DE19632853A1 - Tastatur mit Tastenschaltern mit Pantograph-Mechanik - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tastatur mit Tastenschaltern mit Pantograph-Mechanik zur Verwendung in Personalcomputern, Textverarbeitungsgeräten und ähnlichem.

Im Stand der Technik ist es allgemein üblich, als Tastenschalter-Mechanik bei Tastaturen einen Vertikal-Schubmechanismus einzusetzen, der ein röhrenförmiges Glied und ein darin verschieb­ bar aufgenommenes säulenförmiges Glied aufweist, von denen eines an einem Gehäuse befe­ stigt ist, während das andere einen daran befestigten Tastenkopf trägt. Bei diesem Vertikal- Schubmechanismus führt eine exzentrisch am Rand des Tastenkopfes aufgebrachte Abwärts- Betätigungskraft zu einer Kraftkomponente quer zur Richtung der Vertikalbewegung des säulen­ artigen Gliedes, das heißt zu einem rechtwinklig zur Richtung der Vertikalbewegung liegenden Moment, was die Gleitreibung erhöht und eine weiche Gleitbewegung des säulenartigen Gliedes und damit eine weiche Tastenschalterbetätigung behindert.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wird in der US 4,433,225 ein Tastenkopf-Nivelliermechanis­ mus beschrieben, der zwei Hebelarme umfaßt, welche zur Bildung eines Scherengestänges in ihren mittleren Abschnitten gelenkig verbunden sind. Die oberen Enden der beiden Hebelarme sind verschiebbar an der Unterseite eines L-förmigen Tastenkopfes angebracht, während ihre unteren Enden verschiebbar an dem Tastaturgehäuse angebracht sind. Ein Kolben eines Tasten­ schalters befindet sich unter dem Tastenkopf neben der Arbeitsebene des Scherengestänges. Bei einer solchen Anordnung, die den Tastenkopf mittels des Scherengestänges trägt, kann der Tastenkopf den Kolben des Tastenschalters niederdrücken, ohne zu verkanten, und zwar unab­ hängig davon, wo an der Oberfläche des Tastenkopfes, der sich über den Hebelarmen des Sche­ rengestänges befindet, die Betätigungskraft aufgebracht wird.

Bei diesem Mechanismus treibt die Unterseite des Tastenkopfes jedoch den Kolben des Tasten­ schalters an einer Stelle, die sich nicht direkt unter der Stelle befindet, wo die Hebelarme des Scherengestänges den Tastenkopf tragen, weshalb auf deren Gelenkwelle ein Moment recht­ winklig zur Gelenkachse ausgeübt wird, wenn die Betätigungskraft am Rand des Tastenkopfes auf der dem Tastenschalter in bezug auf die Hebelarme entgegengesetzten Seite ausgeübt wird; dies erhöht die Reibung im Gelenk zwischen den beiden Hebelarmen. Damit hängt das Tasten- Anschlaggefühl bei Betätigung des Tastenschalters in großem Ausmaß von der Betätigung des Tastenschalters ab.

Eine Lösung dieses Problems ist beispielsweise in der JP 66837/93 Y offenbart. Wie in Fig. 2 gezeigt sind zwei Hebelarme oder Gestängeelemente 6 und 7 zur Bildung eines Pantograph- Gestänges an ihren mittleren Abschnitten schwenkbar miteinander verbunden. Das obere Ende des einen Gestängeelements 6 steht verschiebbar mit einer Gleitnut 8B in der Unterseite eines Tastenkopf 8 im Eingriff, während sein unteres Ende schwenkbar mit einem Schwenklager 3A an dem Tastaturgehäuse 3 im Eingriff steht. Das obere Ende des anderen Gestängeelements 7 steht schwenkbar mit einem Schwenklager 8A an der Unterseite des Tastenkopfs 8 im Eingriff, während sein unteres Ende verschiebbar in eine Gleitnut 3B in dem Tastaturgehäuse 3 eingreift. Auf einer Druckplatinenfolie ist eine Gummihaube 5 angeordnet, deren flache Oberseite mit dem Gelenkverbindungsteil der beiden Gestängeelemente 6 und 7 im Eingriff steht, wenn sich das Pantograph-Gestänge in seiner am weitesten gespreizten Stellung befindet. Der Tastenkopf 8 wird niedergedrückt, um die Gummihaube 5 einzudrücken, was bewirkt, daß ein Leiter an der Decke der Haube 5 zwei auf der Druckplatinenfolie ausgebildete Schalterkontakte kurzschließt, um somit den betroffenen Tastenschalter einzuschalten.

Bei diesem Mechanismus besteht ein gewisses Spiel zwischen den miteinander im Eingriff ste­ henden Teilen der Gestängeelemente 6, 7 und des Tastaturgehäuses 3 einerseits sowie des Tastenkopfs 8 andererseits (beispielsweise ein Spiel in der Höhe der Gleitnuten 3B und 8B), um eine weiche Gleitbewegung bzw. Schwenkbewegung an diesen Eingriffsstellen zu ermöglichen. Deshalb wackelt oder klappert der Tastenkopf bei Betätigung. Ferner entstehen Geräusche, wenn die Tastatur angehoben und gekippt wird.

Eine Tastatur mit Pantograph-Mechanik ähnlich der oben beschriebenen ist in der JP 51388/92 Y offenbart. Auch bei dieser Pantograph-Mechanik stehen die Enden der beiden Hebelarme ver­ schiebbar bzw. schwenkbar mit dem Tastenkopf einerseits und dem Gehäuse andererseits im Eingriff, und die Tastenkopfbetätigung bewirkt ein Klappern infolge des Spiels der miteinander im Eingriff stehenden Teile. In der JP 19918/95 U ist ebenfalls eine solche Tastatur mit Panto­ graph-Mechanik offenbart, die mit denselben Problemen behaftet ist.

In der JP 290673/93 A und der JP 36647/94 A sind Anordnungen offenbart, bei denen die Öffnung der Gleitnut 8B des Tastenkopfs 8 an der dem Schwenklager 8A zugewandten Seite mit einer Wand verschlossen ist. Mit diesem Aufbau ist es möglich das Klappern des Tasten­ kopfs dadurch zu beseitigen, daß die an einem Ende der Gleitnut 8B ausgebildete Wand und das Schwenklager 8A von dem Schwenkzapfen des Gestängeelements 7 und dem Gleitzapfen des Gestängeelements 6 eingespannt werden, wenn der Tastenkopf 8 aufgrund der Federwirkung der Gummihaube 5 in seinem oberen Totpunkt gehalten wird. Da jedoch die Gleitnuten 8B an beiden Enden geschlossen sind, müssen die beiden Arme des Gestängeelements 6 nach innen gebogen werden, um die Gleitzapfen des Gestängeelements 6 bei der Montage in die Gleitnuten 8B einzusetzen (die Gestängeelemente weisen je zwei Arme auf, die in jeweilige von paarweisen Gelenken bzw. Gleitnuten eingreifen). Deshalb ist viel Erfahrung und Zeit zur Montage der Gestängeelemente 6 und 7 an dem Tastenkopf 8 erforderlich.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tastatur mit Tastenschaltern des Pantographtyps zu schaffen, bei der die Tastenschalter leicht zusammengebaut werden können und bei der Tastenbetätigung oder beim Transports nicht klappern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Tastatur mit den Merkmalen eines der Ansprü­ che 1 bis 4 und 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die zweiten Gleitnuten an einem Ende offen, aber an dem anderen Ende geschlossen. Das erste Gestängeelement ist mit einer Feder ausgestattet, die in elastischem Gleitkontakt mit der Unter- bzw. Rückseite des Tasten­ kopfs steht, um ständig eine elastische Rückstoßkraft zwischen dem Tastenkopf und dem ersten Gestängeelement zu erzeugen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die zweiten Gleitnuten an einem Ende offen, aber an dem anderen Ende geschlossen. In jeder der zweiten Gleitnuten sind Reibeingriffsmittel vorgesehen, die im Reibeingriff mit einem jeweiligen Gleitzapfen stehen, der von dem oberen Ende des ersten Gestängeelements absteht, wenn sich der Tastenkopf dem oberen Totpunkt nähert.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die beiden zweiten Gleitnuten an einem Ende auf der den zweiten Schwenklagerabschnitten entgegengesetzten Seite offen und am anderen Ende durch Anschlagwände verschlossen, so daß, wenn sich der Tastenkopf in der oberen Totpunktlage befindet, die Anschlagwände und die zweiten Schwenklagerabschnitte an der Unterseite des Tastenkopfes von den Zapfen des ersten und des zweiten Gestängeelements infolge der Elastizität des Haubenglieds elastisch eingespannt werden.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht, die einen Tastenschalter eines ersten Ausführungsbeispiels einer Tastatur gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,

