EP3750177A1 - Tastenmodul für eine tastatur und tastatur - Google Patents

Tastenmodul für eine tastatur und tastatur

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EP3750177A1
EP3750177A1 EP18746188.4A EP18746188A EP3750177A1 EP 3750177 A1 EP3750177 A1 EP 3750177A1 EP 18746188 A EP18746188 A EP 18746188A EP 3750177 A1 EP3750177 A1 EP 3750177A1
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EP
European Patent Office
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key module
contact
housing
wing
spring
Prior art date
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EP18746188.4A
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English (en)
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EP3750177B1 (de
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Eduard Ruff
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Cherry Europe GmbH
Original Assignee
ZF Electronics GmbH
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Publication date
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    • H01H13/86—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 characterised by the casing, e.g. sealed casings or casings reducible in size
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    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/12—Push-buttons
    • H01H3/122—Push-buttons with enlarged actuating area, e.g. of the elongated bar-type; Stabilising means therefor
    • H01H3/125—Push-buttons with enlarged actuating area, e.g. of the elongated bar-type; Stabilising means therefor using a scissor mechanism as stabiliser

Definitions

  • the present invention relates to a key module for a keyboard and to a keyboard having at least one such key module.
  • Keyboards such as those used in conjunction with computers, may use different key systems.
  • EP 1 612 821 A2 discloses a key switch, a keyboard and a keyboard
  • the present invention provides an improved
  • a switching unit or a switching mechanism are provided, with such a switching unit made an electrical contact and optionally additionally an operating noise can be generated. It can the
  • Switching unit for example, the function of electrical contact production and optionally additionally allow the acoustic feedback. This can
  • a very flat mechanical switch module can be provided, for example for gaming applications, high-end office applications or upmarket office applications and the like.
  • the switch module can be used for example in notebooks and flat Keyboards are used.
  • the electrical contact can be reliably produced, which can be influenced by suitable design of the contact device of the force-displacement curve of an operation.
  • an operating noise can be realized in a simple manner.
  • the switching unit can allow the electrical function and optionally additionally the acoustic function, in particular by means of the contactor.
  • Even very shallow structural dimension requirements can be met, such as, for example, 1 to 4 millimeter block size, in particular approximately up to 2 millimeter block size.
  • a life of the key module can be achieved, which may be, for example, in the field of classical mechanical key modules.
  • a key module for a keyboard comprising: guide means for guiding movement of the key module upon actuation; a support member for supporting the guide means; and a switching unit, wherein the switching unit has a housing and at least partially arranged in the housing contact means for establishing an electrical contact upon actuation of the key module, wherein the
  • Contact means a fixed contact piece with a first contact and a contactor with a second contact bearing first spring tab and additionally or alternatively a second spring tab for generating a
  • the keyboard may be provided, for example, for a computer or the like.
  • the keyboard may have at least one key module.
  • the key module may be part of a key or represent a key.
  • a key module may be part of a key or represent a key.
  • the key module can also be used as a be called mechanical button.
  • the housing may have at least one wall or a wall section. In this case, the housing may be formed as a hood, a cage or the like. The housing may have a part or more parts.
  • the at least one operating section can be pressed by an upper part of the button or a Hilfsbetuschiger.
  • the electrical contact can be produced in a contact point.
  • Each contact may be elongated and additionally or alternatively have a linear contact area.
  • a contact area of the first contact and a contact area of the second contact may intersect. In this case, each contact region may extend obliquely to a longitudinal axis of the first spring tab.
  • the second spring tab may have an actuating portion which is angled, kinked or bent formed. The second spring tab may be formed to the operating noise at a
  • the contactor of the contact device the first spring tab carrying the second contact and the at least one
  • Such an embodiment offers the advantage that a reliable and robust switching unit with electrical function can be realized in a structurally simple and cost-neutral manner.
  • the contactor of the contact device the first spring tab carrying the second contact, the second spring tab for generating the
  • Such an embodiment has the advantage that a reliable and robust switching unit with electrical function and acoustic function can be realized in a structurally simple and cost-neutral manner.
  • the housing may have an actuation opening for exposing the at least one actuation section of the contact device. Additionally or alternatively, the housing may have a deflection section for deflecting the second spring tab of the contact device upon actuation of the key module.
  • the deflection portion relative to the movement the key module be formed obliquely inclined during operation. In this case, the deflection portion may be bent, slightly stepped, formed as a knob or a cam, or the like.
  • the deflecting portion may be configured to cause deflection or deflection of the second spring tab transversely or obliquely with respect to movement of the key module upon actuation of the key module.
  • An angle of inclination of the deflecting portion relative to the movement of the key module in the operation may be less than an inclination angle of an angled or bent operating portion of the second spring tab.
  • Contact device can be enabled. Additionally or alternatively, a defined and low-friction deflection or deflection of the second spring tab can be achieved in order to effect a repelling of the second spring tab for the purpose of generating noise.
  • buttons module is a Hilfsbetusiger for operating the button module
  • the housing can at least one
  • the auxiliary operator may include at least one attachment portion for movably attaching the
  • the Hilfsbet2011iger may have at least one nose for deflecting the first spring tab and additionally or alternatively the second spring tab of the contact device in the operation of the key module.
  • a movable attachment of the auxiliary actuator to the housing can be effected, wherein the movable attachment can be articulated or translatory, for example.
  • the second spring tab may be formed to generate the operating noise in a backlash against the auxiliary actuator.
  • the Hilfsbet Switzerlandiger may have a nose for deflecting the first spring tab and additionally or alternatively the second spring tab or at least a first nose for deflecting the first spring tab and a second tab for deflecting the second spring tab.
  • the auxiliary actuator may have at least one fixing section for fixing the auxiliary actuator to the guide device.
  • the auxiliary actuator can be entrained or can be moved along the at least one fixing section when the key module is actuated by the guide device in at least one direction of movement.
  • the at least one fixing section as a
  • Such an embodiment has the advantage that upon actuation of the key module, production of electrical contact and, in addition, integrated generation of the operating noise can be achieved in a reliable and robust manner. This can also be achieved with the participation of a minimum number of components and in a structurally simple manner.
  • the contact device may have solder pads or pins for attaching the switch unit to a circuit substrate of the keyboard. Additionally or alternatively, the contact device may be formed to establish the electrical contact to create friction between the first contact and the second contact. Such an embodiment offers the advantage that contact deterioration due to particle contamination can be avoided.
  • the housing may be formed at least in one section of a transparent or opaque material and additionally or alternatively at least in a partial section as at least one lens. Additionally or alternatively, the housing may have a receiving bay for a light source. Additionally or alternatively, in the housing at least one groove for receiving at least a portion of at least one spring element for providing a
  • the at least one groove can also be considered one
  • the at least one lens may be configured to transmit light from a light source To distribute the top of the button module and additionally or alternatively on the key cap.
  • the at least one lens may be configured to receive light
  • the at least one lens may be embodied as an optical diffuser.
  • Such an embodiment has the advantage that a lighting of the button can be achieved to save space and additionally or alternatively a saving of space for the key module can be realized by at least partial immersion of the at least one spring element in the groove.
  • the key module can support a uniform and economical illumination of a key cap or a top by a light source or integratable light source.
  • the carrier element solder pads or
  • the carrier element may be formed from a metal material. Such an embodiment offers the advantage that a direct attachment of the key module to a circuit board or the like can be made possible. Furthermore, the carrier element can be made robust.
  • the guide device may have a first wing element and a second wing element.
  • each wing element may have a web, a first arm and a second arm. The arms may extend away from the bridge. At the web, a fastening portion may be formed.
  • On the first arm may be formed a first bearing portion for supporting the wing member, wherein on the second arm, a second bearing portion for supporting the wing member may be formed.
  • the first wing element and the second wing element can be mechanically coupled to one another.
  • at least one spring element for providing a restoring force during the actuation of the key module can be fastened to the fastening section of the first wing element and the fastening section of the second wing element.
  • Receiving portions of the support member may be formed as a bearing notches, cuts or the like.
  • the receiving sections be the support member notch-shaped, V-shaped and additionally or alternatively dovetail-shaped.
  • the carrier element may be integrally formed.
  • mechanical system or guiding mechanism which has a double-wing unit and an elastic means coupled to the double-wing unit.
  • Button module can be achieved. Also, a force-displacement curve of the key module with respect to an actuator thus manufacturer, customer and additionally or alternatively user set.
  • the key module can be
  • the key module may also include at least one spring member for providing a restoring force in the operation of the key module.
  • the at least one spring element in particular as a tension spring or as a
  • Compression spring be formed.
  • the at least one spring element may also be referred to as an elastic means.
  • Such an embodiment has the advantage that a defined force-displacement curve of an actuation of the key module and structurally simple, reliable and adjustable by replacing the at least one spring element providing a restoring force can be made possible.
  • a compression spring can also serve as a bending backdrop.
  • a keyboard is also presented, the keyboard having the following features: at least one example of an embodiment of the above
  • Circuit substrate is arranged.
  • Key module can be used or used.
  • the at least one key module can be attached directly to the circuit substrate, for example by soldering or inserting contact pins.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a keyboard with key modules according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a key module according to a
  • Fig. 3 is a partial exploded view of a key module according to a
  • Fig. 4 is a partial exploded view of parts of the key module of Fig. 3;
  • Fig. 5 is an oblique plan view of the switching unit and the support member of Fig. 3 and Fig. 4 in a partially assembled state.
  • FIG. 6 shows the contact device from FIG. 3, FIG. 4 or FIG. 5;
  • FIG. 7 shows the auxiliary actuator from FIG. 3 or FIG. 4 in an oblique bottom view
  • FIG. 8 shows the auxiliary actuator from FIG. 3, FIG. 4 or FIG. 7 in an oblique top view
  • FIG. 9 is a partial exploded view of portions of the key module of FIG. 4 in a partially assembled condition
  • FIG. 10 shows an oblique top view of the key module from FIG. 4 or FIG. 9 in an assembled and unactuated state
  • FIG. 11 shows an oblique top view of the key module of FIGS. 4, 9 and 10 in a mounted and actuated state
  • FIG. 12 is a side view of the key module of FIG. 10; FIG.
  • FIG. 13 is a partial sectional view of the key module of FIG. 12; FIG.
  • Fig. 15 is an oblique view of a portion of the key module of Fig. 14; and 16 is an oblique view of a subsection of a key module according to an embodiment of the present invention.
  • the keyboard 100 is for example part of a notebook computer, laptop computer or the like. Alternatively, the keyboard 100 is particularly designed as a peripheral device for a computer.
  • the keyboard 100 includes a circuit substrate 110.
  • the circuit substrate 110 is, for example, a circuit board, circuit board or the like.
  • the keyboard 100 has a plurality of key modules 120.
  • the key modules 120 are disposed on the circuit substrate 110.
  • the key modules 120 are soldered to the circuit substrate 110, for example.
  • a keycap 125 is attached to each key module 120. Everybody is
  • Each unit of key module 120 and keycap 125 represents a key of the keyboard 100.
  • each key module 120 represents a key of the keyboard 100.
  • the keycap 125 represents a portion of a key that is visible and accessible to a user of the keyboard 100.
