WO2018172468A1 - Tastenmodul - Google Patents

Tastenmodul Download PDF

Info

Publication number
WO2018172468A1
WO2018172468A1 PCT/EP2018/057314 EP2018057314W WO2018172468A1 WO 2018172468 A1 WO2018172468 A1 WO 2018172468A1 EP 2018057314 W EP2018057314 W EP 2018057314W WO 2018172468 A1 WO2018172468 A1 WO 2018172468A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plunger
contact
key module
contactor unit
button module
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/057314
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eduard Ruff
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cherry Gmbh filed Critical Cherry Gmbh
Priority to CN201880015362.4A priority Critical patent/CN110520954B/zh
Priority to EP18713208.9A priority patent/EP3602596B1/de
Priority to US16/496,344 priority patent/US11101085B2/en
Publication of WO2018172468A1 publication Critical patent/WO2018172468A1/de
Priority to US17/373,225 priority patent/US11521810B2/en

Links

Classifications

    • 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
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/04—Cases; Covers
    • H01H13/06—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof or flameproof casings
    • 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
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H15/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for actuation in opposite directions, e.g. slide switch
    • H01H15/02—Details
    • H01H15/06—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H15/10—Operating parts
    • H01H15/102—Operating parts comprising cam devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2215/00—Tactile feedback
    • H01H2215/03—Sound
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2227/00—Dimensions; Characteristics
    • H01H2227/036—Minimise height

