DE60107473T2

DE60107473T2 - Mehrrichtungsschiebeschalter

Info

Publication number: DE60107473T2
Application number: DE2001607473
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Kuroda
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2001-02-08
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2021-02-09
Also published as: EP1126482B1; EP1126482A2; JP2001307599A; DE60107473D1; EP1126482A3; CN1309403A; CN1197106C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mehrrichtungs-Schiebeschalter, der z.B. für ein Bildschirmrollen des Inhalts einer Bildschirmanzeige für verschiedene Arten von elektronischen Geräten verwendet wird, und betrifft im Spezielleren einen Mehrrichtungs-Schiebeschalter, der durch Verbesserung seiner Bedienbarkeit bevorzugt ist.
Stand der Technik
Im Stand der Technik wurde der Schiebeschalter zum Ausführen eines Bildschirmrollens des Bildschirminhalts verwendet, der z.B. auf dem Bildschirm verschiedener Arten von elektronischen Geräten angezeigt wird. In dem Fall, dass eine nur in einer Richtung erfolgende Betätigung für das Bildschirmrollen zufriedenstellend war, ließ sich dies bewältigen, indem ein in einer Richtung betätigbarer Schiebeschalter vorgesehen wurde, an dem eine Bedienungsperson einen Schaltvorgang in einer Richtung ausführen konnte.
In dem Fall jedoch, in dem ein Kartenanzeigeschirm oder dergleichen in einem Kraftfahrzeugnavigationssystem, wie es seit einigen Jahren im Handel erhältlich ist, in rollender Weise betätigt wird, sind mindestens in zwei Richtungen erfolgende Bildschirmrollvorgänge für die x-Achse bzw. die y-Achse erforderlich, wodurch sich ein steigender Bedarf für einen Schiebeschalter ergibt, der einer Mehrrichtungs-Schaltbetätigung Rechnung trägt.
In dem Fall, in dem die Schaltvorgänge für eine x-Achsenrichtung und eine y-Achsenrichtung erforderlich wurden, wurden zwei in einer Richtung wirkende Schiebeschalter entsprechend der x-Achsenrichtung bzw. der y-Achsenrichtung vorgesehen, und eine Bedienungsperson betätigte ein Mal den einen Schiebeschalter, wonach die Bedienungsperson den Schalter los ließ und den anderen Schiebeschalter betätigen musste, so dass die Bedienbarkeit hiervon nicht überlegen war.
Die JP-A-10021795 offenbart einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters, bei dem ein in mehreren Richtungen erfolgender Schaltvorgang mit einem einzigen Schiebeschalter ausgeführt werden kann und dessen Bedienbarkeit verbessert werden kann.
Erreicht wird dieses Ziel durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Veranschaulichung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine von oben gesehene Draufsicht zur Erläuterung eines Gehäuseteils 101 des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 eine Längsschnittansicht zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines montierten Zustands des ersten Schieberelements 102;
5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht zur Veranschaulichung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines montierten Zustands des zweiten Schieberelements 103;
6A und 6B Ansichten zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei 6A eine Ansicht zur Erläuterung eines Schaltvorgangs in eine Richtung x+ eines Betätigungsknopfes 102b ist und 6B eine teilweise im Schnitt dargestellte Frontaufrissansicht hiervon darstellt;
7 eine Ansicht zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines Schaltvorgangs in eine Richtung y+ eines Betätigungsknopfes 102b;
8 eine Ansicht zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung einer Neige-Schaltbetätigung eines Betätigungsknopfes 102b in Richtung auf eine Richtung (x+, y+);
9 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 300 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines montierten Zustands eines ersten Schieberelements 302;
10 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 10-10 in 9 zur Veranschaulichung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 300 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 300 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines montierten Zustands des zweiten Schieberelements 303;
12 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 12-12 der 11 zur Veranschaulichung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 300 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
13 eine Längsschnittansicht zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 300 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
14 eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Erläuterung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters 500 gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
15 eine Draufsicht von oben zur Veranschaulichung eines Gehäuseteils bei dem Mehrrichtungs-Schiebeschalter 500 gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
16 eine Längsschnittansicht zur Veranschaulichung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 500 gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
17 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Veranschaulichung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters 500 gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines montierten Zustands des ersten und des zweiten Schieberelements;
18 eine Ansicht zur Erläuterung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters 500 gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines Ausgangszustands des Eingriffs der Schraubenfeder des ersten Schieberelements sowie einer Kugel und einer Gleitnut des Gehäuseteils; und
19 eine Ansicht zur Erläuterung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters 500 gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie zur Veranschaulichung eines Eingriffsvorgangs der Schraubenfeder des ersten Schieberelements sowie einer Kugel und einer Gleitnut des Gehäuseteils.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 in den Zeichnungen wird nun ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter 100 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Erläuterung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 2 zeigt eine Draufsicht von oben zur Veranschaulichung eines Gehäuseteils 101, 3 zeigt eine Längsschnittdarstel lung zur Veranschaulichung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100, 4 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Veranschaulichung eines montierten Zustands eines ersten Schieberelements 102, 5 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Veranschaulichung eines montierten Zustands eines zweiten Schieberelements 103, 6A und 6B zeigen eine Ansicht zur Erläuterung einer Schaltbetätigung in eine Richtung x+ eines Betätigungsknopfes 102b bzw. eine teilweise im Schnitt dargestellte Frontaufrissansicht hiervon, 7 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer Schaltbetätigung in eine Richtung y+ eines Betätigungsknopfes 102b, und 8 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung einer Neige-Schaltbetätigung eines Betätigungsknopfes 102b in Richtung auf eine Richtung (x+, y+).
Wie in 1 gezeigt ist, ist der Mehrrichtungs-Schiebeschalter 100 in erster Linie gebildet aus einem Gehäuseteil 101, einem ersten Schieberelement 102, einem zweiten Schieberelement 103, einer Abdeckung 104, einer Kappe 105, einem beweglichen Kontaktelement 106, einem Metallkontakt 107, einem Druckbeaufschlagungselement 108, Rückstellfedern 109, 110 (elastische Elemente) sowie einer Schraubenfeder 111.
Als Nächstes werden die Elemente einzeln wie folgt beschrieben.
Als Erstes ist ein Gehäuse gebildet durch das Gehäuseteil 101 und die Abdeckung 104, wobei das Gehäuseteil 101 aus Harz hergestellt ist und in der in 1 dargestellten Weise kastenförmig ausgebildet ist, wobei es durch eine rechteckige Bodenplatte 101a sowie Seitenwände 101b, 101b, 101b und 101b gebildet ist, die in sich vertikal von jeder Seite der Bodenplatte 101a weg erstreckender Weise angebracht sind. Ferner ist in dem zentralen Teil der Bodenplatte 101a eine kreisförmige Aussparung 101c zur Verwendung beim Anordnen des Metallkontakts 107 ausgebildet. In dem zentralen Teil der äußeren Seitenfläche einer jeden Seitenwand 101b ist eine Aussparung 101b' angeordnet, die mit einer vorbestimmten Breite in vertikaler Richtung ausgebildet ist, und in dem zentralen Teil jeder der Aussparungen 101b' ist ein jeweiliger klauenartiger Anschlagbereich 101b" ausgebildet.
