit Leiterbahnen auf einer -entgegengesetzten Seite des Trägers angeordnete Für jede Gruppe der leitenden Glieder ist ein betätigbares leitendes Element vorgesehen^ mit dessen Hilfe eine überbrückende elektrische Verbindung zwischen den leitenden Gliedern einer Gruppe bei Anwendung einer vorgewählten Auslenkkraft auf das leitende Element hergestellt werden kann. Diese Ausgestaltung ist bei vielen Anwendungsfällen äußerst wirksam^ doch eignet sie sich nicht besonders für eine zweipolige AusführungV wie sie für die binäre . Codierung oder für Tastatur-Tonwahl-Fernsprecher oder allgemein für komplizierte Schaltungen erforderlich isto Das bedeutet, daß bei der Anbringung eines weiteren U~ förmigen oder eines in Form einer Niete ausgeführten leitenden Glieds neben einem betätigbaren leitenden Element nur mit sehr großen Schwierigkeiten gewährleistet werden kann, daß alle Glieder der Gruppe bei Betätigung überbrückt werden. Somit wird die Zuverlässigkeit der Betätigung nachteilig beeinflußt 9 sobald mehr als drei Teile überbrückt werden sollen. . s was more agile, various types of keyboards require ^ in recent years has grown enormously ,, thus creating cheaper, more reliable and extremely durable keyboard systems required which can be produced in a simple and economical manner at a relatively large scale. In particular in the field of computers, the need for permanent s reliable and yet inexpensive systems with which an electrical information can be either directly or addressed by a distal terminal device with minimal space requirements s particularly pressing become "Such a keyboard system is described in patent application P 22 26 607o5 shown and described. In the keyboard described in this patent application, a plurality of 9 spaced-apart groups of electrically conductive members, including misshapen and rivet-shaped members, are mounted on one. For each group of conductive members an actuatable conductive element is provided, with the aid of which a bridging electrical connection between the conductive members of a group when a preselected deflection force is applied to the conductive element can be produced. This embodiment is in many applications extremely effective ^ but it is not particularly for a bipolar AusführungV as for the binary. coding or for keyboard touch-tone telephone or generally required for complex circuits o This means that when a further U-shaped or a rivet-shaped conductive member is attached next to an actuatable conductive element, it can only be ensured with great difficulty that all members of the group are bridged when actuated Reliability of actuation adversely affects 9 as soon as more than three parts are to be bridged. .
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Mit Hilfe der Erfindung soll eine Tastatur mit einem ein- oder mehrpoligen Schaltvorgang geschaffen werden. In Weiterbildung der Erfindung soll eine Einschalt -Ausschaltoder Umschaltvorrichtung für die Verwendung in einer Tastatur geschaffen v/erden. Ferner soll mit Hilfe der Erfindung eine Tastatur geschaffen werden, die mit einem Schalter für eine weitergehende Betätigung, beispielsweise einem Ein- Aus-Schalter, ausgestattet ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll eine zuverlässige, dauerhafte, genaue und doch billige Tastatur geschaffen werden, die sich für die Massenproduktion eignet.With the help of the invention, a keyboard with a single-pole or multi-pole switching process is to be created. In further training The invention is intended to provide a switch-on, switch-off or switchover device for use in a keyboard created v / earth. Furthermore, with the help of the invention, a keyboard is to be created with a switch for a further actuation, for example an on-off switch, is equipped. According to a further embodiment The invention is to provide a reliable, durable, accurate, yet inexpensive keyboard that suitable for mass production.
Erfindungsgemäß sind auf einerFläche eines Träger mehrere unterbrochene, ringförmige , elektrisch leitende Stützanschlüsse angebracht, von denen jeder ein in Form einer Scheibe ausgeführtes betätigbares Leiterelement trägt. Ein Scheibenhalter hält die Scheiben an der gewünschten Stelle auf den Stützanschlüssen. Innerhalb des ringförmigen Stützanschlusses sind dicht an der Unterbrechungsstelle mehrere elektrisch leitende Anschlußflächen angebracht. Jeder leitende Anschluß ist elektrisch mit Leiterbahnen auf der Rückseite des Trägers verbunden, so daß bei einer vorbestimmten Auslenkung der Scheiben eine elektrische überbrückungsverbindung zwischen den Anschlüssen hergestellt wird. Für eine momentane Betätigung v/erden die Scheiben mit Hilfe von zugehörigen Druckknöpfen ausgelenkt, die in einer senkrecht zur Auflagerfläche der Scheiben verlaufenden Richtung verschiebbar sind. Für eine weitergehende Betätigung wird eine Scheibe mit Hilfe eines Knppfs ausgelenkt, der in einer zur Auflagerfläche der Scheibe parallelen Richtung verschiebbar ist. Diese Bewegung wird dsbei in eine senkrechte Richtung umgesetzt. Dieser Knopf hat sowohl in der betätigten als auch in der nichtbetätigten Stellung eine Ruheposition.According to the invention there are several interrupted, annular, electrically conductive support connections on one surface of a carrier attached, each of which carries an actuatable conductor element in the form of a disk. A disc holder holds the discs in the desired position on the support connections. Inside the annular A plurality of electrically conductive connection surfaces are attached close to the interruption point. Each conductive connection is electrically connected to conductor tracks on the back of the carrier, so that at a predetermined deflection of the disks, an electrical bridging connection is established between the terminals will. For a momentary actuation, the disks are deflected with the aid of associated pushbuttons, the are displaceable in a direction running perpendicular to the bearing surface of the panes. For a more detailed When actuated, a disk is deflected with the aid of a button that is attached to the bearing surface of the disk parallel direction is displaceable. This movement is implemented in a vertical direction. This button has in both the actuated and the non-actuated Position a rest position.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen?Embodiments of the invention are shown in the drawing shown. Show in it?
Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer Miniaturhandrechenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Tastatur,,Fig. 1 is a perspective view of a miniature hand calculating machine with a keyboard according to the invention,
Fig. 2 eine perapektivische Ansicht der'in der Rechenmaschine von Fig.1 verwendeten Tastatur,, wobei Teile weggebrochen sind, damit die gegenseitige Beziehung mehrerer Bauteile einschließlich eines Betätigungselementes und der , elektrisch leitenden Anenhlußflachen zu erkennen ist,2 is a view perapektivische der'in the calculator of Figure 1 ,, keyboard used with parts broken away, so that a mutual relation can be seen a plurality of components including an actuating element and the electrically conductive Anenhlußflachen FIG.
Fig.3 eine vergrößerte, perspektivische_9 auseinandergezogene Ansicht einer anderen Gruppe von el&trisch leitenden Anschlußflächen mit einer teilweise weggebrochenen Halterung für die Betätigungselemente 9 3 shows an enlarged, perspective 9 exploded view of another group of electrically conductive connection surfaces with a holder for the actuating elements 9 partially broken away
Fig.4 einen Schnitt längs der Linie 4°4 von Fig.3V"Fig. 4 a section along the line 4 ° 4 of Fig. 3V "
Figo5 eine Unteransicht einer für die in Fig.1 dargestellte Rechenmaschine brauchbaren Schaltungsplatte 9 bei der die Betätigungselemente für jede Stelle in gestrichelten Linien angegeben sindf 5 shows a view from below of a circuit board 9 which can be used for the calculating machine shown in FIG. 1, in which the actuating elements for each point are indicated in dashed lines f
Fig.6 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer abgeänderten Form der Schaltungsplatte,6 is a plan view of a portion of a modified one Shape of the circuit board,
Fig.7 eine ähnliche Ansicht wie in Fige6 einer weiteren abgeänderten Ausführung der Schaltungsplatte,7 is a view similar to FIG e 6 a further modified embodiment of the circuit board,
Fig.8'einen Schnitt längs der Linise 7-7 von Fig>2, der einen Schiebeschalter für eine erweiterte Betätigung im nichtbetätigten Zustand zeigt,FIG. 8 'shows a section along the lines 7-7 of FIG Slide switch for extended actuation in the non-actuated Condition shows
Fig.9 die gleiche Ansicht wie in Fig.8, in der jedoch der Schiebeschalter im betätigten Zustand dargestellt ist,Fig.9 is the same view as in Fig.8, but in which the slide switch is shown in the actuated state,
Fig.10 einen Schnitt durch den Schiebeknopf des in Fig.8 und 9 dargestellten Schiebeschalters,Fig.10 shows a section through the slide button of the in Fig.8 and 9 shown slide switch,
Fig.11 eine Unteransicht des in Fig 10 dargestellten Schiebeknopfs, FIG. 11 is a bottom view of the slide button shown in FIG. 10,
Fig.12 eine Vorderansicht des in den Figuren 8 und 9 dargestellten Schiebeschalterträgers,Figure 12 is a front view of that shown in Figures 8 and 9 Slide switch carrier,
Fig.13 eine Unteransicht auf dsl. in ELg.12 dargestellten Schiebeschalterträger, .13 shows a view from below of the slide switch carrier shown in ELg.12, .
Fig.14 eine perspektivische Ansicht einer als Fernsprechwähler brauchbaren Tastatur n&oh der Erfindung,Fig. 14 is a perspective view of a telephone dialer usable keyboard n & oh of the invention,
Fig.15 eine ünteransicht einer für die Tastatur von Fig.14 brauchbaren Schaltungsplatte, bei der die Betätigungselemente für jede Stelle in gestrichelten Linien angegeben sind, undFIG. 15 is a bottom view of one for the keyboard of FIG useful circuit board with the actuators for each location indicated in dashed lines are and
Fig.16 ΚΏά Fig.17 Draufsichten auf ähnliche Tastaturen wie in Fig.14, die jedoch mit abgeänderten Tastenaaordnungen ausgestattet sind.Fig.16 and Fig.17 Top views of similar keyboards as in Fig.14, but which are equipped with modified key arrangements.
In Fig.1 ist eine Miniatur-Handrechenmaschine 10 dargestellt, de einen digitalen Anzeigeabschnitt 12 und eine Tastatur 14 enthält. Die Tastatur 14 ist in Fig.2 mit teilweise weggebrochenen Abschnitten dargestellt;sie enthält eine Deckplatte 16,die mehrere von Hand niederzudrückende Druckknöpfe 18 .In Figure 1, a miniature hand calculating machine 10 is shown, de includes a digital display section 12 and a keyboard 14. The keyboard 14 is shown in Figure 2 with partially broken away Sections shown; it includes a cover plate 16 which holds a plurality of hand-depressible pushbuttons 18.
