191415. lajstromszámú szabadalom • Fólia billentyűzet
1 191 415 2 Ismeretes, hogy á mikroelektronika fejlődésével egyre inkább elterjedtek a kisméretű hordozható számítógépek, elektronikus játékok, hordozható, elektronikus készülékek és műszerek. A legtöbb ilyen készülék billentyűzettel is fel van szerelve, és sok esetben ez utóbbiak ára alkotja a készülék teljes előállítási költségének tetemes részét. Ugyanakkor a legtöbb esetben az ilyen készülékeket szobahőmérsékleten, és nem nagyon szennyezett levegőjű környezetben használják, és a billentyűk működtetési gyakorisága is korlátozott. Emiatt már régóta forgalomban vannak mérsékelt igényességű, de igen olcsón, tömegesen előállítható billentyűzetek. Az ilyen olcsón gyártható ismert billentyűzet-megoldások közül a legegyszerűbb, és leginkább elterjedt az ún. fólia-billentyűzet, mely lényegében három lemezrétegből áll. Ezek közül az alsó az alaplap, mely a billentyűzet síkbeli elrendezésének megfelelő nyomtatott áramköri rajzolatot, azaz vezetőanyagból készült fóliát hordoz. Ezen helyezkedik el a második lemez, a szigetelőanyagból készült maszk, melyen a billentyűk helyén az egyes billentyűk méretének és alakjának megfelelő nyílások vannak. A harmadik lemez a fedőréteg, mely egy rugalmas fólia. Ennek a maszk felé eső oldalán nyomtatott áramköri rajzolat, külső oldalán pedig a nyomógombok helyének, méretének, és alakjának megfelelő ábrák, feliratok stb. vannak. A három lemezt csavarokkal, szegecsekkel, vagy a billentyűzet peremén alkalmazott keretszerkezettel fogják össze, illetve egyes megoldásoknál a lemezeket össze is ragasztják. A nyomógombok felületét maga a rugalmas fóliából álló fedőréteg külső felszíne alkotja. E fóliát a megfelelő ponton megnyomva az rugalmasan deformálódik, és a maszk nyílásán keresztül elektromos érintkezést hoz létre a fedőrétegen, és az alaplapon lévő nyomtatott áramköri rajzolatok megfelelő pontjai között. Ezen ismeri megoldás előnye, hogy előállítása rendkívül olcsón, egyszerű technológiával, tömegszerűen lehetséges. Hátránya azonban az ismert ilyen fólia-billentyűzeteknek, hogy gyakori használat esetén a rugalmas fólia kifárad, rugalmassága csökken, maradandó deformációk keletkeznek, így a billentyűzet zárlatra hajlamossá válik. Egy további hátrány, hogy korróziót okozó szennyezett levegőjű környezet esetén a levegő behatolhat a lemezek közé, és az érintkező felületeken oxidáció lephet fel, illetve ilyen célú felhasználáshoz többletköltséget okozó oxidmentes bevonatot kell alkalmazni. Emiatt agresszív környezet esetén gyakran a lemezrétegeket teljes légmentes ragasztással rögzítik a külső levegő behatolásának megakadályozására. Ez a megoldás azonban nehezen viseli el a külső légnyomás megváltozását, ezért pl. a légijárműveken való alkalmazásuk nem ajánlatos. A találmány célja a fentebbi megoldások hátrányainak kiküszöbölése azok olyan továbbfejlesztésével, mely lényeges többletköltség nélkül kiküszöböli, vagy legalábbis jelentősen mérsékeli az anyagkifáradásból adódó élettartam-csökkenést, fokozott védelmet biztosít a környezet esetleges agresszív kémiai hatásával szemben, s ezenkívül gyakorlatilag érzéketlen a külső légnyomás megváltozására is. A találmány alapja az a felismerés, hogy a fóliabillentyűzet lemezrétegeinek légmentes összeragasztásával kialakított