Клавиатура

 

Использование в системах ввода и преобразования информации в качестве клавиатур или тастатур Сущность изобретения: возвратная пружина одним концом упирается в опорный элемент на панели, а другой ее конец фиксируется в клавише средством фиксации, которое расположено между опорными выступами клавиши и опорным элементом на панели. Конструкция характеризуется малым числом деталей и простотой сборки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) ((() (5М H 01 Н 13/70

ГОСУДАPCTВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ql, 4

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4904079/07 (22) 21.01.91 (46) 15.11.92. Бюл, N 42 (71) Минский научно-исследовательский приборостроительный институт (721 Н.С.Гревцова, Т,П.Иванова и К.С.Шуклин (56) Авторское свидетельство СССР

М 1712979, кл. Н 01 Н 13/70. 1988. (54) КЛАВИАТУРА

Изобретение относится к области коммутационной техники и может быть использовано в системах ввода и преобразования информации в качестве клавиатур и тастатур.

Известны клавиатуры разного типа и назначения, например, клавиатура пишущих машинок, ПЭВМ, пультов технологического оборудования. Существуют и такие их разновидности, как клавиатуры микрокалькуляторов и телефонных аппаратов, в последнем случае называемые тастатурами.

В то время как требования к эргономичности и надежности работы клавиатур разного применения имеют тенденцию к сближению, конструктивные требования в зависимости от назначения клавиатур варьируются по величине хода клавиши, усилию нажатия, шагу клавиш и их габаритам. Например, телефонные аппараты, в соответствии с современной модой, зачастую выполняются в виде узкой и плоской телефонной трубки, на которой тастатуре, состоящей иэ 10-12 клавиш, отводится очень небольшое пространство, Его желательно заполнить низкопрофильными продолгова(57) Использование; в системах ввода и преобразования информации в качестве клавиатур или тастатур . Сущность изобретения: возвратная пружина одним концом упирается в опорный элемент на панели, а другой ее конец фиксируется в клавише средством фиксации, которое расположено между опорными выступами клавиши и опорным элементом на йанели. Конструкция характеризуется малым числом деталей и простотой сборки. 1 ил. тыми клавишами с высокой надежностью коммутации и небольшим усилием нажатия.

Аналогичные требования возникают и тогда, когда телефонный аппарат выполняется в более или менее традиционном виде, но с кнопочным номеронабирателем, поле которого имеет ограниченные размеры, Не менее существенными по сравнению с уже перечисленными являются требования простоты конструкции, ее технологичности и, как их следствие — возможности максимальной автоматизации процесса изготовления и сборки клавиатуры. Важность выполнения этих требований вытекает из того факта, что большинство иэделий, в состав которых входит клавиатура, относится к иэделиям массового производства и только при соблюдении этих требований изделие будет доступно по цене, потребителю, а производство будет рентабельным.

Известна тастатура, содержащая нажимные кнопки в виде колпачков, перемещающиеся в отверстиях крышки и скользящие по цилиндрическим выступам (колонкам) на направляющей плате, В ко1775740 понках перемещаются толкатепи, соединенные с нэжимными кнопками через эластичные элементы (многовитковые витые пружины), перекрывающие высоту колонки.

К недостаткам этой тастатуры можно отнести возможный боковой люфт кнопки, который е присутствии пыли и других неблагоприятных факторов, может привести к заклиниванию кнопок при достаточно большом их ходе, Это обстоятельство снижает вероятность безотказной работы тастатуры, Известна телефонная клавиатура с жесткой несущей платой, с которой соединено многослойное мембранное контактное устройство с выступающими над общей поверхностью участками, которые закрыты жесткими колпачками клавиатуры. Недостатком этой телефонной клавиатуры является малый ход ее кнопок, задаваемый лишь высотой выступающих участков мембраны, а также достаточно большое усилие нажатия, характерное дпя таких многослойных мембранных систем, Безотказность работы таких клавиатур также невысока, Наиболее близкой к заявляемой конструкции является клавиатура, содержащая пластину с отверстиями, электроконтакты контактной платы, полую клавишу с опорными выступами и толкателем, возвратную пружину в виде витка спиралй с прямолинейными концами, крепежный элемент под виток спирали, расположенный между отверстиями tlllBGTptHbl под опорные выступы, в которой крепежный элемент под виток спирали выполнен с опорной поверхностью, а возвратная пружина установлена так, что ее виток упирается в опорную поверхность указанного крепежного элемента, а прямолинейные концы — в угол, образованный внутренними поверхностями клавиши и опорными выступами.

