DE29803399U1

DE29803399U1 - Keyboard contact mat for electrical and electronic devices

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Publication number: DE29803399U1
Application number: DE29803399U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2008-02-27

Description

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BeschreibungDescription

Tastaturkontaktmatte für elektrische und elektronische GeräteKeyboard contact mat for electrical and electronic devices

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tastaturkontaktmatte für elektrische und elektronische Geräte mit mehreren, in Aufnahmen eines Tastaturgehäuses geführten und gehalterten Tasten der Kontaktmatte, wobei die Tasten mit an ihrer Unterseite angeordneten kontaktgebenden Flächen über 'Hubbälge auf Leiterbahnen einer Leiterplatte kontaktgebend einwirken.The present invention relates to a keyboard contact mat for electrical and electronic devices with several keys of the contact mat guided and held in receptacles of a keyboard housing, wherein the keys with contact-making surfaces arranged on their underside make contact with conductor tracks of a circuit board via lifting bellows.

Derartige bekannte Tastaturen sind mit mehreren Nachteilen behaftet. Einmal führen die herstellungsbedingten relativ großen Toleranzen der aus Silikon bestehenden Kontaktmatte wegen des dadurch auftretenden Versatzes der Tasten zu den Tastenaufnahmen im Gerätegehäuse dazu, daß sich die Tasten in den Aufnahmen nur schwergängig betätigen lassen und gegebenenfalls in den Aufnahmen klemmen. Dieses Verkanten der Tasten kann Fehlfunktionen des Gerätes zur Folge haben. Eine Vergrößerung der Tastenaufnahme bringt nur bedingt Verbesserungen mit sich, da die Tasten ab einer bestimmten Länge wegkippen. Die Vergrößerung der Tastenaufnahmen ist zumeist auch aus Gründen des Designs nicht erwünscht.Such well-known keyboards have several disadvantages. Firstly, the relatively large manufacturing tolerances of the silicone contact mat, which result from the offset of the keys to the key holders in the device housing, mean that the keys are difficult to operate in the holders and may even get stuck in the holders. This tilting of the keys can result in the device malfunctioning. Enlarging the key holder only brings limited improvements, as the keys tilt away after a certain length. Enlarging the key holders is usually not desirable for design reasons.

Zum anderen kann sich bei Langzeitbetrieb Staub und Schmutz zwischen die Tasten und Tastenführungen niederschlagen, wodurch ebenfalls die Tasten nur schwergängig zu betätigen sind.On the other hand, with long-term use, dust and dirt can settle between the keys and key guides, which also makes the keys difficult to operate.

Weiterhin kann durch die die Tasten aufnehmenden Gehäusedurchbrüche und die sich von den Gehäusedurchbrüchen bis zur Tastaturmattenbasis erstreckenden Stege eine bestimmte Gesamthöhe nicht unterschritten werden. Dadurch sind der heutzutage geforderten Miniaturisierung der Geräte Grenzen gesetzt. Furthermore, the housing openings that accommodate the keys and the bars that extend from the housing openings to the keyboard mat base mean that a certain total height cannot be undercut. This places limits on the miniaturization of devices that is required today.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Tastaturkontaktmatte aufzuzeigen, deren Tasten keine separaten Führungen durch ein Tastaturgehäuse benötigen.The object of the present invention is therefore to provide a keyboard contact mat whose keys do not require separate guides through a keyboard housing.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Tasten in eine großflächig gestaltete Kontaktmatte als flache Tastenbereiche integriert sind, die jeweils untereinander über Stege und Stützelemente verbunden sind und daß die Kontaktmatte zumindest in ihrem umlaufenden Rand vom Randbereich des Gerätegehäuses gehalten ist und mit ihren Stützelementen auf der Leiterplatte aufliegt.This task is solved by integrating the keys into a large-area contact mat as flat key areas, which are connected to one another via webs and support elements, and by holding the contact mat at least in its peripheral edge by the edge area of the device housing and resting on the circuit board with its support elements.

