EP0093080B1 - Tastatur - Google Patents

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EP0093080B1
EP0093080B1 EP83810150A EP83810150A EP0093080B1 EP 0093080 B1 EP0093080 B1 EP 0093080B1 EP 83810150 A EP83810150 A EP 83810150A EP 83810150 A EP83810150 A EP 83810150A EP 0093080 B1 EP0093080 B1 EP 0093080B1
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EP
European Patent Office
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printed circuit
circuit board
keyboard
keys
molded body
Prior art date
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Expired
Application number
EP83810150A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0093080A1 (de
Inventor
Werner Urs Frey
Johannes Rometsch
Karl Iseli
Peter Wild
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Alcatel Lucent NV
Original Assignee
Standard Telephon and Radio AG
International Standard Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2207/00—Connections
    • H01H2207/022—Plug
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2217/00—Facilitation of operation; Human engineering
    • H01H2217/028—Facilitation of operation; Human engineering on planes with different or alterable inclination, e.g. convex plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2223/00—Casings
    • H01H2223/054—Mounting of key housings on same printed circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/01—Miscellaneous combined with other elements on the same substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/024—Miscellaneous with inductive switch

Definitions

  • the present invention relates to a keyboard in which key elements are mounted on a circuit board.
  • blind plates arranged in front of or behind the circuit board have been provided until today.
  • Blind plates in front of the printed circuit board are mostly metal plates, which have a shape-appropriate recess for each key element, into which the key element is inserted and usually held in place with resilient locking lugs (CH-A No. 586460).
  • CH-A No. 586460 resilient locking lugs
  • the electrical connections can be soldered into a circuit board behind the blind plate. It is clear that this blind plate is a relatively expensive element due to its many recesses.
  • Blind plates behind the printed circuit board if they are metallic, must be insulated from the latter or, if they are made of insulating material, have a sufficient thickness or ribs, with the disadvantage of high weight or great overall height.
  • FIG. 1 shows the layout of a keyboard with two keypads and Figure 2 shows a section through such a keyboard.
  • the keyboard of Fig. 1 has a cover 11 through which an alphanumeric keypad 12 and a field 13 with z. B. Function keys pass through. From the section in Fig. 2 it can be seen that the cover 21 rises from a support surface, not shown, at a small angle, continues after an offset at the same angle over the keypad, is bent twice after the keypad and runs back against the support surface.
  • Key elements 22 are mounted on a circuit board 23 below the cover 21.
  • a further printed circuit board 25 is connected via a plug 24, which carries the elements 26 of an evaluation electronics.
  • the plug 24 is advantageously soldered into the circuit board 25 and the circuit board 23 is connected by direct plugging.
  • the printed circuit board carrying the key elements 22 is supported by a molded foam body 27, which body fills the entire remaining cavity below the cover 11 and is fastened to it.
  • the molded foam body advantageously also forms the bottom of the keyboard.
  • the use of this molded foam body results in a considerable reduction in mechanical parts and therefore also a reduction in weight.
  • management keyboards i.e. H.
  • this reduction in weight as a result of the reduction in the impact energy leads to lighter designs which are nevertheless able to pass drop tests.
  • FIG. 3 corresponds approximately to the keyboard described in EP-A2 No. 0055220 (published on June 30, 1982), in which the key fields 31 - 33 are angled towards each other and have different inclinations in relation to a support surface in order to achieve an ergonomically better posture, in which the hands have to be angled and screwed in less than is necessary with a conventional one-piece or flat keyboard.
  • the division of the electrical circuits into two printed circuit boards 23 and 25 connected by the plug 24 has the advantage that in the case of a transformer keyboard for the relatively large printed circuit board, which contains the primary and secondary windings of the key transformers and carries the key elements, an inexpensive, double-sided cladding Printed circuit board can be used, which no connections between the two facing sides, i. H. no through plating and no soldering process required. The absence of solder joints on this printed circuit board allows them to be placed directly on the molded foam body, at best with the interposition of an insulating film.
  • the evaluation electronics on the other hand, require through plating, but can be accommodated on the relatively small circuit board 25. Although an additional plug is required to connect the two circuit boards, the three elements together are cheaper than a single larger circuit board with through-plating.
  • This division also makes it possible to make the keyboard as small as possible in terms of the desired key pitch, since in this way the evaluation electronics do not require any space in the depth or width of the keyboard, but are accommodated where the space is required because of the ergonomically necessary Inclination of the keyboard is present anyway.
