DE60317414T2 - Druckknopf für mobiles Telekommunikationsgerät mit vibrationsverhindernder Vorrichtung - Google Patents

Druckknopf für mobiles Telekommunikationsgerät mit vibrationsverhindernder Vorrichtung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Tastaturen und insbesondere eine Tastaturstruktur zum Eingeben von Signalen in elektronische Einrichtungen, die Vibrationsmotoren umfassen, aber nicht auf diese beschränkt sind.
  • 1 zeigt ein klappbares Mobilkommunikationsendgerät des Standes der Technik. Dieses Endgerät weist einen oberen Teil 1 und einen unteren Teil 2 auf. Ein unteres Ende des oberen Teils ist mit einem Gelenk mit einem oberen Ende des unteren Teils gekoppelt, so dass es sich innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs dreht. Das Endgerät umfasst auch einen Telefonlautsprecher 4 und einen Flüssigkristallanzeigebildschirm 5, der Buchstaben und Zahlen anzeigt. Diese Elemente sind an einem Vorderteil eines Gehäuseteils des oberen Teils eingebaut. Eine Tastatur 7 und Seitendruckknöpfe 8 sind ebenfalls enthalten. Die Tastatur hat eine Mehrzahl von auf ihr ausgebildeten Tastendruckknöpfen 10 und ist in einem vorderen Teil eines Gehäuses 6 des unteren klappbaren Bereichs eingebaut. Die Seitendruckknöpfe steuern die Lautstärke des Telefonlautsprechers und sind an einer Seite des Gehäuses eingebaut.
  • Wie in der vergrößerten Ansicht der 2 gezeigt ist, ist die Tastatur innerhalb des Gehäuses angebracht, so dass die oberen Bereiche der Tastendruckknöpfe 10 durch entsprechende am Vorderteil des Gehäuses ausgebildete Tastendruckknopflöcher 9 aus dem Gehäuse herausragen. Die Seitendruckknöpfe sind ebenso durch entsprechende Seitendruckknopflöcher 11 eingesetzt, so dass die oberen und unteren Bereiche der entsprechenden Seitendruckknöpfe von der Seite des Gehäuses wegragen.
  • Die Seitendruckknöpfe arbeiten durch Aktivieren eines Taktschalters 12. Wie dargestellt, berührt eine Nase 13 des Taktschalters den unteren Bereich des Seitendruckknopfes, der in das Gehäuse einwärts ragt, um den Seitendruckknopf 8 zu stützen. Am anderen Ende ist der Taktschalter an einer Leiterplatte 14 angebracht, die in dem Gehäuse eingebaut ist, um nahe an der hinteren Fläche der Tastatur anzuliegen. Im Betrieb wird ein Druck auf die Nase 13 des Taktschalters ausgeübt, wenn ein Nutzer einen Seitendruckknopf drückt. Ein Taktschaltersignal wird dann an die Leiterplatte 14 übertragen, um die Lautstärke des Telefonlautsprechers einzustellen.
  • Dieses Endgerät des Standes der Technik hat eine Reihe von Nachteilen. Beispielsweise beträgt ein Hub der Nase des Taktschalters üblicherweise lediglich 0,2 mm.
  • Falls eine Montagetoleranz an einer Stelle +0,2 mm beträgt, an der der Seitendruckknopf mit dem Gehäuse gekoppelt ist, dann kann, wenn das Endgerät montiert ist, der Seitendruckknopf gegen einen vorbestimmten Bereich des Taktschalters drücken. Folglich kann die Ein/Aus-Funktion des Taktschalters 12 verloren gehen oder zumindest nachteilig beeinflusst werden.
  • Um einen derartigen Nachteil zu überwinden, wurde vorgeschlagen, die Anordnung aus dem Seitendruckknopf mit dem Gehäuse auf eine solche Weise zu koppeln, dass eine Seite der Tastatur gerade die Nase des Taktschalters berührt. Obwohl dieser Ansatz zu einem etwas begrenzten Erfolg führt, ist er kompliziert durchzuführen und erhöht folglich signifikant die Montagezeit des Endgeräts.
  • 3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des mobilen Endgeräts von 2. In dieser Ansicht sind der Seitendruckknopf 8 und der Taktschalter 12 mit dem Gehäuse 6 und einer Leiterplatte 14 (nicht in dieser Figur gezeigt) so gekoppelt, dass sie einen Abstand von 0,1 mm zwischen der Nase des Taktschalters und der benachbarten Unterseite des Seitendruckknopfes einhalten.