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trägt, die entsprechend der bei ihrer Betätigung ausgeführten Operation mit Symbolen beschriftet sind» Es sei bemerkt, daß .die Druckknöpfe mit einem Ansatz 20 zur Begrenzung ihrer nach auswärts gerichteten Bewegung versehen sindo An jeden Druckkopf 18 schließt sich ein Betätigungselement 22 ans an das sich wiederum eine Gruppe elektrisch leitender Anschlußflächen 24 anschließt 9 die auf einer Schaltungsplatte 26 angebracht sindo Die Betätigungselemente werden mit Hilfe einer Halterung 28 an der richtigen Stelle gehalten 9 die vorzugsweise aus einem elektrischisolierenden Material besteht« Über der Halterung 28 ist vorzugsweise eine Schicht 30 aus flexiblem Material;, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat angebracht 9 damit jede Gruppe der elektrisch leitenden Anschlußflächen 24 abgedichtet wirdo Die Deckplatte 16 wird mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung im Abstand von der Schicht 30 gehalten9 damit die Bewegung des Druckknopfs 18 aus einer unbetätigten in eine betätigte Stellung möglich isto Figo5 "zeigt die elektrisch leitenden Schaltungsverbindungen 50 auf der Rückseite der Schaltungsplatte 26, an die die leitenden Anschlußflächen elektrisch angeschlossen sind$, wie unten erklärt wirdo transmits that the executed when actuated operation are correspondingly labeled with symbols "It should be noted that .the press buttons are provided with a projection 20 to limit their outward directed movement o to each print head 18 includes an actuating member 22 at s on the in turn, a group of electrically conductive pads 24 connects 9 which are mounted on a circuit board 26 o the actuating elements are held by means of a bracket 28 in place 9 which preferably consists of an electrically insulating material "on the bracket 28 is preferably a layer 30 of flexible material; for example made of polyethylene terephthalate 9 so that each group of electrically conductive connection surfaces 24 is sealed o The cover plate 16 is held at a distance from the layer 30 with the help of a suitable device 9 so that the movement of the push button 18 from an unactuated to an actuated S position is possible o Figo5 "shows the electrically conductive circuit connections 50 on the back of the circuit board 26 to which the conductive pads are electrically connected $, as will be explained below o
Einzelheiten eines Beispiels einer Betätigungsstelle mit einer Gruppe aus elektrisch leitenden Anschlußflächen sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt«, Es-sei bemerkt9 daß die Gruppe der Anschlußflachen 24" von Fig* 3 und Fig„4 eine abgewandelte Ausführung der in Figo2 dargestellten Gruppe ist, wobei zweipolige Anschlußflächen und nicht die in Fig.2 dargestellte einpolige Anschlußfläche gezeigt ist e Die Schaltungsplatte 26 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus einem mit Epoxydharz verklebten Glasfasergewebe ,und _,3ie kann eine Dicke von etwa 0,8 mm •aufweisen. Unterhalb der Schaltungsplatte 26 kann auf Yftinsch ein (nur in den Figuren 3 und 4 dargestellter) isolierenderDetails of an example of an operating point with a group of electrically conductive pads are shown in Figures 3 and "4, It-is noted 9 that the group of connection surfaces 24" of Fig * 3 and Figure "4 shows a modified embodiment of the group represented in Figo2 is, with two-pole connection surfaces and not the single-pole connection surface shown in Fig.2 is shown e The circuit board 26 consists of an electrically insulating material, for example of a glass fiber fabric glued with epoxy resin, and _, 3ie can have a thickness of about 0.8 mm • Underneath the circuit board 26, an insulating layer (only shown in FIGS. 3 and 4) can be placed on Yftinsch
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Träger 32 angebracht sein, damit eine größere Festigkeit und eine bessere Halterung für die zugehörigen elektronischen Bauelemente, Stromversorgungseinheiten, Anzeige einheiten und dergleichen geschaffen wird. Die Schaltungsplatte 26 besitzt zwei allgemein parallele gegenüberliegende ebene Flächen '34, 36; auf der Fläche 34 sind mehrere Gruppen der leitenden Anschlußflächen 24 angebracht. Wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, enthalten die leitenden Anschlußflächen 24 eine Anschlußfläche 38, die in Form eines unterbrochenen Rings oder eines Halbmonds ausgeführt ist. Eine bogenförmige Anschlußfläche 41 ist in Richtung der gedachten Fortsetzung der Anschlußfläche 38 angebracht, ohne mit dieser in Verbindung zu stehen. Durch die Schaltungsplatte 26 erstreckt sich eine Öffnung 40, durch die die Anschlußfläche 38 mit einem Teil der auf der Fläche 36 der Schaltungsplatte 26 angebrachten Schaltungsverbindungen 50 elektrisch in Verbindung steht. Die Anschlußfläche 41 ist nicht an die Schaltungsverbindungen 50 angeschlossen, sondern sie wird als Stütze für das Betätigungselement verwendet.Carrier 32 may be attached so as to provide greater strength and better support for the associated electronic Components, power supply units, display units and such is created. The circuit board 26 has two generally parallel opposed flat surfaces '34, 36; A plurality of groups of conductive pads 24 are mounted on surface 34. As can be seen from Figures 3 and 4, The conductive pads 24 include a pad 38 which is in the form of an interrupted ring or a crescent moon. An arcuate pad 41 is attached in the direction of the imaginary continuation of the pad 38, without to be related to this. An opening 40 extends through the circuit board 26 through which the Terminal surface 38 with a portion of the circuit connections 50 mounted on surface 36 of circuit board 26 is electrically connected. The pad 41 is not connected to the circuit connections 50, but it is used as a support for the actuator.
