DE2729157A1 - Tastenanordnung - Google Patents

Tastenanordnung

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Description

DORNER & HUFNAGEL QOOO MÜNCHEN 2
PATEN TANWÄLTE / 89 67 84
LANDWcHRSTR. 37
TEU. O 39
München, 21. Juni 1977 Anwaltsaktenz.ι 90 - Pat. 21
Firma Hans Widmaier Fabrik für Apparate der Fernmeld·- und Feinwerktechnik, Koppstraue k, 8000 München 70
Tastenanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Tastenanordnung zur Auslösung von bestimmten Symbolen der Tastenoberfläohe jeweils zugeordneten Schaltiunktionen oder Sohaltsignalen.
Allgemein bekannt sind Tastenanordnungen in Gestalt von Tastenfeldern oder Tastenreihen, bei denen jeder einzelnen Taste beispielsweise ein Schaltkontakt zugeordnet ist, weloher zur Verwirklichung einer Sohaltfunktion bei Betätigung der betreffenden Taste geschlossen wird oder weloher ein Sohaltsignal an einen Nutzkreis abgibt, sobald die zugehörige Taste niedergedrückt wird.
Bekannte Tastenanordnungen dieser Art lassen sioh nur in bestimmten Grenzen verkleinern, da die einzelnen Tasten stets ein· solche Größe besitzen müssen, daß die Fingerkuppe der Hand einer Betätigungeperson auf der betreffenden Taste sicher Plat* findet, ohne daß eine Naohbartaste niedergedrückt und «in· Fehlfunktion ausgelöst wird.
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Um Fehlbetätigungen bei vergleichsweise geringen Abmessungen der einzelnen Tasten zu vermeiden, hat man bekanntermaßen entweder, beispielsweise bei miniaturisierten Rechnern, einen Betätigungsstift zum Niederdrücken der einzelnen Tasten verwendet oder, beispielsweise bei Schreibmaschinen oder dergleichen, die einzelenen Tasten als Inseltasten ausgebildet, bei denen die mit dem Betätigungsfinger in Berührung kommende Tastenfläche pilzartig hoohgesetzt war, so daß eine Naohbartaste praktisoh nur dann gleichzeitig mit oder anstelle der gewünsohten Taste betätigt wurde, wenn der Betätigungefinger stark exentrisoh zu der Mitte der gewünsohten Taste aufgesetzt wurde.
In vielen Fällen ist es jedoch wünschenswert, eine große Tastenbesohriftungsfläohe zur Verfügung zu haben und für eine bequeme Tastenbetätigung dem Betätigungsfinger eine Auflagefläche zu bieten, welohe der Projektion der Fingerkuppe mindestens gleich ist. Dies ist mit den bekannten Tastenanordnungen nicht erreichbar, daäie lediglioh mit einem Betätigungsstift niederdrüokbaren Tasten miniaturisierter Tastenanordnungen nicht mehr deutlioh besohriftbar sind und zum Betätigen eines gesonderten Bauteils bedürfen, während die sogenannten Inseltasten, die ebenfalls nur außerordentlich beschränkte Besohriftungsfläohe darbieten, die Bedienungsperson aufgrund des optisohen Eindruckes verunsichern und bei einer für den angestrebten Zweok ausreichenden Verkleinerung der Tastenkuppe einen unerwünscht niedrigen Bedienungskomfort ergeben.
Durch die Erfindung soll also die Aufgabe gelöst werden, eine Tastenanordnung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß eine ausreichend große, in einer einzigen Ebene liegende Oberfläche für die Tastenbesohriftung zur Verfügung steht und sioh den Fingern einer Bedienungehand eine große Bedienungsfläohe zum Niederdrücken der einem bestimmten Spftol zugeordneneten Tastenoberfläohe darbietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Tastenreihe die Ausgangs- Stellbewegungssignale jeweils nebeneinanderliegender Tasten bzw. in einem Tastenfeld die Ausgangs-
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Stellbewegungssignale mindestens zweier einander diagonal gegenüberliegender Tasten einer Gruppe von vier quadratisoh gruppierten Tasten einer UND-Verknüpfung zur Bildung der genannten Sohaltfunktionen oder Sohaltsignale unterzogen werden.