Wie in 2 gezeigt ist, ragen an dem Gehäuseteil 101 jeweilige externe Verbindungsanschlüsse 112a, 112b, 112c, 112d; 113a, 113b; und 114, 115 von dem Außenumfangsteil des Gehäuseteils 101 nach außen, wobei die Verbindungsanschlüsse durch leitfähige Metallplatten gebildet sind, die durch Einsatzformen in dem Gehäuseteil 101 festgelegt sind.
Ferner liegt ein kreisförmiges feststehendes Kontaktelement 116, das aus einer leitfähigen Metallplatte gebildet ist und durch Einsatzformen in der Bodenplatte 101a festgelegt ist, an dem zentralen Teil der Aussparung 101c der Bodenplatte 101a frei, und in ähnlicher Weise liegen „D"-förmige Erdungsstrukturen 117, 117, die aus leitfähigen Metallplatten gebildet sind, an gegenüberliegenden Seiten frei und sind in einem Teil des Außenumfangs der Aussparung 101c gebildet.
Weiterhin sind rechteckige feststehende Kontaktelemente 118a, 118b, 118c und 118d, die aus leitfähigen Metallplatten gebildet sind und durch Einsatzformen festgelegt sind sowie entlang jeder der Seitenwände 101b der Bodenplatte 101a angeordnet sind, derart ausgebildet, dass sie an der Bodenplatte 101a freiliegen, und in ähnlicher Weise sind rechteckige Erdungsstrukturen 119a, 119b, 119c und 119d in freiliegender Weise ausgebildet, wobei sie die Aussparung 101c umschließen und dazu ausgebildet sind, im Wesentlichen parallel zu jedem der feststehenden Kontaktelemente 118a, 118b, 118c und 118d angeordnet zu werden sowie aus leitfähigen Metallplatten gebildet sind.
Das feststehende Kontaktelement 116 ist dann mit dem externen Verbindungsanschluss 114 innerhalb des Gehäuseteils 101 verbunden, und in ähnlicher Weise sind die Erdungsstrukturen 117, 117 sowie der externe Verbindungsanschluss 115 innerhalb des Gehäuseteils 101 verbunden. Ferner ist jedes der feststehenden Kontaktelemente 118a, 118b, 118c und 118d mit dem jeweiligen externen Verbindungsanschluss 112a, 112b, 112c und 112d verbunden, und die Erdungsstrukturen 119a, 119b, 119c und 119d sind mit den externen Verbindungsanschlüssen 113a und 113b verbunden.
Wie in den 1 und 3 gezeigt ist, ist ferner ein Metallkontakt 107, der aus einer leitfähigen, kuppelförmigen Blattfeder (die nach oben ragende Gestalt in der Zeichnung) gebildet ist, in die in der Bodenplatte 101a ausgebildete Aussparung 101c eingesetzt und in dieser festgelegt. Dabei ist ein Teil des Außenumfangs des Metallkontakts 107 mit der Erdungsstruktur 117 (siehe 2) in Berührung gebracht, die in der Aussparung 101c angeordnet ist. Auf diese Weise ist in der Aussparung 101c ein Drückschalter 200 gebildet (siehe 3), bei dem der zentrale Bereich des Metallkontakts 107 mit dem feststehenden Kontaktelement 116 (siehe 2) in Kontakt gebracht wird, wenn der Metallkontakt 107 nach unten gedrückt wird, und das feststehende Kontaktelement 116 wird zu der Erdungsstruktur 117 elektrisch leitend, um dadurch den Schaltvorgang auszuführen.
Wie in 1 gezeigt ist, ist das erste Schieberelement 102 in erster Linie gebildet aus einer rechteckigen Basis 102a, einem säulenartigen Betätigungsknopf 102b, der von dem zentralen Teil der oberen Oberfläche der Basis 102a nach oben ragt und in integraler Weise mit diesem ausgebildet ist, sowie aus einem Paar Rippen 102c, 102c (dem ersten Eingriffsbereich), die von der oberen Oberfläche der Basis 102a nach oben ragen, wobei sie den Betätigungsknopf 102b zwischen sich halten und entgegengesetzt zu der Richtung der y-Achse in integraler Weise gebildet sind. In dem vorliegenden Fall sind die Rippen 102c, 102c in der Nähe des Betätigungsknopfes 102b angeordnet sowie in Längsrichtung der x-Achse parallel zueinander angeordnet.
Wie in den 1 und 3 gezeigt ist, sind der Betätigungsknopf 102b und die Basis 102a jeweils mit Durchgangsöffnungen 102d, 102d' ausgebildet, die sich entlang der zentralen Achse des Betätigungsknopfes 102b durch den Betätigungsknopf 102b bzw. die Basis 102a hindurch erstrecken.
Wie in 1 gezeigt ist, ist das zweite Schieberelement 103 gebildet aus einer rechteckigen plattenartigen Basis 103a; einer in Längsrichtung verlaufenden Durchgangsöffnung 103b, die in dem zentralen Teil der Basis 103a angeordnet ist und mit ihrer Längserstreckung in x-Achsenrichtung verläuft; einem Paar Rippen 103c, 103c (dem zweiten Eingriffsbereich), die von der oberen Oberflä che der Basis 103a nach oben ragen und die Durchgangsöffnung 103b zwischen sich halten und die einander in x-Achsenrichtung zugewandt gegenüber liegen und in integraler Weise ausgebildet sind; einem Paar rechteckiger erster Führungsbereiche 103d, 103d, die von der unteren Oberfläche der Basis 103a wegstehen und die Durchgangsöffnung 103b zwischen sich halten sowie einander in y-Achsenrichtung zugewandt gegenüberliegen und in integraler Weise ausgebildet sind; sowie aus einem Paar runder säulenartiger Vorsprünge 103e, 103e, die von der unteren Oberfläche der Basis 103a wegragen und in integraler Weise derart ausgebildet sind, dass sie in x-Achsenrichtung einander zugewandt gegenüberliegen und die Durchgangsöffnung 103b zwischen sich halten.
Ferner sind die Rippen 103c, 103c an dem Rand der Durchgangsöffnung 103b angeordnet, wobei sie parallel zueinander verlaufen und ihre Längserstreckung in y-Achsenrichtung haben. Die ersten Führungsbereiche 103d, 103d sind entlang des äußeren Rands der Basis 103a parallel zueinander derart angeordnet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Längserstreckung der Rippe 102c des ersten Schieberelements 102 haben (siehe 4). Ferner sind die Vorsprünge 103e, 103e an dem Rand der Durchgangsöffnung 103b angeordnet.
Wie in 1 gezeigt ist, ist die Abdeckung 104 gebildet aus einer rechteckigen plattenartigen Basis 104a; einer rechteckigen Einführöffnung 104b, die in dem zentralen Teil der Basis 104a angeordnet ist; einem Paar rechteckiger zweiter Führungsbereiche 104d, 104d, die von der unteren Oberfläche der Basis 104a wegragen und in x-Achsenrichtung einander zugewandt gegenüberliegen sowie die Durchgangsöffnung 104b zwischen sich schließen und in integraler Weise gebildet sind; einem Paar runder säulenartiger Vorsprünge 104e, 104e, die von der unteren Oberfläche der Basis 104a wegragen und in y-Achsenrichtung einander zugewandt gegenüberliegen sowie die Durchgangsöffnung 104b zwischen sich schließen und in integraler Weise gebildet sind; einem Fixierbereich 104c, der von dem zentralen Teil jeder der Seiten der äußeren Form der Basis 104a nach unten gebogen ist; sowie aus einer rechteckigen Fixieröff nung 104c', die durch den zentralen Teil jedes Fixierbereichs 104c hindurch ausgebildet ist.