В этой клавиатуре отсутствует боковой люфт клавиши, движение происходит только в нужном пользователю направлении, а консольная конструкция клавиши позволяет избежать трения скольжения и повысить надежность работы, Однако. недостатком этой конструкции является трудность автоматизации процесса сборки клавиатуры, е частности операции соединения клавиши с панелью и пружиной на ней, поскольку фиксация витка пружины на панели не обеспечивает фиксированного положения концов пружины до момента упора их в клавишу. В данной конструкции нежелательно также уменьшение поперечного габарита клавиши, поскольку это ведет к укорочению прямолинейных концов пружины, а, следовательно, к увеличению усилия нэжатия и к большей деформации концов пружины апроцессе работы,,Это, в свою очередь, ведет к уменьшению вероятности безотказной работы клавиши. Указанная особен5 ность работы пружины обсуждаемой конструкции клавиатуры сужает область ее применения, в частности, в тастатурах.

Цель изобретения — уменьшение габаритоа клавиши с одновременным повыше10 нием технологичности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в клавиатуре, содержащей панель с отверстиями и опорным элементом, электроконтакты контактной платы, клавиши, 15 каждая из которых выполнена с опорными выступами и толкателем, нижняя часть которого входит в зацепление с панелью, при этом клавиши установлены на панели с возможностью поворота и воздействия толка20 теля на контактный узел, возвратную пружину, взаимодействующую с опорным элементом и клавишей, средство фиксации пружины, возвратная пружина выполнена многовитковой, средство фиксации пружи25 ны выполнено на внутренней поверхности клавиши и размещено между опорными выступами клавиши и опорным элементом панели и соединено с одним из концов многовитковой пружины.

30 В предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом изменяется как форма пружины, тэк и система ее взаимодействия с клавишей. Замена пружины с одним витком и двумя прямолинейными концами на

35 многовитковую пружину, для которой характерно преобладание продольного размера над поперечным, позволяет и ри сохранении эффективной динамики работы клавиши, при необходимости, существенно сузить ее

40 ширину. Кроме того, в данной конструкции положение пружины зафиксировано в пространство за счет взаимодействия одного ее конца со средством фиксации, расположенным на внутренней поверхности клавиши.

45 Положение второго конца пружины при этом в силу конфигурации многовитковой пружины фиксируется в пространстве автоматически, что упрощает в дальнейшем процесс сборки клавиши с панелью.

50 Таким образом, сравнение заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод об отличиях как в форме пружины, так и а системе взаимодействия с клавишей, приводящих к достижению поставленной цели.

На чертеже представлена клавиатура, вариант выполнения, Клавиатура содержит панель 1, клавиши

2, каждая из которых снабжена двумя опорными выступами 3, суммарная ширина кото1775740 зом

55 рых меньше ширины клавиши 2, расположенными с одной стороны и толкателем 4, расположенным на противоположной стороне клавиши 2. Панель 1 выполнена в виде пластины с отверстиями 5 под опорные выступы 3 и отверстием 6 под толкатель 4.

Толкатель 4 установлен с возможностью воздействия на контактный узел, содержащий электроконтакты 7, расположенные на контактных платах 8. Нижняя часть толкателя 4 выполнена иэ эластичного "1атериала и входит в зацепление с нижней поверхностью панели 1. Панель 1 снабжена опорным элементом 9 для возвратного элемента клавиши 2. Возвратный элемент клавиши 2 выполнен в виде многовитковой пружины 10, один конец которой соединен со средством фиксации 11, выполненным на внутренней поверхности клавиши 2 и размещенным между опорными выступами 3 клавиши 2 и опорным элементом панели 1. а второй конец упирается в опорный элемент 9 на панели 1, оси обоих концов пружины 10 не совпадают, Клавиатура работает следующим обрапри нажатии на клавишу 2 происходит ее поворот вокруг оси, образованной кромками отверстий 5 и самой клавиши 2, при этом толкатель 4 упирается в контактную плату 8 и замыкает электроконтакты 7. После снятия усилия нажатия клавиша 2 под действием пружины 10 возвращается в исходное положение до упора нижней части толкателя 4 в нижнюю поверхность панели