Sind die Tasten der Tastenanordnung in einem Tastenfeld gelegen, so werden vorzugsweise die Ausgangs- Stellbewegungesignale nur jeweils von jeder zweiten Taste jeder Tastenreihe und jeder Tastenspalte zur Ableitung der Sohaltfunktion oder des Sohaltsignales verwendet.
Die einer UND-Verknüpfung zu unterziehenden Ausgangs- Stellbewegungssignale einer Tastengruppe können an ein meohanieohee UND-Schaltelement angekoppelt werden, wobei das meohanisohe ÜND-Sohaltelement jeweils von einem mit den jeweils die zu verknüpfenden Ausgangs- Stellbewegungssignale liefernden Tasten in Riohtung auf die Ruhestellung hin gekuppelten Sohaltstift gebildet ist, mittels welchem die Sohaltfunktion oder das Sohaltsignal erzeugbar ist und weloher in Riohtung auf die Betätigungsstellung hin mit einer Kraft vorgespannt ist, welohe geringer als jeweils eine die Tasten in Ruhestellung vorspannenden Kraft ist, derart, daß die Vorspannkraft des Sohaltstiftes diesen nur dann in Betätigungsstellung zu ziehen vermag, wenn sämtliohe der Tasten der betreffenden Tastengruppe betätigt sind.
Es ist auoh mö'glioh, die einer UND-Verknüpfung zu unterziehenden Ausgangs- Stellbewegungesignale jeweils einem meohanisohelektrisohen UND-Sohaltelement zuzuführen, welches jeweils als Sohaltfunktion oder Sohaltsignal ein elektrisches Signal abgibt.
Vorzugsweise sind den einzelnen ein Ausgangs- Stellbewegungesignal liefernden Tasten jeweils Sohaltmittel zugeordnet, von welchen bei Tastenbetätigung Signale abnehmbar sind, die jeweils der genannten UND-Verknüpfung unterzogen werden.
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Gemäß einer Weiterbildung einer solohen Tastenanordnung ist ein Mitnehmerstift vorgesehen, mit welchem die jeweils die zu verknüpfenden Ausgangs- Stellbewegungssignale liefernden Tasten einer Tastengruppe mit Bezug auf die Detätigungsriohtung gekuppelt sind, derart, daß beim Niederdrücken auoh des Mitnehmerstiftes die Tasten der betreffenden Tastengruppe vollständig niedergedrückt sind.
Naohdem die Tasten einer Tastengruppe jeweils ein gemeinsames, duroh die zwisohen den Tasten liegenden Spalte unterteiltes Besohriftungsfeld aufweisen, steht für die Anbringung je eines Symbolβs eine ausreichende Fläohe zur Verfügung, gleichzeitig ist eine hohe Sicherheit gegen Fehlbetätigung gegeben.
Nachfolgend werden einige vorteilhafte Ausführungβformen unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:
Fig. 1 eine sohematisohe, teilweise perspektivische Abbildung einer Tastenanordnung in Gestalt eines Tastenfeldes,
Fig.2a Aufsichten auf Tastenanordnungen der hier vorgeschlagenen Art und einer bisher bekannten Bauart zum Vergleioh der Größenverhältnisse,
Fig. 3 eine sohematisohe, teilweise perspektivische Ansioht einer anderen Ausführungsform einer Tastenanordnung und
Fig. k eine sohematisohe, perspektivische Ansioht
einer nochmals anderen Ausführungsform einer Tastenanordnung der vorliegend angegebenen Art.