  • the division also results in a simpler shape of the molded foam body and allows in the event of a defect, simply replace the evaluation electronics.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tastatur, bei welcher Tastenelemente auf einer Leiterplatte montiert sind.
  • Bei Tastaturen der obigen Art muss die die Tastenelemente tragende Leiterplatte abgestützt werden. Um diese Aufgabe zu übernehmen, wurden bis heute vor oder hinter der Leiterplatte angeordnete Blindplatten vorgesehen. Blindplatten vor der Leiterplatte sind meistens Metallplatten, welche für jedes Tastenelement eine formgerechte Ausnehmung aufweisen, in welche das Tastenelement eingeführt und meistens mit federnden Rastnasen festgehalten wird (CH-A Nr. 586460). Bei dieser Tastatur sind die elektrischen Anschlüsse in einer Leiterplatte hinter der Blindplatte einlötbar. Es ist klar, dass diese Blindplatte wegen ihrer vielen Ausnehmungen ein relativ kostspieliges Element darstellt. Blindplatten hinter der Leiterplatte müssen, wenn sie metallisch sind, gegenüber letzterer isoliert sein oder, wenn sie aus Isoliermaterial sind, eine hinreichende Dicke oder Rippen aufweisen, mit dem Nachteil hohen Gewichts oder grosser Bauhöhe.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tastaturvorzusehen, welche eine gute Abstützung der Leiterplatte besitzt, ohne die Nachteile bekannter Abstützungen aufzuweisen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des ersten Anspruchs genannten Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Die Fig. 1 einen Grundriss einer Tastatur mit zwei Tastenfeldern.
    • Die Fig. 2 einen Schnitt durch die Tastatur nach Fig. 1.
    • Die Fig. 3 einen Grundriss einer Tastatur mit insgesamt drei gegeneinander abgewinkelten Tastenfeldern.
  • Fig.1 zeigtdenGrundrisseinerTastaturmitzwei Tastenfeldern und die Fig. 2 einen Schnitt durch eine solche Tastatur. Die Tastatur nach Fig. 1 weist eine Abdeckung 11 auf, durch welche ein alphanumerisches Tastenfeld 12 und ein Feld 13 mit z. B. Funktionstasten durchtritt. Aus dem Schnitt in Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Abdeckung 21 von einer nicht gezeigten Auflagefläche aus unter einem kleinen Winkel ansteigt, nach einer Abkröpfung unter dem gleichen Winkel über das Tastenfeld weiterläuft, nach dem Tastenfeld zweimal abgebogen ist und gegen die Auflagefläche zurückläuft. Auf einer Leiterplatte 23 unterhalb der Abdeckung 21 sind Tastenelemente 22 montiert. Am obern Ende der Leiterplatte 23 ist eine weitere Leiterplatte 25 über einen Stecker 24 angeschlossen, welche die Elemente 26 einer Auswerteelektronik trägt. Vorteilhafterweise ist der Stecker 24 in die Leiterplatte 25 eingelötet und die Leiterplatte 23 wird durch direktes Stecken angeschlossen.
  • Die die Tastenelemente 22 tragende Leiterplatte wird durch einen Formschaumkörper 27 gestützt, welcher Körper den ganzen verbleibenden Hohlraum unterhalb der Abdeckung 11 ausfüllt und an dieser befestigt ist. Mit Vorteil bildet der Formschaumkörper gleichzeitig den Boden der Tastatur. Die Verwendung dieses Formschaumkörpers ergibt eine beträchtliche Verminderung an mechanischen Teilen und daher auch eine Gewichtsverminderung. Neben einer leichteren Verschiebbarkeit der Tastatur, die insbesondere bei sogenannten Management-Tastaturen, d. h. bei Tastaturen, die nur gelegentlich zur Datenabfrage benützt und dann wieder weggeschoben werden, erwünscht ist, führt diese Gewichtsverminderung infolge Verkleinerung der Aufprallenergie zu leichteren Konstruktionen, die dennoch in der Lage sind, Falltests zu bestehen.
  • Eine vorteilhafte Anwendung des Prinzips der Abstützung der Tastatur durch Formschaumkörper ergibt sich bei der in Fig. 3 gezeigten Tastatur, die ungefähr der in der EP-A2 Nr. 0055220 (veröffentlich am 30.6.82) beschriebenen Tastatur entspricht, bei welcher die Tastenfelder 31 -33 gegeneinander abgewinkelt sind und unterschiedliche Neigungen gegenüber einer Auflagefläche aufweisen, um zu einer ergonomisch besseren Körperhaltung zu kommen, bei welcher die Hände weniger stark abgewinkelt und eingedreht werden müssen, als dies bei einer üblichen einteiligen oder in einer Ebene liegenden Tastatur notwendig ist. In n diesem Falle könnte es von Vorteil sein, für die ganze Tastatur einen einzigen Formschaumkörper mit Ausnehmungen vorzusehen, in welche die einzelnen Tastenfelder, versehen mit einer Umrandung, versenkt werden könnten.
  • Die Aufteilung der elektrischen Schaltkreise auf zwei durch den Stecker 24 verbundene Leiterplatten 23 und 25 hat den Vorteil, dass im Falle einer Trafotastatur für die relativ grossflächige Leiterplatte, welche die Primär- und Sekundärwicklungen der Tastentransformatoren enthält und die Tastenelemetne trägt, eine kostengünstige, beidseitig kaschierte Leiterplatte verwendet werden kann, welche keine Verbindungen zwischen den beiden Belagsseiten, d. h. keine Durchplattierungen und auch keinen Lötvorgang benötigt. Die Abwesenheit von Lötstellen auf dieser Leiterplatte erlaubt es, diese, allenfalls unter Zwischenlage einer lsolierfolie, direkt auf dem Formschaumkörper aufliegen zu lassen. Die Auswerteelektronik benötigt dagegen Durchplattierungen, kann aber auf der relativ kleinen Leiterplatte 25 untergebrachtwerden. Obwohl für die Verbindung der beiden Leiterplatten ein zusätzlicher Stecker notwendig ist, sind die drei Elemente zusammen billiger als eine einzige grössere Leiterplatte mit Durchplattierungen.
  • Diese Aufteilung erlaubt zudem, die Tastatur so klein zu machen, wie dies vom gewünschten Tastenrastermass her möglich ist, da die Auswerteelektronik auf diese Art keinen Platz in der Tiefe oder Breite der Tastatur benötigt, sondern dort untergebracht ist, wo der Platz wegen der ergonomisch notwendigen Neigung der Tastatur ohnehin vorhanden ist. Die Aufteilung ergibt auch eine einfachere Form des Formschaumkörpers und erlaubt im Falle eines Defektes einen einfachen Austausch der Auswerteelektronik.

