DE2306268A1

DE2306268A1 - Tastatur

Info

Publication number: DE2306268A1
Application number: DE2306268A
Authority: DE
Inventors: Henry Joseph Boulanger
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1972-11-20
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1974-05-30
Also published as: IT977322B; NL171754C; JPS5718647B2; NL7302687A; US3806673A; BR7301255D0; KR780000687B1; GB1411590A; CA981733A; JPS4984132A; FR2207349A1; BE795425A; GB1411589A; DD112532A5; FR2207349B1; NL171754B

Description

TEXAS INSTRUIiENTS INCORPORATED
13500 North Central Expressway
Dallas, Texas, V.St.A.

Tastatur

In den letzten Jahren sind verschiedene Arten von Tastaturen zur Übertragung codierter elektrischer Informationen in verschiedenen Maschinentypen entwickelt worden. Typischerweise werden bei solchen Tastaturen Druelcknöpfe verwendet, die mit einer numerischen, alphas?, ciachen oder mathematischen Funktion beschriftet sind, die erzeugt wird, wenn der Druckknopf zur Herstellung der zur Erzielung der gewünschten Funktion notwendigen elektrischen Verbindungen zwischen verschiedenen Leiterbahnen und verschiedenen Schaltungselemente^ die an das System angeschlossen sind, niedergedrückt wird. Da jedoch die Kosten zugehöriger Einrichtungen in den letzten Jahren drastisch gesunken sind, während gleichzeitig die Anwendung und die Verfügbarkeit verschiedener Geräte mit solchen Tastatursystemen stark angewachsen sind, ist ein Bedarf an äußerst billigen, leicht herzustellenden Tastaturen entstanden, die in Massenproduktion mit einer großen' Wiederholungsgenauigkeit wirtschaftlich und genau hergestellt werden können.So ist beispielsweise der .Bedarf an Einrichtungen, wie miniaturisierten elektrischen Rechenmaschinen, Adressierungseinheiten für Computersysteme, Kreditkartenlsser, Fernsprechwähleinheiten u.dgl., die not-

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wendigerweise verschiedene Arten von Tastaturen erfordern^ in den letzten Jahren enorm angewachsen,, wodurch die Schaffung billiger, zuverlässiger und äußerst dauerhafter Tastatursysteme erforderlich wurde_s die in einfacher und wirtschaftlicher Weise in verhältnismäßig großem Umfang hergestellt werden können. Insbesondere auf dem Gebiet der Computer ist der Bedarf an dauerhaften _s zuverlässigen und doch billigen Systemen, mit denen eine elektrische Information entweder direkt oder durch ein entfernt liegendes Endgerät bei minimalem Raumbedarf adressiert werden kann_s besonders drängend geworden«, Ein derartiges Tastatursystem ist in der Patentanmeldung P 22 26 607o5 dargestellt und beschrieben. Bei der in dieser Patentanmeldung beschriebenen Tastatur sind mehrere ₉ im Abstand voneinander liegende Gruppen von elektrisch leitenden Gliedern einschließlich von Unförmigen und in Form einer Niete ausgeführten Gliedern auf einer . Fläche eines Trägers "in elektrischer Verbindung mit Leiterbahnen auf einer -entgegengesetzten Seite des Trägers angeordnete Für jede Gruppe der leitenden Glieder ist ein betätigbares leitendes Element vorgesehen^ mit dessen Hilfe eine überbrückende elektrische Verbindung zwischen den leitenden Gliedern einer Gruppe bei Anwendung einer vorgewählten Auslenkkraft auf das leitende Element hergestellt werden kann. Diese Ausgestaltung ist bei vielen Anwendungsfällen äußerst wirksam^ doch eignet sie sich nicht besonders für eine zweipolige AusführungV wie sie für die binäre . Codierung oder für Tastatur-Tonwahl-Fernsprecher oder allgemein für komplizierte Schaltungen erforderlich ist_o Das bedeutet, daß bei der Anbringung eines weiteren U~ förmigen oder eines in Form einer Niete ausgeführten leitenden Glieds neben einem betätigbaren leitenden Element nur mit sehr großen Schwierigkeiten gewährleistet werden kann, daß alle Glieder der Gruppe bei Betätigung überbrückt werden. Somit wird die Zuverlässigkeit der Betätigung nachteilig beeinflußt ₉ sobald mehr als drei Teile überbrückt werden sollen. .

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Mit Hilfe der Erfindung soll eine Tastatur mit einem ein- oder mehrpoligen Schaltvorgang geschaffen werden. In Weiterbildung der Erfindung soll eine Einschalt -Ausschaltoder Umschaltvorrichtung für die Verwendung in einer Tastatur geschaffen v/erden. Ferner soll mit Hilfe der Erfindung eine Tastatur geschaffen werden, die mit einem Schalter für eine weitergehende Betätigung, beispielsweise einem Ein- Aus-Schalter, ausgestattet ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung soll eine zuverlässige, dauerhafte, genaue und doch billige Tastatur geschaffen werden, die sich für die Massenproduktion eignet.