  • An actuation of a key module 120 is effected by pressing on the key cap 125.
  • Each key module 120 is adapted to an actuating force with a force-displacement characteristic of a Resistance or a restoring force to respond. Further, each key module 120 is configured to make electrical connection in response to actuation with a predefinable actuating path, wherein a switching operation is performed.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a key module 120 according to an embodiment of the present invention.
  • the key module 120 according to the embodiment of the present invention shown here has a
  • Guide device 230 a spring element 240, a support member 250 and a switching unit 260 with a housing 270, a contact means 280 and a Hilfsbetuschiger 2392 on.
  • the guide device 230 is configured to guide movement of the key module 120 upon actuation.
  • the guide device 230 is configured to guide movement of the key module 120 upon actuation. In this case, the guide device 230
  • the at least one spring element 240 is designed to provide a restoring force upon actuation of the key module 120.
  • the carrier element 250 is designed to carry at least the guide device.
  • the switching unit 260 includes, according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 2, the housing 270, the contactor 280, and the auxiliary actuator 2392.
  • the housing 270 is configured to at least partially receive the contactor 280.
  • the contact device 280 is designed to make an electrical contact during actuation of the key module 120 in order to enable and / or include a switching signal or actuating signal
  • the contact device 280 has a
  • the contactor is integrally formed.
  • the auxiliary actuator 2392 is configured to actuate the contactor 280.
  • the housing 270, the contactor 280 and the auxiliary actuator 2392 will be discussed in more detail with reference to the following figures.
  • FIG. 3 is a partial exploded view of a key module 120 according to an embodiment of the present invention.
  • the key module 120 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 corresponds or resembles the key module of one of the figures described above.
  • the key module 120 also has the key cap 125.
  • the keycap 125 is provided separately from and coupled to the key module 120.
  • the key module 120 and the key top 125 represent a key.
  • the keycap 125 represents an upper part of the key module 120 or for the key module 120.
  • the keycap 125 has at least one alphanumeric character or a special character printed on it.
  • the key module 120 has as a guide means 230 according to the embodiment of the present invention shown in Fig. 3, a first Wing member 230 and a second wing member 230 for guiding movement of the key module 120 upon operation by a user.
  • the two wing elements 230 are mechanically coupled to each other.
  • the wing elements 230 are shown in an unactuated state of the key module 120.
  • the mechanically coupled wing elements 230 create an obtuse angle of repose between them.
  • the coupled wing members 230 therebetween span an opening angle greater than the angle of repose.
  • the opening angle can also be 180 degrees. A difference between the angle of repose and the opening angle can
  • Each wing element 230 has a web, a first arm and a second arm.
  • the arms extend away from the bridge.
  • the arms extend at right angles away from the web.
  • the arms also extend, for example, within a tolerance range parallel to one another.
  • the arms may also extend obliquely with respect to each other.
  • the first wing member 230 and the second wing member 230 are formed identical to each other.
  • each wing element 230 is integrally formed.
  • each wing element 230 is further formed from a metal material.
  • Wing elements 230 are formed and coupled together, will also be discussed in more detail with reference to the following figures.
  • Each of the wing members 230 has according to that shown in FIG.
  • the fastening portions 232 are formed on the web of the wing element 230.
  • the attachment portions 232 are as
  • the bearing portions 234 are formed on the arms of the wing member 230.
  • a first bearing portion 234 is formed on the first arm and is on the second arm a second bearing portion 234 formed.
  • the bearing portions 234 are formed as shoulders, steps or lugs in outer side edges of the arms of the wing member 230.
  • Each wing member 230 also has at least one connecting portion 236 for connecting the wing member 230 to a top for the key module 120.
  • the upper part has the key cap 125.
  • each wing member 230 by way of example on a connecting portion 236.
  • the connecting portion 236 is formed on the web of the wing member 230.
  • the connecting portion 236 elastically deformable beam sections.
  • the keycap 125 is over a
  • the key module 120 further includes at least one spring element 240 for
  • the key module 120 has, for example, a spring element 240.
  • the spring element 240 is attached to one of the attachment portions 232 of the first wing member 230 and to one of the attachment portions 232 of the second wing member 230.
  • the spring element 240 is designed as a tension spring.
  • the key module 120 also includes a carrier member 250 for carrying the
  • the support member 250 is also configured to support the spring member 240 and, optionally, the keycap 125 when attached to the wing members 230.
  • the carrier element 250 is formed from a metal material.
  • the support member 250 has a plurality of receiving portions 252 for receiving the
  • the carrier element 250 has four receiving sections 252 in this case.
  • the receiving portions 252 are formed as bearing notches in the support member 250. In other words, the
  • the bearing portions 234 of the wing members 230 are in one
  • Angle range is also definable by a shape of the receiving portions 252.
  • the assembly of wing elements 230 and spring element 240 may also be referred to as a guide mechanism.
  • the carrier element 250 is thus designed to carry at least the guide mechanism.
  • the key module 120 also has the switching unit 260.
  • the switching unit 260 includes the housing 270, the contactor 280, and the auxiliary actuator 2392.
  • the contact device 280 can be arranged at least partially in the housing 270.
  • the housing 270 is formed to be at least one
  • the housing 270 is formed, for example, of a plastic material.
  • the auxiliary actuator 2392 is configured to actuate the contactor 280.
  • the auxiliary actuator 2392 is formed, for example, from a plastic material.
  • one groove 272 is formed for receiving at least one partial section of the spring element 240 in an actuated state of the key module 120.
  • the groove 272 is arranged between the partial section 1376 and a further partial section of the housing 270, in which the contact device 280 is at least partially receivable.
  • the portion 1376 of the housing 270 is configured to diffuse and / or focus light from a light source.
  • the light source is according to one embodiment also at least partially receivable in the housing 270.
  • Actuating portion 1488 of the contactor 280 formed. Furthermore, the Housing 270 at least one mounting portion 2375 for holding the Hilfsbetvons 2392 on.
  • the at least one support portion 2375 is formed as a pin according to the embodiment of the present invention shown here.
  • the housing 270 is arranged on the carrier element 250.
  • the contact device 280 is designed to operate upon actuation of the
  • the contact device 280 Generate operating noise.
  • the contact device 280 the contact device 280
  • the contactor 280 may be alternatively pressed or deformed by the keycap 125 to effect the making of the electrical contact as well as the operating sound.
  • the contactor 1484 of the contactor 280 in accordance with the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, includes, in addition to the first spring tab 1486 supporting the second contact, the second spring tab 2387 for generating operating noise.
  • the first spring tab 1486 has an actuating portion 1488.
  • the second spring tab 2387 also has an actuating portion 1488.
  • the contactor 1484 is integrally formed.
  • the contactor 1484 is formed as a stamped part or punched and bent part of a metal material.
  • FIG. 4 shows a partial exploded view of parts of the key module 120 of FIG. 3.
  • the illustration in FIG. 4 corresponds to the illustration from FIG. 3, with the exception that the key cap is omitted in the illustration.
  • FIG. 5 shows an oblique top view of the switching unit 260 and the carrier element 250 from FIG. 3 or FIG. 4 in a partially assembled state. In this case, the contact device is partially received in the housing 270.
  • Operating portions 1488 of the contact device are characterized by the
  • Auxiliary actuator 2392 is omitted in the illustration of FIG.
  • Fig. 6 shows the contact means 280 of Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5.
  • Contact device 280 is a contact device for a switching unit of a
  • Button module from one of the figures described above or another button module usable.
  • the contact device 280 has the fixed contact piece 1482 and the contactor 1484.
  • the fixed contact piece 1482 and the contactor 1484 are electrically isolated from each other.
  • the first contact 1583 of the contact device 280 is arranged.
  • the second contact of the contact device 280 is arranged.
  • the contactor 1484 has the first spring tab 1486 supporting the second contact, the second spring tab 2387, and the two operating portions 1488. About the operating portions 1488, the first spring tab 1486 and the second spring tab 2387 are movable until an electrical contact between the first contact 1583 and the second contact made and the operating noise is generated. The operating portions 1488 are at an actuation of the
  • the contactor 1484 is elastically deformable.
  • the contactor 1484 also functions as an elastic means.
  • the first contact 1583 has a linear or elongated contact region with a first extension axis. Although it is implicitly apparent from the illustration in FIG. 6, the second contact also has one
  • first extension axis and the second extension axis intersect each other, wherein an electrical and mechanical contact between the first contact 1583 and the second contact in a punctiform contact portion can be produced.
  • Each extension axis extends obliquely according to the embodiment shown here, in particular at an angle of, for example, 45 degrees, with respect to a longitudinal axis or transverse axis of the fixed contact piece 1482 or the contactor 1484.
  • the first contact 1583 and the second Contact each one triangular
  • the first contact 1583 and the second contact are cut from a wire and welded to the contactor 280.
  • the contactor 1484 is formed to make the electrical contact to generate friction between the first contact 1583 and the second contact.
  • the first spring tab 1486 and the second spring tab 2187 extend side by side and beyond the fixed contact piece 1482. Also is in the
  • the first spring tab 1486 tapers in the operating portion 1488.
  • the actuating portion 1488 of the second spring tab 2387 has on a side facing away from the first spring tab 1486 a kink on which the actuating portion 1488 is formed bent toward the fixed contact 1482 and the first spring tab 1486 out.
  • FIG. 7 shows the auxiliary actuator 2392 from FIG. 3 or FIG. 4 in an oblique manner
  • Embodiment of the present invention two attachment portions 2794, two lugs 2796 and three fixing portions 2798 on.
  • the Hilfsbet2011iger 2392 is integrally formed, for example, of a plastic material.
  • the attachment portions 2794 are formed to allow the auxiliary actuator 2392 to be movably attached to the at least one support portion of the housing of the switching unit.
  • the attachment portions 2794 are
  • arc-shaped or hook-shaped for example, arc-shaped or hook-shaped and for receiving the at least one mounting portion formed by snapping or snapping.
  • the lugs 2796 are formed to deflect the first spring tab and / or the second spring tab of the contact device upon actuation of the key module.
  • the auxiliary actuator 2392 may have only one lug 2796 and / or at least one differently shaped lug 2796.
  • the fixing portions 2798 are formed to form the auxiliary actuator 2392 on the guide means and the first wing member or the second
  • Fix wing element In this case, the fixing portions 2798 are formed as projections. According to another embodiment, the auxiliary actuator 2392 may have a different number of fixation sections 2798 and / or differently shaped fixation sections 2798.
  • FIG. 8 shows the auxiliary actuator 2392 from FIG. 3, FIG. 4 or FIG. 7 in an oblique top view.
  • one of the lugs 2796 is concealed by one of the fixing sections 2798 due to the presentation.
  • the fixing sections 2798 are arranged and shaped in order to arrange the web of one of the wing elements between one of the fixing sections 2798 on the one hand and the remaining two fixing sections 2798 on the other hand.
  • FIG. 9 is a partial exploded view of portions of key module 120 of FIG. 4 in a partially assembled condition.
  • the spring element 240 is suspended in a respective attachment portion 232 of the first wing member 230 of the second wing member 230.
