WO2007107532A1 - Drucktaste mit verbesserter tastenknopfführung - Google Patents

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WO2007107532A1
WO2007107532A1 PCT/EP2007/052543 EP2007052543W WO2007107532A1 WO 2007107532 A1 WO2007107532 A1 WO 2007107532A1 EP 2007052543 W EP2007052543 W EP 2007052543W WO 2007107532 A1 WO2007107532 A1 WO 2007107532A1
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WO
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button
plunger
push
key
button according
Prior art date
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PCT/EP2007/052543
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Müller
Original Assignee
Cherry Gmbh
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.)
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Publication date
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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
    • H01H13/702—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 with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches
    • H01H13/705—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 with contacts carried by or formed from layers in a multilayer structure, e.g. membrane switches characterised by construction, mounting or arrangement of operating parts, e.g. push-buttons or keys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2221/00—Actuators
    • H01H2221/024—Transmission element
    • H01H2221/026—Guiding or lubricating nylon
    • H01H2221/028—Telescopic guiding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2233/00—Key modules
    • H01H2233/03—Key modules mounted on support plate or frame
    • H01H2233/034—Snap coupling
    • H01H2233/036—Snap coupling with limited freedom

Definitions

  • the invention relates to a pushbutton with an improved keytop guide, in particular to a pushbutton for use in short-stroke keyboards.
  • Computer keyboards have a variety of pushbuttons, which must be ensured that on the one hand the keys can be easily operated, but on the other hand only a well-defined pressure on a push button is also recognized as a key press. Among other things, it must be ensured that the pushbutton does not tilt if it is not actuated exactly in the middle, either because after tilting no more operation is possible and the key only has to be released again, or because for an operation significantly increased power must be expended. In either case, tilting the key results in an undesirable interruption of the user's write flow.
  • EP 0 087 369 B1 discloses a keyboard whose keys have a cross-shaped plunger which is guided in a cross-shaped recess in the base part of the keyboard.
  • buttons for keyboards are known in which additional guide elements are connected via stiffening ribs with the plunger of the keys.
  • the additional guide elements are guided in the corners of a shaft-shaped opening in the base of the button.
  • a push button according to the present invention has a key top and a housing member in which the key top is guided.
  • the key top has a plunger whose longitudinal axis defines an axial direction of the push button, a plurality of stiffening ribs, which also extend in the axial direction and whose height, ie the extent in the axial direction, at least partially corresponds to the height of the plunger or may differ from the height of the plunger.
  • the plurality of stiffening ribs is connected to the plunger of the button knob to prevent tilting of the plunger when pressing the button and thus tilting the push button. Applicant: Cherry GmbH
  • the housing element of the push button has at least one guide structure in which the key button is guided.
  • the guide structure is adapted in shape to the plunger, i. the leadership of the key button in the housing element via the plunger.
  • "adapted in terms of shape” means that the inner contour of the guide structure corresponds to the outer contour of the plunger over at least a large part of this outer contour such that the plunger of the button button can move freely along the guide structure in an axial direction in the sections where the inner contour of the guide structure is adapted to the outer contour of the plunger, the distance between plunger and guide structure is approximately between 0.03 mm and 0.10 mm, preferably between 0.05 mm and 0.08 mm a tilting of the button button securely prevented in the housing element.
  • a guide structure according to the invention can be, for example, a substantially two-dimensional recess in an upper cover of the housing element, in which the plunger of the key cap is guided.
  • Plunger and / or guide structure may be provided with a lubricant which further improves the sliding properties of the key button in the housing element, for example with a liquid or smooth pasted on the surface pasty fat.
  • An advantage of the pushbutton according to the invention over the prior art is the fact that the leadership behavior of the key button in the housing element, in particular pushbuttons for short-stroke keyboards, is improved.
  • the guide behavior is defined as the ratio of guide length, ie extension of the guided surface in the axial direction, to diameter of the plunger. Since in a short-stroke keyboard, the guide length is very low and the risk of kinking of the plunger is too low plunger diameter, the leadership behavior without additional guide mechanism (eg scissor mechanism) in the art is often insufficient.
  • the pushbutton according to the invention it is now possible to change the diameter Applicant: Cherry GmbH
  • the button button of the push button is precisely guided in the housing element, whereby the risk of tilting of the button button in the housing element compared to the known from the prior art guides is significantly reduced.
  • a better key guidance and thus a smoother operation of the keys and a more uniform write flow of the user can be achieved.
  • the plunger of the key cap is formed substantially cylindrical. In a particularly preferred embodiment, the plunger is a
  • Hollow cylinder which, for example, the attachment of a return spring, which brings the key button after pressing the push button back to the upper end position, inside the
  • Cylinder allows.
  • the return spring may be weaker than in the state of
  • the height of the stiffening ribs i. their extension in the axial direction, at least over part of their length, i. their extent perpendicular to the axial direction, the height of the plunger.
