DE4107841A1 - Tastenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastenanordnung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Tastenanordnungen als Bedienelemente zur Eingabe von Daten oder Befehlen usw. sind in vielfacher Ausführung bekannt. Gegenüber Berührungstasten oder Folientastaturen sind da­ bei erhabene Drucktasten mit großem Tastenhub wegen des deutlich fühlbaren Betätigungsvorgangs bevorzugt. Die Dar­ stellung einer Tastenfunktion auf der Tastenoberfläche durch ein Symbol ergibt eine eindeutige und leicht erkenn­ bare Zuordnung. Durch eine teilweise transparente Ausfüh­ rung der Tasten und eine durchscheinende Beleuchtung von hinten kann auch bei Dunkelheit eine problemlose Betätigung sichergestellt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach und kostengünstig herstellbare Tastenanordnung anzugeben.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un­ teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Bei der erfindungsgemäßen Tastenanordnung sind vorteilhaf­ terweise mit dem einstückig aufgebauten Tastelement und dem darauf aufgesetzten Tastenaufsatz zwei besonders ein­ fache Bauteile zu einer Anordnung mit einer Reihe besonde­ rer Vorteile kombiniert.

• - Das einstückig aufgebaute Tastelement kann in einem Arbeitsgang hergestellt werden und kann insbesondere so ausgeführt werden, daß durch einen um den Kontaktbe­ reich vollständig umlaufenden Auflagebereich ein gegen äußere Einflüsse abgeschlossener, z. B. spritzwasser­ dichter Schaltraum entsteht; vorzugsweise sind mehrere solcher Tastelemente zu einer Schaltmatte wie z. B. einer an sich bekannten und gebräuchlichen Silikon­ Schaltmatte zusammengefaßt.
• - Der Tastenaufsatz aus einer tiefgezogenen, mindestens zweischichtigen Folie ermöglicht eine besonders ein­ fache, kostengünstige und auch anwendungsflexible Her­ stellung: Auf eine flache Folie des Materials der ersten Schicht wird vorzugsweise im Siebdruck- oder einem ähnlichen Verfahren die strukturierte zweite Schicht aufgedruckt, und aus dieser zweischichtigen Folie werden in einem Tiefziehvorgang Tastenaufsätze geformt, wobei bei jedem Druck- und Tiefziehvorgang gleichzeitig eine Vielzahl von Tastenaufsätzen her­ stellbar sind. Für den Tiefziehvorgang geeignete Materialien der ersten und der zweiten Schicht sind ebenso wie das zugehörige Tiefziehverfahren an sich be­ kannt. Besonders vorteilhaft ist, daß der die einzelnen Tastenaufsätze kennzeichnende Schritt der Strukturie­ rung der zweiten Schicht vor dem Tiefziehen erfolgt.

Bei dem Tastelement mit dem Federelement, welches das Schaltverhalten bei Tastenbetätigung bestimmt, mit dem Auflagebereich, welcher als Zwischenlage zwischen z. B. einer Grundplatte und einem dagegen verspannten Gehäuse­ teil eine einfache und zuverlässige Abdichtung und Festle­ gung ermöglicht, und mit dem Tastengrundkörper kann vor­ teilhafterweise als alle Anforderungen erfüllendes Mate­ rial ein elastisch deformierbarer Kunststoff wie z. B. Si­ likonkautschuk eingesetzt werden.

Als tiefziehgeeignetes Material für die transparente erste Deckschicht ist beispielsweise Polycarbonat bekannt, das sehr gute Formstabilität über einen hohen Temperaturbe­ reich zeigt und das die Möglichkeit bietet, die Oberfläche in einer gewünschten Rauhigkeit und blendfrei strukturiert auszuführen. Bei der zweiten Schicht, die vorzugsweise im Siebdruckverfahren auf die erste Schicht aufgebracht wird, ist die Tiefziehfähigkeit zu beachten. Druck und Formge­ bung sind Stand der Technik und als Dienstleistung verfüg­ bar.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung für Tastenanord­ nungen mit Nachtdesign, d. h. mit vom Gehäuseinneren be­ leuchtbaren Tasten. Die zweite Schicht wird dabei weitge­ hend lichtundurchlässig ausgeführt, so daß nur die Symbole erleuchtet erscheinen. Durch umlaufende Kragen an den Ta­ stenaufsätzen, die die Tastendurchbrüche der Gehäusefläche hintergreifen, ergibt sich eine außer den Symbolen voll­ ständig lichtdichte Anordnung. Durch eine transparente dritte Schicht, die zumindest in den Aussparungen der zweiten Schicht, vorzugsweise aber ganzflächig aufgebracht wird, kann das Leuchtbild der Symbole beeinflußt werden, z. B. durch Farbgebung, Streueigenschaften usw. der drit­ ten Schicht.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch veran­ schaulicht. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Tastenanordnung Fig. 2 einen Tastenaufsatz.

Die in Fig. 1 skizzierte Tastenanordnung besteht im we­ sentlichen aus einer Schaltungsplatine B, einem gegen diese verspannten Gehäuse G und einer Schaltmatte mit auf­ gesetzten Tastenaufsätzen P. In den Auflagebereichen A der Schaltmatte, die im skizzierten Beispiel zwei Tastelemente zeigt, weist das Gehäuse G Stege St auf, die bei durch Verspannungsmittel V, z. B. Schrauben, bewirkter Verspan­ nung zwischen Schaltungsplatine B und Gehäuse G auf die elastisch verformbaren Auflagebereiche A der Schaltmatte drücken und zusammen mit den umlaufenden Federmembranen F auf diese Weise abgeschlossene Schalträume um die Schalt- Leiterbahnen L und die elektrisch leitenden Kurz­ schlußringe R bilden, so daß diese gegen Umwelteinflüsse, wie insbesonders Spritzwasser, geschützt sind.

