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Hintergrund der Erfindung
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1. Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Druckknopfschalter-Tastenfolie
zur Verwendung in einem Bedienabschnitt von verschiedenen Geräten, wie zum
Beispiel einem Mobiltelefon, einem Minicomputer (PDA), einem Fahrzeugnavigationssystem
oder einem Fahrzeugaudiosystem, und insbesondere eine Tastenfolie,
die Tastenabdeckungen auf einer starren Grundplatte aufweist.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Als
eine Druckknopfschalter-Tastenfolie zur Verwendung in einem Bedienabschnitt
von verschiedenen Geräten
wird eine verbreitet genutzt, bei welcher die Tastenabdeckungen
mittels eines Klebemittels an einer aus einem gummiartigen, elastischen Material
gebildeten Grundplatte angebracht sind (siehe
JP 11/144549 A ). In jüngster Zeit
bestand jedoch vom Standpunkt des äußeren Erscheinungsbilds und der
Vielfältigkeit
des Designs ein zunehmender Bedarf für eine Tastenfolie, die eine
Basisfolie bzw. Grundplatte verwendet, welche als das Grundmaterial
eine harte Kunstharzplatte anstatt einer aus einem gummiartigen,
elastischen Material gebildeten Grundplatte verwendet (siehe
JP 2003/178639 A ,
die als der nächstliegende
Stand der Technik angesehen wird).
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Bei
einer solchen Tastenfolie wird eine Grundplatte so gebildet, dass
eine Vielzahl von Durchgangslöchern
in einer dünnen,
harten Grundplatte gebildet wird und jede der Durchgangslöcher mit
einem dünnwandigen
Bedienabschnitt abgedeckt ist, welcher aus einem gummiartigen, elastischen Material
besteht. Eine Tastenabdeckung wird mittels eines Klebemittels oder Ähnlichem
an jedem Bedienabschnitt angebracht, wodurch eine Tastenfolie gebildet
ist (siehe
JP 2003/178639
A , die erste Ausführungsform
(Absatz 0014,
1)).
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Die
konventionelle Tastenfolie weist jedoch dahingehend ein Problem
auf, dass ihr Gießvorgang einen
Aufwand erfordert, was zu verhältnismäßig hohen
Kosten führt.
Das heißt,
um die Grundplatte herzustellen, ist es nötig, in der Gießform einen
Einlass für
das gummiartige, elastische Material zu bilden, welcher jeder Durchgangsbohrung
der harten Kunstharzplatte entspricht. Nach dem Gießen ist
es außerdem
notwendig, ein Eingußabschneiden
für jede Durchgangsbohrung
durchzuführen.
Dies führt
zu einem Verhältnismäßig komplizierten
Aufbau der Gießform,
was hohe Kosten und eine Erhöhung
der Schwierigkeiten bei der Bedienung nach dem Gießen zur
Folge hat.
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Des
Weiteren, wenn die Bedienabschnitte durch Spritzgießen unter
Verwendung eines gummiartigen, elastischen Materials, wie zum Beispiel
eines thermoplastischen Elastomers, gebildet werden, werden relativ
große,
vorsprungsartige Gießmarken
auf den Vorder- oder Rückseiten
der Bedienabschnitte ausgebildet. Dies bedeutet, wenn die Gießmarken auf
den Vorderseiten der Bedienabschnitte hervorstehen, dass die Tastenabdeckungen,
die mittels eines Klebemittels oder Ähnlichem angebracht werden,
schief angebracht werden, wodurch sie das äußere Erscheinungsbild der Tastenfolie
beinträchtigen.
Wenn die Gießmarken
auf der Rückseite
der Bedienabschnitte hervorstehen, wird der Kontaktschalter der
gedruckten Leiterplatte durch die Gießmarken zum Zeitpunkt des Drückens der
Tastenabdeckung an- bzw.
abgeschaltet, so dass die Möglichkeit
besteht, dass ein genaues Drücken
erschwert wird. Des Weiteren führt
in dem Fall einer beleuchteten Tastenfolie das Vorhandensein der
Gießmarken in
den Bedienabschnitten zu einer Ungleichmäßigkeit der Beleuchtung der
Tastenabdeckungen, so dass auch Bedenken hinsichtlich des äußeren Erscheinungsbilds
der Tastenfolie bestehen, wenn die Beleuchtung beeinträchtigt worden
ist.
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Als
eine Möglichkeit
zur Lösung
der oben genannten Probleme ist eine Tastenfolie vorgeschlagen worden,
bei welcher ein gummiartiger, elastischer Materialfilm so gebildet
wird, dass er die gesamte Vorder- oder Rückseite einer harten Kunstharzplatte abdeckt,
während
er jede Durchgangsbohrung ausfüllt
(siehe
JP 2003/178639
A , zweite Ausführungsform
(Absätze
0016, 0017,
2) und dritte Ausführungsform
(Absätze
0018, 0019,
3)).
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Bei
dieser konventionellen Tastenfolie deckt jedoch die gummiartige,
elastische Materialfolie eine Oberfläche der harten Kunstharzplatte
ab, was zur Folge hat, dass die Dicke der gummiartigen, elastischen
Materialfolie zu der Dicke der harten Kunstharzplatte hinzu addiert
wird, mit dem Ergebnis, dass die Dicke der Grundplatte sich in Ihrer
Gesamtheit erhöht.
Insbesondere ist diese konventionelle Tastenfolie nicht bei einer
Vorrichtung anwendbar, bei der eine Verringerung der Dicke auf die
Größenordnung
von Millimetern oder weniger erforderlich ist, wie in dem Fall eines
elektronischen Geräts.
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Die
WO 2005/093770 A1 ,
die ein Dokument gemäß Artikel
54 (3) EPÜ darstellt,
beschreibt ein Abdeckelement für
einen Druckknopfschalter, das in der Lage ist, die Stoßwirkung
auf eine harte Grundplatte und die Wirkungen der Deformation der
harten Grundplatte auf eine Leiterplatte zu verringern.