  • the height of the stiffening ribs directly on the plunger may be equal to the height of the plunger and then decrease away from the plunger after about half their length, allowing material savings with sufficient strength of the stiffening ribs.
  • the key button further comprises at least one anti-rotation, which in a particularly preferred Applicant: Cherry GmbH
  • Embodiment is connected to a stiffening rib.
  • the anti-twist device may be an element extending in the axial direction, which corresponds in cross section to a recess in the housing element.
  • the rotation is used to prevent rotation of the key button about the axis of the plunger.
  • the anti-twist device is preferably located in the vicinity of the outer edge of the push button.
  • the cross section of at least one first anti-rotation device differs from the cross-section of the other anti-rotation devices in its shape and / or its surface.
  • the key cap have two anti-rotation, one of which has a rectangular cross-section and the other has a triangular cross-section. This additionally prevents the key caps from being inserted incorrectly into the housing element.
  • the button button further comprises at least one retaining element, which is connected in a particularly preferred embodiment with a stiffening rib.
  • the shape of the cross section of the at least one retaining element perpendicular to the axial direction is at least over a part of the height of the retaining element polygonal, e.g. rectangular or rectangular with bevelled corners, i. octagonal.
  • At least one of the holding elements has a snap hook, which is arranged on a side facing away from the plunger side of the holding element.
  • the snap hook can, in the rest position of the plunger, i. in the upper
  • the stiffening rib which connects the holding element provided with the snap hook with the plunger, at the level of
  • Be stiffened stiffening rib in the direction of the holding member or it may be provided directly adjacent to the holding member with a recess in the axial direction. This makes it possible to perform the snap-hook provided with the part of the retaining element resiliently, whereby the insertion of the key button is facilitated in the housing element.
  • Anti-rotation can also be used as holding elements, and holding elements as well as anti-rotation.
  • the key top further comprises a key top, which is provided, for example, with the symbol associated with the push-button in the keyboard or in the computer.
  • the plunger and / or the at least one anti-rotation and / or the at least one retaining element and / or the plurality of stiffening ribs are firmly connected to the key cap.
  • key top, tappets, anti-rotation locks, retainers, and stiffening ribs may be used as a one-piece component, e.g. by injection molding.
  • the key top can also be manufactured separately from plungers, anti-rotation locks, retaining elements and stiffening ribs, and then connected to them either firmly (e.g., by gluing) or releasably (e.g., by plugging).
  • the present invention also relates to a keyboard having a plurality of pushbuttons as described above.
  • a conventional computer keyboard with about 100 to 104 keys depending on the desired layout, or even a separate keypad with 17 keys of push buttons according to the present invention may be constructed.
  • the housing elements of the plurality of push buttons are as a one-piece keyboard housing element with a
  • the individual key heads can be held captive in each case via one or more arranged on the holding elements snap hook in the keyboard housing element.
  • Pushbuttons according to the invention can also be used in other devices, for example as operating elements for electronic devices. Especially when used as controls pushbuttons are mounted vertically, the risk of tilting is particularly large, which is why push buttons invention offer an advantage here.
  • Figure 1 is a view of a key button according to the invention obliquely from below.
  • FIG. 2 shows the view of a part of a housing element according to the invention obliquely from below;
  • FIG. 3 shows the view of a part of the housing element according to the invention from FIG. 2 obliquely from above;
  • FIG. FIG. 4 shows the housing element according to the invention from FIG. 2 in which the key button according to the invention from FIG. 1 has been inserted, likewise obliquely in the view from below;
  • Fig. 5 is a section through the housing element with inserted key button of Fig. 4, taken along the line A-A.
  • the key button (1) consists of a key cap (2), a hollow cylindrical ram (3), two anti-rotation (4a, 4c), two holding elements (4b, 4d) and four stiffening ribs (5a, 5b, 5c, 5d).
  • the key button (1) is designed mirror-symmetrically to a along the stiffening ribs 5 a and 5 c extending plane. Applicant: Cherry GmbH
  • the anti-rotation devices (4a, 4c) and the retaining elements (4b, 4d) have a hexagonal cross section over the major part of their height (rectangle with two bevelled corners). At the end facing away from the key cap (2), the anti-rotation devices (4a, 4c) and the holding elements (4b, 4d) as well as the plunger (3) are chamfered to facilitate insertion into the housing element.
  • the anti-rotation devices (4a, 4c) have different sizes. In cross-section perpendicular to the axial direction, one of the anti-rotation devices (4a) has a larger sectional area than the other anti-rotation device (4c). Due to the different size of the anti-rotation devices (4a, 4c), an unambiguous relative position between the button button (1) and the housing element is defined, since the housing element has different sized recesses for the two anti-rotation devices (4a, 4c) (see FIGS. 2-4). It is therefore impossible to insert the key button (1) incorrectly or twisted in the housing member.
  • Two stiffening ribs (5a, 5c) connect the plunger (3) with the respective anti-rotation locks (4a, 4c) and are designed on the side facing the plunger (3) as high as the plunger (3).
  • the height of both anti-rotation devices (4a, 4c) is greater than the height of the plunger (3).
