DE7803964U1 - Tastatur mit konkaven und konvexen Kuppen - Google Patents

Description

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PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN QO

DB 3-908 P/D/ro

CHOMERICS, INC., Woburn, Massachusetts, U.S.A.

Tastatur mit konkaven und konvexen Kuppen

Ansprüche

1. Tastatur, gekennzeichnet durch ein erstes Blatt (27) aus flexiblem und elastischem Isolierstoff-Plastikmaterial, ein erstes Schaltkreismuster (27-1, 27-2,) das von der Unterseite des Blattes getragen wird, eine erste Mehrzahl von einschnappfähigen konvexen Vorsprüngen (28) und eine zweite Mehrzahl von konkaven Vorsprüngen (29), die in dem ersten Blatt gebildet sind, wobei jeder Vorsprung einen Teil des Schaltkreismusters trägt, einen Isolierstoff-Abstandshalter (33) mit einer Mehrzahl von öffnungen (33-1, 33-2), die ausgerichtet sind nach den konkaven und konvexen Vorsprüngen (28, 29) und eine solche Größe aufweisen, daß sie selektiv ermöglichen, daß die Vorsprünge sich in die öffnungen hineinerstrecken, ein zweites Blatt (26) aus Isolierstoff-Plastikmaterial, das ein zweites Schaltkreismuster (26-1, 26-2) trägt, wobei das zweite Schaltkreismuster Teile aufweist, die nach den öffnungen ausgerichtet sind, und durch eine Einrichtung (21-2, 40, 41) zum kontinuierlichen Zusammenhalten des ersten Blattes

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 90 . WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (089)640640

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(27), des Abstandshalter (33) und des zweiten Blattes (26), wobei die konkaven Vorsprünge (29) sich dort hindurcherstrecken und einen Teil des ersten Schaltkreismusters gegen einen Teil des zweiten Schaltkreismusters drücken und wobei das von den konvexen Vorsprüngen (28) getragene Schaltkreismuster in die öffnungen des Abstandshalters (33) hineingeschnappt werden können und mit anderen Teilen des zweiten Schaltkreismusters .in Eingriff gelangen.

2. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (21-2) zum Zusammenhalten einen Rahmen (21) für die Tastatur enthält.

3. Tastatur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Betätigungseinrichtung (21-4) zum Niederdrücken der konvexen Vorsprünge (28) vorgesehen ist.

4. Tastatur nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zusammenhalten ferner ein Haftmittel bzw. einen Kleber (40, 41) enthält.

5. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Schicht ein einziges Blatt Plastikmaterial enthalten.

6. Tastatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der konvexen Vorsprünge (29) zusammengedrückt ist.

7. Tastatur, gekennzeichnet durch eine erste Schicht aus einem Isolierstoff-Plastikmaterial, ein Schaltkreismuster auf einer Oberfläche der ersten Schicht, wenigstens einen in der ersten

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Schicht gebildeten konkaven Vorsprung, wobei der Vorsprung f einen Teil des Schaltkreismusters trägt, einen Isolierstoff-Abstandshalter mit einem Loch, das nach dem Vorsprung ausge- ; richtet ist und in das der Vorsprung sich hineinerstrecken ·■. kann, eine zweite Schicht aus Isolierstoff-Plastikmaterial mit einem Kontakt, der nach dem Loch in dem Abstandshalter und dem Vorsprung ausgerichtet ist, und eine Einrichtung zum dauernden Halten des Vorsprunges in dem Loch des Abstandshalters und gegen den Kontakt der zweiten Schicht, zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Schaltkreismuster und dem Kontakt.

8. Tastatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt auf der zweiten Schicht einen Teil eines Schaltkreismusters enthält, der von der zweiten Schicht getragen wird.

9. Tastatur nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht konvexe und konkave Vorsprünge enthält, die jeweils Teile eines Schaltkreismusters tragen, und daß die erste Schicht flexibel und elastisch ist und das davon getragene Schaltkreismuster flexibel ist.

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Beschreibung Tastatur mit konvexen und konkaven Kuppen

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Die Erfindung betrifft eine Tastatur.

Es werden die folgenden US-Patente genannt: 3,383,487, 3,991,463, 3,818,279, 3,861,135, 3,680,037, 3,469,016, 3,437,529, 3,557,446; ferner wird die GB-PS Nr. 940,518

genannt. !