Definitions

  • the present invention relates to a key module according to the main claim.
  • the key module may be used in a computer keyboard, for example.
  • Most available key modules (which can also be referred to as a key module) are relatively high and can only be problematic integrated into the flat keyboards or notebooks.
  • a "clicking" variant based on the two-part tappet is also implemented in order to give a user of the key module an indication of an actuated key
  • the clicking sound is realized by means of an additional mechanism.
  • LED illumination is unilaterally designed on most known key modules, providing uniform illumination of a surface facing the user of the key module with an LED (especially keys with two or three symbols) is not possible.
  • LED illumination is unilaterally designed on most known key modules, providing uniform illumination of a surface facing the user of the key module with an LED (especially keys with two or three symbols) is not possible.
  • most key modules are relatively leaky due to cost reasons, so that when overshadowing, for example, water or aqueous liquids relatively quickly damage to the touch
  • the weak points in the key module with regard to damage caused by liquids are specifically the electrical switching mechanism and a guide of the plunger.
  • a plunger having a driving lug wherein the plunger is movably guided and / or supported along a movement axis by the cover element, the plunger having a cylindrical Tastkappenfashionabrough in a passage area in which it protrudes through the lid member and at one of the Tastkappeniziabrough adjacent guide portion has on an outer side at least one rib;
  • a contactor unit which is formed and arranged to be carried along by the dog nose
  • housing element for receiving the contact piece, the contactor unit and the plunger, wherein the housing element for receiving the guide portion of the plunger at least one receiving cup with at least one
  • the driving lug can be understood, for example, as a projection of the plunger, the other element in a movement in the direction of the movement axis as the contact nose engages behind and takes this.
  • a movement axis may be understood to mean an axis along which the plunger is moved or is movable with respect to the cover element and / or the housing element.
  • a contact piece can be understood to be an element which at least partially consists of an electrically conductive material and is fixed, for example, at a predetermined position in the housing element.
  • a contactor unit can be understood to mean an element. The contact piece may, for example, serve as a counterpart to the contactor unit in order to close an electrical contact in the form of a switch.
  • a push-button support section can be understood as a section of the push-button to which a keycap can be attached, which, for example, bears a symbol to indicate to a user which key is to be pressed if he wishes to enter a desired symbol.
  • a guide section can be understood as meaning a section of the plunger which is pressed into the housing element when the plunger is pressed down.
  • a rib can be understood as meaning a wall or a protruding wing projecting laterally from the guide section, which is guided in a recess or slot-shaped opening of a receiving cup of the housing element when the guide section is inserted into the receiving cup of the housing element when the plunger is pressed down becomes.
  • the approach proposed here is based on the recognition that the cylinder-shaped Tastkappenliqueabites, which is guided by advantageously through a circular opening of the lid member and at the same time the design of the guide portion with the rib or ribs, which in a corresponding recess or one each Recess guided in the receiving cup of the housing element is a very trouble-free and hook-free operation of the plunger along the axis of movement can be made possible.
  • the special configurations can also be produced with technically simple means.
  • an embodiment of Ansazes proposed here wherein the plunger has at least a plurality of ribs on its outer side, in particular, which are arranged in a cross shape, wherein the receiving cup of the housing element has a plurality of recesses, each for receiving one of the ribs of the plunger are.
  • Such an embodiment of the approach proposed here offers the advantage of a particularly favorable twisting safety through the use of the plurality of ribs which extend from the outside of the plunger into corresponding expansions of the receiving cup and are supported on the side walls of this recess.
  • the plunger in the Berreich of the guide portion has an at least partially hollow cylindrical shaped portion, in particular wherein on one outer side of the hollow cylindrical shaped portion, the at least one rib is formed.
  • Such an embodiment of the approach proposed here offers the possibility of keeping the at least one rib low in its height, so that a laying or breaking off of the rib can be prevented.
  • such a hollow cylindrical shaped portion offers advantages in terms of the stability of the guide portion of the plunger.
  • a guide punch of the housing element can intervene in the hollow cylindrical region of the guide section of the plunger.
  • the rib of the tappet has a wall thickness which has a maximum of half a diameter of the Tastkappenliqueab- section, in particular a maximum of one third of a diameter of Tastkappenträ- gerabrough.
  • the contactor unit may have a contact nose which is movable in the direction of the movement axis and transversely to the direction of the movement axis, wherein the housing element has a guide wall oriented obliquely to the direction of the movement axis, which is designed to make the contact nose out of one Rest position adjacent to the contact piece in the direction along and / or transverse to the axis of movement to deflect when the contact lug is taken with a depression of the plunger by the driving lug.
  • the contactor unit can have a contact nose which can be moved in different directions, wherein the contact nose can be understood as a region of the contactor unit in which an electrical contact with a corresponding counterpart can be closed.
  • a baffle can be understood to mean a strut or surface which is designed to deflect the contact nose in a direction along and / or transverse to the movement axis when the contact nose is entrained by the catch nose during movement of the pushrod along the movement axis and is deflected on the baffle.
  • Such an embodiment of the approach presented here is based on the recognition that by using the driving lug on the plunger during a movement of the plunger along the axis of movement, ie upon depression of the plunger, the contact lug as the portion of the contactor unit, which is designed to be the most agile, taken and is guided along the baffle until the contact lug is laterally extended by the sliding along the guide wall so that it slides past the lug on the side and is thereby released to snap back to its original position, ie, the rest position.
  • a click sound can be generated which is very close in time to an electrical contacting of the contact nose with the contact piece, so that the click sound can also be promptly perceived by a user of the key module as confirmation of the electrical contacting between two electrical contact points.
  • the approach presented here offers the advantage that by the deflection and snapping back the contact nose of the contactor unit as part of an electrical contact switch a constructive Effort can be avoided to equip the key module with a unit for generating the click sound. In this way, a cost-effective and easy to produce button module can be created, which nevertheless has the most valued advantages of users.
  • the housing element can be designed to guide the contact nose when the plunger is pressed down around the catch nose.
  • the contact nose at the time of this Umumcurss has the greatest distance from the axis of movement.
  • the contact lug can be released very easily and at a defined distance in order, on the one hand, to generate the clicking sound after snapping back and, on the other hand, to ensure the electrical connection reversibly repeatable after the pusher has been pressed down by a certain distance.
  • Another advantage is an embodiment of the approach presented here, in which the contactor unit is designed to strike the contact nose after deflecting on the guide wall to the cover element.
  • Such an embodiment offers the advantage of the formation of a defined stop surface on the cover element, which on the one hand can be correspondingly reinforced and, on the other hand, can be correspondingly structured and connected to further regions of the cover element to form a specific sound.
  • the contactor unit has at least partially a U-shaped section, in particular wherein the contact lug is arranged at one end of the U-shaped section of the contactor unit and / or wherein a U-shape of the contactor unit in a plane is formed, which is aligned substantially perpendicular to the axis of movement.
  • the contactor unit can be designed as a correspondingly shaped or bent metal strip.
  • the contactor unit has a greater (mechanical) stiffness with respect to a movement of the contact nose in the direction of the movement axis, than a (mechanical) stiffness in the direction transverse to the movement axis.
  • Such an embodiment of the approach proposed here has the advantage that the contact nose moves significantly faster in the direction of the axis of movement when moving back after a lead over the driving lug, as transverse to the axis of movement. In this way, it is ensured that the click sound is essentially caused by a movement in the direction of the movement axis, which is designed to be uniquely repeatable and provides a sufficient snap path for the contact nose in order to generate the click sound to the user in a clearly perceptible manner.
  • the contactor unit may have a surface section in the region of the contact nose whose surface is oriented obliquely to the direction of the movement axis, in particular the surface of which is aligned no longer, ie maximally, at an acute angle to the guide wall, in particular its Surface is aligned parallel to the baffle.
  • This surface portion may be formed and arranged to slide along the guide wall.
  • the contactor unit in the region of the contact nose has a stop portion which is designed to abut against the cover element.
  • the abutment portion may have a surface that is aligned substantially parallel to the lid member or a part of the lid member and / or wherein the stopper portion is formed by an angled portion of the contactor unit or the contact nose and / or wherein the tee portion has a greater length to the cover member has aligned surface as a thickness.
  • an embodiment of the approach proposed here is particularly advantageous, in which the driving lug of the tappet has at least one reset surface section which has a surface that is obliquely aligned with respect to the direction of the movement axis, in particular wherein the reset surface section is formed in order to reset the plunger to lead the contact nose to the drive lug herzu.
  • the reset surface section is formed in order to reset the plunger to lead the contact nose to the drive lug herzu.
  • the cover element in the region of an opening through which the plunger is guided a cover edge having a surface obliquely to the direction of the movement axis and / or wherein the plunger in a passage area, through the Cover element is surrounded, having a plunger edge with a surface oblique to the direction of the movement axis.
  • the cover flank can be arranged circumferentially around the opening in the cover element.
  • the plunger edge can also be arranged circumferentially around the plunger in the passage region.
  • a sealing element is provided which is arranged between the cover element and the housing element, in particular wherein the sealing element in a groove of the cover element and / or a groove the housing element is arranged or pressed.
  • a capillary effect can be used to prevent the penetration of the liquid into the key module.
  • the sealing element can surround the region of the plunger, the contactor unit and the contact piece fluid-tight, in particular wherein the sealing element in the form of a labyrinth seal or as Labyrinth seal is formed. This can be achieved with a low cost of materials hermetic sealing of the most important for the function of the key module components.
  • the cover element may comprise at least one light-guiding element, in particular wherein the light-guiding element is at least partially annularly formed around a region in which the plunger is guided by the cover element.
  • the plunger on at least a portion of its outer surface protruding ribs or wings, which are designed in particular crosswise, and the cover member and / or the housing member recesses for receiving have the ribs or wings of the plunger.
  • a key module can be configured in a particularly quiet manner by providing a shock absorber element which is arranged between the tappet and the housing element, in particular with the shock absorber element having a cylindrical or annular design.
  • FIG. 1 is an exploded view of a key module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a module variant of a key module 100 with linear force-displacement curve
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention as a key module
  • Figure 4 shows a cross-sectional view of another embodiment of the present invention as a key module
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a key module according to an embodiment of the approach presented here;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention shown in FIG. 5 as a key module
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 as a key module
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the embodiment of the present invention shown in FIG. 7 as a key module
  • Figure 9 is a plan view of an embodiment of the present invention as a key module
  • Figure 10 is a side view of an embodiment of the present invention as a key module in assembled form
  • Figure 1 1 is a sectional view through the key module corresponding to the section A-A from the illustration of Figure 10;
  • Figure 12 is a sectional view through the key module corresponding to the section B-B from the illustration of Figure 10;
  • Figure 13 is a perspective view of the lid member with the integrated therein
  • Figure 14 is a perspective view of the plunger for use in a
  • Figure 15 is a perspective view of a housing element
  • Figure 16 is a side view of a key module which is installed on a printed circuit board
  • Figure 17 is a side view of another button module, which was also installed on a circuit board.
  • Figure 18 is a perspective view of a key module on the housing element.
  • the key module or the key module 100 can be constructed as a modular construction kit and essentially comprises the components plunger 105, cover element 110, contactor unit 15, contact piece 120, compression spring 125 and housing unit 130.
  • the plunger 105 comprises a catch nose 135, which, as will be explained in more detail in the following description, a contact lug 140 of the contactor unit 1 15 take and deflect out of a rest position.
  • the contactor unit 1 15 is presently designed as a U-shaped metal element and thus electrically conductive.
  • the contact lug 140 is arranged in one end of the contactor unit 15 and, in addition to a contacting tip 145, via which an electrical contact of the contactor unit 1 15 with the contact piece 120 can be closed, also further components, which will be described in more detail below.
  • the key module 100 shown in FIG. 1 comprises a sealing element 150 which is mounted on the housing unit 130 and thus enables a fluid-tight closure or inclusion of the contactor unit 15, the lower part of the plunger 105, in particular the driving lug 135 - Light to thereby protect the functionality of the key module 100 best possible against externally applied liquids or ensure.
  • the sealing element 150 may for example be configured circumferentially and / or have a triangular cross-sectional profile to intervene, for example, in a not shown in the figure 1 groove in the cover element 1 10 and thereby a To effect the best possible sealing effect.
  • the compression spring 1 15 is in the embodiment shown in Figure 1 as a helical coil spring, for example made of metal, designed; However, it is also conceivable to use an alternative spring element such as a plastic spring or a fluid-filled pad to reset the plunger 15 1 after depressing back to its original position.
  • the key module 100 can be implemented cost-effectively in three variants.
  • the actuating lug on the tappet 105 which is also referred to here as a driver lug 135, and in part a contour wall in the housing element 130, which is also referred to below as a guide wall, changes in particular.
  • the plunger 105 further has a cylindrical Tastkappenivaabêt 160 (on which a not-shown in the figure 1 symbol-bearing key cap is clipped) in a passage region in which it protrudes through the cover member 1 10.
  • the plunger 105 has at least one rib 170 on an outer side 167 on a guide section 165 adjoining the contact cap carrier section 160.
  • a wall thickness of the wing or wings 170 may amount to at most half, advantageously not more than one third, of a diameter of the cylindrical contact-cap carrier section 160.
  • the guide portion 165 is received in a receiving cup 175 of the housing element 130, wherein the receiving cup, as will be described in more detail below, in the figure
  • the guide portion 165 may be formed as a hollow cylindrical portion 180, on the outer sides 167 of the wings or 170 are arranged.
  • a guide punch engages in the receiving cup 175, so that the guide section 165 can be guided very robustly when the plunger 105 is moved or pressed down.
  • This low-cantilevered guidance of the plunger 105 can be further improved during depression, even if the (or) wings 170 of the guide section 165 of the plunger 105 engage in the recess (s) of the receiving cup 175 and thus, on the one hand, guide the plunger 105 in the direction of movement during depression as well as on the other hand can ensure guidance against twisting. As a result, a very low-tilt operation of the plunger 105 of the key module 100 can be ensured.
  • Figure 2 shows a cross-sectional view of a module variant of a key module 100 with linear force-displacement curve.
  • the force-displacement curve can be realized as desired by adapting or selecting a suitable compression spring 125.
  • the plunger 105 can be moved in the direction of a movement axis 200 in relation to the housing element 130. This movement can be done for example by depressing the plunger 105, wherein after a key press on the plunger 105 by the restoring force of the compression spring 125 of the plunger is returned to its initial position shown in Figure 2 or rest position.
  • the plunger 105 has a plunger flank 220 which has a surface which is oblique to the plane
  • Movement axis 200 is aligned.
  • the surface of the plunger flank 220 and the surface of the cover flank 225 may be aligned substantially parallel and unfold a sealing effect in the rest position of the key module 100 shown in FIG. 2 in order to prevent ingress of liquids into an interior region of the key module 100 as effectively as possible.
  • the keys 100 comprises a shock absorber element 230 which is, for example, mounted or inserted on a guide punch 235 of the housing element 130 and which cushions a striking of the plunger 105 on this part of the housing element 130.
  • a noise-reduced variant of a key module 100 can be produced. It is particularly favorable when, for example, a rubber stopper is used as the shock absorber element 230, which is cut off from a round bar stock and inserted into the guide punch 230, since such an exemplary embodiment can be produced very inexpensively.
  • the guide punch 235 can also engage in an assembled state of the key module 100 in the hollow cylindrical portion 180 of the guide portion 180 in order to achieve additional guiding stability of the plunger 105 when pressed into the housing member 130.
  • the catch lug 135 presses on the contact lug 140 by means of a slanted flank and deflects it laterally, ie transversely or perpendicularly to an extension direction of the movement axis 200.
  • the base 240 a deflection of the contact lug 140 in a direction along the extension direction of the movement axis 200 can be prevented in this embodiment.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional representation of a further exemplary embodiment of the present invention as a key module 100, wherein in this embodiment a solution for implementing a pressure point is used.
  • a tactile sense of exceeding a certain path length of the plunger when depressing by the user of the key module 100 done.
  • This tactile sensing can for example be realized in that the driving lug 135 has a projection in the direction of the contact nose 140, and thus at
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of another embodiment of the present invention as a key module 100, which uses a solution for implementing a print and click point. As a result, the advantages mentioned above are achieved very efficiently.
  • the operation of the key module 100 will be described in more detail below using the embodiment shown in Figure 4, it being understood that also the embodiments shown in Figures 2 and 3 can be used according to the following description.
  • click variant as an embodiment of a key module 100.
  • a clicking sound is generated with an additional part to the electrical rear derailleur or additional mechanism is, according to the click introduced sound directly through one of the electrical switching contacts, for example by an impact of a portion of the contactor unit 1 15 on the cover element 1 10 or plunger 105 induced the approach presented here.
  • the electrical switch contacts it is only the components of the electrical switch contacts as part or component to provide the click and switch function required.
  • the contactor unit 1 15 is designed so that at least a part of the contactor unit 1 15 as here the Kotnaktnase 140 three-dimensionally deflected (operated) can be.
  • the contactor unit 1 15 is installed in a biased state in the switching module or the key module 100 so that, for example gold crosspoint contacts of the contactor unit 1 15 (which form, for example, the contact tip 145) and the fixed contact or the contact piece 120 are pressed against each other , With defined preload, a defined contact force in the switched (ie, electrically connected) state is set, which remains virtually unchanged over the entire service life.
  • This bias or actuation movement takes place in the horizontal plane, ie, in a direction transverse or perpendicular to the movement axis 200.
  • the clicker variant in addition to the electrical switching also a clicking sound is generated, the contactor unit 1 15 and the contact nose 140 as part of the contactor unit 1 15 by means of the actuating lug (d h., Mitnernase 135) in the direction of actuation or in the direction of the movement axis 200, that is, according to the representation in the figure 4 vertically deflected.
  • the contact nose 140 is entrained in the direction of the movement axis 200 by the driving lug 135, the contact lug 140 being tensioned with respect to the rest position shown in FIG.
  • the control contour of the contactor unit 1 15, ie the contact lug 140 on an inclined with respect to the movement axis 200 baffle 400 in the housing member 130 and is further actuation in addition to a vertical movement through the driving lug 140 additionally transverse to the direction the movement axis 200, ie, in the illustration of Figure 4 in the horizontal direction to the right, deflected.
  • the Kotnaktnase 140 further comprises a surface portion 500, which aligned obliquely to the direction of the movement axis 200 is.
  • the surface of the surface portion 500 can be maximally aligned at an acute angle to the guide wall 400, wherein a particularly low sliding resistance can be achieved when Kotnaktnase 140 along the guide wall 400, when the surface of the surface portion 500 parallel to the guide wall 400 is aligned ,
  • FIG. 5 shows a cross-sectional illustration of a key module 100 according to an exemplary embodiment of the approach presented here, in which the contact lug 140 is now deflected in a maximum deflection with respect to the movement axis 200.
  • the contact lug 140 of the contactor unit 1 15 is disengaged from the catch nose 135 and guided around the driving lug 135 around.
  • the better clarity is often in the nachfoglenden figures on the representation of the Compression spring 125 has been omitted, it being apparent that this compression spring 125 can be used in the illustrated embodiments of the key module 100 or is.
  • the contactor unit 1 15 or the contact lug 140 is again free and can both in the vertical (ie in a longitudinal direction of the movement axis 200) and in the horizontal direction in the figure 5 (ie in a direction transverse to the axis of movement 200), return to the original position or rest position.
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of the exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 5 as a key module 100, with the contact lug 140 striking against a stop wall 600 of the cover element 110 after disengagement and thereby generating a clicking sound.
  • the (mechanical) rigidity of the contactor unit 1 15 in the vertical direction was designed to be significantly higher than in the horizontal direction, the contact nose 140 of the contactor unit 1 15 strikes a surface defined for this purpose (referred to here as an abutment portion 610) is) against the abutment wall 600 of the lid member 10 first and produces a desired defined click sound.
  • the stopper section 610 may, for example, have a surface which is aligned substantially parallel to the cover element 110 or the stop wall 600 of the cover element 110. Also, the abutment portion 610 may be formed by an angled part of the contactor unit 1 10 and the contact tab 140 and, alternatively or additionally, a greater length of a surface facing the cover member 1 10 as a
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of dargestellen in the Figure 6 embodiment of the present invention as a key module 100, now the contact nose 140 has now been performed again after striking the cover element 1 10 in the rest position and thus an electrical contact between the contact tip 145th the contactor element 1 15 and the contact piece 120 is closed.
  • the contact lug 140 slides over the operating lug or the driving lug 135, strikes again, but on the plunger 105 and generates a second clicking sound, which may be less intense, for example, than the first click sound, which by striking the contact lug 140 on the Cover element 1 will be 10.
  • FIG. 8 shows a cross-sectional view of the exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 7 as a key module 100, with the contact lug 140 now being moved through the reset surface section 700 from the right to the dotted area. h., Is deflected transversely to the extension direction of the movement axis 200 to bring the plunger 105 back to the starting position or original position or rest position.
  • the sound and the intensity of the clicking sound can be adjusted as desired by the deflection path, material properties of the contact tanner unit 15, distance to stop surface 610, rigidity and weight of the contactor unit or contact nose 140.
  • the Verkantsay the actuating guide for the operation or the depression of the plunger 105 in the key module 100 to improve.
  • the lower guide ie a guide device in the region of the housing element 130
  • the upper guide ie a politiciansseinhraum in the region of the cover element 1 10 and the plunger 105, as wide as possible (to a certain extent) are designed.
  • FIG. 9 shows a plan view of an exemplary embodiment of the present invention as a key module 100, wherein FIG. 9 shows a plan view of an open housing element 130 without the cover element 1 10 clipped in, but with the plunger 105 inserted.
  • Figure 10 shows a side view of an embodiment of the present invention as a key module 100 in assembled form, i. h., With clipped lid member 1 10 and housing member 130 and disposed therein further components according to the above.
  • the key module 100 in assembled form, i. h., With clipped lid member 1 10 and housing member 130 and disposed therein further components according to the above.
  • FIG. 11 shows a sectional view through the key module 100 corresponding to the section AA in the representation according to FIG. 10.
  • the overall rigidity of the plunger 105 is also given in conventional material designs
  • Guide section 165 in the housing element 130 thus as recesses 1 100 for ribs (which may also be referred to as fins 170) designed the plunger 105, which are specially designed cross-shaped and provided, for example, with a blade width of about 1 mm here on the Sofläc hen the crosswise arranged wings 170 in the recesses 1 100 thisêtslab bains 165.
  • the guide widths equal to the thickness of the crosswise arranged wings 170, so for example about 1 mm.
  • FIG. 12 shows a sectional view through the key module 100 corresponding to the section BB in the illustration according to FIG. 10.
  • the plunger 105 can still be seen, and furthermore the probe cap support ribs 900 are shown in the form of crosswise arranged ribs on which a rib is located can not be shown in the figure 12 key cap can be plugged.
  • a light-guiding element 1210 of the cover element 110 can be seen, which is arranged at least partially annularly around an opening 215, through which the plunger
  • This light guide 1210 serves to improve the illumination of the key cap.
  • the light-guiding element 1210 is guided in such a way that it protrudes from the cover element 110 (for example, as shown in FIG. 12, out of the plane of the drawing) and is formed from a transparent material.
  • the light guide 1210 on the opposite side of the light source through the cover member 1 10 protrude and be transparent ausgestalte, so that on the back of the lid member 1 shown in Figure 12 10 also the light guide 1210 as at least partially round, around the plunger 105 around designed around Light guide 1210 is integrated inexpensively to radiate light as evenly as possible on a clipped onto the plunger 105 key cap can.
  • the light guide 1210 has therefore been inexpensively integrated into the cover element 110 of the preferably at least partially ring-shaped light guide.
  • FIG. 13 shows a perspective view of the cover element 110 with the light guide element 1210 integrated therein.
  • the uniform emission of the light can occur at different areas of the cover element 110 by the introduction of reflecting structures or surfaces with different diffusion values on / in the light guide element 1210 or different positions of the Lichtleitensese 1210 are designed.
  • Figure 14 shows a perspective view of the plunger 105 with the wings 1 100, the driving lug 135, the reset surface portion 700 and the ram flank 220th
  • the probe modules 100 Since it comes in the life of a keyboard again and again to be overshadowed aqueous liquids, certain resistance of the probe modules 100 should be ensured at least in the rest position against the ingress of liquids. Particularly sensitive to water or sugary liquids such as cola are the rear derailleur, so the electrical contacts as in this case the contactor unit 1 15 and the contact piece 120, and the components for guiding the Plunger 105, in particular the compression spring 125 and the wings 1 10 and the recesses 900, which would lead to a sticking to the inoperability of the key module 100.
  • the robustness of the key module 100 is significantly improved, for example, by introducing a labyrinth seal as a sealing element 150 between the cover element 110 and the housing element 130 acting as a base.
  • the labyrinth seal as a sealing element 150 protects the entire switching mechanism, ie the contactor unit 15 and the contact piece 120, and the components for guiding the plunger 105, as already described with reference to FIGS. 1 and 9, against ingress of liquids such as water or sugary drinks and dust in harmful amounts.
  • the aqueous liquids are stopped by the capillary action in the labyrinth seal as sealing element 150, so that they do not penetrate into the action module 100.
  • Applicant modules applied a complex two-component technology.
  • soft damping elements are injected at certain points in order to reduce the Ge Hurscheinwicklung in a strike of components on these parts.
  • the production of such a key module 100 is thus very cost-intensive, limited in the selection of materials and requires special tools and processes.
  • a key module 100 is presented, in which this problem by, for example, an additional assembly of a rubber profile as a shock absorber element 230 (for example, in a round, quardatician, etc ...
  • FIG. 15 shows a perspective view of a housing element 130 with the sealing element 150, the shock absorber element 230, the guide punch 235 and other components mentioned above.
  • the shock absorber element 230 may be formed as a rubber damper and, for example prefabricated as an endless profile and cut to the desired length and mounted in the guide punch 235.
  • the damping element or shock absorber element 230 as a disc or ring in the guide punch 235 between plunger 105th and housing member 130 are installed. This approach has several advantages, for example, can be installed as needed and no additional tools are needed. Also, a wide variety of material is available for the shock absorber element 230 and there are only a small overall cost for the projection of such an optional shock absorber element 230.
  • an inside view of the housing member 130 with the receiving cup 175 and arranged in the receiving cup 175 recesses 1 100 can be seen, these recesses 1 100 are provided here as complete lateral slot-shaped openings in the receiving cup 175.
  • FIG. 16 shows a side view of a key module 100 which is installed on a printed circuit board 1600, as can be used, for example, as a circuit board for a tactile feature.
  • FIG. 17 shows a side view of another key module 100, which was also installed on a printed circuit board 1600, wherein the key module 100 was further inserted through a further printed circuit board as a mounting frame 1700 or held by this mounting frame 1700 during production.
  • the mounting frame 170 may be used, for example, as a holding circuit board to ensure stable alignment of the key module 100 during the mounting operation of the key module 100 on the circuit board 1600.
  • the mounting frame 1700 may be arranged at a small distance above the circuit board 1600.
  • a reduced overall height of the action modules 100 makes the mounting of often required electronic components (for example on SMD basis) on the upper side of a printed circuit board as a carrier of the truth module 100, in particular in connection with a frame assembly difficult or impossible.
  • An assembly of the required components on the underside of such a printed circuit board is also problematic, since certain components should be attached directly to the action modules 100. This results in considerable difficulties in the subsequent key module soldering process (especially when using a solder wave), since all components would have to be covered.
  • placing SMD Components (such as LEDs, diodes; resistors) may be provided below the key module 100 on the top of the circuit board.
  • FIG. 18 shows a perspective view of a key module 100 on the housing element 130. Visible are the electronic components 1800 of the key module 100, which are protected by the housing member 130 of the key module 100 mechanically and against electrical discharges. A subsequent soldering process can be designed cost-effectively, since no components must be placed on the underside of the circuit board.
  • the key module 100 can be placed directly on the mounting frame 1700, as can be seen in the illustration of FIG. 16, or held by means of additional mounting frames 1700, as can be seen in FIG. In either case, additional discharge protection may be provided by electrically connecting a protective structure on top of the circuit board 1600 or mounting frame 1700 to a ground line directly or through a discharge resistor (eg, 100-300 ohms).
  • a discharge resistor eg, 100-300 ohms
  • 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 either only the first feature and the second feature and according to another embodiment either only having the first feature or only the second feature.

