DE2756835C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Drucktastenanordnung für ein Tastenfeld oder dergleichen, welche in einem Stück aus ei­ nem federnd nachgiebigen Material ausgebildet ist, mit ei­ nem starren Rahmenglied, mit wenigstens einer herabdrück­ baren, nachgiebig am Rahmenglied aufgehängten Taste und mit einer Anzahl länglicher Federelemente, welche sich längs des Tastenumfanges erstrecken und je ein relativ höheres, an der Taste befestigtes erstes Ende und ein relativ niedri­ geres, an dem Rahmenglied befestigtes zweites Ende umfassen.

Tastenfelder mit nachgiebig getragenen Tasten als Druck­ knöpfe werden in vielen unterschiedlichen Bereichen in vie­ lerlei Vorrichtungen und technischen Anordnungen verwendet. Als Beispiel seien Tastenfelder für durch Druckknopf be­ tätigte Telefonapparate, Rechner, Datenverarbeitungsan­ lagen und dergleichen genannt.

Bekannte Drucktastenanordnungen mit nachgiebig getragenen Tasten umfassen eine große Anzahl separater Teile, wobei jede Taste ihre eigene separate Feder erfordert, um das nachgiebige Herabdrücken und Zurückkehren der Taste zu be­ wirken. Die bekannten Lösungen sind weiterhin in den Fällen kompliziert, in denen es gewünscht ist, daß die Tasten ei­ ne sogenannte "Druckpunkt"-Eigenschaft aufweisen, d. h. daß die Reaktionskraft gegen das Herabdrücken graduell während des ersten Teils der Herabdrückbewegung der Taste zunimmt und danach abrupt reduziert wird, wenn der "Druckpunkt" durchlaufen wird. Für das Schaffen eines derartigen Druck­ punktes ist es bekannt, eine Kunststoffscheibe mit einer Kappenerhebung oder "Blase" unterhalb einer jeden Taste ein­ zusetzen, so daß der Druckpunkt durch Schnappwirkung erreicht ist. Jedoch hat jede Taste eine sehr begrenzte Bewegungsmög­ lichkeit und ist in solchen Fällen ungeeignet, in denen eine relativ große Bewegung kombiniert mit einem Druckpunkt er­ wünscht ist.

Aus der US-PS 36 68 356 ist eine Betätigungsvorrichtung mit einem Druckknopf bekannt, der mit einem Rahmenglied mit Hilfe von Verbindungsstellen in der Form von zwei Trägern verbunden ist, von denen jedes mit einem Ende an dem Rahmen­ glied befestigt und mit seinem anderen Ende über eine Ge­ lenkverbindung mit einem entsprechenden starren Glied verbun­ den ist, das seinerseits mit einer Tastenbetätigungsstange schwenkbar verbunden ist, wobei diese Glieder aus einem Stück durch Gießen aus einem federnd nachgiebigen Material hergestellt sind. Diese bekannte Anordnung ist relativ kom­ pliziert und demgemäß kostspielig.

Weiterhin ist es durch Herabdrücken der Betätigungsstange eine Vorraussetzung, daß der Winkel zwischen jedem festen Träger und dem zugeordneten starren Glied geringer als 90° sein muß, was der Betäigungsstange eine Begrenzung der Bewegung auferlegt. Demzufolge wird dort kein wirksames Zu­ rückkehren der Taste erzielt, wenn diese über den Druck­ punkt hinaus herabgedrückt ist, der in diesem Winkel ange­ ordnet ist.

In der DD-PS 72 293 ist eine Tastatur mit die Tastaturbau­ steine zu einem Montageblock zusammenfassenden Tragschienen beschrieben, die je diverse Ausklinkungen und Aussparungen aufweisen, wobei diese Aussparungen zusätzlich mit seitli­ chen Schlitzen versehen sind. Die Tragschienen werden ihrer­ seits von zwei U-Bauteilen in ihrer Lage gehalten, während in die Schlitze ein Federbügel eingreift und im montierten Zustand mit seinen Federschenkeln auf der Oberseite eines jeden Tastaturbausteines aufliegt. Der Federbügel dient dabei der Fixierung des Tastaturbausteines und zusätzlich der Erhöhung der Steifigkeit der Tragschiene.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Drucktastenanordnung der oben umrissenen Art so aus­ zurichten, daß für jede Taste ein relativ langer Weg und gleichzeitig ihr wirksames Zurückkehren nach Herabdrücken über einen Druckpunkt hinaus erzielt wird, wobei gleich­ zeitig die Konstruktion einfach und für rationale Herstel­ lung durch Gießen in einem Stück in einer relativ einfachen Form gut geeignet sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wechselseitig benachbarte Federelemente paarweise mit ent­ gegengesetzt gerichteter Neigung längs des Umfanges der Taste angeordnet sind.