Fig. 2 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines herkömmlichen Tastenschalters zeigt,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Schalterabschnitts des ersten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 5A eine perspektivische Ansicht eines von zwei Gestängeelementen in Fig. 1,

Fig. 5B eine perspektivische Ansicht des anderen Gestängeelements,

Fig. 6 eine Schnittansicht, die einen Tastenschalter eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Tastenkopf, die eine modifizierte Form des Ausführungsbei­ spiels von Fig. 6 zeigt,

Fig. 8 eine Schnittansicht, die einen Tastenschalter eines dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Gehäuses eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,

Fig. 10 eine Draufsicht, die den Zusammenhang zwischen einer Gleitnut und einem Gestän­ geelement zur Erläuterung der Arbeitsweise des vierten Ausführungsbeispiels zeigt,

Fig. 11 eine Schnittansicht, die einen Tastenschalter eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 12 eine Vorderansicht von Haubengliedern und einer elastischen Folie, die einstückig miteinander ausgebildet sind, für das Ausführungsbeispiel von Fig. 11,

Fig. 13 eine Schnittansicht, die einen Tastenschalter eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht, die Rahmen zeigt, die vorspringend an einer elastischen Folie um die Haubenglieder in Fig. 13 vorgesehen sind,

Fig. 15 eine Schnittansicht, die einen Tastenschalter eines siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 16 eine Schnittansicht, die eine modifizierte Form des siebten Ausführungsbeispiels zeigt,

Fig. 17 ein Diagramm, das die Verformung des Haubenglieds zeigt, wenn dieses gedrückt wird,

Fig. 18 eine Schnittansicht, die einen Tastenschalter eines achten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 19 eine Schnittansicht, die eine modifizierte Form des achten Ausführungsbeispiels zeigt,

Fig. 20 eine Schnittansicht, die eine Kombination zwischen dem achten und dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt,

Fig. 21A eine perspektivische Ansicht, die eine modifizierte Form eines der Gestängeelemente des Pantograph-Gestänges für alle Ausführungsbeispiele zeigt, und

Fig. 21B eine perspektivische Ansicht, die eine modifizierte Form des anderen Gestängeele­ ments des Pantograph-Gestänges zeigt.

Da die einzelnen Tastenschalter der Tastatur gleich aufgebaut sind, beziehen sich die Figuren zur Vereinfachung der Erläuterung der erfindungsgemäßen Tastatur im wesentlichen nur jeweils auf einen Tastenschalter.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Tastenschalters einer Tastatur gemäß der vorlie­ genden Erfindung. Die Bezugszahl 1 bezeichnet eine Stützplatte, auf die eine Membranfolie 2 laminiert ist. Die Membranfolie 2 umfaßt, wie in Fig. 3 gezeigt, zwei einander gegenüberlie­ gende Isolierfolien 2A und 2B, die durch einen zwischen ihnen befindlichen Abstandshalter in einem vorbestimmten Abstand von einander gehalten werden. Auf den einander zugewandten Flächen der Isolierfolien 2A und 2B sind Leitermuster ausgebildet, die für jeden Tastenschalter zwei einander gegenüberliegende Schalterkontakte 2D bzw. 2E bilden. Durch Drücken der obe­ ren Isolierfolie 2A gegen die untere, werden die Schalterkontakte 2D bzw. 2E miteinander in Kontakt gebracht, um auf diese Weise ein Kontaktsignal zu erzeugen.

Die Bezugszahl 3 bezeichnet ein auf die Oberseite der Membranfolie 2 laminiertes Gehäuse. In Fig. 4 ist nur ein Teil des Tastaturgehäuses dargestellt, der einem Tastenkopf entspricht. Die Stützplatte 1, die Membranfolie 2 und das Gehäuse 3 sind in dieser Reihenfolge zur Bildung einer Platteneinheit 10 aufeinander geschichtet. Von der Unterseite des Gehäuses 3 erstrecken sich am rechten und am linken Ende der Tastatur sowie in ihrer Mitte Positionierungsstifte 3P. Die Positionierungsstifte 3P greifen in Positionierungslöcher 2H ein, welche in der Membranfolie 2 ausgebildet sind, um die relative Position zwischen der Membranfolie 2 und dem Gehäuse 3 festzulegen. Außerdem durchsetzen die Positionierungsstifte 3P Löcher 1H, die in der Stütz­ platte 1 ausgebildet sind. Das Gehäuse 3 weist (für jeden Tastenschalter) ein kreisförmiges Hauben-Aufnahmeloch 4 (siehe Fig. 3) auf, welches in ihm gegenüber dem Teil der Membranfo­ lie 2 ausgebildet ist, wo sich die Schalterkontakte befinden. Ein nachfolgend als "Haubenglied" bezeichnetes haubenartiges Teil 5 aus einem elastischen Material wie Silikongummi ist in dem Loch 4 angeordnet. Das Haubenglied 5 umfaßt, wie im Schnitt von Fig. 3 gezeigt, einen in Ver­ tikalrichtung zusammendrückbaren Mantel 5A und einen an der Oberseite des Mantels 5A aus­ gebildeten, mit einer flachen Oberseite versehenen Druckknopfabschnitt 5B. Die Bezugszahl 5C bezeichnet ein Luftloch.

An der Oberseite des Gehäuses 3 ist mit ihm einstückig eine in der Draufsicht quadratische Umfangswand 3W ausgebildet, die das Loch 4 umgibt. An entgegengesetzten Enden einer ersten Seite der Umfangswand 3W sind Schwenklagerabschnitte 3A ausgebildet, die von der Oberseite des Gehäuses nach oben vorstehen. Die Schwenklagerabschnitte 3A besitzen jeweils einen parallel zu dieser ersten Seite der Umfangswand 3W ausgebildeten Schlitz 3S, der in sei­ nem mittleren Abschnitt zur Aufnahme eines jeweiligen (später näher beschriebenen) Zapfens 6D erweitert ist. Die Umfangswand 3W verhindert, daß Staub, Flüssigkeit oder ähnliche Fremd­ körper durch Öffnungen zwischen den Tastenköpfen in das Haubenaufnahmeloch 4 eindringen. Längs einer dritten und einer ihr gegenüberliegenden vierten Seite der Umfangswand 3W, die von entgegengesetzten Enden einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite ausge­ hen, sind Gleitlagerabschnitte 3D ausgebildet, die sich jeweils aus einem Ansatz 3C, welcher von der Oberseite der Umfangswand 3W nach innen ragt, und einer Anschlagwand 3E zusam­ mensetzen, welche sich von einem dem jeweiligen Schwenklagerabschnitt 3A näher gelegenen Ende des Ansatzes 3C zur Gehäuseoberfläche erstreckt. Jeder Gleitlagerabschnitt weist im Querschnitt die Form eines umgekehrten L auf. Die in bezug auf die Umfangswand 3W innen liegende Seite jedes Gleitlagerabschnitts 3D ist zur Bildung einer Gleitnut 3B offen. Der dem jeweiligen Ansatz 3C zugewandte Oberflächenbereich des Gehäuses 3 ist eine Ausnehmung 3M, die Teil der Gleitnut 3B ist.

Die Bezugszahlen 6 und 7 bezeichnen zwei Gestängeelemente, die in den Fig. 5A bzw. 5B gezeigt sind. Das Gestängeelement 6 weist in seiner Mitte ein keilförmiges Druckglied 6A zum Drücken des Haubenglieds 5 und zwei parallele flache Arme 6G auf, die an entgegengesetzten Seiten des Druckglieds 6A ausgebildet sind. Zapfen 7A, die von zwei parallelen Armen 7G des anderen Gestängeelements 7 an deren Mitten nach innen ragen, werden schwenkbar in Löchern 6B aufgenommen, welche in der Mitte der beiden Arme 6G ausgebildet sind, wodurch ein X-förmiges Pantograph-Gestänge gebildet wird. Die beiden Arme 6G des Gestängeelements 6 weisen jeweils zwei Zapfen 6C und 6D auf, die von ihren oberen und unteren Enden nach außen abstehen. Die beiden Arme 7G des Gestängeelements 7 sind an ihren oberen Enden durch eine Verbindungswelle 7B verbunden und weisen an ihrem unteren Ende je einen nach außen abste­ henden Zapfen 7C auf.