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Es wird ein Tastenmodul (100) mit einem Deckelelement (110) und einem Stößel (105) vorgestellt, der eine Mitnehmernase (135) aufweist, wobei der Stößel (105) entlang einer Bewegungsachse (200) beweglich durch das Deckelelement (110) gelagert ist, wobei der Stößel (105) in einem Durchtrittsbereich (210), in dem er durch das Deckelelement (110) ragt, einen zylinderförmigen Tastkappentragerabschnitt (160) aufweist und an einem an den Tastkappentragerabschnitt (160) angrenzenden Führungsabschnitt (165) an einer Außenseite (167) zumindest eine Rippe (170) aufweist. Ferner umfasst das Tastenmodul (100) eine Kontaktgebereinheit (115), das ausgebildet und angeordnet ist, um von der Mitnehmernase (135) mitgenommen zu werden und ein Kontaktstück (120), das zum elektrischen Kontaktschluss mit der Kontaktnase (140) ausgebildet und angeordnet ist. Schließlich umfasst das Tastenmodul (100) ein Gehäuseelement (130) zur Aufnahme des Kontaktstücks (120), der Kontaktgebereinheit (115) und des Stößels (105), wobei das Gehäuseelement (130) zur Aufnahme des Führungsabschnitts (165) des Stößels (105) zumindest einen Aufnahmebecher (175) mit zumindest einer Ausnehmung (1100) zur Aufnahme der zumindest einen Rippe (170) des Stößels (105) aufweist.

