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技术领域

本发明涉及一种便携式的电子的用户装置，尤其是以用于车辆的电子钥匙为形式。

背景技术

当今存在对便携式的电子的用户装置、例如用于车辆的电子钥匙或者说无线钥匙的需求，所述钥匙根据客户期望应实现带有任意的按键形状的任意的设计变型方案。此外，所追求的日益在于，将便携式的电子的用户装置在其尺寸中、尤其在其结构高度中减小，以便改善携带舒适性。在此的问题在于，由于尤其有待通过用户操控的按键的设计多样性，必须保证的是，在这些按键的操控中也触发相应的开关元件，以便实施相应的功能、例如发送用于车辆的车门解开信号。

发明内容

因此本发明的任务在于，在最小化的结构高度中提供便携式的电子的用户装置，该高度保证了功能的保险的触发。

该任务通过独立权利要求1而解决。有利的设计方案是从属权利要求的内容。

在此，便携式的电子的用户装置、尤其在用于车辆的电子钥匙的实施中包括下述的特征。该用户装置具有至少一个自身形状稳固的按键，该按键用于由用户操控。在此，自身形状稳固的按键能够例如由硬塑料形成、尤其由热塑性塑料形成。此外，便携式的电子的用户装置包括可以容易变形的或者说弹性的膜片，该膜片包括第一侧，该第一侧带有至少一个支承区段，至少一个按键经由挺杆支承在所述支承区段上；以及带有与所述至少一个支承区段独立的、用于承接按键的操控并且将按键的操控传递到电开关元件上的操控区段。在此，膜片能够由橡胶构造。开关元件能够例如设计为所谓的“Microswitch”（微型开关）或者按键。此外，便携式的电子的用户装置具有自身形状稳固的框架，该框架承载在对置于第一侧的第二侧上的膜片，其中框架（在与膜片的组合状态中）在至少一个支承区段的区域中具有至少一个第一穿通部，在操控至少一个按键的情况下膜片穿过该穿通部（借助于挺杆）而移动并且根据穿通部的大小和/或形状而提供用于回复按键的力。换而言之，膜片提供了弹簧力，该膜片在至少一个支承区段的区域中借助于挺杆而从该膜片的形状中带出地通过至少一个第一穿通部，该弹簧力向着按键的方向起作用并且因而作用到用户的操控按键的手指上。如果例如穿通部的大小或者说穿通部的直径相比于挺杆直径较小地构造，则在操控按键的情况下仅仅比较少的膜片材料通过第一穿通部而移动，其中由此该较少的材料强烈地变形并且快速地获得了较高的弹簧力或者说回复力。如果反之支承区段相比于挺杆较大，则相比于刚刚所描述的第一种情况比较多的膜片材料通过第一穿通部而移动，从而该材料仅仅较少地变形并且因此回复力也较少地保留。

本发明因此通过在操控区段中的开关功能和在至少一个支承区段的区域中的回复功能或者说力/位移功能的分离而实现了在设置支承区段情况下的较大的设计方面的自由度，从而通过至少一个按键在一个或多个支承区段上的最佳支承保证了按键操控向电开关元件的可靠的传递。尤其，能够通过设置在支承区段下方的第一穿通部的大小和/或形状来设定在按键操控中的触觉特性、尤其是按照客户期望的触觉特性曲线。此外，通过回复元件和开关元件的分离或者说“并列布置”能够获得较小的结构空间高度。

按照一个有利的设计方案，相应的挺杆由在至少一个支承区段的区域中的膜片的第一侧上的突起形成。这样的突起也能够描述为力突出部或者说力挺杆，因为在该突起上支承了至少一个按键，并且该突起把在支承区段的区域中的膜片的回复力传递到按键上。在此，力挺杆的结构高度向着有待支承的按键的方向能够规定最大的操控行程，按键在由用户操控的情况下能够走过所述操控行程。同样可能的是，将电路板布置在框架之内的第一穿通部之下，力挺杆或者说由该力挺杆变形的支承区段在按键的操控中碰触到该电路板上。以这两个所提到的方式能够实现所谓的“overforceprotection”（过高的力作用的保护）。

按照另一个设计方案，挺杆由至少一个按键的突起形成，该突起（在至少一个按键和膜片的组合状态中）与膜片的至少一个支承区段机械地共同起作用。同样还能够设想的是，在膜片的突起和至少一个按键的突起之间形成机械连接，其中一个突起在朝向另一个突起的区段上具有容纳区段（凹槽），所述另一个突起能够容纳在该容纳区段中。通过在一个突起中的容纳部的设置保证了，两个突起不失去其彼此的位置，尤其在由用户外中部地操控按键的情况下。