  • the height of the two stiffening ribs (5 a, 5 c) ramps up to the height of the corresponding anti-rotation (4a, 4c).
  • the other two stiffening ribs (5b, 5d) each have a recess (6b, 6d) on the end facing away from the key cap (6b) immediately adjacent to the associated holding elements (4b, 4d), which on their sides facing away from the plunger (3) with snap hooks ( 7b, 7d) are provided.
  • these holding elements (4b, 4d) in the region of the snap hooks (7b, 7d) are resilient. Applicant: Cherry GmbH
  • the key cap (2), the plunger (3), the anti-rotation (4a, 4c), the holding elements (4b, 4d) and the stiffening ribs (5a, 5b, 5c, 5d) are integrally formed and are produced by an injection molding process.
  • FIG. 2 a part of a housing element (10) according to the invention in the view from obliquely below to see.
  • Fig. 3 shows the same housing element (10) obliquely from above.
  • Housing element (10) has a guide structure (11) having an opening (13) for the
  • the guide structure (11), in particular adjacent to the opening (13) for the plunger (3), has a downward pointing thickening in order to ensure good guidance of the plunger (3) and thus of the button button (FIG. 1) over the entire key stroke away.
  • Fig. 3 further shows an upward facing thickening of the guide structure (11) adjacent to the opening (13) for the plunger (3). This thickening also improves the guide length and thus the guiding behavior of the key button (1) in the guide structure (11) of the housing element (10).
  • the housing element (10) also has two undercuts (17b, 17d) into which the snap hooks (7b, 7d) of the button button (1) can engage.
  • Fig. 4 shows the part of the housing element (10) of FIGS. 2 and 3, in which the key button
  • the guide structure (11) is adapted in shape to the plunger (3).
  • the distance between the guide structure (11) and the plunger (3) is approximately between 0.05 mm and 0.08 mm.
  • the distance to the guide structure (11) is even greater in order to snap the snap hooks (7b, 7d) into the undercuts (17b, 17d) of the housing element (10 ) and also to prevent jamming of the key top (1) due to tolerance-related, dimensional overlaps.
  • Fig. 5 is a section through the composite push button of Fig. 4 along a plane which is perpendicular to the housing member (10) shown in Fig. 4 and is indicated by the line A-A shown.
  • the section runs through the two stiffening ribs (5b, 5d) which connect the retaining elements (4b, 4d) provided with snap hooks (7b, 7d) to the plunger (3). It can clearly be seen how the two snap hooks (7b, 7d) engage in the respective undercuts (17b, 17d) and thus hold the key button (1) captive in the housing elements (10). Shown is the upper end position of the button button (1) in the housing element (10).
  • Fig. 5 are also the two recesses (6b, 6d) in the stiffening ribs (5b, 5d), which ensure that the holding elements (4b, 4d) in the region of the snap hooks (7b, 7d) are flexible, well detect.
  • the flexibility of the holding elements (4b, 4d) in this area facilitates the insertion of the key button (1) in the housing element (10).
  • the present invention thus provides a push button which provides precise guidance of the
  • Key button ensures in the housing element, whereby the risk of twisting and / or tilting of the button button in the housing element opposite from the state of Applicant: Cherry GmbH
  • Pushbuttons according to the present invention can therefore also be used particularly well in short-stroke keyboards.

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  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Drucktaste, aufweisend einen Tastenknopf (1) und ein Gehäuseelement (10), wobei der Tastenknopf (1) einen in axialer Richtung verlaufenden, zentralen Stößel (3) und eine Mehrzahl von mit dem Stößel (3) verbundenen Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d) aufweist und wobei das Gehäuseelement (10) mindestens eine Führungsstruktur (11) aufweist, wobei die mindestens eine Führungsstruktur (11) formmäßig an den Stößel (3) angepasst ist.

Description

Anmelder: Cherry GmbH
Unser Zeichen: CHE 11687PCT
Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Cherry GmbH
Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drucktaste mit einer verbesserten Tastenknopfführung, insbesondere auf eine Drucktaste für die Verwendung in Kurzhub-Tastaturen.
Computertastaturen weisen eine Vielzahl von Drucktasten auf, bei denen gewährleistet sein muss, dass zum einen die Tasten leichtgängig betätigt werden können, dass aber zum anderen nur ein wohldefinierter Druck auf eine Drucktaste auch als Tastenbetätigung erkannt wird. Dabei muss unter anderem auch sichergestellt werden, dass die Drucktaste nicht verkantet, wenn sie nicht genau in der Mitte betätigt wird, entweder weil nach dem Verkanten gar keine Betätigung mehr möglich ist und die Taste erst wieder losgelassen werden muss, oder weil für eine Betätigung eine deutlich erhöhte Kraft aufgewendet werden muss. In beiden Fällen führt das Verkanten der Taste zu einer unerwünschten Unterbrechung des Schreibflusses des Benutzers.