Dicht bei den Anschlußflächen 38 und 41 liegen Ao. geringfügigem Abstand radial innerhalb Anschlußpole 42 und 44. Die Anschlußpole 42 und 44 liegen in einer Richtung mit entsprechenden Öffnungen bzw. 48 , und sie erstrecken sich durch die Schaltungsplatte 26 von der Fläche 34 zu anderen Abschnitten der Schaltungsverbindungen 50 auf der Fläche 36. Die Anschlusssflächen 38 und 41 nehmen das Betätigungselement 22 auf, das in Form einer Scheibe ausgeführt sein kann,die eine nicht abwickelbare Oberfläche aufweist, damit sie eine Schnappwirkung erhält. Das bedeutet, daß beim Niederdrücken des Betätigungselements 22 aus der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Form, in der die konvexe Oberfläche nach obf.-n πολ-ΐ. die Kraft nit der zurückf^eleixten Entfernung überAo are located close to the connection surfaces 38 and 41. insignificant Distance radially inside connection poles 42 and 44. The connection poles 42 and 44 lie in one direction with corresponding openings 12 and 48, respectively, and they extend through the circuit board 26 from surface 34 to others Sections of circuit connections 50 on surface 36. Terminal surfaces 38 and 41 take the actuator 22, which can be in the form of a disc having a non-developable surface, so that it gets a snap action. This means that when the actuating element 22 is depressed from the position shown in FIGS and 4 shown form, in which the convex surface according to obf.-n πολ-ΐ. the force with the retracted distance over
folgt, wenn die Kraft mit der zurückgelegten Entfernung abnimmt. Dieser eine negative Steigung aufweisende Abschnitt der Kurve 9 in der die Kraft über der Entfernung aufgetragen ist, wird als Schnappbereich bezeichneto Damit dies eintritt, muß der Mittelbereich der Scheibe über die Ebene hinaus bewegt werden^ auf der der Umfang der Scheibe ruht« Die Anschlußflächen 38 und 41 ragen somit ein aus= reichendes Stück über die Fläche 34 s damit die Schnappwirkung der Scheibe 22 ermöglicht wirdo Als eine für diesen Zweck brauchbare Scheibe hat sich eine Edelstahlscheibe mit einem Durchmesser von 1925 cm (O5,5 inch) erwiesens° die Anschlußflächen ragen dabei etwa O51 mm (O9OO4 inch) über die Fläche 34o Die Höhe der Anschlußpole 42, 44 ist so gewähltρdaß sie etwa ebenso hoch wie die Anschluß= flächen 38 und 41 sind« Die Scheibe 22 ist vorzugsweise auf der in der Ansicht von Figo3 unten liegenden Seite vergoldet 9 wobei der Rand 23 ein leitendes Auflager bildete Der Rand der Scheibe 22 ruht auf der gemeinsamen Anschluß= fläche 38 und auf der bogenförmigen Anschlußfläche 410 follows when the force decreases with the distance traveled. This portion of the curve a negative slope having 9 in which the force is applied over a distance, is used as a snap zone designated o To this occurs, the central region of the disc must be moved beyond the plane ^ on which rests the periphery of the disc "The pads 38 and 41 protrude thus sec so that the snap action of the disc wirdo allows 22 as a usable for this purpose disk has a stainless steel disc proved an off = reaching piece over the surface 34 with a diameter of 1 9 25 cm (O 5, 5 inch) s °, the pads protrude about O 5 1 mm (O 9 OO4 inch) o the amount of the terminal poles 44 on the surface 34 42 so they gewähltρdaß about the same as the connecting = surfaces 38 and 41 are "the disc 22 is preferably plated on the in-view from the bottom side Figo3 9 wherein the edge 23, a conductive support formed the edge of the disk 22 rests on the common terminal area = 38 and arc on the shaped pad 41 0
Wie aus Fig„4 zu erkennen ist 9 wird der Rand in einem ausbleichenden Abstand über der Fläche 34 der Schaltungsplätte 26 gehalten, so daß jede Tendenz der Scheibe 9 sich unter die Halterung 28 zu arbeiten,, vermieden wirdo Die Halterung 28 ist so gewählt«,daB ihre Dicke beträchtlich größer als der Abstand der Anschlußflächen 38 und 41 über der Fläche ist, damit ein ausreichender Raum zur Aufnahme der Scheibe geschaffen wird* Über der Scheibe wird die flexible Platte angebracht und mit der Halterung 28 -verklebt, damit die Gruppen der leitenden Anschlußflächen gegenüber Verunreinigungen wie Staub, Schmutz und Flüssigkeiten abgedichtet werden. Zur Kraftübertragung vom Druckknopf.zur Scheibe 22 kann eine Feder 52 verwendet werden, die in einer Vertiefung 54 desAs can be seen from FIG. 4, 9 the edge is held at a bleaching distance above the surface 34 of the circuit board 26, so that any tendency of the disk 9 to work under the holder 28 is avoided. The holder 28 is selected in this way. , that their thickness is considerably greater than the distance between the connection surfaces 38 and 41 above the surface, so that sufficient space is created to accommodate the disc conductive pads are sealed against contaminants such as dust, dirt and liquids. To transmit power from the push button to the disk 22, a spring 52 can be used, which is located in a recess 54 of the
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Druckknopfs 18 festgehalten ist. Bei einer Auslenkung der Scheibe 22 bis über ihre außerhalb der Mittelstellung liegende Stellung hinaus erzeugt die Scheibe einen elektrischen Brückenkontakt zwischen der Anschiußflache 38 und den Anschlußpolen 42, 44 über den Rand 23. Die Anschlußpole sind in einer solchenLage angebracht, daß sie mit der Scheibe 22 nicht elektrisch in Kontakt kommen, wenn diese nicht betätigt ist, während sie mit der Scheibe 22 in Kontakt kommen, wenn diese sich im betätigten Zustand befindet. Die Anschlußpole sind daher dicht genug beim Außenumfang der Scheibe angebracht, daß eine elektrische Verbindung mit der auf der ^nschlußfläche 38 aufliegenden Scheibe nur in deren betätigten Zustand ermöglicht wird, doch liegen sie weitgenug von der Selieibenmitte entfernt, damit das Schnappen der Scheibe aui'-cii ihre Mittelstellung ermöglicht wird. Es hat sich gezeigt,daß zur ürsielung eines zufriedenstellenden "Schaltgefühls" die Anschlußpole an einer Stelle angebracht sein müssen, in α.:.