按照另一个有利的设计方案，框架在膜片的紧固区段的区域中（在框架与膜片的组合状态中）具有第二穿通部，膜片能够移动通过该穿通部，以便将按键操控传递到电开关元件上。在此，第二穿通部的直径比至少一个第一穿通部的直径更大或大得多，因为该穿通部仅仅用于传递按键操控并且几乎不用于设定触觉特性曲线。通过设置框架和与之相连的膜片，该膜片经由穿通部能够作用到框架之内的组件上，则在框架之内能够提供向外密封的空间，在该空间中，位于空间中的组件、例如电子组件、电路板等保险地防止环境影响地安放。膜片因而作为密封元件起作用。

按照另一个设计方案，膜片在第一侧上具有在操控区段的区域中的第二突起，以用于提供与至少一个按键的机械的作用连接，并且/或者所述至少一个按键具有第二突起，以用于提供与膜片的操控区段的机械的作用连接。通过该相应的第二突起，膜片能够在按键操控的开始时或者从向着膜片的方向的确定的走过的行程起制造出与膜片的机械的作用连接，并且将膜片向着位于操控区段之下的电子开关元件的方向移动，以便将该电子开关元件在确定的操控行程中触发。

按照另一个设计方案，所述至少一个按键具有操控面，其中在所述至少一个按键和膜片的组合状态中，膜片的操控区段位于操控面的重心之下。换而言之，操控区段与操控面的重心（在所述至少一个按键和膜片的组合状态中）等同地构造。以这种方式，还在相应的按键的操控中改善了电子开关元件的保险的触发。

对按键的最佳支承以及还要进一步改善的开关元件的可靠的触发而言，膜片能够具有至少三个支承区段，所述支承区段张开了至少一个按键的在操控面之下的面。对基本上多边形的按键而言，至少如此多的支承区段的构造是优选的，所述支承区段相应于按键的角部的数目。尤其有利的是，由支承区段所张开的面尽可能大并且相应于支承在其上的按键的操控面。在此能够有利的是，将相应的支承区段设置在位于上部的按键的角部区域中。

按照另一个设计方案，通过粘接、摩擦焊、通过夹子、通过激光焊方法和/或超声波焊方法来将膜片紧固到框架上。以这种方式，阻碍了膜片相对于框架的打滑，并且改善了在按键操控的情况下的电开关元件的触发的可靠性。但是也可能的是，膜片和框架构造为两组件喷铸元件，其中膜片呈现为两组件喷铸元件的软组件并且框架呈现为两组件喷铸元件的硬组件。以这种方式实现了两个组件的非常精确和高效的组装，其中还阻碍了相对于相应的其它组件的移动。

按照另一个设计方案，电开关元件设置在电路板上，该电路板如此地布置在框架之内，从而电开关元件位于第二穿通部之内。正如上文已经提到的那样，框架能够不仅用于支承膜片，还作为其它的构件例如电子构件的保持元件而使用，需要在框架内将所述构件在以环境为条件的力或者说其它的影响前形成保护。

附图说明

在下文现在应参照附图具体地阐释本发明的示例性的实施方式。其中：

图1是按照本发明的一个实施方式的、便携式的电子的用户装置的键盘的按键或者说键帽的示意性视图；

图2是根据本发明的一个实施方式的便携式的电子的用户装置的开关壳的主要组件的爆炸视图，按键（参见图1）支承在该开关壳上；

图3是用于阐释用于在按键的操控中设定按键的回复力的功能原理的视图；

图4是按照本发明的第二实施方式的、以电子钥匙为形式的便携式的电子的用户装置的横截面视图；

图5是在图4中用字母A所标识的区段的细节视图。

具体实施方式

在下文中，现在应以用于车辆的电子钥匙为例阐释便携式的电子的用户装置。在此，用于车辆的电子钥匙一般具有电子部分，该电子部分由能量储存器、如电池或蓄电池供给。额外地，这样的电子钥匙为了与车辆的控制器通信而具有用于交换无线信号的发送机构和/或接收机构。因此，存储在钥匙的电子储存器中的代码在主动的访问系统中沿着单向的方向发送向车辆，或者在被动的访问系统的范围中以双向的交换代码方法在电子钥匙和车辆之间交换。相应地在进行了肯定性的确认之后，在车辆中的控制器解开了车锁，从而车辆用户能够打开车门。该确认过程能够要么通过电子钥匙上的按键压力（在主动访问系统的范围内）启动，要么对具有被动的访问系统的车辆而言由车辆触发，只要该访问系统通过传感器检测到用户或者电子钥匙的接近。车辆用户还或者自身携带具有键盘和具有可能的集成的机械备用钥匙的电子钥匙。敏感的电子设备安放在比较硬的塑料壳中，以便相对于湿度和机械的影响进行保护。