  • Diese Modifikation des Standes der Technik hat ebenfalls Nachteile. In dieser Anordnung ist der Seitendruckknopf nicht am Seitendruckknopfloch 11 befestigt, sondern er ist vielmehr zur Montage lediglich in das Seitendruckknopfloch eingesetzt. Folglich kann der Seitendruckknopf rutschen und kann durch einen Vibrationsmotor beeinträchtigt werden, der im Endgerät aktiviert wird, wenn ein Anruf erhalten wird. Insbesondere kann der Seitendruckknopf mit der Nase des Taktschalters kollidieren, wenn der Vibrationsmotor aktiviert wird, wodurch ein unerwünschtes Geräusch erzeugt wird. Falls der Abstand zwischen dem unteren Bereich 15 des Seitendruckknopfs und der Nase 13 des Taktschalters durch die Montagetoleranz größer als –0,2 mm wird, könnte der Taktschalter nicht reibungslos arbeiten, wenn der Seitendruckknopf gedrückt wird.
  • Die DE 37 21 513 A1 offenbart ein elastisches Dämpfungskissen für Tastaturen. Gemäß diesem Dokument wird das Kissen allgemein zwischen einem Druckknopf und einem Mikroschalter der Tastatur platziert und dient dazu, zu verhindern, dass Staub, Wasser und andere Verschmutzungen in den Betriebsbereich der Tastatur eintreten. Das Kissen stellt auch eine elastische Kraft bereit, um den Druckknopf in seine Anfangsposition zurückzubringen.
  • Die US 4,066,851 offenbart eine Tastaturkonstruktion mit einer faltbaren Folie aus einem flexiblen und elastischen, nicht leitenden Material, auf dem eine Mehrzahl leitfähiger Kontakte zum Bilden der Schalter abgestützt ist.
  • Ferner offenbart die US 6,148,183 ein Mobiltelefon mit einer Seitenschalteranordnung mit Betätigungsdruckknöpfen und zugeordneten Schaltern. Zwischen den Betätigungsdruckknöpfen und den Schaltern sind keine Distanzhalter vorgesehen. Die Betätigungsdruckknöpfe umfassen integral mit ihnen ausgebildete Kolben, um einen Druck auf domförmige Bereiche der Schalter auszuüben.
  • Die vorliegende Erfindung stellt gemäß Anspruch 1 ein Endgerät mit einer Tastatur, einem von der Tastatur getrennten Schalter und einem Druckknopf bereit, der dem Schalter gegenüberliegt, um den Schalter durch eine auf den Druckknopf ausgeübte Kraft zu betätigen. Erfindungsgemäß ist ein Distanzhalter mit der Tastatur verbunden, wobei sich der Distanzhalter zwischen dem Druckknopf und dem Schalter erstreckt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner gemäß Anspruch 16 ein Verfahren zum Herstellen eines Endgeräts bereit, wobei das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Gehäuses mit zumindest einem Druckknopf aufweist. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren ferner die Schritte des Bereitstellens einer Tastatur, mit der ein Distanzhalter verbunden ist, des Platzierens des Distanzhalters zwischen dem Druckknopf und einem von der Tastatur getrennten Schalter und des Biegens des Distanzhalters in einen Winkel, der dazu ausreicht, dass die Tastatur in das Gehäuse passt, während sich der Distanzhalter zwischen dem Druckknopf und dem Schalter befindet.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen angegeben.
  • 1 ist eine Darstellung, die einen Typ eines mobilen Kommunikationsendgeräts gemäß dem Stand der Technik zeigt;
  • 2 ist eine Darstellung, die eine längs einer Schnittlinie A-A' geschnittene Querschnittsansicht des Endgeräts gemäß 1 wiedergibt;
  • 3 ist eine Darstellung, die eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereichs B aus 2 zeigt;
  • 4 ist eine Darstellung, die eine Teilquerschnittsansicht eines anderen Mobilkommunikationsendgeräts zeigt;
  • 5 ist eine Darstellung, die eine Ansicht einer Tastatur eines mobilen Endgeräts gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist eine Darstellung, die eine Querschnittsansicht des Mobilkommunikationsendgeräts aus 5 zeigt; und
  • 7 ist eine Darstellung, die die Schritte zeigt, die von einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Montieren eines Mobilkommunikationsendgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst sind.