Description

Tastenmodul
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Tastenmodul gemäß dem Hauptanspruch. Das Tastenmodul kann beispielsweise in einer Computertastatur verwendet werden. Die meisten verfügbaren Tastenmodule (die auch als Tastenmodul bezeichnet werden können) sind relativ hoch und lassen sich nur problematisch in die flachen Tastaturen bzw. Notebooks integrieren. Bei üblichen Modulen wird ferner eine„klickende" Variante auf Basis des zweiteiligen Stößels realisiert, um einem Nutzer des Tastenmoduls einen Hinweis auf eine betätigte Taste auszugeben. Bei flachen Tastenmo- dulen, aufgrund des mangelnden Bauraumes, wird das Klickgeräusch mittels einer zusätzlichen Mechanik realisiert. Als Folge hiervon wird ein elektrischer Schaltvorgang von dem Vorgang der Erzeugung des Klickgeräuschs entkoppelt und erfolgt somit nicht synchron zur Erzeugung des Klickgeräusches. Auch ist eine LED- Ausleuchtung bei den meisten bekannten Tastenmodulen einseitig konzipiert, sodass eine gleichmäßige Ausleuchtung einer dem Benutzer des Tastenmoduls zugewandten Oberfläche mit einer LED (insbesondere Tasten mit zwei bzw. drei Symbolen) nicht möglich ist. Ferner sind die meisten Tastenmodule aus Kostengründen relativ undicht ausgeführt, sodass beim Überschüttern von beispielsweise Wasser oder wässrigen Flüssigkeiten relativ schnell Schäden an den Tastaturen entstehen. Die Schwachstellen im Tastenmodul hinsichtlich durch Flüssigkeiten verursachter Schäden sind speziell das elektrische Schaltwerk und eine Führung des Stößels. Seitens des Anwenders besteht weiterhin oftmals ein Bedarf für unterschiedliche Tastenmodule, beispielsweise mit linearem Kraftverlauf bei der Betätigung, mit einem Druckpunkt zur Betätigung, mit Klickgeräusch beim Betätigen und mit verschiedenen Kraft-Weg-Verläufen. Eine solche Vielfalt erfordert jedoch für die Tastenhersteller eine enorme vorzuhaltende Variantenvielfalt an Tastenmodulen, die meist auf eine unterschiedliche Herstellungsart und somit kostenintensiv zu produzieren sind. Auch verkürzt sich bei niedrigen Modulen die Führung des Stößels bei der Betätigung eines solchen Tastenmoduls, was das Verkantungsrisiko der Taste steigert. Bei einer sogenannten„Silent" -Ausführung eines Tastenmoduls wird ein aufwendiger zwei- komponentiger Stößel verwendet, was die Gesamtkosten des Moduls deutlich erhöht. Auch macht eine reduzierte Bauhöhe die Montage von elektronischen Bauteilen (speziell bei der Verwendung von Komponenten auf SMD-Basis) auf der Oberseite einer Leiterplatte, insbesondere in Verbindung mit Rahmenmontage schwierig, bzw. unmöglich. Schließlich ist eine Montage auf der Unterseite der Tastenmodule ebenso problematisch, da bestimmte Bauteile unmittelbar an die Module angebracht werden sollten. Hieraus resultieren erhebliche Schwierigkeiten beim nachträglichen Modul-Lötprozess (speziell bei der Verwendung einer Lötwelle), da alle Bauteile abgedeckt werden müssten. Außerdem besteht Gefahr der Zerstörung der elektroni- sehen Bauteile bedingt durch elektrostatische Entladung (bis 8 KV).
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Tastenmodul gemäß dem Hauptanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Tastenmodul mit folgenden Merkmalen:
einem Deckelelement,
einem Stößel, der eine Mitnehmernase aufweist, wobei der Stößel entlang einer Bewegungsachse beweglich durch das Deckelelement geführt und/oder gelagert ist, wobei der Stößel in einem Durchtrittsbereich, in dem er durch das Deckelelement ragt, einen zylinderförmigen Tastkappenträgerabschnitt aufweist und an einem an den Tastkappenträgerabschnitt angrenzenden Führungsabschnitt an einer Außenseite zumindest eine Rippe aufweist;
eine Kontaktgebereinheit, die ausgebildet und angeordnet ist, um von der Mit- nehmernase mitgenommen zu werden;
ein Kontaktstück, das zum elektrischen Kontaktschluss mit der Kontaktnase ausgebildet und angeordnet ist; und
einem Gehäuseelement zur Aufnahme des Kontaktstücks, der Kontaktgebereinheit und des Stößels, wobei das Gehäuseelement zur Aufnahme des Führungs- abschnitts des Stößels zumindest einen Aufnahmebecher mit zumindest einer
Ausnehmung zur Aufnahme der Rippe des Stößels aufweist.
Die Mitnehmernase kann beispielsweise als Vorsprung des Stößels verstanden werden, der bei einer Bewegung in Richtung der Bewegungsachse ein weiteres Element wie die Kontaktnase hintergreift und dieses mitnimmt. Unter einer Bewegungsachse kann eine Achse verstanden werden, entlang der der Stößel im Bezug zum Deckelelement und/oder zum Gehäuseelement bewegt wird oder beweglich ist. Unter einem Kontaktstück kann ein Element verstanden werden, welches zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und beispielsweise an einer vorbestimmten Position im Gehäuseelement fixiert ist. Unter einer Kontaktgebereinheit kann ein Element verstanden werden. Das Kontaktstück kann beispielsweise als Gegenstück zu Kontaktgebereinheit dienen, um einen elektrischen Kontakt in der Form eines Schalters zu schließen. Unter einem Tastkappenträgerabschnitt kann bei- spielsweise in Abschnitt des Stößels verstanden werden, auf welchen eine Tastenkappe aufgesteckt werden kann, welche beispielsweise ein Symbol trägt, um einem Nutzer anzuzeigen, welche Taste zu drücken ist, wenn er ein gewünschtes Symbol eingeben möchte. Unter einem Führungsabschnitt kann ein Abschnitt des Stößels verstanden werden, welche einem Niederdrücken des Stößels in das Gehäuseele- ment hinein gedrückt wird. Unter einer Rippe kann eine seitlich vom Führungsabschnitt hervorstehende Wand oder ein hervorstehender Flügel verstanden werden, welche(r) in einer Ausnehmung oder einer schlitzförmigen Öffnung eines Aufnahmebechers des Gehäuseelementes geführt wird, wenn der Führungsabschnitt beim Niederdrücken des Stößels in den Aufnahmebecher des Gehäuseelementes einge- führt wird.
Der hier vorgeschlagene Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch den zylinderförmigen Tastkappenträgerabschnitt, welcher durch vorteilhafterweise durch eine kreisförmige Öffnung des Deckelelementes geführt ist sowie zugleich der Ausgestal- tung des Führungsabschnitts mit der Rippe oder den Rippen, welche in einer entsprechenden Ausnehmung bzw. je einer Ausnehmung im Aufnahmebecher des Gehäuseelements geführt wird eine sehr störungsfreie und verhakungsfreie Betätigung des Stößels entlang der Bewegungsachse ermöglicht werden kann. Hierbei kann sichergestellt werden das sowohl ein oberer Bereich des Stößels durch den Tast- kappenträgerabschnitt sicher und zuverlässig geführt wird als auch ein unterer Bereich des Stößels durch die genannte Ausgestaltung des Führungsabschnitts sicher und zuverlässig geführt wird. Weiterhin lassen sich die speziellen Ausgestaltungen auch mit technisch einfachen Mitteln herstellen. Günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansazes, bei der der Stößel zumindest eine Mehrzahl von Rippen an seiner Außenseite aufweist, insbesondere die kreuzförmig angeordnet sind, wobei der Aufnahmebecher des Gehäuseelementes eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweist, die je zur Aufnahme eines der Rippen des Stößels ausgebildet sind. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil einer besonders günstigen Verdrehung Sicherheit durch die Verwendung der Mehrzahl von Rippen, die sich von der Außenseite des Stößels hervor in entsprechende Ausdehnungen des Aufnahmebechers hinein erstrecken und an den Seitenwänden dieser Ausnehmung abgestützt werden.
Besonders günstig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der der Stößel im Berreich des Führungsabschnitts einen zumindest teilweise hohlzylindrisch ausgeformen Abschnitt aufweist, insbesondere wobei an einer Außeinseite des hohlzylindrisch ausgeformten Abschnitts die zumindest eine Rippe ausgebildet ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet die Möglichkeit, die zumindest eine Rippe in ihrer Höhe gering zu halten, sodass eine Verlegung oder ein Abbrechen der Rippe verhindert werden kann. Zugleich bietet ein solcher hohl zylindrische ausgeformter Abschnitt Vorteile in Bezug auf die Stabilität des Führungsabschnitts des Stößels.
Um ein Verkanten des Stößels bei einem Niederdrücken entlang der Bewegungsachse weiterhin zu verringern, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes ein Führungsstempel des Gehäuseelementes in den hohlzylindrisch ausgeformten Bereich des Führungsabschnitts des Stößels eingrei- fen.
Je dünner die Wandstärke der zumindest einen Rippe ist, desto schmaler kann auch die Ausnehmung im Aufnahmebechers sein, sodass der Stößel bei einem Niederdrücken entlang der Bewegungsachse hierdurch sehr gut und verkantungsfrei geführt werden kann. Aus diesem Grund ist eine weitere Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes sehr vorteilhaft, bei der die Rippe des Stößels eine Wandstäke aufweist, die maximal der Hälfte eines Durchmessers des Tastkappenträgerab- schnitts, insbesondere maximal ein Drittel eines Durchmessers des Tastkappenträ- gerabschnitts, aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann die Kontaktgebereinheit eine in Richtung der Bewegungsachse und quer zur Richtung der Bewegungsachse bewegliche Kontaktnase aufweisen, wobei das Gehäuse- element eine schräg zur Richtung der Bewegungsachse ausgerichtete Leitwand aufweist, die ausgebildet ist, um die Kontaktnase aus einer Ruhestellung benachbart zu dem Kontaktstück in die Richtung längs und/oder quer zur Bewegungsachse auszulenken, wenn die Kontaktnase bei einem Niederdrücken des Stößels durch die Mitnehmernase mitgenommen wird.
Die Kontaktgebereinheit kann eine in verschiedene Richtungen bewegliche Kontaktnase aufweisen, wobei die Kontaktnase als Bereich der Kontaktgebereinheit verstanden werden kann, in welchem ein elektrischer Kontakt mit einem entsprechenden Gegenstück geschlossen werden kann. Unter einer Leitwand kann beispielswei- se eine Strebe oder Fläche verstanden werden, die ausgebildet ist, um die Kontaktnase in eine Richtung längs und/oder quer zur Bewegungsachse auszulenken, wenn die Kontaktnase bei einer Bewegung des Stößels entlang der Bewegungsachse durch die Mitnehmernase mitgenommen wird und an der Leitwand ausgelenkt wird. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes basiert auf der Erkenntnis, dass durch die Verwendung der Mitnehmernase am Stößel bei einer Bewegung des Stößels entlang der Bewegungsachse, d. h. beim Niederdrücken des Stößels, die Kontaktnase als derjenige Bereich der Kontaktgebereinheit, die am Beweglichsten ausgestaltet ist, mitgenommen und entlang der Leitwand geführt wird, bis die Kontaktnase durch das Entlanggleiten an der Leitwand seitlich so weit ausgedehnt ist, dass sie seitlich an der Mitnehmernase vorbeirutscht und hierdurch freigegeben wird, um in ihre ursprüngliche Lage, d. h., die Ruhelage, zurück zu schnappen. Hierdurch kann einerseits ein Klickgeräusch generiert werden, welches zeitlich sehr nahe an einem elektrischen Kontaktieren der Kontaktnase mit dem Kontaktstück liegt, sodass von einem Benutzer des Tastenmoduls das Klickgeräusch auch zeitnah als Bestätigung des elektrischen Kontaktierens zwischen zwei elektrischen Kontaktstellen wahrgenommen werden kann. Der hier vorgestellte Ansatz bietet dabei den Vorteil, dass durch das Auslenken und Zurückschnappen der Kontaktnase der Kontaktgebereinheit als eines Teils eines elektrischen Kontaktschalters ein konstruktiver Aufwand vermieden werden kann, das Tastenmodul mit einer Einheit zum Erzeugen des Klickgeräusches auszustatten. Auf diese Weise lässt sich ein kostengünstig und einfach herzustellendes Tastenmodul schaffen, welches dennoch von Benutzern die meist hochgeschätzten Vorteile aufweist.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann das Gehäuseelement ausgebildet sein, um die Kontaktnase bei Niederdrücken des Stößels um die Mitnehmernase herum zu führen. Unter einem solchen Herumführen kann beispielsweise verstanden werden, dass die Kontaktnase zum Zeitpunkt dieses Herumführens den größten Abstand zur Bewegungsachse aufweist. Auf diese Weise lässt sich sehr einfach und zu einer definierten Wegstrecke die Kontaktnase freigegeben, um einerseits nach einem Zurückschnappen das Klickgeräusch zu erzeugen und andererseits die elektrische Verbindung reversibel wiederholbar nach dem Niederdrücken des Stößels um einen bestimmten Weg sicherzustellen.
Von Vorteil ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der die Kontaktgebereinheit ausgebildet ist, die Kontaktnase nach einem Auslenken an der Leitwand an das Deckelelement anzuschlagen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil der Ausbildung einer definierten Anschlagfläche am Deckelele- ment, die einerseits entsprechend verstärkt werden kann und andererseits zur Ausbildung eines bestimmten Klanggeräuschs entsprechend strukturiert und an weiteren Bereichen des Deckelelements angebunden sein kann.