正如已经提到的那样，电子钥匙因而一方面包括用于解开（也用于锁止）车辆门的功能，但是该电子钥匙也能够作为用于控制其它的车辆功能例如用于控制报警设备和用于接通标准供暖装置等的遥控部而使用。为了该功能的远程控制，该电子钥匙包括一个或多个按键，以便触发相应的功能，该按键能够由用户操控。在此，特别的挑战是保证功能的保险的触发。

为此目的，现在应阐释按照本发明的电子钥匙的一个实施方式，借助该实施方式实现了在电子钥匙的按键操控中的功能的保险的触发。

首先要指出的是图1，在该图中示出了键盘的按键的示意性图示或者说电子钥匙的操作区。在此，在图1A中展示了按键的正视图，而在图1B中示出了按键的后视图。

在此，键盘按照1A的展示包括带有相应的功能图标P1（相应于车门锁止功能）、P2（相应于后盖打开功能）和P3（相应于车门解开功能）的三个按键TA11、TA21、TA31，从而当用户按压确定的按键时，用户知道哪个功能被触发。更确切而言，各个按键TA11、TA21、TA31具有相应的上部的按键区段TO1、TO2、TO3，图标安设在所述按键区段上，并且按键区段提供了用于由用户操控的相应的操控面；并且具有下部的按键区段TU1、TU2、TU3，该按键区段在电子钥匙的组合状态中朝向壳内部并且具有用于支承或者说操控电开关元件的相应的力或者说开关突出部，正如在图1B中可见的那样。相应的上部和下部的按键区段以有利的方式自身形状稳固且尤其构造为两组件喷铸元件。

正如之后还例如关于图2具体阐释的那样，按键通过相应的弹性的或者说容易变形的膜片而支承或者说承载，正如在图2中的膜片M12那样。为此目的，相应的按键TA11、TA21、TA31或者说其下部的按键区段TU1、TU2、TU3具有按键侧的突起或者力突出部（力挺杆）。在此，该力突出部在按键和膜片的组合状态中布置在相应的按键TA11、TA21和TA31的相应的操控面BTF1、BTF2和BTF3之下。尤其，力突出部布置在边缘区域之下或者说附近或者对带角的操控面而言布置在按键的操控面的角部区域中，从而力突出部张开了尽可能大的面，从而即便在按键的外中部的操控中用户的力也力传递到所有的力突出部上和因此能够实现预定义的力特性曲线或者说触觉特性曲线。正如在图1B中可见的那样，相应的力突出部基本上布置在相应的膜片的角部区段中并且也相应地布置在按键TA11、TA21和TA31的位于上部的操控面的角部区段之下。在此，力突出部不是定位在电开关元件之上或者说不是沿着开关轴线定位。

在此，第一按键TA11具有力突出部K11、K12、K13和K14，第二按键TA21具有力突出部K21、K22、K23和K24。第三按键TA31具有力突出部K31、K32、K33和K34。除了构造为突起的力突出部之外，相应的按键还具有突起，该突起作为开关挺杆起作用，也就是说，该突起将按键操控、准确而言是按键向着挺杆的移动传递到位于下部的电开关元件上。对相应的电开关元件的可靠的触发而言，相应的开关挺杆S1、S2、S3布置在由力突出部张开的面的面重心中。尤其，这样的面重心也等同于操控面的重心，该重心布置在相应的按键的对置侧上。为此例如开关挺杆S1应该与由力突出部K11、K12、K13和K14所张开的面的面重心SWP1叠合。