Hierdurch wird im Betrieb, also bei Herabdrücken der Taste aufgrund axialer Zusammendrückung und Wölbung der Federele­ mente eine Schnappwirkung verursacht, wobei eine Rotation der Taste während ihres Herabdrückens verhindert ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Druckta­ stenanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag sind also zwei der Fe­ derelemente in entgegengesetzte Richtung als das andere Federelementpaar orientiert. Hierdurch wird in jedem Fe­ derelement eine Axialkraft erzeugt, wenn die Taste herab­ gedrückt wird. Bei einer bestimmten Kraft werden die Feder­ elemente gekrümmt und rufen eine sogenannte Schnappwirkung hervor. Die Federelemente geben also durch Herabdrücken der Taste nach, wobei nach Freilassen die Taste in ihre anfäng­ liche Lage zurückbewegt wird. Darüber hinaus kann die Taste auch nach Erreichen des sogenannten Druckpunktes um einen bestimmten Betrag weiter herabgedrückt werden; sie wird in­ dessen immer von den Federelementen in die Ursprungslage zu­ rückgeholt.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Taste und ein umgebendes Rahmenglied, von oben gesehen,

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Taste und das Rahmenglied in Fig. 1 von unten gesehen und

Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

Obwohl eine einzige Taste oder Knopf mit einem stützenden Rahmenglied gezeigt ist, sei hervorgehoben, daß die Kon­ struktion auf eine größere Zahl von Tasten ausgedehnt wer­ den kann, die mit dem sich entsprechend erstreckenden Stütz­ rahmen einstückig ausgebildet werden können.

Die Drucktastenanordnung unfaßt eine Taste 1 und ein Rahmen­ glied 2, das in einem Stück aus einem gießbaren Material mit solchen Elastizitäts- oder Nachgiebigkeitseigenschaften her­ gestellt ist, daß es seine Form wieder herstellt, wenn es ei­ ner Biegewirkung innerhalb des elastischen Bereiches unter­ worfen worden ist. Die Drucktastenanordnung kann aus einem geeigneten thermoplastischen Material hergestellt sein. Die Taste 1 ist mit dem Rahmenglied 2 mit Hilfe eines streifenar­ tigen Federelementes 3 verbunden, das sich längs des Um­ fanges der Taste erstreckt, damit an zwei diametral gegenüber­ liegenden Stellen 4 und 5 und weiterhin mit dem Rahmenglied an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen 6 und 7 verbunden ist, die um 90° längs des Umfanges der Taste bezüglich der erstgenannten Stellen versetzt sind. Dabei weist die Taste 1 einen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt auf, und die Verbindungsstellen sind an den Ecken der Taste vorgesehen. Mit Ausnahme der entsprechenden Verbindungsstellen ist die Ta­ ste 1 von dem Federelement 3 durch relativ enge Schlitze 8 und 9 getrennt, und das Federelement ist von dem Rah­ menglied 2 durch ähnliche Schlitze 10 und 11 getrennt.

Durch Herabdrücken der Taste gibt das Federelement 3 fe­ dernd nach, wenn es einer Biegewirkung an den Verbindungs- oder Befestigungsstellen ausgesetzt ist, und es verursacht, daß die Taste nach Freilassen in ihre anfängliche Lage zurück­ bewegt wird. Als Ergebnis der Tatsache, daß die Taste einen quadratischen Querschnitt und die oben erwähnte diagonal­ symmetrische Aufhängung aufweist, wird erzielt, daß die Tastenachse in der Bewegungsrichtung während der Bewegung der Taste nicht verschoben oder verdreht wird.