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Beschreibung der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Probleme
des Standes der Technik gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Tastenfolie der Bauart zu schaffen, deren Grundplatte
mit einer harten Grundplatte, wie zum Beispiel einer harten Kunstharzplatte,
ausgestattet ist, bei der es möglich
ist, eine Verringerung des Aufwands und der Kosten für das Gießen zu erreichen,
während
eine Verringerung der Dicke erreicht wird, sowie ein Verfahren zur
Herstellung einer solchen Tastenfolie. Eine weitere Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ist es, eine Tastenfolie, welche die Realisierung
eines genauen Drückens
unterstützt, ohne
das äußere Erscheinungsbild
derselben zu beeinträchtigen,
und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Tastenfolie, zu
schaffen.
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Um
die oben genannten Aufgaben zu erreichen, stellt die vorliegende
Erfindung eine Tastenfolie gemäß Anspruch
1 zur Verfügung.
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Bei
dieser Tastenfolie ist in der harten Grundplatte eine Verbindungsnut
ausgeformt, welche zu der Vielzahl von Durchgangslöchern führt, um
die Vielzahl von Durchgangslöchern
als eine Reihe von Räumen
zu verbinden, und es ist integral in der Verbindungsnut ein Verbindungsabschnitt
gebildet, der die Bedienabschnitte miteinander verbindet, um kontinuierlich
mit den Bedienabschnitten ausgeführt
zu sein. Daraus ergibt sich, dass keine Notwendigkeit besteht, in
der Gießform
Einlässe
für das
gummiartige, elastische Material auszuführen, welche den einzelnen
Durchgangslöchern
entsprechen, so dass der Aufbau der Gießform vereinfacht wird, wodurch
eine Verringerung der Kosten erreicht wird. Des Weiteren, weil eine
Vielzahl von Bedienabschnitten integral durch den Verbindungsabschnitt
der Verbindungsnut gebildet sind, besteht keine Notwendigkeit, die
Vorder- oder Rückseite
der har ten Kunstharzplatte mit einem gummiartigen, elastischen Material
abzudecken, was es ermöglicht,
eine allgemeine Verringerung der Dicke der Grundplatte zu erreichen.
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Die
Tastenfolie ist so ausgebildet, dass die oberen Flächen der
Bedienabschnitte, welche die Tastenabdeckungen elastisch unterstützen, an
Positionen in Löchern
gebildet sind, welche niedriger als die Oberfläche der harten Grundplatte
sind. Bei dieser Konstruktion ist es möglich, auch wenn die Tastenabdeckungen
durch die Vermittlung von Klebeschichten an den Bedienabschnitten
befestigt sind, die Höhe
der befestigten Tastenabdeckungen zu verringern, weil die oberen
Flächen
der Bedienabschnitte sich an Positionen in Löchern befinden, welche eine
Stufe niedriger als die Oberfläche
der harten Grundplatte sind, wodurch es möglich gemacht wird, eine Verringerung
der Dicke der Tastenfolie zu erreichen.
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Bei
der oben beschriebenen Tastenfolie kann der Verbindungsabschnitt
so ausgebildet sein, dass er innerhalb der Dicke der harten Grundplatte liegt.
Bei diesem Aufbau steht der Verbindungsabschnitt nicht über die
Oberfläche
der harten Grundplatte vor, so dass es möglich ist, eine Verringerung der
Dicke der Tastenfolie zu erreichen. Des Weiteren ist es auch möglich, auf
dem Verbindungsabschnitt einen Pufferabschnitt auszubilden, welcher
von der Oberfläche
der harten Grundplatte hervorsteht. Bei diesem Aufbau kommt, wenn
die Tastenfolie durch eine äußere Kraft
unter Druck gesetzt wird, der Pufferabschnitt in elastischen Kontakt
mit der gedruckten Leiterplatte, so dass es möglich ist, einen großen Druckkontakt
der harten Grundplatte zu vermeiden, wodurch eine Beschädigung oder
Deformation der gedruckten Leiterplatte verhindert wird.
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Die
oben beschriebene Tastenfolie weist eine Gießmarke auf dem Verbindungsabschnitt
auf. Bei dieser Konstruktion befindet sich auch in dem Fall, in
dem die Bedienabschnitte durch Spritzgießen eines thermoplastischen
Elastomers gebildet sind, was eine relativ große Gießmarke hinterlässt, die Gießmarke auf
dem Verbindungsabschnitt und auf keinem der Bedienabschnitte. Daraus
ergibt sich, dass keine Bedenken bestehen, dass die Tastenabdeckungen
aufgrund des Überstehens
der Gießmarken über den
oberen Flächen
der Bedienabschnitte schräg
angebracht werden, um auf diese Weise das äußere Erscheinungsbild der Tastenfolie
zu beeinträchtigen,
oder dass der Kontaktschalter aufgrund des Überstehens der Gießmarken über die
untere Fläche
der Bedienabschnitte fälschlicherweise
eingeschaltet wird. Des Weiteren, wenn die Tastenfolie gemäß der vorliegenden
Erfindung als eine beleuchtete Tastenfolie ausgebildet ist, ist
es auch möglich, eine
Ungleichmäßigkeit
der Beleuchtung der Tastenabdeckungen aufgrund der Gießmarken
auf den Bedienabschnitten zu verhindern.
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Bei
der oben beschriebenen Tastenfolie ist ein Rücksprung in dem Verbindungsabschnitt
gebildet und in dem Rücksprung
ist eine Gießmarke
vorgesehen. Bei dieser Konstruktion verbleibt, auch wenn der Verbindungsabschnitt
und die Bedienabschnitte durch Spritzgießen aus einem thermoplastischen
Elastomer gebildet werden, was eine relativ große Gießmarke hinterlässt, die
Gießmarke
innerhalb der Tiefe des Rücksprungs
und steht nicht über die
Oberfläche
der Grundplatte über.
Daraus ergibt sich, dass die Tastenfolie auf der gedruckten Leiterplatte
eines Geräts
in einem stabilen Zustand installiert werden kann, ohne dass gegenüber der
gedruckten Leiterplatte eine Ungenauigkeit oder eine Lockerheit
auftritt.