Bei Druck auf einen Tastengrundkörper K wird unter Verfor­ mung der Federmembran F der Kurzschlußring R gegen die Leiterbahnen L gepreßt und schließt diese kurz. Die Taste wird durch die Federkraft der Membranen wieder in die Aus­ gangsposition rückgestellt. Die Tastenbewegung wird in den Tastendurchbrüchen D des Gehäuses G geführt. Durch die ge­ ringe Foliendicke der Tastenaufsätze P, typischerweise < 0,5 mm, kann der Tastengrundkörper im Querschnitt annä­ hernd so groß ausgeführt werden wie die Tastendurchbrüche im Gehäuse. Durch die Verformbarkeit des Materials der Schaltmatte in Verbindung mit der relativen Formstabilität der Tastenaufsätze ist die Maßgenauigkeit der Tastengrund­ körper keinen extremen Toleranzforderungen unterworfen und kann insbesondere auch eine leicht klemmende Befestigung der Tastenaufsätze P auf den Tastengrundkörpern K vorgese­ hen sein. Durch die außenliegende formstabile erste Schicht der Schichtfolie der Tastenaufsätze sind auch die Gleiteigenschaften der Tastenaufsätze in den Gehäusedurch­ brüchen verbessert gegenüber dem Gleiten der reinen Ta­ stengrundkörper in den Gehäusedurchbrüchen. Die Tastenauf­ sätze weisen umlaufende Kragen M auf, die die Gehäuse­ durchbrüche hintergreifen und auf diese Weise zum einen eine stabile Endposition mit definierter Erhebung der Ta­ sten über die Gehäusefläche festlegen und zum anderen die Tastendurchbrüche lichtdicht abschließen, so daß durch von den als Beleuchtungsmittel eingesetzten Leuchtdioden LED emittiertes und durch das transparente Material der Schaltmatte vor allem durch die Federmembranen seitlich austretendes Licht nicht nach außen abgestrahlt wird.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Tastenaufsatzes P im Detail. Eine erste außen, d. h. auf der Bedienerseite liegende Deckschicht S1 ist lichtdurchlässig und vorzugsweise farb­ los. Sie ist formstabil und abriebfest und besteht bei­ spielsweise aus Polycarbonat. Die Oberfläche dieser ersten Schicht ist vorzugsweise blendfrei gestaltet und kann in einer für die Bedienung angenehmen Rauhigkeit ausgeführt sein. Eine zweite, innenliegende Schicht S2, die vor Form­ gebung der Tastenaufsätze auf eine ebene Folie der Schicht S1 aufgebracht ist, vorzugsweise im Siebdruckverfahren, ist mit den die jeweiligen Tastenfunktionen angebenden Symbolen strukturiert, z. B. in Form von Aussparungen W. Der äußere Eindruck der Farb- und Symbolgestaltung ist da­ mit im wesentlichen durch diese zweite Schicht S1 gegeben. Diese Schicht ist vorzugsweise lichtundurchlässig, so daß bei rückwärtiger Tastenbeleuchtung nur die Symbole hell erscheinen. Materialien für diese zweite Schicht, die auch nach dem Tiefziehvorgang an den Flanken eine durchgehende gleichmäßige, insbesondere lichtdichte Schicht bilden, sind bekannt. Auf diese zweite Schicht kann eine dritte, innenliegende Schicht aufgebracht werden, die lichtdurch­ lässig ist und den optischen Eindruck der Symbole maßgeb­ lich beeinflußt, z. B. durch Farbgebung, Lichtstreueigen­ schaften etc. Diese dritte Schicht wird zumindest in den Aussparungen W der strukturierten zweiten Schicht, vor­ zugsweise aber ganz flächig aufgebracht. Bei ganzflächiger Aufbringung der dritten Schicht kann dies auch nach dem Tiefziehvorgang erfolgen.

Claims (8)

1. Tastenanordnung mit einer Mehrzahl von federnden Tast­ elementen, die in Tastendurchbrüche einer Gehäusefläche eingesetzt und senkrecht zu dieser Fläche betätigbar sind, und die auf den Tastenoberflächen sichtbare Symbole auf­ weisen, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) Die Tastelemente weisen jeweils einen mit dem Feder­ element sowie einem Auflagebereich einstückig ausge­ führten Tastengrundkörper auf.
• b) Auf den Tastengrundkörper ist ein aus einer Folie tiefgezogener formstabiler Tastenaufsatz aufgesetzt.
• c) Die Folie besteht aus zumindest zwei Schichten, wobei eine erste dem Tastengrundkörper abgewandte Schicht transparent ist und im wesentlichen die mechanischen Eigenschaften des Tastenaufsatzes bestimmt und eine zweite dem Tastengrundkörper zugewandte Schicht weniger lichtdurchlässig und in Form der Symbole strukturiert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastelemente durch den Tastengrundkörper von hinten beleuchtbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht im wesentlichen lichtundurchlässig ist und die Strukturierung durch Aussparungen in Form der Sym­ bole gegeben ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Folie auf der dem Tastengrundkörper zugewand­ ten Seite zumindest im Bereich der Aussparungen der zwei­ ten Schicht, vorzugsweise aber ganzflächig eine transpa­ rente dritte Schicht aufweist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schicht diffus lichtstreuend ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht farblos ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tastenaufsätze einen umlau­ fenden, die Tastendurchbrüche hintergreifenden Kragen auf­ weisen.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tastelemente in einer Schaltmatte, vorzugsweise einer Silikon-Schaltmatte zusam­ mengefaßt sind.