Günstig ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der die Kontaktgebereinheit zumindest teilweise einen U-förmigen Abschnitt aufweist, insbesondere wobei die Kontaktnase an einem Ende des U-förmigen Abschnitts der Kontaktgebereinheit angeordnet ist und/oder wobei eine U-Form der Kontaktgebereinheit in einer Ebene asugebildet ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsachse ausgerichtet ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil einer technisch sehr einfach auszuführenden Kontaktgebereinheit, bei der dennoch die Kontaktnase entsprechend gewünschte Beweglichkeit in unterschiedliche Bewegungsrichtungen aufweist. Beispielsweise kann die Kontaktgebereinheit als entsprechend ausgeformter bzw. gebogener Metallstreifen ausgestaltet sein. Denkbar ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der die Kontaktgebereinheit eine größere (mechanische) Steifheit in Bezug auf eine Bewegung der Kontaktnase in Richtung der Bewegungsachse aufweist, als eine (me- chanische) Steifheit in die Richtung quer zur Bewegungsachse. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, dass die Kontaktnase sich beim Zurückbewegen nach einem Herumführen über die Mitnehmernase deutlich schneller in Richtung der Bewegungssachse bewegt, als quer zur Bewegungsachse. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Klickgeräusch im We- sentlichen durch eine Bewegung in Richtung der Bewegungsachse bewirkt wird, die eindeutig wiederholbar ausgestaltet ist und einen hinreichenden Schnappweg für die Kontaktnase bietet, um das Klickgeräusch für den Nutzer deutlich wahrnehmbar zu generieren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann die Kontaktgebereinheit im Bereich der Kontaktnase einen Oberflächenabschnitt aufweisen, dessen Oberfläche schräg zur Richtung der Bewegungsachse ausgerichtet ist, insbesondere dessen Oberfläche um nicht mehr, also maximal, in einem spitzen Winkel zur Leitwand ausgerichtet ist, insbesondere dessen Oberfläche parallel zur Leitwand ausgerichtet ist. Dieser Oberflächenabschnitt kann ausgebildet und angeordnet sein, um an der Leitwand entlangzugleiten. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil eines besonders reibungsarmen Entlanggleitens des Oberflächenabschnitts an der Leitwand. Auf diese Weise wird ein möglichst kraftarmes und zuverlässiges Betätigen des Tastenmoduls erreicht.
Besonders zuverlässig und langlebig ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Kontaktgebereinheit im Bereich der Kontaktnase einen Anschlagabschnitt aufweist, der ausgebildet ist, um an das Deckelelement anzuschlagen. Insbesondere kann der Anschlagabschnitt eine Oberfläche aufweisen, die im Wesentlichen parallel zum Deckelelement oder einem Teil des Deckelelementes ausgerichtet ist und/oder wobei der Anschlagabschnitt durch einen abgewinkelten Teil der Kontaktgebereinheit oder der Kontaktnase ausgebildet ist und/oder wobei der Abschlagabschnitt eine größere Länge einer zum Deckelelement hin ausgerichtete Oberfläche als eine Dicke aufweist. Um ein schnelles und wiederholtes Betätigen des Tastenmoduls sicherzustellen, sollte die Rückbewegung des Stößels entlang der Bewegungsachse möglichst ungehindert oder lediglich mit geringen Hemmnissen erfolgen können. Hierbei ist eine Aus- führungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes besonders vorteilhaft, bei der die Mitnehmernase des Stößels zumindest einen Rücksetzflächenabschnitt aufweist, der eine Oberfläche aufweist, die in Bezug zur Richtung der Bewegungsachse schräg ausgerichtet ist, insbesondere wobei der Rücksetzflächenabschnitt ausgebildet, um bei einem Rücksetzen des Stößels die Kontaktnase um die Mitnehmernase herzu zu führen. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei der Rückbewegung des Stößels in die Ruhelage die Kontaktnase oder die Kotnaktspitze einfach und ohne erhöhtem Kraftaufwand und die Mitnehmernase herum geleitet werden kann. Zugleich bietet sich die Möglichkeit auch beim Zurücksetzen des Stößels nochmals ein Klickgeräusch zu erzeugen, in diesem Fall beispielsweise, wenn die Kontaktnase vom Kontaktstück abgehoben und nach dem Herumführen um die Mitnehmernase wieder auf das Kontaktstück zurückgeführt wird.
Besonders vorteilhaft ist einer Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der das Deckelelement im Bereich einer Öffnung, durch die der Stößel geführt ist, eine Deckelflanke mit einer Oberfläche schräg zur Richtung der Bewegungsachse aufweist und/oder wobei der Stößel in einem Durchtrittsbereich, der durch das Deckelelement umgeben ist, eine Stößelflanke mit einer Oberfläche schräg zur Richtung der Bewegungsachse aufweist. Insbesondere kann die Deckelflanke umlaufend um die Öffnung im Deckelelement angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Stößelflanke ebenfalls umlaufend um den Stößel in dem Durchtrittsbereich angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil eines besonders dichten Verschlusses zwischen dem Deckelelement und dem Stößel, insbesondere zu Vermeidung eines Eintritts von Flüssigkeiten in das Tastenmodul. Besonders gut gegen ein Eindringen von Flüssigkeiten geschützt ist ein Tastenmodul gemäß einer Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der ein Dichtelement vorgesehen ist, das zwischen dem Deckelelement und dem Gehäuseelement angeordnet ist, insbesondere wobei das Dichtelement in einer Nut des Deckelelementes und/oder einer Nut des Gehäuseelementes angeordnet oder eingepresst ist. Insbesondere kann in einer solchen Ausführungsform ein Kapillareffekt genutzt werden, um das Eindringen der Flüssigkeit in das Tastenmodul zu verhindern.
Bei einer Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, die einen besonders hohen Schutz gegen ein Eindringen von Flüssigkeiten in das Tastenmodul bietet, kann das Dichtelement den Bereich des Stößels, der Kontaktgebereinheit und des Kontaktstücks fluiddicht umschließen, insbesondere wobei das Dichtelement in der Form einer Labyrinthdichtung oder als Labyrinthdichtung ausgeformt ist. Hierdurch kann mit einem geringen Materialaufwand eine hermetische Versiegelung der für die Funktion des Tastenmodules wichtigsten Komponenten erreicht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann das Deckelelement zumindest ein Lichtleitelement aufweisen, insbesondere wobei das Lichtleitelement zumindest teilweise ringförmig um einen Bereich ausgebildet ist, in dem der Stößel durch das Deckelelement geführt ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil einer besonders guten Ausleuchtungsmöglichkeit einer auf das Tastenmodul auf zu steckende Tastenkappe, damit der Nutzer die Bedeutung der Symbole auf der Tastenkappe schnell, eindeutig und zuverlässig erfassen kann. Um einen möglichst großen Schutz gegen ein Verkanten des Stößels beim Niederdrücken sicherzustellen, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Stößel an zumindest einem Teilabschnitt seiner Außenoberfläche hervorstehende Rippen oder Flügel aufweisen, die insbesondere kreuzweise ausgeführt sind, und das Deckelelement und/oder das Gehäuseelement Ausnehmungen zur Aufnahme der Rippen oder Flügel des Stößels aufweisen.
Besonders geräuscharm kann ein Tastenmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform dadurch ausgestaltet sein, dass ein Stoßdämpferelement vorgesehen ist, das zwischen dem Stößel und dem Gehäuseelement angeordnet ist, insbesondere wobei das Stoßdämpferelement zylinderförmig oder ringförmig ausgebildet ist. Eine solche
Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil der Verwendung von standardisierten herkömmlichen Komponenten wie beispielsweise Gummistopfen, wodurch sich eine kostengünstige Variante des geräuscharmen Tastenmoduls herstellen lässt. Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine Explosionsdarstellung eines Tastenmodules gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine Querschnittdarstellung einer Modulvariante eines Tastenmoduls 100 mit linearem Kraft-Weg-Verlauf; und
Figur 3 eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vor- liegenden Erfindung als Tastenmodul;
Figur 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul;
Figur 5 eine Querschnittdarstellung eines Tastenmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes;
Figur 6 eine Querschnittsdarstellung des in der Figur 5 dargestellen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul;
Figur 7 eine Querschnittsdarstellung des in der Figur 6 dargestellen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul;
Figur 8 eine Querschnittsdarstellung des in der Figur 7 dargestellen Ausführungs- beispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul;
Figur 9 eine Aufsichtdarstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul;
Figur 10 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul in zusammengesetzter Form;
Figur 1 1 eine Schnittansicht durch das Tastenmodul entsprechend dem Schnitt A-A aus der Darstellung gemäß Figur 10;
Figur 12 eine Schnittansicht durch das Tastenmodul entsprechend dem Schnitt B-B aus der Darstellung gemäß Figur 10;
Figur 13 eine perspektivische Ansicht des Deckelelementes mit den darin integierten
Lichtleitelement;
Figur 14 eine perspektivische Darstellung des Stößels zur Verwendung in einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 15 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuseelementes; Figur 16 eine Seitenansicht eines Tastenmoduls, welches auf einer Leiterplatte verbaut ist;
Figur 17 eine Seitenansicht eines weiteren Tastenmoduls, welches ebenfalls auf einer Leiterplatte verbaut wurde; und
Figur 18 eine perspektivische Ansicht auf ein Tastenmodul auf das Gehäuseelement.
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 Explosionsdarstellung eines Tastenmodules 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Tasten-Modul bzw. das Tasten- modul 100 kann als ein modularer Baukasten aufgebaut sein und umfasst im Wesentlichen die Komponenten Stößel 105, Deckelelement 1 10, Kontaktgebereinheit 1 15, Kontaktstück 120, Druckfeder 125 und Gehäuseeinheit 130. Der Stößel 105 umfasst eine Mitnehmernase 135, die, wie in der nachfolgenden Beschreibung noch näher erläutert wird, eine Kontaktnase 140 der Kontaktgebereinheit 1 15 mitnehmen und aus einer Ruhelage auslenken kann. Die Kontaktgebereinheit 1 15 ist vorliegend als U-förmiges Metallelement ausgebildet und somit elektrisch leitfähig. Die Kontaktnase 140 ist in einem Ende der Kontaktgebereinheit 1 15 angeordnet und umfasst neben einer Kontaktierungspitze 145, über welche ein elektrischer Kontakt der Kontaktgebereinheit 1 15 mit dem Kontaktstück 120 geschlossen werden kann, noch wei- tere Komponenten, die nachfolgend noch näher beschrieben werden. Weiterhin ist erkennbar, dass das in der Figur 1 dargestellte Tastenmodul 100 ein Dichtelement 150 umfasst, welches auf der Gehäuseeinheit 130 aufgesetzt ist und somit einen fluiddichten Verschluss oder Einschluss der Kontaktgebereinheit 1 15, des unteren Teils des Stößels 105, insbesondere die Mitnehmernase 135 einschließend ermög- licht, um hierdurch die Funktionsfähigkeit des Tastenmoduls 100 bestmöglichst gegen von außen einwirkende Flüssigkeiten zu schützen oder sicherzustellen. Das Dichtelement 150 kann beispielsweise umlaufend ausgestaltet sein und/oder ein Dreieck förmiges Querschnittsprofil aufweisen, um beispielsweise in eine in der Figur 1 nicht dargestellten Nut im Deckelelement 1 10 einzugreifen und hierdurch eine möglichst gute Dichtwirkung zu bewirken. Die Druckfeder 1 15 ist bei dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel als spiralförmige Schraubenfeder, beispielsweise aus Metall, ausgestaltet; es ist jedoch auch denkbar ein alternatives Federelement wie beispielsweise eine Kunststofffeder oder ein Fluid- gefülltes Polster zu verwen- den, um den Stößel 1 15 nach einem Niederdrücken wieder in seine ursprüngliche Position zurückzusetzen.
Das Tastenmodul 100 kann funktional in drei Ausführungsvarianten kostengünstig realisiert werden. Im Wesentlichen ändert sich speziell die Betätigungsnase am Stö- ßel 105, die hier auch als Mitnehmernase 135 bezeichnet wird, und zum Teil eine Kontur-Wand im Gehäuseelement 130, die nachfolgend auch als Leitwand bezeichnet wird.
Der Stößel 105 weist ferner einen zylinderförmigen Tastkappenträgerabschnitt 160 (an dem eine in der Figur 1 nicht dargestellte Symbol-tragende Tastkappe aufgeclipst wird) in einem Durchtrittsbereich auf, in dem er durch das Deckelelement 1 10 ragt. Außerdem weist der Stößel 105 an einem an den Tastkappenträgerabschnitt 160 angrenzenden Führungsabschnitt 165 an einer Außenseite 167 zumindest eine Rippe 170 auf. Beispielsweise kann eine Wandstärke des oder der Flügel 170 höchstens der Hälfte, günstigerweise höchstens ein Drittel, eines Durchmessers des zylinderförmigen Tastkappenträgerabschnitts 160 betragen.
Im zusammengebauten Zustand des Tastenmoduls 100 ist der Führungsabschnitt 165 in einem Aufnahmebecher 175 des Gehäuseelementes 130 aufgenommen, wo- bei der Aufnahmebecher, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, in der Figur
1 nicht dargestellte Ausnehmungen zur Aufnahme je eines Flügels 170 des Führungsabschnitts 165 des Stößels 105 aufweist. Zugleich kann der Führungsabschnitt 165 als hohlzylindrischer Abschnitt 180 ausgebildet sein, auf dessen Außenseiten 167 der oder die Flügel 170 angeordnet sind. In diesen hohlzylindrischen Abschnitt 180 greift dann im zusammengebauten Zusatnd des Tastenmoduls 100 beispielsweise ein Führungsstempel im Aufnahmebecher 175 ein, sodass der Führungsabschnitt 165 sehr robust bei einer Bewegung bzw. einem Niederdrücken des Stößels 105 geführt werden kann. Durch die Verwendung des Stößels 105 mit dem Tastkappenträgerabschnitt 160, der durch eine günstigerweise kreisförmige Öffnung des Deckelelementes 1 10 ragt, kann eine möglichst verkantungsarme Führung des Stößels 105 bei einem Niederdrücken des Stößels 105 realisiert werden. Nochmals verbessert werden kann diese verkan- tungsarme Führung des Stößels 105 beim Niederdrücken, wenn auch der (oder die) Flügel 170 des Führungsabschnitts 165 des Stößels 105 in der/den Ausnehmung(en) des Aufnahmebechers 175 eingreifen und somit einerseits eine Fühung des Stößels 105 in Richtung der Bewegung während des Niederdrückens als auch andererseits eine Führung gegenüber einer Verdrehung sicherstellen können. Hierdurch kann ei- ne sehr verkantungsarme Betätigung des Stößels 105 des Tastenmoduls 100 sichergestellt werden.
