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Diese
Erfindung betrifft ein Tastschaltgerät und insbesondere ein Tastschaltgerät des Verbindungstyps,
das für
eine dünne
Tastatur eines Personal-Computers des Notizbuch- bzw. Notebooktyps verwendet
wird.
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Bekannte
Tastschalter sind in den Druckschriften
US 5 424 526 und
EP 0 966 009 beschrieben. Ein weiterer
Typ eines herkömmlichen
Tastschaltgeräts
wird unter Bezugnahme auf die
6 bis
8 beschrieben.
In
6(a) bezeichnet Bezugsziffer
1 ein
schematisch dargestelltes Tastschaltgerät. Das Tastschaltgerät
1 ist
eines des sog. Pantograph-Verbindungstyps,
bei dem zwei Verbindungselemente
4 und
5 in einer
X-Form zwischen einer Basisplatte
2 und einem Tastaufsatz
bzw. Tastenknopf
3 sich kreuzen, wobei der Tastenknopf
3 durch eine
Gummifeder (nicht dargestellt) gehalten ist, die zwischen der Basisplatte
2 und
dem Tastenknopf
3 eingeschoben ist, und durch die Verbindungselemente
4 und
5.
Unter Bezugnahme auf
6(b) sind die Verbindungselemente
4 und
5 im
wesentlichen U-förmig
und bei Halterungs- bzw. Einpassabschnitten
6 und
7 miteinander
eingepasst bzw. eingebaut, so dass sie frei drehen. Das Verbindungselement
4 ist drehbar
durch Wellen bei Drehabschnitten
4a und
4b an
beiden seiner oberen Enden davon durch Trage- bzw. Stützabschnitte
3a und
3b gehalten,
die an den unteren Enden des Tastenknopfs
3 vorgesehen
sind, und greift gleitend bei Gleitabschnitten
4c und
4d bei beiden
unteren Enden davon mit Gleitführungen
2a und
2b ein,
die in der Basisplatte
2 gebildet sind. Das andere Verbin dungselement
5 greift
gleitend bei Gleitabschnitten
5a und
5b bei beiden
oberen Enden davon mit Gleitführungen
3c und
3d ein,
die in den unteren Enden des Tastenknopfs
3 gebildet sind,
und ist drehbar durch Wellen bei Drehabschnitten
5c und
5d an
beiden unteren Enden davon durch Trageabschnitte
2c und
2d gehalten,
die auf dem Substrat
2 vorgesehen sind. Die Lager
3a,
3b,
2c und
2d sind solche
mit einem Schlitz.
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Wenn
er niedergedrückt
wird, wird der Tastenknopf 30 abgesenkt, wobei er nahezu
einen horizontalen Zustand aufgrund des Verbindungsvorgangs der
Verbindungselemente 4 und 5 behält, wobei
ein Schaltelement (nicht dargestellt), das auf der Basisplatte vorgesehen
ist, niedergedrückt
wird, um das Schaltelement leitend zu machen.
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7(a) zeigt eine Darstellung, die die Betriebsrichtung
des Tastschaltgeräts 1 erläutert. Der Tastenknopf 3 des
Tastschaltgeräts 1 wird
bei einem Niederdrückwinkel
von etwa 90° bezüglich der
Oberfläche
der Basisplatte 2 niedergedrückt.
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7(b) zeigt einen Zustand, in dem das Tastschaltgerät 1 auf
einer Tastatur 8 angebracht ist, die geneigt bei einem
Winkel α bezüglich der
horizontalen Ebene installiert ist. Wenn er durch einen Finger 9 einer
Person niedergedrückt
wird, die die Tastatur betätigt,
wird der Tastenknopf 3 des Tastschaltgeräts 1 bei
einem Winkel α einer
Neigung herabgesenkt, die dem Niederdrückwinkel von nahezu 90° bezüglich der
horizontalen Ebene hinzugefügt
wird. Hierbei ist im Betrieb der Winkel α einer Neigung ein begrenzter
Winkel. Daher unterscheiden sich die Richtung eines Niederdrückens durch
den Finger 9 der Person, die die Tastatur bedient, und
die Richtung eines Niederdrückens
des Tastenknopfs 3 wesentlich zu der oberen Seite der Tastatur 8,
um das Betätigungsgefühl zu verschlechtern.