Wie in der Schnittdarstellung von Fig. 1 gezeigt, ist der Tastenkopf im wesentlichen quadratisch und mit flacher Kappenform versehen (wie der Abschnitt eines vierseitigen Prismas) und weist an seiner Unterseite ein Paar Schwenklagerabschnitte 8A und ein Paar Gleitnuten 8B auf, die neben seinen vier Ecken ausgebildet sind. Die Schwenklagerabschnitte 8A werden jeweils von zwei gegenüberliegenden, von der Unterseite des Tastenkopfs 8 nach unten ragenden Ansätzen gebildet. Die Gleitnuten 8B werden jeweils von der Unterseite des Tastenkopfs 8 und einer Zwischenwand 8F gebildet, die von der Innenwand des Tastenkopfes in Richtung auf den ent­ sprechenden Schwenklagerabschnitt 8A nach innen ragt. Da die Schwenklagerabschnitte 3A, 8A jeweils ein Paar gleicher Schwenklagerabschnitte umfassen, ist in der folgenden Beschrei­ bung die Bezugnahme auf einen einzelnen Schwenklagerabschnitt 3A bzw. 8A stellvertretend für beide zu verstehen. Entsprechendes gilt für die Gleitnuten 3B und 8B. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel weist die Gleitnut 8B an ihrem dem Schwenklagerabschnitt 8A näheren Ende eine Öffnung 8E auf, durch welche der Zapfen 6C des Gestängeelements 6 bei der Montage des Tastenschalters in die Gleitnut 8B gedrückt wird.

Die Verbindungswelle 7B des Gestängeelements 7 greift in die beiden Schwenklagerabschnitte 8A an der Unterseite des Tastenkopfs 8 ein, und die Zapfen 6D des Gestängeelements 6 greifen in die beiden Schwenklagerabschnitte 3A an dem Gehäuse 3 ein. Die Verbindungswelle 7B und die Zapfen 6D werden schwenkbar in den Schwenklagerabschnitten 8A bzw. 3A aufgenommen. Auf der anderen Seite greifen die Zapfen 6C in die beiden horizontalen Gleitnuten 8B an der Unterseite des Tastenkopfes 8 ein, während die Zapfen 7C des Gestängeelements 7 in die beiden horizontalen Gleitnuten 3B in dem Gehäuse 3 eingreifen. In diesem Zustand steht die Schrägfläche des keilförmigen Druckglieds 6A des Gestängeelements 6 im Kontakt mit der fla­ chen Oberseite des Druckknopfabschnitts 5B des Haubenglieds 5, und zwar parallel mit ihr, und aufgrund der Elastizität des Haubenglieds 5 werden die Gestängeelemente 6 und 7 in ihrer angehobenen Position gehalten, das heißt der Tastenkopf 8 wird in seinem oberen Totpunkt gehalten.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Gestängeelement 6 eine Blatt- oder Flachfederan­ ordnung 6E auf, die sich ausgehend von der Oberkante des Druckglieds 6A zwischen und parallel zu den Armen 6G erstreckt. Die Spitze der Federanordnung 6E wird im Kontakt mit der Unterseite des Tastenkopfs 8 gehalten, wie teilweise im Schnitt in Fig. 1 gezeigt, wodurch auf den Tastenkopf 8 eine Reaktionskraft ausgeübt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 weist die Federanordnung 6E gemäß Darstellung ein abriebbeständiges, säulenartiges Gleitstück 6F auf, das an seiner Spitze vorsteht. Das Gleitstück 6F ragt über die Zapfen 6C nach oben hinaus, so daß, wenn die Zapfen 6C in die Gleitnuten 8B eingesetzt sind, es an die Unterseite des Tastenkopfs 8 anstößt und die Federanordnung 6E leicht elastisch verformt, was die Reaktionskraft P erzeugt, wie in Fig. 1 gezeigt.

Durch Ausüben der Reaktionskraft auf den Tastenkopf 8 unter Verwendung der Federkraft der Federanordnung 6E, die gemäß Fig. 1 und 5A vorgesehen ist, wird der jeweilige Zapfen 6C in jeder Gleitnut 8B gegen die Oberseite 8C der Zwischenwand 8F gedrückt, die einen Teil der Nut 8B bildet, und in einem spielfreien Zustand gehalten. Dadurch, daß man die Reaktionskraft P der Federanordnung 6E größer macht als die Reaktionskraft des Haubenglieds 5, kann der Zapfen 6C während der Tastenschalterbetätigung gegen die Oberseite 8C der Zwischenwand 8F gedrückt werden. Da die Gleitnuten 8B des Tastenkopfs 8 an einem Ende offen sind, können die Zapfen 6C leicht und ohne die Arme 6G des Gestängeelements 6 zu verbiegen in die Gleitnuten eingesetzt werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 6 stellt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. An der Innenwand­ fläche jeder Gleitnut 8B nahe ihrem offenen Ende 8E ist eine Eingriffsschrägfläche 8D für einen Reibeingriff mit dem Zapfen 6C ausgebildet derart, daß die Gleitnut 8B zu ihrem offenen Ende 8E hin schmäler wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Eingriffsschrägfläche 8D an der Oberseite der Zwischenwand 8F ausgebildet, die die Gleitnut 8B an einer Seite begrenzt. Die Eingriffsschrägfläche 8D ist in einer solchen Richtung geneigt, daß die Reibkraft zunimmt, wenn sich der Tastenkopf 8 seinem oberen Totpunkt nähert. Anders ausgedrückt, wenn sich der Tastenkopf 8 der Position des oberen Totpunkts nähert, bewegt sich jeder Zap­ fen 6C auf der entsprechenden Eingriffsschrägfläche 8D nach oben und wird schließlich in den Raum gedrückt, der zwischen der Oberseite 8C der Zwischenwand 8F und der ihr gegenüberlie­ genden Begrenzungsfläche oder Decke der Gleitnut 8B gebildet wird. Als Folge davon werden die Zapfen 6C, wenn sich der Tastenkopf 8 in seiner oberen Totpunktposition befindet, fest in dem schmalen Abschnitt der Gleitnut 8B gehalten, wodurch der Tastenkopf 8 klapperfrei gehal­ ten wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Federanordnung 6E zusätzlich am Gestängeelement 6 vorgesehen werden, wie in Fig. 5A gezeigt.

Fig. 7 zeigt den Fall, daß die Eingriffsschrägfläche 8D an einer Seitenwandfläche jeder Gleitnut 8B ausgebildet ist, so daß die freie Stirnfläche des Zapfens 6C bei Annäherung an die Verbin­ dungswelle 7B mit der Schrägfläche 8D in Eingriff kommt. Auch in diesem Fall nimmt, wenn sich der Tastenkopf 8 der oberen Totpunktposition nähert, die Reibkraft zwischen dem Ende des Zapfens 6C und der Eingriffsschrägfläche 8D allmählich zu, wodurch der Tastenkopf 8 in klap­ perfreiem Zustand gehalten wird. Übrigens werden die Gleitnuten 8B üblicherweise an der Unterseite des Tastenkopfes 8 so ausgebildet, daß sie einander zugewandt sind.

Drittes Ausführungsbeispiel

Fig. 8 stellt ein drittes Ausführungsbeispiel des Tastenschalters einer Tastatur gemäß der vorlie­ genden Erfindung dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Gleitnuten 8B für den Eingriff mit den Zapfen 6C des Gestängeelements 6 so ausgebildet, daß jede ihr offenes Ende 8E auf der im Vergleich zu Fig. 1 entgegengesetzten Seite aufweist. Das heißt, das offene Ende 8E der Gleitnut 8B liegt in der Richtung, in der sich der Zapfen 6C des Gestängeelements 6 bewegt, wenn er sich von der Verbindungswelle 7B des Gestängeelements 7 entfernt. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel braucht das Gestängeelement 6 nicht immer mit einer solchen Blattfederanord­ nung 6E versehen zu sein, wie sie in Fig. 5A gezeigt ist. Dieses Ausführungsbeispiel ist im Auf­ bau mit dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 1 abgesehen von der Richtung identisch, in der das offene Ende 8E der Gleitnut 8B liegt. Dadurch, daß das offene Ende 8E jeder Gleitnut 8B bezogen auf die Mitte des Tastenkopfs 8 außen liegt, kann ein Anschlag 8D am anderen Ende der Gleitnut 8B, das dem Schwenklagerabschnitt 8A näher liegt, ausgebildet werden. Durch Ausüben eines Ruhedrucks P₀₁ von dem Haubenglied 5 auf das Pantograph-Gestänge, um jeden Zapfen 6C des Gestängeelements 6 gegen den entsprechenden Anschlag 8D zu drücken, wenn der Tastenkopf 8 aufgrund der Elastizität des Haubenglieds 5 in die obere Totpunktposition nach oben gedrückt wird, ist es möglich den Zustand aufrechtzuerhalten, bei dem die Zapfen 6C des Gestängeelements 6 und die Verbindungswelle 7B des Gestängeelements 7 den Tastenkopf 8 elastisch mit einer Kraft P₀₂ zwischen sich einspannen. Dadurch, daß der Tastenkopf 8 mit dem Ruhedruck P₀₂ elastisch eingespannt wird, wird zwischen dem Tastenkopf 8 und den Gestän­ geelementen 6 und 7 kein Spiel zugelassen, so daß der Tastenkopf bei Betätigung nicht klap­ pert.