  • 8 ist ein Diagramm, das in einer Querschnittsansicht zeigt, wie ein elastisches Element, das gemäß einer oder mehrerer Ausführungsform(en) der vorliegenden Erfindung verwendet wird, nach der Montage teilweise deformiert oder zusammengedrückt sein kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Funktionstastenschalter einen Druckknopf (oder Funktionstaste) mit einem oberen Bereich umfassen, der durch ein in einem Gehäuse in einer elektronischen Einrichtung gebildetes Tastenloch ragen kann. Um einen Freiraumspalt zwischen dem Druckknopf und einem korrespondierenden Schalter zu reduzieren oder eliminieren, ist ein Distanzhalter zwischen dem Druckknopf und dem Schalter positioniert. In Abhängigkeit von der Anwendung kann der Distanzhalter aus einem elastischen oder starren Material gemacht werden, und der Schalter kann ein Taktschalter sein, der einen Schaltvorgang in Reaktion auf eine Kraft durchführt, die von dem Druckknopf ausgeübt wird, wenn er durch einen Finger eines Nutzers gedrückt wird. Falls gewünscht, können andere Schaltertypen verwendet werden. Eine Tastatur kann den Funktionstastenschalter umfassen, und eine elektronische Einrichtung kann entweder den Funktionstastenschalter allein oder die Tastatur umfassen. Die elektronische Einrichtung kann ein Mobilkommunikationsendgerät oder ein beliebiger anderer Typ von Einrichtung sein, der zumindest eine Funktionstaste umfasst oder unter Verwendung zumindest einer Funktionstaste arbeitet. Zu Darstellungszwecken werden die folgenden Ausführungsformen im Kontext eines mobilen Endgeräts erläutert.
  • 4 zeigt einen Bereich eines mobilen Endgeräts, der einen Distanzhalter in Form eines elastischen Elements 130 umfasst, das zwischen einem Druckknopf 110 und einem Ende 125 eines Taktschalters 121 eingesetzt ist. In dieser Ausführungsform ist der Druckknopf an einer Seite eines Gehäuses 100 des Endgeräts eingebaut und wird daher hierin nachstehend als ein Seitendruckknopf bezeichnet. Ein anderes Ende 126 des Taktschalters ist an einer in dem Gehäuse angeordneten Leiterplatte 120 angebracht. Während des Einbaus wird der Seitendruckknopf in ein Seitendruckknopfloch 102 eingesetzt, so dass ein oberer Bereich 112 und ein unterer Bereich 111 des Seitendruckknopfs vom Gehäuse nach außen bzw. nach innen ragen. Ein Ende 126 des Taktschalters ist an der Leiterplatte 120 angebracht, so dass eine Nase 122 des Schalters dem unteren Bereich 111 des Seitendruckknopfs mit einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegt.
  • Das elastische Element 130 wird zwischen dem unteren Bereich des Seitendruckknopfs und der Nase des Taktschalters eingesetzt. Die Nase 122 des Taktschalters kann daher verwendet werden, um den unteren Bereich des Seitendruckknopfs mit dem dazwischen positionierten elastischen Element 130 zu stützen. Das elastische Element 130 kann aus einer Vielfalt von Materialien gebildet sein, die weichen Gummi oder Silikon umfassen, um eine Pufferung bereitstellen.
  • 5 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind Distanzhalter 230 ausgebildet, um von einer Seite einer in einem Gehäuse 200 eingebauten Tastatur 240 wegzuragen. Die oberen Bereiche der Tastendruckknöpfe 241 ragen durch in einem vorderen Teil des Gehäuses gebildete Tastendruckknopflöcher 201. Die Distanzhalter, die vorzugsweise elastische Elemente sind, können aus dem gleichen Material wie die Tastatur bestehen und, falls dem so ist, können die Distanzhalter und die Tastatur eine einstückige Konstruktion aufweisen. Alternativ können die elastischen Elemente mit der Seite der Tastatur verbunden oder daran angebracht sein, indem ein beliebiges herkömmliches Anbringungsmittel verwendet wird und/oder die elastischen Elemente können aus einem anderen Material als die Tastatur gemacht sein. Obwohl nur zwei Distanzhalter gezeigt sind, kann die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsformen auch lediglich einen Distanzhalter oder drei oder mehr Distanzhalter aufweisen. In dieser Ausführungsform sind die Distanzhalter nach unten gefaltet, damit sie sich zwischen dem Seitendruckknopf 210 und der Nase des Taktschalters erstrecken. In Abhängigkeit von der Orientierung der Funktionstasten 241 auf der Tastatur bezüglich des Druckknopfes 210 (6) können die Distanzhalter gerade zur Tastatur bleiben. Im Fall der einstückigen Konstruktion können die Tastatur 240 und die Distanzhalter 230 beispielsweise durch Spritzguss unter Verwendung eines weichen Silikonmaterials gebildet sein.