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8 zeigt
eine gebogene Tastatur 10 für eine Desktopanwendung, die
im allgemeinen betrachtet wird, die am meisten erwünschte Bedienbarkeit
zu bieten. Bei der gebogenen Tastatur 10 sind die oberen
Oberflächen
der Tastenknöpfe 3 derart
gebogen ausgeführt,
dass der Neigungswinkel sich von der unteren Seite zu der oberen
Seite erhöht,
um der Bewegung des Fingers 9 zu entsprechen.
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Die
vorstehende Anordnung der gebogenen Tastatur 10 kann erwünscht sein.
Wenn die vorstehenden Anordnung nicht realisiert werden kann, können jedoch
die Niederdrückrichtungen
des Tastenknopfs 3 des Tastschaltgeräts 1 so verbessert
werden, dass sie an diejenigen der vorstehenden gebogenen Tastatur 10 herankommen,
um das Betriebsgefühl
des Tastschaltgeräts 1 zu
verbessern.
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Bei
dem vorstehend erwähnten
herkömmlichen
Tastschaltgerät
kreuzen sich die beiden Verbindungselement in einer X-Form zwischen
der Basisplatte und dem Tastenknopf, was das sogenannte Pantograph-Verbindungssystem
bildet, und der Tastenknopf ist durch die Gummifeder und durch die
beiden Verbindungselemente gehalten.
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Daher
haben die beiden Verbindungselemente Einpassabschnitte, die auf
eine sich überkreuzende
Weise zueinander passen und weiterhin haben sie jeweils zwei Drehabschnitte
und zwei Gleitabschnitte. Das bedeutet, dass die Schaltvorrichtung insgesamt
zehn sich bewegende bzw. bewegliche Halteabschnitte aufweist. Die
beweglichen Halteabschnitte haben jedoch eine geringe Festigkeit.
Insbesondere die Abschnitte, bei denen die Verbindungselemente zueinander
eingepasst sind, haben eine geringere Festigkeit, was die Bemühungen, das
Tastschaltgerät
in einer verringerten Dicke zu realisieren, hindert.
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Weiterhin
sind die Gleitabschnitte des Tastenknopfs des Tastschaltgeräts spritzgegossen,
wobei eine Metallform einer komplexen Form verwendet wird. Die Metallform
erfordert bei der Herstellung erhöhte Kosten.
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Ansonsten
ist der Tastenknopf an vier Punkten an den unteren Enden davon durch
Verwendung der Verbindungselemente gehalten, zwei Punkte von den
vier Punkten sind durch Gleitabschnitte gehalten. Folglich neigt
die Oberfläche
des Tastenknopfs dazu, geneigt zu werden, um Spiel zu entwickeln, d.h.
die Oberfläche
des Tastenknopfs ist nicht in einem horizontalen Zustand gehalten.
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Außerdem ist
der Tastenknopf bei einem Winkel von nahezu 90° bezüglich der Oberfläche der Basisplatte
niedergedrückt,
was wesentlich verschieden von der Richtung des Niederdrückens durch
einen Finger des Bedieners ist, was das Betätigungsgefühl verschlechtert. Daher tritt
ein technisches Problem auf, das gelöst werden muss, um ein Tastschaltgerät zu realisieren,
das eine erhöhte
Festigkeit aufweist, eine verringerte Dicke hat und doch bei verringerten
Kosten erzeugt wird und ein bevorzugtes Betätigungsgefühl bietet. Das Ziel von zumindest
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, dieses Problem zu lösen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist ein Tastschaltgerät bereitgestellt,
das eine Grund- bzw. Basisplatte, einen Tastenaufsatz bzw. Tastenknopf,
der auf der Basisplatte angebracht ist, ein federndes bzw. elastisches
Element, das zwischen dem Tastenknopf und der Basisplatte angeordnet bzw.
eingeschoben ist, ein einstückiges
U-förmiges Verbin dungselement
mit einem Umfang, das zwischen der Basisplatte und dem Tastenknopf
plaziert und drehbar um eine erste Achse ist, und ein einstückiges U-förmiges kleines
Verbindungselement aufweist, das vollständig innerhalb des Umfangs
des einstückigen
U-förmigen
großen
Verbindungselements plaziert und um eine zweite Achse drehbar ist, die
eine einzelne bewegbare Ebene bildet, wobei die zweite Achse im
rechten Winkel zu der ersten Achse ist, wobei der Tastenknopf vorzugsweise
in einem horizontalen Zustand ohne Entwicklungsspiel gehalten ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird nun lediglich beispielhaft und unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben.