Erfindungsgemäß sind auf einerFläche eines Träger mehrere unterbrochene, ringförmige , elektrisch leitende Stützanschlüsse angebracht, von denen jeder ein in Form einer Scheibe ausgeführtes betätigbares Leiterelement trägt. Ein Scheibenhalter hält die Scheiben an der gewünschten Stelle auf den Stützanschlüssen. Innerhalb des ringförmigen Stützanschlusses sind dicht an der Unterbrechungsstelle mehrere elektrisch leitende Anschlußflächen angebracht. Jeder leitende Anschluß ist elektrisch mit Leiterbahnen auf der Rückseite des Trägers verbunden, so daß bei einer vorbestimmten Auslenkung der Scheiben eine elektrische überbrückungsverbindung zwischen den Anschlüssen hergestellt wird. Für eine momentane Betätigung v/erden die Scheiben mit Hilfe von zugehörigen Druckknöpfen ausgelenkt, die in einer senkrecht zur Auflagerfläche der Scheiben verlaufenden Richtung verschiebbar sind. Für eine weitergehende Betätigung wird eine Scheibe mit Hilfe eines Knppfs ausgelenkt, der in einer zur Auflagerfläche der Scheibe parallelen Richtung verschiebbar ist. Diese Bewegung wird dsbei in eine senkrechte Richtung umgesetzt. Dieser Knopf hat sowohl in der betätigten als auch in der nichtbetätigten Stellung eine Ruheposition.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigen?

Fig.1 eine perspektivische Ansicht einer Miniaturhandrechenmaschine mit einer erfindungsgemäßen Tastatur,,

Fig. 2 eine perapektivische Ansicht der'in der Rechenmaschine von Fig.1 verwendeten Tastatur,, wobei Teile weggebrochen sind, damit die gegenseitige Beziehung mehrerer Bauteile einschließlich eines Betätigungselementes und der , elektrisch leitenden Anenhlußflachen zu erkennen ist,

Fig.3 eine vergrößerte, perspektivische_₉ auseinandergezogene Ansicht einer anderen Gruppe von el&trisch leitenden Anschlußflächen mit einer teilweise weggebrochenen Halterung für die Betätigungselemente ₉

Fig.4 einen Schnitt längs der Linie 4°4 von Fig.3V"

Figo5 eine Unteransicht einer für die in Fig.1 dargestellte Rechenmaschine brauchbaren Schaltungsplatte ₉ bei der die Betätigungselemente für jede Stelle in gestrichelten Linien angegeben sind_f

Fig.6 eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer abgeänderten Form der Schaltungsplatte,

Fig.7 eine ähnliche Ansicht wie in Fig_e6 einer weiteren abgeänderten Ausführung der Schaltungsplatte,

Fig.8'einen Schnitt längs der Linise 7-7 von Fig>2, der einen Schiebeschalter für eine erweiterte Betätigung im nichtbetätigten Zustand zeigt,

Fig.9 die gleiche Ansicht wie in Fig.8, in der jedoch der Schiebeschalter im betätigten Zustand dargestellt ist,

Fig.10 einen Schnitt durch den Schiebeknopf des in Fig.8 und 9 dargestellten Schiebeschalters,

Fig.11 eine Unteransicht des in Fig 10 dargestellten Schiebeknopfs,

Fig.12 eine Vorderansicht des in den Figuren 8 und 9 dargestellten Schiebeschalterträgers,

Fig.13 eine Unteransicht auf dsl. in ELg.12 dargestellten Schiebeschalterträger, .

Fig.14 eine perspektivische Ansicht einer als Fernsprechwähler brauchbaren Tastatur n&oh der Erfindung,

Fig.15 eine ünteransicht einer für die Tastatur von Fig.14 brauchbaren Schaltungsplatte, bei der die Betätigungselemente für jede Stelle in gestrichelten Linien angegeben sind, und

Fig.16 ΚΏά Fig.17 Draufsichten auf ähnliche Tastaturen wie in Fig.14, die jedoch mit abgeänderten Tastenaaordnungen ausgestattet sind.

In Fig.1 ist eine Miniatur-Handrechenmaschine 10 dargestellt, de einen digitalen Anzeigeabschnitt 12 und eine Tastatur 14 enthält. Die Tastatur 14 ist in Fig.2 mit teilweise weggebrochenen Abschnitten dargestellt;sie enthält eine Deckplatte 16,die mehrere von Hand niederzudrückende Druckknöpfe 18 .

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trägt, die entsprechend der bei ihrer Betätigung ausgeführten Operation mit Symbolen beschriftet sind» Es sei bemerkt, daß .die Druckknöpfe mit einem Ansatz 20 zur Begrenzung ihrer nach auswärts gerichteten Bewegung versehen sind_o An jeden Druckkopf 18 schließt sich ein Betätigungselement 22 an_s an das sich wiederum eine Gruppe elektrisch leitender Anschlußflächen 24 anschließt ₉ die auf einer Schaltungsplatte 26 angebracht sind_o Die Betätigungselemente werden mit Hilfe einer Halterung 28 an der richtigen Stelle gehalten ₉ die vorzugsweise aus einem elektrischisolierenden Material besteht« Über der Halterung 28 ist vorzugsweise eine Schicht 30 aus flexiblem Material;, beispielsweise aus Polyethylenterephthalat angebracht ₉ damit jede Gruppe der elektrisch leitenden Anschlußflächen 24 abgedichtet wird_o Die Deckplatte 16 wird mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung im Abstand von der Schicht 30 gehalten₉ damit die Bewegung des Druckknopfs 18 aus einer unbetätigten in eine betätigte Stellung möglich ist_o Figo5 "zeigt die elektrisch leitenden Schaltungsverbindungen 50 auf der Rückseite der Schaltungsplatte 26, an die die leitenden Anschlußflächen elektrisch angeschlossen sind$, wie unten erklärt wird_o