Figur 2 zeigt eine Querschnittdarstellung einer Modulvariante eines Tastenmoduls 100 mit linearem Kraft-Weg-Verlauf. Der Kraft-Weg-Verlauf kann beliebig durch An- passung bzw. Auswahl einer geeigneten Druckfeder 125 realisiert werden. Aus der Figur 2 ist ferner ersichtlich, dass sich der Stößel 105 in Richtung einer Bewegungsachse 200 in Bezug zum Gehäuseelement 130 bewegen lässt. Diese Bewegung kann beispielsweise durch ein Niederdrücken des Stößels 105 erfolgen, wobei nach einem Tastendruck auf den Stößel 105 durch die Rückstell kraft der Druckfeder 125 der Stößel wieder in seine in der Figur 2 dargestellte Ausgangslage oder Ruhelage zurückgebracht wird.
Weiterhin ist in der Figur 2 erkennbar, dass der Stößel 105 in einem Durchtrittsbereich 210, in dem er durch eine Öffnung 215 des Deckelelements 1 10 hindurchge- führt ist, eine Stößelflanke 220 aufweist, die eine Oberfläche umfasst, die schräg zur
Bewegungsachse 200 ausgerichtet ist. Zusätzlich weist auch das Deckelelement 1 10 im Bereich der Öffnung 215 eine Deckelflanke 225 auf, die eine Oberfläche umfasst, die schräg zur Bewegungsachse 200 ausgerichtet ist. Speziell können die Oberfläche der Stößelflanke 220 und die Oberfläche der Deckelflanke 225 im Wesentlichen parallel ausgerichtet sein und in der in der Figur 2 dargestellten Ruhelage des Tastenmoduls 100 eine Dichtwirkung entfalten, um ein Eindringen von Flüssigkeiten in einen Innenbereich des Tastenmoduls 100 möglichst wirksam zu verhindern. Weiterhin umfasst das Tasten 100 ein Stoßdämpferelement 230, welches beispielsweise auf einem Führungsstempel 235 des Gehäuseelements 130 auf- oder eingesetzt ist und welches ein Aufschlagen des Stößels 105 auf diesen Teil des Gehauseelements 130 abgefedert. Auf diese Weise lässt sich eine geräuschreduzierte Variante eines Tastenmoduls 100 herstellen. Besonders günstig ist es, wenn als Stoßdämpferele- ment 230 beispielsweise ein Gummistopfen verwendet wird, der aus einer runden Stangenware abgeschnitten und in den Führungsstempel 230 eingesetzt wird, da ein solches Ausführungsbeispiel sehr kostengünstig hergestellt werden kann. Der Führungsstempel 235 kann auch in einem montierten Zustand des Tastenmoduls 100 in den hohlzylindrisch ausgebildeten Abschnitt 180 des Führungsabschnitts 180 eingreifen, um eine zusätzliche Führungsstabilität des Stößels 105 beim Niederdrücken in das Gehäuseelement 130 zu erreichen.
Zugleich ist erkennbar, dass bei einem Niederdrücken des Stößels 105 die Mitnehmernase 135 mittels einer schägen Flanke auf die Kontaktnase 140 drückt und dieses seitlich, also quer oder senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung der Bewegungs- achse 200 auslenkt. Durch den Sockel 240 kann in diesem Ausführungsbeispiel eine Auslenkung der Kontaktnase 140 in eine Richtung längs der Erstreckungsrichtung der Bewegungsachse 200 verhindert werden.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul 100, wobei in diesem Ausführungsbeispiel eine Lösung zur Implementierung eines Druckpunkts verwendet wird. Hierbei kann eine taktile Sensierung des Überschreitens einer bestimmten Weglänge des Stößels beim Niederdrücken durch den Benutzer des Tastenmoduls 100 erfolgen. Diese taktile Sensierung kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass die Mitnehmernase 135 einen Vorsprung in Richtung der Kontaktnaase 140 aufweist, und somit beim
Niederdrücken des Stößels ein erhöhter Niederpressdruck durch den Benutzer des Tastenmoduls aufzuwenden ist, wenn die Kontaktnase 140 um die Mitnehmernase 135 herum gleiten soll. Diesen erhöhten Niederpressdruck spührt der Benutzer des Tastenmoduls 100 und erkennt hieran eine bestimmte Wegstrecke, um die der Stö- ßel 105 bereits niedergedrückt wurde. Durch den Sockel 240 kann in diesem Ausführungsbeispiel wiederum eine Auslenkung der Kontaktnase 140 in eine Richtung längs der Erstreckungsrichtung der Bewegungsachse 200 verhindert werden, sodass die taktile Wirkung des Vorsprungs der Mitnehmernase 135 sich optimal entfalten kann. Figur 4 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul 100, bei der eine Lösung zur Implementierung eines Druck- und Klickpunkts verwendet wird. Hierdurch werden die vorstehend genannten Vorteile sehr erffizient erreicht. Die Betätigung des Tastenmoduls 100 wird nachfolgend noch näher unter Verwendung des in der Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei offensichtlich ist, dass auch die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele entsprechend der nachfolgenden Beschreibung verwendet werden können.
Besondere Aufmerksamkeit liegt bei in der mit Bezug zu den nachfolgenden Figuren beshriebenen Klick-Variante als Ausführungsbeispiel eines Tastenmoduls 100. In Gegensatz zu den meisten weltweitbekannten Lösungen, bei denen ein Klickgeräusch mit einem zum elektrischen Schaltwerk zusätzlichen Teil bzw. zusätzlichen Mechanismus erzeugt wird, wird gemäß dem hier vorgestellten Ansatz das Klickgeräusch direkt durch einen der elektrischen Schaltkontakte, beispielsweise durch einen Aufprall eines Teils der Kontaktgebereinheit 1 15 am Deckelelement 1 10 oder Stößel 105 induziert. Es sind somit allein die Komponenten der elektrischen Schaltkontakte als Teil oder Komponente zur Bereitstellung der Klick- und Schaltfunktion erforderlich.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes ist die Kontaktgebereinheit 1 15 so konzipiert, dass zumindest ein Teil der Kontaktgebereinheit 1 15 wie hier die Kotnaktnase 140 dreidimensional ausgelenkt (betätigt) werden kann. Die Kontaktgebereinheit 1 15 wird in einem vorgespannten Zustand in das Schaltmodul bzw. das Tastenmodul 100 eingebaut so, dass beispielsweise Gold-Crosspoint- Kontakte der Kontaktgebereinheit 1 15 (die beispielsweise die Kontaktspitze 145 bilden) und des Festkontaktes bzw. des Kontaktstücks 120 aufeinander gedrückt werden. Mit definierter Vorspannung wird eine definierte Kontaktkraft im geschalteten (d. h., im elektrisch verbundenen) Zustand eingestellt, welche über gesamte Lebensdauer nahezu unverändert bleibt. Diese Vorspannung bzw. Betätigungsbewegung erfolgt in der horizontalen Ebene, d h., in eine Richtung quer bzw. senkrecht zur Bewegungsachse 200. Dies gilt insbesondere für die hier genannten Linear- und Druckpunkt-Varianten des Tastenmoduls 100. Bei der Klicker- Variante gemäß einem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel, bei der neben dem elektrischen Schalten auch noch ein Klickgeräusch erzeugt wird, wird die Kontaktgebereinheit 1 15 bzw. die Kontaktnase 140 als Teil der Kontaktgebereinheit 1 15 mittels der Betätigungsnase (d h., der Mitnernase 135) auch in die Betätigungsrichtung bzw. in Richtung der Bewegungsachse 200, also entsprechend der Darstellung in der Figur 4 vertikal, ausgelenkt. Hierdurch wird die Kontasktnase 140 in Richtung der Bewegungsachse 200 durch die Mitnehmernase 135 mitgenommen, wobei die Kontaktnase 140 gegenüber der in der Figur 4 dargestellten Ruhelage gespannt wird. Nach einem definierten Betätigungs- bzw. Bewegungsweg trifft die Steuerkontur der Kontaktgebereinheit 1 15, d. h. die Kontaktnase 140 auf eine in Bezug zur Bewegungsachse 200 schräge Leitwand 400 im Gehäuseelement 130 und wird bei weiterer Betätigung neben einer vertikalen Bewegung durch die Mitnehmernase 140 zusätzlich quer zur Richtung der Bewegungsachse 200, d. h., in der Darstellung der Figur 4 in horizontale Richtung nach rechts, ausgelenkt.
Um eine möglichst geringe Reibung beim Entlanggleiten der Kontaktnase 140 an der Leitwand 400 zu verursachen und zugleich ein Verkanten und somit eine Fehlfunnk- tion des Tastenmoduls 100 zu vermeiden, weist die Kotnaktnase 140 ferner einen Oberflächenabschnitt 500 auf, der schräg zur Richtung der Bewegungsachse 200 ausgerichet ist. Speziell kann die Oberfläche des Oberflächenabschnitts 500 maximal in einem spitzen Winkel zur Leitwand 400 ausgerichet sein, wobei ein besonders geringer Gleitwiderstand beim Entlanggleiten der Kotnaktnase 140 an der Leitwand 400 erreicht werden kann, wenn die Oberfläche des Oberflächenabschnitts 500 par- allel zur Leitwand 400 ausgerichet ist.
Figur 5 zeigt eine Querschnittdarstellung eines Tastenmoduls 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem nun die Kontaktnase 140 in einer maximalen Auslenkung in Bezug auf die Bewegungsachse 200 ausge- lenkt ist. Dies bedeutet, dass der Abstand der Kontaktnase 140 zur Bewegungsachse 200 in dieser Position am Größten ist. In dieser in der Figur 5 dargestellten Position wird die Kontaktnase 140 der Kontaktgebereinheit 1 15 gegenüber der Mitnehmernase 135 ausrasten und um die Mitnehmernase 135 herum geführt. Der besseren Übersichtlichkeit ist in den nachfoglenden Figuren oftmals auf die Darstellung der Druckfeder 125 verzichtet worden, wobei offensichtlich ist, dass diese Druckfeder 125 in den jeweils dargestellten Ausführungsbeispielen des Tastenmoduls 100 eingesetzt werden kann oder ist. Ab dem Punkt, an dem die Kontaktnase 140 ausrastet, ist die Kontaktgebereinheit 1 15 bzw. die Kontaktnase 140 wieder freigestellt und kann sowohl in die senkrechte (also in eine Längsrichtung der Bewegungsachse 200) als auch in die waagerechte Richtung in der Figur 5 (also in eine Richtung quer zur Bewegungsachse 200), in die Ursprungsposition bzw. Ruhelage zurückkehren.
Figur 6 zeigt eine Querschnittsdarstellung des in der Figur 5 dargestellen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul 100, wobei nun die Kontaktnase 140 nach dem Ausrasten an eine Anschlagwand 600 des Deckelelementes 1 10 anschlägt und hierdurch ein Klickgeräusch erzeugt. Da aber gemäß dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel die (mechanische) Steifigkeit der Kontaktgebereinheit 1 15 in die senkrechte Richtung deutlich höher als in die waagerechte Richtung konzipiert wurde, schlägt die Kontaktnase 140 der Kontaktgebereinheit 1 15 mit einer dafür definierter Fläche (die hier als Anschlagabschnitt 610 bezeichnet ist) gegen die Anschlagwand 600 des Deckelelementes 1 10 zuerst und erzeugt ein ge- wünschtes definiertes Klickgeräusch. Der Anschlagabschnitt 610 kann beispielsweise eine Oberfläche aufweisen, die im Wesentlichen parallel zum Deckelelement 1 10 bzw. der Anschlagwand 600 des Deckelelementes 1 10 ausgerichtet ist. Auch kann der Anschlagabschnitt 610 durch einen abgewinkelten Teil der Kontaktgebereinheit 1 10 bzw. der Kontaktnase 140 ausgebildet sein und alternativ oder zusätzlich eine größere Länge einer zum Deckelelement 1 10 hin ausgerichtete Oberfläche als eine
Dicke aufweisen.
Nach dem Anschlagen der Kontaktgebereinheit bzw. der Kontaktnase 140 an dem Deckelelement 1 10 bzw. der Anschlagwand 610 bewegt sich die Kontaktgebereinheit 1 10 bzw. die Kontaktnase 140 in der waagerechten Ebene, d. h., zu dem Stößel 105 bzw. dem Kontaktstück 120 hin und der elektrische Kontakt wird mit einer vordefinierten Kraft geschlossen. Figur 7 zeigt eine Querschnittsdarstellung des in der Figur 6 dargestellen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul 100, wobei nun die Kontaktnase 140 nun wieder nach dem Anschlagen an das Deckelelement 1 10 in die Ruhelage geführt wurde und somit ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontakt- spitze 145 des Kontaktgeberelementes 1 15 und dem Kontaktstück 120 geschlossen ist.
Nach dem Freilassen des Stößels 105, bedingt durch die Rückstell kraft der Druckfeder 125, die in den Figuren 5 bis 9wie vorstehend genannt aus Gründen der besse- ren Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist, erfolgt die Rückstellung des Stößels 105 in die in der Figur 4 dargestellte Ursprungsstellung. Dabei wird die Kontaktgebereinheit 1 15 bzw. die Kontaktnase 140 durch einen Rücksetzflächenabschnitt 700 der Mitnehmernase 135, der als eine Schräge des Stößels 105 in die rechte Richtung aus der Figur 7, d. h. waagerecht bzw. quer zur Richtung der Bewegungsachse 200 aus- gelenkt. Hierbei rutscht die Kontaktnase 140 über die Betätigungsnase bzw. die Mitnehmernase 135, schlägt erneut, jedoch an dem Stößel 105 an und erzeugt ein zweites Klickgeräusch, welches beispielsweise weniger intensiv sein kann, als das erste Klickgeräusch, welches durch ein Anschlagen der Kontaktnase 140 an dem Deckelelement 1 10 sein wird.
Figur 8 zeigt eine Querschnittsdarstellung des in der Figur 7 dargestellen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul 100, wobei nun die Kontaktnase 140 durch den Rücksetzflächenabschnitt 700 von nach rechts, d. h., quer zur Erstreckungsrichtung der Bewegungsachse 200 ausgelenkt wird, um den Stößel 105 wieder in die Ausgangslage bzw. Ursprungslage bzw. Ruhelage zu bringen.
Der Klang und die Intensität des Klickgeräusches können durch den Auslenkweg, Materialeigenschaften der Kontaktgerbereinheit 1 15, Abstand zu Anschlagfläche 610, Steifigkeit und Gewicht der Kontaktgebereinheit bzw. der Kontaktnase 140 be- liebig eingestellt werden.