1. Клавиша 2 удерживается в панели 1 за счет пружины 10, которая, будучи зафиксирована одним концом с помощью средства фиксации 11 в клавише 2, а вторым концом упираясь в опорный элемент 9 на панели 1, прижимает клавишу 2 опорными выступами

3 к кромке отверстий 5 в панели 1 и одновременно отжимает клавишу 2 вверх от панели 1, обеспечивая зацепление нижней части толкателя 4 с панелью 1. Поскольку клавиша 2, сохраняя достоинства изобретения, выбранного в качестве прототипа, повторяет механизм взаимодействия опорных выступов клавиши и отверстий панели, а именно она прижата опорными выступами

3 к кромке отверстий 5, исключается люфт клавиши в плоскости панели 1; поскольку суммарная ширина опорных выступов 3 (и соответственно, о верстий 5 в панели 1) меньше ширины клавиши 2, исключается боковой люфт клавиши 2. Таким образом, клавиша 2 имеет возможность движения только в нужном оператору направлении, Сборку клавиатуры осуществляют следующим образом: предварительно на сред5

50 ство фиксации 11 в клавише 2 надевают одним из концов пружину 10. Второй конец пружины 10 остается свободным и фиксированным в пространстве. Опорные выступы 3 клавиши 2 вводят в отверстия 5 под опорные выступы 3 в панели 1, При этом пружина 10 самопроизвольно ориентируется относительно панели 1 так, что ее ось направлена под углом к панели 1. Для установки толкателя 4 в отв рстие 6 панели 1 клавишу 2 нажимают до упора в панель 1. При этом, во время хода клавиши 2, свободный конец пружины 10 скользит по панели 1 и упирается в опорный элемент 9 панели 1, пружина

10 сжимается, запасая упругую силу, а толкатель 4 за счет кратковременной деформации его нижней эластичной части проталкивается в отверстие б панели 1, Клавишу 2 отпускают и под действием возвратной составляющей силы упругости пружины

10 клавиша 2 занимает исходное положение, при котором нижняя часть толкателя 4 входит в зацепление с нижней поверхностью панели 1, ограничивая обратный ход клавиши 2. Пружина 10 при этом остается в напряженном состоянии, что обеспечивает ее упругую силу, необходимую для постоянного прижимания опорных выступсв 3 клавиши 2 к кромкам отверстий 5 в панели 1 и одновременного отжимания клавиши 2, При необходимости съема клавиши 2 с панели 1 (например, для замены символа} клавиатуру не требуется разбирать, достаточно, потянув клавишу 2 за поднятый ее край, вытянуть толкатель 4 из отверстия б на панели 1 и затем освободить опорнь е выступы 3 из отверстий 5 на панели 1, Пружина

10 при этом самостоятельно освобождается от взаимодействия с опорным элементом 9 панели 1 и остается зафиксированной одним концом на клавише 2.

Предлагаемая конструкция была реализована на фрагменте клавиатуры с клавишами шириной 10 мм, длиной 20 мм и многовитковой пружиной 2 мм с толщиной проволоки "0,2 мм, Ширина клавиши при этом в два раза уже по сравнению с клавишами прототипа.

Достоинствем предлагаемой конструкции является технологичность ее деталей, простота сборки, отсутствие сложностей на пути ее автоматизации, а также высокая надежность ее работы, Формула изобретения

Клавиатура, содержащая панель с отверстиями и опорным элементом, электроконтакты контактной платы, клавиши, каждая из которых выполнена с опорными выступами и толкателем, нижняя часть кото1775740

Составитель Т. Иванова

Техред М.Моргентал Корректор 3, Салко

Редактор

Заказ 4035 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 рого входит в зацепление с панелью, при этом клавиши установлены на панели с возможностью поворота и воздействия толкателя на контактный узел, возвратную пружину, взаимодействующую с опорным элементом и клавишей, средство фиксации пружины, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов клавиши с одновременным повышением технологичности, возвратная пружина выполнена многовитковой, а средство фиксации пружины выполнено на внутренней поверхности кла5 виши и размещено между опорными выступами клавиши и опорным элементом на панели и соединено с одним из концов мнрговитковой пружины.