现在要指出的是图2A和2B，其中借助于开关壳的组件作为电子钥匙的键盘的其它组件（为了仅仅用于键盘的按键的更好的视图）、即膜片和相应构造的框架以及这些组件的合并的爆炸视图，应阐释根据本发明的原理。如果首先观察图2A，则此处在图的左侧可见膜片M12，该膜片为了实现电子钥匙的键盘而能够与框架RA2组合。在此，这两个元件能够尤其构造为两组件喷铸元件，其中膜片呈现为两组件喷铸元件的软组件并且框架呈现为两组件喷铸元件的硬组件。膜片M12在第一侧MS1上具有四个力突出部K1、K2、K3和K4，（在图1中展示的）按键元件能够支承或者说承载在该力突出部上。相应的力突出部位于膜片M12的区段LA1、LA2、LA3和LA4中，该区段也描述为支承区段。在膜片的中部可见操控区段BTA，在钥匙的组合状态中电开关元件位于所述操控元件之下。要注意的是，电开关元件仅仅位于操控区段BTA之下，但不是位于支承区段之下。还要注意的是，（虽然在图2A中未示出）在操控区段BTA的区域中的第一侧MS1上，根据一个可能的设计方案同样能够将隆起或者说突起构造为膜片侧的上部的开关挺杆或者开关突出部，该开关挺杆或者开关突出部与按键侧的开关挺杆S1、S2或者说S3共同起作用。

如果现在观察框架RA2，则可见的是，在框架RA2与膜片M12的组合状态中，第一穿通部D1、D2、D3和D4位于相应的支承区段之下，并且第二穿通部D5位于操控区段BTA之下。

在该图中的右侧可见两个组件的组合状态，其中在组合状态中，膜片M12的第一侧MS1从框架RA2背离，突起或者说力突出部K1、K2、K3和K4从所述第一侧远离地前突。

现在，在图2B中从后侧可见膜片M12和框架RA2的组合状态，其中这里可见的是，相应的支承区段LA1、LA2、LA3和LA4与框架RA2的第一穿通部D1、D2、D3和D4相邻而立，并且操控区段BTA与第二穿通部D5相邻而立。膜片M12由在膜片M12的与第一侧MS1对置的第二侧MS2上的框架RA2承载。在操控区段BTA的后侧的中部（也就是说在膜片M12的第二侧MS2上）可见操控突起BTV（或者在膜片侧的开关挺杆下方），该操控突起在将位于上部的按键操控的情况下能够向着位于下部的开关元件的方向移动，以便触发开关元件，正如在图4中还更好可见的那样。操控突起BTV的中轴线的位置和位于下部的开关元件例如微型开关的中轴线的位置优选地叠合。

现在要指出的是图3A和3B，其中能够利用膜片或者说框架的位于下部的第一穿通部而实施在相应的支承区段上的回复力的设定。

首先要注意的是，在本发明的两个实施方式中，一方面为了简化的示意以及为了较好的计算和模拟回复力而使用了圆柱形的力突出部和相应的圆形的第一穿通部。

因此在图3A中示出了带有普通的第一穿通部D10的普通的框架RA0，该穿通部具有第一直径DM1。在上部有普通的膜片ME0，该膜片由框架RA0承载。膜片ME0具有普通的支承区段LA0，该支承区段位于穿通部D10之上的上方。在支承区段的区域中，膜片ME0具有突起，该突起一般描述为挺杆ST。通过挺杆ST支承了按键TA0，该按键在该图中布置在挺杆的上方。

如果用户现在用力F01操控布置在挺杆上方的按键，则挺杆正如在图3A中所示出的那样，在力F01的方向上、即在图中沿着向下的方向挤压，其中通过挺杆ST向下的移动，膜片ME0的支承区段LA0也通过穿通部D10而移动。在此，膜片在支承区段LA0的区域中变形，其中通过可以容易变形的膜片的此弹性变形而产生回复力F1，该回复力反作用于按键TA0的操控力F01。因为与图3B相比，在挺杆ST向下的移动中支承区段LA0的比较小的区域发生变形，或者说该变形必须由膜片的较少的材料实现，则在挺杆的较小移动或者说变形中已经产生了比较大的反作用力F1。

反之，在（基本上与图3A相同的）图3B中示出了带有第二直径DM2的穿通部D20，该直径与直径D10的直径DM1一样大。如果与图3A的上文所描述的情况类似，通过位于挺杆的上部的按键由用户沿着图中向下的方向施加力F02，则挺杆ST再次在图中向下移动并且在此在移动中向下携带与图3A相比更大的、膜片ME0的材料区段，该材料区段相应于更大的支承区段LA20。换而言之，在该支承区段之内相比于当前的材料仅仅进行较小的变形，从而回复力F2在挺杆ST向下的移动的相同的行程或者说值的情况下比图3A中更小。