Bei einer derart gestalteten Kontaktmatte sind die Tastenbereiche wesentlich flacher gehalten und in ihrer dem Benutzer zugewandten Oberfläche mit den eine Betätigung der Tastenbereiche ausführenden Elementen in Form von Stegen verbunden. In dem Gerätegehäuse werden somit nicht nur einzelne Tastenaufnahmen benötigt, sondern lediglich ein Durchbruch zur Aufnahme der gesamten Kontaktmatte. Da in diesem Fall nicht mehr die einzelnen Tastenkörper in Aufnahmen geführt werden müssen, werden in einfacher Weise die obengenannten Nachteile wie Klemmen von Tasten oder Eindringen von Staub zwischen Aufnahme und Taste vermieden. Weiterhin kann das Spritzwerkzeug für das Gerätegehäuse einfacher gestaltet werden, da nicht mehr für jede Taste eine einzelne Aufnahme gespritzt werden muß. Das Gerätegehäuse kann ebenfalls flacher gehalten werden, wobei außerdem ein zusätzlicher Arbeitsgang zur Bedruckung des Gehäuses im Tastenbereich entfallen kann. Dieser Druck kann zusätzlich zu der ohnehin auf den Tastenbereichen vorzusehenden Bedruckung auf der Kontaktmatte selbst aufgebracht werden.With a contact mat designed in this way, the key areas are kept much flatter and the surface facing the user is connected to the elements that operate the key areas in the form of webs. In the device housing, not only individual key receptacles are required, but only an opening to accommodate the entire contact mat. Since in this case the individual key bodies no longer have to be guided into receptacles, the disadvantages mentioned above, such as keys jamming or dust getting between the receptacle and the key, are easily avoided. Furthermore, the injection molding tool for the device housing can be designed more simply, since an individual receptacle no longer has to be injected for each key. The device housing can also be kept flatter, and an additional work step for printing the housing in the key area can be omitted. This printing can be applied to the contact mat itself in addition to the printing that is already provided on the key areas.

Da in diesem Fall die Kontaktmatte nur im Gehäuserandbereich eingespannt ist, liegt der mittlere Bereich der Kontaktmatte nur lose auf der Leiterplatte auf. Um ein Abheben dieses mittleren Bereiches von der Leiterplatte zu vermeiden, besteht einmal die Möglichkeit, die Stützelemente der Kontakt-Since in this case the contact mat is only clamped in the edge area of the housing, the middle area of the contact mat only rests loosely on the circuit board. In order to prevent this middle area from lifting off the circuit board, it is possible to fix the support elements of the contact mat

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matte mittels einer Klebeschicht mit der Leiterplatte zu verbinden. mat to the circuit board using an adhesive layer.

Um die Kontaktmatte möglichst biegesteif zu gestalten, kann die Kontaktmatte aus zwei Schichten unterschiedlicher Härteeigenschaften gebildet sein, wobei die eine der Leiterplatte zugewandte Schicht aus hartem, biegesteifem Silikonmaterial aufgebaut ist, während die die Tastenflächen, Stege und Stützelemente enthaltende zweite Schicht aus einem elastischen Silikonmaterial besteht und wobei die beiden Schichten durch Vulkanisieren miteinander verbunden sind.In order to make the contact mat as rigid as possible, the contact mat can be made of two layers with different hardness properties, with one layer facing the circuit board being made of hard, rigid silicone material, while the second layer containing the key surfaces, webs and support elements is made of an elastic silicone material and the two layers are connected to one another by vulcanization.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
15The invention will be explained in more detail below using exemplary embodiments.
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Es zeigtIt shows

Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Kontaktmatte in einer geschnittenen Seitenansicht,
20Figure 1 shows a first embodiment of a contact mat in a sectional side view,
20

Figur 2 eine zweite Ausführungsform einer Kontaktmatte in einer geschnittenen Seitenansicht.Figure 2 shows a second embodiment of a contact mat in a sectional side view.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kontaktmatte 1 besteht in ihrem Betätigungsbereich aus einem elastischen Material, vorzugsweise Silikon und wird in ihrem umlaufenden Rand 3 vom hochgezogenen Randbereich 2 des Gerätegehäuses 4 gehaltert. Innerhalb des Gerätegehäuses 4 ist eine Leiterplatte 5 mit mäanderförmig angeordneten Leiterbahnen 6 untergebracht und gehaltert. Mittels jeder Taste werden bei deren Betätigung zwei nebeneinander liegende Leiterbahnen 6 der Leiterplatte 5 kontaktiert.The contact mat 1 shown in Figures 1 and 2 consists of an elastic material in its actuation area, preferably silicone, and is held in its peripheral edge 3 by the raised edge area 2 of the device housing 4. A circuit board 5 with meandering conductor tracks 6 is housed and held within the device housing 4. When each button is pressed, two adjacent conductor tracks 6 of the circuit board 5 are contacted.

