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DE4107841A1 - Key arrangement for data and instruction entry - has keys with foil covering contg. outer transparent layer and inner layer structured as symbol - Google Patents

Key arrangement for data and instruction entry - has keys with foil covering contg. outer transparent layer and inner layer structured as symbol

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DE4107841A1
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Abstract

A key arrangement has a number of sprung key elements set in key apertures in a housing surface. The elements can be operated perpendicularly w.r.t. the surface and carry visible symbols. Each element has a base body comprising the spring element and a suporting region. A foil element applied to the base body consists of at least two layers. The outer layer (S1) is transparent and essentially defines the mechanical properties of the key top. The inner layer (S2) is less transparent and is structured in the shape of the symbol. USE/ADVANTAGE - Data and instruction entry in many applications. Economical to mfr.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tastenanordnung nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a key arrangement according to the Ober Concept of claim 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.Key arrangements as controls for entering data or commands etc. are known in many versions. Opposite touch keys or membrane keyboards are there for raised pushbuttons with a large key travel because of the preferred tactile operation preferred. The dar position of a key function on the key surface by a symbol gives a clear and easily recognizable clear assignment. Through a partially transparent design buttons and translucent lighting from rear can be a problem even in the dark  Operation can be ensured.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach und kostengünstig herstellbare Tastenanordnung anzugeben.The object of the present invention is a simple and inexpensive to manufacture button arrangement.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un­ teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.The invention is described in claim 1. The Un Claims include advantageous refinements and Developments of the invention.

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.In the key arrangement according to the invention are advantageous tually with the one-piece probe element and the two key attachments on it special components for an arrangement with a row combined advantages.

  • - 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.- The one-piece probe element can be in one Operation can be made and can be so in particular run that by one around the Kontaktbe submit a completely circumferential contact area external influences of closed, e.g. B. splash water tight control room is created; preferably there are several such tactile elements to a switch mat such. B. a known and customary silicone Safety mat summarized.
  • - 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.- The button attachment from a deep-drawn, at least two-layer film allows a particularly one fold, inexpensive and also application flexible Her position: on a flat film of the material of the first layer is preferably screen printed or the structured second is a similar procedure Layer printed, and from this two-layer  Foil are key attachments in a deep-drawing process shaped, with every printing and deep drawing process a variety of key attachments at the same time are adjustable. Suitable for the deep-drawing process Materials of the first and second layers are as well as the associated deep-drawing process itself knows. It is particularly advantageous that the individual Keypad characteristic step of the structure The second layer takes place before deep drawing.

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.With the probe element with the spring element, which the Switching behavior determined by pressing a button with the Support area, which as an intermediate layer between z. B. a base plate and a housing braced against it part of a simple and reliable seal and Festle gung enables, and with the key body can partly as a mate that meets all requirements rial an elastically deformable plastic such. B. Si silicone rubber can be used.

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. As a thermoformable material for the transparent first Cover layer is known, for example, polycarbonate very good dimensional stability over a high temperature shows richly and which offers the possibility of the surface structured in a desired roughness and glare-free to execute. In the second layer, which is preferably in Screen printing process is applied to the first layer, the deep-drawing ability must be taken into account. Printing and molding are state of the art and available as a service 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.The invention is particularly advantageous for a key arrangement with night design, d. H. with be from inside the housing illuminated buttons. The second layer is wide Running opaque, so that only the symbols appear enlightened. With all-round collar on the Ta top attachments, the key openings of the housing surface reach behind, there is one except the symbols full constantly light-tight arrangement. Through a transparent third layer, at least in the recesses of the second layer, but preferably applied over the entire surface the illuminated image of the symbols can be influenced, e.g. B. by coloring, scattering properties, etc. the third layer.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Abbildungen noch veran­ schaulicht. Dabei zeigtThe invention is based on exemplary embodiments still play with reference to the pictures clear. It shows

Fig. 1 eine Tastenanordnung Fig. 2 einen Tastenaufsatz. Fig. 1 shows a key arrangement . Fig. 2 shows a key attachment.