Aufgabe der Erfindung ist es, eine in den US-Patentschriften f

3,860,771 oder 3,721,778 beschriebene Tastatur sowie weitere |

Tastaturen zu verbessern, bei denen Stifte oder ein Teil ei- |

nes Schaltkreises, der sich von der Oberseite zum Boden ei- 1

nes Trägers erstreckt, um Verbindungen zwischen Schaltkreis- ! mustern oberhalb und unterhalb des Trägers herzustellen, vorgesehen sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Tastatur gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch ein erstes Blatt aus flexiblem und elastischen Isolierstoff-Plastikmaterial, ein erstes Schaltkreismuster, das von der Unterseite des Blattes getragen wird, eine erste Mehrzahl von einschnappfähigen konvexen Vorsprüngen und eine zweite Mehrzahl von konkaven Vorsprüngen, die in dem ersten Blatt gebildet sind, wobei jeder Vorsprung einen Teil des Schaltkreismusters trägt, einen Isolierstoff-Abstandshalter mit einer Mehrzahl von Öffnungen, die nach den konkaven und konvexen Vorsprüngen ausgerichtet sind und eine solche Größe aufweisen, daß die Vorsprünge sich selektiv in die Öffnungen hineinerstrecken können, ein zweites Blatt aus Isolierstoff-Plastikmaterial, das ein zweites Schaltkreismuster trägt, wobei das zweite Schaltkreismuster Teile aufweist, die nach den Öffnungen aus-

gerichtet sind, und eine Einrichtung zum dauernden Zusammenhalten des ersten Blattes, des Abstandshalters und des zweiten Blattes, wobei die konkaven Teile sich dadurch hindurcherstrecken und einen Teil des ersten Schaltkreismusters gegen einen Teil des zweiten Schaltkreismusters drücken und wobei das von den konvexen Vorsprüngen getragene Schaltkreismuster in die öffnungen des Abstandshalters eingeschnappt werden können und so in Eingriff mit anderen Teilen des zweiten Schaltkreismusters gelangen.

Gemäß der Erfindung ist also das Kontaktgeber-Trägerblatt mit Vorsprüngen versehen, die Teile eines Schaltkreismusters tragen. Die Vorsprünge werden ständig durch den Rahmen der Tastatur, Kleber oder beides in Berührung mit einem darunterliegenden Schaltkreismuster gedrückt.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das obere Blatt aus einem Isolierstoff-Plastikmaterial und enthält vorzugsweise eine Mehrzahl von gegenüber angeordneten Vorsprüngen, wobei jeder der Vorsprünge einen Teil eines Schaltkreismusters auf dem Blatt trägt und einige der Vorsprünge mit Schnappeffekt versehen sind, um ein Berührungsgefühl zu vermitteln, während die anderen kontinuierlich gegen ein Schaltkreismuster gelegt sind, das von einem darunterliegenden Isolierstoffträger getragen wird, so daß elektrischer Kontakt zu allen Zeiten zwischen Teilen des oberen und des unteren Schaltkreismusters hergestellt werden kann.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbexspielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer erfindungsgemäßen Tastatureinheit;

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eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Tastatureinheit;

eine Unteransicht eines oberen Tastaturblattes gemäß der Erfindung vor dem Einlegen in einen Rahmsn;

eine Draufsicht eines unteren Trägerblattes;

eine Draufsicht eines Isolierstoff-Abstandshalters gemäß der Erfindung;

eine stark vergrößerte Schnittansicht längs Linie 6-6 in Figur 1;

eine stark vergrößerte Schnittansicht längs Linie 7-7 in Figur 1;

eine stark vergrößerte Schnittansicht längs Linie 8-8 in Figur 1; und

Fig. 9 eine stark vergrößerte Schnittansicht längs Linie 9-9 in Figur 1 zur Darstellung, daß ein Haftmittel bzw. Kleber verwendet wird, um die Schichten zusammenzuhalten .

Für die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Bezug auf Figuren 1 bis 9 genommen. Die Tastatureinheit 20 besitzt einen Rahmen 21, Fenster 21-1 und Stäbe 21-2, die sich von dessen Oberseite aus nach unten erstrecken, um die wirksamen Teile der Einheit in zusammengedrückter Form zusammenzuhalten. Der Rahmen kann aus Polypropylen, Polystyrol usw. gebildet sein. Köpfe 21-3 können auf der Unterseite der Stäbe 21-2 durch Erhitzen gebildet sein, oder alternativ können die Stäbe mit Gewinde versehen sein, und Muttern werden dazu verwendet, die arbeitenden Teile der Einheit unter Zwangeinwirkung zusammenzuhalten.

Angelenkte Betätigungselemente bzw. Tasten 21-4 bilden einen Teil des Rahmens. Die Betätigungselemente sind verbiegbar, um die Tasten zu betätigen, beispielsweise Kuppen an der Tastatur, die später beschrieben werden. Statt dessen können

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auch Betätigungstasten verwendet werden, wie sie in dem bereits erwähnten US-Patent Nr. 3,860,771 beschrieben sind, oder es können auch andere in der Technik bekannte Elemente statt dessen verwendet werden.

Die arbeitenden Teile der Tasten enthalten ein flexibles, elastisches Bodenblatt 26 aus Isolierstoff-Plastikmaterial wie z.B. Polyester, Mylar und weitere Stoffe, die in der US-PS Nr. 3,860,771 beschrieben sind, oder auch ein hartes oder steifes Isolierstoff-Plastikmaterial wie Epoxyd, mit einem Schaltkreismuster, das Kontakte 26-Ί und Schaltkreislinien 26-2 enthält, die zu daraufliegenden Anschlüssen 26-3 führen. Die Kontaktlinien, Kontakte und Anschlüsse sind vorzugsweise aus elektrisch leitendem Plastikfarbstoff, wie in US-PS 3,860,771 beschrieben, oder geätztem Kupfer, wie in US-PS 3,860,771 beschrieben oder eine Kombination aus beiden.