Einzelheiten eines Beispiels einer Betätigungsstelle mit einer Gruppe aus elektrisch leitenden Anschlußflächen sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt«, Es-sei bemerkt₉ daß die Gruppe der Anschlußflachen 24" von Fig* 3 und Fig„4 eine abgewandelte Ausführung der in Figo2 dargestellten Gruppe ist, wobei zweipolige Anschlußflächen und nicht die in Fig.2 dargestellte einpolige Anschlußfläche gezeigt ist _e Die Schaltungsplatte 26 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus einem mit Epoxydharz verklebten Glasfasergewebe ,und _,3ie kann eine Dicke von etwa 0,8 mm •aufweisen. Unterhalb der Schaltungsplatte 26 kann auf Yftinsch ein (nur in den Figuren 3 und 4 dargestellter) isolierender

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Träger 32 angebracht sein, damit eine größere Festigkeit und eine bessere Halterung für die zugehörigen elektronischen Bauelemente, Stromversorgungseinheiten, Anzeige einheiten und dergleichen geschaffen wird. Die Schaltungsplatte 26 besitzt zwei allgemein parallele gegenüberliegende ebene Flächen '34, 36; auf der Fläche 34 sind mehrere Gruppen der leitenden Anschlußflächen 24 angebracht. Wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, enthalten die leitenden Anschlußflächen 24 eine Anschlußfläche 38, die in Form eines unterbrochenen Rings oder eines Halbmonds ausgeführt ist. Eine bogenförmige Anschlußfläche 41 ist in Richtung der gedachten Fortsetzung der Anschlußfläche 38 angebracht, ohne mit dieser in Verbindung zu stehen. Durch die Schaltungsplatte 26 erstreckt sich eine Öffnung 40, durch die die Anschlußfläche 38 mit einem Teil der auf der Fläche 36 der Schaltungsplatte 26 angebrachten Schaltungsverbindungen 50 elektrisch in Verbindung steht. Die Anschlußfläche 41 ist nicht an die Schaltungsverbindungen 50 angeschlossen, sondern sie wird als Stütze für das Betätigungselement verwendet.

Dicht bei den Anschlußflächen 38 und 41 liegen Ao. geringfügigem Abstand radial innerhalb Anschlußpole 42 und 44. Die Anschlußpole 42 und 44 liegen in einer Richtung mit entsprechenden Öffnungen bzw. 48 , und sie erstrecken sich durch die Schaltungsplatte 26 von der Fläche 34 zu anderen Abschnitten der Schaltungsverbindungen 50 auf der Fläche 36. Die Anschlusssflächen 38 und 41 nehmen das Betätigungselement 22 auf, das in Form einer Scheibe ausgeführt sein kann,die eine nicht abwickelbare Oberfläche aufweist, damit sie eine Schnappwirkung erhält. Das bedeutet, daß beim Niederdrücken des Betätigungselements 22 aus der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Form, in der die konvexe Oberfläche nach obf.-n πολ-ΐ. die Kraft nit der zurückf^eleixten Entfernung über

folgt, wenn die Kraft mit der zurückgelegten Entfernung abnimmt. Dieser eine negative Steigung aufweisende Abschnitt der Kurve ₉ in der die Kraft über der Entfernung aufgetragen ist, wird als Schnappbereich bezeichnet_o Damit dies eintritt, muß der Mittelbereich der Scheibe über die Ebene hinaus bewegt werden^ auf der der Umfang der Scheibe ruht« Die Anschlußflächen 38 und 41 ragen somit ein aus= reichendes Stück über die Fläche 34 _s damit die Schnappwirkung der Scheibe 22 ermöglicht wirdo Als eine für diesen Zweck brauchbare Scheibe hat sich eine Edelstahlscheibe mit einem Durchmesser von 1₉25 cm (O₅,5 inch) erwiesen_s° die Anschlußflächen ragen dabei etwa O₅1 mm (O₉OO4 inch) über die Fläche 34_o Die Höhe der Anschlußpole 42, 44 ist so gewähltρdaß sie etwa ebenso hoch wie die Anschluß= flächen 38 und 41 sind« Die Scheibe 22 ist vorzugsweise auf der in der Ansicht von Figo3 unten liegenden Seite vergoldet ₉ wobei der Rand 23 ein leitendes Auflager bildete Der Rand der Scheibe 22 ruht auf der gemeinsamen Anschluß= fläche 38 und auf der bogenförmigen Anschlußfläche 41₀

Wie aus Fig„4 zu erkennen ist ₉ wird der Rand in einem ausbleichenden Abstand über der Fläche 34 der Schaltungsplätte 26 gehalten, so daß jede Tendenz der Scheibe ₉ sich unter die Halterung 28 zu arbeiten,, vermieden wirdo Die Halterung 28 ist so gewählt«,daB ihre Dicke beträchtlich größer als der Abstand der Anschlußflächen 38 und 41 über der Fläche ist, damit ein ausreichender Raum zur Aufnahme der Scheibe geschaffen wird* Über der Scheibe wird die flexible Platte angebracht und mit der Halterung 28 -verklebt, damit die Gruppen der leitenden Anschlußflächen gegenüber Verunreinigungen wie Staub, Schmutz und Flüssigkeiten abgedichtet werden. Zur Kraftübertragung vom Druckknopf.zur Scheibe 22 kann eine Feder 52 verwendet werden, die in einer Vertiefung 54 des