  • 6 zeigt eine Querschnittsansicht eines mobilen Endgeräts gemäß der vorstehenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 7 zeigt die Schritte, die von einem Verfahren zum Zusammenbau des Endgeräts dieser Ausführungsform umfasst sind. Hier ist der Distanzhalter bzw. sind die Distanzhalter als ein Körper mit der Tastatur 240 gebildet. Beim Zusammenbau dieses Endgeräts wird zuerst der Seitendruckknopf 210 in das in einer Seite des Gehäuses 200 gebildete Seitendruckknopfloch 202 eingesetzt (Block 200). In dieser Position ragt der obere Bereich des Seitendruckknopfes von einer Seite des Gehäuses weg und der untere Bereich des Druckknopfes ragt in das Gehäuse. Als nächstes wird die Tastatur 240 in das Gehäuse eingebaut, so dass die oberen Bereiche der Tastendruckknöpfe 241 durch die Tastendruckknopföffnungen 201 ragen, die in einem vorderen Teil des Gehäuses gebildet sind (Block 210). Ein Distanzhalter (zum Beispiel ein elastisches Element) 230 der Tastatur wird gebogen, damit er in eine Ecke des Gehäuses passt, so dass eine Fläche des elastischen Elements mit dem unteren Bereich 211 des Seitendruckknopfes in Kontakt kommt (Block 220). In einem nächsten Schritt wird die Platine 220 in das Gehäuse eingebaut, so dass sie nahe an einer Rückseite der Tastatur 240 auf eine Weise positioniert ist und/oder anliegt, so dass die Nase 222 des Taktschalters 221 die andere Seite des Distanzhalters 230 berührt (Block 225).
  • Bei der wie oben zusammengebauten vorliegenden Erfindung stützt die Nase 222 des Taktschalters vorzugsweise den Boden des Seitendruckknopfes und der Distanzhalter hat vorzugsweise eine Dicke, die keinen Spalt zwischen dem Schalter und dem Druckknopf lässt. Der Seitendruckknopf 210 bewegt sich daher nicht frei, selbst wenn das Endgerät 250 aufgrund einer äußeren Kraft oder eines im Endgerät 250 eingebauten Vibrationsmotors (nicht in der Zeichnung gezeigt) vibriert. Falls gewünscht, kann der Distanzhalter eine Dicke aufweisen, die niedriger als der Freiraumspalt zwischen dem Schalter und dem Druckknopf ist. Ferner kann wie in allen hierin beschriebenen Ausführungsformen der Distanzhalter aus einem elastischen oder starren Material bestehen.
  • Auch kann bei jeder der vorangegangenen Ausführungsformen der Distanzhalter der vorliegenden Erfindung, der in 8 durch das elastische Element 230 veranschaulichend gezeigt ist, durch Zusammendrücken so verformt werden, dass er in den Spalt zwischen dem unteren Bereich des Seitendruckknopfes und der Nase des Taktschalters passt. Dies kann selbst dann erreicht werden, wenn der Abstand etwas kleiner als die Dicke des elastischen Elements ist oder wenn gar kein Freiraumspalt zwischen dem Druckknopf und dem Schalter vorhanden ist und es gewünscht wird, den Druckknopf und den Schalter zu verschieben, um dazwischen einen Spalt zwecks Aufnahme eines Distanzhalters zu erzeugen. In diesem Fall wird der durch die komprimierende Verformung angelegte Druck durch den Distanzhalter absorbiert, wenn er aus einem elastischen Material besteht. Bei dieser Anordnung kann die Nase des Taktschalters selbst dann nicht gedrückt werden, falls der elastische Distanzhalter durch Zusammendrücken in einem gewissen Ausmaß verformt wird.
  • Somit füllt die vorliegende Erfindung den Spalt zwischen einem Druckknopf und einem Taktschalter mit einem Distanzhalter, der ein elastisches Element sein kann. Dieser Distanzhalter stellt eine exzellente Pufferung für das Drücken des Druckknopfes bereit und verhindert auch, dass sich der Druckknopf frei bewegt und ein Geräusch erzeugt, wenn eine Vibration angelegt wird, beispielsweise wenn ein Vibrationsmotor eines mobilen Endgeräts aktiviert wird. Infolge der Reduzierung oder Eliminierung des Freiraumspalts und/oder der durch den Distanzhalter bereitgestellten Pufferung wird außerdem ein Benutzergefühl beim Drücken des Druckknopfes verbessert.
