DE4014754C2 - Tastenelement mit Dämpfungsfedern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tastenelement mit einem nach oben offenen Sockel und einem in den Sockel einsetzbaren Stößel, der Anschlagzungen trägt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Tastenelement ist für Tasten bekannt, bei denen ein nach oben offener Sockel mit einem Deckel verschlossen wird, an dem die Anschlagzungen in der oberen Ruhelage des Tastenelements zur Anlage kommen.

Es sind auch Tastenelemente bekannt, bei denen der Stößel in einem nach oben offenen Sockel mit Hilfe von an dem Stößel angebrachten Schnap­ pern in der oberen Ruhelage festgehalten wird. Diese Schnapper sind als Federelemente am Stößel ausgebildet und greifen mit einem hakenförmigen freien Ende in Hinterschneidungen am Sockel ein, wobei in der oberen Ruhelage ein Festanschlag entsteht, der den Stößel gegen He­ rausfallen aus dem Sockel sichert. Als nachteilig wirkt sich dabei die Tats­ ache aus, daß beim Betätigen des Tastenelements mit verhältnismäßig hoher Betätigungsgeschwindigkeit - wie sie im Normalfall von Schreibkräften erreicht wird - durch das Anschlagen der Schnapper an der Hinterschneidung Schallschwingungen entstehen, die bei Tastaturen durch das als Resonanzkörper wirkende Gehäuse verstärkt werden. Dies macht sich als klapperndes Geräusch bemerkbar, was als störend emp­ funden wird.

Um dieses klappernde Geräusch einerseits zu verhindern, und anderer­ seits die automatische Montierbarkeit eines Tastenelements mit einem nach oben offenen Sockel beibehalten zu können, wurde bereits vorgesch­ lagen, in das Tastenelement Gummipuffer einzusetzen oder den Anschlag­ bereich zu fetten, wobei das Fett der Dämpfung des Betätigungsgeräusches dient. Beide Maßnahmen sind mit Nachteilen verbunden, wobei die Not­ wendigkeit eines zusätzlichen Teils oder das Einführen von Fett in den Sockel die automatische Montierbarkeit stark beeinträchtigen und daher verteuern.

Ein Tastenelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist zum Beispiel aus der DE 37 40 952 bekannt. Darin ist zur Reduzierung von klap­ pernden Geräuschen bei der Tastenbetätigung vorgesehen, daß an der Unterseite der in der Ruhelage des Stößels mit dessen Schnappern in Eingriff kommenden Hinterschnitte ringförmig um den Dichtstößel verlau­ fende geräuschdämmende Dichtelemente vorgesehen sind.

Die Montage dieser geräuschdämmenden Dichtelemente verursacht jedoch zusätzlichen Aufwand und Kosten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu finden, mit denen die Betätigungsgeräusche und insbesondere das Klappern der Tastenelemente bei schnellem Betätigen gedämpft bzw. reduziert werden können, ohne daß zusätzliche Teile notwendig sind, und die Automaten­ montage behindert wird.

Die obengestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Die Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Tastenelement gemäß der Erfindung ohne Tastenkopf;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Tastenelementes ohne Tastenkopf;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5;

Fig. 7 eine Teilansicht auf den Stößelbereich einer weiteren Ausführungsform eines Tastenelementes von unten längs der Linie VII-VII der Fig. 8, wobei die mit dem Stößel zusammenwirkende Gummimatte nicht dargestellt ist;

Fig. 8 einen Schnitt durch das Tastenelement gemäß Fig. 7 längs einer Ebene durch die Dämpfungsfeder.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 3 besteht das Tastenelement aus einem nach oben offenen Sockel 10, in den ein Stößel 11 von oben einsetzbar ist. Das Tasten­ element ist auf eine Folienplatine 13 aufgesetzt und mit dieser in herkömmlicher Weise fest verbunden. Der von oben in den Sockel 10 eingesetzte Stößel 11 ist auf einer Feder 12 abgestützt, die ihrerseits auf einen über die Kontaktfeder 14 verlaufenden Bügel 16 aufgespannt ist. Durch die Feder 12 wird der Stößel 11 in die obere Ruhelage vorgespannt.