Ferner sind die zweiten Führungsbereiche 104d, 104d entlang des Rands der äußeren Gestalt der Basis 104a parallel zueinander derart angeordnet, dass sie im Wesentlichen die gleiche Länge wie die der Längserstreckung der Rippe 103c des zweiten Schieberelements 103 als Längserstreckungsgestalt in der y-Achsenrichtung haben (siehe 5). Ferner sind die Vorsprünge 104e, 104e am Rand der Einführöffnung 104b angeordnet.
Die Kappe 105 ist ein kastenförmiges Element, dessen Unterseite offen ist und dessen zentraler Bereich der inneren Bodenfläche (die mittlere obere Oberfläche in 1) mit einer Durchgangsöffnung 105a ausgebildet ist.
Das bewegliche Kontaktelement 106 ist gebildet aus einer elektrisch leitfähigen metallischen Scheibe mit Federeigenschaften, die mit vier elastischen Kontaktstellenschenkeln 106a, 106b, 106c und 106d ausgebildet ist, die jeweils eine Kontaktstelle 106a', 106b', 106c' und 106d' an den äußersten Enden aufweisen, die entlang eines Außenumfangs gekrümmt ausgebildet sind, wobei der zentrale Bereich des beweglichen Kontaktelements 106 mit der Durchgangsöffnung 106e ausgebildet ist.
Bei dem Druckbeaufschlagungselement 108 handelt es sich um eine stufige Stange, die gebildet ist aus einem Stangenbereich 108a mit großem Durchmesser, Stangenbereichen 108b, 108c mit kleinem Durchmesser, die in Vertikalrichtung des Stangenbereichs 108a mit großem Durchmesser jeweils koaxial und in integraler Weise ausgebildet sind, sowie aus einem Druckbeaufschlagungsbereich 108d, der an dem unteren Ende des Stangenbereichs 108c mit kleinem Durchmesser koaxial und in integraler Weise ausgebildet ist.
Die Rückstellfedern 109, 110 sind aus einer wendelförmigen Torsionsfeder gebildet, wobei jeder der Endbereiche 109b, 109b und 110b, 110b im Wesentlichen in einer geraden Linie in Tangentialrichtung der Wickelbereiche 109a bzw. 110a ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 wird nun ein montierter Zustand der jeweiligen Elemente sowie deren Arbeitsweise beschrieben.
Zuerst wird das bewegliche Kontaktelement 106 an dem ersten Schieberelement 102 angebracht, nachdem es in den Einpassbereich (nicht gezeigt) gepasst ist, wobei die Durchgangsöffnung 106e auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche (der Seite der unteren Oberfläche in 1) des ersten Schieberelements 102 angeordnet wird, um die Positionierung vorzunehmen. Wenn der an dem ersten Schieberelement 102 ausgebildete Betätigungsknopf 102b in der im Folgenden noch beschriebenen Weise verschoben wird, wird dann das bewegliche Kontaktelement 106 zusammen mit dem ersten Schieberelement 102 in integraler Weise bei der Ausführung des Gleitvorgangs bewegt.
Zusätzlich dazu werden an der unteren Oberfläche der Basis 103a des zweiten Schieberelements 103 die Rückstellfedern 109, 109 angebracht, indem die Wickelbereiche 109a, 109a der Rückstellfedern 109, 109 auf die an der Basis 103a ausgebildeten Vorsprünge 103e, 103e gepasst werden. Wie in 4 gezeigt ist, wird dabei jeder der Endbereiche 109b, 109b der beiden Rückstellfedern 109 in einander gegenüberliegender Weise angeordnet, und jeder der Endbereiche 109b, 109b liegt an der Endfläche (Begrenzungsbereich) in einer Längsrichtung (einer x-Achsenrichtung) der an der unteren Oberfläche der Basis 103a ausgebildeten ersten Führungsbereiche 103d, 103d an, so dass die Endbereiche in ihrer Position begrenzt sind und sich in einem Eingriffszustand befinden.
In ähnlicher Weise werden an der unteren Oberfläche der Basis 104a der Abdeckung 104 die Rückstellfedern 110, 110 angebracht, indem die Wickelbereiche 110a, 110a der Rückstellfedern 110, 110 auf die an der Basis 104a ausgebildeten Vorsprünge 104e, 104e gepasst werden. Wie in 5 gezeigt ist, werden die Endbereiche 110b, 110b der beiden Rückstellfedern 110 dabei in einander zugewandt gegenüberliegender Weise angeordnet, wobei ferner jeder der Endbereiche 110b, 110b an der Endfläche (Begrenzungsbereich) in einer Längsrichtung (einer y-Achsenrichtung) der an der unteren Oberfläche der Basis 104a ausgebildeten zweiten Führungsbereiche 104d, 104d anliegt, so dass er in seiner Position festgelegt ist und sich in einem Eingriffszustand befindet.
Die Montage des zweiten Schieberelements 103 und der Rückstellfedern 109, 109 erfolgt dann derart, dass die in der Basis 103a des zweiten Schieberelements 103 ausgebildete Durchgangsöffnung 103b in x-Achsenrichtung frei beweglich auf den Betätigungsknopf 102b des ersten Schieberelements 102 gepasst wird und dabei über dem ersten Schieberelement 102 angeordnet wird.
Wie in 4 gezeigt ist, wird jede der äußeren Oberflächen der Rippen 102c, 102c des ersten Schieberelements 102 dabei mit der gegenüberliegenden Oberfläche des ersten Führungsbereichs 103d, 103d des zweiten Schieberelements 103 in Eingriff gebracht, und das erste Schieberelement 102 wird in Bezug auf das zweite Schieberelement 103 in x-Achsenrichtung verschiebbar angeordnet.
Jede der Rippen 102c wird in ihrer Längsrichtung zwischen den Endbereichen 109b, 109b sowie 109b, 109b der Rückstellfedern 109a, 109a mit einem geringen Ausmaß an Spiel angeordnet, und wenn das erste Schieberelement 102 durch Betätigung in der Richtung x+ oder x- bewegt wird, können die Enden in Längsrichtung der Rippen 102c, 102c einen beliebigen der Endbereiche 109b, 109b der Rückstellfeder 109a in Bewegungsrichtung verformen und diese vorspannen, wobei bei Beendigung der Betätigung das erste Schieberelement 102 durch die Federkraft der Rückstellfeder 109a wieder in eine neutrale Stellung zurückgeführt werden kann, wie dies in 4 gezeigt ist.
Die Anordnung aus dem ersten Schieberelement 102, dem zweiten Schieberelement 103 und den Rückstellfedern 109 wird derart montiert, dass die Abdeckung 104 darüber liegt, indem der Betätigungsknopf 102b des ersten Schieberelements 102 in die an der Basis 104a der Abdeckung 104 ausgebildete Einführöffnung 104b eingeführt wird.
Wie in 5 gezeigt ist, befindet sich dabei jede der äußeren Oberflächen der Rippen 103c, 103c des zweiten Schieberelements 103 in Eingriff mit der gegenüberliegenden Oberfläche der zweiten Führungsbereiche 104d, 104d der Abdeckung 104, und das zweite Schieberelement 103 ist in Bezug auf die Abdeckung 104 in y-Achsenrichtung verschiebbar angeordnet.