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Bei
der oben beschriebenen Tastenfolie ist eine Vielzahl von Bedienabschnitten
und ein Verbindungsabschnitt aus einem lichtdurchlässigen gummiartigen,
elastischen Material gebildet und Rücksprünge zum Aufnehmen von inneren
Lichtquellen, die auf dem Gerät
anzuordnen sind, sind in dem Verbindungsabschnitt gebildet. Bei
dieser Konstruktion wird das von den inneren Lichtquellen ausgestrahlte
Licht von dem lichtdurchlässigen
Verbindungsabschnitt zu den Bedienabschnitten geleitet, was es möglich macht,
die Tastenabdeckungen hell zu erleuchten. Des Weiteren weisen bei
dieser Tastenfolie die Aufnahmerücksprünge Gießmarken
auf. Bei dieser Konstruktion steht, auch wenn der Verbindungsabschnitt und
die Bedienabschnitte durch Spritzgießen aus einem thermoplastischen
Elastomer gebildet sind, was eine relativ große Gießmarke hinterlässt, aufgrund der
Tiefe der Aufnahmerücksprünge und
der inneren Lichtquelle keine Gießmarke über die Oberfläche der Grundplatte
hervor. Daraus ergibt sich, dass die Tastenfolie auf der gedruckten
Leiterplatte eines Geräts ohne
das Auftreten von Ungenauigkeiten oder Lockerheiten installiert
werden kann.
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Des
Weiteren stellt, um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Tastefolie
gemäß Anspruch
12 zur Verfügung.
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Dieses
Verfahren zur Herstellung einer Tastenfolie weißt die folgenden Schritte auf:
Bilden einer harten Grundplatte, welche eine Vielzahl von Durchgangslöchern aufweist,
und einer Verbindungsnut, die zu der Vielzahl von Verbindungslöchern führt; und integrales
Bilden einer Vielzahl von Bedienabschnitten und eines die Bedienabschnitte
miteinander verbindenden Verbindungsabschnitts auf einer harten Grundplatte,
durch Gießen
eines gummiartigen, elastischen Materials in einen Einlass einer
Gießform, welche
den Einlass an einer Position aufweist, die einem der Durchgangslöcher entspricht,
oder an einer Position, die der Verbindungsnut entspricht. Somit besteht
keine Notwendigkeit, in der Gießform
Einlässe
für das
gummiartige, elastische Material zu bilden, die den einzelnen Durchgangslöchern entsprechen. Daraus
ergibt sich, dass der Aufbau der Gießform vereinfacht werden kann,
wodurch eine Verringerung der Kosten erzielt wird. Des Weiteren
ist eine Vielzahl von Bedienabschnitten integral durch den Verbindungsabschnitt
der Verbindungsnut gebildet, so dass keine Notwendigkeit besteht,
die Vorderseite oder die Rückseite
der harten Grundplatte mit einem gummiartigen, elastischen Material
abzudecken, wodurch es möglich
gemacht wird, eine dünne
Tastenfolie herzustellen. Des Weiteren besteht, wenn eine Gießform verwendet
wird, deren Einlass an einer Position geöffnet ist, die der Verbindungsnut
entspricht, auch wenn die Bedienabschnitte durch Spritzgießen eines thermoplastischen
Elastomers gebildet werden, was eine relativ große Gießmarke hinterlässt, die
Gießmarke
auf dem Verbindungsabschnitt und auf keinem der Bedienabschnitte,
so dass sich kein Nachteil dahingehend ergibt, dass die Tastenabdeckungen
aufgrund des Überstehens
der Gießmarken über die obere
Flächen
der Bedienabschnitte schräg
angebracht werden, um auf diese Weise das äußere Erscheinungsbild der Tastenfolie
zu beeinträchtigen, oder
dass der Kontaktschalter aufgrund des Überstehens der Gießmarken über die
unteren Flächen
der Bedienabschnitte fälschlicherweise
angeschaltet wird. Des Weiteren kann, wenn die durch dieses Herstellungsverfahren
erhaltene Tastenfolie eine beleuchtete Tastenfolie ist, die Tastenfolie
eine solche sein, die frei von Ungleichmäßigkeiten in der Beleuchtung
der Tastenabdeckungen aufgrund von Gießmarken auf den Bedienabschnitten
ist.
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Bei
dem Schritt des Bildens der Bedienabschnitte und des Verbindungsabschnitts
bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Tastenfolie
sind verschiedene Arten von Gießverfahren,
wie z. B. Spritzgießen,
Formpressen und Spritzpressen bzw. Transferpressen abhängig von
der Art des die Bedienabschnitte usw. bildenden, ausgewählten gummiartigen,
elastischen Materials, anwendbar. Des Weiteren ist das Zwei-Farben-Gießverfahren
auch für
den Schritt des Gießens
der harten Grundplatte und den Schritt des Gießens der Bedienabschnitte usw.
bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Tastenfolie
anwendbar.
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Die
Verbindungsnut der harten Grundplatte ist bei jedem Aspekt der oben
beschriebenen vorliegenden Erfindung als eine mit einem Boden versehene
Nut durch teilweises Entfernen der Dicke der harten Grundplatte
oder als Loch ausgebildete Nut hergestellt, welche sich durch die
Dicke der harten Grundplatte erstreckt.
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Des
Weiteren kann die Tastenfolie bei jedem Aspekt der oben beschriebenen
vorliegenden Erfindung als eine Tastenfolie mit geringer Teilung
ausgebildet sein, bei welcher eine Vielzahl von nah aneinander angeordneten
Tastenabdeckungen gemeinsam durch eine einzelne Öffnung ohne einen in dem Gehäuse eines
Geräts
vorgesehenen Teilungsrahmen gemeinsam freigelegt sind. Bei dieser
Konstruktion ist es, weil das Gehäuse keinen Teilungsrahmen aufweist,
möglich,
die Bedienflächen
der Tastenfolie größer zu machen,
wodurch eine Verbesserung hinsichtlich der Bedienbarkeit erreicht
wird.