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Druckknopfs 18 festgehalten ist. Bei einer Auslenkung der Scheibe 22 bis über ihre außerhalb der Mittelstellung liegende Stellung hinaus erzeugt die Scheibe einen elektrischen Brückenkontakt zwischen der Anschiußflache 38 und den Anschlußpolen 42, 44 über den Rand 23. Die Anschlußpole sind in einer solchenLage angebracht, daß sie mit der Scheibe 22 nicht elektrisch in Kontakt kommen, wenn diese nicht betätigt ist, während sie mit der Scheibe 22 in Kontakt kommen, wenn diese sich im betätigten Zustand befindet. Die Anschlußpole sind daher dicht genug beim Außenumfang der Scheibe angebracht, daß eine elektrische Verbindung mit der auf der ^nschlußfläche 38 aufliegenden Scheibe nur in deren betätigten Zustand ermöglicht wird, doch liegen sie weitgenug von der Selieibenmitte entfernt, damit das Schnappen der Scheibe aui'-cii ihre Mittelstellung ermöglicht wird. Es hat sich gezeigt,daß zur ürsielung eines zufriedenstellenden "Schaltgefühls" die Anschlußpole an einer Stelle angebracht sein müssen, in α.:.ν sich einer ihrer Abschnitte näher ala der halbe Schei'nenradius bei der Scheibenmitte befindet. Zur Erzielung eines optimalen "Schaltgefühls¹¹ müssen die Anschlußpole dicht beim Aussenrand der Scheibe liegen. Bei Scheiben mit einem Durchmesser von 1,25 cm liegen die Anschlußpole so, daß ihre Mitte ungefähr 12 mm (0,2 inch) von der Scheibenmitte entfernt liegt. Der Aussöi?radius der /.nschlußflache 38 beträgt etwa 6,4 mm (0,250 inch), und ihre Breite beträgt etwa 0,64 mm(0,025 inch). Der Durchmesser der Anschlußpole 42, 44 beträgt etwa 1,25 mm (0,050 inch). Vorzugsweise liegen jeweils zwei Anschlüsse in einem Abstand von 1,25 mm voneinander entfernt. Es hat sich gezeigt, daß eine Breite von etwa 1,8 mm (o,075 inch) des Auflagerrands 23 bei den oben angegebenen Abmessungen zur Herstellung guter elektrischer Kontaktverbindungen befriedigende Ergebnisse bringt.

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FIg.15 zeigt die elektrisch leitenden Sehaltungsverbindungen 50 der Schaltungsplatte 26 _p bei der bei den Gruppen der Anschlußverbindungen die zweipolige Ausführung der Figuren 3 und 4 angewendet wird_o Es sei bemerkt_s däß die Zahl der Betätigungsstellen in Abhängigkeit von den gewünschten Gegebenheiten des Geräts bestimmt werden kann₉ in das die Tastatur eingebaut werden solle Es ist zu erkennen^ daß das Niederdrücken einer der Scheiben 22$, die in Fig_o15 mit gestrichelten Linien dargestellt sind₉ die Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen zwei getrennten Stromkreisen zur Folge hat_o Wie in der in der Patentanmeldung P 22 26 607_o5 gezeigten Ausführungsform würde dies bei einem leitenden Elementρ das zur Berührung eines Mittelbereichs der Betätigungsscheibe angebracht ist₉ wesentlich schwieriger zuverlässig zu ©»zielen sein_o Ferner müssen sich die äußeren leitenden Elemente bei der Ausführung nach dieser Patentanmeldung ein beträchtliches Stück über das innere leitende Element hinaus erstrecken^ damit eine richtige Betätigung der Scheibe erfolgte Die in dieser Patentanmeldung beschriebene Anordnung ist zwar für ihren beabsichtigten Anwendungszweck äußerst wirksam^ doch erfordert sie eine präzise Handhabung ₉ und die Schaltung, in der sie verwendet werden kann;, ist in ihrer Kompliziertheit begrenzte Die hier beschriebenen Anordnungen eignen sich nicht nur für die Herstellung unter Anwendung von Massenproduktionsverfahrens, sondern sie können auch mit komplizierteren Schaltungen verwendet werden* die ein mehrpoliges Schalten^ ein Umschalten oder Einrichtungen für Springschaltungen u_sdgl_e erfordern«, Bei einer nach den obigen Angaben hergestellten Schaltungsplatte wird vorzugsweise von einer elektrischiisolierenden Schalungsplatte 26 ausgegangen, die auf den Seitenflächen 34 und 36 mit einer Kupferschicht von 0^06 g/cm (2 ounces per square foot) beschichtet ist« Die erforderliche Anzahl von Löchern wird dann beispielsweise durch Bohren hergestellt und eine

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weitere Kupferschicht von 0,03 g/cm ( 1 ounce per square foot) wird beispielsweise durch Galvanisieren zu beiden Flächen hinzugefügt. Dies führt zu einer Höhe von etwa 0,1 mm (0,004 inch) über der Oberfläche der ursprünglichen Platte. Auf der Platte wird dann eine Maske angebracht, und das Kupfer wird mit Ausnahme der gewünschten Konfiguration durch Ätzen entfernt. Elektrische Verbindungen v/erden mit den Abschnitten hergestellt, die Strom führen sollen, und auf diesen Abschnitten wird eine dünne Schicht aus einem oxydationsbeständigen Metall, beispielsweiseGold, abgeschieden. Dies gilt für die Anschlüsse 38, 42 und 44 der Schaltungsverbindungen 50.