  • Die vorstehenden Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft und sind nicht als die vorliegende Erfindung beschränkend zu betrachten. Die vorliegenden Lehren können einfach bei anderen Typen von Vorrichtungen angewendet werden. Es ist auch beabsichtigt, dass die Beschreibung der vorliegenden Erfindung lediglich veranschaulichend ist und nicht den Bereich der Ansprüche beschränkt. Viele Alternativen, Modifikationen und Variationen sind Fachleuten ersichtlich.
  • Während beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung so beschrieben wurden, dass sie eine Pufferung für einen seitlichen Druckknopf und ein Endgerätgehäuse bereitstellen und einen Freiraum dazwischen reduzieren, können Fachleute verstehen, dass die elastischen Elemente der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um Druckknöpfe an einer Oberseite oder einen beliebigen anderen Druckknopf eines Kommunikationsendgeräts zu Puffern, das nicht nur Handapparate sondern auch PDAs, Computer und andere Typen elektronischer Einrichtungen umfasst. Obwohl die Elemente 130 und 230 derart beschrieben wurden, dass sie elastische Eigenschaften aufweisen, können diese Elemente, falls gewünscht, alternativ auch aus starren Materialien bestehen.

Claims (19)

  1. Endgerät, mit: einer Tastatur (240), einem von der Tastatur (240) getrennten Schalter (221), einem Druckknopf (210), der dem Schalter (221) gegenüber liegt, um den Schalter durch eine auf den Druckknopf (210) ausgeübte Kraft zu betätigen, gekennzeichnet durch einen Distanzhalter (230), der sich zwischen dem Druckknopf (210) und dem Schalter (221) erstreckt, wobei der Distanzhalter (230) mit der Tastatur (240) verbunden ist.
  2. Endgerät nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein Gehäuse (200), wobei sich der Druckknopf (210) zumindest teilweise durch das Gehäuse erstreckt.
  3. Endgerät nach Anspruch 2, bei dem sich der Druckknopf (210) zumindest teilweise durch eine Seite des Gehäuses (200) erstreckt.
  4. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Schalter (221) ein Tastschalter ist.
  5. Endgerät nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Schaltungschicht (220), wobei ein erstes Ende (222) des Schalters (221) dem Distanzhalter (230) benachbart ist und ein zweites Ende des Schalters (221) der Schaltungschicht (220) benachbart ist.
  6. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) aus einem elastischen Material besteht.
  7. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) aus einem starren Material besteht.
  8. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem eine Dicke des Distanzhalters (230) im Ruhezustand größer als ein Abstand zwischen dem Schalter (221) und dem Druckknopf (210) ist.
  9. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) zwischen dem Schalter (221) und dem Druckknopf (210) zusammengedrückt ist.
  10. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) und die Tastatur (240) als einstückige Konstruktion gebildet sind.
  11. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) und die Tastatur (240) aus demselben Material bestehen.
  12. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) und die Tastatur (240) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
  13. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) unter einem Winkel mit der Tastatur (240) verbunden ist.
  14. Endgerät nach Anspruch 13, bei dem der Winkel ein zumindest im Wesentlichen rechter Winkel ist.
  15. Endgerät nach Anspruch 1, bei dem der Distanzhalter (230) aus einem weichen Gummimaterial oder einem Silikonmaterial besteht.
  16. Verfahren zum Herstellen eines Endgeräts, umfassend: Bereitstellen eines Gehäuses (200) mit zumindest einem Druckknopf (210), gekennzeichnet durch: Bereitstellen einer Tastatur (240), mit der ein Distanzhalter (230) verbunden ist, Platzieren des Distanzhalters (230) zwischen dem Druckknopf (210) und einem von der Tastatur (240) getrennten Schalter (221) und Biegen des Distanzhalters (230) in einen Winkel, der dazu ausreicht, dass die Tastatur (240) in das Gehäuse (200) passt, während sich der Distanzhalter (230) zwischen dem Druckknopf (210) und dem Schalter (221) befindet.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Druckknopf (210) entlang einer Seite des Endgeräts angeordnet ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Distanzhalter (230) aus einem elastischen Material gemacht ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Distanzhalter (230) aus einem starren Material gemacht ist.
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