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Bei
der Tastenfolie und dem Verfahren zur Herstellung der Tastenfolie
gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es möglich,
eine Verringerung der Herstellungskosten durch Vereinfachung des
Aufbaus der Gießform
zu erreichen, obwohl die Grundplatte dünn ist, so dass es mög lich ist,
eine Tastenfolie zu realisieren, welche bei niedrigen Kosten bezüglich ihrer
Dünnheit
besser ist. Des Weiteren ist es möglich, eine Tastenfolie zu
realisieren, welche nicht nur bezüglich ihrer Dünnheit sondern
auch bezüglich
ihres äußeren Erscheinungsbilds
und ihrer Bedienbarkeit bei niedrigen Kosten besser ist.
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Die
obige Beschreibung der vorliegenden Erfindung sollte nicht beschränkend ausgelegt
werden; die Aufgaben, Vorteile, Merkmale und Verwendungen der vorliegenden
Erfindung werden durch die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angegebene
nachfolgende Beschreibung noch deutlicher. Des Weiteren sollte klar
sein, dass alle geeigneten Änderungen,
die gemacht werden, ohne von dem Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung
abzuweichen, durch den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
abgedeckt sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
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In
den beigefügten
Zeichnungen:
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1 ist
eine nach außen
gerichtete, perspektivische Ansicht eines elektronischen Geräts, das mit
einer Tastenfolie gemäß einer
der ersten bis dritten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 ist
eine Draufsicht auf die Rückseite einer
Tastenfolie gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine Schnittansicht nach der Linie III-III aus 2 zur
Darstellung der Tastenfolie in ihrer Verwendung;
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4 ist
eine Schnittansicht nach der Linie IV-IV aus 2 zur Darstellung
der Tastenfolie in ihrer Verwendung;
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5 ist
eine Schnittansicht einer Gießform zur
Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Tastenfolie gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 ist
eine Draufsicht auf die Rückseite einer
Tastenfolie gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7a, 7b sind
Schnittansichten der Tastenfolie von 6, wobei 7a eine
Schnittansicht der Tastenfolie nach der Linie VII-VII und 7b eine
vergrößerte Schnittansicht
des Hauptbestandteils ist;
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8 ist
eine Draufsicht auf die Rückseite einer
Tastenfolie gemäß der dritten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine Schnittansicht der Tastenfolie nach der Linie IX-IX von 8;
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10 ist
eine Draufsicht auf die Rückseite einer
Tastenfolie gemäß der vierten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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11 ist
eine nach außen
gerichtete, perspektivische Ansicht eines elektronischen Geräts, das mit
einer Tastenfolie gemäß der vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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12a, 12b sind
Schnittansichten der Tastenfolie von 10, wobei 12a eine Schnittansicht der Tastenfolie nach der
Linie XIIa-XIIa und 12b eine vergrößerte Schnittansicht
des Hauptbestandteils ist;
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13 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines Hauptbestandteils einer Modifikation der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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14 ist
eine Schnittansicht (entsprechend 3) einer
Modifikation der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen:
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der
Tastenfolie und des Verfahrens zur Herstellung der Tastenfolie gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der
folgenden Beschreibung wird die vorliegende Erfindung mittels eines
Beispiels beschrieben, wie es auf die Tastenfolie eines Druckknopfschalters angewendet
wurde, welches für
ein elektronisches Gerät
verwendbar ist.
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Erste Ausführungsform (1 bis 5):
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt ist eine Tastenfolie 11 der
ersten Ausführungsform
von einer Bauart, in welcher Tastenabdeckungen 12 durch
einzelne Bedienöffnungen 3,
die in einem Gehäuse 2 eines
elektronischen Geräts 1 ausgebildet sind,
freigelegt. Dieses elektronische Gerät 1, welches als Mobiltelefon,
als PDA, als Fahrzeugnavigationssystem oder als Fahrzeugaudiosystem
oder als jedes andere elektronische Gerät ausgebildet sein kann, das
eine Druckknopfschalter-Tastenfolie aufweist, liegt innerhalb des
Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
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Wie
in den 2 bis 4 dargestellt ist, ist die Tastenfolie 11 aus
einer Vielzahl von Tastenabdeckungen 12 und einer Grundplatte 13 zusammengesetzt.
Von diesen sind die Tastenabdeckungen 12 mittels einer
Klebeschicht 14 an der Grundplatte 13 angebracht
(3). Wenn die Tastenfolie 11 als eine beleuchtete
Tastenfolie ausgebildet ist, ist das Material der Tastenabdeckungen 12 ein
solches, welches vollständig
oder teilweise lichtdurchlässig
ist. In diesem Fall ist auch das Material der Klebeschicht 14 lichtdurchlässig. Insbesondere
ist das Material der Klebeschicht 14 farblos und transparent.
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Die
Grundplatte 13 ist mit einer harten Grundplatte 15 versehen,
die aus einem lichtdurchlässigen
harten Kunstharz als eine Basis ausgebildet ist. Die harte Grundplatte 15 ist
aus einem ringförmigen äußeren Rahmenabschnitt 16 und
einem gitterartigen inneren Rahmenabschnitt 17 zusammengesetzt,
welcher sich auf der inneren Seite des ringförmigen äußeren Rahmenabschnitts 16 erstreckt.
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Auf
der äußeren Seite
des äußeren Rahmenabschnitts 16 ist
ein Halte-/Aufnahmeabschnitt 18 ausgebildet, der aus einem
gummiartigen, elastischen Material gebildet ist. Die Rückseite
des Gehäuses 2 des
elektronischen Geräts 1 und
eine gedruckte Leiterplatte 4 sind in dem Gehäuse 2 enthalten
und bringen Druck auf den Halte-/Aufnahmeabschnitt 18 auf
und halten denselben dazwischen, wodurch die Tastenfolie 11 an
dem elektronischen Gerät 1 angebracht
ist.
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In
dem inneren Rahmenabschnitt 17 sind eine Vielzahl von Aufnahmeaussparungen 17a gebildet,
wo innere Lichtquellen 5, wie zum Beispiel Chip-Licht-Emmitierende-Dioden
(LEDs), aufgenommen sind, die über
die gedruckte Leiterplatte 4 des elektronischen Geräts 1 überstehen.