Fig.6 zeigt eine zweite Ausführungsform mit einer abgeänderten Gruppe 24'' der leitenden ÄnschluSflachen. Die gemeinsame Anschlußfläche 38 und die öffnung 40 sind ebenso wie in den Figuren 3 und 4 ausgeführt; das gleiche gilt für die Anschlußpole 42 und für die Öffnung 46, Bei dieser Ausführungsform sind jedoch auf der gedachten Fortsetzung der Anschlußfläche 38 im Abstand davon zwei gekrümmte Anschlußflächen 60 und 62 angebracht,Zwischen den öffnungen 66 und 68 ist ein Verbindungsanschluß 64 angebracht, wobei sich die Öffnung 66 dicht zwischen den beiden Anschlußflächen 60 und 62 befindet, während die Öffnung 68 dicht zwischen den Anschlußflächen 62 und 38 liegt. Wie im Fall des Anschlußpols 42 liegen der Verbindungsanschluß 64 und die Öffnungen 66 und 68 in einem geringen Abstand radial innerhalb der , Anschlußfläche 38 und der gedachten Fortsetzung dieser Anschlußfläche. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die elektrische Schaltung auf der Rückseite kompliziert ist, und wenn es gewünscht ist, zwei Leiterbahnen , beispielsweise die Leiterbahnen 72 und 74, zu kreuzen, während sie elektrisch voneinander getrennt gehalten werden. So verläuft die auf der Fläche 36 der Schaltungsplatte 26 liegende Leiterbahn 72 durch die Öffnung 68 und über den Verbindungsanschluß 64 auf der Fläche 34 der Schaltungsplatte 26 wieder zur Leiterbahn-72 auf der Fläche 36 zurück. Unterhalb des Verbindungsanschlusses

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auf der Seite 36 verläuft die von der Leiterbahn 72 elektrisch getrennte Leiterbahn 74_o

Eine andere Art von Verbindungsanschluß ist in Figo7 darge= stelltj bei der eine Anschlußgruppe 24" ⁸ eine gemeinsame Anschlußfläche 38^s aufweist₉ die der gemeinsamen Anschluß= fläche 38 von Figo6 gleicht; die Öffnung 40^s entspricht dabei der Öffnung 40 der Anschlußfläche 38, doch ist eine zusätzliche Öffnung 43 vorgesehen^ so daß sich Leiterbahnen 70 und 71 elektrisch voneinander getrennt kreuzen können₀ Wie aus Fig,7 hervorgeht _g führt die Leiterbahn 70 auf der Fläche 36 zur Öffnung 40°_s über einen Abschnitt der Anschluß= fläche 38' auf der Fläche 34 zur Öffnung 43 und dann wieder zur Leiterbahn 70 auf der Fläche 36 zurück, so daß die Leiterbahn 79 von dem einen Teil der Leiterbahn 70 bildenden Abschnitt der Anschlußfläche 38⁸ elektrisch getrennt unterhalb hindurchläuftβ

In Fig.7 ist auch ein Anschlußpol 75 zu erkennenj der auf der gedachten Fortsetzung der bogenförmig ausgeführten gemeinsamen Anschlußflache 38⁸ liegtΌ Im Ansohlußpol 75 ist eine Öffnung vorgesehenj die den Anschlußpol 75 mit der Leiterbahn 79 auf der Fläche 36 der Schaltungsplatte 26 elektrisch verbindet» Radial innerhalb der gedachten Fortsetzung der bogenförmigen gemeinsamen Anschlußfläche 38^? sind Anschlußpole 83 und 85 vorgesehen, die über entsprechend plattierte Öffnungen ST₉ 87 elektrisch mit der Leiterbahn 73 in Verbindung stehen/ Somit bildet die Anschlußgruppe 24^tI! ©inen Umschalters bei dem der ' normalerweise geschlossene Anschlußpol 75 von der gemeinsamen 'Anschlußfläche 38' überbrückt wird, wenn sich die Scheibe 22 in der nicht betätigten Stellung befindete Eine von der Feder ausgeübte leichte Federbelastung trägt dazu bei, die Aufrechterhaltung dieser elektrischen Verbindung zu .gewährleisten, itfenn die Scheibe nicht betätigt ist,, Eine Betätigung der Scheibe bewirkt die Heräellung einer Verbindung zwischen den normalerweise geöffneten Anschlußpolen 83 ₉ 85 und der gemeinsamen Anschlußfläche 38 ^s sowie aine Trennung der Verbindung

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zwischen der Anschlußfläche 38' und dem Anschlußpol 75. Dieser Schalter kann beispielsweise zum Umschalten von einem Speicher zu einem anderen von Nutzen sein.