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1(a) zeigt eine schematische Vorderansicht,
die ein Tastschaltgerät
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt und 1(b) zeigt
eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein kleines Verbindungselement
und ein großes
Verbindungselement darstellt.
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2 zeigt
in einer Draufsicht ein Tastschaltgerät, von dem ein Tastenknopf
entfernt wurde.
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3(a) zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht
des Tastschaltgeräts
und 3(b) zeigt eine teilweise geschnittene
Vorderansicht des Tastschaltgeräts
in einem Zustand, in dem der Tastenknopf niedergedrückt ist.
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4(a) zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des Tastschaltgeräts
und 4(b) zeigt eine teilweise geschnittene
Seitenansicht des Tastschaltgeräts
in einem Zustand, in dem der Tastenknopf niedergedrückt ist.
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5(a) zeigt eine Ansicht, die schematisch die
Richtung darstellt, in der der Tastenknopf niedergedrückt wird,
und 5(b) zeigt eine Ansicht, die schematisch
die Richtung darstellt, in der der Tastenknopf niedergedrückt wird,
der auf einer Tastatur angebracht ist.
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6(a) zeigt eine schematische Vorderansicht,
die ein Tastschaltgerät
nach dem Stand der Technik wiedergibt und 6(b) zeigt
eine schematische perspektivische Ansicht der Verbindungselemente.
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7(a) zeigt eine Ansicht, die schematisch die
Richtung wiedergibt, in der der Tastenknopf nach dem Stand der Technik
niedergedrückt
wird und 7(b) zeigt eine Ansicht,
die schematisch die Richtung darstellt, in der der Tastenknopf nach
dem Stand der Technik niedergedrückt
wird, der auf der Tastatur angebracht ist.
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8 zeigt
eine Ansicht, die schematisch eine gebogene Tastatur für eine Desktopanwendung darstellt,
die angesehen wird, eine gute Bedienbarkeit zu bieten.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
In 1(a) und 1(b) bezeichnet
Bezugsziffer 11 ein Tastschaltgerät, das schematisch dargestellt
ist. Das Tastschaltgerät 11 ist
mit einem kleinen Verbindungselement 14 und einem großen Verbindungselement 15 versehen,
die in rechten Winkeln, ohne in Kontakt miteinander zu kommen, zwischen
einer Basisplatte 12 und einem Tastenknopf 13 drehen,
der über
der Basisplatte 12 vorgesehen ist. Gleitabschnitte 14a und 14b,
die an beiden unteren Ende des kleinen Verbindungselements 14 vorgesehen
sind, greifen gleitend in Gleitführungen 12a und 12b ein,
die in der Basisplatte 12 gebildet sind, und Drehabschnitte 14c und 14d,
die an beiden oberen Enden davon vorgesehen sind, sind drehbar zu
Drehabschnitten mit Schlitz 13a und 13b eingepasst,
die an den unteren Ende des Tastenknopfs 13 vorgesehen
sind. Weiterhin sind Drehabschnitte 15a und 15b an
beiden unteren Enden des großen
Verbindungselements 15 drehbar zu Trageabschnitten mit
Schlitzen 12c und 12d eingepasst, die auf der
Basisplatte 12 vorgesehen sind, und Drehabschnitte 15c und 15d an
beiden oberen Enden davon sind drehbar zu Trageabschnitten mit Schlitz 13c und 13d eingepasst,
die an den unteren Enden des Tastenknopfs 13 vorgesehen
sind.
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2 zeigt
eine Draufsicht, die einen Zustand darstellt, in dem der Tastenknopf 13 von
dem Tastschaltgerät 11 entfernt
ist. Ein federndes bzw. elastisches Element, wie bspw. eine im wesentlichen kuppel-
bzw. domgeformte Gummifeder 16, ist nahe bei dem zentralen
Abschnitt des Tastschaltgeräts 11 eingelegt,
wobei die Gummifeder 16 auf der Basisplatte 12 plaziert
ist und den Tastenknopf 13, der auf der Gummifeder 16 plaziert
ist, nach oben drückt. Das
kleine Verbindungselement 14 ist an seinem oberen zentralen
Abschnitt in einer gebogenen Form geschnitten, um mit der Form der
Gummifeder 16 übereinzustimmen,
um nicht die Gummifeder 16 zu beeinträchtigen. In 2 bezeichnet
Bezugsziffer 17 ein Befestigungselement zum Befestigen
der Gummifeder 16 auf der Basisplatte 12.