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In
der harten Grundplatte 15 sind eine Vielzahl von Druchgangslöchern 19 gebildet,
die durch den äußeren Rahmenabschnitt 16 und
den inneren Rahmenabschnitt 17 in Verbindung mit den Anbringpositionen
der Tastenabdeckungen 12 festgelegt sind. In den Abschnitten
des inneren Rahmenabschnitts 17 zwischen den benachbarten
Durchgangslöchern 19 sind
mit einem Boden versehene Verbindungsnuten 17b gebildet,
welche durch teilweises Verringern der Plattendicke gebildet sind.
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Die
Durchgangslöcher
sind durch Bedienabschnitte 20 blockiert, die aus einem
gummiartigen, elastischen Material gebildet sind und dafür vorgesehen
sind, die Tastenabdeckungen 12 schwimmend zu lagern, um
eine Verschiebung derselben zu ermöglichen, wenn Druck aufgebracht
wird. Der benachbarte Bedienabschnitt 20 ist in Reihe und
integral durch Verbindungsabschnitte 21 gebildet, welche
die Verbindungsnuten 17b füllen. Die oberen Flächen der
Bedienabschnitte 20 sind innerhalb der Durchgangslöcher 19 angeordnet
und sind eine Stufe niedriger als die Oberfläche der harten Grundplatte 15.
Die Tastenabdeckungen 12 sind an diesen oberen Flächen, welche
eine Stufe niedriger sind, mittels Klebeschichten 14 angebracht,
die innerhalb dieser oberen Flächen
gebildet sind. Auf den unteren Flächen der Bedienabschnitte 20 sind
Drücker 20 gebildet,
deren nach vorn gerichtete Endabschnitte entgegengesetzt zu Kontakttellerfedern 6 angeordnet
sind, welche die Kontaktschalter der gedruckten Leiterplatte 4 bilden.
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Als
nächstes
werden die Materialien der Bauteile der Tastenfolie 11 beschrieben.
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Das
Material der harten Grundplatte 15 der Grundplatte 13 ist
starr genug, dass sich die Tastenfolie 11 durch das Gewicht
der Tastenabdeckungen 12 auch dann nicht biegt, wenn das
elektronische Gerät 1 aufrecht
gestellt wird oder wenn es schräg angeordnet
wird oder mit der Seite der Tastenabdeckungen 12 nach unten
gerichtet. Genauer gesagt beinhalten Beispiele der Materialien für die harte Grundplatte 15 ein
Polycarbonatharz, ein Polymethylmethacrylatharz, ein Polypropylenharz,
auf Polysteren basierende Harze, auf Polyacryl basierende Copolymerharze,
auf Polyolefin basierende Harze, ein Acrylonitrilharz, auf Polyester
basierende Harze, auf Epoxyd basierende Harze, auf Polyurethan basierende
Harze, ein Polyamidharz und auf Silikon basierende Harze. Die Tastenfolie 11 dieser
Ausführungsform
ist eine beleuchtete Tastenfolie, die Aufnahmerücksprünge 17a für die inneren
Lichtquellen 5 in der harten Grundplatte 15 aufweist.
Weil Licht durch die Plattendicke der harten Grundplatte 15 geleitet
wird, wird insbesondere ein farbloses, transparentes Material für die harte
Grundplatte 15 verwendet. Genauer ge sagt wird von denjenigen
insbesondere ein transparentes Polycarbonatharz oder ein transparentes
Polypropylenharz als ein bevorzugtes Material verwendet.
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Als
das gummiartige, elastische Material, welches den Halte-/Aufnahmeabschnitt 18,
den Bedienabschnitt 20 und die Verbindungsabschnitte 21 bildet,
ist es möglich,
ein wärmeaushärtendes
bzw. duroplastisches Elastomer mit befriedigender Elastizität, wie zum
Beispiel Silikongummi, Isoperengummi, Ethylenpropylengummi, Butadienegummi
oder Naturgummi zu verwenden. Des Weiteren ist es auch möglich, als
dieses gummiartige, elastische Material ein thermoplastisches Elastomer,
wie zum Beispiel ein auf Styrol basierendes, ein auf Ester basierendes, ein
auf Urethan basierendes, ein auf Olefin basierendes, ein auf Amid
basierendes, ein auf Butadiene basierendes, ein auf Ethylene-Vinyl-Acetat basierendes,
ein auf Fluorgummi basierendes, ein auf Isopren basierendes oder
ein auf chloriniertes Polyethylen basierendes thermoplastisches
Elastomer zu verwenden. Von den genannten ermöglichen es Silikongummi, auf
Styrol basierende thermoplastische Elastomere und auf Ester basierende
thermoplastische Elastomere, eine Tastenfolie 11 mit besonders
befriedigender Elastizität
für die
Bedienabschnitte 20 und einer hohen Haltbarkeit zu erlangen.
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Die
Tastenabdeckungen 12 können
aus demselben Material wie die harte Grundplatte 15, die Bedienabschnitte 20 und
die Verbindungsabschnitte 21 gebildet sein. Des Weiteren
ist es aufgrund der Steifigkeit der harten Grundplatte 15 auch
möglich, als
die harte Grundplatte 15 ein schweres Material, wie zum
Beispiel Metall oder Holz, zu verwenden. Des Weiteren ist es als
die Klebeschichten 14 zur Adhäsion der Tastenabdeckungen 12 möglich, ein durch
ultraviolette Strahlung aushärtendes
Klebemittel zu verwenden, das in Sekunden aushärtet.
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Als
nächstes
wird ein Verfahren zur Herstellung der Tastenfolie 11 beschrieben.
Die Tastenabdeckungen 12 und die Grundplatte 13 werden
separat hergestellt. Bei der Herstellung der Grundplatte 13 wird
die harte Grundplatte 15 durch Gießen, wie zum Beispiel Spritzgießen, erhalten.
Wenn ein wärmeaushärtendes
duroplastisches Elastomer als das gummiartige, elastische Material
für den
Halte-/Aufnahmeabschnitt 18, die Bedienabschnitte 20 und
die Verbindungsabschnitte 21 ausgewählt wird, wird die harte Grundplatte 15 in
einem Hohlraum 24a einer Gießform 24 für das Spritzgießen angeordnet.