Jede der Rippen 103c ist in ihrer Längsrichtung zwischen den Endbereichen 110b, 110b und 110b, 110b der Rückstellfedern 110a, 110a mit einem geringen Ausmaß an Spiel angeordnet, und bei Bewegung des zweiten Schieberelements 103 durch Betätigung in der Richtung y+ oder y- können die in Längsrichtung gelegenen Enden der Rippen 103c, 103c einen beliebigen der Endbereiche 110b, 110b der Rückstellfeder 110a in Bewegungsrichtung verformen und diese vorspannen, wobei bei Beendigung der Betätigung das zweite Schieberelement 103 durch die Federkraft der Rückstellfeder 110a in die in 5 dargestellte neutrale Stellung zurückgeführt werden kann.
Das erste und das zweite Schieberelement 102, 103 sowie die Abdeckung 104, die in dieser Weise montiert sind, sind derart ausgebildet, dass der Mehrrichtungs-Schiebeschalter 100 im Wesentlichen durch ein Verfahren zusammengebaut wird, bei dem das erste und das zweite Schieberelement 102, 103 in dem Gehäuseteil 101 aufgenommen werden und die Abdeckung 104 angebracht wird, um die obere Öffnung des Gehäuseteils 101 zu bedecken. Jeder der Fixierbereiche 104c, die an der in 1 gezeigten Abdeckung 104 ausgebildet sind, wird dabei mit einer jeweiligen Vertiefung 101b' in Eingriff gebracht, die an jeder Seitenwände 101b des Gehäuseteils 101 ausgebildet sind, und ein Anschlagbereich 110" wird mit der Fixieröffnung 104c (siehe 3) in Eingriff gebracht, so dass ein Lösen der Abdeckung 104 von dem Gehäuseteil 101 verhindert ist.
Der Betätigungsknopf 102b wird dann in einer sich kreuzenden Zwei-Achsenrichtung verschoben, nämlich einer x-Achsenrichtung und einer y-Achsenrichtung, wie dies in 1 gezeigt ist, wobei das erste bzw. das zweite Schieberelement 102, 103 aus der in 4 und 5 gezeigten neutralen Stellung in der x-Achsenrichtung bzw. der y-Achsenrichtung verschoben wird, und das in integraler Weise mit dem ersten Schieberelement 102 ausgebildete bewegliche Kontaktelement 106 kann auf der oberen Oberfläche der Bodenfläche 101a des Gehäuseteils 101 innerhalb eines vorbestimmten Bewegungsbereichs in x- bzw. y-Koordinatenrichtung bewegt werden.
Wenn das erste und das zweite Schieberelement 102, 103 in der vorstehend genannten neutralen Stellung positioniert sind, sind die Kontaktstellen 106a', 106b', 106c' und 106d' des auf der Seite der rückwärtigen Oberfläche der Basis 102a des ersten Schieberelements 102 angeordneten beweglichen Kontaktelements 106 zwischen dem feststehenden Kontaktelement 118a und der Erdungsstruktur 119a, zwischen dem feststehenden Kontaktelement 118b und der Erdungsstruktur 119b, zwischen dem feststehenden Kontaktelement 118c und der Erdungsstruktur 119c bzw. zwischen dem feststehenden Kontaktelement 118d und der Erdungsstruktur 119d angeordnet, wie dies in 2 gezeigt ist, und sie befinden sich in elastischer Berührung mit der oberen Oberfläche der Bodenplatte 101a. Dieser Zustand entspricht der Ausgangsposition des Betätigungsknopfes 102b, d.h. einer neutralen Stellung, in der ein Schaltvorgang durch den Betätigungsknopf 102b in keinerlei Richtung ausgeführt wird.
Wie in 3 gezeigt ist, wird wiederum zuerst die Schraubenfeder 111 in die in dem Betätigungsknopf 102b des ersten Schieberelements 102 ausgebildete Durchgangsöffnung 102d eingesetzt, und anschließend daran wird das Druckbeaufschlagungselement 108 in diese eingesetzt, und schließlich wird die Kappe 105 an dem oberen Teil des Betätigungsknopfes 102b angebracht, wonach die Montage des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 abgeschlossen ist. Wenn dabei die Schraubenfeder 111 an dem einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Stangenbereich 108c des Druckbeaufschlagungselements 108 angebracht ist, ist der einen kleinen Durchmesser aufweisende Stangenbereich 108b in die in der Kappe 105 ausgebildete Durchgangsöffnung 105a eingesetzt, und der Druckbeaufschlagungsbereich 108d ist in die Durchgangsöffnung 102d' eingesetzt. Das obere Ende des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Stangenbereichs 108b wird dann nach unten gedrückt, um eine Verlagerung des Druckbeaufschlagungselements 108 in Bezug auf 3 in Richtung nach unten zu ermöglichen sowie dessen Druckbetätigung auszuführen, wobei dies dazu führt, dass nach der Druckbeaufschlagung, bei Freisetzung der Last, das Druckbeaufschlagungselement 108 in den in 3 gezeigten Zustand zurückkehrt.
Im Folgenden wird der Schaltvorgang des in der vorstehend beschriebenen Weise zusammengebauten Mehrrichtungs-Schiebeschalters 100 beschrieben.
Zuerst wird der Fall beschrieben, in dem der Betätigungsknopf 102b in gleitender Weise betätigt wird, um einen Schaltvorgang auszuführen.
Wie in 6 gezeigt ist, wird bei Verschieben des Betätigungsknopfes 102b in einer Richtung x+ das bewegliche Kontaktelement 106 (siehe 1) in Bezug auf die feststehenden Kontaktelemente 118a, 118b und die Erdungsstrukturen 119a, 119b, die an der Bodenplatte 101a des Gehäuseteils 101 ausgebildet sind, in Bezug auf 2 nach rechts verschoben. Dabei wird die Kontaktstelle 106a' an dem äußersten Ende des elastischen Kontaktstellenschenkels 106a des beweglichen Kontaktelements mit dem feststehenden Kontaktelement 118a in Kontakt gebracht. Zusätzlich dazu wird die Kontaktstelle 106b' mit der Erdungsstruktur 119b in Kontakt gebracht.
Bei einer derartigen Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, werden das feststehende Kontaktelement 118a und die Erdungsstruktur 119b elektrisch leitend, und es wird ein Schaltvorgang in einer Richtung x+ ausgeführt. Das bei diesem Vorgang entstehende Signal wird dann von dem externen Verbindungsanschluss 112a nach außen übertragen.
Es ist zwar nicht gezeigt, jedoch wird bei Betätigung des Betätigungsknopfes 102b in einer Richtung x- die Kontaktstelle 106b' des beweglichen Kontaktelements 106 mit dem feststehenden Kontaktelement 118b in Kontakt gebracht, und die Kontaktstelle 106a' wird mit der Erdungsstruktur 119a (siehe 2) in Kontakt gebracht. Bei einer derartigen Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, werden das feststehende Kontaktelement 118b und die Erdungsstruktur 119b elektrisch leitend, und es wird der Schaltvorgang in einer Richtung x- ausgeführt. Das bei diesem Vorgang gebildete Signal wird dann von dem externen Verbindungsanschluss 112a nach außen übertragen.