In Fig. 1 ist ein Tastenfeld 1 gezeigt, mittels welohem lediglioh vier Symbole duroh Niederdrücken von Tasten signalisiert werden «ollen bzw. den einzelnen Symbolen zugeordnete Sohaltfunktionen oder Sohaltsignale erzeugt werden sollen. Im Gegensatz zu einer bekannten Tastenanordnung, welohe in Aufsioht in Fig. 2 a gezeigt ist, welohe insgesamt vier den einzelnen Symbolen
zugeordnete Tasten enthält, weist das Tastenfeld naoh Fig. 1 insgesamt neun Tasten auf, die auf ihrer Oberfläche insgesamt vier Besohriftungsfeider b.,b2, b-j und b^ tragen. Jedes dieser Besohriftungsfelder nimmt einen Teil der Tastenoberfläohe von je vier Tasten in quadratischer Anordnung ein, welohe eine Tastengruppe darstellen. Die Besohriftungsfeider b^ bis b. sind also duroh die zwisohen den Tasten einer Tastengruppe befindliohen Spalte kreuzweise unterteilt.
Man erkennt aber, daß bei der Ausführungsform naoh Fig. 1 lediglich die an den Eoken gelegenen Tasten des Gesamttastenfeldes nur einem einzigen Besohriftungsfeld zugeordnet sind, während die übrigen Tasten zu zwei verschiedenen oder zu vier verschiedenen Besohriftungsfeidern gehören.
Von verschiedenen der einzelnen Tasten führen mechanische Übertragungsmittel 2 bzw. 3 bzw. k bzw. 5 zu Kontaktsätze 6 bzw. 7 bzw. θ bzw. 9, wobei die einzelnen Sohaltkontakte der Kontaktsätze 6 bis 9 so beschältet sind, daß die den Kontaktsätzen über die mechanischen Übertragungsmittel 2 bis 5 zugeführt en Ausgangs- Stellbewegungssignale der Tasten des Tastenfeldes 1 bestimmten UND-Verknüpfung unterzogen werden.
Wenn also diejenigen Tasten des Tastenfeldes 1 niedergedrückt werden, weiche zu dem Besohriftungsfeld b. gehören und das Symbol "1" signalisieren sollen, so bewirken die mechanischen Übertragungsmittel 2 und k, welohe zu der ersten Taste der zweiten Tastenzeile und zu der ersten Taste der zweiten Tastenspalte gehören, daß die jeweils oberen Kontakte der Kontaktsätze 6 und 8 geschlossen werden und die jeweils zugehörige Signalleitung leitend geschaltet ist. Werden die vier Tasten des Tastenfeldes 1 niedergedrückt, welohe zu dem Besohriftungsfeld I>2 gehören, so bewirken die meohanisohen Übertragungsmittel k und 5, die mit der ersten Taste der zweiten Tastenspalte und der letzten Taste der zweiten Tastenreihe gekuppelt sind, eine Schließung des unteren Kontaktes des Kontaktsatzes 8 und des oberen Kontaktes des Kontaktsatzes 9» so daß die damit verbunden«
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Signalleitung eine Leitverbindung herstellt.
Werden weiter die zu dem Beschriftungsield b-j gehörigen Tasten niedergedrückt, so bewirken die meohanisohen Übertragungsmittel 2 und 3 aufgrund des Niederdrüokens der ersten Taste der zweiten Tastenreihe und der letzten Taste der zweiten Tastenspalte eine Schließung des unteren Kontaktes des Kontaktsatzes 6 und des oberen Kontaktes des Kontaktsatzes 7t so daß die Signalleitung durchgängig wird. SohlieOlioh führt ein Niederdrücken der Tasten, welohe zu dem Besohriftungsfeld b. gehören, eine Schließung des unteren Kontaktes der Kontaktβätze 7 und 9 und damit eine Leiteneohaltung der Signalleitung 4. Zur Verdeutlichung der Darstellung sind diejenigen Tasten, an welohe die meohanieohen Übertragungsmittel 2 bis 5 angeschlossen sind, mit einem Punkt auf der Tastenoberfläche gekennzeichnet.