Dann wird flüssiges
Elastomer von Einläufen 24b eingegossen, welche
sich oberhalb der Verbindungsnuten 17b öffnen, um das Gießen zu bewirken.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Verbindungsnuten 17b mit den
benachbarten Durchgangslöchern 19 in
Verbindung, so dass das flüssige
Elastomer in beide Durchgangslöcher 19 eingegossen
wird. Danach folgt eine Nachbearbeitung in Abhängigkeit von dem Material,
wodurch es möglich
ist, die Grundplatte 13, bei welcher die Bedienabschnitte 20 und
die Verbindungsabschnitte 21 einteilig auf der harten Grundplatte 15 gebildet
sind, zu erhalten. Statt dieses Herstellungsverfahrens ist auch
ein Verfahren möglich,
bei welchem die harte Grundplatte 15 und die Bedienabschnitte 20 sowie
die Verbindungsabschnitte 21 durch Zwei-Farben-Gießen gebildet
werden. Schließlich
werden die vorbestimmten Tastenabdeckungen 12 an den entsprechenden
Bedienabschnitten 20 durch die Vermittlung der Klebeschichten 14 angebracht,
wodurch die Tastenfolie 11 dieser Ausführungsform erhalten wird.
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Als
nächstes
wird die Bedienung und die Wirkung der Tastenfolie 11 dieser
Ausführungsform
und das Herstellungsverfahren derselben beschrieben.
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Die
Verbindungsnuten 17b, die zu der Vielzahl von Durchgangslöchern 19 führen, sind
in der harten Grundplatte 15 ausgebildet, um die Vielzahl von
Durchgangslöchern 19 als
eine Reihe von Freiräumen
bzw. Leerstellen zu verbinden, und die Verbindungsabschnitte 21,
welche die Bedienabschnitte 20 mit den Verbindungsnuten 17b verbinden,
sind einteilig als mit den Bedienabschnitten 20 verbundene
Formteile ausgebildet, so dass keine Notwendigkeit besteht, in der
Gießform 24 Einlässe 24b auszubilden,
die den einzelnen Durchgangslöchern 19 entsprechen.
Daraus ergibt sich, dass der Aufbau der Gießform vereinfacht werden kann,
wodurch eine Verringerung der Kosten erreicht wird. Des Weiteren besteht,
weil die Vielzahl von Bedienabschnitten 20 einteilig durch
die Verbindungsabschnitte 21 in den Verbindungsnuten 17b gebildet
sind, keine Notwendigkeit, die Vorderseite oder die Rückseite
der harten Grundplatte 15 mit einem gummiartigen, elasti schen Material
abzudecken, wodurch eine Verringerung der allgemeinen Dicke der
Grundplatte 13 erreicht wird.
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Die
oberen Flächen
der die Tastenabdeckungen 12 elastisch unterstützenden
Bedienabschnitte 20 sind an den Positionen in den Löchern der
Durchgangslöcher 19 ausgebildet,
welche niedriger sind als die Oberfläche der harten Grundplatte 15.
Daraus ergibt sich, dass es möglich
ist, die Höhe, über welche
die befestigten Tastenabdeckungen 12 über die harte Grundplatte 15 überstehen,
zu verringern, wodurch eine Verringerung der Dicke der Tastenfolie 11 erreicht
wird.
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Weil
die Verbindungsabschnitte 21 innerhalb der Plattendicke
der harten Grundplatte 15 gebildet sind, stehen die Verbindungsabschnitte 21 nicht über die
Oberfläche
der harten Grundplatte 15 über, wodurch eine Verringerung
der Dicke der Tastenfolie 11 erreicht wird. Auch in dem
Fall, in dem die Verbindungsabschnitte 21 Einlässe 24b für das gummiartige,
elastische Material aufweisen, und in dem die Bedienabschnitte 20 durch
Spritzgießen
eines thermoplastischen Elastomers gebildet werden, was relativ große Gießmarken
hinterlässt,
bestehen die Gießmarken
auf keinem der Bedienabschnitte 20, sondern auf den Verbindungsabschnitten 21.
Somit ergibt sich kein Nachteil, dass die Tastenabdeckungen 12 aufgrund
des Überstehens
der Gießmarken
auf den oberen Flächen
der Bedienabschnitte 20 schräg angebracht werden, um auf
diese Weise das äußere Erscheinungsbild
der Tastenfolie 11 zu beein trächtigen. Des Weiteren ergeben
sich auch keine Bedenken, das die Kontakttellerfedern 6 fälschlicherweise aufgrund
des Überstehens
der Gießmarken
auf den unteren Oberflächen
der Bedienabschnitte 20 angeschaltet bzw. erregt werden.
Des Weiteren ist es, auch wenn die Tastenfolie 11 als eine
beleuchtete Tastenfolie ausgebildet ist, möglich, eine Ungleichmäßigkeit
bei der Beleuchtung der Tastenabdeckungen 12 zu verhindern,
weil sich keine Gießmarken auf
den Bedienabschnitten 20 befinden.
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Weil
die harte Grundplatte 15 aus einem lichtdurchlässigen Material
ausgebildet ist, wird das von den inneren Lichtquellen 5 ausgestrahlte
Licht von den Aufnahmerücksprüngen 17a durch
die Plattendicke der lichtdurchlässigen
harten Grundplatte 15 geführt, so dass es möglich ist,
die gesamte Oberfläche
der Tastenfolie 11 hell zu erleuchten. Somit ist es, auch
wenn die Verwendung einer separaten Lichtführungsplatte abgeschafft wird,
möglich,
die Tastenabdeckungen 12 hell zu erleuchten.