ν sich einer ihrer Abschnitte näher ala der halbe Schei'nenradius bei der Scheibenmitte befindet. Zur Erzielung eines optimalen "Schaltgefühls11 müssen die Anschlußpole dicht beim Aussenrand der Scheibe liegen. Bei Scheiben mit einem Durchmesser von 1,25 cm liegen die Anschlußpole so, daß ihre Mitte ungefähr 12 mm (0,2 inch) von der Scheibenmitte entfernt liegt. Der Aussöi?radius der /.nschlußflache 38 beträgt etwa 6,4 mm (0,250 inch), und ihre Breite beträgt etwa 0,64 mm(0,025 inch). Der Durchmesser der Anschlußpole 42, 44 beträgt etwa 1,25 mm (0,050 inch). Vorzugsweise liegen jeweils zwei Anschlüsse in einem Abstand von 1,25 mm voneinander entfernt. Es hat sich gezeigt, daß eine Breite von etwa 1,8 mm (o,075 inch) des Auflagerrands 23 bei den oben angegebenen Abmessungen zur Herstellung guter elektrischer Kontaktverbindungen befriedigende Ergebnisse bringt.Push button 18 is held. When the disk 22 is deflected beyond its position outside the center position, the disk creates an electrical bridge contact between the connection surface 38 and the connection poles 42, 44 over the edge 23. The connection poles are attached in such a position that they are connected to the disk 22 do not come into electrical contact when it is not actuated, while they come into contact with the disc 22 when it is in the actuated state. The connection poles are therefore attached close enough to the outer circumference of the disk that an electrical connection with the disk resting on the connecting surface 38 is only possible in its actuated state, but they are far enough away from the center of the disk that the disk can snap into place. cii its middle position is made possible. It has been found that for a satisfactory ürsielung "shift feel" the connection terminals must be attached at a position in α:.. One of their portions located closer ν ala half Schei'nenradius at the disk center is located. The connection poles must be close to the outer edge of the disk for optimum switching feel 11. For disks with a diameter of 1.25 cm, the connection poles are so that their center is approximately 12 mm (0.2 inch) from the center of the disk. The outer radius of the terminal surface 38 is about 6.4 mm (0.250 inch) and its width is about 0.64 mm (0.025 inch). The diameter of the terminal posts 42, 44 is about 1.25 mm (0.050 inch) Preferably, two connections are spaced 1.25 mm apart. It has been found that a width of approximately 1.8 mm (0.075 inches) of the support edge 23 with the dimensions given above is useful for producing good electrical Contact connections brings satisfactory results.
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FIg.15 zeigt die elektrisch leitenden Sehaltungsverbindungen 50 der Schaltungsplatte 26 p bei der bei den Gruppen der Anschlußverbindungen die zweipolige Ausführung der Figuren 3 und 4 angewendet wirdo Es sei bemerkts däß die Zahl der Betätigungsstellen in Abhängigkeit von den gewünschten Gegebenheiten des Geräts bestimmt werden kann9 in das die Tastatur eingebaut werden solle Es ist zu erkennen^ daß das Niederdrücken einer der Scheiben 22$, die in Figo15 mit gestrichelten Linien dargestellt sind9 die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei getrennten Stromkreisen zur Folge hato Wie in der in der Patentanmeldung P 22 26 607o5 gezeigten Ausführungsform würde dies bei einem leitenden Elementρ das zur Berührung eines Mittelbereichs der Betätigungsscheibe angebracht ist9 wesentlich schwieriger zuverlässig zu ©»zielen seino Ferner müssen sich die äußeren leitenden Elemente bei der Ausführung nach dieser Patentanmeldung ein beträchtliches Stück über das innere leitende Element hinaus erstrecken^ damit eine richtige Betätigung der Scheibe erfolgte Die in dieser Patentanmeldung beschriebene Anordnung ist zwar für ihren beabsichtigten Anwendungszweck äußerst wirksam^ doch erfordert sie eine präzise Handhabung 9 und die Schaltung, in der sie verwendet werden kann;, ist in ihrer Kompliziertheit begrenzte Die hier beschriebenen Anordnungen eignen sich nicht nur für die Herstellung unter Anwendung von Massenproduktionsverfahrens, sondern sie können auch mit komplizierteren Schaltungen verwendet werden* die ein mehrpoliges Schalten^ ein Umschalten oder Einrichtungen für Springschaltungen usdgle erfordern«, Bei einer nach den obigen Angaben hergestellten Schaltungsplatte wird vorzugsweise von einer elektrischiisolierenden Schalungsplatte 26 ausgegangen, die auf den Seitenflächen 34 und 36 mit einer Kupferschicht von 0^06 g/cm (2 ounces per square foot) beschichtet ist« Die erforderliche Anzahl von Löchern wird dann beispielsweise durch Bohren hergestellt und eineBe 15 shows the electrically conductive Sehaltungsverbindungen 50 of the circuit board 26 p is applied to the in the groups of terminal connections, the two-pole version of Figures 3 and 4 o It should be noted s däß the number of operating points as a function of the desired characteristics of the device determined can 9 in which the keyboard should be installed, it can be seen ^ that the depression of one of the discs 22 $, which are shown in Fig o 15 with dotted lines 9, the production of an electrical connection between two separate circuits result is o As in the In the embodiment shown in patent application P 22 26 607 o 5, this would be much more difficult to reliably aim for a conductive element that is attached to touch a central area of the actuating disk 9 o Furthermore, the outer conductive elements must be in the execution according to this patent application considerable part of the inner lead element also extend ^ so that a correct operation of the disc was performed The arrangement described in this patent application is certainly very effective for their intended purpose ^ but it requires precise manipulation 9 and the circuit in which it can be used ;, is in their complexity limited the arrangements described herein are not only suitable for the manufacture using mass production process, but they can also be used with more complex circuits * which a multi-pole switching ^ switching or facilities for Spring circuits u s like e require "with the above in accordance with the The circuit board produced is preferably based on an electrically insulating shuttering board 26 which is coated on the side surfaces 34 and 36 with a copper layer of 0 ^ 06 g / cm (2 ounces per square foot). The required number of holes is then made, for example, by drilling llt and one
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weitere Kupferschicht von 0,03 g/cm ( 1 ounce per square foot) wird beispielsweise durch Galvanisieren zu beiden Flächen hinzugefügt. Dies führt zu einer Höhe von etwa 0,1 mm (0,004 inch) über der Oberfläche der ursprünglichen Platte. Auf der Platte wird dann eine Maske angebracht, und das Kupfer wird mit Ausnahme der gewünschten Konfiguration durch Ätzen entfernt. Elektrische Verbindungen v/erden mit den Abschnitten hergestellt, die Strom führen sollen, und auf diesen Abschnitten wird eine dünne Schicht aus einem oxydationsbeständigen Metall, beispielsweiseGold, abgeschieden. Dies gilt für die Anschlüsse 38, 42 und 44 der Schaltungsverbindungen 50.additional copper layer of 0.03 g / cm (1 ounce per square foot) is added to both surfaces by electroplating, for example. This results in a height of about 0.1 mm (0.004 inch) above the surface of the original plate. A mask is then placed on the plate, and the copper is removed by etching except for the desired configuration. Electrical connections are grounded to the sections manufactured, which should carry electricity, and on these sections a thin layer of an oxidation-resistant Metal, e.g. gold, is deposited. This applies to the connections 38, 42 and 44 of the circuit connections 50.