Vergleicht man die Darstellungen nach den Figuren 2a und 2b, so erkennt man, daß sich die der Fingerkuppe einer Betätigungshand darbietende Tastenoberfläohe der zu einem Besohriftungsfeld, etwa dem Besohriftungsfeld bj, gehörigen Tasten mit der Oberfläche einer einzelnen Taste eines Tastenfeldes bekannter Art wegen der vorgenommenen Kodierung der Ausgangs- Stellbewegungesignale deokt, soweit auf einen Bewegungsspielraum des Betätigungsfingers abgestellt wird, innerhalb dessen keine Fehlbetätigung erfolgen kann. Die UND-Verknüpfung der Ausgangs- Stellbewtgmgs signale der ausgewählten Tasten einer Tastengruppe ermöglicht es, bestimmte Anteile der auoh einem Naohbarsymbol zugeordneten Tastenoberfläohe gleichzeitig als wirksame Betätigungsfläohe für ein bestimmtes Symbol auszunützen. Ohne Einbuße an Bedienungssioherheit bedeutet dies bei einem kleinen Tastenfeld für nur vier Symbole bereits eine Verkleinerung der erforderlichen Oberfläche der gesamten Tastenanordnung entsprechen« dem Faktor 9/l6, wobei dieser Wert für größerwerdend· Symbolzahlen noch beträchtlich günstiger wird.
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Dies ist aus den Figuren 2c und 2d zu erkennen. Figur 2c zeigt ein Tastenfeld mit sechzehn Tasten in einer quadratischen Anordnung von vier Zeilen und vier Spalten. Dieses Tastenfeld herkömmlicher Art besitzt den Symbolen 1 bis l6 jeweils zugeordnete Schaltelemente, so daß für die Abgabe von den einzelnen Symbolen jeweils entsprechenden Signalen insgesamt sechzehn Schaltelemente erforderlich sind.
Demgegenüber sind bei dem in Figur 2d gezeigten Tastenfeld der hier vorgeschlagenen Art insgesamt nur zwölf Schaltelemente ganz bestimmten Tasten zugeordnet, und zwar derart, daß nur jeweils jede zweite Taste jeder Tastenreihe und jede zweite Taste jeder Tastenspalte zur Betätigung eines solchen Schaltlementes dient, dessen Ausgangssignal in eine zwölf Eingänge und sechzehn Ausgänge besitzende Dekodierungseinrichtung D eingegeben wird. Die Dekodierungseinrichtung kann als integrierter Schaltkreis ausgebildet sein und in einfacher Weise hergestellt werden. Es sei noch bemerkt, daß ebenso wie in Figur 1 in der Darstellung nach Figur 2d diejenigen Einzeltasten mit einem Punkt gekennzeichnet sind, welche zur Betätigung eines Schaltelementes dienen, dessen Ausgangssignalleitung zu einem bestimmten Eingang der Dekodierungseinrichtung D geführt ist. In der schematischen Darstellung nach Figur 2d ist der unter dem Tastenfeld verlaufende Teil der Signalleitungen jeweils durch eine unterbrochene Linie angedeutet. Ein Vergleich der Figuren 2c und 2d macht einerseits die Verringerung des Raumbedarfes bei gleicher Bedienungssicherheit und die mögliche Einsparung von Schaltelementen bei jeweils gleicher Symbolzahl deutlich, wobei der durch die Dekodierungseinrichtung bedingte Mehraufwand insbesondere bei elektronischen Bauformen dieses Teiles nicht ins Gewicht fällt.
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Wahrend bei der Tastenanordnung naoh Fig. 1 die DND-VerknUpfung der Ausgangs-Stellbewegungssignale der zu einem Besohriftungsfeld gehörigen Tasten durch ein meohanisohes UND- Schaltelement in Gestalt in Serie liegender Sohaltkontakte vorgenommen wird, erfolgt die UND-Verknüpfung bei der Tastenanordnung naoh Fig. 3 duroh ein meohanisohes UND-Sohaltelement in Gestalt eines Sohaltstiftes IO in Zusammenwirkung mit den jeweils zu einem Besohriftungefeld gehörigen Tasten, welohe in quadratischer Anordnung um den betreffenden Sohaltstift herum gruppiert sind. Jeder der Sohaltstifte ist mit einem Kopf 11 versehen, der in einer Ausnehmung an der Stoßstelle der Tasten einer Tastengruppe Aufnehme findet. Der Sohaltstift besitzt einen Sohaft, der sioh duroh eine längs der Stoßfuge der Tasten einer Tastengruppe vorgesehenen Bohrung erstreckt. Am unteren Ende des Stiftes 10 greift jeweils eine Zugfeder 12 an, welohe den Sohaltstift 10 gegen die Kraft von Druckfedern 13 naoh abwärts zu ziehen suoht, die ihrerseits die einzelnen Tasten naoh aufwärts in Ruhestellung vorspannen. Die von der Feder 12 ausgeübte Zugkraft ist geringer als die Zugkraft jeder einzelnen der Druckfedern 13, so daß der Sohaltstift 10 nur dann naoh abwärts in Betatigungsstellung gezogen werden kann, wenn sämtliohe der zu einer Tastendgruppe bzw. eu einem Beschriftungsfeld gehörigen Tasten niedergedrückt werden. Es versteht sich, daß der Kopf 11 des Taststiftes 10 auch innerhalb der Tasten in einer in diesen vorgesehenen Ausnehmung oder Kammer untergebracht sein kann, so daß die Besohriftungsflächen jeweils bis auf die Spalte zwisohen den Einzeltasten in sich geschlossen sind.