以这种方式可能的是，通过选择穿通部的直径来设定回复力和因此按键操控的触觉特性曲线。用于操控按键以便触发位于下部的开关元件的通常的力位于到5到30N的范围中、优选在6到15N的范围中。

现在要指出的是图4，在该图中可见电子钥匙的示意性的横截面视图，在该钥匙中设置了操作区或者说键盘，该键盘由图1的按键和图2的开关壳（包括膜片和框架）组成。在此，电子钥匙FZS具有壳GH，该壳包括两个壳区段GH1和GH2。除了机械的备用钥匙NS之外，包括框架RA2的开关壳位于所述壳之内，膜片M12承载或者说安放在该框架上。在膜片M12上方例如设置了按键TA21，该按键由膜片M12保持（对此也参见图5的专门展示）。在框架RA2之内，更确切而言在框架RA1的与膜片M12对置的一侧上，存在电路板LP，以微型开关为形式的电开关元件SE安放在该电路板上。该微型开关SE能够通过操控突起BTV而操控或者说触发，该操控突起位于在操控区段的区域中的膜片M12的下侧MS2上。此外，电池BAT位于框架RA2中，该电池设置用于供应电子部分FZS。此外设置了发送和/或接收机构SEE，该发送和/或接收机构在开关元件SE的触发之后能够将储存在电子储存器SP中的代码发送到车辆侧的控制器。

如果按键TA21由用户使用力F4向下沿着力方向挤压，则按键突起或者开关挺杆S2同样沿着箭头方向向下移动并且将膜片M12的操控突起BTV向着开关元件SE的方向推移并且触发该开关元件。

为了利用力F4产生对按键TA12的操控的反作用力，膜片M12具有支承区段LAX，正如在图5中可见的那样，该图5示出了在图4中的区域A的细节化的视图。

正如在图5中可见的那样，膜片M12（在所示出的截取部分中）具有支承区段LAX，该支承区段具有在膜片的第一侧MS1上的膜片侧的突起或者力突出部K1。在膜片的上方存在按键TA21，该按键在膜片侧的突起K1的区域中具有对应的按键侧的突起K24，其中两个突起朝向彼此（并且其中轴线也叠合）。正如还从图5中可见的那样，按键侧的突起K24的直径大于膜片侧的突起K1的直径。此外，在按键侧的突起K24中如此地构造出凹槽AVT1，从而膜片侧的突起K1的尖部或者说上部区段能够容纳在该凹槽AVT1中。以这种方式构造出在两个突起之间的机械的连接VVMT。这具有的优点在于，即便在按键TA21的外中部的操控中，其中压力不是垂直地或者说直接向着突起K1的方向（在图面中垂直向下）施加，两个突起也能够不相对地推移。

如果力F4（对此参见图4）垂直向下地施加到按键TA12上，则该力经由两个突起K24和K1（所述突起因而起到挺杆的功能）传递到支承区段LAX上，该支承区段然后移动穿过框架RA2中的穿通部DX并且在此变形。以下的点作为按键TA1向下最大可能的偏移或者说移动，在该点中，支承区段LAX碰触到布置在框架RA2之下的电路板LP上。

综述地要再次指出的是，由于力功能和开关功能的分离，则在按键顺序的设计中存在较大的设计自由度，其中始终保证了在按键操控的情况下的电开关元件的可靠的触发。此外，触觉特性曲线的针对性的设定通过以下方式是可能的，即在支承区段的区域中的框架的第一穿通部在其大小和形状方面能够在制造技术方面自由地选择。回复力的产生是由膜片通过利用按键上的最小的摩擦效果、在支承区段的区域中的定义的拉伸和压力负载而进行的。能够根据长度的不同、为了在过高的力前进行保护的目的而设置力突出部，因为根据力突出部的长度的不同，膜片在移动通过位于下部的框架的穿通部的情况下更快或者更不快地碰触到位于框架下方的到电路板上。通过力/行程的计算或者仿真，可以在很大程度上自由地确定力突出部的位置，从而以有利的方式也关于整个壳体得到了在便携式用户装置、例如电子钥匙的电路板和相应的其它机械元件的设计中的较大的设计自由度。尤其，带有较大的操控面的按键的大面积的支撑或者说支承也是可能的，而没有对力/行程特性的消极的影响。