  • the wing elements 230 are coupled together via their coupling sections. The switching unit and the
  • Carrier element 250 are shown in the state of FIG. 5. Thus, the
  • FIG. 10 shows an oblique top view of the key module 120 from FIG. 4 or FIG. 9 in a mounted and unactuated state.
  • the wing elements 230 attached to the support member 250, wherein the bearing portions 234 of the
  • Wing elements 230 are arranged in the receiving portions 252 of the support member 250.
  • the auxiliary actuator 2392 is attached to the housing 270 by means of its attachment portions and fixed to one of the wing members 230 by means of its fixing portions.
  • an extension plane of the Hilfsbetvons 2392 is inclined relative to an extension plane of the housing 270.
  • FIG. 11 shows an oblique top view of the key module 120 from FIG. 4, FIG. 9 or FIG. 10 in a mounted and actuated state. It can be seen that the spring element 240 is arranged immersed in the groove 272 of the housing 270. A part of an operating force applied to the wing members 230 is transmitted through the auxiliary actuator 2392 to the contactor of the switching unit. Here, the extension plane of the assistant actuator 2392 in the operated state of the key module 120 is aligned along the extension plane of the housing 270.
  • Fig. 12 shows a side view of the key module 120 of Fig. 10.
  • the section line A-A runs transversely to a longitudinal axis of the spring element 240.
  • FIG. 13 shows a partial sectional view of the key module 120 from FIG. 12 along the section line A-A.
  • partial sections of one of the wing elements 230 with two of the fastening sections 232, partial sections of the spring element 240, partial sections of the carrier element 250, partial sections of the housing 270 are provided in a partial sectional view of FIG. 13
  • Deflection of the second spring tab 2387 is formed and arranged to generate an operating noise.
  • Housing 270 formed to deflect the second spring tab 2387 of the contactor 280 when the key module 120 is actuated.
  • the deflecting portion 3373 is formed obliquely inclined with respect to a movement or movement axis of the key module 120 upon operation thereof.
  • an articulation angle of the operating portion of the second spring tab 2387 is greater than an inclination angle of the deflecting portion 3373 relative to the movement axis.
  • an end edge of the second spring tab 2387 is spaced from the deflecting portion 3373. So can friction, scratching and the like between the
  • Bending portion 3373 and the operating portion of the second spring tab 2387 can be minimized or prevented.
  • Deflection section 3373 laterally deflected. Due to the inclination of the deflecting portion 3373 relative to the movement, the lateral deflection of the second spring tab 2387 increases with increasing deflection until the deflection
  • FIG. 14 shows an oblique bottom view of a key module 120 according to an embodiment of the present invention.
  • the key module 120 corresponds to the key module of FIG. 10, except that the key cap 125 is connected to the wing members 130 and the connecting portions 236 are formed differently and have bent end portions 238.
  • the keycap 125 having two of the four attachment portions 232, two of the four support portions 234 and one of the two bent portion connecting portions 236 are shown. Furthermore, the carrier element 250 with two of the receiving sections 252 and solder pads 554, the housing 270 with a receiving bay 574 and the contact device 280 with solder pads 582 are shown.
  • solder pads 554 of the support member 250 serve to attach the
  • Carrier element 250 on a circuit substrate of a keyboard The pads 582 of the contactor 280 of the switch unit serve to attach the switch unit to the circuit substrate of the keyboard.
  • the key module 120 is by soldering the pads 554 and 582 directly to the circuit substrate
  • Circuit substrate can be equipped.
  • the light source may be
  • the housing 270 at least in one
  • Part of a transparent or opaque material in particular a plastic material molded.
  • the switching unit with the housing 270 and the contact device 280 is arranged in a construction space that is surrounded by the webs and arms of the wing elements 230.
  • the carrier element and the switching unit can be attached to the circuit substrate of the keyboard by means of connecting pins.
  • FIG. 15 shows an oblique view of a subsection of the key module of FIG. 14. The subsection of the key module shown in FIG. 15
  • the coupling portions 731, 733 are formed to mechanically couple the wing members 230 together.
  • Each wing element 230 has a first coupling section 731 and a second coupling section 733. In this case, at one end of the first arm of each wing element 230 is the first
  • the first coupling portion 731 and the second coupling portion 733 each
  • Wing element 230 are formed differently. Here are all the first
  • Coupling sections 731 formed equal and are all second
  • the first coupling portion 731 of the first wing member 230 can be coupled to the second coupling portion 733 of the second wing member 230
  • the second coupling portion 733 of the first wing member 230 can be coupled to the first coupling portion 731 of the second wing member 230.
  • the first coupling portion 731 is formed as a gate
  • the second coupling portion 733 is formed as a projection portion and a plate, respectively.
  • the first coupling portion and the second coupling portion may be formed as teeth.
  • FIG. 16 shows an oblique view of a subsection of a key module according to an exemplary embodiment.
  • the section shown in Fig. 16 corresponds to the in the partial section shown in FIG. 12, except that two spring elements 240 are provided, which are designed as compression springs, the
  • Connecting portions 236 are formed differently and in the illustration, a support member 250 is shown, which is similar to the support member of one of the figures described above, wherein partially the wing members 230 and the support member 250 are structurally adapted to the spring elements 240.
  • Each of the spring members 240 extends along a coupled pair of arms of the wing members 230.
  • Wing elements 230 are in the illustration of Fig. 16 by the
  • the wing elements 230 are coupled to each other via the coupling portions 731 and 733 and have the bearing portions 234 and the
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature
  • this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.

Landscapes

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Abstract

Es wird ein Tastenmodul (120) für eine Tastatur vorgestellt. Das Tastenmodul (120) weist eine Führungseinrichtung (230) zum Führen einer Bewegung des Tastenmoduls (120) bei einer Betätigung, zumindest ein Federelement (240) zum Bereitstellen einer Rückstellkraft bei der Betätigung des Tastenmoduls (120), ein Trägerelement (250) zum Tragen der der Führungseinrichtung (230) und eine Schalteinheit auf. Die Schalteinheit weist ein Gehäuse (270) und eine zumindest partiell in dem Gehäuse (270) angeordnete Kontakteinrichtung (280) zum Herstellen eines elektrischen Kontakts bei einer Betätigung des Tastenmoduls (120) auf. Die Kontakteinrichtung (280) weist ein Festkontaktstück mit einem ersten Kontakt und einen Kontaktgeber mit einer einen zweiten Kontakt tragenden ersten Federlasche, einer zweiten Federlasche zum Erzeugen eines Betätigungsgeräuschs und/oder zumindest einem Betätigungsabschnitt auf. Der Kontaktgeber ist einstückig ausgeformt.

Description

Tastenmodul für eine Tastatur und Tastatur
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tastenmodul für eine Tastatur und auf eine Tastatur mit mindestens einem solchen Tastenmodul.
Bei Tastaturen, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit Computern eingesetzt werden, können unterschiedliche Tasten-Systeme zum Einsatz kommen.
Die EP 1 612 821 A2 offenbart einen Tastschalter, eine Tastatur und eine
Montagelehre für Tastschalter.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes
Tastenmodul für eine Tastatur und eine verbesserte Tastatur gemäß den
Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Gemäß Ausführungsformen des hier beschriebenen Ansatzes kann für ein
Tastenmodul eine Schalteinheit bzw. ein Schaltwerk bereitgestellt werden, wobei mit einer solchen Schalteinheit ein elektrischer Kontakt hergestellt sowie optional zusätzlich ein Betätigungsgeräusch erzeugt werden kann. Dabei kann die
Schalteinheit beispielsweise die Funktion der elektrischen Kontaktherstellung sowie optional zusätzlich der akustischen Rückkopplung ermöglichen. Dies kann
insbesondere durch einen einstückig ausgeformten Kontaktgeber mit zumindest einer Federlasche realisiert werden. Zudem kann beispielsweise die Schalteinheit in Verbindung mit einer geeigneten Führungseinheit des Tastenmoduls auch
ausgebildet sein, um im Hinblick auf eine Betätigung des Tastenmoduls eine
Rückstellkraft bereitzustellen und zusätzlich oder alternativ einen spezifischen Kraft- Weg-Verlauf zu bewirken und einstellbar zu machen.
Vorteilhafterweise kann ein sehr flaches mechanisches Schaltermodul bereitgestellt werden, beispielsweise für Spielanwendungen bzw. Gaming-Anwendungen, High- End-Office-Anwendungen bzw. Büroanwendungen im gehobenen Segment und dergleichen. Das Schaltermodul kann zum Beispiel in Notebooks und flachen Tastaturen eingesetzt werden. Dabei kann der elektrische Kontakt zuverlässig hergestellt werden, wobei durch geeignete Auslegung der Kontakteinrichtung der Kraft-Weg-Verlauf einer Betätigung beeinflusst werden kann. Zusätzlich kann optional auf einfache Weise auch ein Betätigungsgeräusch realisiert werden. Die Schalteinheit kann die elektrische Funktion sowie optional zusätzlich die akustische Funktion insbesondere mittels des Kontaktgebers ermöglichen. Durch ein solches Tastenmodul können beispielsweise auch sehr flache Baumaßanforderungen erfüllt werden, wie zum Beispiel 1 bis 4 Millimeter Blockmaß, insbesondere etwa bis zu 2 Millimeter Blockmaß. Auch kann eine Lebensdauer des Tastenmoduls erreicht werden, die beispielsweise im Bereich klassischer mechanischer Tastenmodule liegen kann.
Es wird ein Tastenmodul für eine Tastatur vorgestellt, wobei das Tastenmodul folgende Merkmale aufweist: eine Führungseinrichtung zum Führen einer Bewegung des Tastenmoduls bei einer Betätigung; ein Trägerelement zum Tragen der der Führungseinrichtung; und eine Schalteinheit, wobei die Schalteinheit ein Gehäuse und eine zumindest partiell in dem Gehäuse angeordnete Kontakteinrichtung zum Herstellen eines elektrischen Kontakts bei einer Betätigung des Tastenmoduls aufweist, wobei die
Kontakteinrichtung ein Festkontaktstück mit einem ersten Kontakt und einen Kontaktgeber mit einer einen zweiten Kontakt tragenden ersten Federlasche und zusätzlich oder alternativ einer zweiten Federlasche zum Erzeugen eines
Betätigungsgeräuschs und zusätzlich oder alternativ zumindest einem
Betätigungsabschnitt aufweist, wobei der Kontaktgeber einstückig ausgeformt ist.