Der in dem Sockel 10 längs Führungsrippen 18 verschiebbare Stößel 11 trägt an zwei einander gegenüberliegenden Seiten federnde Schnapper 20, die im Schnitt aus Fig. 2 entnehmbar sind. Diese Schnapper 20 gewährleisten zum einen eine Sicherung des Stößels 11 gegen Herausfallen aus dem Sockel 10 und sind zum anderen in Verbindung mit einem Hinterschnitt 22 am Sockel ein Anschlag für den Stößel, wenn dieser zum Beispiel beim Abziehen des Tasten­ kopfes nach oben gezogen wird. Zu diesem Zweck greift beim Verschieben des Stößels 11 in die obere Ruhestellung ein hakenförmiges freies Ende 24 des Schnappers in den Hinterschnitt 22 ein, ohne jedoch bei der normalen Ruhe­ lage bzw. beim normalen Betätigungsrücklauf an dem Sockel anzuschlagen. Diese Verhinderung des Anschlags erfolgt mit Hilfe von Dämpfungsfedern 26, die vom oberen Stößelteil nach außen verlaufen und an einem Anschlag 28 unter dem Druck der Feder 12 zur Anlage kommen. Wie aus Fig. 1 entnehm­ bar, sind zwei einander gegenüberliegende Dämpfungsfedern 26 vorgesehen, die an dem Stößel 11 um 90° gegenüber den Schnappern 20 versetzt angeordnet sind. Im Bereich der Dämpfungsfedern 28 ist der Stößel 11 jeweils mit einer Ausnehmung 30 und 32 versehen, wobei man aus Fig. 1 entnehmen kann, daß die Ausnehmung 30 dreieckförmig und die Ausnehmung 32 rechtwinklig ausgebildet ist. Diese Formgebung ist auf die Funktionsweise ohne Einfluß, solange der Freiraum beiderseits der Dämpfungsfedern 26 groß genug ist, daß diese seitlich verbogen werden können.

Die Anschläge 28 sind - wie aus Fig. 4 entnehmbar - auf der Oberseite mit einer Schrägfläche 36 versehen und auf ihrer Unterseite eben ausgestaltet. Diese Schrägfläche 36 dient dem Zweck, die Dämpfungsfedern 26 beim Ein­ setzen des Stößels 11 von oben nach außen in den Freiraum der Ausnehmungen 30 bzw. 32 zu verschieben, so daß sie beim weiteren Eindrücken des Stößels beim Erreichen der unteren ebenen Fläche 38 unter dieser einrasten. Dadurch wird die Montierbarkeit mit Automaten in einfacher Weise gewährleistet.

Wenn beim Betätigen des Tastenelements der Stößel 11 nach der Freigabe durch die Kraft der Feder 12 nach oben verschoben wird, kommt zunächst die Dämpfungsfeder 26 am Anschlag 28 zur Anlage und dämpft die Verschiebe­ bewegung des Stößels durch eine geringfügige Verbiegung der Dämpfungsfeder so stark ab, daß die hakenförmigen Enden 24 der Schnäpper 20 mit dem Hin­ terschnitt 22 am Sockel nicht in Berührung kommen bzw. nicht auf diesen aufschlagen. Dadurch wird ein klapperndes Geräusch beim schnellen Betätigen des Tastenelements sicher vermieden.

In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die sich von der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4 lediglich dadurch unterscheidet, daß die Dämpfungsfedern und die dazugehörigen Anschläge innerhalb des Tastenelements eine andere Anordnung haben. Aus diesem Grund sind Teile, die mit der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 4 übereinstimmen, mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Unterschied der beiden Ausführungsformen besteht darin, daß, wie aus Fig. 5 besonders deutlich entnehmbar, die Dämpfungsfeder von einer Führungsrippe 118 ausgeht, die jeweils im Eckbereich des Sockels 110 entlang den Führungsrippen 18 verläuft. Die Dämpfungsfeder 126 geht in einer parallel zur Innenwandung des Sockels 110 verlaufenden Ebene von dem Führungsprofil 118 aus und verläuft bis etwa in den Mittelbereich eines Ausschnitts 130 an der Seitenwand des Stößels 11. In diesen Ausschnitt ragt auch von der Seitenwand des Sockels 110 ausgehend ein Anschlag 128, der in dem mit der Dämpfungsfeder 126 zusammenwirkenden Bereich eine nach oben weisende Schrägfläche 36 hat und auf seiner Unterseite mit einer ebenen Anschlagfläche 38 versehen ist. Im Querschnitt entspricht dieser Anschlag 128 im Bereich des Schnittes V-V der Fig. 5 dem in Fig. 4 dargestellten Querschnitt.

In den Fig. 7 und 8 ist ein Tastenelement dargestellt, wie es für eine Gummimattentastatur Verwendung finden kann. Dieses Tastenelement unterscheidet sich von den vorausgehenden Ausführungsformen dadurch, daß der Sockel 210 eine rundzylindrische Form hat, in dem ein ebenfalls rund­ zylindrischer Stößel 211 geführt ist. Dieser Stößel 211 ist auf der Innenseite mit Versteifungsrippen 214 versehen, die radial in den Innenraum ragen. An zwei gegenüber auf der Außenseite angeordneten Führungsrippen 218 um 90° versetzten Bereichen sind Schnapper 220 ausgebildet, die jeweils durch einen in Längsrichtung verlaufenden Schlitz in zwei Teilschnapper 220.1 und 220.2 unterteilt sind. Diese Schnapper greifen in bekannter Weise in nicht dargestellte Hinterschneidungen und begrenzen die Hubbewegung des Stößels nach oben.

