DE2933150C2

DE2933150C2 - Tastenfeld

Info

Publication number: DE2933150C2
Application number: DE19792933150
Authority: DE
Inventors: Lothar 3257 Springe Böhm; Werner 3012 Langenhagen Simmiok
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1982-03-18
Also published as: DE2933150A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Tastenfeld mit einem Trägerrahmen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige Tastenfelder sind bereits bekannt (US-PS 4160 886), wobei dort die Tasten mit dem Trägerrahmen fest verbunden sind. Jede Taste weist einen Gelenkabschnitt auf, der federnd ausgebildet ist, über den jeweils eine Taste an einer Seite mit dem Trägerrahmen verbunden ist. Mit dieser Anordnung ist keine parallele Auslenkung der Tasten möglich.

Bekannte Tastenfelder der genannten Art werden vielfach als Betätigungsmittel in Fernbedienungsgebern für Fernseh- und Rundfunkempfänger sowie bei Taschenrechnern eingesetzt, da es möglich ist, auf engstem Raum eine Vielzahl von Tasten unterzubringen, die zur Auslösung von verschiedenen Funktionen eines zu bedienenden Gerätes erforderlich sind. Häufig werden die Tastenfelder derart ausgebildet, daß für die in einer Matrix angeordneten Tasten ein Trägerrahmen benutzt wird, in dem die Tasten einzeln eingesetzt sind oder bei dem die Tasten einseitig beweglich fest mit diesem verbunden sind.

Unterhalb des Tastenfeldes ist bekanntlich jeder Taste ein einzelner Schalter zugeordnet, der z. B. in Form eines Membran-Schalters ausgebildet ist. Dabei wird die Riicksiellkraft der Membran selbst ausgenutzt, um die Taste in ihre Ausgangslage zurückzubringen. Bei ein/einen in ein Rahmengestell eingesetzten Tasten ist es daher nicht notwendig, den Tasten Federn beizufügen, durch die sie in die Ausgangslage zurückgestellt werden können.

Bei anderen bekannten Tastenfeldern (DE-AS 24 59 464) sind alle Einzeltasten, die in einer Matrix angeordnet sind, mit dem Trägerrahmen einstückig fest verbunden. Dabei ist jede Taste über einen Gelenkabschnitt, der eine Sollbiegestelle enthält, mit dem Trägerrahmen verbunden. Dieses Tastenfeld ermöglicht es, den Trägerrahmen und alle Einzellasten zusammen aus einem Stück herzustellen. Die Rückstellung der Tasten erfolgt nicht nur durch die Federkraft des Membranschalters, sondern auch durch die feiernde

ίο Eigenschaft des Materials an der Sollbiegestelle.

Ein Nachteil bei den bekannten Tastenfeldern mit in ein Rahmengestell eingesetzten" Tasten ist, daß alle Tasten bei der Herstellung des Tastenfeldes einzeln in das Rahmengestell eingesetzt werden müssen. Dies

is erfordert einen erhöhten Aufwand mit hohen Bearbeitungskosten. Einzeltasten haben dagegen den Vorteil, daß ihr Betätigungsweg genau senkrecht zur Trägerrahmenebene erfolgt Dies ist bei fest mit dem Trägerrahmen verbundenen Tasten im allgemeinen nicht der Fall.

Hier werden die Tasten bei Auslenkung um die Drehachse der Sol(biege.stelie gekippt, so daß der Betätigungsweg einer Kreisbahn entspricht. Dadurch werden die unter den Tasten befindlichen Schalter nicht gleichmäßig und senkrecht belastet

Die unterhalb des Tastenfeldes angeordnete Schaltermatrix kann bekanntlich statt federnder, metallischer Membranen, die durch Niederdrücken darunter befindliche Kontakte überbrücken, auch Gummimembranen enthalten. Diese enthalten unterhalb der erhabenen membranartigen Teilbereiche kontaktfähiges Material, das beim Niederdrücken der erhabenen Teile der Gummimatte eine Verbindung von Leiterbahnen, die sich auf einer Trägerplatte unterhalb der Gummimatte befinden, zustande bringt. Da die Gummimatte sehr flexibel ist, ist es unbedingt erforderlich, daß die ßetätigungsglieder, d.h. die Tasten, die erhabenen Membranen der Matte mit dem darunter befindlichen Kontaktmaterial genau senkrecht herunterdrücken. Dies ist bei dem bekannten Tastenfeld nach der DE-AS 24 59 464 nicht möglich. Durch die Kippbewegung der Tasten werden die Gummimembranen nicht genau senkrecht niedergedrückt, so daß Kontaktschwierigkeiten auftreten können.
' Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Tastenfeld der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich bei Tastenbetätigung eine genau senkrecht wirkende Kraft auf darunter befindliche Schaltelemente ausüben läßt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs ι angegebenen Mittel gelöst.