Die Tastatur kann beispielsweise für einen Computer oder dergleichen vorgesehen sein. Die Tastatur kann zumindest ein Tastenmodul aufweisen. Das Tastenmodul kann Teil einer Taste sein oder eine Taste repräsentieren. Somit kann ein
Tastenmodul pro Taste vorgesehen sein. Das Tastenmodul kann auch als ein mechanischer Taster bezeichnet werden. Das Gehäuse kann zumindest eine Wand oder einen Wandabschnitt aufweisen. Dabei kann das Gehäuse als eine Haube, ein Käfig oder dergleichen ausgeformt sein. Das Gehäuse kann ein Teil oder mehrere Teile aufweisen. Der zumindest eine Betätigungsabschnitt kann durch ein Oberteil der Taste oder einen Hilfsbetätiger drückbar sein. Zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt kann der elektrische Kontakt in einem Kontaktpunkt herstellbar sein. Jeder Kontakt kann länglich ausgeformt sein und zusätzlich oder alternativ einen linienförmigen Kontaktbereich aufweisen. Ein Kontaktbereich des ersten Kontakts und ein Kontaktbereich des zweiten Kontakts können sich kreuzen. Dabei kann sich jeder Kontaktbereich schräg zu einer Längserstreckungsachse der ersten Federlasche erstrecken. Die zweite Federlasche kann einen Betätigungsabschnitt aufweisen, der abgewinkelt, geknickt oder gebogen ausgeformt ist. Die zweite Federlasche kann ausgeformt sein, um das Betätigungsgeräusch bei einem
Rückschlag gegen das Gehäuse oder ein anderes Teil zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Kontaktgeber der Kontakteinrichtung die den zweiten Kontakt tragende erste Federlasche und den zumindest einen
Betätigungsabschnitt aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf konstruktiv einfache und kostenneutrale Weise eine zuverlässige und robuste Schalteinheit mit elektrischer Funktion realisiert werden kann.
Alternativ kann der Kontaktgeber der Kontakteinrichtung die den zweiten Kontakt tragende erste Federlasche, die zweite Federlasche zum Erzeugen des
Betätigungsgeräuschs und den zumindest einen Betätigungsabschnitt aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf konstruktiv einfache und kostenneutrale Weise eine zuverlässige und robuste Schalteinheit mit elektrischer Funktion und akustischer Funktion realisiert werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Gehäuse eine Betätigungsöffnung zum Freilegen des zumindest einen Betätigungsabschnitts der Kontakteinrichtung aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann das Gehäuse einen Ablenkabschnitt zum Ablenken der zweiten Federlasche der Kontakteinrichtung bei der Betätigung des Tastenmoduls aufweisen. Hierbei kann der Ablenkabschnitt relativ zu der Bewegung des Tastenmoduls bei der Betätigung schräg geneigt ausgeformt sein. Dabei kann der Ablenkabschnitt gebogen sein, leicht gestuft sein, als eine Noppe oder ein Nocken ausgeformt sein oder dergleichen. Der Ablenkabschnitt kann ausgebildet sein, um bei der Betätigung des Tastenmoduls eine Ablenkung oder Auslenkung der zweiten Federlasche quer oder schräg bezüglich der Bewegung des Tastenmoduls bei der Betätigung zu bewirken. Ein Neigungswinkel des Ablenkabschnitts relativ zu der Bewegung des Tastenmoduls bei der Betätigung kann hierbei geringer sein als ein Neigungswinkel eines abgewinkelten oder geknickten Betätigungsabschnitts der zweiten Federlasche. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass durch die Betätigungsöffnung hindurch eine einfache und zuverlässige Betätigung der
Kontakteinrichtung ermöglicht werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann eine definierte und reibungsarme Ablenkung oder Auslenkung der zweiten Federlasche erreicht werden, um ein Zurückschlagen der zweiten Federlasche zum Zwecke der Geräuscherzeugung zu bewirken.
Auch kann dabei das Tastenmodul einen Hilfsbetätiger zum Betätigen der
Kontakteinrichtung aufweisen. Hierbei kann das Gehäuse zumindest einen
Flalterungsabschnitt zum Halten des Hilfsbetätigers aufweisen. Der Hilfsbetätiger kann zumindest einen Anbringungsabschnitt zum beweglichen Anbringen des
Hilfsbetätigers an dem zumindest einen Flalterungsabschnitt des Gehäuses aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann der Hilfsbetätiger zumindest eine Nase zum Auslenken der ersten Federlasche und zusätzlich oder alternativ der zweiten Federlasche der Kontakteinrichtung bei der Betätigung des Tastenmoduls aufweisen. Unter Verwendung des Flalterungsabschnitts und des Anbringungsabschnitts kann eine bewegliche Anbringung des Hilfsbetätigers an dem Gehäuse bewirkt werden, wobei die bewegliche Anbringung beispielsweise gelenkig oder translatorisch sein kann. Die zweite Federlasche kann ausgeformt sein, um das Betätigungsgeräusch bei einem Rückschlag gegen den Hilfsbetätiger zu erzeugen. Der Hilfsbetätiger kann eine Nase zum Auslenken der ersten Federlasche und zusätzlich oder alternativ der zweiten Federlasche oder mindestens eine erste Nase zum Auslenken der ersten Federlasche und eine zweite Nase zum Auslenken der zweiten Federlasche aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die
Kontakteinrichtung auf robuste und einfache Weise betätigt werden kann, wobei eine Ausführung des Kontaktgebers mit zwei Federlaschen konstruktiv unaufwendig realisiert werden kann.
Ferner kann der Hilfsbetätiger zumindest einen Fixierungsabschnitt zum Fixieren des Hilfsbetätigers an der Führungseinrichtung aufweisen. Der H ilfsbetätiger kann über den zumindest einen Fixierungsabschnitt bei der Betätigung des Tastenmoduls durch die Führungseinrichtung in zumindest einer Bewegungsrichtung mitnehmbar oder mitbewegbar sein. Dabei kann der zumindest eine Fixierungsabschnitt als ein
Vorsprung ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass bei der Betätigung des Tastenmoduls eine Herstellung eines elektrischen Kontakts und zusätzlich eine integrierte Erzeugung des Betätigungsgeräuschs auf zuverlässige und robuste Weise erreicht werden kann. Dies kann ferner unter Beteiligung einer minimalen Anzahl von Bauteilen sowie auf konstruktiv einfache Weise erreicht werden.
Zudem kann die Kontakteinrichtung Lötflächen oder Anschlussstifte zum Anbringen der Schalteinheit an einem Schaltungssubstrat der Tastatur aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die Kontakteinrichtung ausgeformt sein, um den elektrischen Kontakt unter Erzeugung von Reibung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt herzustellen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Kontaktverschlechterung aufgrund einer Kontamination durch Partikel vermieden werden kann.
Auch kann das Gehäuse zumindest in einem Teilabschnitt aus einem transparenten oder opaken Material und zusätzlich oder alternativ zumindest in einem Teilabschnitt als mindestens eine Linse ausgeformt sein. Zusätzlich oder alternativ kann das Gehäuse eine Aufnahmebucht für eine Lichtquelle aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann in dem Gehäuse zumindest eine Nut zur Aufnahme mindestens eines Teilabschnittes zumindest eines Federelements zum Bereitstellen einer
Rückstellkraft bei der Betätigung des Tastenmoduls in einem betätigten Zustand des Tastenmoduls ausgeformt sein. Die zumindest eine Nut kann auch als ein
Vertiefungsabschnitt, eine längliche Mulde oder eine Rille bezeichnet werden. Die mindestens eine Linse kann ausgebildet sein, um Licht von einer Lichtquelle über das Oberteil des Tastenmoduls und zusätzlich oder alternativ über die Tastenkappe zu verteilen. Die mindestens eine Linse kann ausgebildet sein, um Licht zu
fokussieren oder zu streuen. Beispielsweise kann die mindestens eine Linse als ein optischer Diffusor ausgeführt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Beleuchtung der Taste platzsparend erreicht werden kann und zusätzlich oder alternativ eine Einsparung von Bauraum für das Tastenmodul durch zumindest partielles Eintauchen des zumindest einen Federelements in die Nut realisiert werden kann. Zudem kann das Tastenmodul eine gleichmäßige und sparsame Ausleuchtung einer Tastenkappe bzw. eines Oberteils durch eine Lichtquelle oder integrierbare Lichtquelle unterstützen.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Trägerelement Lötflächen oder
Anschlussstifte zum Anbringen des Trägerelements an einem Schaltungssubstrat der Tastatur aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann das Trägerelement aus einem Metallmaterial ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine direkte Anbringung des Tastenmoduls an einer Leiterplatte oder dergleichen ermöglicht werden kann. Ferner kann das Trägerelement robust ausgeformt sein.
Insbesondere kann die Führungseinrichtung ein erstes Flügelelement und ein zweites Flügelelement aufweisen. Hierbei kann jedes Flügelelement einen Steg, einen ersten Arm und einen zweiten Arm aufweisen. Die Arme können sich von dem Steg weg erstrecken. An dem Steg kann ein Befestigungsabschnitt ausgeformt sein. An dem ersten Arm kann ein erster Lagerabschnitt zum Lagern des Flügelelements ausgeformt sein, wobei an dem zweiten Arm ein zweiter Lagerabschnitt zum Lagern des Flügelelements ausgeformt sein kann. Das erste Flügelelement und das zweite Flügelelement können mechanisch miteinander koppelbar sein. Ferner kann zumindest ein Federelement zum Bereitstellen einer Rückstellkraft bei der Betätigung des Tastenmoduls an dem Befestigungsabschnitt des ersten Flügelelements und dem Befestigungsabschnitt des zweiten Flügelelements befestigbar sein. Auch können in dem Trägerelement eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten zur
Aufnahme der Lagerabschnitte der Flügelelemente ausgeformt sein. Die
Aufnahmeabschnitte des Trägerelements können als Lagerkerben, Einschnitte oder dergleichen ausgeformt sein. Anders ausgedrückt können die Aufnahmeabschnitte des Trägerelements kerbenförmig, v-förmig und zusätzlich oder alternativ schwalbenschwanzförmig ausgeformt sein. Das Trägerelement kann einstückig ausgeformt sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein
mechanisches System bzw. Führungswerk bereitgestellt werden kann, das eine Doppelflügel-Einheit und ein mit der Doppelflügel-Einheit gekoppeltes elastisches Mittel aufweist. Somit kann beispielsweise eine seitengleiche, synchrone und spielfreie oder spielarme Führung bzw. Parallelführung eines Oberteils des
Tastenmoduls erreicht werden. Auch kann ein Kraft-Weg-Verlauf des Tastenmoduls im Hinblick auf eine Betätigung somit herstellerseitig, kundenseitig und zusätzlich oder alternativ anwenderseitig eingestellt werden. Das Tastenmodul kann
beispielsweise eine kundenspezifische Weiterverarbeitung beim Anwender gestatten.
Das Tastenmodul kann auch zumindest ein Federelement zum Bereitstellen einer Rückstellkraft bei der Betätigung des Tastenmoduls aufweisen. Dabei kann das zumindest eine Federelement insbesondere als eine Zugfeder oder als eine
Druckfeder ausgeformt sein. Das zumindest eine Federelement kann auch als ein elastisches Mittel bezeichnet werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine definierter Kraft-Weg-Verlauf einer Betätigung des Tastenmoduls sowie konstruktiv einfache, zuverlässige und durch Auswechslung des zumindest einen Federelements einstellbare Bereitstellung einer Rückstellkraft ermöglicht werden können. Zudem kann optional eine Druckfeder auch als eine Biegekulisse dienen.