légzsákok esetén a külső légnyomás ingadozásaival szembeni érzékenység gyakorlatilag megszüntethető, ha valamennyi légzsákot egy további, az 2 előzőnél rugalmasabb falú légzsákkal párosítjuk, ése íégzsákpárokat pneumatikus fojtásokon keresztül összenyitjuk. A találmány tárgya fólia-billentyűzet, mely nyomtatott áramkörös alaplapot, szigetelőanyagból készül, és nyílásokkal ellátott maszkot, továbbá befelé eső oldalán nyomtatott áramköri rajzolattal, külső oldalán pedig ábrákkal és feliratokkal ellátott rugalmas fóliát tartalmaz, melyben a rugalmas fólia, a maszk és az alaplap egymáshoz légmentes ragasztással van rögzítve, és igy a maszk nyílásaiban kialakított légzsákok légrugó szerepét töltik be. A találmány lényege az, hogy az alaplap hátoldalához további maszk, valamint a felső rugalmas fóliánál legalább 2—3-szor rugalmasabb segédfólia is légmentes ragasztással rögzítve van, és az alaplapon az általa elválasztott légzsák: írok között pneumatikus fojtás van kialakítva, A találmány szerinti fólia-billcntyűzct példakénti megvalósítását rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a példakénti fóiia-bilientyűzet homlokfelületét, míg a 2. ábra a fólia-biilentyűzet metszetét ábrázolja. Az 1. ábra a fólia-billcntyűzct homlokfclülctét, azaz tulajdonképpen az 1 rugalmas fólia kívülről látható felszínét ábrázolja. Az 1 rugalmas fólia felületén 11 db nyomógomb sematikus képe látható, melyeken „0”-tól „9”-ig terjedő számok, valamint „stop” megjelölés iátható. A „0” jelzésű nyomógomb kb. kétszeres méretű, mint a többi. A 2. ábra a találmány szerinti fólia-billentyűzet A-A metszetét szemlélteti. Az ábrán öt réteg szerepel egymás alatt, ezek rendre: az 1 rugalmas fólia, a 2 maszk, a 3 alaplap, a 4 további maszk, és az 5 segédfólia. A 2 és 4 maszkokon a nyomógombok helyén azokkal azonos méretű nyílások vannak. A 3 alaplapban a 2 és 4 maszkok nyílásainak közepe táján 6 fojtások, azaz megfelelő méretű furatok vannak kiképezve. Az 1. és 2. ábrán szereplő megoldás működése a következe: Azl rugalmas fólia felületén látható valamelyik rajzolt nyomógombot megnyomva az belapul, és a 2 maszkon lévő nyíláson keresztül hozzányoinódik a 3 alaplaphoz, így az 1 rugalmas fólián és a 3 alaplapon lévő nyomtatott áramköri rajzolatok ezen pontjai, illetve felületelemei között villamos érintkezés jön létre. E nyomtatott áramköri rajzolatok vezetékeinek villamos csatlakozásai í fólia-billentyűzet szélein vannak önmagában ismert módon megoldva. E kivezetéseket a rajzon nem ábrázoltuk. Bármely nyomógomb benyomásakor a 2 maszk megfelelő nyílásában kialakult alatta lévő légzsák is összeayomódik, s ezáltal légrugóként viselkedve a gomb felengedését követően biztosítja az 1 rugalmas fólia alaphelyzetbe való visszatérítését. Valamennyi nyomógomb alatt a 4 maszk megfelelő nyílásában is kialakul egy-egy további légzsák, mely a 6 fojtásokon keresztül kapcsolatban van a hozzá tartozó felső légzsákkal. A pneumatikus 6 fojtások keresztmetszete olyan, hogy az alsó és felső légzsákok közötti nyomáskiegyenítődés időállandója célszerűen 1-5 sec között van. Az 5 segédfólia rugalmasabb, mint a felső 1 rugalmas fólia. Ezért a külső légnyomás lassú változásai miatt a légzsákokban kialakuló térfogatváltozást az alsó 5 segédfólia 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