Fig.6 zeigt eine zweite Ausführungsform mit einer abgeänderten Gruppe 24'' der leitenden ÄnschluSflachen. Die gemeinsame Anschlußfläche 38 und die öffnung 40 sind ebenso wie in den Figuren 3 und 4 ausgeführt; das gleiche gilt für die Anschlußpole 42 und für die Öffnung 46, Bei dieser Ausführungsform sind jedoch auf der gedachten Fortsetzung der Anschlußfläche 38 im Abstand davon zwei gekrümmte Anschlußflächen 60 und 62 angebracht,Zwischen den öffnungen 66 und 68 ist ein Verbindungsanschluß 64 angebracht, wobei sich die Öffnung 66 dicht zwischen den beiden Anschlußflächen 60 und 62 befindet, während die Öffnung 68 dicht zwischen den Anschlußflächen 62 und 38 liegt. Wie im Fall des Anschlußpols 42 liegen der Verbindungsanschluß 64 und die Öffnungen 66 und 68 in einem geringen Abstand radial innerhalb der , Anschlußfläche 38 und der gedachten Fortsetzung dieser Anschlußfläche. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die elektrische Schaltung auf der Rückseite kompliziert ist, und wenn es gewünscht ist, zwei Leiterbahnen , beispielsweise die Leiterbahnen 72 und 74, zu kreuzen, während sie elektrisch voneinander getrennt gehalten werden. So verläuft die auf der Fläche 36 der Schaltungsplatte 26 liegende Leiterbahn 72 durch die Öffnung 68 und über den Verbindungsanschluß 64 auf der Fläche 34 der Schaltungsplatte 26 wieder zur Leiterbahn-72 auf der Fläche 36 zurück. Unterhalb des VerbindungsanschlussesFig. 6 shows a second embodiment with a modified one Group 24 '' of the conductive connection surfaces. The common The connection surface 38 and the opening 40 are designed in the same way as in FIGS. 3 and 4; the same applies to the connection poles 42 and for the opening 46, In this embodiment, however, are on the imaginary continuation of the connection surface 38 two curved connecting surfaces 60 and 62 are attached at a distance therefrom. A connecting connection 64 is attached between the openings 66 and 68, the opening 66 being tightly between the two connection surfaces 60 and 62, while the opening 68 is tight between the connection surfaces 62 and 38 lies. As in the case of the terminal post 42, the connection terminal 64 and the openings 66 and 68 are at a small distance radially inside the, pad 38 and the imaginary Continuation of this pad. This embodiment is particularly advantageous when the electrical Circuitry on the back is complicated, and if it is desired, two conductor tracks, for example the conductor tracks 72 and 74, while keeping them electrically separated from each other. This is how it works on the Surface 36 of the circuit board 26 lying conductor 72 through the opening 68 and over the connection terminal 64 of surface 34 of circuit board 26 back to conductor track 72 on surface 36. Below the connection port
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auf der Seite 36 verläuft die von der Leiterbahn 72 elektrisch getrennte Leiterbahn 74o 36 on the side of the electrically separated from the conductor 72 conductor 74 extends o
Eine andere Art von Verbindungsanschluß ist in Figo7 darge= stelltj bei der eine Anschlußgruppe 24" 8 eine gemeinsame Anschlußfläche 38s aufweist9 die der gemeinsamen Anschluß= fläche 38 von Figo6 gleicht; die Öffnung 40s entspricht dabei der Öffnung 40 der Anschlußfläche 38, doch ist eine zusätzliche Öffnung 43 vorgesehen^ so daß sich Leiterbahnen 70 und 71 elektrisch voneinander getrennt kreuzen können0 Wie aus Fig,7 hervorgeht g führt die Leiterbahn 70 auf der Fläche 36 zur Öffnung 40°s über einen Abschnitt der Anschluß= fläche 38' auf der Fläche 34 zur Öffnung 43 und dann wieder zur Leiterbahn 70 auf der Fläche 36 zurück, so daß die Leiterbahn 79 von dem einen Teil der Leiterbahn 70 bildenden Abschnitt der Anschlußfläche 388 elektrisch getrennt unterhalb hindurchläuftβAnother type of connection connection is shown in FIG. 7 in which a connection group 24 " 8 has a common connection area 38 s 9 which is similar to the common connection area 38 of FIG. 6; the opening 40 s corresponds to the opening 40 of the connection area 38, but is an additional opening 43 is provided ^ so that conductor tracks 70 and 71 electrically cross separately 0 as shown in Fig, 7 seen g 70 performs the conductor track on the surface 36 to the aperture 40 ° s over a portion of the connecting = surface 38 ' of the surface 34 to the opening 43 and then back again to the conductor track 70 on the surface 36, so that the conductor track 79 passes underneath, electrically separated from the portion of the connection surface 38 8 forming part of the conductor track 70