Viertes Ausführungsbeispiel

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Zapfen 7C, die von den unteren Enden der beiden Arme 7G des Gestängeelements 7 abstehen, in den in dem Gehäuse 3 ausge­ bildeten Gleitnuten 3B aufgenommen. Wenn der Tastenkopf 8 in seine unterste Position gedrückt ist, ist der Abstand zwischen den Zapfen 6D und 7C des Gestängeelements 6 bzw. 7 maximal. Um zu verhindern, daß der Zapfen 7C aus irgendeinem Grund aus der Gleitnut 3B durch ihr offenes Ende herauskommt, ist der Abstand zwischen dem Schwenklagerabschnitt 3A und dem offenen Ende 3F (s. Fig. 4) etwas größer eingestellt als der maximale Abstand zwischen den Zapfen 6D und 7C. Um die Zapfen 7C mit den einander zugewandten Gleitnuten 3B in Eingriff zu bringen, ist es daher nötig, die Arme 7G des Gestängeelements 7 nach innen zu biegen, wie durch die Pfeile in Fig. 5A angedeutet, um die Zapfen 7C hinter Randkanten der Ansätze 3C (Fig. 4) parallel zur Umfangswand 3W in die Gleitnuten 3B einzusetzen.

Wenn die Arme 7G des Gestängeelements 7 über die Elastizitätsgrenze hinaus gegeneinander gebogen werden, besteht die Gefahr, daß ein sogenanntes Weiten auftritt, was die mechanische Festigkeit der Arme 7G deutlich schwächt. Insbesondere wenn die Tasten miniaturisiert sind, werden die Arme 7G so kurz, daß sie leicht brechen können, wenn sie über die Länge des Innenvorsprungs d (s. Fig. 4) jedes Ansatzes 3C hinaus gebogen werden.

Bei dem Tastenschalter dieses Ausführungsbeispiels, bei dem das Pantograph-Gestänge der Fig. 1, 6 oder 8 dazu verwendet wird, den Tastenkopf 8 nach oben und unten beweglich zu halten, sind gemäß Darstellung in Fig. 9 die inneren Eckteile der der Bildung der Gleitnuten 3B dienen­ den Ansätze 3C unmittelbar über den offenen Enden 3F der Gleitnuten 3B abgeschnitten, um Führungsschrägflächen 3K zu bilden, so daß der Abstand L zwischen den gegenüberliegenden Ansätzen 3C in Richtung auf das offene Ende 3F jeder Gleitnut 3B allmählich zunimmt, jedoch mit Annäherung an die unteren Kanten der Schrägflächen 3K abnimmt. Mit Ausnahme des Vor­ sehens der Führungsschrägflächen 3K ist dieses Ausführungsbeispiel im Aufbau mit dem Aus­ führungsbeispiel von Fig. 4 identisch.

Bei einer solchen Anordnung können die Zapfen 7C der Arme 7G auf den Führungsschrägflä­ chen 3K nach unten und in die Gleitnuten 3B gleiten, wie in Fig. 10 darstellt. Dementsprechend können die Zapfen 7C in die Gleitnuten 3B eingesetzt werden, ohne daß die Arme 7G des Gestängeelements 7 stark verbogen werden. Es ist ebenso möglich zu verhindern, daß die Arme 7G über ihre Elastizitätsgrenze hinaus verbogen werden. Selbst wenn das Gestängeelement 7 entsprechend einer Verkleinerung des Tastenkopfs klein wird, können die Zapfen 7C leicht in die Gleitnuten 3B eingesetzt werden, ohne die Arme 7G stark zu verformen. Somit kann auch ein miniaturisiertes Gestängeelement 7 ohne Bruchgefahr an dem Gehäuse 3 montiert werden. Zusätzlich erlaubt das Vorsehen der Führungsschrägflächen 3K ein leichtes Zusammenbauen der Tastenschalter mittels einer automatischen Montageeinheit.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Bei dem von dem Pantograph-Gestänge Gebrauch machenden Tastenschalter wird das Hauben­ glied 5 von dem an dem Gestängeelement 6 montierten Druckglied 6A (siehe Fig. 5A) gedrückt. Da sich das Druckglied 6A um die Zapfen 6D schwenkt, übt es eine Abwärts kraft und eine Horizontal kraft auf das Haubenglied 5 aus. Das Haubenglied 5 kann von der ausgeübten Hori­ zontalkraft horizontal versetzt werden, was Änderungen des Tasten-Anschlaggefühls verur­ sacht. Um dies zu vermeiden sind die Haubenglieder 5 bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 6 und 8 jeweils in dem kreisförmigen Loch 4 an der Membranfolie 2 befestigt und damit in der Position fixiert. Das Befestigen der Haubenglieder 5 einzeln an der Membranfolie 2 erfordert viele Herstellungsschritte, und die Montage ist mühsam, was zu einem Anstieg der Herstel­ lungskosten führt. Fig. 11 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit dem dieses Problem gelöst wird.

In Fig. 11 sind Teile, die solchen in den Fig. 1, 6 und 8 entsprechen, mit denselben Bezugszah­ len bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine elastische Folie 15 gemäß Darstellung in Fig. 12 einstückig mit den Haubengliedern 5 ausgebildet, und die elastische Folie 15 ist zwi­ schen die Membranfolie 2 und das Gehäuse 3 gesetzt, wie in Fig. 11 gezeigt. Die elastische Folie 15 und die Haubenglieder 5 können aus einem elastischen Material wie Silikongummi geformt bzw. gegossen werden.

Da bei diesem Aufbau die Haubenglieder 5 nicht einzeln an der Membranfolie 2 befestigt werden müssen, kann die zur Montage erforderliche Anzahl von Schritten verringert werden. Dies führt zu einer entsprechenden Verringerung der Herstellungskosten. Da ferner die Hauben­ glieder 5 durch die elastische Folie 15 fixiert sind, können sie für alle Tastenköpfe 8 an der Tastatur genau angeordnet werden. Die Folge davon ist, daß die Haubenglieder 5 bei allen Tastenköpfen dieselbe Reaktionskraft ausüben, was sicherstellt, daß die Bedienungsperson der Tastatur bei der Tastenkopfbetätigung bei allen Tasten das gleiche Tasten-Anschlaggefühl empfindet.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Wie zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, stehen die Positionierungsstifte 3P von dem Gehäuse 3 ab und sind in Positionierungslöchern 2H in der Membranfolie 2 aufgenommen, wodurch die Membranfolie 2 positioniert wird. Die Isolierfolien 2A und 2B und der Abstandshal­ ter 2C der Membranfolie 2 sind an ihren Rändern mittels eines mit druckempfindlichen Klebstoff doppelseitig beschichteten Bandes oder ähnlichem aneinander befestigt, in dem Bereich, wo sich die jeweiligen Schalterkontakte befinden, sind sie jedoch nicht aneinander befestigt. Von daher gesehen besteht die Gefahr, daß wenn Schmutz, Staub oder Feuchtigkeit zwischen dem Gehäuse 3 und der Membranfolie 2 durch einen Rand des kreisförmigen Lochs 4 in dem Gehäuse 3 eindringt, und seinen Weg durch feinste Zwischenräume zwischen der Isolierfolie 2A und dem Abstandshalter 2C sowie zwischen der Isolierfolie 2B und dem Abstandshalter 2C durch das Positionierungsloch 2H findet und schließlich in den Bereich gelangt, wo die Schalter­ kontakte 2D und 2E ausgebildet sind. Dies könnte die Kontaktgabe beeinträchtigen.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel zielt darauf ab, die Montage der Haubenglieder 5 zu ver­ einfachen und den Eintritt von Schmutz oder ähnlichem in die Membranfolie 2 zu verhindern. Das heißt, bei diesem Ausführungsbeispiel ist gemäß Darstellung in Fig. 13 und 14 eine Nut 3G von der Unterseite des Gehäuses 3 in die Umfangswand 3W geschnitten, und ein Rahmen 15A, der von der elastischen Folie 15 absteht, ist zur Bildung einer staubdichten Anordnung in die Nut 3G eingesetzt. Fig. 14 zeigt die Rahmen 15A, die von der elastischen Folie 15 abstehen, und die Haubenglieder 5 zweier Tastenschalter. Die Rahmen 15A sind einstückig mit der elasti­ schen Folie 15 um die Haubenglieder 5 herum geformt bzw. gegossen. Wie sich aus Fig. 13 ergibt, ist der abstehende Rahmen 15A außerhalb des Schwenklagerabschnitts 3A und des Gleitlagerabschnitts 3B so wie des Haubenaufnahmelochs 4 ausgebildet. Dementsprechend ist auch die in die Unterseite des Gehäuses 3 geschnittene Nut 3G außerhalb der Lagerabschnitte 3A und 3B, aber innerhalb der Positionierungsstifte 3P angeordnet.