In den Figuren 8 bis 13 ist ein Schiebeschalter 80 dargestellt, der sich für eine erweiterte oder unbegrenzte Betätigung eignet. Dieser Schalter weist zwei Ruhestellungen auf, nämlich eine betätigte und eine nichtbetätigte Ruhestellung. Der Schiebeschalter 80 enthält einen Schiebeknopf 82, der parallel zur Oberfläche der Deckplatte 16 gleitet. Der Schiebeknopf ist mit zwei Laschen 84 ausgestattet, die quer von ihm abstehen und unterhalb der Deckplatte 16 festgehalten sind, damit der Schiebekno-of 82 nicht aus seiner Lage gerät. Damit der Schiebeknopf 82 leichter betätigt werden kann, kann er mit einer geriffelten Fläche 86 versehen sein,. An der Unterseite des Schiebeknopfs ist ein Vorsprung 38 angebracht, der als ein erster Fedtrsitz dient. Dar Vorsprung 88 ist dicht bei einem Ends des Schiebebnepis aus einem noch ersichtlichen Grund angebracht. Unterhalb des Schiebeknopfs 82 befindet sich ein Schiebeschalterträger 90, der allgemein T-förmig ausgebildet ist und einen Querarm aufweist, der in eine dazu passende Öffnung in der Deckplatte 16 eingreift und verhindert, daß sich der Träger 90 seitlich bewegt. Der Hauptabschnitt 96 ist so ausgebildet, daß er in einen in Schiebeknopf 82 angebrachten Kanal 98 paßti, so daß eine relative Verschiebung zwischen dem Schiebeschalter und dem Träger 90 ermöglicht wird. Dicht bei dem von dem Querarm 92 entfernt liegenden Ende des Hauptabschnitts befindet sich ein Vorsprung 100, der als ein zweiter Federsitz dient. Zwischen dem ersten und dem zweiten. Federsitz erstreckt sich eine Schraubenfeder 102. Es ist zu erkennen, daß die Feder 102 in der in Fig.8 dargestellten Ruhestellung im wesentlichen keine Federkraft ausübt. Wenn der Schiebeknopf von der in Fig.8 dargestellten Position in die. in Pig*9 darge-

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stellte Position bewegt wird, wird dieKraft der Feder 102 anfänglich in erster Linie In .einer zur Fläche der Deck·= platte und zu der von der Ebene des Umfangsrandes der Scheibe gebildeten Ebene parallelen Richtung ausgeübte Das senkrechte Moment reicht zur Betätigung der Scheibe 22 dabei nicht aus, Wenn jedoch der Schiebeknopf die in Fig_o9 dargestellte Position erreicht, und in die dargestellte Position schwenkt und unter Druck gesetzt wird₉ wird nahezu die gesamte Kraft der Feder senkrecht zu der von dem Rand der Scheibe gebildeten Ebene ausgeübt, so daß ein Vorsprung 104 des Trägers 90 nach unten gedrückt wird und dadurch die Betätigung der Scheibe und somit die Herstellung der elektrischen Verbindung der entsprechenden leitenden Anschlußflächen" bewirktDie Vorsprünge 88 und 100 liegen in dieser Position tatsächlich in einer Linie mit der axialen Mittellinie der leicht über ihre Mittellage hinaus bewegten Feder, so daß das parallel zur Fläche der Deckplatte ausgeübte Kraftmoment der Rückkehrrichtung des Schiebeknopfs entgegengesetzt ist, so daß der Schiebeknopf 82 in dem betätigten Zustand bleibt_s bis erneut eine Schiebekraft zur Rückführung in seine nichtbetätigte Position ausgeübt wird_e

Das bedeutet, daß.die Feder 102. bei der Bewegung des Schiebeknopfs 82 in die betätigte Position ihre maximale Druckkraft erreichtj "hie sie die in Fig.9 dargestellte Lage erreicht. In der nichtbetätigten Position reicht die Rückkehrkraft der Scheibe 22 aus, um den Träger 90 in die in Fig.8 dargestellte Lage zurückzubewegen. Somit wird mit Hilfe der Feder 102 eine Horizontalbewegung in eine Vertikalkraft umgesetzt, wobei die Feder/ 102 innerhalb der Grenzen der zwischen den Schiebeknopf 82 und dem Träger 90 gebildeten Ausnehmung hin und her schwenkt.

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Pig.14 zeigt eine Tastatur 110 mit mehreren Tasten 18¹, die sich insbesondere für eine Pernsprechwählvorrichtung eignet. Die in Fig.15 dargestellte Schaltungsp3ctte kann in der in Fig.14 dargestellten Tastatur verwendet werden, wobei sie die in den Figuren 3 und 4 dargestellte zweipolige Ausführung aufweist. In den Figuren 16 und 17 sind weitere Ausführungsformen von Tastaturen 112 bzw. 114 dargestellt, die entsprechend den obigen Ausführungen hergestellt sind.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Tastatur gekennzeichnet durch einen elektrisch leitenden Träger mit allgemein ebenen, einander gegenüberliegenden ersten und zweiten Flächen, mehrere Gruppen von Anschlußflachen auf einer der ersten und zweiten Flächen, einem Betätigungselement mit einem Randbereichj, der von einer äußeren Umfanskanije umgeben ist, ein auf jede der Gruppen ausgerichtetes Element, einen auf jedes Betätigungselement / ausgerichteten Betätigungsknopf, der zwischen einer betätigten und einer nichtbetätigten Stellung beweglich ist, eine erste, sichelförmige Anschlußflache- aus elektrisch leitendem Material in jeder Gruppe der Ansohlußfläche^init einer über eine der ersten oder zweiten Flächen erhobenen Oberfläche und eine radial innerhalb der ersten, sichelförmigen Anschlußfläche liegende zweite Anschlußfläche, die auf das Betätigungselement derart ausgerichtet ist, daß eine elektrische Verbindung zwischen den Anschlußflächen bei Betätigung durch. Kontakt mit dem Umfangsrandabschnitt des Betätigungselements entsteht.