Claims (5)

1. Tastatur, bei welcher Tastenelemente (22) auf einer Leiterplatte (23) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Leiterplatte (23) ein Formschaumkörper (27) vorgesehen ist, welcher die Leiterplatte (23) ohne weitere Stützelemente und auf praktisch ihrer ganzen Fläche gegen Durchbiegung infolge von Tastenbetätigungen abstützt.
2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Tastenelemente (22) tragende(n) Leiterplatte(n) (23) zusammen mit einer zugehörigen Abdeckung (21) oder Umrandung in Ausnehmungen eines die ganze Tastatur umschliessenden Formschaumkörpers (27) eingelegt ist (sind).
3. Tastatur nach Anspruch 1 oder 2 mit kontaktlosen. Tastenelementen, bei welchen für die Tastenbetätigung das Eintauchen eines ferromagnetischen Kerns in einen auf der Leiterplatte ausgebildeten Tastentransformator notwendig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastenelemente (22) auf mindestens einer unter der Abdekkung (21) angeordneten ersten Leiterplatte (23) befestigt sind, dass eine Auswerteelektronik (26) auf einer zweiten, mit der ersten über einen Stekker (24) verbundenen Leiterplatte (25) angeordnet ist, und dass die die Tastenelemente (22) tragende(n) erste(n) Leiterplatte(n) (23) durch den Formschaumkörper (27) vollflächig gestützt wird (werden).
4. Tastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leiterplatte (25) senkrecht zur ersten Leiterplatte (23) angeordnet ist, dass der Stecker (24) in die zweite Leiterplatte (25) eingelötet ist und dass die erste Leiterplatte (23) für Direktsteckung ausgelegte Leiterbahnen aufweist.
5. Tastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastenelemente (22) auf zwei oder mehr erste Leiterplatten aufgeteilt befestigt sind, welche Leiterplatten derart gegeneinander abgewinkelt und gegen eine Auflagefläche für die Tastatur hin geneigt sind, dass sich eine gegenüber einer einteiligen Tastatur geringere Abwinkelung und Verdrehung der Handgelenke des Bedieners ergibt (Fig. 3).
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CH2283/82 1982-04-15

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