Bei der Konstruktion, bei der der abstehende Rahmen 15A, der einstückig mit der elastischen Folie 15 ausgebildet ist und das Haubenaufnahmeloch 4 umgibt, in die Nut 3G im Gehäuse 3 eingesetzt ist, wird, selbst wenn Staub oder ähnliches durch das Loch 4 eintritt, sein weiteres Eindringen durch das Zusammenwirken des Rahmens 15A mit der Nut 3G verhindert, so daß Staub etc. niemals die Position eines Positionierungsstifts 3P erreichen kann.

Somit besteht keine Möglichkeit, daß Staub oder ähnliches durch das Positionierungsloch 2H in der Membranfolie 2 zwischen die Isolierfolien 2A und 2B und den Abstandshalter 2C der Membranfolie 2 eindringt. Folglich kann Staub oder ähnliches nicht in den Bereich der Schalter­ kontakte der Membranfolie 2 gelangen, was sicherstellt, daß die Tastenschalter stabil für lange Dauer arbeitet.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Da das Ausführungsbeispiel von Fig. 11 einen Aufbau verwendet, bei dem die Haubenglieder 5 alle einstückig mit der elastischen Folie 15 an deren Oberseite geformt sind und die elastische Folie 15 zwischen der Membranfolie 2 und dem Gehäuse 3 eingeschlossen ist, wird der Tasten­ kopf 8 um die Dicke der elastischen Folie 15 angehoben. Fig. 15 zeigt einen Aufbau, der dieses Problem vermeidet. Wie in Fig. 15 gezeigt, sind jene Teile des Gehäuses, die unter dem Schwenklagerabschnitt 3A und dem Gleitlagerabschnitt 3B liegen, entfernt, so daß die Zapfen 6D und 7C direkt auf der Oberseite der elastischen Folie 15 aufliegen. Als Folge davon kann die Höhenlage des Tastenkopfs 8 um die Dicke des Gehäuses 3 verringert werden. Hiervon abgese­ hen ist dieses Ausführungsbeispiel im Aufbau identisch mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 11.

Bei diesem Ausführungsbeispiel können, selbst wenn die elastische Folie 15 zwischen das Gehäuse 3 und die Membranfolie 2 gesetzt wird, die Höhenlagen der Gestängeelemente 6 und 7 um die Dicke des Gehäuses 3 verringert werden. Dies kompensiert die Dicke der elastischen Folie 15 und vermeidet damit eine Zunahme der Gesamtdicke der Tastatur.

Fig. 16 zeigt eine Modifikation des Ausführungsbeispiels von Fig. 15, bei der die elastische Folie 15 und die Membranfolie 2 selektiv entfernt sind, so daß die Böden des Schwenklagerschlitzes 3S und der Gleitnut 3B von der Oberseite der Stützplatte 1 gebildet werden. Das heißt, die elastische Folie 15 und, falls nötig, die Membranfolie 2 sind selektiv entfernt, um den Schlitz 3S und die Nut 3B zwischen dem Gehäuse 3 und der Stützplatte 1 zur Aufnahme der Zapfen 6D und 7C der Gestängeelemente 6 bzw. 7 zu bilden. Bei einem solchen Aufbau können die Höhenlagen der Gestängeelemente 6 und 7 um die Dicken der Membranfolie 2 und des Gehäu­ ses 3 verringert werden. Folglich kann die Gesamtdicke der Tastatur verringert werden. Die Ausführungsbeispiele der Fig. 15 und 16 erlauben eine Verringerung der Dicke der Tastatur und sind deshalb beispielsweise zur Anwendung bei tragbaren elektronischen Geräten besonders geeignet.

Achtes Ausführungsbeispiel

Wenn bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Oberseite des Haubenglieds 5 niedergedrückt wird, dreht oder verschwenkt sich das Druckglied 6A des Gestängeelements 6 um die Zapfen 6D. Als Folge davon werden auf die Oberseite des Haubenglieds 5 eine nach unten gerichtete Kraft Y und eine horizontale Kraft X ausgeübt, wie in Fig. 17 gezeigt. Der Reibwiderstand zwischen dem Druckglied 6A, das aus einem Harzmaterial besteht, und der Oberseite des Haubenglieds, das aus Gummi oder ähnlichem besteht, ist so groß, daß sie nicht aufeinander gleiten, sondern das Haubenglied 5 asymmetrisch verformt wird, wie in Fig. 17 gezeigt. Dies führt zu dem Nachteil, daß das Tasten-Anschlaggefühl bei Tastenbetätigung schlechter wird. Ferner wird das Haubenglied 5 auf einer Seite gedrückt und daher auf dieser Seite stark verformt. Folglich ermüdet das Haubenglied 5 lokal, was Haltbarkeitsprobleme mit sich bringt.

Fig. 18 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das beabsichtigt, dieses Problem zu lösen. Die Teile, die solchen in Fig. 1 entsprechen, sind mit denselben Bezugszahlen bezeichnet. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel ist die flache Oberseite des Haubenglieds 5 mit einer Reibminderungsschicht 11 bedeckt, die beispielsweise aus einem steifen Harzmaterial gebildet sein kann. Die Reibminde­ rungsschicht 11 verringert die Reibung zwischen dem Druckglied 6A und der Oberseite des Haubenglieds 5, was zur Folge hat, daß das Druckglieds 6A in Richtung der X-Achse auf der Oberseite des Haubenglieds 5 rutscht und eine asymmetrische Verformung des Mantels 5A des Haubenglieds 5 vermindert oder verhindert wird.

Da hartes Harz einen kleineren Reibungskoeffizienten als Gummi mit dem anderen Harz auf­ weist, kann die Reibminderungsschicht 11 dadurch aus steifem Material gebildet werden, daß ein Folienstück aus einem harten Harzmaterial auf die Oberseite des Haubenglieds 5 geklebt wird, und zwar mittels eines mit druckempfindlichem Klebstoff doppelseitig beschichteten Ban­ des, oder dadurch, daß ein auf die Oberseitenfläche des Haubenglieds 5 geschichteter Klebstoff oder Anstrich gehärtet wird.

Dadurch, daß der Oberseite des Haubenglieds 5 in oben erwähnter Weise Steifigkeit verliehen wird, bewirkt die horizontale Bewegungskomponente des Druckglieds 6A aufgrund der Schwenkbewegung des Gestängeelements 6, daß das Druckglied 6A auf der Oberseite des Haubenglieds in Horizontalrichtung nur gleitet. Somit tritt keine asymmetrische Verformung des Haubenglieds 5 auf, und das Druckglied 6A drückt die Oberseite des Haubenglieds 5 gleichför­ mig über deren gesamte Fläche nach unten, so daß Kräfte gleichmäßig auf den Mantelabschnitt 5A ausgeübt werden. Damit kann das Haubenglied 5 Druck empfangen, ohne zu verkanten. Dementsprechend wird das Haubenglied 5 nicht lokal verformt, und seine Haltbarkeit wird erhöht. Da das Haubenglied 5 den nach unten gerichteten Druck aufnimmt, ohne zu verkanten, wird eine Verschlechterung des Tasten-Anschlaggefühls vermieden.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 18 kann ein Schmierstoff wie Schmierfett auf die gesamte Fläche der Oberseite des Haubenglieds 5 aufgebracht werden, statt das steife Material zur Bildung der Reibminderungsschicht 11 zu verwenden. Wenn die Oberseite des Haubenglieds 5 in dieser Weise schlüpfrig gemacht wird, gleitet das Druckglied 6A des Gestängeelements 6, selbst wenn es sich verdreht und das Haubenglied 5 nach unten drückt und auf seine Oberseite eine horizontale Vorspann kraft ausübt, glatt auf der Oberseite des Haubenglieds 5, da der Rei­ bungskoeffizient zwischen ihnen klein ist. Obwohl sich das Druckglied 6A bei Drehung horizon­ tal (in Richtung der X-Achse) bewegt, folgt das Haubenglied 5 der Bewegung des Druckglieds 6A nicht, sondern wird, ohne zu verkanten, vertikal nach unten gedrückt. Da der Reibungswi­ derstand zwischen der Oberseite des Haubenglieds 5 und dem Druckglied 6A klein ist, beein­ trächtigt das Gleiten des letzteren auf dem ersteren nicht das Tasten-Anschlaggefühl.

Übrigens kann die Oberseite des Haubenglieds 5 außer durch Benutzung eines Schmierstoffs wie Schmierfett auch dadurch schlüpfrig gemacht werden, daß das Haubenglied 5 aus einem Harzmaterial mit einem geringen Reibwert, wie etwa Silikongummi, geformt bzw. gegossen wird. Alternativ kann das Druckglied 6A aus einem Harzmaterial gebildet werden, daß einen kleinen Reibwert aufweist.