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.The key arrangement sketched in Fig. 1 consists essentially of a circuit board B, a housing G clamped against it and a switch mat with key attachments P. In the support areas A of the switch mat, which shows two pushbuttons in the example shown, the housing G Web St on, which by tensioning means V, z. B. screws, caused tension between circuit board B and housing G on the elastically deformable support areas A of the switch mat and together with the surrounding spring diaphragms F form closed switching spaces around the switching tracks L and the electrically conductive short-circuiting rings R, so that they are protected against environmental influences, such as splash water in particular.

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. When pressing a key body K under Verfor tion of the spring diaphragm F the short-circuit ring R against the Conductor tracks L are pressed and short-circuited. The key is due to the spring force of the membranes back out gear position reset. The key movement is in the Key openings D of the housing G performed. By the ge rings foil thickness of the key attachments P, typically <0.5 mm, the key body can approx are as large as the key openings in the housing. Due to the deformability of the material Safety mat in connection with the relative form stability of the key attachments is the dimensional accuracy of the key base body is not subject to extreme tolerance requirements and can also be a slightly clamping attachment of the key attachments P on the key bodies K are pre-selected hen. Due to the outer dimensionally stable first The layer of the film of the key tops are also the Sliding properties of the key attachments in the housing breaks improved compared to sliding the pure Ta base body in the housing openings. The keys up sets have circumferential collar M, which the housing reach through breakthroughs and on the one hand a stable end position with a defined elevation of the Ta most about the housing area and the other Complete key openings in a light-tight manner so that by the LEDs used as illuminants emitted and through the transparent material of the Safety mat especially through the side spring membranes emerging light is not emitted to the outside.  

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. Fig. 2 shows the structure of a key attachment P in detail. A first outer layer S 1 , that is to say on the operator side, is translucent and preferably colorless. It is dimensionally stable and abrasion-resistant and consists, for example, of polycarbonate. The surface of this first layer is preferably designed to be glare-free and can be designed with a roughness that is pleasant to use. A second, inner layer S 2 , which is applied to the shape of the key attachments on a flat film of the layer S 1 , preferably by screen printing, is structured with the symbols indicating the respective key functions, for. B. in the form of recesses W. The external impression of the color and symbol design is given essentially by this second layer S 1 . This layer is preferably opaque, so that only the symbols appear bright when the key is illuminated at the rear. Materials for this second layer, which also form a continuous, in particular light-tight layer on the flanks after the deep-drawing process, are known. On this second layer, a third, inner layer can be applied, which is translucent and significantly influences the optical impression of the symbols, z. B. by coloring, light-scattering properties etc. This third layer is applied at least in the recesses W of the structured second layer, but preferably over the entire area. If the third layer is applied over the entire surface, this can also be done after the deep-drawing process.

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.
1. Key arrangement with a plurality of resilient key elements, which are used in key openings of a housing surface and can be operated perpendicular to this surface, and which have visible symbols on the key surfaces, characterized by the following features:
  • a) The pushbuttons each have a key element with the spring element and a support area made in one piece.
  • b) A dimensionally stable key attachment, which is thermoformed from a film, is placed on the key body.
  • c) The film consists of at least two layers, a first layer facing away from the key body being transparent and essentially determining the mechanical properties of the key top and a second layer facing the key body being less translucent and structured in the form of the symbols.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastelemente durch den Tastengrundkörper von hinten beleuchtbar sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the tactile elements through the key body from behind are illuminated. 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.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the second layer is substantially opaque and structuring through cutouts in the form of sym bole is given. 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.4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized net that the film on the key body facing th side at least in the area of the recesses of the two th layer, but preferably over the entire surface a transparent pension has third layer. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schicht diffus lichtstreuend ist.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the third layer diffuses light. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht farblos ist.6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the first layer is colorless. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tastenaufsätze einen umlau­ fenden, die Tastendurchbrüche hintergreifenden Kragen auf­ weisen.7. Arrangement according to one of the preceding claims, since characterized in that the key attachments umlau  open the collar behind the key openings point. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Tastelemente in einer Schaltmatte, vorzugsweise einer Silikon-Schaltmatte zusam­ mengefaßt sind.8. Arrangement according to one of the preceding claims, since characterized in that the sensing elements in a Safety mat, preferably a silicone safety mat together are quantified.
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