Mit den einzelnen Sohaltstiften 10 sind über mechanische Übertragungsmittel oder Betätigungsgestänge 14 Tastschalter 15
verbunden, welohe die duroh die Symbole gekennzeichneten Sohaltfunktionen oder Sohaltsignale erzeugen bzw. verwirklichen.
Die Ausführungsform naoh Fig. 4 entsprioht wieder im wesentliohen derjenigen naoh Fig. 1, wobei hier die Sohaltkontakte, welohe dl*· Verbindungen im Zuge der Signalleitungen 1 bis 4 herstellen, duroh ein Blookevmbol wiedergegeben und mit der Be zug «zahl 16 bezeiohnet sind. Zu den Kontaktsatz·!! führen
wiederum die meohanisohen Übertragungsmittel 2 bis 5, welohe mit denjenigen der Tasten des Tastenfeldes 1 gekuppelt sind, welohe zur Verdeutlichung der Darstellung auf der Tastenoberfläohe einen Punkt aufweisen. Es sei hier angemerkt, daß Fig. k gegenüber Fig. 1 ein in Richtung der Tastenspalten vergrößertes Tastenfeld zeigt, welohes abgebrochen dargestellt ist, um deutlioh zu machen, daß die hier aufgezeigten Gedanken auf Tastenfelder beliebiger Größe anwendbar sind.
Zwisohen den Stoßstellen der zu einem Besohriftungsfeld gehörige! Tasten befinden sioh bei der Ausführungsform naoh Fig. 4 Mitnehmerstifte 17 ähnlioh den Sohaltstiften 10 der Ausführungsform naoh Fig. 3. Die Mitnehmerstifte 17 werden duroh kleine Zugfedern 18 in Riohtung nach abwärts vorgespannt, während die Druckfedern 13 die einzelnen Tasten des Tastenfeldes 1 in Ruhestellung vorspannen. Werden nun die zu einem Besohriftungsfeld gehörigen Tasten so von der Kuppe des Betätigungefingers getroffen, daß auch der Kopf des Mitnehmerstiftes 17 gleichzeitig niedergedrückt wird, so bewirkt der Mitnehmerstift, daß sämtliche Tasten einer Tastengruppe synchron betätigt werden und es zu einer ordnungsgemäßen Betätigung der Kontaktsätze über die mechanischen Übertragungsmittel 2bis 5 kommt. Die Mitnehmerstifte 17 sind also als Synohronisierungsmittel wirksam. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ausführungsformen naoh den Fig. 3 und k gegenüber bekannten Tastenanordnungen mit Inseltasten den wesentlichen Vorteil bieten, daß einerseits eine beträchtliche Größe des Besohriftungsfeldes für jedes einzelne Symbol zur Verfügung steht und andererseits dem Betätigungefinger eine in sich geschlossene Betätigungsfläohe dargeboten wird.
Der Fachmann erkennt aus Obigem, daß die Grüße der Köpfe der Sohaltstifte 10 bzw. der Mitnehmerstifte 17, soweit diese Köpfe an der Tastenoberfläche freiliegen, so klein wie möglich zu halten ist, um die größtmögliche Bedienungssicherheit zu erhalt« Unter diesem Gesichtspunkt ist die Ausführung·fora naoh Fig· I als bevorzugt anzusehen.