Fig. 19 zeigt eine Modifikation des Ausführungsbeispiels von Fig. 18, bei der die Reibminde­ rungsschicht 11 auf der Oberseite des Haubenglieds 5 aus einer Kombination eines Elements 11a aus steifem Material und eines Schmierstoffs 11b gebildet ist. Dadurch, daß die Oberseite des Haubenglieds 5 steif gemacht und die steife Oberseite schlüpfrig gemacht wird, wird es dem Haubenglied 5 erleichtert, ohne zu verkanten, auf den abwärts gerichteten Druck zu reagie­ ren, der von dem Druckglied 6A ausgeübt wird, und das Tasten-Anschlaggefühl kann entspre­ chend verbessert werden. Wo die starre Oberseite des Haubenglieds 5 schlüpfrig gemacht wird, kann das Element 11a aus starrem Material aus einem Harzmaterial gebildet werden, das einen kleinen Reibwert aufweist.

Fig. 20 stellt eine weitere Modifikation des Ausführungsbeispiels von Fig. 18 dar, bei der zusätzlich zur kombinierten Verwendung des Elements 11a aus steifem Material und des Schmierstoffs 11b als Reibminderungsschicht 11 die Haubenglieder 5 einstückig mit der elasti­ schen Folie 15 geformt sind, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, und die elastische Folie 15 zwischen der Membranfolie 2 und dem Gehäuse 3 eingeschlossen ist, um die Position der einzelnen Hau­ benglieder 5 durch die elastische Folie 15 zu fixieren.

Mit diesem Tastenschalteraufbau erzeugt die Steifigkeit oder Schlüpfrigkeit der Oberseite des Haubenglieds 5 eine Wirkung, die es dem Haubenglied 5 erlaubt, die niederdrückende Kraft des Druckglieds 6A aufzunehmen, ohne zu verkanten, während außerdem die Position jedes Hau­ benglieds 5 durch die Genauigkeit einer Form vorgegeben werden kann, die zum Formen bzw. Gießen der Haubenglieder 5 einstückig mit der elastischen Folie 15 verwendet wird. Als Ergeb­ nis werden die Positionen der Haubenglieder 5 einer Vielzahl von Tastenschaltern der Tastatur in bezug auf einzelne Tastenköpfe 8 gleichförmig gemacht, und auch Reaktionskräfte von den Haubengliedern können gleichförmig gemacht werden. Da somit eine gleichförmige Reaktions­ kraft auf alle Tastenköpfe 8 ausgeübt werden kann, bietet die Tastatur ein gleichförmiges Tasten-Anschlaggefühl. Ferner ist der Zusammenbau der Tastenschalter einfacher als in dem Fall, wo die Haubenglieder 5 einzeln an der Membranfolie 2 befestigt werden.

In Fig. 20 ist die Oberseite des Haubenglieds 5 mit dem starren Material 11a und dem Schmier­ stoff 11 b bedeckt, aber selbst wenn nur eines von beiden eingesetzt wird, können die Hauben­ glieder 5 einstückig mit der elastischen Folie 15 ausgebildet werden.

Bei jedem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele liegen die Zapfen 6C und 6D des Gestängeelements 6 sowie die Verbindungswelle 7B und die Zapfen 7C des Gestängeelements 7 näher zur Oberseite des Gehäuses 3 und zur Unterseite des Tastenkopfs 8 in bezug auf die Achslinien P₁ und P₂ der Gestängeelemente 6 und 7 in deren Längsrichtung, wie in Fig. 1 gezeigt, so daß die Gestängeelemente 6 und 7 nicht mit der Gleitbewegung der Zapfen 6C und 7C interferieren. Da das Gestängeelement 6 das Druckglied 6A aufweist ist es ferner nötig zu prüfen, ob die Gestängeelemente 6 und 7 mit ihren richtigen oder falschen Seiten zusammenge­ setzt sind.

Wenn die Gestängeelemente 6 und 7 mit ihren falschen Seiten zusammengesetzt sind, können die Zapfen 6C und 7C nicht in die Gleitnuten 3B bzw. 8B eingesetzt werden. Um dies zu ver­ meiden, ist es im Stand der Technik allgemein üblich, daß die richtigen und die falschen Seiten jedes Gestängeelements 6 und 7 mit unterschiedlicher Farbe beschichtet werden, aber auch dies kann eine völlig fehlerfreie Montage nicht gewährleisten.

Die Fig. 21A und 21B zeigen Beispiele der Gestängeelemente 6 und 7, die in dieser Hinsicht verbessert sind. In diesem Fall sind die Gestängeelemente 6 und 7 jeweils symmetrisch auf ihrer Vorder- und Rückseite ausgebildet, so daß ein korrektes Zusammensetzen unabhängig davon gewährleistet ist, was jeweils als Vorder- und was als Rückseite genommen wird. Zu diesem Zweck sind die Vorderseite und die Rückseite jedes der Gestängeelemente 6 und 7 symmetrisch in bezug auf eine jeweilige Ebene. Im Fall des Gestängeelements 6 ist diese Ebene definiert durch die Gelenkachse J₁ (die Achse auf der die Mitten der Löcher 6B liegen) einerseits und die Längslinie P₁ andererseits, auf der die Mitten der Zapfen 6C und 6D und des Lochs 6B liegen. Im Fall des Gestängeelements 7 ist diese Ebene definiert durch die Gelenkachse J₂ (die gemein­ same Achse der Zapfen 7A) einerseits und die Längslinie P₂ andererseits, auf der die Mitten der Gelenkwelle 7B und die der Zapfen 7A und 7C. Das Gestängeelement 6 ist ferner symmetrisch in bezug auf eine Ebene, die zur vorgenannten orthogonal ist und die Gelenkachse J₁ enthält. Darüberhinaus sind die Längen L₁, L₂, L₃ und L₄ von den Gelenkachsen J₁ bzw. J₂ zu den jeweiligen Enden der Gestängeelemente 6 und 7 alle gleich, das heißt L₁ = L₂ = L₃ = L₄. Bei solch einer symmetrischen Gestaltung jedes Gestängeelements, können die Gestängeelemente 6 und 7 zusammengesetzt werden, selbst wenn oben und unten oder vorn und hinten vertauscht werden. Es muß nur darauf geachtet werden, daß bei der Montage des Gestänges die Verbin­ dungswelle 7B des Gestängeelements 7 in die Schwenklagerabschnitte 8A des Tastenkopfs 8 eingesetzt wird.

Wie oben beschrieben, ist gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Blattfe­ deranordnung zu dem Gestängeelement hinzugekommen, das im Gleiteingriff mit dem Tasten­ kopf gehalten wird, um den Tastenkopf ständig nach oben vorzuspannen und dadurch ein Klap­ pern des Tastenkopfs zu verhindern.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Reib-Schrägfläche in der Gleitnut des Tasten­ kopfs ausgebildet, so daß der Zapfen des Gestängeelements sich mit der Reib-Schrägfläche in Eingriff bewegt, wenn sich der Tastenkopf dem oberen Totpunkt nähert, wodurch ein Klappern des Tastenkopfs vermieden wird.

Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist die Gleitnut des Tastenkopfs an dem dem Schwenklagerabschnitt des Tastenkopfes näher gelegenen Ende mit einer Anschlagwand ver­ schlossen, während das andere Ende offen ist, so daß, wenn der Tastenkopf sich infolge der Elastizität des Haubenglieds am oberen Totpunkt befindet, der Schwenklagerabschnitt des Tastenkopfs und diese Anschlagwand von der Verbindungswelle und den Zapfen der beiden Gestängeelemente eingespannt werden, wodurch ein Klappern des Tastenkopfes verhindert werden kann.

Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Führungsschrägfläche an einer Ecke des offenen Endabschnitts jeder in dem Gehäuse ausgebildeten Gleitnut ausgebildet, so daß jeder Zapfen eines der Gestängeelemente, die das Pantograph-Gestänge bilden, in die Gleit­ nut eingesetzt werden kann, ohne daß das Gestängeelement übermäßig verbogen werden müßte.

Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das Haubenglied und der dieses umgebende hochstehende Rahmen einstückig mit der elastischen Folie geformt bzw. gegossen, und der Rahmen ist in die in die Unterseite des Gehäuses geschnittene Nut eingesetzt, wodurch es möglich wird zu verhindern, daß Staub etc. durch das Haubenaufnahmeloch eindringt.

Da die Gleitnuten des Tastenkopfes an einem Ende offen sind können in jedem Fall die Zapfen des Gestängeelements leicht in die Gleitnuten eingesetzt werden.