2. Tastatur nach Anspruch 1 ₉ dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlußfläche eine Oberfläche aufweist, die allgemein in der gleichen Ebene wie die Oberfläche der ersten Anschlußfläche liegt,

3. Tastatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf

der anderen der ersten undzweiten Fläche elektrische Schaltungsverbindungen angebracht sind,, daß das Substrat in Ausrichtung • - auf die ersten und zweiten Anschlußflächen auf der einen Fläche und auf einen Abschnitt der elektrischen Schaltungsverbindungen auf der anderen Fläche jeweils mit einer Öffnung versehen ist, und daß an den die Öffnungen bildenden Wänden ein elektrisch leitendes Material angebracht ist, das elektrisch mit den entsprechenden Anschlußflächen und mit

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den Abschnitten der elektrischen Schaltungsverbindungen verbunden ist.

4· Tastatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von Anschlußflächen eine dritte, bogenförmige Anschlußfläche enthält, die auf der gedachten Fortsetzung der sichelförmigen Anschlußfläche im Abstand davon liegt, und daß die bogenförmige Anschlußfläche eine Oberfläche aufweist, die allgemein in der gleichen Ebene wie die Oberfläche der sichelförmigen Anschlußfläche liegt.

5. Tastatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anschlußfläche zwischen der ersten und der dritten Anschlußfläche dicht beim Ende der sichelförmigen Anschlußfläche liegt, daß zwischen der ersten und der dritten Anschlußfläche dicht beim anderen Ende der sichelförmigen AnschlußflSche im Abstand davon leicht radial innerhalb der sichelförmigen Anschlußfläche eine vierte Anschlußfläche liegt, daß durch das Substrat eine öffnung angebracht ist, die auf die vierte Anschlußfläche auf der einen Fläche und auf einen Abschnitt der Schaltungsverbindungen auf der zweiten Fläche des Substrats ausgerichtet ist, und daß auf der Wand der Öffnung ein elektrisch leitendes Material angebracht ist,das elektrisch mit der vierten Anschlußfläche und mit einem Abschnitt der elektrischen Schaltungsverbindungen in Verbindung steht.

6. Tastatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten und vierten Anschlußflächen allgemein zylindrisch geformt sind.

7. Tastatur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von Anschlußflächen eine vierte Anschlußfläche enthält, die auf der gedachten Fortsetzung der sichelförmigen Anschlußfläche im Abstand von der dritten Anschlußfläche und von der sichelförmigen Anschlußfläche liegt, daß. die zweite Anschluß fläche zwischen der ersten und der dritten Anschlußfläche

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dicht bei dem Ende der äohelförmigen Anschlußfläche liegt, daß fünfte und sechste Anschlußflächen leicht radial innerhalb der erster sichelförmigen Anschlußfläche dicht beim anderen Ende der vierten Anschlußfläche im Abstand von dieser angebracht sind, so daß in Ausrichtung auf die fünften und sechsten Anschlußflächen auf der einen Fläche und auf einem Abschnitt der elektrischen Schaltungsverbindungen auf der zweiten Fläche jeweils Öffnungen angebracht sind, daß an den die Öffnungen bildenden Wänden ein elektrisch leitendes Material angebracht ist, das mit den entsprechenden fünften und sechsten Anschlußflächen und mit Abschnitten der elektrischen Schaltungsverbindungen elektrisch in Verbindung steht, und daß die fünften und sechsten Anschlußflächen auf der ersten Fläche derart elektrisch in Verbindung stehen, daß sich zwei Abschnitte . der elektrischen Schaltungsverbindungen unter Aufrechterhaltung der eleki^rischen Trennung voneinander überkreuzen können.

8. Tastatur gekennzeichnet durch ein elektrisch isolierendes Substrat mit ersten und zweiten ebenen parallelen Flächen, mehrere Gruppen von Öffnungen in dem Substrat, die sich von der ersten zur zweiten Fläche erstrecken, elektrische Schaltungsverbindungen mit mehreren Stromkreisen auf der zweiten Fläche in Ausrichtung auf die Öffnungen, eine gemeinsame Anschlußfläche in Form eines unterbrochenen Rings aus elektrisch leitendem Material auf der ersten Fläche in Ausrichtung auf eine der Öffnungen in jeder Gruppe, wobei sich das leitende Material von der Anschlußfläche .durch die Öffnung zu den elektrischen Schaltungsverbindungen erstrecken, wenigstens einen Anschlußpol aus elektrisch leitendem Material auf der ersten Fläche, der mit einer weiteren Öffnung jeder Gruppe in einer Richtung liegt, wobei

. sich das elektrisch leitende Material von dem Anschlußpol durch die weitere Öffnung zu den elektrischen Schaltungsverbindungen erstreckt, während der Anschlußpol dicht bei

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der gedachten Fortsetzung des von der Anschlußfläche gebildeten unterbrochenen Rings jedoch in radialem Abstand innerhalb angebracht ist, und ein auf jede Gruppe ausgerichtetes, allgemein kreisförmiges Betätigungselement mit einem elektrisch leitenden AUflagerrandlängs seines Umfangs zur Herstellung und zur Lösung einer elektrischen Verbindungsbrücke zwischen der gemeinsamen Anschlußfläche und dem Anschlußpol über seinen Auflager rand" beweglich ist.