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3(a) zeigt eine teilweise geschnittene Vorderansicht
des Tastschaltgeräts 11 und
stellt den Zustand dar, bevor der Tastenknopf 13 niedergedrückt wird,
und wobei die Gummifeder 16 den Tastenknopf 13 nach
oben drückt
und wobei das kleine Verbindungselement 14 und das große Verbindungselement 15 erhöht bzw.
angehoben sind, was die vorbestimmten Winkel relativ zu der Basisplatte 12 bewahrt.
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Wenn
der Bediener den Tastenknopf 13 in diesem Zustand nach
unten drückt
bzw. niederdrückt,
drückt
der Tastenknopf 13 die Gummifeder 16 so nieder,
dass er diese deformiert und zur selben Zeit werden das kleine Verbindungselement 14 und das
große
Verbindungselement 15 nach unten gedrückt. In diesem Moment gleiten
die Drehabschnitte 14a und 14b an beiden unteren
Enden des kleinen Verbindungselements 14 in den Gleitführungen 12a und 12b,
die in der Basisplatte 12 gebildet sind, und die Drehabschnitte 14c und 14d an
beiden oberen Enden davon drehen in den Trageabschnitten mit Schlitz 13a und 13b,
die an den unteren Enden des Tastenknopfs 13 vorgesehen
sind. Die Drehabschnitte 15a und 15b an beiden
unteren Enden des großen Verbindungselements 15 drehen
in den Trageabschnitten mit Schlitzen 12c und 12d,
die auf der Basisplatte 12 vorgesehen sind und die Drehabschnitte 15c und 15d,
die an beiden oberen Enden davon vorgesehen sind, drehen in den
Trageabschnitten mit Schlitz 13c und 13d, die
an den unteren Enden des Tastenknopfs vorgesehen sind.
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Aufgrund
des Verbindungsvorgangs des kleinen Verbindungselements 14 und
des großen
Verbindungselements 15 wird daher der Tastenknopf 13 nahezu
parallel zu der Basisplatte 12 niedergedrückt. Wenn
dieser nach unten zu einer vorbestimmten Position niedergedrückt ist,
drückt
die Gummifeder 16 ein Schaltelement 20, das auf
der Basisplatte 12 vorgesehen ist, um so leitfähig zu sein.
Weiterhin kommt, wenn der Tastenknopf 13 nach unten zu
dem unterst möglichen
Punkt gedrückt
wird, der Tastenknopf 13 in Kontakt mit der Basisplatte 12,
wie in 3(b) gezeigt ist, und wird
nicht mehr niedergedrückt.
Die Richtung des Niederdrückens
des Tastenknopfs 13 in 3(a) und 3(b) ist nahezu in rechten Winkeln zu der
Oberfläche
der Basisplatte 12.
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4(a) zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht
des Tastschaltgeräts 11.
Der Tastenknopf 13 des Tastschaltgeräts 11, der nach unten
zu der unterst möglichen
Position gedrückt
ist, wie in 4(b) gezeigt ist, kommt
zu einem Halt. Hierbei kommt der Tastenknopf 13 zu einem
Halt, während
er sich nach rechts bewegt, wobei er die Drehung des großen Verbindungselements 15 begleitet.
Dieser Zustand wird unter Bezugnahme auf die 5(a) beschrieben.
Der Tastenknopf 13 wird in einem Winkel von mehr als 90° bezüglich der
Oberfläche
des Substrats 12 niedergedrückt, wie durch einen Pfeil
gezeigt ist. Gemäß dem Experiment
betrug der Winkel 99°. 5(b) zeigt ein Beispiel, bei dem das Schaltgerät 11 auf
einer Tastatur 18 angebracht ist. Wenn er durch einen Finger 19 niedergedrückt wird,
wird der Tastenknopf 13 in einer Richtung des Niederdrückwinkels
(bspw. 99°)
niedergedrückt,
zu dem der Winkel der Neigung der Tastatur 80 bzgl. der
horizontalen Ebene addiert wird.