Die flächig gestaltete Kontaktmatte 1 weist eine Vielzahl von 5 flachen Tastenbereichen 7 auf, die jeweils an ihrer den Leiterbahnen 6 der Leiterplatte 5 zugewandten Unterflächen elektrisch leitende und mit Graphit gefüllte Silikonplättchen 8The flat contact mat 1 has a plurality of 5 flat key areas 7, each of which has electrically conductive and graphite-filled silicone plates 8 on its lower surface facing the conductor tracks 6 of the circuit board 5.

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besitzen. Untereinander sind die Tastenbereiche 7 über Stege 9 geringerer Materialstärke sowie Stützelemente 10 verbunden.The key areas 7 are connected to one another via webs 9 of reduced material thickness and support elements 10.

Da die flächige Kontaktmatte lediglich im Randbereich mit dem Gerätegehäuse 4 fest verbunden ist, liegt sie somit in ihrem mittleren Bereich lose auf der Leiterplatte auf. Die in Figur 1 dargestellte Kontaktmatte besteht durchgehend aus einem elastischen Material. Um ein Abheben des mittleren Bereiches von der Leiterplatte zu vermeiden, werden in diesem Fall die Stützelemente 10 jeweils mittels einer Klebeschicht 11 auf der Leiterplatte 5 befestigt.Since the flat contact mat is only firmly connected to the device housing 4 in the edge area, it rests loosely on the circuit board in its middle area. The contact mat shown in Figure 1 consists entirely of an elastic material. In order to prevent the middle area from lifting off the circuit board, the support elements 10 are each attached to the circuit board 5 by means of an adhesive layer 11.

Um die Kontaktmatte biegesteifer zu gestalten und damit ein Abheben ihres mittleren Bereiches von der Leiterplatte auszuschließen, kann, wie in Figur 2 dargestellt, die Kontaktmatte aus zwei unterschiedliche Härteeigenschaften aufweisenden Schichten 12 und 13 hergestellt werden. Hierbei wird die auf der Leiterplatte aufliegende untere Schicht 13 aus einem harten und biegesteifen Silikonmaterial hergestellt, während die obere Schicht 12 aus einem für die Funktion erforderlichen elastischen Material gebildet ist. Die beiden Schichten 12 und 13 werden durch Vulkanisieren miteinander verbunden und weisen somit die erforderliche Steifigkeit gegen ein unerwünschtes Durchbiegen auf.In order to make the contact mat more rigid and thus prevent its middle area from lifting off the circuit board, as shown in Figure 2, the contact mat can be made from two layers 12 and 13 with different hardness properties. The lower layer 13 resting on the circuit board is made from a hard and rigid silicone material, while the upper layer 12 is made from an elastic material required for the function. The two layers 12 and 13 are connected to one another by vulcanization and thus have the necessary rigidity to prevent undesirable bending.

Claims

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Protection claims

1. Keyboard contact mat for electrical and electronic devices with several keys of the contact mat (1) guided and held in receptacles of a keyboard housing, the keys having contact-making surfaces (8) arranged on their underside making contact via lifting bellows on conductor tracks (6) of a circuit board (5), characterized in that the keys are integrated into a large-area contact mat (1) as flat key areas (7) which are each connected to one another via webs (9) and support elements (10) and that the contact mat (1) is held at least in its peripheral edge (3) by the edge area (2) of the device housing (4) and with its support elements

(10) rests on the circuit board (5).

2. Keyboard contact mat according to claim 1, characterized in that the webs (9) have a smaller material thickness than the key areas (7).

3. Keyboard contact mat according to claim 1, characterized in that the contact mat (1) consists entirely of elastic material and its support elements (10) are connected to the circuit board (5) by means of an adhesive layer (11).

4. Keyboard contact mat according to claim 1, characterized in that the contact mat (1) is formed from two layers (12, 13) of different hardness properties, whereby one layer (13) facing the circuit board (5) is made of hard, rigid silicone material, while the other layer (12) containing the key surfaces (7), webs (9) and support elements (10) consists of an elastic silicone material and whereby the two layers (12,

13) are bonded together by vulcanization.