Insbesondere bei Kurzhub-Tastaturen, wie sie beispielsweise in Laptops oder in besonders flachen (Design-)Tastaturen aufgrund der begrenzten Bauhöhe zum Einsatz kommen, bei denen die Drucktasten bis zum Erkennen einer Betätigung nur einen geringeren Weg zurücklegen müssen als bei normalen Tastaturen, kommt es leicht zu einem Verkanten der Tasten, da hier eine exakte Führung des mit der Tastenkappe verbundenen Tastenknopfes besonders schwierig ist.
In solchen Kurzhub-Tastaturen kommen daher häufig aufwändige Tastenführungen mit einer sogenannten Scherenmechanik zum Einsatz, die eine präzise Betätigung der Tasten ohne Verkanten sicherstellen sollen. Hierfür ist allerdings für jede der Tasten der Zusammenbau einer Vielzahl einzelner Komponenten erforderlich, was gerade bei einer Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Computertastatur mit über 100 Tasten für einen hohen Aufwand und entsprechend hohe Herstellungskosten sorgt.
Für Tastaturen mit normalem Hub sind aus dem Stand der Technik eine Reihe von einfacheren Tastenführungen bekannt.
Die EP 0 087 369 Bl offenbart eine Tastatur, deren Tasten einen kreuzförmigen Stößel haben, der in einer kreuzförmigen Aussparung im Basisteil der Tastatur geführt wird.
Aus der DE 40 14 754 C2 sowie aus der DE 199 40 386 C2 sind Drucktasten für Tastaturen bekannt, bei denen zusätzliche Führungselemente über Versteifungsrippen mit dem Stößel der Tasten verbunden sind. Die zusätzlichen Führungselemente werden in den Ecken einer schachtförmigen Öffnung im Sockel der Taste geführt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drucktaste bereitzustellen, die eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Führung des Tastenknopfes im Gehäuse, insbesondere für Kurzhub-Tastaturen, bietet.
Diese Aufgabe wird durch eine Drucktaste gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst.
Eine Drucktaste gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Tastenknopf und ein Gehäuseelement, in dem der Tastenknopf geführt wird, auf. Der Tastenknopf weist neben einem Stößel, dessen longitudinale Achse eine axiale Richtung der Drucktaste definiert, eine Mehrzahl von Versteifungsrippen auf, die sich ebenfalls in axialer Richtung erstrecken und deren Höhe, d.h. das Ausmaß in der axialen Richtung, zumindest teilweise der Höhe des Stößels entspricht oder von der Höhe des Stößels abweichen kann. Die Mehrzahl von Versteifungsrippen ist mit dem Stößel des Tastenknopfes verbunden, um ein Verkippen des Stößels beim Betätigen der Drucktaste und damit ein Verkanten der Drucktaste zu verhindern. Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Das Gehäuseelement der Drucktaste weist mindestens eine Führungsstruktur auf, in welcher der Tastenknopf geführt wird. Die Führungsstruktur ist formmäßig an den Stößel angepasst, d.h. die Führung des Tastenknopfes im Gehäuseelement erfolgt über den Stößel. Dabei bedeutet „formmäßig angepasst", dass die innere Kontur der Führungsstruktur der äußeren Kontur des Stößels über mindestens einen Großteil dieser äußeren Kontur derart entspricht, dass sich der Stößel des Tastenknopfes ungehindert entlang der Führungsstruktur gleitend in axialer Richtung bewegen kann. In den Abschnitten, in denen die innere Kontur der Führungsstruktur der äußeren Kontur des Stößels angepasst ist, beträgt der Abstand zwischen Stößel und Führungsstruktur etwa zwischen 0,03 mm und 0,10 mm, bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,08 mm. Durch eine derartige Ausgestaltung wird ein Verkanten des Tastenknopfes im Gehäuseelement sicher verhindert.
Eine erfindungsgemäße Führungsstruktur kann beispielsweise eine im Wesentlichen zweidimensionale Aussparung in einer oberen Abdeckung des Gehäuseelements sein, in der der Stößel der Tastenkappe geführt wird.
Stößel und/oder Führungsstruktur können mit einem Schmiermittel versehen sein, das die Gleiteigenschaften des Tastenknopfes im Gehäuseelement weiter verbessert, beispielsweise mit einem flüssigen oder einem an der Oberfläche glattgestrichenen pastösen Fett.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Drucktaste gegenüber dem Stand der Technik ist darin zu sehen, dass das Führungsverhalten des Tastenknopfes im Gehäuseelement, insbesondere bei Drucktasten für Kurzhub-Tastaturen, verbessert wird. Das Führungsverhalten ist definiert als das Verhältnis von Führungslänge, d.h. Ausdehnung der geführten Fläche in axialer Richtung, zu Durchmesser des Stößels. Da bei einer Kurzhub-Tastatur die Führungslänge nur sehr gering ist und bei zu geringem Stößeldurchmesser die Gefahr des Abknickens des Stößels besteht, ist das Führungsverhalten ohne zusätzliche Führungsmechanik (z.B. Scherenmechanik) im Stand der Technik oftmals nur unzureichend. Bei der erfindungsgemäßen Drucktaste ist es nun möglich, den Durchmesser Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
des Stößels deutlich zu verringern, da dieser über die Versteifungsrippen stabilisiert wird, und somit das Führungsverhalten einer über den Stößel geführten Drucktaste zu verbessern.
Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung von Tastenknopf und Gehäuseelement wird erreicht, dass der Tastenknopf der Drucktaste im Gehäuseelement exakt geführt wird, wodurch die Gefahr des Verkantens des Tastenknopfes im Gehäuseelement gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Führungen deutlich reduziert wird. Insbesondere bei Kurzhub-Tastaturen lässt sich so eine bessere Tastenführung und dadurch ein flüssigeres Bedienen der Tasten und ein gleichmäßigerer Schreib fluss des Benutzers erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stößel der Tastenkappe im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Stößel ein
Hohlzylinder, was beispielsweise das Anbringen einer Rückstellfeder, die den Tastenknopf nach der Betätigung der Drucktaste wieder in die obere Endposition bringt, im Inneren des
Zylinders ermöglicht. Hierbei ist ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen, an den Stößel formangepassten Führungsstruktur, dass aufgrund der exakten Führung des Tastenknopfes im Gehäuseelement, die Rückstellfeder schwächer sein darf als bei aus dem Stand der
Technik bekannten Führungen, weshalb die Taste vom Benutzer, der beim Betätigen die
Rückstellfeder komprimieren muss, leichter betätigt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform entspricht die Höhe der Versteifungsrippen, d.h. ihre Ausdehnung in axialer Richtung, zumindest über einen Teil ihrer Länge, d.h. ihrer Ausdehnung senkrecht zur axialen Richtung, der Höhe des Stößels. Beispielsweise kann die Höhe der Versteifungsrippen direkt am Stößel gleich der Höhe des Stößels sein und dann vom Stößel weg nach ungefähr der Hälfte ihrer Länge abnehmen, was Materialersparnis bei gleichzeitig ausreichender Festigkeit der Versteifungsrippen ermöglicht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Tastenknopf weiterhin mindestens eine Verdrehsicherung auf, die in einer besonders bevorzugten Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Ausfiihrungsform mit einer Versteifungsrippe verbunden ist. Die Verdrehsicherung kann ein sich in axialer Richtung erstreckendes Elements sein, das im Querschnitt einer Aussparung im Gehäuseelement entspricht. Die Verdrehsicherung dient dazu, eine Rotation des Tastenknopfes um die Achse des Stößels zu verhindern. Die Verdrehsicherung befindet sich dazu bevorzugt in der Nähe des äußeren Randes der Drucktaste.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich der Querschnitt mindestens einer ersten Verdrehsicherung vom Querschnitt der anderen Verdrehsicherungen in seiner Form und/oder seiner Fläche. Beispielsweise kann die Tastenkappe zwei Verdrehsicherungen aufweisen, von denen eine einen rechteckigen Querschnitt und die andere einen dreieckigen Querschnitt hat. Dies verhindert zusätzlich, dass die Tastenkappen falsch in das Gehäuseelement eingesetzt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Tastenknopf weiterhin mindestens ein Halteelement auf, das in einer besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Versteifungsrippe verbunden ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Form des Querschnitts des mindestens einen Halteelements senkrecht zur axialen Richtung zumindest über einen Teil der Höhe des Halteelements polygonal, z.B. rechteckig oder rechteckig mit abgeschrägten Ecken, d.h. achteckig.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eines der Halteelemente einen Schnapphaken auf, der an einer vom Stößel abgewandten Seite des Halteelements angeordnet ist. Der Schnapphaken kann in der Ruhelage des Stößels, d.h. in der oberen
Endposition der Tastenkappe, mit mindestens einem Hinterschnitt des Gehäuseelements in
Eingriff kommen, wodurch die Tastenkappe unverlierbar im Gehäuseelement gehalten wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Versteifungsrippe, die das mit dem Schnapphaken versehene Halteelement mit dem Stößel verbindet, auf Höhe des
Schnapphakens nicht mit dem Halteelement verbunden. Beispielsweise kann diese Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Versteifungsrippe in Richtung zum Halteelement hin abgeschrägt sein, oder sie kann direkt neben dem Halteelement mit einer Aussparung in axialer Richtung versehen sein. Dadurch ist es möglich, den mit dem Schnapphaken versehenen Teil des Halteelements federnd auszuführen, wodurch das Einsetzen des Tastenknopfes in das Gehäuseelement erleichtert wird.