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Dieser
Winkel erreicht den Winkel der vorstehend genannten gebogenen Tastatur
(10 in 8) für die Desktop-Anwendung, die eine
gute Bedienbarkeit bietet und verbessert daher die Bedienbarkeit.
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Wie
in 4(a) gezeigt ist, hat das Tastschaltgerät 11 acht
bewegliche Halteabschnitte einschließlich Gleitabschnitten 14a, 14b und
Drehabschnitten 14c, 14d, 15a, 15b, 15c und 15d,
was weniger als zehn bewegliche Halteabschnitte des herkömmlichen
Tastschaltgeräts
(1 in 6) ist und ist geeignet,
die Festigkeit zu verbessern. Die Festigkeit kann weiter verbessert
werden, da es keine Einpassabschnitte (6 und 7 in 6) gibt, wie sie im Stand der Technik
verwendet sind. Dies macht es möglich, die
Dicke des Tastschaltgeräts 11 zu
verringern.
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Ansonsten
gibt es keine Gleitführung
in den unteren Enden des Tastenknopfs 13. Anstelle dessen sind
lediglich die Trageabschnitte mit Schlitz 13a, 13b, 13c und 13d vorgesehen.
Daher ist der Tastenknopf 13 einfach geformt und das Tastschaltgerät kann einfach
hergestellt werden.
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Die
Erfindung kann auf eine Vielzahl von Weisen modifiziert werden,
ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, und es sollte bemerkt
werden, dass die Erfindung selbstverständlich die modifizierten Beispiele
umfasst.
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Wie
vorstehend im Detail anhand einer Ausführungsform beschrieben wird,
betrifft diese Erfindung ein Tastschaltgerät, in dem ein Tastenknopf auf einer
Basisplatte über
eine Gummifeder angebracht ist, um frei gehoben und abgesenkt zu
werden, wobei ein kleines Verbindungselement und ein großes Verbindungselement
zwischen der Basisplatte und dem Tastenknopf vorgesehen sind, um
in rechten Winkeln, ohne sich zu berühren, zu drehen, wobei die
unteren Enden des kleinen Verbindungselements gleitend in Gleitführungen
eingepasst sind, die in der Basisplatte gebildet sind, die oberen
Enden davon durch Trageabschnitte mit Schlitz gehalten sind, die an
den unteren Enden des Tastenknopfs vorgesehen sind, und die unteren
Enden und die oberen Enden des großen Verbindungselements durch
die Trageabschnitte mit Schlitz gehalten sind, die auf der Basisplatte
und bei den unteren Enden des Tastenknopfs vorgesehen sind. Daher
wird der Tastenknopf durch die Gummifeder, das kleine Verbindungselement
und das große
Verbindungselement gehalten, um frei gehoben und gesenkt zu werden.
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Das
Tastschaltgerät
hat weniger bewegliche Halteabschnitte als in dem Stand der Technik
und verwendet keine Einpassabschnitte zum Einpassen der Verbindungselemente,
die mechanisch dafür
verantwortlich sind, die Festigkeit bzw. Halt barkeit zu verringern.
Folglich kann das Tastschaltgerät
eine verbesserte Festigkeit und verringerte Dicke haben.
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Weiterhin
ist, da der Tastenknopf keinen Gleitführungsabschnitt aufweist, die
Oberfläche
des Tastenknopfs vorzugsweise in einem horizontalen Zustand ohne
Entwicklungsspiel gehalten. Zusätzlich wird
der Tastenknopf unter Verwendung einer Metallform geformt, die leicht
herzustellen ist, was zu der Verringerung der Kosten beiträgt.
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Außerdem wird
der Tastenknopf bei einem Winkel von mehr als 90° bzgl. der Oberfläche der
Basisplatte niedergedrückt
und bietet ein besseres Betätigungsgefühl als derjenige
des Stands der Technik.
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Somit
stellt zumindest die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ein
Tastschaltgerät
mit erhöhter
Festigkeit und verringerter Dicke bei verringerten Kosten bereit,
das dennoch ein gutes Betätigungsgefühl bietet.