Ein oberes Blatt bzw. eine Deckfolie 27 kann über das untere Blatt 26 gelegt werden. Das obere Blatt 27 enthält vorzugsweise einen flexiblen und elastischen Plastikstoff, beispielsweise Polyester wie Mylar usw., wie in US-PS 3,86 0,771 beschrieben.

Das obere Blatt 27 trägt ein Schaltkreismuster mit Kontaktgebern 27-1 und Schaltkreislinien 27-2. Die Kontaktgeber 27-1 und die Schaltkreisleitungen 27-2 enthalten vorzugsweise denselben flexiblen leitenden Plastikfarbstoff oder geätztes Kupfer wie die Schaltkreislinien 27-2 und Kontaktgeber 26-1, wie in US-PS 3,860,771 beschrieben.

Die gezeigten Kontaktgeber 27-1 werden von der Unterseite von konvex geformten Kuppen oder Vertiefungen 28 mit Schnappcharakteristik getragen, die vorzugsweise von derselben Art sind wie in US-PS 3,860,771 beschrieben. Die Kuppen werden von den Betätigungselementen 21-4 niedergedrückt, um selektiv mit Kontakten 26-1 in Eingriff zu gelangen. Das Blatt 27

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ist ebenfalls mit konkaven Vorsprüngen 29 versehen, die Verbindungskontakte 30 tragen, welche ebenfalls einen Teil des oberen Schaltkreismusters bilden. Diese konkaven Vorsprünge werden dazu verwendet, die darunterliegenden Schaltkreiskontakte 32 auf dem unteren Teil bzw. Blatt 26 dauerndselektiv mit dem oberen Schaltkreismuster zu verbinden, wodurch eine Einrichtung gebildet wird, mit der den Kontaktgebern 26-1 des oberen Blattes 27 elektrischer Strom zugeführt wird.

Die Vorsprünge 29 können so ausgebildet sein, wie dies in US-PS 3,860,771 beschrieben ist; zweckmäßigerweise können sie aus einer 0,127 mm (5 mil) dicken Mylar-Folie, die als Blatt 27 verwendet v/ird, mit einem Durchmesser von 1 ,57 mm (62 mil) und einer Tiefe von etwa 0,787 mm (31 mil) gebildet werden.

Die Verbindungsvorsprünge 29, auf deren Oberseite das leitende Material des Schaltkreismusters, d.h. der Kontakt 30, getragen wird, leitet, wenn er gegen die Kontakte 26-5 auf dem darunterliegenden Blatt gedrückt wird, Elektrizität von dem Schaltkreismuster auf dem unteren Blatt 26 zum Schaltkreismuster des oberen Blattes 27,

Zwischen den Blättern oder Folien 26, 27 liegt eine Schicht mit Durchschnappcharakter bzw. ein Abstandshalter 33 aus nichtleitendem Material, beispielsweise aus Plastikmaterial wie Mylar. Der Abstandshalter 33 weist Löcher 33-1 auf, die nach den Kuppen 28 und Kontakten 26-1 ausgerichtet sind, sowie Löcher 33-2, durch die die Verbindungsvorsprünge 29 und Kontaktgeber 30 sich hindurcherstrecken können, um die Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen Kontaktgebern 30 und 32 zu ermöglichen (siehe Figuren 6 und 7).

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Die Verbindungsvorsprünge 29 werden vorzugsweise unter Druck gegen das untere Blatt 26 gehalten, und zwar durch die oberen Rippenteile 21-5, die darüberliegen, wobei die Stäbe 21-2, Köpfe 21-3 und ein Isolierstoff-Basisträger 34 (beispielsweise Epoxyd) die Blätter oder Folien 26, 27 und den Abstandshalter 33 dicht zusammenhalten.

Auf diese Weise wird ein guter elektrischer Kontakt zwischen dem Kontaktmaterial, das von den Vorsprüngen getragen wird, und den Kontakten 26-5 hergestellt. Die Blätter 26 und 27 und der Abstandshalter werden ferner vorzugsweise durch Haftmittel bzw. Klebstoffschichten zusammengehalten, die in Figur 9 mit 40 und 41 bezeichnet sind, und zwar zusätzlich zu dem gezeigten Rahmenaufbau, um einen guten Kontakt zu gewährleisten.

In manchen Fällen kann abhängig von der Tiefe des Vorsprungs ein Kleber, beispielsweise Epoxyd usw., anstelle der Rahmenteile verwendet werden, um einen guten Kontakt zu bewirken.

Es ist zu betonen, daß das obere Blatt 27 keine Kuppen aufweisen muß und als flache Folie mit den Verbindungsvorsprüngen 29 aufgebaut werden kann.