Es wird auch eine Tastatur vorgestellt, wobei die Tastatur folgende Merkmale aufweist: zumindest ein Exemplar einer Ausführungsform des vorstehend genannten
Tastenmoduls; und ein Schaltungssubstrat, wobei das zumindest eine Tastenmodul an dem
Schaltungssubstrat angeordnet ist. Somit ist in Verbindung mit der Tastatur zumindest ein vorstehend genannten
Tastenmodul einsetzbar oder verwendbar. Das zumindest eine Tastenmodul ist direkt an dem Schaltungssubstrat anbringbar, beispielsweise mittels Löten oder Einstecken von Kontaktstiften.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher er- läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Tastatur mit Tastenmodulen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Tastenmoduls gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine partielle Explosionszeichnung eines Tastenmoduls gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine partielle Explosionszeichnung von Teilen des Tastenmoduls aus Fig. 3; Fig. 5 eine schräge Draufsicht auf die Schalteinheit und das Trägerelement aus Fig. 3 bzw. Fig. 4 in einem teilweise zusammengesetzten Zustand;
Fig. 6 die Kontakteinrichtung aus Fig. 3, Fig. 4 bzw. Fig. 5;
Fig. 7 den Hilfsbetätiger aus Fig. 3 bzw. Fig. 4 in einer schrägen Unteransicht;
Fig. 8 den Hilfsbetätiger aus Fig. 3, Fig. 4 bzw. Fig. 7 in einer schrägen Draufsicht; Fig. 9 eine partielle Explosionszeichnung von Teilen des Tastenmoduls aus Fig. 4 in einem teilweise zusammengesetzten Zustand;
Fig. 10 eine schräge Draufsicht auf das Tastenmodul aus Fig. 4 bzw. Fig. 9 in einem montierten und unbetätigten Zustand;
Fig. 11 eine schräge Draufsicht auf das Tastenmodul aus Fig. 4, Fig. 9 bzw. Fig. 10 in einem montierten und betätigten Zustand;
Fig. 12 eine Seitenansicht des Tastenmoduls aus Fig. 10 ;
Fig. 13 eine Teilschnittdarstellung des Tastenmoduls aus Fig. 12;
Fig. 14 eine schräge Unteransicht eines Tastenmoduls gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 eine Schrägansicht eines Teilabschnitts des Tastenmoduls aus den Fig. 14; und Fig. 16 eine Schrägansicht eines Teilabschnitts eines Tastenmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Tastatur 100 mit Tastenmodulen 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Tastatur 100 ist beispielsweise Teil eines Notebook-Computers, Laptop-Computers oder dergleichen. Alternativ ist die Tastatur 100 insbesondere auch als ein Peripheriegerät für einen Computer ausgeführt.
Die Tastatur 100 weist ein Schaltungssubstrat 110 auf. Bei dem Schaltungssubstrat 110 handelt es sich beispielsweise um eine Leiterplatte, Schaltungsplatine oder dergleichen. Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Tastatur 100 eine Mehrzahl von Tastenmodulen 120 auf. Die Tastenmodule 120 sind an dem Schaltungssubstrat 110 angeordnet. Hierbei sind die Tastenmodule 120 beispielsweise auf das Schaltungssubstrat 110 gelötet.
Ferner ist gemäß dem in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel an jedem Tastenmodul 120 eine Tastenkappe 125 angebracht. Dabei ist jede
Tastenkappe 125 mit einem eigenen Tastenmodul 120 gekoppelt. Jede Einheit aus Tastenmodul 120 und Tastenkappe 125 repräsentiert eine Taste der Tastatur 100. Alternativ repräsentiert jedes Tastenmodul 120 eine Taste der Tastatur 100.
Insbesondere auf die Tastenmodule 120 wird unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren noch detaillierter eingegangen.
Die Tastenkappe 125 repräsentiert einen für einen Benutzer der Tastatur 100 sichtbaren und berührbaren Teil einer Taste. Eine Betätigung eines Tastenmoduls 120 erfolgt durch Drücken auf die Tastenkappe 125. Jedes Tastenmodul 120 ist ausgebildet, um auf eine Betätigungskraft mit einer Kraft-Weg-Kennlinie eines Widerstands bzw. einer Rückstellkraft zu reagieren. Ferner ist jedes Tastenmodul 120 ausgebildet, um ansprechend auf eine Betätigung mit einem vordefinierbaren Betätigungsweg eine elektrische Verbindung herzustellen, wobei ein Schaltvorgang ausgeführt wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Tastenmoduls 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Tastenmodul 120 gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist eine
Führungseinrichtung 230, ein Federelement 240, ein Trägerelement 250 und eine Schalteinheit 260 mit einem Gehäuse 270, einer Kontakteinrichtung 280 und einem Hilfsbetätiger 2392 auf. Dabei ist eine Anordnung der Führungseinrichtung 230, des Federelements 240, des Trägerelements 250, des Gehäuses 270, der
Kontakteinrichtung 280 und des Hilfsbetätigers 2392 in der Darstellung von Fig. 2 lediglich beispielhaft und schematisch zu verstehen und kann auch von
Ausführungsbeispiel zu Ausführungsbeispiel variieren.
Die Führungseinrichtung 230 ist ausgebildet, um eine Bewegung des Tastenmoduls 120 bei einer Betätigung zu führen. Dabei ist die Führungseinrichtung 230
beispielsweise als eine Doppelflügelmechanik, eine Scherenmechanik oder dergleichen ausgeführt. Das zumindest eine Federelement 240 ist ausgebildet, um bei der Betätigung des Tastenmoduls 120 eine Rückstellkraft bereitzustellen. Das Trägerelement 250 ist ausgebildet, um zumindest die Führungseinrichtung zu tragen.
Die Schalteinheit 260 weist gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Gehäuse 270, die Kontakteinrichtung 280 und den Hilfsbetätiger 2392 auf. Das Gehäuse 270 ist ausgebildet, um die Kontakteinrichtung 280 zumindest partiell aufzunehmen. Die Kontakteinrichtung 280 ist ausgebildet, um bei der Betätigung des Tastenmoduls 120 einen elektrischen Kontakt herzustellen, um ein Schaltsignal bzw. Betätigungssignal zu ermöglichen, und/oder ein
Betätigungsgeräusch zu erzeugen. Die Kontakteinrichtung 280 weist ein
Festkontaktstück mit einem ersten Kontakt und einen Kontaktgeber mit einer einen zweiten Kontakt tragenden ersten Federlasche und/oder einer zweiten Federlasche zum Erzeugen eines Betätigungsgeräuschs und/oder zumindest einem Betätigungsabschnitt auf. Der Kontaktgeber ist dabei einstückig ausgeformt. Der Hilfsbetätiger 2392 ist ausgebildet, um die Kontakteinrichtung 280 zu betätigen.
Auf das Gehäuse 270, die Kontakteinrichtung 280 und den Hilfsbetätiger 2392 wird unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren detaillierter eingegangen.
Fig. 3 zeigt eine partielle Explosionszeichnung eines Tastenmoduls 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Tastenmodul 120 gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung entspricht oder ähnelt dem Tastenmodul aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren.
In Fig. 3 sind von dem Tastenmodul 120 insbesondere die Tastenkappe 125, die Führungseinrichtung 230 in Gestalt zweier Flügelelemente 230 mit
Befestigungsabschnitten 232, Lagerabschnitten 234 und Verbindungsabschnitten 236, das Federelement 240, das Trägerelement 250 mit Aufnahmeabschnitten 252, das Gehäuse 270 mit einer Nut 272, einem Teilabschnitt 1376, zwei
Betätigungsöffnungen 2371 und einem Halterungsabschnitt 2375, die
Kontakteinrichtung 280 mit dem Festkontaktstück 1482, dem Kontaktgeber 1484, der ersten Federlasche 1486, zwei Betätigungsabschnitten 1488 und der zweiten
Federlasche 2387 sowie der Hilfsbetätiger 2392 gezeigt.
Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Tastenmodul 120 auch die Tastenkappe 125 auf. Alternativ ist die Tastenkappe 125 gesondert von dem Tastenmodul 120 vorgesehen und mit demselben koppelbar. In einem an dem Tastenmodul 120 montierten Zustand der Tastenkappe 125 repräsentieren das Tastenmodul 120 und die Tastenkappe 125 eine Taste. Die Tastenkappe 125 repräsentiert ein Oberteil des Tastenmoduls 120 oder für das Tastenmodul 120. An der Tastenkappe 125 ist zumindest ein alphanumerisches Schriftzeichen oder ein Sonderzeichen aufgedruckt.
Das Tastenmodul 120 weist als Führungseinrichtung 230 gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein erstes Flügelelement 230 und ein zweites Flügelelement 230 zum Führen einer Bewegung des Tastenmoduls 120 bei einer Betätigung durch einen Nutzer auf. Die beiden Flügelelemente 230 sind mechanisch miteinander gekoppelt. In der Darstellung von Fig. 3 sind die Flügelelemente 230 in einem unbetätigten Zustand des Tastenmoduls 120 gezeigt. In dem unbetätigten Zustand spannen die mechanisch miteinander gekoppelten Flügelelemente 230 einen stumpfen Ruhewinkel zwischen denselben auf. In einem betätigten Zustand des Tastenmoduls 120 spannen die miteinander gekoppelten Flügelelemente 230 zwischen denselben einen Öffnungswinkel auf, der größer als der Ruhewinkel ist. Der Öffnungswinkel kann auch 180 Grad betragen. Eine Differenz zwischen dem Ruhewinkel und dem Öffnungswinkel kann
beispielsweise in einem Bereich von etwa 12 Grad bis 18 Grad liegen.
Jedes Flügelelement 230 weist einen Steg, einen ersten Arm und einen zweiten Arm auf. Die Arme erstrecken sich hierbei von dem Steg weg. Insbesondere erstrecken sich die Arme rechtwinklig von dem Steg weg. Auch erstrecken sich die Arme beispielsweise innerhalb eines Toleranzbereichs parallel zueinander. Alternativ können sich die Arme auch bezüglich einander schräg erstrecken. Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das erste Flügelelement 230 und das zweite Flügelelement 230 zueinander identisch ausgeformt. Zudem ist hierbei jedes Flügelelement 230 einstückig ausgeformt. Beispielsweise ist dabei ferner jedes Flügelelement 230 aus einem Metallmaterial ausgeformt. Darauf, wie die
Flügelelemente 230 ausgeformt und miteinander gekoppelt sind, wird auch unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren teilweise noch detaillierter eingegangen.
Jedes der Flügelelemente 230 weist gemäß dem in Fig. 3 gezeigten und
beschriebenen Ausführungsbeispiel beispielhaft zwei Befestigungsabschnitte 232 zum Befestigen eines Federelements und zwei Lagerabschnitte 234 zum Lagern des Flügelelements 230 auf. Dabei sind die Befestigungsabschnitte 232 an dem Steg des Flügelelements 230 ausgeformt. Die Befestigungsabschnitte 232 sind als
Durchgangsöffnungen, insbesondere als abgerundet dreieckige
Durchgangsöffnungen, in dem Flügelelement 230 ausgeformt. Die Lagerabschnitte 234 sind an den Armen des Flügelelements 230 ausgeformt. Dabei ist an dem ersten Arm ein erster Lagerabschnitt 234 ausgeformt und ist an dem zweiten Arm ein zweiter Lagerabschnitt 234 ausgeformt. Die Lagerabschnitte 234 sind als Absätze, Stufen oder Nasen in Außenseitenkanten der Arme des Flügelelements 230 ausgeformt.