Durch Herabdrücken der Taste wird ein Druckpunkt geschaffen, wobei die Verbindungsstellen 4, 5 zwischen der Taste 1 und dem Federelement 3 und die Verbindungsstellen 6, 7 zwi­ schen dem Federelement und dem Rahmenglied 2 ein unter­ schiedliches Niveau in der Bewegungsrichtung der Taste haben. Insbesondere sind, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, die Ver­ bindungsstellen 4, 5 in einem Abstand außerhalb oder auswärts von den Verbindungsstellen 6, 7 angeordnet, gesehen in der Druckrichtung der Taste. Durch Herabdrücken der Taste wird dann eine Kompression der entsprechenden Teile des Feder­ elementes erzielt, das sich zwischen benachbarten Tastenecken erstreckt, und zwar aufgrund der graduellen Reduktion des Abstandes zwischen den Verbindungs­ stellen, welche eintritt, wenn die äußeren bewegbaren Verbin­ dungsstellen einwärts zu dem Niveau der inneren festen Ver­ bindungsstellen gedrückt werden. Wenn die Taste nach Erzie­ len eines Niveauausgleiches weiter einwärts gedrückt werden kann, dehnen sich die Federelemente, so daß die not­ wendige Kraft zum Herabdrücken plötzlich abnimmt.

Bei Betrachtung der Fig. 1 und 2 ist es erkennbar, daß die Taste auch nach Erreichen des Druckpunktes um einen be­ stimmten Betrag weiter herabgedrückt werden kann. Durch zweckmäßige Dimensionierung der Glieder wird die Taste nach Freilassen aufgrund der federnden Rückholkraft des Federelementes in die anfängliche Lage zurückgeholt, da dieses Element während des Herabdrückens der Taste einer Biegespannung an den Verbindungsstellen ausgesetzt worden ist, an denen es starr mit der Taste verbunden ist.

Um ein zweckmäßiges Blockieren der einwärts gerichteten Bewegung der Taste zu schaffen, ist die Taste mit Haltknöpfen 12 versehen, von denen je einer an jeder Ecke angeordnet ist. Die beiden Halteknöpfe, die an den Befestigungsstellen- Ecken der Taste angeordnet sind, sind an einem Querstieg 13 vorgesehen, der sich für Verstärkungszwecke diagonal inner­ halb der innen hohlen Taste erstreckt. Im Betrieb halten die Halteknöpfe 12 das Herabdrücken der Taste an, weil sie in Anschlag mit einer entsprechenden Stütze gebracht werden. Diese Stütze kann beispielsweise durch eine Platte gebildet sein, an welcher das Rahmenglied 2 mit Hilfe der gezeigten Stege oder Stifte 14 befestigt sein kann.

Claims (4)

1. Drucktastenanordnung für ein Tastenfeld oder der­ gleichen, welche in einem Stück aus einem federnd nachgie­ bigen Material ausgebildet ist, mit einem starren Rahmen­ glied, mit wenigstens einer herabdrückbaren, nachgiebig am Rahmenglied aufgehängten Taste, und mit einer Anzahl länglicher Federelemente, welche sich längs des Tastenumfan­ ges erstrecken und je ein relativ höheres, an der Taste befestigtes erstes Ende und ein relativ niedrigeres, an dem Rahmenglied befestigtes zweites Ende umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß wechselseitig benachbarte Federelemente (3) paarweise mit entgegengesetzt gerichteter Neigung längs des Umfanges der Taste (1) angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federelemente wechselseitig im rechten Winkel angeordnet sind und daß jedes Federelement (3) eine Neigung aufweist, die entgegengesetzt zu der Nei­ gung des auf der gegenüberliegenden Seite der Taste (1) vorgesehenen Federelementes (3) ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Taste (1) von zwei symme­ trischen Paaren von Federelementen (3) gehalten ist, welche an der Taste (1) an zwei diametral gegenüberliegenden ersten Verbindungsstellen (4, 5) und am Rahmenglied (2) an zwei dia­ metral gegenüberliegenden zweiten Verbindungsstellen (6, 7) be­ festigt sind, welche längs des Tastenumfanges um 90° gegen die ersten Stellen versetzt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Taste (1) einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist und daß die Verbindungs­ stellen (4, 5; 6, 7) an den Ecken der Taste (1) vorgesehen sind.