Dadurch ist es vorteilhafterweise möglich, unterhalb des Tastenfeldes angebrachte Schaltvorrichtungen genau zentral und senkrecht niederzudrücken. Ein seitliches Verschieben der Taste oder eine Kippbewegung um eine senkrechte Drehachse werden vermieden. Gleichzeitig ist in dem Tastenfeld eine Rückstellfederkraft enthalten, die niedergedrückte Tasten wieder in die Ausgangslage zurückbringt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Trägerrahmen und Einzeltasten aus einem Stück gefertigt werden können, wodurch keine Verwechslung der Tasten auftreten kann. Es müssen keine unterschiedlichen Tasten hergestellt werden, die sich eventuell durch verschiedene Beschriftung unterscheiden können. Es ist außerdem kein Einsetzen von

hi Einzeltasten in einem Trägerrahmen erforderlich. Eine hohe Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Betätigungskraft und der Zentrierung auf den Schaltelementen ist weiterhin gewährleistet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anband der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Tastenfeldes der beschriebenen Art,

Fig.2 zeigt einen Querschnitt des Tastenfeldes entlang der Linie A-B von Fig. 1.

In F i g. 1 ist ein Tragerrahmen I dargestellt, von dem nur eine Ausnehmung 2 für eine Taste 3 hervorgehoben ist Der Trägerrahmen 1 ist beliebig fortsetzbar für eine Vielzahl von Tasten, die in einer Matrix angeordnet sind. An einer Querstrebe 4 des Trägerrahmens 1 ist eine Zwischenstrebe 5 angebracht, die mit einem Zwischenrahmen 6 verbunden ist. Dieser Zwischenrahmen 6 umschließt die gesamte Taste 3. Auf der der Zwischenstrebe 5 gegenüberliegenden Seite der Taste 3 ist die Taste über ein Gelenk 7 mit dem Zwischenrahmen 6 verbunden. Der Zwischenrahmen 6 ist im Trägerraiimen 1 frei beweglich, ebenso ist die Taste 3 innerhalb des Zwischenrahmens 6 beweglich.

Fig.2 zeigt die Tastenanordnung im Querschnitt entlang A-B von F i g. 1 geschnitten. Unterhalb der Taste 3 befindet sich eine GummimembrrtT 8, die unterhalb ihrer erhabenen Stelle eine Kontaktfläche 9 enthält, die aus leitfähigem Material besteht. Die nicht erhabenen Stellen der Gummimembran liegen auf einer Leiterplatte 13, die unterhalb der Kontakte 9 zwei gegenüberstehende Kontaktflächen 10 und Il enthält.

Die Wirkungsweise des Tastenfeldes is! folgendermaßen: Durcii Niederdrücken der Taste 3 wird einerseits die Taste 3 über das Biegegelenk 7 gekippt. An dieser Stelle ist das Material geschwächt, so daß es sich leicht auslenken läßt. Das Gelenk 7 wird auf Biegung beansprucht. Gleichzeitig mit der Kippbewegung der Taste 3 um den Drehpunkt 7 wird der Zwischenrahmen 6 in entgegengesetzter Richtung der Taste 3 gekippt. Die Drehung für den Zwischenrahmen 6 erfolgt in den Querstreben 4 und IZ Die Querstreben 4 und 12 werden auf Torsion beansprucht, da die Zwischenstrebs 5 sehr stark gehalten ist. Die gegensätzliche Bewegung der Taste 3 um die Biegestelle 7 und des Zwischenrahmens 6 um die Biegestellen 4 und 12 bewirkt, daß die Taste 3 beim Niederdrücken parallel geführt wird. Es ergibt sich daraus der Vorteil, daß die Kontsktfläche 9 genau parallel zu den zwei Kontakten 10 und 11 der gedruckten Leiterplatte niedergedrückt wird und diese senkrecht trifft. Dadurch wird e^;n Kippen oder Verkanten vermieden, wodurch eiu sicherer Kontakt erfolgt. Es is! nicht erforderlich, daß beiue Biegestellen unterschiedliche Federeigenschaften, nämlich biege- bzw. torsionsfähige Eigenschaften enthalten, sondern es kann auch für beide Federn die gleiche Federwirkung benutzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tastenfeld mit einem Trägerrahmen, an dem mehrere in einer Matrix angeordnete Tasten angebracht sind, wobei die Tasten über einen Gelenkabschnitt beweglich sind, und mit einer unterhalb des Trägerrahmens befindlichen Schalteranordnung, durch die jeder Taste ein Schalter zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Taste (3) an einer Seite über ein Gelenk (7) mit einem Zwischenrahmen (6) verbunden ist, der auf der gegenüberliegenden Seite der Taste (3) über ein Gelenk (12, 4) mit dem Trägerrahmen (1) verbunden ist.

2. Tastenfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (7) zwischen der Taste (3) und dem Zwischenrahmen (6) als Biegegelenk ausgebildet ist.

3. Tastenfekl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (12,4) zwischen Trägerrahmen (1) und dem Zwischenrahmen (6) als Torsionsgelenk ausgebildet ist

4. Tastenfeld nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Niederdrücken einer Taste (3) die Torsion durch eine starke Zwischenstrebe (5) zwischen Trägerrahmen (1) und Zwischenrahmen (6) auf eine Querstrebe (4) des Trägerrahmens (1) und eine Querstrebe (12) des Zwischenrahmens (6) aufgeteilt ist.

5. Tastenfeld nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastenfeld als Formspritzteil einstückig hergestellt wird.