Jedes Flügelelement 230 weist auch zumindest einen Verbindungsabschnitt 236 zum Verbinden des Flügelelements 230 mit einem Oberteil für das Tastenmodul 120 auf. Hierbei weist das Oberteil die Tastenkappe 125 auf. Gemäß dem in Fig. 3
dargestellten Ausführungsbeispiel weist jedes Flügelelement 230 beispielhaft einen Verbindungsabschnitt 236 auf. Der Verbindungsabschnitt 236 ist an dem Steg des Flügelelements 230 ausgeformt. Dabei weist der Verbindungsabschnitt 236 elastisch verformbare Balkenabschnitte auf. Die Tastenkappe 125 ist über eine
Schnappverbindung mittels der Verbindungsabschnitte 236 mit den Flügelelementen 230 und somit mit dem Tastenmodul 120 verbindbar.
Das Tastenmodul 120 weist ferner zumindest ein Federelement 240 zum
Bereitstellen einer Rückstellkraft bei der Betätigung des Tastenmoduls 120 auf. Gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Tastenmodul 120 beispielhaft ein Federelement 240 auf. Das Federelement 240 ist an einem der Befestigungsabschnitte 232 des ersten Flügelelements 230 und an einem der Befestigungsabschnitte 232 des zweiten Flügelelements 230 befestigt. Hierbei ist das Federelement 240 als eine Zugfeder ausgeführt.
Das Tastenmodul 120 weist auch ein Trägerelement 250 zum Tragen der
Flügelelemente 230 auf. Das Trägerelement 250 ist auch ausgebildet, um das Federelement 240 und gegebenenfalls die Tastenkappe 125 zu tragen, wenn dieselben an den Flügelelementen 230 angebracht sind. Beispielsweise ist das Trägerelement 250 aus einem Metallmaterial ausgeformt. Das Trägerelement 250 weist eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten 252 zur Aufnahme der
Lagerabschnitte 234 der Flügelelemente 230 auf. Gemäß dem in Fig. 3 gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Trägerelement 250 hierbei vier Aufnahmeabschnitte 252 auf. Die Aufnahmeabschnitte 252 sind als Lagerkerben in dem Trägerelement 250 ausgeformt. Anders ausgedrückt sind die
Aufnahmeabschnitte 252 kerbenförmig, v-förmig oder schwalbenschwanzförmig ausgeformt. Die Lagerabschnitte 234 der Flügelelemente 230 sind in einem
montierten Zustand des Tastenmodul 120 in den Aufnahmeabschnitten 252 gelagert. Somit sind die Flügelelemente 230 an dem Trägerelement 250 in einem
vordefinierbaren Winkelbereich schwenkbar bzw. kippfähig gelagert. Der
Winkelbereich ist auch durch eine Form der Aufnahmeabschnitte 252 definierbar.
Die Baugruppe aus Flügelelementen 230 und Federelement 240 kann auch als Führungswerk bezeichnet werden. Das Trägerelement 250 ist somit ausgebildet, um zumindest das Führungswerk zu tragen.
Das Tastenmodul 120 weist zudem die Schalteinheit 260 auf. Die Schalteinheit 260 weist das Gehäuse 270, die Kontakteinrichtung 280 und den Hilfsbetätiger 2392 auf. Die Kontakteinrichtung 280 ist zumindest teilweise in dem Gehäuse 270 anordenbar. Anders ausgedrückt ist das Gehäuse 270 ausgeformt, um zumindest einen
Teilabschnitt der Kontakteinrichtung 280 aufzunehmen. Das Gehäuse 270 ist beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgeformt. Der Hilfsbetätiger 2392 ist ausgebildet, um die Kontakteinrichtung 280 zu betätigen. Dabei ist der Hilfsbetätiger 2392 beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgeformt.
In dem Gehäuse 270 ist gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel beispielhaft lediglich eine Nut 272 zur Aufnahme mindestens eines Teilabschnittes des Federelements 240 in einem betätigten Zustand des Tastenmoduls 120 ausgeformt. Hierbei ist die Nut 272 zwischen dem Teilabschnitt 1376 und einem weiteren Teilabschnitt des Gehäuses 270 angeordnet, in dem die Kontakteinrichtung 280 zumindest partiell aufnehmbar ist. Der Teilabschnitt 1376 des Gehäuses 270 ist ausgebildet, um Licht von einer Lichtquelle zu streuen und/oder zu bündeln. Die Lichtquelle ist gemäß einem Ausführungsbeispiel auch zumindest teilweise in dem Gehäuse 270 aufnehmbar.
Zudem sind in dem Gehäuse 270 gemäß dem in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beispielhaft zwei
Betätigungsöffnungen 2371 zum Freilegen des zumindest einen
Betätigungsabschnitts 1488 der Kontakteinrichtung 280 ausgeformt. Ferner weist das Gehäuse 270 zumindest einen Halterungsabschnitt 2375 zum Halten des Hilfsbetätigers 2392 auf. Der zumindest eine Halterungsabschnitt 2375 ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als ein Stift ausgeformt. Das Gehäuse 270 ist an dem Trägerelement 250 angeordnet.
Die Kontakteinrichtung 280 ist ausgebildet, um bei einer Betätigung des
Tastenmoduls 120 einen elektrischen Kontakt herzustellen und ein
Betätigungsgeräusch zu erzeugen. Dabei ist die Kontakteinrichtung 280
beispielsweise durch den Hilfsbetätiger 2392 drückbar bzw. verformbar, um das Herstellen des elektrischen Kontaktes sowie das Betätigungsgeräusch zu bewirken. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Kontakteinrichtung 280 beispielsweise alternativ durch die Tastenkappe 125 drückbar bzw. verformbar, um das Herstellen des elektrischen Kontaktes sowie das Betätigungsgeräusch zu bewirken.
Der Kontaktgeber 1484 der Kontakteinrichtung 280 weist gemäß dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu der den zweiten Kontakt tragenden ersten Federlasche 1486 die zweite Federlasche 2387 zum Erzeugen eines Betätigungsgeräuschs auf. Hierbei weist die erste Federlasche 1486 einen Betätigungsabschnitt 1488 auf. Ferner weist die zweite Federlasche 2387 ebenfalls einen Betätigungsabschnitt 1488 auf. Der Kontaktgeber 1484 ist einstückig ausgeformt. Insbesondere ist der Kontaktgeber 1484 als ein Stanzteil oder Stanz- und Biegeteil aus einem Metallmaterial ausgeformt.
Auf das Gehäuse 270, auf die Kontakteinrichtung 280 und auf den Hilfsbetätiger 2392 wird unter Bezugnahme auf nachfolgende Figuren noch detaillierter
eingegangen.
Fig. 4 zeigt eine partielle Explosionszeichnung von Teilen des Tastenmoduls 120 aus Fig. 3. Dabei entspricht die Darstellung in Fig. 4 der Darstellung aus Fig. 3 mit Ausnahme dessen, dass die Tastenkappe in der Darstellung weggelassen ist. Fig. 5 zeigt eine schräge Draufsicht auf die Schalteinheit 260 und das Trägerelement 250 aus Fig. 3 bzw. Fig. 4 in einem teilweise zusammengesetzten Zustand. Dabei ist die Kontakteinrichtung teilweise in dem Gehäuse 270 aufgenommen. Die
Betätigungsabschnitte 1488 der Kontakteinrichtung sind durch die
Betätigungsöffnungen 2371 des Gehäuses 270 hindurch erkennbar. Der
Hilfsbetätiger 2392 ist in der Darstellung von Fig. 5 weggelassen.
Fig. 6 zeigt die Kontakteinrichtung 280 aus Fig. 3, Fig. 4 bzw. Fig. 5. Die
Kontakteinrichtung 280 ist als Kontakteinrichtung für eine Schalteinheit eines
Tastenmoduls aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren oder eines anderen Tastenmoduls verwendbar.
Die Kontakteinrichtung 280 weist das Festkontaktstück 1482 und den Kontaktgeber 1484 auf. Das Festkontaktstück 1482 und der Kontaktgeber 1484 sind elektrisch voneinander isoliert. An dem Festkontaktstück 1482 ist der erste Kontakt 1583 der Kontakteinrichtung 280 angeordnet. An dem Kontaktgeber 1484 ist der zweite Kontakt der Kontakteinrichtung 280 angeordnet.
Der Kontaktgeber 1484 weist die den zweiten Kontakt tragende erste Federlasche 1486, die zweite Federlasche 2387 und die zwei Betätigungsabschnitte 1488 auf. Über die Betätigungsabschnitte 1488 sind die erste Federlasche 1486 und die zweite Federlasche 2387 bewegbar, bis ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontakt 1583 und dem zweiten Kontakt hergestellt und das Betätigungsgeräusch erzeugt ist. Die Betätigungsabschnitte 1488 sind bei einer Betätigung des
Tastenmoduls durch den Hilfsbetätiger betätigbar. Dabei ist der Kontaktgeber 1484 elastisch verformbar. Somit fungiert der Kontaktgeber 1484 auch als ein elastisches Mittel.
Der erste Kontakt 1583 weist einen linienförmigen oder länglichen Kontaktbereich mit einer ersten Erstreckungsachse auf. Auch wenn es aus der Darstellung in Fig. 6 lediglich implizit hervorgeht, so weist der zweite Kontakt ebenfalls einen
linienförmigen oder länglichen Kontaktbereich mit einer zweiten Erstreckungsachse auf. Die erste Erstreckungsachse und die zweite Erstreckungsachse kreuzen einander, wobei ein elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen dem ersten Kontakt 1583 und dem zweiten Kontakt in einem punktförmigen Kontaktabschnitt herstellbar ist. Jede Erstreckungsachse erstreckt sich gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel schräg, insbesondere in einem Winkel von beispielsweise 45 Grad, bezüglich einer Längsachse oder Querachse des Festkontaktstücks 1482 bzw. des Kontaktgebers 1484. Gemäß dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel weisen der erste Kontakt 1583 und der zweite Kontakt jeweils ein dreieckiges
Schnittprofil auf. Beispielsweise sind der erste Kontakt 1583 und der zweite Kontakt aus einem Draht zugeschnitten und an der Kontakteinrichtung 280 angeschweißt.
Der Kontaktgeber 1484 ist ausgeformt, um den elektrischen Kontakt unter Erzeugung von Reibung zwischen dem ersten Kontakt 1583 und dem zweiten Kontakt herzustellen.
Die erste Federlasche 1486 und die zweite Federlasche 2187 erstrecken sich nebeneinander und über das Festkontaktstück 1482 hinweg. Auch ist in der
Darstellung von Fig. 6 genauer erkennbar, dass sich die erste Federlasche 1486 in dem Betätigungsabschnitt 1488 verjüngt. Der Betätigungsabschnitt 1488 der zweiten Federlasche 2387 weist an einer von der ersten Federlasche 1486 abgewandten Seite eine Knickstelle auf, an welcher der Betätigungsabschnitt 1488 in Richtung zu dem Festkontaktstück 1482 und der ersten Federlasche 1486 hin abgeknickt ausgeformt ist.