Wenn dann in der in 7 gezeigten Weise der Betätigungsknopf 102b in einer Richtung y+ verschoben wird, wird das bewegliche Kontaktelement 106 in Bezug auf die feststehenden Kontaktelemente 118c, 118b und die Erdungsstrukturen 119c, 119d, die an der Bodenplatte 101a des Gehäuseteils 101 ausgebildet sind, in Bezug auf 2 nach oben verschoben. Dabei wird die Kontaktstelle 106c' an dem äußersten Ende des elastischen Kontaktstellenschenkels 106c des beweglichen Kontaktelements mit dem feststehenden Kontaktelement 118c in Kontakt gebracht. Ferner wird die Kontaktstelle 106d' mit der Erdungsstruktur 119d kontaktiert.
Bei einer derartigen Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, sind das feststehende Kontaktelement 118c und die Erdungsstruktur 119d elektrisch leitend, und es wird ein Schaltvorgang in einer Richtung y+ ausgeführt. Das bei diesem Vorgang gebildete Signal wird dann von dem externen Verbindungsanschluss 112c nach außen übertragen.
Es ist zwar nicht dargestellt, jedoch wird im Fall einer Betätigung des Betätigungsknopfes 102b in einer Richtung y- die Kontaktstelle 106d' des beweglichen Kontaktelements 106 mit dem feststehenden Kontaktelement 118d in Kontakt gebracht, und die Kontaktstelle 106c' wird mit der Erdungsstruktur 119c kontaktiert. Bei einer solchen Anordnung, wie sie vorstehend geschildert worden ist, sind das feststehende Kontaktelement 118d und die Erdungsstruktur 119c elektrisch leitend, wobei dies zur Ausführung eines Schaltvorgangs in einer Richtung y- führt. Ein bei diesem Vorgang gebildetes Signal wird dann von dem externen Verbindungsanschluss 112d nach außen übertragen.
Wie in 8 gezeigt ist, wird jede der Kontaktstellen 106a' und 106c' des in 2 gezeigten beweglichen Kontaktelements 106 mit den feststehenden Kontaktelementen 118a, 118c in Kontakt gebracht, indem der Betätigungsknopf 102b in einer schrägen, nach rechts oben gehenden Richtung (x+, y+) verschoben wird. Ferner wird jede der Kontaktstellen 106b', 106d' mit den Erdungsstrukturen 119b, 119d kontaktiert.
Bei einer solchen Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, sind die feststehenden Kontaktelemente 118a, 118c und die Erdungsstrukturen 119b, 119d elektrisch leitend, und es wird ein Schaltvorgang in einer Richtung (x+, y+)) ausgeführt. Das bei diesem Vorgang gebildete Signal wird dann von den externen Verbindungsanschlüssen 112a, 112c nach außen übertragen.
Es ist zwar nicht dargestellt, jedoch wird im Fall der Verschiebung des Betätigungsknopfes 102b in schräg verlaufenden Richtungen (x-, y+), (x+, y-) und (x-, y-) in ähnlicher Weise jedes der bei diesen Vorgängen entstehenden Signale von den externen Verbindungsanschlüssen 112b, 112c und 112a, 112d bzw. 112b, 112d nach außen übertragen.
Nun wird der Fall beschrieben, in dem das an dem Betätigungsknopf 102b angeordnete Druckbeaufschlagungselement 108 zum Ausführen des Schaltvorgangs gedrückt wird.
Wenn eine Drückkraft F in Bezug auf 3 in einer nach unten gehenden Richtung auf den einen kleinen Durchmesser aufweisenden Stangenbereich 108b aufgebracht wird, um das Druckbeaufschlagungselement 108 mit Druck zu beaufschlagen, und zwar ausgehend von einem Zustand, in dem das in 3 dargestellte Druckbeaufschlagungselement 108 nicht mit Druck beaufschlagt ist, verlagert der Drückbereich 108d des Druckbeaufschlagungselements 108 den zentralen Bereich des Metallkontakts 107, der auf der Bodenplatte 101a angeordnet ist, entgegen dessen Federkraft in Richtung auf das feststehende Kontaktelement 116 (siehe 2).
Wenn dann eine bestimmte Kraft auf den Metallkontakt 107 aufgebracht wird, wird der kuppelförmige Bereich des Metallkontakts 107 umgekehrt, der Metallkontakt 107 und das feststehende Kontaktelement 116 werden miteinander kontaktiert, und dadurch sind das feststehende Kontaktelement 116 und die Er dungsstruktur 117 elektrisch leitend, und der Drückschalter 200 führt einen Schaltvorgang aus. Dann wird das Signal von dem in 2 gezeigten externen Verbindungsanschluss 114 als digitales Signal nach außen übertragen.
Wenn dann die auf das Druckbeaufschlagungselement 108 ausgeübte Drückkraft F freigesetzt wird, wird der Metallkontakt 107 durch die elastische Rückstellkraft zurückgedrückt, und zusätzlich dazu wird das Druckbeaufschlagungselement 108 durch die elastische Kraft der Schraubenfeder 111 zurückgedrückt und in den in 3 gezeigten ursprünglichen Zustand zurückgeführt.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Betätigungsknopf 102b in acht Richtungen verschoben, und zwar unter Kombination von xy-Richtungen aus x+, x-, y+, y- sowie zwischengeordneten x-Achsen- und y-Achsenrichtungen, d.h. schräg verlaufenden Richtungen aus (x+, y+), (x+, y-), (x-, y+) und (x-, y-), so dass der in mehreren Richtungen erfolgende Schaltvorgang selbst in einer einzigen Einheit eines Schiebeschalters ermöglicht wird und sich dadurch ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter verwirklichen lässt, der eine verbesserte Betätigbarkeit hat.
Unter Bezugnahme auf die 9 bis 13 in den Zeichnungen wird nun der Mehrrichtungs-Schiebeschalter 300 gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
9 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Erläuterung eines montierten Zustands eines ersten Schieberelements 302 des Mehrrichtungs-Schiebeschalters gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 10 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 10-10 in 9, 11 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Erläuterung eines montierten Zustands des zweiten Schieberelements 303, 12 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 12-12 der 11, und 13 zeigt eine Längsschnittdarstellung zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 300.
Wie in den 9 bis 13 dargestellt ist, ist der Mehrrichtungs-Schiebeschalter 300 in erster Linie gebildet aus einem Gehäuseteil 301, einem ersten Schieberelement 302, einem zweiten Schieberelement 303, einer Abdeckung 304, beweglichen Kontaktelementen 306-1, 306-2, einem Drückschalterbereich 400, einem Druckbeaufschlagungselement 308, Rückstellfedern 309, 309 und 310, 310 (elastische Elemente) sowie einer Schraubenfeder 311.
Im Folgenden wird jedes der Elemente beschrieben.
Als Erstes ist das Gehäuse gebildet aus dem Gehäuseteil 301 und der Abdeckung 304, wobei das Gehäuseteil 301 aus Harz hergestellt ist und in der in 9 dargestellten Weise kastenförmig ausgebildet ist, wobei es aus einer rechteckigen Bodenplatte 301a und Seitenwänden 301b gebildet ist, die sich von jeder der Seiten der Bodenplatte 301a vertikal weg erstrecken. Ferner ist der Drückschalterbereich 400 (siehe 13), der ein feststehendes Kontaktelement und einen Metallkontakt aufweist (die beide nicht gezeigt sind), in dem zentralen Teil der Bodenplatte 301a angebracht.