S09WTTÜT5T
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Claims (1)

  1. 272U) 57
    Patentansprüche
    i.J Tastenanordnung zur Auslösung von bestimmten Symbolen der Tastenoberflüohe jeweils zugeordneten Schalt funktionen oder Schaltsignalen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Tastenreihe die Ausgangs- Stellbewegungssigimle jeweils nebeneinanderliegender Tasten bzw. in einem Tastenfeld (i) die Ausgangs-Stellbewegungssignale mindestens zweier einander diagonal gegenüberliegender Tasten einer Gruppe von vier quadratisch gruppierten Tasten einer UND-Verknüpfung zur Bildung der genannten Sohaltfunktion oder des genannten Sohaltsignals unterzogen werden.
    2, Tastenanordnung nach Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daü in einem Tastenfeld (l) die Ausgangs- Stellbewegungssignale nur jeweils von jeder zweiten Taste jeder Tastenreihe und jeder Tastenspalto zur Ableitung dor Sohaltfunktionen oder der S0ImItsignale verwendet worden.
    3. Tastenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeiohnot, daß die einer UNU-Vorkniipfiing zu unterziehenden Ausgangs-StellbowogungssLgiuile jeweils an ein mechanisches UND-Sohalt- elernent (iü, 11, 12, 13) aukoppolbar sind.
    h. Tastenanordiiung ηαυίι Anspruoh 3, daduroli gekennzeichnet, daß das meohanisohe UND-Sohaltelemont von einem mit den jeweils die zu verknüpfenden Ausgangs- Stellbewogungssignale liefernden Tasten in Illohtuug auf die Ruhestellung hin gekuppelten Sohaltstift (10, 11) gebildet ist, mittels welchem die Sohaltfunktion oder das Sohaltsignal erzeugbar ist und weloher in Richtung auf die Detatigungsstellung hin mit einer Kraft (12) vorgespannt ist, welche geringer als je eine die Tasten in Ruhestellung vorspannenden Kraft (13) ist, derart, daß die Vorspannkraft des Sohaltstiftes diesen nur dann in Be ttttigungsstellung zu ziehen vermag, wenn samtliohe der diesem Sohaltstift zugeordneten Tasten betätigt sind.
    - 10.,
    Θ09881/0Α59
    COPY
    5. Tastenanordnung naoh Anspurch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß die einer UND-Verknüpfung zu unterziehenden Ausgangs-Stellbewegungssignale jeweils einem mechanisch - elektrischen UND-Sohaltelement zuführbar sind, welohes jeweils als Sohaltfunktion oder Sohaltsignal ein elektrisches Signal abgibt.
    6. Tastenanordnung naoh Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß mit den einzelnen ein Ausgangs- Stellbewegungesignal liefernden Tasten jeweils Sohaltmittel gekuppelt sind, von welohen bei Tastenbetätigung Signale abnehmbar sind, die jeweils der genannten UND-Verknüpfung unterzogen werden.
    7. Tastenanordnung naoh Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet duroh einen Mitnehmers ti ft (l7), mit we Lοhem die jeweils die zu verknüpfenden Ausgangs- Stellbewegungssignale liefernden Tasten mit Dezug auf die Detätigungsriohtung gekuppelt sind, derart, daß bei Niederdrüoken auoh des Mituehmerstiftee die betreffende Tastengruppe vollständig niedergedrückt ist.
    B. Tastenanordnung naoh Anspruoh 7, daduroh gekennzeichnet, dull der Durohmesser einen an der Tustenoberfläohe freiliegenden Kopfes des Mitnehmerstiftes einen Durchmesser besitzt, welcher weniger als 30 % einer Tastenseitenlünge beträgt.
    9. Tastenanordnung naoh einem der Ansprüohe 1 bis 8, daduroh gekennzeichnet, daß die Tasten einer Tastengruppe jeweils ein gemeinsames, duroh dio zwisohen den Tasten liegenden Spalt· unterteiltes Desohriftungsfeld (blf b2, b-j, b^) aufweisen.
    - Il _
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