Fig. 7 zeigt den Hilfsbetätiger 2392 aus Fig. 3 bzw. Fig. 4 in einer schrägen
Unteransicht. Der Hilfsbetätiger 2392 weist gemäß dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zwei Anbringungsabschnitte 2794, zwei Nasen 2796 und drei Fixierungsabschnitte 2798 auf. Der Hilfsbetätiger 2392 ist einstückig ausgeformt, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial.
Die Anbringungsabschnitte 2794 sind ausgeformt, um ein bewegliches Anbringen des Hilfsbetätigers 2392 an dem zumindest einen Halterungsabschnitt des Gehäuses der Schalteinheit zu ermöglichen. Die Anbringungsabschnitte 2794 sind
beispielsweise bogenförmig oder hakenförmig ausgeformt und zur Aufnahme des zumindest einen Halterungsabschnittes durch Einrasten oder Einschnappen ausgebildet.
Die Nasen 2796 sind ausgeformt, um bei der Betätigung des Tastenmoduls die erste Federlasche und/oder die zweite Federlasche der Kontakteinrichtung auszulenken. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem die Kontakteinrichtung anders ausgeformt ist, kann der Hilfsbetätiger 2392 lediglich eine Nase 2796 und/oder zumindest eine anders ausgeformte Nase 2796 aufweisen.
Die Fixierungsabschnitte 2798 sind ausgeformt, um den Hilfsbetätiger 2392 an der Führungseinrichtung bzw. dem ersten Flügelelement oder dem zweiten
Flügelelement zu fixieren. Dabei sind die Fixierungsabschnitte 2798 als Vorsprünge ausgeformt. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Hilfsbetätiger 2392 eine andere Anzahl von Fixierungsabschnitten 2798 und/oder anders ausgeformte Fixierungsabschnitte 2798 aufweisen.
Fig. 8 zeigt den Hilfsbetätiger 2392 aus Fig. 3, Fig. 4 bzw. Fig. 7 in einer schrägen Draufsicht. Hierbei ist darstellungsbedingt eine der Nasen 2796 durch einen der Fixierungsabschnitte 2798 verdeckt. Ist erkennbar, dass die Fixierungsabschnitte 2798 angeordnet und ausgeformt sind, um den Steg eines der Flügelelemente zwischen einem der Fixierungsabschnitte 2798 einerseits und den restlichen beiden Fixierungsabschnitten 2798 andererseits anzuordnen.
Fig. 9 zeigt eine partielle Explosionszeichnung von Teilen des Tastenmoduls 120 aus Fig. 4 in einem teilweise zusammengesetzten Zustand. Dabei ist das Federelement 240 in jeweils einen Befestigungsabschnitt 232 des ersten Flügelelements 230 des zweiten Flügelelements 230 eingehängt. Ferner sind die Flügelelemente 230 über ihre Kopplungsabschnitte miteinander gekoppelt. Die Schalteinheit und das
Trägerelement 250 sind in dem Zustand von Fig. 5 gezeigt. Somit ist die
Kontakteinrichtung zumindest teilweise in dem Gehäuse 270 aufgenommen.
Fig. 10 zeigt eine schräge Draufsicht auf das Tastenmodul 120 aus Fig. 4 bzw. Fig. 9 in einem montierten und unbetätigten Zustand. Hierbei sind die Flügelelemente 230 an dem Trägerelement 250 angebracht, wobei die Lagerabschnitte 234 der
Flügelelemente 230 in den Aufnahmeabschnitten 252 des Trägerelements 250 angeordnet sind. Der Hilfsbetätiger 2392 ist mittels seiner Anbringungsabschnitte an dem Gehäuse 270 angebracht und mittels seiner Fixierungsabschnitte an einem der Flügelelemente 230 fixiert. Dabei ist eine Erstreckungsebene des Hilfsbetätigers 2392 relativ zu einer Erstreckungsebene des Gehäuses 270 geneigt.
Fig. 11 zeigt eine schräge Draufsicht auf das Tastenmodul 120 aus Fig. 4, Fig. 9 bzw. Fig. 10 in einem montierten und betätigten Zustand. Dabei ist erkennbar, dass das Federelement 240 in die Nut 272 des Gehäuses 270 eingetaucht angeordnet ist. Ein Teil einer auf die Flügelelemente 230 ausgeübten Betätigungskraft ist über den Hilfsbetätiger 2392 auf die Kontakteinrichtung der Schalteinheit übertragen. Hierbei ist die Erstreckungsebene des Hilfsbetätigers 2392 in dem betätigten Zustand des Tastenmoduls 120 entlang der Erstreckungsebene des Gehäuses 270 ausgerichtet.
Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht des Tastenmoduls 120 aus Fig. 10. In der
Seitenansicht von Fig. 12 sind von dem Tastenmodul 120 die Flügelelemente 230 mit zweien der Lagerabschnitte 234, das Federelement 240, das Trägerelement 250 mit zweien der Aufnahmeabschnitte 252, ein Teilabschnitt des Gehäuses 270 sowie ein Teilabschnitt des Hilfsbetätigers 2392 gezeigt. Ferner ist eine Schnittlinie A-A für eine Schnittdarstellung bzw. Teilschnittdarstellung durch das Tastenmodul 120
eingezeichnet. Die Schnittlinie A-A verläuft hierbei quer zu einer Längsachse des Federelements 240.
Fig. 13 zeigt eine Teilschnittdarstellung des Tastenmoduls 120 aus Fig. 12 entlang der Schnittlinie A-A. Dabei sind in der Teilschnittdarstellung von Fig. 13 von dem Tastenmodul 120 dabei Teilabschnitte eines der Flügelelemente 230 mit zweien der Befestigungsabschnitte 232, Teilabschnitte des Federelements 240, Teilabschnitte des Trägerelements 250, Teilabschnitte des Gehäuses 270 mit einem
Ablenkabschnitt 3373, Teilabschnitte des Hilfsbetätigers 2392 mit den zwei Nasen 2796 und Teilabschnitte der Kontakteinrichtung mit der ersten Federlasche 1486, der zweiten Federlasche 2387, dem ersten Kontakt 1583 sowie dem zweiten Kontakt 1585 gezeigt. Hierbei ist erkennbar, dass eine erste der Nasen 2796 des Hilfsbetätigers 2392 zum Betätigen bzw. Auslenken der ersten Federlasche 1486 und somit zum Schließen der Kontakte 1583 und 1585 ausgeformt und angeordnet ist. Ferner ist erkennbar, dass eine zweite der Nasen 2796 des Hilfsbetätigers 2392 zum Betätigen bzw.
Auslenken der zweiten Federlasche 2387 ausgeformt und angeordnet ist, um ein Betätigungsgeräusch zu erzeugen. Dabei ist der Ablenkabschnitt 3373 des
Gehäuses 270 ausgeformt, um die zweite Federlasche 2387 der Kontakteinrichtung 280 abzulenken, wenn das Tastenmodul 120 betätigt wird. Der Ablenkabschnitt 3373 ist bezüglich einer Bewegung bzw. Bewegungsachse des Tastenmoduls 120 bei der Betätigung desselben schräg geneigt ausgeformt. Hierbei ist ein Knickwinkel des Betätigungsabschnittes der zweiten Federlasche 2387 größer als ein Neigungswinkel des Ablenkabschnitts 3373 relativ zu der Bewegungsachse. Somit ist eine Endkante der zweiten Federlasche 2387 von dem Ablenkabschnitt 3373 beabstandet angeordnet. So können Reibung, Kratzen und dergleichen zwischen dem
Ablenkabschnitt 3373 und dem Betätigungsabschnitt der zweiten Federlasche 2387 minimiert oder verhindert werden.
Bei der Betätigung des Tastenmoduls 120 erfolgt eine Bewegung der Flügelelemente 230, die über den Hilfsbetätiger 2392 auf die erste Federlasche 1486 und die zweite Federlasche 2387 übertragen wird. Bei einer solchen Auslenkbewegung der ersten Federlasche 1486 gelangen der erste Kontakt 1583 und der zweite Kontakt 1585 in Kontakt miteinander. Ferner wird bei einer solchen Auslenkbewegung der zweiten Federlasche 2387 dieselbe an ihrem Betätigungsabschnitt durch den
Ablenkabschnitt 3373 lateral abgelenkt. Aufgrund der Schräge bzw. Neigung des Ablenkabschnitts 3373 relativ zu der Bewegung nimmt die laterale Ablenkung der zweiten Federlasche 2387 mit zunehmender Auslenkung zu, bis der
Betätigungsabschnitt der zweiten Federlasche 2387 von der ihn betätigenden Nase 2796 des Hilfsbetätigers 2392 rutscht und es zu einem das Betätigungsgeräusch erzeugenden Rückschlag der zweiten Federlasche 2387 gegen das Gehäuse 270 oder den Hilfsbetätiger 2392 kommt. Fig. 14 zeigt eine schräge Unteransicht eines Tastenmoduls 120 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Tastenmodul 120 entspricht hierbei dem Tastenmodul aus Fig. 10 mit Ausnahme dessen, dass die Tastenkappe 125 mit den Flügelelementen 130 verbunden ist und die Verbindungsabschnitte 236 anders ausgeformt sind und gebogene Endabschnitte 238 aufweisen.
Hierbei sind von dem Tastenmodul 120 die Tastenkappe 125, die Flügelelemente 230 mit zwei der vier Befestigungsabschnitte 232, zwei der vier Lagerabschnitte 234 und einem der zwei Verbindungsabschnitte 236 mit gebogenem Endabschnitt 238 gezeigt. Ferner sind das Trägerelement 250 mit zwei der Aufnahmeabschnitte 252 sowie Lötflächen 554, das Gehäuse 270 mit einer Aufnahmebucht 574 und die Kontakteinrichtung 280 mit Lötflächen 582 gezeigt.
Die Lötflächen 554 des Trägerelements 250 dienen zum Anbringen des
Trägerelements 250 an einem Schaltungssubstrat einer Tastatur. Die Lötflächen 582 der Kontakteinrichtung 280 der Schalteinheit dienen zum Anbringen der Schalteinheit an dem Schaltungssubstrat der Tastatur. Somit ist das Tastenmodul 120 durch Löten der Lötflächen 554 und 582 auf das Schaltungssubstrat direkt an dem
Schaltungssubstrat bestückbar.
In dem Gehäuse 270 der Schalteinheit ist gemäß dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Aufnahmebucht 574 zum
Aufnehmen einer Lichtquelle ausgeformt. Bei der Lichtquelle kann es sich
beispielsweise um eine Leuchtdiode zur Oberflächenmontage bzw. eine SMD-LED (SMD = surface-mounted device; LED = Licht emittierende Diode) handeln. Ferner ist das Gehäuse 270 gemäß einem Ausführungsbeispiel zumindest in einem
Teilabschnitt aus einem transparenten oder opaken Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, ausgeformt.
In der Darstellung von Fig. 14 ist erkennbar, dass die Schalteinheit mit dem Gehäuse 270 und der Kontakteinrichtung 280 in einem Bauraum angeordnet ist, der durch die Stege und Arme der Flügelelemente 230 umgeben ist. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, insbesondere als eine Alternative zu den Lötflächen 554 und 582, können das Trägerelement und die Schalteinheit mittels Anschlussstiften an dem Schaltungssubstrat der Tastatur anbringbar sein.