Wie ferner in 9 gezeigt ist, sind L-förmige feststehende Kontaktelemente 318a, 318b, 318c, 318d, die durch eine leitfähige Metallplatte gebildet sind, an den vier Ecken der Bodenplatte 301a des Gehäuseteils 301 derart ausgebildet, dass ihre Oberflächen freiliegen. Die feststehenden Kontaktelemente 318a, 318b, 318c und 318d werden dann mit den nicht gezeigten externen Verbindungsanschlüssen verbunden, die in dem Gehäuseteil 301 angebracht sind, um dadurch die durch den Schaltvorgang gebildeten Signale nach außen zu übertragen.
Wie ferner in 11 und 12 gezeigt ist, sind beide Ränder der Bodenplatte 301a in x-Achsenrichtung mit vorstehenden zweiten Führungsbereichen 301c, 301c mit in y-Achsenrichtung verlaufender Längserstreckung auf der oberen Oberfläche der Bodenplatte 301a vorgesehen und in integraler Weise mit dieser ausgebildet. Weiterhin sind zwei Paare säulenartiger Vorsprünge 301d, 301d vorstehend und in integraler Weise auf der oberen Oberfläche der Bodenplatte 301a ausgebildet, wobei diese über die y-Achse hinweg einander in x-Achsenrichtung zugewandt gegenüberliegen.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, ist das erste Schieberelement 302 in erster Linie gebildet durch eine Basis 302a mit rechteckiger Plattenform; einen säulenartigen Betätigungsknopf 302b, der von dem zentralen Bereich an der oberen Oberfläche der Basis 302a nach oben ragt und in integraler Weise mit dieser ausgebildet ist; ein Paar Vorsprünge 302e, 302e, die von der unteren Oberfläche der Basis 302a wegragen und in integraler Weise damit ausgebildet sind, wobei diese den beiden Enden in y-Achsenrichtung über die x-Achse hinweg zugewandt gegenüberliegen; Federeinsetznuten 302f, 302f, die in der unteren Oberfläche der Basis 302a ausgebildet sind, wobei diese über die x-Achse hinweg beiden Seiten in y-Achsenrichtung zugewandt gegenüberliegen; sowie eine Aussparungssnut 302c (den ersten Eingriffsbereich), die in der unteren Oberfläche der Basis 302a ausgebildet ist, wobei diese ihre Längserstreckung in x-Achsenrichtung hat.
Ferner sind die Vorsprünge 302e, 302e an beiden äußeren Rändern der Basis 302a angeordnet, wobei diese parallel zueinander vorgesehen sind und ihre Längserstreckung in x-Achsenrichtung haben. Weiterhin ist jede der Federeinsetznuten 302f, 302f zwischen der x-Achse und dem jeweiligen Vorsprung 302e, 302e angeordnet, wobei sie parallel zueinander verlaufen und ihre Längserstreckung in x-Achsenrichtung haben. Aussparungsnuten 302g, 3028, die schmaler sind als jede der Federeinsetznuten 302f schließen sich von beiden Endflächen der Federeinsetznuten 302f an und sind in Längserstreckungsrichtung ausgebildet.
Wie ferner in den 9 und 13 gezeigt ist, ist der Betätigungsknopf 302b mit einer Durchgangsöffnung 302d ausgebildet, die sich entlang der Mittelachse durch den Betätigungsknopf 302b hindurch erstreckt, und ferner ist auch die Basis 302a mit einer Durchgangsöffnung 302d' ausgebildet, die mit der Durchgangsöffnung 302d in Verbindung steht.
Wie in den 11 und 12 gezeigt ist, ist das zweite Schieberelement 303 gebildet durch eine Basis 303a mit rechteckiger Plattenform; einer rechteckigen Durchgangsöffnung 303b, die in dem zentralen Bereich der Basis 303a angeordnet ist; Federeinsetznuten 303f, 303f, die in einer Nutform in der unteren Oberfläche der Basis 303a ausgebildet sind, wobei sie einander beidseits in x-Achsenrichtung zugewandt gegenüberliegen und die Durchgangsöffnung 303b dazwischen gehalten ist; ersten vorstehenden Führungsbereichen 303d, 303d (siehe 9 und 10), die von der oberen Oberfläche der Basis 303a mit ihrer Längserstreckung entlang der x-Achse vorstehen und in integraler Weise ausgebildet sind; sowie durch zwei Paar säulenartige Vorsprünge 303g, 303g (siehe 9 und 10), die von der oberen Oberfläche der Basis 303a vorstehen und in integraler Weise mit dieser ausgebildet sind, wobei die Durchgangsöffnung 303b dazwischen angeordnet ist und diese einander in y-Achsenrichtung zugewandt gegenüberliegen.
Ferner sind die Federeinsetznuten 303f, 303f entlang des äußeren Rands der Basis 303a parallel zueinander angeordnet, wobei sie ihre Längserstreckung in y-Achsenrichtung haben. Jede der Aussparungsnuten 303h, 303h, die schmaler sind als die jeweiligen Federeinsetznuten 303f, schließt sich von den beiden Endflächen einer jeden der Federeinsetznuten 303f in Längsrichtung an und ist in Längsrichtung ausgebildet. Die beiden äußeren Endflächen der Basis 303a in x-Achsenrichtung dienen als zweite Eingriffsbereiche 303c, 303c.
Wie in 13 gezeigt ist, weist die Abdeckung 304 eine rechteckige Einsetzöffnung 304a in ihrem zentralen Bereich auf.
Ferner sind die beweglichen Kontaktelemente 306-1, 306-2, die in den 9 und 10 dargestellt sind, durch eine leitfähige Metallplatte mit Federeigenschaften gebildet, wobei sie ihre in Längsrichtung verlaufende bandartige Erstreckung in x-Achsenrichtung haben und jedes der äußersten Enden an beiden Seiten umgefaltet und geformt ist sowie mit elastischen Kontaktstellenschenkeln versehen ist, die Kontaktstellen 306-1a bzw. 306-2a, 306-2b aufweisen.
Bei dem Druckbeaufschlagungselement 308 handelt es sich um eine stufige Stange, und wie in 13 gezeigt ist, ist diese gebildet durch einen Stangenbereich 108a mit großem Durchmesser sowie Stangenbereiche 308b, 308c mit kleinem Durchmesser, die in Vertikalrichtung des Stangenbereichs 308a mit großem Durchmesser koaxial ausgebildet sind.
Jede der Rückstellfedern 309, 309 und 310, 310 ist durch eine Schraubenfeder (eine Kompressionsfeder) gebildet.
Im Folgenden werden ein montierter Zustand sowie die Arbeitsweise der jeweiligen Elemente beschrieben.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, werden zuerst die beweglichen Kontaktelemente 306-1, 306-2 an der gegenüberliegenden Oberfläche jedes der an dem ersten Schieberelement 302 vorgesehenen Vorsprünge 302e gegenüber der Bodenplatte 301a derart angebracht und festgelegt, dass sie parallel zu der x-Achsenrichtung verlaufen können. Wenn der an dem ersten Schieberelement 302 ausgebildete Betätigungsknopf 302b zur Ausführung einer Gleitbewegung betätigt wird, werden die beweglichen Kontaktelemente 306-1, 306-2 in Abhängigkeit von der Verschiebebetätigung in integraler Weise mit dem ersten Schieberelement 302 bewegt.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, ist in jeder Federeinsetznut 302f, die in der unteren Oberfläche der Basis 302a des ersten Schieberelements 302 ausgebildet ist, eine Rückstellfeder 309 derart angeordnet, dass sie zwischen den beiden Endflächen der Federeinsetznut 302f in Längsrichtung angebracht ist. Dabei liegen die Endbereiche der beiden Rückstellfedern 309 an jeder der beiden Endflächen der Federeinsetznut 302f an, wobei sie in ihren Positionen festgelegt sind.