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Die
Klebeschichten werden nicht auf die gesamten oberen Flächen der
Bedienabschnitte 20 aufgebracht, sondern partiell auf Abschnitte
innerhalb der oberen Flächen
derselben, so dass, wenn die Tastenabdeckungen gedrückt werden,
die Bedienabschnitte 20 einer elastischen Deformation auf
der äußeren Umfangsseite der Klebeschichten 14 ausgesetzt
werden, was es ermöglicht,
dass die Tastenabdeckungen 20 verschoben werden. Somit
besteht keine Notwendigkeit, dickwandige Vorsprünge auf den oberen Flächen der
Bedienabschnitte 20 zu bilden, um die Rückseiten der Tastenabdeckungen
von der oben genannten oberen Fläche
anzuheben, wodurch die Grundplatte 13 um so dünner und
leichter gemacht werden kann.
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Der
Halte-/Aufnahmeabschnitt 18 ist über den gesamten Umfang des äußeren Rahmenabschnitts 16 der
harten Grundplatte 15 gebildet und ist zwischen der Rückseite
des Gehäuses 2 und
der gedruckten Leiterplatte 4 zurückgehalten. Daraus ergibt sich,
dass die Wasserdichtigkeit des elektronischen Geräts 1 sichergestellt
werden kann.
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Zweite Ausführungsform (6, 7a und 7b):
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Wie
in den 6, 7a und 7b dargestellt,
unterscheidet sich eine Tastenfolie 25 gemäß der zweiten
Ausführungsform
von der Tastenfolie 11 der ersten Ausführungsform darin, dass die
Rücksprünge 21a in
den Verbindungsabschnitten 21 gebildet sind und die Gießmarken 21b in
den Rücksprüngen vorgesehen
sind. In anderer Hinsicht sind die Bedienungen und die Wirkungen
dieser Ausführungsform
dieselben, wie diejenigen der ersten Ausführungsform.
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Dies
bedeutet, dass bei dieser Ausführungsform
der Halte-/Aufnahmeabschnitt 18, die Bedienabschnitte 20 und
die Verbindungsabschnitte 21 durch Spritzgießen von
thermoplastischen Elastomer gebildet sind, was relativ große Gießmarken 21b hinterlässt. Jedoch verbleiben,
auch wenn das Spritzgießen
eines thermoplastischen Ealstomers durchgeführt wird, die Gießmarken 21b innerhalb
der Tiefe der Rücksprünge 21a und
stehen nicht über
die Oberfläche
der Grundplatte 13 über.
Somit ist es vorteilhafterweise möglich, die Tastenfolie 25 in
einer stabilen Lage ohne jegliche Ungenauigkeit bzw. Lockerheit
bezüglich
der gedruckten Leiterplatte 4 zu installieren.
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Dritte Ausführungsform (8 und 9):
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Die 8 und 9 zeigen
eine Tastenfolie 26 gemäß der dritten
Ausführungsform.
Die Tastenfolie 26 der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von
der Tastenfolie 11 der ersten Ausführungsform in der Konstruktion
der Verbindungsnuten 27a eines inneren Rahmenabschnitts 27 und
der Verbindungsabschnitte 28. Dies bedeutet, dass jede
mit einem Boden versehene Verbindungsnut 27a, die in der
harten Grundplatte 15 gebildet ist, zu drei Durchgangslöchern 19 führt, wobei
die Verbindungsabschnitte 28 einteilig ausgebildet sind,
um dieselben miteinander zu verbinden.
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In
den Verbindungsabschnitten 28 sind Aufnahmerücksprünge 28a für die inneren
Lichtquellen 5 gebildet, was bedeutet, dass die Tastenfolie 26 eine beleuchtete
Tastenfolie ist, bei welcher Licht durch die Wanddicke der Verbindungsabschnitte 28 zu
den Bedienabschnitten 20 geleitet wird. Somit wird von den
unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsform genannten Materialen
ein farbloses und transparentes Material als das die Ver bindungsabschnitte 28 bildende
gummielastische Material verwendet. Genauer ausgedrückt, wird
ein farbloser und transparenter Silikongummi bei dieser Ausführungsform verwendet.
Des Weiteren wird zur Lichtführung
durch die Verbindungsabschnitte 28 von den unter Bezugnahme
auf die erste Ausführungsform
genannten Materialien eines als das Material der harten Grundplatte 15 dieser
Ausführungsform
verwendet, welches sich im Berechnungsindex von den Verbindungsabschnitten 28 unterscheidet.
Genauer ausgedrückt
wird bei dieser Ausführungsform
ein weißes Polycarbonatharz
verwendet. Durch dieses Bilden der Verbindungsabschnitte 28 aus
einem farblosen und transparenten Material und der harten Grundplatte 15 aus
einem weißen
Material wird das Licht von den inneren Lichtquellen 5 von
den Verbindungsabschnitten 28 zu den Bedienabschnitten 20 geführt, während es
an der Verbindung zwischen den Verbindungsabschnitten 28 und
der harten Grundplatte 15 reflektiert wird, was es ermöglicht,
die Tastenabdeckungen 12 hell zu erleuchten. Des Weiteren
ist es, weil der Abstand von den Aufnahmerücksprüngen 28a zu den Bedienabschnitten 20 immer
der gleiche ist, auch möglich,
eine gleichförmige
Beleuchtung für die
Tastenabdeckungen 12 zu erreichen. Das in die harte Grundplatte 15 eintretende
Licht wird durch die weißen
Pigmente gestreut und wird nicht absorbiert.
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Des
Weiteren sind die Verbindungsabschnitte 28 aus einem farblosen
und transparenten Silikongummi, was ein wärmehärtendes bzw. duroplastisches
Elastomer ist. Somit werden im Gegensatz zu einem thermoplastischen
E lastomer, das relativ große
Gießmarken
hinterlässt,
keine großen
Gießmarken
hinterlassen. Somit ist es möglich,
die Gießform 24 der
ersten Ausführungsform
wie in 5 dargestellt zu verwenden, bei welcher die Einläufe 24 oberhalb
der Verbindungsnuten 17b geöffnet sind. Bei dieser Ausführungsform
ist es jedoch auch möglich, eine
Gießform
zu verwenden, in welcher die Einlässe oberhalb der Bedienabschnitte 20 geöffnet sind.
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Vierte Ausführungsform (10, 11, 12a und 12b):
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Eine
Tastenfolie 29 gemäß der vierten
Ausführungsform
ist eine Modifikation der Tastenfolie 26 der dritten Ausführungsform.