Claims (21)

1. Tastatur mit mehreren Tastenschaltern, umfassend:
eine Platteneinheit (10), in der für jeden Tastenschalter ein mittels eines zugeordneten Tastenkopfs (8) ein- und ausschaltbarer Schalter (2D, 2E) ausgebildet ist, wobei jeder Tasten­ schalter außerdem aufweist:
ein elastisch verformbares Haubenglied (5), das an der Oberseite der Platteneinheit (10) dem jeweiligen Schalter gegenüberliegend angeordnet ist,
ein Paar erster Schwenklagerabschnitte (3A) und ein Paar erster Gleitnuten (3B), die an der Oberseite der Platteneinheit (10) um das Haubenglied (5) herum angeordnet sind,
ein Paar zweiter Schwenklagerabschnitte (8A) und ein Paar zweiter Gleitnuten (8B), die an der Unterseite des oberhalb des Haubenglieds angeordneten Tastenkopfs (8) ausgebildet sind, wobei die zweiten Gleitnuten (8B) an einem Ende offen sind,
ein erstes und ein zweites Gestängeelement (6, 7), die zwischen dem Tastenkopf (8) und der Platteneinheit (10) vorgesehen sind und deren untere Enden in den ersten Schwenkla­ gerabschnitten (3A) bzw. den ersten Gleitnuten (3B) aufgenommen sind, während ihre oberen Enden in den zweiten Gleitnuten (8B) bzw. den zweiten Schwenklagerabschnitten (8A) aufge­ nommen sind, wobei das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) zur Bildung eines Panto­ graph-Gestänges an ihren mittleren Abschnitten schwenkbar verbunden sind,
ein im Kontakt mit der flachen Oberseite des Haubenglieds im wesentlichen in der Mitte eines der beiden Gestängeelemente (6, 7) angeordnetes Druckglied (6A) zur Druckverfor­ mung und Freigabe des Haubenglieds (5) als Antwort auf die Betätigung bzw. Freigabe des Tastenkopfs (8), und
eine Federanordnung (6E), die an dem ersten Gestängeelement (6) befestigt ist und elastisch in Gleitkontakt mit der Unterseite des Tastenkopfs drückbar ist, um zwischen dem Tastenkopf (8) und dem ersten Gestängeelement (6) ständig eine elastische Reaktionskraft zu erzeugen.

2. Tastatur mit mehreren Tastenschaltern, umfassend:
eine Platteneinheit (10), in der für jeden Tastenschalter ein mittels eines zugeordneten Tastenkopfs (8) ein- und ausschaltbarer Schalter (2D, 2E) ausgebildet ist, wobei jeder Tasten­ schalter außerdem aufweist:
ein elastisch verformbares Haubenglied (5), das an der Oberseite der Platteneinheit (10) dem jeweiligen Schalter gegenüberliegend angeordnet ist,
ein Paar erster Schwenklagerabschnitte (3A) und ein Paar erster Gleitnuten (3B), die an der Oberseite der Platteneinheit (10) um das Haubenglied (5) herum angeordnet sind,
ein Paar zweiter Schwenklagerabschnitte (8A) und ein Paar zweiter Gleitnuten (8B), die an der Unterseite des oberhalb des Haubenglieds angeordneten Tastenkopfs (8) ausgebildet sind, wobei die zweiten Gleitnuten (8B) an einem Ende offen sind,
ein erstes und ein zweites Gestängeelement (6, 7), die zwischen dem Tastenkopf (8) und der Platteneinheit (10) vorgesehen sind und deren untere Enden in den ersten Schwenkla­ gerabschnitten (3A) bzw. den ersten Gleitnuten (3B) aufgenommen sind, während ihre oberen Enden in den zweiten Gleitnuten (8B) bzw. den zweiten Schwenklagerabschnitten (8A) aufge­ nommen sind, wobei das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) zur Bildung eines Panto­ graph-Gestänges an ihren mittleren Abschnitten schwenkbar verbunden sind,
ein im Kontakt mit der flachen Oberseite des Haubenglieds im wesentlichen in der Mitte eines der beiden Gestängeelemente (6, 7) angeordnetes Druckglied (6A) zur Druckverfor­ mung und Freigabe des Haubenglieds (5) als Antwort auf die Betätigung bzw. Freigabe des Tastenkopfs (8), und
Reibeingriffsmittel (8D), die in jeder der zweiten Gleitnuten (8B) ausgebildet sind, um mit einem von dem oberen Ende des ersten Gestängeelements (6) abstehenden Zapfen (6C) in Reibungseingriff zu kommen, wenn sich der Tastenkopf (8) seiner oberen Totpunktposition nähert.

3. Tastatur mit mehreren Tastenschaltern, umfassend:
eine Platteneinheit (10), in der für jeden Tastenschalter ein mittels eines zugeordneten Tastenkopfs (8) ein- und ausschaltbarer Schalter (2D, 2E) ausgebildet ist, wobei jeder Tasten­ schalter außerdem aufweist:
ein elastisch verformbares Haubenglied (5) das an der Oberseite der Platteneinheit (10) dem jeweiligen Schalter gegenüberliegend angeordnet ist,
ein Paar erster Schwenklagerabschnitte (3A) und ein Paar erster Gleitnuten (3B), die an der Oberseite der Platteneinheit (10) um das Haubenglied (5) herum angeordnet sind,
ein Paar zweiter Schwenklagerabschnitte (8A) und ein Paar zweiter Gleitnuten (8B), die an der Unterseite des oberhalb des Haubenglieds angeordneten Tastenkopfs (8) ausgebildet sind, wobei die zweiten Gleitnuten (8B) an einem Ende offen sind,
ein erstes und ein zweites Gestängeelement (6, 7), die zwischen dem Tastenkopf (8) und der Platteneinheit (10) vorgesehen sind und deren untere Enden in den ersten Schwenkla­ gerabschnitten (3A) bzw. den ersten Gleitnuten (3B) aufgenommen sind, während ihre oberen Enden in den zweiten Gleitnuten (8B) bzw. den zweiten Schwenklagerabschnitten (8A) aufge­ nommen sind, wobei das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) zur Bildung eines Panto­ graph-Gestänges an ihren mittleren Abschnitten schwenkbar verbunden sind, und
ein im Kontakt mit der flachen Oberseite des Haubenglieds im wesentlichen in der Mitte eines der beiden Gestängeelemente (6, 7) angeordnetes Druckglied (6A) zur Druckverfor­ mung und Freigabe des Haubenglieds (5) als Antwort auf die Betätigung bzw. Freigabe des Tastenkopfs (8),
wobei die beiden zweiten Gleitnuten (8B) an dem den zweiten Schwenklagerabschnit­ ten (8A) entgegengesetzten Ende offen sind und an dem anderen Ende jeweils mit einer Anschlagwand (8D) verschlossen sind derart, daß, wenn der Tastenkopf (8) in einer oberen Totpunktposition ist, die Anschlagwände (8D) und die zweiten Schwenklagerabschnitte (8A) von oberen Endabschnitten des ersten und des zweiten Gestängeelements (6, 7) infolge der Reaktionskraft des Haubenglieds (5) elastisch eingespannt werden.

4. Tastatur mit mehreren Tastenschaltern, umfassend:
eine Platteneinheit (10), in der für jeden Tastenschalter ein mittels eines zugeordneten Tastenkopfs (8) ein- und ausschaltbarer Schalter (2D, 2E) ausgebildet ist, wobei jeder Tasten­ schalter außerdem aufweist:
ein elastisch verformbares Haubenglied (5), das an der Oberseite der Platteneinheit (10) dem jeweiligen Schalter gegenüberliegend angeordnet ist,
ein Paar erster Schwenklagerabschnitte (3A) und ein Paar erster Gleitnuten (3B), die an der Oberseite der Platteneinheit (10) um das Haubenglied (5) herum angeordnet sind,
ein Paar zweiter Schwenklagerabschnitte (8A) und ein Paar zweiter Gleitnuten (8B), die an der Unterseite des oberhalb des Haubenglieds angeordneten Tastenkopfs (8) ausgebildet sind, wobei die zweiten Gleitnuten (8B) an einem Ende offen sind,
ein erstes und ein zweites Gestängeelement (6, 7), die zwischen dem Tastenkopf (8) und der Platteneinheit (10) vorgesehen sind und deren untere Enden in den ersten Schwenkla­ gerabschnitten (3A) bzw. den ersten Gleitnuten (3B) aufgenommen sind, während ihre oberen Enden in den zweiten Gleitnuten (88) bzw. den zweiten Schwenklagerabschnitten (8A) aufge­ nommen sind, wobei das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) zur Bildung eines Panto­ graph-Gestänges an ihren mittleren Abschnitten schwenkbar verbunden sind, und
ein im Kontakt mit der flachen Oberseite des Haubenglieds im wesentlichen in der Mitte eines der beiden Gestängeelemente (6, 7) angeordnetes Druckglied (6A) zur Druckverfor­ mung und Freigabe des Haubenglieds (5) als Antwort auf die Betätigung bzw. Freigabe des Tastenkopfs (8),
wobei ein das Paar erster Gleitnuten (3B) bildendes Paar Ansätze (3C) sowie Anschlagwände (3E), die die ersten Gleitnuten an dem den ersten Schwenklagerabschnitten (3A) näheren Ende verschließen, in der Platteneinheit (10) ausgebildet sind, die ersten Gleitnu­ ten an dem den ersten Schwenklagerabschnitten entgegengesetzten Ende offen sind und jeweils an dem offenen Ende an der Ecke des jeweiligen Ansatzes (3C) eine Führungsschräge (3K) aus­ gebildet sind, so daß von den unteren Enden des zweiten Gestängeelements (7) abstehende Zapfen (7C) in die ersten Gleitnuten (3B) führbar sind.