In dem Längsschlitz zwischen den beiden Teilschnappern ist in der zylin­ drischen Wandung des Stößels 211 jeweils eine Dämpfungsfeder 226 ausge­ bildet, die sich in ihrem Querschnitt von oben nach unten verjüngt und am unteren Ende mit einer Schrägfläche als Anschlag 228 versehen ist, welche beim Hochlaufen des Tastenstößels an Anschlagkanten 228 zur Anlage kommen und nach innen verbogen werden. Dadurch wird die Hubbewegung gedämpft, um die auto­ matische Montierbarkeit zu gewährleisten, kann an der oberen inneren Mantelfläche des Sockels 210 eine Schräge angebracht sein, auf der sowohl die Schnapper 220 als auch die Dämpfungsfedern 226 beim Einsetzen auflaufen und nach innen verbogen werden, so daß sie ungehindert in die Öffnung des Sockels einführbar sind. Sobald der eingesetzte Sockel in seine untere Normal­ lage kommt, greifen sowohl die Schnapper als auch die Dämpfungsfedern hinter die jeweils zugehörigen Anschlagsbereiche, womit die Montage beendet ist.

Die Elastizität sowohl der Schnapper als auch der Dämpfungsfeder kann in ein­ facher Weise durch Verändern des Querschnitts im federnden Abschnitt ab­ gestimmt werden, so daß sowohl die Dämpfungswirkung als auch der beim Ein­ setzen zu überwindende Widerstand optimalisiert werden kann.

Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise ohne das Vorsehen zusätzlicher Montageteile, die die automatische Montage verteuern bzw. komplizierter machen, eine Dämpfung der Stößelbewegung gegen die obere Ruhelage sicher erreicht. Aufgrund der Elastizität der Dämpfungsfedern wird das Einsetzen des Stößels in den Sockel in keiner Weise behindert, da die Dämpfungsfedern leicht über die Schrägfläche am Anschlag vorbei verschoben werden können. Durch eine entsprechende Dimensionierung der Dämpfungsfedern sowie der Hin­ terschnitte wird dafür gesorgt, daß die Dämpfungsfedern als eigentliche Anschlagelemente die Bewegung des Stößels nach oben begrenzen, bevor die Schnapper beim Eingriff mit dem Hinterschnitt an diesen anschlagen. Die Schnäpper ihrerseits gewährleisten jedoch das Festhalten des Stößels beim Ab­ ziehen des Tastenkopfes, so daß dabei die Dämpfungsfedern nicht über ihren Elastizitätsbereich hinaus beansprucht werden.

Claims (7)

1. Tastenelement mit einem nach oben offenen Sockel und einem in den Sockel einsetzbaren Stößel, der an gegenüberliegenden Seiten in an sich bekannter Weise mit Schnappern versehen ist, welche in der Ruhelage des Stößels mit Hinterschnitten in Eingriff kommen, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß am Stößel (11, 111, 211) winklig versetzt zu den Schnappern (20, 120, 220) zumindest eine als Dämpfungsfeder (26, 126, 226) wirkende Anschlagzunge ange­ bracht ist,
• 2. und daß mit der Dämpfungsfeder (26, 1 26, 226) ein Anschlag (28, 128, 228) zusam­ menwirkt, der vom Sockel (10, 110, 210) aus in den Bewegungsweg des Stößels (11, 111, 211) ragt, und an welchem die Dämpfungsfeder (26, 126, 226) in der Ruhelage des Stößels unter Verformung zur Anlage kommt.

2. Tastenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Dämpfungsfedern (26) vorhanden sind, die - bezogen auf die Schnapper (20) - um 90° versetzt sind.

3. Tastenelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der Stößel (11) im Bereich der Dämpfungsfedern (26) mit Ausnehmungen (30, 32) versehen ist, die eine seitliche Auslenkung der Dämpfungsfedern (26) beim Einsetzen des Stößels (11) in den Sockel (10) erlauben.

4. Tastenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß die Anschläge (28) auf der Unterseite mit einer ebenen Anschlagfläche (38) und auf der Oberseite mit einer Schrägfläche (36) versehen sind.

5. Tastenelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß zwei Dämpfungsfedern (126) vorhanden sind, die seitlich von Führungsprofilen (118) am Stößel (11) ausgehen und parallel zur Innen­ wandung des Sockels (110) verlaufen.

6. Tastenelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der am Sockel (110) befestigte Anschlag (128) in die gegen die Schnapper (20) winklig versetzten Ausschnitte (130) ragt, wobei die auf der Oberseite angebrachten und zum Auslenken der Dämpfungsfedern (126) dienenden Schrägflächen (36) zum Zentrum des Stößels (11) weisen.

7. Tastenelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß der Stößel (211) rundzylindrisch augebildet und in einer rundzylindrischen Sockelöffnung geführt ist,
• 2. daß die Schnapper (220) durch Längsschlitze in jeweils zwei Teilschnapper (220.1, 220.2) unterteilt sind,
• 3. und daß in jedem Längsschlitz jeweils eine in Längsrichtung des Stößels verlaufende Dämpfungsfeder (228) angeordnet ist, die mit einer Schrägfläche an einer Anschlagkante (228) am Sockel (210) aufläuft und sich dabei nach innen verbiegt.