Wie in 11 dargestellt ist die Tastenfolie 29 als
eine Tastenfolie mit geringer Teilung ausgebildet, bei welcher die
Vielzahl von Tastenabdeckungen 30 gemeinsam durch die Bedienöffnung 7 bloßgelegt
sind, wobei kein Teilungsrahmen in dem Gehäuse 2 des elektronischen Geräts 1 gebildet
ist. Der Abstand zwischen den Tastenabdeckungen 30 ist
sehr klein und bewegt sich zum Beispiel ungefähr von 0,15 mm bis 0,2 mm;
der Abstand zwischen den Tastenabdeckungen und der Bedienöffnung 7 ist
ungefähr
genauso klein.
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Des
Weiteren bestehen, wie in den 10, 11, 12a und 12b dargestellt,
Gießmarken 28b in
den Aufnahmerücksprüngen 28a der
Verbindungsabschnitte 28. Dies bedeutet, dass bei dieser
Ausführungsform
die Bedienabschnitte 20 und die Verbindungsabschnitte 28 durch Spritzgießen aus
einem thermoplastischen Elastomer hergestellt sind. Genauer ausgedrückt wird
ein farbloses und transparentes, auf Styrol basierendes thermoplastisches
Elastomer als das Material verwendet. Falls der Halte-/Aufnahmeabschnitt 18,
die Bedienabschnitte 20 und die Verbindungsabschnitte 28 durch Spritzgießen aus
einem thermoplastischen Elastomer gebildet sind, was relativ große Gießmarken 28b hinterlässt, verbleiben
die Gießmarken 28b innerhalb der
Aufnahmerücksprünge 28a.
Somit ist es vorteilhafterweise möglich, die Tastenfolie 29 in
einem stabilen Zustand ohne jegliche Ungenauigkeit bezüglich der
gedrückten
Leiterplatte 4 zu installieren. Des Weiteren ist genau
ausgedrückt
die harte Grundplatte 15 aus einem schwarzen und lichtblockierenden Polypropylenharz
hergestellt. Somit tritt, während
ein Teil desselben durch die harte Grundplatte 15 absorbiert
wird, das von den inneren Lichtquellen 5 ausgestrahlte
Licht durch die Verbindungsabschnitte 28 in die Bedienabschnitte 20 ein,
wodurch es möglich
gemacht wird, die Tastenabdeckungen 30 nur von der Rückseite
derselben effektiv zu beleuchten.
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Modifikationen der Ausführungsformen:
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Modifikationen
der oben beschriebenen Ausführungsformen
sind nachfolgend beschrieben.
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Während in
den oben beschriebenen Ausführungsformen
die Verbindungsnuten 17b, 27a gebildet sind, ohne
es denselben zu erlauben, sich durch die Wanddicke des inneren Rahmenabschnitts 17, 27 zu
erstrecken, ist es auch möglich,
dieselben als Durchgangslöcher
auszubilden, wie in 14 dargestellt. Des Weiteren
ist es, während
in den oben beschriebenen Ausführungsformen
die Verbindungsnuten 17b, 27a in der Rückseite
der harten Grundplatte 15 ausgebildet sind, auch möglich, dieselben
in der Vorderseite der harten Grundplatte 15 auszubilden,
wobei die Verbindungsabschnitte 21, 28 darin geformt
sind.
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Während in
den oben beschriebenen Ausführungsformen
die Verbindungsabschnitte 21, 28 nicht über die
Rückseite
der harten Grundplatte 15 überstehen, ist es, wie zum
Beispiel in 13 dargestellt, in dem Fall
der Tastenfolie 11 der ersten Ausführungsform auch möglich, auf
den Verbindungsabschnitten 21 Pufferabschnitte 31 auszubilden,
welche von der Rückseite
der harten Grundplatte 15 nach unten überstehen. Bei dieser Konstruktion
kommen, wenn die Tastenfolie 11 durch eine äußere Kraft
unter Druck gesetzt wird, die Pfufferabschnitte 31 in elastischen
Kontakt mit der gedruckten Leiterplatte 4, wodurch es ermöglicht wird,
einen großen
Druckkontakt der harten Grundplatte 15 (inneren Rahmenabschnitt 17)
zu vermeiden und eine Beschädigung
oder Deformation der gedruckten Leiterplatte 4 zu unterdrücken.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist es möglich,
die Tastenabdeckungen 12, 30 aus einem gummiartigen,
elastischen Material auszubilden, wie zum Beispiel einem thermoplastischen Harz,
einem wärmeaus härtenden
bzw. duroplastischen Harz, einem Silikongummi oder einem thermoplastischen
Elastomer. Des Weiteren ist es möglich, auf
den Tastenabdeckungen 12, 30 Anzeigeabschnitte
auszubilden, welche Buchstaben, Figuren, Symbole usw. in Tinte oder
durch Beschichtung oder Ähnliches
anzeigen. Des Weiteren können
die Tastenabdeckungen 12, 30 als Tastenfolie der
Bauart mit einer Beleuchtung der offenen Drucktype oder Tastenfolien der
Bauart mit Beleuchtung der Drucktype gebildet werden. Des Weiteren
kann der dreidimensionale Aufbau der Tastenabdeckungen 12, 30 anders
als der oben beschriebene sein.
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Während bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
die Bedienabschnitte 20 in der Draufsicht rechteckig sind,
können
sie auch einen kreisförmigen,
einen elyptischen oder einen anderen polygonalen Aufbau besitzen.
Des Weiteren sind der Aufbau der Grundplatte und der Aufbau der
Verbindungsabschnitte 21, 28 nicht auf diejenigen
der oben beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt;
es ist auch möglich,
dieselben in einer anderen Konfiguration auszubilden.
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Während die
Tastenfolie 11, 25, 26, 29 der oben
beschriebenen Ausführungsformen
in dem elektronischen Gerät 1 verwendet
wird, kann sie auch als die Tastenfolie von einigen anderen Geräten ausgebildet
sein, wie zum Beispiel ein PDA oder eine Fernbedienung.