9. Tastatur nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet,daß in jeder Gruppe zwei Anschlußpole vorgesehen sind.

10. Tastatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußfläche zwei Verbindungsöffnungen und eine elektrisch leitende Verbindung aufweist, die auf der ersten Fläche angebracht sind und sich von einer elektrischen Schaltungsverbindung auf der zweiten Fläche durch eine Verbindungsöffnung längs der ersten Fläche über die zweite Verbindungsöffnung zurück zur elektrischen Schaltungsverbindung erstrecken so daß ein unterbrochener Abschnitt der elektrischen Schaltungsverbindung auf der zweiten Fläche entsteht, der es ermöglicht, daß eine weitere Schaltungsverbindung die elektrische Schaltungsverbindung auf der zweiten Fläche unter Aufrechterhaltung einer elektrischen Trennung überkreuzt.

11. Tastatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aussendurchmesser der ringförmigen Anschlußfläche etwa 1,25 cm (0,500 inches) beträgt, daß der Durchmesser der zylindrischen Anschlußfläche etwa 1,25 mm (0,050 inches) beträgt, daß die Mittellinie in einem Abstand von 0,5 cm (0,200 inches) von der Mitte der ringförmigen Anschlußfläche entfernt liegt, daß die Oberflächen der Anschlußflächen etwa 0,1 nun'VJJ(0,004 inches) über der ersten Fläche liegen, daß die Oberfläche " der ringförmigen Anschlußfläche eine Breite von etwa 0,64 mm (0,025 inches) aufweist, daß zwischen zwei Anschlußflächen

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ein Abstand von wenigstens 0,64 mm (0_a025 inches) vorge- , sehen ist, und daß das Betätigungselement eine Scheibe mit Schnappwirkung ist, deren Durchmesser etwa 1,25 cm (0,500 inches) beträgt.

12, Tastatur nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Deckplatte für beweglich befestigte Knöpfe, einen in der Deckplatte befestigten Knopf, der in Ausrichtung auf 3ede Gruppe und für jede Gruppe in eine' betätigte und in eine nichtbetätigte Position beweglich angebracht ist, wobei wenigstens einer der Knöpfe zwischen einer ersten und einer.zweiten Endposition auf der Deckplatte verschiebbar ist, einen unterhalb des verschiebbaren Knopfs angebrachten schwenkbaren Träger, einen in einer Bodenfläche des verschiebbar en Knopfs angebrachten ersten Federsitz, einen in einer Oberfläche des schwenkbaren Trägers angebrachten zweiten Federsatz und eine zwischen dem ersten und dem zweiten Federsatz untergebrachte Schraubenfeder, die auf den schwenkbaren Träger eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, die diesen veranlaßt, mit einem Ende gegen die Gruppe in einer Betätigungsrichtung zu schwenken, wenn sich der verschiebbare Knopf in einer Endstellung befindet, während die Schraubenfeder auf den schwenkbaren Träger keine wesentliche nach unten gerichtete Kraft ausübt, wenn sich der verschiebbare Knopf in der anderen Endstellung befindet,

13· Betätigungsvorrichtung mit zwei stabilen Ruhestellungen in den betätigten und den nichtbetätigten Zuständen, gekennzeichnet durch einen Träger, einen auf dem Träger zwischen zwei Endstellungen verschiebbaren Knopf, einen in einer Bodenflache des Knopfs gebildeten ersten Federsitz, ein unterhalb des Knopfs angebrachtes schwenkbares Glied, einen in. einer zur Unterf lache des Knopfs gerichteten Fläche des Glieds angebrachten zweiten FedersitÄ/ eine sich zwischen dem ersten und dem zweiten Federsitz erstreckende

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Feder und einen ein Betätigungselement aufweisenden Schalter zum Schliessen eines elektrischen Strarkreises bei Betätigung, wobei das Betätigungselement mit einem Teil des schwenkbaren Gliedes in einer Linie liegt, wenn der Knopf sich in einer Endstellung befindet und die Feder eine nach unten liegende Kraft auf das Glied ausübt, damit dieses schwenkt und das Betätigungselement betätigt, wobei die Feder bei einer Stellung des Knopfs in seiner anderen Endstellung eine nach unten gerichtete Kraft ausübt, die zur Betätigung des Betätigungselements nicht ausreicht.

14. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbare Glied allgemein T-förmig ausgebildet ist und einen Hauptabschnitt mit zwei Endabschnitten aufweist, wobei an einem Ende ein Querteil angeformt ist und der zweite B'edersitz am anderen Ende gebildet ist.

15. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagwand zur Verhinderung einer Verschiebebewegung gegen den Träger stößt.

16.Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung der Längsachse des Verschiebeknopfs ein Kanal gebildet ist, daß der Kanal mit der Unterseite des Verschiebeknopfs in Verbindung steht und daß der Hauptabschnitt des schwenkbaren Glieds unter Einschluß der Feder zwischen dem Knopf und dem schwenkbaren Glied von dem Kanal aufgenommen ist.

17. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Verschiebeknopf seitlich zwei Laschen abstehen, die unterhalb des Trägers aufgenommen sind, damit ein Entfernen des Verschiebeknopfs vom Träger verhindert wird.

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