Wie in den 11 und 12 gezeigt ist, ist in ähnlicher Weise in jeder der Federeinsetznuten 303f, die in der unteren Oberfläche der Basis 303a des zweiten Schieberelements 303 ausgebildet sind, eine jeweilige Rückstellfeder 310, 310 zwischen den beiden Endflächen der Federeinsetznut 303f in deren Längsrich tung angebracht. Die Endbereiche der beiden Rückstellfedern 310 liegen dabei an den beiden Endflächen der Federeinsetznut 303f an, so dass sie in ihren Positionen festgelegt sind.
Wie in 11 und 12 gezeigt ist, ist die Anordnung aus dem zweiten Schieberelement 303 und den Rückstellfedern 309, 309 derart ausgebildet, dass jeder der zweiten Eingriffsbereiche 303c, 303c des zweiten Schieberelements 303 mit der gegenüberliegenden Oberfläche der an der Bodenplatte 301a ausgebildeten zweiten Führungsbereiche 301c, 301c in Berührung steht, und das zweite Schieberelement 303 ist in Bezug auf die Bodenplatte 301a in y-Achsenrichtung verschiebbar angebracht.
Ferner werden die an der Bodenplatte 301a ausgebildeten Vorsprünge 301d, 301d in die Aussparungssnuten 303h, 303h eingepasst, die an den beiden Enden jeder der an dem zweiten Schieberelement 303 ausgebildeten Federeinsetznut 303f angeordnet sind. Wenn das zweite Schieberelement 303 im Betrieb in einer Richtung y+ oder y- bewegt wird, drückt eine beliebige der Endflächen jeder der Federeinsetznuten 303f in Längsrichtung gegen den Endbereich der Rückstellfeder 310 und spannt das andere Ende der Rückstellfeder 310 gegen den Vorsprung 301d vor, so dass die Rückstellfeder 310 zusammengedrückt wird. Wenn die Betätigung gestoppt wird, kann das zweite Schieberelement 303 durch die Federkraft der Rückstellfeder 310 wieder in die in 11 gezeigte neutrale Stellung zurückgeführt werden.
Eine aus dem ersten Schieberelement 302 und den Rückstellfedern 309, 309 bestehende Anordnung ist in der in den 9 und 10 dargestellten Weise ausgebildet, wobei die an dem ersten Schieberelement 302 ausgebildeten Aussparungsnuten 302c, 302c mit den an dem zweiten Schieberelement 303 ausgebildeten zweiten Führungsbereichen 303d, 303d in Eingriff stehen und das erste Schieberelement 302 in Bezug auf das zweite Schieberelement 303 in x-Achsenrichtung verschiebbar angeordnet ist.
Weiterhin sind in die Aussparungsnuten 302g, 302g, die an beiden Enden jeder an dem ersten Schieberelement 302 ausgebildeten Federeinsetznut 302f ange ordnet sind, die an dem zweiten Schieberelement 303 ausgebildeten Vorsprünge 303g, 303g angeordnet. Wenn das erste Schieberelement 302 dann bei Betätigung entweder in einer Richtung x+ oder x- bewegt wird, drückt die Endfläche in einer beliebigen Längsrichtung jeder der Federeinsetznuten 302f gegen den Endbereich der Rückstellfeder 309 in x-Achsenrichtung, so dass das andere Ende der Rückstellfeder 309 in relativer Weise gegen den an dem zweiten Schieberelement 303 angeordneten Vorsprung 303g vorgespannt wird und dadurch ein Zusammendrücken der Rückstellfeder 309 hervorgerufen wird. Wenn die Betätigung gestoppt wird, kann das erste Schieberelement 302 somit durch eine Federkraft der Rückstellfeder 309 in die in 9 gezeigte neutrale Stellung zurückkehren.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, sind die beiden Schieberelemente 302, 303 in dem Gehäuseteil 301 untergebracht, und die Abdeckung 304 wird zum Überdecken der Öffnung an dem oberen Teil des Gehäuseteils 301 angebracht, wodurch der Mehrrichtungs-Schiebeschalter 300 im Wesentlichen zusammengebaut ist. Der an dem ersten Schieberelement 302 angeordnete Betätigungsknopf 302b kann dann in die Durchgangsöffnungen 304a, die in der in 13 dargestellten Abdeckung 104 ausgebildet sind, hinein geschoben sowie durch diese hindurch geführt werden.
Bei Verschieben des Betätigungsknopfes 302b in zwei sich kreuzenden axialen Richtungen, d.h. in Richtung der x-Achse und in Richtung der y-Achse, wird dadurch das jeweilige erste Schieberelement 302 oder das zweite Schieberelement 303 von der in 9 und 11 gezeigten neutralen Stellung in x-Achsenrichtung bzw. in y-Achsenrichtung verschoben, und die in integraler Weise mit dem ersten Schieberelement 302 ausgebildeten beweglichen Kontaktelemente 306-1, 306-2 sind auf der oberen Oberfläche der Bodenplatte 301a des Gehäuseteils 301 innerhalb eines vorbestimmten Bewegungsbereichs in x- und y-Koordinatenrichtung beweglich.
Wenn sich das erste Schieberelement 302 und das zweite Schieberelement 303 in der vorstehend geschilderten neutralen Stellung befinden, sind die Kontaktstellen 306-1a, 306-1b und 306-2a, 306-2b jedes beweglichen Kontaktele ments 306-1, 306-2 jeweils in der Position angeordnet, an der sie nicht mit den feststehenden Kontaktelementen 318a bis 318d in Kontakt gelangen können, wobei sie derart ausgebildet sind, dass sie mit der oberen Oberfläche der Bodenplatte 301a in elastischer Berührung stehen. Bei diesem Zustand handelt es sich um die Ausgangsposition des Betätigungsknopfes 302b, d.h. die neutrale Stellung, in der ein Schaltvorgang durch den Betätigungsknopf 302b in keinerlei Richtung ausgeführt wird.
Wenn der Betätigungsknopf 302b dann in einer vorbestimmten Richtung verschoben wird, werden die Kontaktstellen 306-1a, 306-1b und 306-2a, 306-2b jeweils in einer vorbestimmten Kombination mit den feststehenden Kontaktelementen 318a bis 318d in Kontakt gebracht, so dass der Mehrrichtungs-Schaltvorgang in x-, y-Koordinatenrichtung ausgeführt werden kann.