Aufgrund der geringen Baugröße des hier vorgestellten Ausführungsbeispiels des Tastenmoduls 100 ist es nützlich, die Verkantsicherheit der Betätigungsführung für die Betätigung bzw. das Niederdrücken des Stößels 105 im Tastenmodul 100 zu verbessern. Um dies mit limitierter Länge einer Führungsseinrichtung zur Führung der Bewegung des Stößels entlang der Bewegungsachse 200 zu erreichen, sollte die untere Führung, d. h., eine Führugnseinrichtung im Bereich des Gehäuseelementes 130 möglichst schmal (beispielsweise ca. 1 mm) und die obere Führung, d. h., eine Führungseinhrichtung im Bereich des Deckelelementes 1 10 bzw. des Stößels 105, möglichst breit (bis zu einem gewissen Grad) gestaltet werden. Damit wird eine technische Herausforderung gestellt, da ein Führungsstift (übliche Bauform) mit einem Durchmesser von 1 mm nicht ausreichende Festigkeit (beispielsweise im Falle des Vorsehens einer Ausführung aus Kunststoffmateiral) bietet und gegebenenfalls sehr aufwendig aus Sonderwerkstoffen hergestellt werden müsste. Aus diesem Grund wurde der Stößel 105 gemäß dem hier vorgestellten Ausführungsbeispiel derart konzipiert, dass die obere Führung im Bereich des Stößels 105 eine zylindrische Form mit großem Durchmesser annimmt (welche leicht herzustellen ist). Figur 9 zeigt eine Aufsichtdarstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul 100, wobei die Figur 9 eine Aufsicht auf ein offenes Gehäuseelement 130 ohe eingeclipstes Deckelement 1 10, jedoch mit eingestecktem Stößel 105 darstellt. Erkennbar ist neben dem Gehäuseelement 130 noch das Kontaktstück 120, die Kontaktgebereinheit 1 15 samt Kontaktnase 140 und Kontaktspitze 145, der Anschlagabschnit 610, die Leitwand 400, das Dichtelement 150 sowie das Stoßdämpferelement 230. Ferner ist noch der Tastkappenträgerabschnitt 160 des Stößels in Aufsichtdarstellung erkennbar, wobei kreuzförmig angeordnete Tastkap- penträgerrippen 900 erkennbar sind, die eine sichere und drehfeste Befestigung der auf den Stößel 105 aufzuclipsenden oder aufzusteckenden Tastkappen (die in der Figur 9 nicht dargestellt sind) sicherstellen.
Figur 10 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Tastenmodul 100 in zusammengesetzter Form, d. h., mit zusammengeclips- tem Deckelelement 1 10 und Gehäuseelement 130 sowie mit darin angeordneten weiteren Komponenten gemäß der vorstehenden Ausführungen. Das Tastenmodul
100 ist hierbei im niedergedrückten Zustand, also im betätigten Zusatnd dargestellt. Darstelllt sind weiterhin die Lagen eines ersten Schnitts A-A und eines zweiten Schnitts B-B durch das Tastenmodul 100, deren Schnittansichten in den nachfolgenden Ausführungen näher beschrieben werden. Figur 1 1 zeigt eine Schnittansicht durch das Tastenmodul 100 entsprechend dem Schnitt A-A aus der Darstellung gemäß Figur 10. Da Flügel 170 an einer stabiler Zylinderhülse bzw. der Außenseite 167 des Führungsabschnitts 165 des Stößels 105 platziert sind, die in zumidnest einer (oder mehreren Ausnehmungen 1 100 des Aufnahmebechers 175 des Gehäuseelementes 130 eingreifen, ist die Gesamtsteif ig keit des Stößels 105 auch in üblichen Materiallausführungen gegeben. Außerdem wird die Verdrehsicherheit des Stößels 105 durch die Kreuzführung der in die Ausnehmungen 1 100 eingreifenden Flügel 170 realisiert. Die untere Führung wurde im Führungsabschnitt 165 im Gehäuseelement 130 somit als Ausnehmungen 1 100 für Rippen (die auch als Fügel 170 bezeichnet werden können) des Stößels 105 konzipiert, die speziell kreuzförmig ausgerichtet und beispielsweise mit einer Flügelbreite von ca. 1 mm vorgesehen sind. Die Führung des Stößels 105 erfolgt hierbei an den Seitenflächen derkreuzweise angeordneten Flügel 170 in den Ausnehmungen 1 100 dieses Führungslabschnitts 165. Somit gelten in den beiden Hauptbelastungsrichtungen die Führungsbreiten gleich mit der Dicke der kreuzweise angeordneten Flügel 170, also beispielsweise ca. 1 mm.
Figur 12 zeigt eine Schnittansicht durch das Tastenmodul 100 entsprechend dem Schnitt B-B aus der Darstellung gemäß Figur 10. Neben dem Deckelelement 1 10 ist noch der Stößel 105 erkennbar, wobei ferner die Tastkappenträgerrippen 900 in der Form vom kreuzweise angeordneten Rippen dargestellt sind, auf weiche eine in der Figur 12 nicht dargestellte Tastenkappe aufgesteckt werden kann. Ferner ist noch ein Lichtleitelement 1210 des Deckelelementes 1 10 erkennbar, welches zumindest teilweise ringförmig um eine Öffnung 215 angeordnet ist, durch welche der Stößel
105 hindurchgeführt ist. Dieses Lichtleitelement 1210 dient dazu, die Ausleuchtung der Tastenkappe zu verbessern. Hierbei wird das Lichtleitelement 1210 derart asuge- führt, dass es sich von dem Deckelelement 1 10 hervor (beispielsweise gemäß der Darstellung aus der Figur 12 aus der Zeichenebene heraus) erstreckt und aus einem transparenten Material ausgebildet ist. Insbesondere kann das Lichtleitelement 1210 auf der gegenüberliegenden Seite von der Lichtquelle durch das Deckelelement 1 10 hindurch ragen und transparent ausgestalte sein, sodass auf der der Rückseite des in der Figur 12 dargestellten Deckelelementes 1 10 ebenfalls das Lichtleitelement 1210 als zumindest teilweise rundes, um den Stößel 105 herum rund konzipiertes Lichtleitelement 1210 kostengünstig integriert ist, um Licht möglichst gleichmäßig auf eine auf den Stößel 105 aufgeclipste Tastenkappe abstrahlen zu können. Um das Licht auf eine dem Deckelelement 1 10 gegenüberliegende Seite zu transportieren, wurde der daher in das Deckelelement 1 10 der bevorzugt zumindest teilweise ring- förmiger Lichtleiter als Lichtleitelement 1210 kostengünstig integriert.
Figur 13 zeigt eine perspektivische Ansicht des Deckelelementes 1 10 mit den darin integierten Lichtleitelement 1210. Das gleichmäßige Abstrahlen des Lichtes kann an verschiedenen Bereichen des Deckelelementes 1 10 durch das Einbringen von reflek- tierenden Strukturen bzw. Oberflächen mit unterschiedlichen Diffusionswerten an/in dem Lichtleitelement 1210 bzw. unterschiedlichen Positionen des Lichtleitelementese 1210 gestaltet werden.
Figur 14 zeigt eine perspektivische Darstellung des Stößels 105 mit den Flügeln 1 100, der Mitnehmernase 135, dem Rücksetzflächenabschnitt 700 sowie die Stößellflanke 220.
Durch die die Schnittstelle zwischen dem Deckelelement 1 10 mit der Deckelflanke 225 und dem Stößel 105 mit der Stößelflanke 220, die einen kegelförmigen Ring- Anschlag ausgebildeen, wird eine relativ gute formschlüssige Abdichtung des Tastenmoduls 100, zumindest im unbetätigten Zustand, sichergestellt. Zusätzlich, im Gegensatz zu meisten bekannten Tastmodulen, ist die obere Führung mit den als eine zylindrische Loch-Hülse ausgeführt, also einem zylinderförmigen Führungsabschnitt 160 des Stößels 105, der in der Öffnung 215 geführt werden kann. Dieses Ausführungsbeispiel verhindert das Eindringen von Fremdpartikel und Flüssigkeiten in großen Mengen auch während des ganzen Betätigungsweges, wie dies bereits mit Bezug zu den Figuren 4 bis 6 offenbart ist.
Da es im Lebenslauf einer Tastatur immer wieder einmal dazu kommt, dass wässrige Flüssigkeiten überschüttert werden, sollte gewisse Resistenz der Tastmodule 100 zumindest in der Ruhestellung gegen das Eindringen von Flüssigkeiten sichergestellt sein. Besonders empfindlich gegen Wasser oder zuckerhaltige Flüssigkeiten wie Cola sind das Schaltwerk, also die elektrischen Kontakte wie vorliegend die Kontaktgebereinheit 1 15 und das Kontaktstück 120, sowie die Komponenten zur Führung des Stößels 105, insbesondere die Druckfeder 125 sowie die Flügel 1 10 und die Aus- nehmungen 900, die bei einem Verkleben zur Funktionsunfähigkeit des Tastenmoduls 100 führen würden. Die Robustheit des Tastenmoduls 100 wird beispielsweise durch Einbringen einer Labyrintdichtung als Dichtelement 150 zwischen dem De- ckelelement 1 10 und dem als Sockel wirkenden Gehäuseelement 130 deutlich verbessert. Die Labyrintdichtung als Dichtelement 150 schützt das gesamte Schaltwerk, also die Kontaktgebereinheit 1 15 und das Kontaktstück 120, und die Komponenten der zur Führung des Stößels 105, wie dies bereits auch mit Bezug zu den Figuren 1 und 9 bereits beschrieben wurde, gegen Eindringen von Flüssigkeiten, wie Wasser oder zuckerhaltigen Getränken und Staub in schädlichen Mengen. Die wässrigen Flüssigkeiten werden durch die Kapillarwirkung in der Labyrintdichtung als Dichtelement 150 gestoppt, sodass sie nicht in das Tatenmodul 100 eindringen.
Bei bestimmten Kundenanwendungen wird gewünscht, dass die Tastaturen reduzier- te Geräuschentwicklung aufweisen. Derzeit wird beispielsweise bei MX-Silent-
Modulen der Anmelderin eine aufwendige Zweikomponenten-Technologie angewendet. Dabei werden an bestimmten Stellen weiche Dämpfelemente eingespritzt, um die Geräuscheintwicklung bei einem Aufschlagen von Komponenten auf diese Teile zu reduzieren. Die Herstellung eines solchen Tastenmoduls 100 ist somit sehr kos- tenintensiv, eingeschränkt in der Werkstoffauswahl und benötigt spezielle Werkzeuge und Prozesse.
In dem hier vorgestellten Ansatz wird ein Tastenmodul 100 vorgestellt, bei dem dieses Problem durch beispielsweise eine zusätzliche Montage eines Gummi-Profils als Stoßdämpferelement 230 (beispielsweise in einer runden, quardatischen, etc ...
Form) als Dämpfelements im Zentrierzapfen als Führungsstempel 235 vorgesehen.
Figur 15 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Gehäuseelementes 130 mit dem Dichtelement 150, dem Stoßdämpferelement 230, dem Führungsstempel 235 sowie weiteren vorstehend genannten Komponenten. Das Stoßdämpferelement 230 kann als Gummi-Dämpfer ausgebildet sein und beispielweise als endloses Profil vorgefertigt und auf die gewünschte Länge zugeschnitten und in den Führungsstempel 235 montiert werden. Optional kann das Dämpfelement bzw. Stoßdämpferelement 230 als eine Scheibe oder Ring in den Führungsstempel 235 zwischen Stößel 105 und Gehäuseelement 130 eingebaut werden. Diese Vorgehensweise weist mehrere Vorteile auf, beispielsweise kann ein Einbau nach Bedarf erfolgen und es werden keine zusätzlichen Werkzeuge benötigt. Auch steht eine breite Auswahl von Material für das Stoßdämpferelement 230 zur Verfügung und es fallen lediglich geringe Ge- samtkosten für das Vorstehen eines solchen optionalen Stoßdämpferelementes 230 an. Ferner ist auch eine Innenansicht des Gehäuseelements 130 mit dem Aufnahmebecher 175 sowie den im Aufnahmebecher 175 angeordneten Ausnehmungen 1 100 erkennbar, wobei diese Ausnehmungen 1 100 hier als vollständige seitliche schlitzförmige Öffnungen im Aufnahmebecher 175 vorgesehen sind.
Figur 16 zeigt eine Seitenansicht eines Tastenmoduls 100, welches auf einer Leiterplatte 1600 verbaut ist, wie sie beispielsweise als Leiterplatte einer Tasteatur verwendet werden kann. Figur 17 zeigt eine Seitenansicht eines weiteren Tastenmoduls 100, welches ebenfalls auf einer Leiterplatte 1600 verbaut wurde, wobei das Tastenmodul 100 ferner durch eine weitere Leiterplatte als Montagerahmen 1700 hindurch gesteckt wurde bzw. durch diesen Montagerahmen 1700 während der Fertigung gehalten wird. Der Montagerahmen 170 kann beispielsweise als Halteleiterplatte verwendet werden, um eine stabile Ausrichtung des Tastenmoduls 100 während des Befestigungsvorgangs des Tastenmoduls 100 auf der Leiterplatte 1600 sicherzustellen. Hierbei kann der Montagerahmen 1700 in einem geringen Abstand über der Leiterplatte 1600 angeordnet sein. Eine reduzierte Bauhöhe der Tatenmodule 100 macht die Montage von oftmals erforderlichen elektronischen Bauteilen (beispielsweise auf SMD-Basis) auf der Oberseite einer Leiterplatte als Träger der Tatsenmodule 100, insbesondere in Verbindung mit einer Rahmenmontage schwierig bzw. unmöglich. Eine Montage der erforderlichen Bauelemente auf der Unterseite einer solchen Leiterplatte ist ebenso prob- lematisch, da bestimmte Bauteile unmittelbar an den Tatenmodulen 100 angebracht werden sollten. Hieraus resultieren erhebliche Schwierigkeiten beim nachträglichen Tasten modul-Lotprozess (speziell bei der Verwendung einer Lotwelle), da alle Bauteile abgedeckt werden müssten. Außerdem besteht eine Gefahr der Zerstörung von elektronischen Bauteilen bedingt durch elektrostatische Entladungen (bis 8 KV). Als Lösung des Problems kann gemäß einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes ein Platzieren von SMD. Bauteilen (beispielsweise LEDs, Dioden; Widerstände) unterhalb des Tastenmoduls 100 auf der Oberseite der Leiterplatte vorgesehen sein.
Figur 18 zeigt eine perspektivische Ansicht auf ein Tastenmodul 100 auf das Gehäuseelement 130. Erkennbar sind die elektronischen Bauteile 1800 des Tastenmoduls 100, die durch das Gehäuseelement 130 des Tastenmoduls 100 mechanisch und gegen elektrische Entladungen geschützt sind. Ein nachträglicher Lotprozess kann kostengünstig gestaltet werden, da keine Bauteile auf der Unterseite der Leiterplatte platziert werden müssen. Das Tastenmodul 100 kann direkt auf dem Montagerahmen 1700 platziert werden, wie dies aus der Darstellung aus Figur 16 erkennbar ist oder mittels zusätzlichen Montagerahmen 1700 gehalten werden, wie dies aus der Figur 17 erkennbar ist. In beiden Fällen kann ein zusätzlicher Entladungsschutz durch elektrischen Anschluss einer Schutzstruktur auf der Oberseite der Leiterplatte 1600 bzw. Montagerahmen 1700 auf eine Erdleitung direkt oder durch einen Entladewiderstand (beispielsweise 100-300 Ohm) erfolgen.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ers- ten 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.
Bezuqszeichen
100 Tastenmodul
105 Stößel
1 10 Deckelelement
1 15 Kontaktgebereinheit
120 Kontaktstück
125 Druckfeder
130 Gehäuseelement
135 Mitnehmernase
140 Kontaktnase
145 Kontaktspitze
150 Dichtelement
160 Tastkappenträgerabschnitt
165 Führungsabschnitt
167 Außenseite
170 Flügel, Rippe
175 Aufnahmebecher
180 hohlzylindrischer Abschnitt
200 Bewegungsachse
210 Durchtrittsbereich
215 Öffnung
220 Stößelflanke
225 Deckelflanke
230 Stoßdämpferelement
235 Führungsstempel
240 Sockel
400 Leitwand
500 Oberflächenabschnitt
600 Anschlagwand
610 Anschlagabschnitt 700 Rücksetzflächenabschnitt
900 Tastkappenträgerrippen
1 100 Ausnehmung
1210 Lichtleitelement
1600 Leiterplatte
1700 Montagerahmen
1800 elektronisches Bauelement