5. Tastatur nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner umfassend ein das Paar erster Gleitnuten (3B) bildendes Paar Ansätze (3C) sowie Anschlagwände (3E), die die ersten Gleitnuten an dem den ersten Schwenklagerabschnitten (3A) näheren Ende verschließen, in der Platteneinheit (10) ausgebildet sind, die ersten Gleitnuten an dem den ersten Schwenklagerabschnitten entgegengesetzten Ende offen sind und jeweils an dem offenen Ende an der Ecke des jeweiligen Ansatzes (3C) eine Führungsschräge (3K) ausgebildet sind, so daß von den unteren Enden des zweiten Gestängeelements (7) abstehende Zapfen (7C) in die ersten Gleitnuten (3B) führbar sind.

6. Tastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Platteneinheit (10) umfaßt:
eine Membranfolie (2), in welcher die Schalter (2D, 2E) ausgebildet sind,
eine auf die Membranfolie (2) laminierte elastische Folie (15), mit der die Haubenglie­ dern (5) der einzelnen Tastenschalter einstückig ausgebildet sind, und
ein auf die elastische Folie (15) laminiertes Gehäuse (3) aus einem Harzmaterial, das für jeden Tastenschalter mit einem jeweiligen Loch (4) versehen ist, durch das hindurch das zugehörige Haubenglied (5) nach oben vorsteht.

7. Tastatur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Tastenschalter einstückig mit dem Gehäuse (3) an dessen Oberseite eine Umfangswand (3W) ausgebildet ist, welche das zugehörige Haubenglied (5) mit einem geringen Abstand umgibt.

8. Tastatur nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Folie (15) für jeden Tastenschalter einen einstückig mit ihr ausgebildeten, sich nach oben erstrecken­ den Rahmen (15A) aufweist, der das zugehörige Haubenglied (5) umgibt, und daß das Gehäuse (3) an seiner Unterseite mit entsprechenden rahmenförmigen Nuten (3G) versehen ist, in welche die Rahmen (15A) in einer Staubeintritt verhindernden Weise eingesetzt ist.

9. Tastatur mit mehreren Tastenschaltern, umfassend:
eine Platteneinheit (10), in der für jeden Tastenschalter ein mittels eines zugeordneten Tastenkopfs (8) ein- und ausschaltbarer Schalter (2D, 2E) ausgebildet ist, mit
einer Membranfolie (2), in welcher die Schalter (2D, 2E) ausgebildet sind,
einer elastische Folie (15), die auf die Membranfolie (2) laminiert ist und mit der einstückig elastisch verformbare Haubenglieder (5) ausgebildet sind, von denen jede einem jeweiligen der Schalter gegenüberliegt,
einstückig mit der elastischen Folie (15) ausgebildete, sich nach oben erstreckende und jeweils eines der Haubenglieder (5) umgebende Rahmen (15A), und
einem auf die elastische Folie (15) laminierten Gehäuse (3) aus einem Harz­ material, welches Löcher (4) aufweist, durch welche hindurch die Haubenglieder (5) jeweils nach oben ragen, wobei das Gehäuse ferner an seiner Unterseite rahmenartige Nuten (3G) aufweist, in welche die Rahmen (15A) zur Schaffung einer staubfreien Verbindung jeweils eingepaßt sind, wobei jeder Tastenschalter ferner umfaßt:
ein Paar erster Schwenklagerabschnitte (3A) und ein Paar erster Gleitnuten (3B), die an der Oberseite der Platteneinheit (10) um das jeweilige Haubenglied (5) herum ausgebildet sind,
ein Paar zweiter Schwenklagerabschnitte (8A) und ein Paar zweiter Gleitnuten (8B), die an der Unterseite des oberhalb des jeweiligen Haubenglieds angeordneten Tastenkopfs (8) aus­ gebildet sind, wobei die zweiten Gleitnuten (8B) an einem Ende offen sind,
ein erstes und ein zweites Gestängeelement (6, 7), die zwischen dem Tastenkopf (8) und der Platteneinheit (10) vorgesehen sind und deren untere Enden in den ersten Schwenkla­ gerabschnitten (3A) bzw. den ersten Gleitnuten (3B) aufgenommen sind, während ihre oberen Enden in den zweiten Gleitnuten (88) bzw. den zweiten Schwenklagerabschnitten (8A) aufge­ nommen sind, wobei das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) zur Bildung eines Panto­ graph-Gestänges an ihren mittleren Abschnitten schwenkbar verbunden sind, und
ein im Kontakt mit der flachen Oberseite des Haubenglieds im wesentlichen in der Mitte eines der beiden Gestängeelemente (6, 7) angeordnetes Druckglied (6A) zur Druckverfor­ mung und Freigabe des Haubenglieds (5) als Antwort auf die Betätigung bzw. Freigabe des Tastenkopfs (8).

10. Tastatur nach Anspruch 9, ferner umfassend ein das Paar erster Gleitnuten (38) bildendes Paar Ansätze (3C) sowie Anschlagwände (3E), die die ersten Gleitnuten an dem den ersten Schwenklagerabschnitten (3A) näheren Ende verschließen, in der Platteneinheit (10) ausgebildet sind, die ersten Gleitnuten an dem den ersten Schwenklagerabschnitten entgegengesetzten Ende offen sind und jeweils an dem offenen Ende an der Ecke des jeweiligen Ansatzes (3C) eine Führungsschräge (3K) ausgebildet sind, so daß von den unteren Enden des zweiten Gestängeelements (7) abstehende Zapfen (7C) in die ersten Gleitnuten (38) führbar sind.

11. Tastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) mittels eines Gelenks in der Mitte ihrer Längs­ richtung verbunden sind und Vorder- und Rückseite jedes der beiden Gestängeelemente symme­ trisch in bezug auf die Längsachslinie (P₁, P₂) ausgebildet sind, die durch die Achse des Gelenks verläuft, so daß sie in richtiger Weise zusammengesetzt werden können, selbst wenn sie sei­ tenverdreht zusammengesetzt werden.

12. Tastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) aus einem Harzmaterial mit einem kleinen Rei­ bungskoeffizienten hergestellt sind.

13. Tastatur nach einem der Ansprüche 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schwenklagerabschnitte (3A) und die ersten Gleitnuten (38) bis zu einer wenigstens mit der Unterseite des Gehäuses (3) bündigen Tiefe ausgebildet sind.

14. Tastatur nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schwenklagerabschnitte (3A) und die ersten Gleitnuten (38) bis zu einer wenigstens mit der Unterseite der elastischen Folie (15) bündigen Tiefe ausgebildet sind.

15. Tastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Haubenglieds (5) mit einer Reibminderungsschicht (11) bedeckt ist.

16. Tastatur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibminderungs­ schicht (11) aus einem Element aus steifem Material gebildet ist.

17. Tastatur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibminderungs­ schicht eine auf die Oberseite des Haubenglieds (5) aufgebrachte Schmiermittelschicht (11b) ist.

18. Tastatur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Reibminde­ rungsschicht (11) aus einem steifen Material (11a), das der Oberseite des Haubenglieds (5) Stei­ figkeit verleiht, und einer auf die Oberseite des steifen Materials aufgebrachten Schmiermittel­ schicht (11b) zusammensetzt.

19. Tastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Platteneinheit (10) für jedes Haubenglied (5) eine dieses umgebende qua­ dratische Umfangswand (3W) ausgebildet ist.

20. Tastatur nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar erster Schwenklagerabschnitte (3A) und das Paar erster Gleitnuten (3B) in der quadratischen Umfangswand (3W) nahe deren vier Ecken ausgebildet sind.

21. Tastatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Gestängeelement (6, 7) jeweils ein Paar flacher Arme (6G, 7G) aufweisen, die zueinander parallel liegend miteinander verbunden sind.