Fig. 15 zeigt eine Schrägansicht eines Teilabschnitts des Tastenmoduls aus Fig. 14. Der in Fig. 15 dargestellte Teilabschnitt des Tastenmoduls umfasst das
Führungswerk bzw. die Flügelelemente 230 und das Federelement 240. In der Darstellung von Fig. 15 sind hierbei von den Flügelelementen 230 die
Befestigungsabschnitte 232, die Lagerabschnitte 234, die Verbindungsabschnitte 236, erste Kopplungsabschnitte 731 sowie zweite Kopplungsabschnitte 733 und Stege 1335, erste Arme 1337 sowie zweite Arme 1339 gezeigt.
Die Kopplungsabschnitte 731 , 733 sind ausgeformt, um die Flügelelemente 230 mechanisch miteinander zu koppeln. Jedes Flügelelement 230 weist einen ersten Kopplungsabschnitt 731 und einen zweiten Kopplungsabschnitt 733 auf. Dabei ist an einem Ende des ersten Arms jedes Flügelelements 230 der erste
Kopplungsabschnitt 731 ausgeformt und ist an einem Ende des zweiten Arms jedes Flügelelements 230 der zweite Kopplungsabschnitt 733 ausgeformt. Der erste Kopplungsabschnitt 731 und der zweite Kopplungsabschnitt 733 jedes
Flügelelements 230 sind unterschiedlich ausgeformt. Dabei sind alle ersten
Kopplungsabschnitte 731 gleich ausgeformt und sind alle zweiten
Kopplungsabschnitte 733 gleich ausgeformt. Somit ist der erste Kopplungsabschnitt 731 des ersten Flügelelements 230 mit dem zweiten Kopplungsabschnitt 733 des zweiten Flügelelements 230 koppelbar und ist der zweite Kopplungsabschnitt 733 des ersten Flügelelements 230 mit dem ersten Kopplungsabschnitt 731 des zweiten Flügelelements 230 koppelbar. Gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Kopplungsabschnitt 731 als eine Kulisse ausgeformt und ist der zweite Kopplungsabschnitt 733 als ein Vorsprungsabschnitt bzw. eine Platte ausgeformt. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel können der erste Kopplungsabschnitt und der zweite Kopplungsabschnitt als Zähne ausgeformt sein.
Fig. 16 zeigt eine Schrägansicht eines Teilabschnitts eines Tastenmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der in Fig. 16 dargestellte Teilabschnitt entspricht dem in Fig. 12 gezeigten Teilabschnitt mit Ausnahme dessen, dass zwei Federelemente 240 vorgesehen sind, die als Druckfedern ausgeführt sind, die
Verbindungsabschnitte 236 anders ausgeformt sind und in der Darstellung ein Trägerelement 250 gezeigt ist, welches dem Trägerelement aus einer der vorstehend beschriebenen Figuren ähnelt, wobei teilweise die Flügelelemente 230 und das Trägerelement 250 konstruktiv an die Federelemente 240 angepasst sind.
Jedes der Federelemente 240 erstreckt sich entlang einem miteinander gekoppelten Paar von Armen der Flügelelemente 230. Die Befestigungsabschnitte der
Flügelelemente 230 sind in der Darstellung von Fig. 16 durch die
Aufnahmeabschnitte 252 aufweisende Wandabschnitte des Trägerelements 250 verdeckt. Die Flügelelemente 230 sind über die Kopplungsabschnitte 731 und 733 miteinander gekoppelt und weisen die Lagerabschnitte 234 sowie die
Verbindungsabschnitte 236 auf.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezuaszeichen
100 Tastatur
110 Schaltungssubstrat
120 Tastenmodul
125 Tastenkappe
230 Führungseinrichtung
232 Befestigungsabschnitt
234 Lagerabschnitt
236 Verbindungsabschnitt
238 Endabschnitt
240 Federelement
250 Trägerelement
252 Aufnahmeabschnitt
260 Schalteinheit
270 Gehäuse
272 Nut
280 Kontakteinrichtung
554 Lötfläche
574 Aufnahmebucht
582 Lötfläche
731 erster Kopplungsabschnitt
733 zweiter Kopplungsabschnitt
1335 Steg
1337 erster Arm
1339 zweiter Arm
1376 Teilabschnitt
1482 Festkontaktstück
1484 Kontaktgeber
1486 erste Federlasche
1488 Betätigungsabschnitt
1583 erster Kontakt
1585 zweiter Kontakt 2371 Betätigungsöffnung 2375 Halterungsabschnitt 2387 zweite Federlasche 2392 Hilfsbetätiger
2794 Anbringungsabschnitt
2796 Nase
2798 Fixierungsabschnitt 3373 Ablenkabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Tastenmodul (120) für eine Tastatur (100), wobei das Tastenmodul (120) folgende Merkmale aufweist: eine Führungseinrichtung (230) zum Führen einer Bewegung des
Tastenmoduls (120) bei einer Betätigung; ein Trägerelement (250) zum Tragen der Führungseinrichtung (230); und eine Schalteinheit (260), wobei die Schalteinheit (260) ein Gehäuse (270) und eine zumindest partiell in dem Gehäuse (270) angeordnete Kontakteinrichtung (280) zum Fierstellen eines elektrischen Kontakts bei einer Betätigung des Tastenmoduls (120) aufweist, wobei die Kontakteinrichtung (280) ein
Festkontaktstück (1482) mit einem ersten Kontakt (1583) und einen
Kontaktgeber (1484) mit einer einen zweiten Kontakt (1585) tragenden ersten Federlasche (1486) und/oder einer zweiten Federlasche (2387) zum Erzeugen eines Betätigungsgeräuschs und/oder zumindest einem Betätigungsabschnitt (1488) aufweist, wobei der Kontaktgeber (1484) einstückig ausgeformt ist.
2. Tastenmodul (120) gemäß Anspruch 1 , bei dem der Kontaktgeber (1484) der Kontakteinrichtung (280) die den zweiten Kontakt (1585) tragende erste Federlasche (1486) und den zumindest einen Betätigungsabschnitt (1488) aufweist.
3. Tastenmodul (120) gemäß Anspruch 1 , bei dem der Kontaktgeber (1484) der Kontakteinrichtung (280) die den zweiten Kontakt (1585) tragende erste Federlasche (1486), die zweite Federlasche (2387) zum Erzeugen des Betätigungsgeräuschs und den zumindest einen Betätigungsabschnitt (1488) aufweist.
4. Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Gehäuse (270) eine Betätigungsöffnung (2371 ) zum Freilegen des zumindest einen Betätigungsabschnitts (1488) der Kontakteinrichtung (280) und/oder einen Ablenkabschnitt (3373) zum Ablenken der zweiten Federlasche (2387) der Kontakteinrichtung (280) bei der Betätigung des Tastenmoduls (120) aufweist, wobei der Ablenkabschnitt (3373) relativ zu der Bewegung des Tastenmoduls (120) bei der Betätigung schräg geneigt ausgeformt ist.
5. Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit
einem Hilfsbetätiger (2392) zum Betätigen der Kontakteinrichtung (280), wobei das Gehäuse (270) zumindest einen Halterungsabschnitt (2375) zum Halten des Hilfsbetätigers (2392) aufweist, wobei der Hilfsbetätiger (2392) zumindest einen Anbringungsabschnitt (2794) zum beweglichen Anbringen des
Hilfsbetätigers (2392) an dem zumindest einen Halterungsabschnitt (2375) des Gehäuses (270) und/oder zumindest eine Nase (2796) zum Auslenken der ersten Federlasche (1486) und/oder der zweiten Federlasche (2387) der Kontakteinrichtung (280) bei der Betätigung des Tastenmoduls (120) aufweist.
6. Tastenmodul (120) gemäß Anspruch 5, bei dem der Hilfsbetätiger (2392)
zumindest einen Fixierungsabschnitt (2798) zum Fixieren des Hilfsbetätigers (2392) an der Führungseinrichtung (230) aufweist.
7. Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Kontakteinrichtung (280) Lötflächen (582) oder Anschlussstifte zum
Anbringen der Schalteinheit (260) an einem Schaltungssubstrat (110) der Tastatur (100) aufweist, und/oder wobei die Kontakteinrichtung (280) ausgeformt ist, um den elektrischen Kontakt unter Erzeugung von Reibung zwischen dem ersten Kontakt (1583) und dem zweiten Kontakt (1585) herzustellen.
8. Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Gehäuse (270) zumindest in einem Teilabschnitt (1376) aus einem transparenten oder opaken Material und/oder zumindest in einem
Teilabschnitt (1376) als mindestens eine Linse ausgeformt ist, und/oder wobei das Gehäuse (270) eine Aufnahmebucht (574) für eine Lichtquelle aufweist, und/oder wobei in dem Gehäuse (270) zumindest eine Nut (272) zur
Aufnahme mindestens eines Teilabschnittes zumindest eines Federelements (240) zum Bereitstellen einer Rückstellkraft bei der Betätigung des
Tastenmoduls (120) in einem betätigten Zustand des Tastenmoduls (120) ausgeformt ist.
9. Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem das Trägerelement (250) Lötflächen (554) oder Anschlussstifte zum Anbringen des Trägerelements (250) an einem Schaltungssubstrat (110) der Tastatur (100) aufweist, und/oder wobei das Trägerelement (250) aus einem
Metallmaterial ausgeformt ist.
10. Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem die Führungseinrichtung (230) ein erstes Flügelelement (230) und ein zweites Flügelelement (230) aufweist, wobei jedes Flügelelement (230) einen Steg (1335), einen ersten Arm (1337) und einen zweiten Arm (1339) aufweist, wobei die Arme (1337, 1339) sich von dem Steg (1335) weg erstrecken, wobei an dem Steg (1335) ein Befestigungsabschnitt (232) ausgeformt ist, wobei an dem ersten Arm (1337) ein erster Lagerabschnitt (234) zum Lagern des Flügelelements (230) ausgeformt ist, wobei an dem zweiten Arm (1339) ein zweiter Lagerabschnitt (234) zum Lagern des Flügelelements (230)
ausgeformt ist, wobei das erste Flügelelement (230) und das zweite
Flügelelement (230) mechanisch miteinander koppelbar sind, wobei zumindest ein Federelement (240) zum Bereitstellen einer Rückstellkraft bei der Betätigung des Tastenmoduls (120) an dem Befestigungsabschnitt (232) des ersten Flügelelements (230) und dem Befestigungsabschnitt (232) des zweiten Flügelelements (230) befestigbar ist, wobei in dem Trägerelement (250) eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten (252) zur Aufnahme der Lagerabschnitte (234) der Flügelelemente (230) ausgeformt sind.
11. Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit
zumindest einem Federelement (240) zum Bereitstellen einer Rückstellkraft bei der Betätigung des Tastenmoduls (120), insbesondere wobei das zumindest eine Federelement (240) als eine Zugfeder oder als eine
Druckfeder ausgeformt ist.
12. Tastatur (100), wobei die Tastatur (100) folgende Merkmale aufweist: zumindest ein Tastenmodul (120) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche; und ein Schaltungssubstrat (110), wobei das zumindest eine Tastenmodul (120) an dem Schaltungssubstrat (110) angeordnet ist.
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