Claims

Patentansprüche
1 . Tastenmodul (100) mit folgenden Merkmalen:
- einem Deckelelement (1 10),
- einem Stößel (105), der eine Mitnehmernase (135) aufweist, wobei der Stößel (105) entlang einer Bewegungsachse (200) beweglich durch das Deckelelement (1 10) gelagert ist, wobei der Stößel (105) in einem Durchtrittsbereich (210), in dem er durch das Deckelelement (1 10) ragt, einen zylinderförmigen Tastkappenträgerabschnitt (160) aufweist und an einem an den Tastkappenträgerabschnitt (160) angrenzenden Führungsabschnitt
(165) an einer Außenseite (167) zumindest eine Rippe (170) aufweist;
- eine Kontaktgebereinheit (1 15), die ausgebildet und angeordnet ist, um von der Mitnehmernase (135) mitgenommen zu werden;
- ein Kontaktstück (120), das zum elektrischen Kontaktschluss mit der Kontaktnase (140) ausgebildet und angeordnet ist; und
- einem Gehäuseelement (130) zur Aufnahme des Kontaktstücks (120), der Kontaktgebereinheit (1 15) und des Stößels (105), wobei das Gehäuseelement (130) zur Aufnahme des Führungsabschnitts (165) des Stößels (105) zumindest einen Aufnahmebecher (175) mit zumindest einer Ausnehmung (1 100) zur Aufnahme der zumindest einen Rippe (170) des Stößels (105) aufweist.
2. Tastenmodul (100) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel zumindest eine Mehrzahl von Rippen (170) an seiner Außenseite (167) aufweist, insbesondere die kreuzförmig angeordnet sind, wobei der Aufnahmebecher (175) des Gehäuseelementes (130) eine Mehrzahl von Ausnehmungen (1 100) aufweist, die je zur Aufnahme einer der Rippen (170) des Stößels (105) ausgebildet sind.
3. Tastenmodul gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (105) im Bereich des Führungsabschnitts (165) einen zumindest teilweise hohlzylindrisch ausgeformten Abschnitt (180) aufweist, insbesondere wobei an einer Außenseite (167) des hohlzylindrisch ausgeformten Abschnitts (180) die zumindest eine Rippe (170) ausgebildet ist. Tastenmodul (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungsstempel (235) des Gehäuseelementes (130) in den hohlzylindrisch ausgefornnten Abschnitt (180) des Führungsabschnitts (165) des Stößels (105) eingreift.
Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindet eine Rippe (171 ) des Stößels (105) eine Wandstärke aufweist, die maximal der Hälfte eines Durchmessers des Tast- kappenträgerabschnitts (160) aufweist.
Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (1 10) im Bereich einer Öffnung (215), durch die der Stößel (105) geführt ist, eine Deckelflanke (225) mit einer Oberfläche schräg zur Richtung der Bewegungsachse (200) aufweist und/oder wobei der Stößel (105) in einem Durchtrittsbereich (210), der durch das Deckelelement (1 10) umgeben ist, eine Stößelflanke (220) mit einer Oberfläche schräg zur Richtung der Bewegungsachse (200) aufweist.
Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Dichtelement (150), das zwischen dem Deckelelement (1 10) und dem Gehäuseelement (130) angeordnet ist, insbesondere wobei das Dichtelement (150) in einer Nut des Deckelelements (1 10) und/oder einer Nut des Gehäuseelementes (130) angeordnet ist.
Tastenmodul (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (150) den Bereich des Stößels (105), der Kontaktgebereinheit (1 15) und des Kontaktstücks (120) fluiddicht umschließt, insbesondere wobei das Dichtelement (150) in der Form einer Labyrinthdichtung oder als Labyrinthdichtung ausgeformt ist.
Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Stoßdämpferelement (230), das zwischen dem Stößel (105) und dem Gehäuseelement (130) angeordnet ist, insbesondere wobei das Stoßdämpferelement (230) zylinderförmig oder ringförmig ausgebildet ist.
10. Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgebereinheit (1 15) eine in Richtung der Bewegungsachse (200) und quer zur Richtung der Bewegungsachse (200) beweglichen Kontaktnase (140) aufweist, wobei das Gehäuseelement (130) eine schräg zur Richtung der Bewegungsachse (200) ausgerichtete Leitwand (400) aufweist, die ausgebildet ist, um die Kontaktnase (140) aus einer Ruhestellung benachbart zu dem Kontaktstück (120) in die Richtung längs und/oder quer zur Bewegungsachse (200) auszulenken, wenn die Kontaktnase (140) bei einem Niederdrücken des Stößels (105) durch die Mitnehmernase (135) mitgenommen wird.
1 1 . Tastenmodul (100) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (130) ausgebildet ist, um die Kontaktnase (140) bei Niederdrücken des Stößels (105) um die Mitnehmernase (135) herum zu führen.
12. Tastenmodul (100) gemäß einem der Ansprüche 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgebereinheit (1 15) ausgebildet ist, die Kontaktnase (140) nach einem Auslenken an der Leitwand (400) an das Deckelelement (1 10) anzuschlagen.
13. Tastenmodul (100) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgebereinheit (1 15) zumindest teilweise einen U- förmigen Abschnitt aufweist, insbesondere wobei die Kontaktnase (140) an einem Ende des U-förmigen Abschnitts der Kontaktgebereinheit (1 15) angeordnet ist und/oder wobei eine U-Form der Kontaktgebereinheit (1 15) in einer Ebene asugebildet ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsachse (200) ausgerichtet ist.
14. Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgebereinheit (1 15) eine größere Steifheit in Bezug auf eine Bewegung der Kontaktnase (140) in Richtung der Bewegungsachse (200) aufweist, als eine Steifheit in die Richtung quer zur Bewegungsachse (200).
15. Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktgebereinheit (1 15) im Bereich der Kontaktnase (140) einen Oberflächenabschnitt (500) aufweist, dessen Oberfläche schräg zur Richtung der Bewegungsachse (200) ausgerichtet ist, insbesondere dessen Oberfläche maximal in einem spitzen Winkel zur Leitwand (400) ausgerichtet ist, insbesondere dessen Oberfläche parallel zur Leitwand (400) ausgerichtet ist.
16. Tastenmodul (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (1 10) zumindest ein Lichtleitelement (1210) aufweist, insbesondere wobei das Lichtleitelement (1210) zumindest teilweise ringförmig um einen Bereich ausgebildet ist, in dem der Stößel (105) durch das Deckelelement (1 10) geführt ist.
PCT/EP2018/057314 2017-03-24 2018-03-22 Tastenmodul WO2018172468A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880015362.4A CN110520954B (zh) 2017-03-24 2018-03-22 按键模块
EP18713208.9A EP3602596B1 (de) 2017-03-24 2018-03-22 Tastenmodul
US16/496,344 US11101085B2 (en) 2017-03-24 2018-03-22 Key module
US17/373,225 US11521810B2 (en) 2017-03-24 2021-07-12 Key module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017106406.0 2017-03-24
DE102017106406.0A DE102017106406A1 (de) 2017-03-24 2017-03-24 Tastenmodul

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/496,344 A-371-Of-International US11101085B2 (en) 2017-03-24 2018-03-22 Key module
US17/373,225 Continuation US11521810B2 (en) 2017-03-24 2021-07-12 Key module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018172468A1 true WO2018172468A1 (de) 2018-09-27

Family

ID=61768310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/057314 WO2018172468A1 (de) 2017-03-24 2018-03-22 Tastenmodul

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11101085B2 (de)
EP (1) EP3602596B1 (de)
CN (1) CN110520954B (de)
DE (1) DE102017106406A1 (de)
WO (1) WO2018172468A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3794623B1 (de) * 2018-05-16 2023-03-01 Cherry GmbH Tastenmodul

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017106406A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Cherry Gmbh Tastenmodul
DE102019108956A1 (de) * 2019-04-05 2020-10-08 Cherry Gmbh Tastenmodul für eine Tastatur, Tastatur und Verfahren zum Versehen eines Tastenstößels mit einem Drahtbügel
DE102019116585A1 (de) * 2019-06-19 2020-12-24 Cherry Gmbh Tastenmodul für eine Tastatur, Tastatur und Verfahren zum Erkennen einer Betätigung eines Tastenmoduls einer Tastatur
DE102018122416A1 (de) 2018-09-13 2020-03-19 Cherry Gmbh Tastenmodul für eine Tastatur und Tastatur
TW202011438A (zh) 2018-09-13 2020-03-16 德商櫻桃有限公司 用於鍵盤之按鍵模組、鍵盤與識別鍵盤之按鍵模組致動之方法
TW202013406A (zh) 2018-09-13 2020-04-01 德商櫻桃有限公司 用於鍵盤之按鍵模組、鍵盤與提供按鍵挺桿線托架之方法
CN213093101U (zh) * 2020-09-03 2021-04-30 美商沃耶特拉海龟滩有限公司 键盘按键结构
CN112289603B (zh) * 2020-11-12 2022-12-20 国网新疆电力有限公司巴州供电公司 电子围栏效果检验触发装置
CA3218807A1 (en) * 2021-05-10 2022-11-17 Voyetra Turtle Beach, Inc. Key structure with light-guiding function
CN116913055B (zh) * 2023-09-06 2023-11-10 深圳汇能新能源科技有限公司 一种充电桩的智能报警装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2620563A1 (fr) * 1987-09-14 1989-03-17 Alphameric Sa Nouveau type de contacteur pour clavier a faible pas du type alpha-numerique
CN203339029U (zh) * 2013-04-28 2013-12-11 东莞市凯华电子有限公司 中心全彩发光的键盘开关
DE102013205580A1 (de) * 2013-03-28 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Tastenstößel für ein Tastenmodul einer Taste für eine Tastatur, Tastenmodul einer Taste für eine Tastatur und Verfahren zum Herstellen eines Tastenmoduls für eine Taste für eine Tastatur
WO2017026946A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. Key assemblies, keyboards and methods for providing a key assembly

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8906891U1 (de) 1989-06-05 1990-07-19 Cherry-Mikroschalter Gmbh, 8572 Auerbach Tastenelement mit Dämpfungsfedern
DE19940386C2 (de) * 1999-08-25 2002-08-14 Fujitsu Siemens Computers Gmbh Drucktaste
JP5191387B2 (ja) * 2006-09-29 2013-05-08 北陸電気工業株式会社 防水型押しボタンスイッチ
CN201210458Y (zh) * 2008-05-20 2009-03-18 英济股份有限公司 可平稳动作的按键结构
CN202003854U (zh) * 2010-11-01 2011-10-05 洛克威尔自动控制技术股份有限公司 触发动作开关操作器
US9053877B2 (en) * 2012-02-03 2015-06-09 Delta Systems, Inc. Plunger switch and method of using same
US9158383B2 (en) * 2012-03-02 2015-10-13 Microsoft Technology Licensing, Llc Force concentrator
DE102013210124A1 (de) 2013-05-29 2014-05-08 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zur Beleuchtung einer Bedieneinrichtung und Beleuchtungsvorrichtung und Bedieneinrichtung
CN204067118U (zh) * 2014-06-11 2014-12-31 东莞市凯华电子有限公司 有声键盘开关
US20160071662A1 (en) 2014-09-05 2016-03-10 Dongguan Zen-tech Electronic Technology Co., Ltd. Keyboard switch
DE102016101586A1 (de) 2016-01-29 2017-08-03 Johnson Electric Germany GmbH & Co. KG Mikrosignalschalter
CN205845785U (zh) 2016-07-04 2016-12-28 东莞市集贤电子有限公司 光轴键盘按键
DE102017106406A1 (de) * 2017-03-24 2018-09-27 Cherry Gmbh Tastenmodul

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2620563A1 (fr) * 1987-09-14 1989-03-17 Alphameric Sa Nouveau type de contacteur pour clavier a faible pas du type alpha-numerique
DE102013205580A1 (de) * 2013-03-28 2014-10-02 Zf Friedrichshafen Ag Tastenstößel für ein Tastenmodul einer Taste für eine Tastatur, Tastenmodul einer Taste für eine Tastatur und Verfahren zum Herstellen eines Tastenmoduls für eine Taste für eine Tastatur
CN203339029U (zh) * 2013-04-28 2013-12-11 东莞市凯华电子有限公司 中心全彩发光的键盘开关
WO2017026946A1 (en) * 2015-08-13 2017-02-16 Razer (Asia-Pacific) Pte. Ltd. Key assemblies, keyboards and methods for providing a key assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3794623B1 (de) * 2018-05-16 2023-03-01 Cherry GmbH Tastenmodul

Also Published As

Publication number Publication date
CN110520954A (zh) 2019-11-29
CN110520954B (zh) 2022-07-29
US20200043680A1 (en) 2020-02-06
US11521810B2 (en) 2022-12-06
US20210343488A1 (en) 2021-11-04
EP3602596B1 (de) 2023-03-01
US11101085B2 (en) 2021-08-24
DE102017106406A1 (de) 2018-09-27
EP3602596A1 (de) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3602596B1 (de) Tastenmodul
EP2853027B1 (de) Anordnung mit sensorelementeinrichtung an einem bauteilträger für einen kapazitiven berührungsschalter einer bedieneinrichtung, bedieneinrichtung und kochfeld mit einer solchen
EP2979289B1 (de) Tastenstössel für ein tastenmodul einer taste für eine tastatur, tastenmodul einer taste für eine tastatur und verfahren zum herstellen eines tastenmoduls für eine taste für eine tastatur
DE2347722B2 (de) Druckknopfschalter
DE3011674A1 (de) Tastatur
DE102006010811B4 (de) Schaltelement und Betätigungsvorrichtung damit sowie Türgriff mit dieser Betätigungsvorrichtung
DE2260346A1 (de) Drucktaste
DE102006042645B4 (de) Multifunktionale Anzeige- und Bedieneinrichtung in einem Kraftfahrzeug
EP2047435A1 (de) Mobile betätigungsvorrichtung
DE102013006415B4 (de) Vorrichtung zur Bedienung mehrerer Funktionen in einem Kraftfahrzeug
DE102016100795B4 (de) Wippschalter mit beweglichen Lichtschächten
DE102020121065A1 (de) Schalter und betätigungsvorrichtung
EP3794623B1 (de) Tastenmodul
WO2014131576A1 (de) Drucktastenschalter
EP0887819A2 (de) Elektrischer Tastschalter
DE102017106412A1 (de) Tastenmodul
DE102013223843A1 (de) Tastenknopf, Tastenschalter, Tastenrahmen und Leiterplatte für eine Dateneingabevorrichtung, Dateneingabevorrichtung und Verfahren zur Reduzierung eines Schaltweges eines Tastenschalters einer Dateneingabevorrichtung
DE19619124A1 (de) Kippschalter, insbesondere für Fensterheber in einem Kraftfahrzeug
DE102021127560B3 (de) Taster mit Elastomerdom und geräuschminimierter Schnappscheibe
DE19614297C2 (de) Elektrisches Installationsgerät
DE2417392A1 (de) Tastenmechanismus
EP2487699B1 (de) Kurzhubtaster
DE102013203467A1 (de) Drucktastenschalter
DE102019108956A1 (de) Tastenmodul für eine Tastatur, Tastatur und Verfahren zum Versehen eines Tastenstößels mit einem Drahtbügel
DE102008049008B4 (de) Elektrischer Taster

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18713208

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018713208

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018713208

Country of ref document: EP

Effective date: 20191024