In Fig.7 ist auch ein Anschlußpol 75 zu erkennenj der auf der gedachten Fortsetzung der bogenförmig ausgeführten gemeinsamen Anschlußflache 388 liegtΌ Im Ansohlußpol 75 ist eine Öffnung vorgesehenj die den Anschlußpol 75 mit der Leiterbahn 79 auf der Fläche 36 der Schaltungsplatte 26 elektrisch verbindet» Radial innerhalb der gedachten Fortsetzung der bogenförmigen gemeinsamen Anschlußfläche 38? sind Anschlußpole 83 und 85 vorgesehen, die über entsprechend plattierte Öffnungen ST9 87 elektrisch mit der Leiterbahn 73 in Verbindung stehen/ Somit bildet die Anschlußgruppe 24tI! ©inen Umschalters bei dem der ' normalerweise geschlossene Anschlußpol 75 von der gemeinsamen 'Anschlußfläche 38' überbrückt wird, wenn sich die Scheibe 22 in der nicht betätigten Stellung befindete Eine von der Feder ausgeübte leichte Federbelastung trägt dazu bei, die Aufrechterhaltung dieser elektrischen Verbindung zu .gewährleisten, itfenn die Scheibe nicht betätigt ist,, Eine Betätigung der Scheibe bewirkt die Heräellung einer Verbindung zwischen den normalerweise geöffneten Anschlußpolen 83 9 85 und der gemeinsamen Anschlußfläche 38 s sowie aine Trennung der Verbindung7 also shows a connection pole 75 which lies on the imaginary continuation of the curved common connection surface 38 8 Ό An opening is provided in the connection pole 75 which electrically connects the connection pole 75 with the conductor track 79 on the surface 36 of the circuit board 26 » Radially within the imaginary continuation of the arcuate common connection surface 38 ? connection poles 83 and 85 are provided, which are electrically connected to the conductor track 73 via correspondingly plated openings ST 9 87 / thus the connection group 24 forms tI! A changeover switch in which the ' normally closed connection pole 75' is bridged by the common 'connection surface 38' when the disc 22 is in the non-actuated position. A light spring load exerted by the spring helps to maintain this electrical connection. ensure that if the disk is not actuated, an actuation of the disk causes a connection to be established between the normally open connection poles 83 9 85 and the common connection surface 38 s as well as a separation of the connection
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zwischen der Anschlußfläche 38' und dem Anschlußpol 75. Dieser Schalter kann beispielsweise zum Umschalten von einem Speicher zu einem anderen von Nutzen sein.between the connection surface 38 'and the connection pole 75. This switch can be useful for switching from one memory to another, for example.
In den Figuren 8 bis 13 ist ein Schiebeschalter 80 dargestellt, der sich für eine erweiterte oder unbegrenzte Betätigung eignet. Dieser Schalter weist zwei Ruhestellungen auf, nämlich eine betätigte und eine nichtbetätigte Ruhestellung. Der Schiebeschalter 80 enthält einen Schiebeknopf 82, der parallel zur Oberfläche der Deckplatte 16 gleitet. Der Schiebeknopf ist mit zwei Laschen 84 ausgestattet, die quer von ihm abstehen und unterhalb der Deckplatte 16 festgehalten sind, damit der Schiebekno-of 82 nicht aus seiner Lage gerät. Damit der Schiebeknopf 82 leichter betätigt werden kann, kann er mit einer geriffelten Fläche 86 versehen sein,. An der Unterseite des Schiebeknopfs ist ein Vorsprung 38 angebracht, der als ein erster Fedtrsitz dient. Dar Vorsprung 88 ist dicht bei einem Ends des Schiebebnepis aus einem noch ersichtlichen Grund angebracht. Unterhalb des Schiebeknopfs 82 befindet sich ein Schiebeschalterträger 90, der allgemein T-förmig ausgebildet ist und einen Querarm aufweist, der in eine dazu passende Öffnung in der Deckplatte 16 eingreift und verhindert, daß sich der Träger 90 seitlich bewegt. Der Hauptabschnitt 96 ist so ausgebildet, daß er in einen in Schiebeknopf 82 angebrachten Kanal 98 paßti, so daß eine relative Verschiebung zwischen dem Schiebeschalter und dem Träger 90 ermöglicht wird. Dicht bei dem von dem Querarm 92 entfernt liegenden Ende des Hauptabschnitts befindet sich ein Vorsprung 100, der als ein zweiter Federsitz dient. Zwischen dem ersten und dem zweiten. Federsitz erstreckt sich eine Schraubenfeder 102. Es ist zu erkennen, daß die Feder 102 in der in Fig.8 dargestellten Ruhestellung im wesentlichen keine Federkraft ausübt. Wenn der Schiebeknopf von der in Fig.8 dargestellten Position in die. in Pig*9 darge-In FIGS. 8 to 13, a slide switch 80 is shown which is suitable for extended or unlimited actuation. This switch has two rest positions, namely an actuated and a non-actuated rest position. The slide switch 80 includes a slide button 82 that slides parallel to the surface of the cover plate 16. The sliding button is equipped with two tabs 84 which protrude transversely from it and are held below the cover plate 16 so that the sliding button 82 does not get out of its position. So that the slide button 82 can be operated more easily, it can be provided with a corrugated surface 86. On the underside of the slide button there is a projection 38 which serves as a first spring seat. The projection 88 is attached close to one end of the sliding peg for a reason that will be apparent. Below the slide button 82 is a slide switch support 90 which is generally T-shaped and has a transverse arm which engages in a matching opening in the cover plate 16 and prevents the support 90 from moving laterally. The main portion 96 is configured to fit into a channel 98 formed in slide button 82 so that relative displacement between the slide switch and the bracket 90 is enabled. Close to the end of the main section remote from the cross arm 92 is a projection 100 which serves as a second spring seat. Between the first and the second. A helical spring 102 extends from the spring seat. It can be seen that the spring 102 essentially exerts no spring force in the rest position shown in FIG. When the slide button is moved from the position shown in Fig. 8 to the. shown in Pig * 9