Verdrehsicherungen können auch als Halteelemente verwendet werden, und Halteelemente ebenso als Verdrehsicherungen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Tastenknopf weiterhin eine Tastenkappe auf, die beispielsweise mit dem der Drucktaste in der Tastatur bzw. im Computer zugeordneten Symbol versehen ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind der Stößel und/oder die mindestens eine Verdrehsicherung und/oder das mindestens eine Halteelement und/oder die Mehrzahl von Versteifungsrippen fest mit der Tastenkappe verbunden. Beispielweise können Tastenkappe, Stößel, Verdrehsicherungen, Halteelemente und Versteifungsrippen als einstückiges Bauteil, z.B. im Spritz- gussverfahren, hergestellt werden. Die Tastenkappe kann aber auch separat von Stößel, Verdrehsicherungen, Halteelementen und Versteifungsrippen hergestellt werden und anschließend entweder fest (z.B. durch Kleben) oder lösbar (z.B. durch Aufstecken) mit diesen verbunden werden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Tastatur mit einer Vielzahl von Drucktasten, wie sie weiter oben beschrieben wurden. Beispielsweise kann eine herkömmliche Computertastatur mit etwa 100 bis 104 Tasten je nach gewünschtem Layout oder auch eine separate Nummernblock-Tastatur mit 17 Tasten aus Drucktasten gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut sein.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Tastatur sind die Gehäuseelemente der Vielzahl von Drucktasten als ein einstückiges Tastatur-Gehäuseelement mit einer
Vielzahl von erfindungsgemäßen Führungsstrukturen ausgebildet, in das die erfindungs- Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
gemäßen Tastenköpfe eingesetzt werden können. Dabei können die einzelnen Tastenköpfe jeweils über einen oder mehrere an den Halteelementen angeordnete Schnapphaken im Tastatur-Gehäuseelement unverlierbar gehalten werden.
Erfindungsgemäße Drucktasten können auch in anderen Vorrichtungen zum Einsatz kommen, beispielsweise als Bedienelemente für elektronische Geräte. Vor allem wenn als Bedienelemente eingesetzte Drucktasten senkrecht montiert werden, ist die Gefahr des Verkantens besonders groß, weshalb erfindungsgemäße Drucktasten hierbei einen Vorteil bieten.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehend erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Tastenknopfes von schräg unten;
Fig. 2 die Ansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Gehäuseelements von schräg unten;
Fig. 3 die Ansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Gehäuseelements aus Fig. 2 von schräg oben; Fig. 4 das erfindungsgemäße Gehäuseelement aus Fig. 2 in das der erfindungsgemäße Tastenknopf aus Fig. 1 eingesetzt wurde, ebenfalls in der Ansicht von schräg unten; und
Fig. 5 einen Schnitt durch das Gehäuseelement mit eingesetztem Tastenknopf aus Fig. 4, entlang der Linie A-A.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Tastenknopf (1) von schräg unten zu sehen. Der Tastenknopf (1) besteht aus einer Tastenkappe (2), einem hohlzylindrisch ausgeführtem Stößel (3), zwei Verdrehsicherungen (4a, 4c), zwei Halteelementen (4b, 4d) und vier Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d). Der Tastenknopf (1) ist spiegelsymmetrisch zu einer entlang der Versteifungsrippen 5 a und 5 c verlaufenden Ebene ausgeführt. Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Die Verdrehsicherungen (4a, 4c) und die Halteelemente (4b, 4d) haben über den Großteil ihrer Höhe einen sechseckigen Querschnitt (Rechteck mit zwei abgeschrägten Ecken). Am von der Tastenkappe (2) abgewandten Ende sind die Verdrehsicherungen (4a, 4c) und die Halteelemente (4b, 4d) ebenso wie der Stößel (3) abgeschrägt, um das Einsetzen in das Gehäuseelement zu erleichtern.
Die Verdrehsicherungen (4a, 4c) weisen unterschiedliche Größen auf. Im Querschnitt senkrecht zur axialen Richtung hat eine der Verdrehsicherungen (4a) eine größere Schnittfläche als die andere Verdrehsicherung (4c). Durch die unterschiedliche Größe der Verdrehsicherungen (4a, 4c) ist eine eindeutige relative Position zwischen Tastenknopf (1) und Gehäuseelement definiert, da das Gehäuseelement unterschiedlich große Aussparungen für die beiden Verdrehsicherungen (4a, 4c) aufweist (siehe Fig. 2 - 4). Es ist daher unmöglich, den Tastenknopf (1) falsch oder verdreht in das Gehäuseelement einzusetzen.
Zwei Versteifungsrippen (5a, 5c) verbinden den Stößel (3) mit den jeweiligen Verdrehsicherungen (4a, 4c) und sind auf der dem Stößel (3) zugewandten Seite genauso hoch wie der Stößel (3) ausgeführt. Die Höhe beider Verdrehsicherungen (4a, 4c) ist größer als die Höhe des Stößels (3). Auf der dem Stößel (3) abgewandten und somit den Verdrehsicherungen (4a, 4c) zugewandten Seite vergrößert sich die Höhe der zwei Versteifungsrippen (5 a, 5 c) rampenartig bis auf die Höhe der entsprechenden Verdrehsicherungen (4a, 4c).