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stellte Position bewegt wird, wird dieKraft der Feder 102 anfänglich in erster Linie In .einer zur Fläche der Deck·= platte und zu der von der Ebene des Umfangsrandes der Scheibe gebildeten Ebene parallelen Richtung ausgeübte Das senkrechte Moment reicht zur Betätigung der Scheibe 22 dabei nicht aus, Wenn jedoch der Schiebeknopf die in Figo9 dargestellte Position erreicht, und in die dargestellte Position schwenkt und unter Druck gesetzt wird9 wird nahezu die gesamte Kraft der Feder senkrecht zu der von dem Rand der Scheibe gebildeten Ebene ausgeübt, so daß ein Vorsprung 104 des Trägers 90 nach unten gedrückt wird und dadurch die Betätigung der Scheibe und somit die Herstellung der elektrischen Verbindung der entsprechenden leitenden Anschlußflächen" bewirktDie Vorsprünge 88 und 100 liegen in dieser Position tatsächlich in einer Linie mit der axialen Mittellinie der leicht über ihre Mittellage hinaus bewegten Feder, so daß das parallel zur Fläche der Deckplatte ausgeübte Kraftmoment der Rückkehrrichtung des Schiebeknopfs entgegengesetzt ist, so daß der Schiebeknopf 82 in dem betätigten Zustand bleibts bis erneut eine Schiebekraft zur Rückführung in seine nichtbetätigte Position ausgeübt wirde If the position is moved, the force of the spring 102 is initially exerted primarily in a direction parallel to the surface of the cover plate and to the plane formed by the plane of the peripheral edge of the disk from, However, when the sliding knob reaches the position shown in Fig o 9, and pivots in the illustrated position and is pressurized 9, the entire force is almost the spring perpendicular to the plane formed by the edge of the wafer level applied so that a projection 104 of the carrier 90 is pressed down and thereby the actuation of the disk and thus the establishment of the electrical connection of the corresponding conductive pads "causes the projections 88 and 100 in this position actually in a line with the axial center line of the slightly moved beyond their center position Spring, so that the moment of force exerted parallel to the surface of the cover plate the direction of return of the slide button is opposite, so that the slide button 82 remains in the actuated state s until a pushing force is again exerted to return it to its non- actuated position e
Das bedeutet, daß.die Feder 102. bei der Bewegung des Schiebeknopfs 82 in die betätigte Position ihre maximale Druckkraft erreichtj "hie sie die in Fig.9 dargestellte Lage erreicht. In der nichtbetätigten Position reicht die Rückkehrkraft der Scheibe 22 aus, um den Träger 90 in die in Fig.8 dargestellte Lage zurückzubewegen. Somit wird mit Hilfe der Feder 102 eine Horizontalbewegung in eine Vertikalkraft umgesetzt, wobei die Feder/ 102 innerhalb der Grenzen der zwischen den Schiebeknopf 82 und dem Träger 90 gebildeten Ausnehmung hin und her schwenkt.This means that the spring 102 when moving the Push button 82 in the actuated position reaches its maximum pressure force, it is called the one shown in FIG Location reached. In the non-actuated position, the return force of the disc 22 is sufficient to move the carrier 90 into the move back the position shown in Figure 8. Thus, with Using the spring 102 a horizontal movement is converted into a vertical force, the spring / 102 being within the limits the recess formed between the slide button 82 and the carrier 90 pivots back and forth.
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Pig.14 zeigt eine Tastatur 110 mit mehreren Tasten 181, die sich insbesondere für eine Pernsprechwählvorrichtung eignet. Die in Fig.15 dargestellte Schaltungsp3ctte kann in der in Fig.14 dargestellten Tastatur verwendet werden, wobei sie die in den Figuren 3 und 4 dargestellte zweipolige Ausführung aufweist. In den Figuren 16 und 17 sind weitere Ausführungsformen von Tastaturen 112 bzw. 114 dargestellt, die entsprechend den obigen Ausführungen hergestellt sind.Pig. 14 shows a keyboard 110 with a plurality of keys 18 1 , which is particularly suitable for a telephone dialing device. The circuit board shown in FIG. 15 can be used in the keyboard shown in FIG. 14, whereby it has the two-pole design shown in FIGS. 3 and 4. In FIGS. 16 and 17, further embodiments of keyboards 112 and 114 are shown, which are produced in accordance with the above explanations.
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Claims (17)
Applications Claiming Priority (1)
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| US00308205A US3806673A (en) | 1972-11-20 | 1972-11-20 | Pushbutton keyboard switch assembly with improved disc spring contact and printed circuit structure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2306268A1 true DE2306268A1 (en) | 1974-05-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2306268A Pending DE2306268A1 (en) | 1972-11-20 | 1973-02-08 | KEYBOARD |
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