Die beiden anderen Versteifungsrippen (5b, 5d) haben am der Tastenkappe (2) abgewandten Ende jeweils eine Aussparung (6b, 6d) unmittelbar neben den zugehörigen Halteelementen (4b, 4d), welche an ihren vom Stößel (3) abgewandten Seiten mit Schnapphaken (7b, 7d) versehen sind. Somit sind diese Halteelemente (4b, 4d) im Bereich der Schnapphaken (7b, 7d) federnd ausgebildet. Anmelder: Cherry GmbH
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Die Tastenkappe (2), der Stößel (3), die Verdrehsicherungen (4a, 4c), die Halteelemente (4b, 4d) und die Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d) sind einstückig ausgebildet und werden mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt.
In Fig. 2 ist ein Teil eines erfindungsgemäßen Gehäuseelements (10) in der Ansicht von schräg unten zu sehen. Fig. 3 zeigt dasselbe Gehäuseelement (10) von schräg oben. Das
Gehäuseelement (10) weist eine Führungsstruktur (11) auf, die eine Öffnung (13) für den
Stößel (3) des Tastenknopfes (1), vier Öffnungen (14a, 14b, 14c, 14d) für die
Verdrehsicherungen (4a, 4c) und die Halteelemente (4b, 4d) und vier Öffnungen (15a, 15b,
15c, 15d) für die Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d) definiert. Die vorgenannten Öffnungen (13, 14a, 14b, 14c, 14d, 15a, 15b, 15c, 15d) sind zusammenhängend und bilden eine
Gesamtöffnung für den Tastenknopf (1).
In der Ansicht gemäß Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Führungsstruktur (11) insbesondere neben der Öffnung (13) für den Stößel (3) eine nach unten weisende Verdickung aufweist um eine gute Führung des Stößels (3) und somit des Tastenknopfes (1) über den ganzen Tastenhub hinweg zu bewirken.
Fig. 3 zeigt weiterhin eine nach oben weisende Verdickung der Führungsstruktur (11) neben der Öffnung (13) für den Stößel (3). Auch diese Verdickung verbessert die Führungslänge und somit das Führungsverhalten des Tastenknopfes (1) in der Führungsstruktur (11) des Gehäuseelements (10).
Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, weist das Gehäuseelement (10) auch zwei Hinterschnitte (17b, 17d) auf, in die die Schnapphaken (7b, 7d) des Tastenknopfes (1) eingreifen können.
Fig. 4 zeigt den Teil des Gehäuseelements (10) aus den Fig. 2 und 3, in das der Tastenknopf
(1) eingesetzt ist. Dabei ist deutlich zu erkennen, dass die Führungsstruktur (11) formmäßig an den Stößel (3) angepasst ist. Der Abstand zwischen der Führungsstruktur (11) und dem Stößel (3) beträgt etwa zwischen 0,05 mm und 0,08 mm. Der Abstand zwischen der Anmelder: Cherry GmbH
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Führungsstruktur (11) und den anderen Elementen des Tastenknopfes (1), d.h. den Verdrehsicherungen (4a, 4c), den Halteelementen (4b, 4d) und den Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d), ist größer (über 0,15 mm auf jeder Seite), um Klemmen des Tastenknopfes (1) durch toleranzbedingte, maß liehe Überschneidungen zu vermeiden.
Bei den beiden mit Schnapphaken (7b, 7d) versehenen Halteelemente (4b, 4d) ist der Abstand zur Führungsstruktur (11) noch größer, um das Einschnappen der Schnapphaken (7b, 7d) in die Hinterschnitte (17b, 17d) des Gehäuseelements (10) zu erleichtern und ebenfalls ein Klemmen des Tastenknopfes (1) durch toleranzbedingte, maßliche Überschneidungen zu vermeiden.
In Fig. 5 ist ein Schnitt durch die zusammengesetzte Drucktaste aus Fig. 4 entlang einer Ebene, die auf dem in Fig. 4 gezeigten Gehäuseelement (10) senkrecht steht und durch die Linie A-A angedeutet ist, gezeigt. Der Schnitt verläuft durch die beiden Versteifungsrippen (5b, 5d), welche die mit Schnapphaken (7b, 7d) versehenen Halteelemente (4b, 4d) mit dem Stößel (3) verbinden. Es ist deutlich zu sehen, wie die beiden Schnapphaken (7b, 7d) in die jeweiligen Hinterschnitte (17b, 17d) eingreifen und somit den Tastenknopf (1) unverlierbar im Gehäuseelemente (10) halten. Gezeigt ist die obere Endposition des Tastenknopfes (1) im Gehäuseelement (10).
Aus Fig. 5 sind auch die beiden Aussparungen (6b, 6d) in den Versteifungsrippen (5b, 5d), die dafür sorgen, dass die Halteelemente (4b, 4d) im Bereich der Schnapphaken (7b, 7d) flexibel ausgebildet sind, gut zu erkennen. Die Flexibilität der Halteelemente (4b, 4d) in diesem Bereich erleichtert das Einsetzen des Tastenknopfes (1) in das Gehäuseelement (10).
Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Drucktaste bereit, die eine exakte Führung des
Tastenknopfes im Gehäuseelement gewährleistet, wodurch die Gefahr des Verdrehens und/oder Verkantens des Tastenknopfes im Gehäuseelement gegenüber aus dem Stand der Anmelder: Cherry GmbH
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Titel: Drucktaste mit verbesserter Tastenknopfführung
Technik bekannten Drucktasten deutlich reduziert ist. Drucktasten gemäß der vorliegenden Erfindung lassen sich daher auch besonders gut in Kurzhub-Tastaturen einsetzen.
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Bezugszeichenliste
1 Tastenknopf
2 Tastenkappe 3 Stößel
4a, 4c Verdrehsicherungen
4b, 4d Halteelemente
5a, 5b, 5c, 5d Versteifungsrippen
6b, 6d Aussparungen 7b, 7d Schnapphaken
10 Gehäuseelement
11 Führungsstruktur
13 Öffnung für Stößel (3)
14a, 14c Öffnungen für Verdrehsicherungen (4a, 4c) 14b, 14d Öffnungen für Halteelemente (4b, 4d)
15a, 15b, 15c, 15d Öffnungen für Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d)
17b, 17d Hinterschnitte

Claims

Anmelder: Cherry GmbHUnser Zeichen: CHE 11687PCTTitel: Drucktaste mit verbesserter TastenknopfführungPatentansprüche
1. Drucktaste, aufweisend einen Tastenknopf (1) und ein Gehäuseelement (10), wobei der Tastenknopf (1) einen in axialer Richtung verlaufenden, zentralen Stößel (3) und eine Mehrzahl von mit dem Stößel (3) verbundenen Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d) aufweist und wobei das Gehäuseelement (10) mindestens eine Führungsstruktur (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungsstruktur (11) formmäßig an den Stößel (3) angepasst ist.
2. Drucktaste nach Anspruch 1, wobei der Stößel (3) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
3. Drucktaste nach Anspruch 2, wobei der Stößel (3) ein Hohlzylinder ist.
4. Drucktaste nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Höhe der Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d) zumindest über einen Teil ihrer Länge der Höhe des Stößels (3) entspricht.
5. Drucktaste nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Tastenknopf (1) weiterhin mindestens eine Verdrehsicherung (4a, 4c) aufweist.
6. Drucktaste nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine Verdrehsicherung (4a, 4c) mit einer Versteifungsrippe (5a, 5c) verbunden ist.
7. Drucktaste nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Querschnitt mindestens einer ersten Verdrehsicherung (4a) sich in Form und/oder Fläche vom Querschnitt der anderen Verdrehsicherungen (4c) unterscheidet.
8. Drucktaste nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Tastenknopf (1) weiterhin mindestens ein Halteelement (4b, 4d) aufweist. Anmelder: Cherry GmbH
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9. Drucktaste nach Anspruch 5, wobei das mindestens eine Halteelement (4b, 4d) mit einer Versteifungsrippe (5b, 5d) verbunden ist.
10. Drucktaste nach Anspruch 7, wobei die Form des Querschnitts des mindestens einen Halteelements (4b, 4d) senkrecht zur axialen Richtung zumindest über einen Teil der Höhe des Halteelements (4b, 4d) polygonal ist.
11. Drucktaste nach einem der Ansprüche 8 - 10, wobei mindestens eines der Halteelemente (4b, 4d) auf einer vom Stößel (3) abgewandten Seite einen Schnapphaken (7b, 7d) aufweist.
12. Drucktaste nach Anspruch 11, wobei die Versteifungsrippe (5b, 5d), die das mit dem Schnapphaken (7b, 7d) versehene Halteelement (4b, 4d) mit dem Stößel (3) verbindet, nicht auf Höhe des Schnapphakens (7b, 7d) mit dem Halteelement (4b, 4d) verbunden ist, so dass der mit dem Schnapphaken (7b, 7d) versehene Teil des Halteelements (4b, 4d) federnd ausgeführt ist.
13. Drucktaste nach Anspruch 11 oder 12, wobei der mindestens eine Schnapphaken (7b, 7d) in der Ruhelage des Stößels (3) mit mindestens einem Hinterschnitt (17b,
17d) des Gehäuseelements (10) in Eingriff kommt.
14. Drucktaste nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Tastenknopf (1) weiter eine Tastenkappe (2) aufweist.
15. Drucktaste nach Anspruch 13, wobei der Stößel (3) und/oder die mindestens eine Verdrehsicherung (4a, 4c) und/oder das mindestens eine Halteelement (4b, 4d) und/oder die Mehrzahl von Versteifungsrippen (5a, 5b, 5c, 5d) fest mit der Tastenkappe (2) verbunden sind.
16. Tastatur mit einer Vielzahl von Drucktasten nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
17. Tastatur nach Anspruch 15, wobei die Gehäuseelemente (10) der Vielzahl von Drucktasten als ein einstückiges Tastatur-Gehäuseelement ausgebildet sind.
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