Wie in 13 gezeigt ist, wird dann zuerst das Druckbeaufschlagungselement 308 von unten her eingesetzt, und anschließend wird die Schraubenfeder 311 in die Durchgangsöffnungen 302d, 302d', die in dem Betätigungsknopf 302b des ersten Schieberelements 302 bzw. der Basis 302a ausgebildet sind, sowie in die in dem zweiten Schieberelement 303 ausgebildete Durchgangsöffnung 303b eingeführt, und schließlich wird ein ein Entfernen verhinderndes Anschlagelement 3031 für die Schraubenfeder 311 an der Unterseite der Durchgangsöffnung 303b angebracht, wonach die Montage des Mehrrichtungs-Schiebeschalters 300 abgeschlossen ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der einen kleinen Durchmesser aufweisende Stangenbereich 308b in die in dem Betätigungsknopf 302b ausgebildete Durchgangsöffnung 302d eingeführt, und die Schraubenfeder 311 ist auf den einen reduzierten Durchmesser aufweisenden Stangenbereich 308c des Druckbeaufschlagungselements 308 gepasst. Das obere Ende des einen kleinen Durchmesser aufweisenden Stangenbereichs 308b wird dann mit Druck beaufschlagt, und das Druckbeaufschlagungselement 308 wird in Bezug auf die Zeichnung nach unten verlagert, um den Drückschalter 400 nach unten zu drücken, und ein digitales Signal wird von dem nicht dargestellten externen Ausgangsanschluss nach außen übertragen. Wenn nach der Druckbeaufschlagung eine Last entfernt wird, kann das Druckbeaufschlagungselement 308 in den in 13 gezeigten Zustand zurückkehren.
Mit einer derartigen Ausbildung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, kann das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ähnliche Wirkungen wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel erzielen. Außerdem wird bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Schraubenfeder für die Rückstellfedern 309, 310 verwendet, so dass sich Störungen bei der Federbelastung zum Zeitpunkt der Herstellung der Feder im Vergleich zu der bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendeten wendelförmigen Torsionsfeder reduzieren lassen, und beim Verschieben des Betätigungsknopfes 302b in x- und y-Koordinatenrichtung lässt sich ein gleichmäßigeres Betätigungsgefühl in jeder beliebigen Richtung erzielen, und es lässt sich ferner ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter von hoher Qualität schaffen.
Ferner ermöglicht die Anwendung der Kompressionsschraubenfeder für die Rückstellfedern 309, 310 das Setzen eines Werts der Belastung der Feder in einem größeren Bereich im Vergleich zu dem der wendelförmigen Torsionsfeder (ein Erhöhen des Drahtdurchmessers in der wendelförmigen Torsionsfeder führt zu einer Vergrößerung der Dicke der Feder) ohne Veränderung der Federlänge der Schraubenfeder (durch Erhöhen des Drahtdurchmessers des Federmaterials), und sogar der Mehrrichtungs-Schiebeschalter mit der gleichen äußeren Formgebung ermöglicht einer Bedienungsperson das Verspüren einer Last ausübenden Berührung über den größeren Bereich an dem Betätigungsknopf 302b, wobei dies dazu führt, dass der Mehrrichtungs-Schiebeschalter eine Vielzahl von Betriebszuständen aufweisen kann.
In der vorstehenden Beschreibung sind zwar die Drückschalter 200, 400 durch Anordnen der feststehenden Kontaktelemente und der Metallkontakte auf den Bodenplatten 101a, 301a jeder Basis 101, 301 gebildet, jedoch müssen sie nicht auf diese Ausführungsform begrenzt sein, sondern es ist auch möglich, dass eine einzige Drückschaltereinheit anstelle der Drückschalter 200, 400 vorgesehen ist.
Unter Bezugnahme auf die 14 bis 19 wird nun ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter 500 gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
14 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht zur Erläuterung eines Mehrrichtungs-Schiebeschalters gemäß noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, 15 zeigt eine von oben gesehene Draufsicht zur Veranschaulichung eines Gehäuseteils des Mehrrichtungs-Schiebeschalters, 16 zeigt eine Längsschnittansicht zur Erläuterung des Mehrrichtungs-Schiebeschalters, 17 bezieht sich auf den Mehrrichtungs-Schiebeschalter und zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht von oben zur Veranschaulichung eines montierten Zustands des ersten und des zweiten Schieberelements, 18 bezieht sich auf den Mehrrichtungs-Schiebeschalter und zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Ausgangszustands des Eingriffs der Schraubenfeder des ersten Schieberelements sowie einer Kugel und einer Gleitnut des Gehäuseteils, und 19 bezieht sich in ähnlicher Weise auf den Mehrrichtungs-Schiebeschalter und zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Ausgangszustands des Eingriffsvorgangs der Schraubenfeder des ersten Schieberelements sowie einer Kugel und einer Gleitnut des Gehäuseteils.
Wie in den 14 bis 19 gezeigt ist, ist der Mehrrichtungs-Schiebeschalter 500 in erster Linie gebildet aus einem Gehäuseteil 501, einem ersten Schieberelement 502, einem zweiten Schieberelement 503, einer Abdeckung 504, einem beweglichen Kontaktelement 506, einer Rückstellschraubenfeder 509 (ein elastisches Element) und einer Kugel 510 (ein Antriebselement).
Zuerst wird ein Gehäuse durch ein Gehäuseteil 501 und eine Abdeckung 504 gebildet, wobei das Gehäuseteil 501 aus Harz gebildet ist und in der in 14 dargestellten Weise kastenförmig ausgebildet ist, wobei es durch eine rechteckige Bodenplatte 501a und Seitenwände 501b gebildet ist, die sich von jeder der Seiten der Bodenplatte 501a senkrecht nach oben erstrecken. Weiterhin ist in dem zentralen Bereich der Bodenplatte 501a eine umgekehrt kegelförmige Gleitnut 501c ausgebildet, mit der eine Kugel 510 in Eingriff sowie in Gleitbe rührung mit dieser steht. Ferner ist an der äußeren Oberfläche jeder der Seitenwände 501b ein klauenartiger Anschlag 501d ausgebildet, der an einem Fixierbereich 504c der Abdeckung 504 fixiert und mit diesem in Eingriff gebracht wird. Wie in 15 gezeigt ist, sind ferner externe Verbindungsanschlüsse 512a, 512b, 512c und 512d sowie 513a, 513b, die aus einer leitfähigen Metallplatte gebildet sind und durch Einsatzformen in dem Gehäuseteil 501 festgelegt sind, von dem äußeren Umfang des Gehäuseteils 501 nach außen ragend vorgesehen.
Ferner sind in dem zentralen Bereich und an den vier Ecken der Bodenplatte 501a des Gehäuseteils 501 eine Erdungsstruktur 519 sowie einige feststehende Kontaktelemente 518a, 518b, 518c und 518d ausgebildet, die aus einer leitfähigen Metallplatte gebildet sind und an der inneren Bodenfläche freiliegen. Die Erdungsstruktur 519 und die feststehenden Kontaktelemente 518a, 518b, 518c, 518d sind innerhalb des Gehäuseteils 501 mit den externen Verbindungsanschlüssen 512a, 512b, 512c, 512d sowie 513a, 513b verbunden, um ein durch einen Schaltvorgang erzeugtes Signal nach außen zu übertragen.
Wie in den 14 und 17 gezeigt ist, ist das erste Schieberelement 502 ausgebildet mit einer Basis 502a, die durch eine rechteckige Platte gebildet ist; einem säulenartigen Betätigungsknopf 502b, der von dem zentralen Teil der oberen Oberfläche der Basis 502a nach oben ragt und in integraler Weise damit ausgebildet ist; Vorsprüngen 502c, die von der oberen Oberfläche der Basis 502a nach oben ragen, wobei der Betätigungsknopf 502b dazwischen angeordnet ist und die Vorsprünge 502c in y-Achsenrichtung einander zugewandt gegenüberliegen; sowie mit einem Aussparungsnut-Eingriffsbereich 502d, der von den Vorsprüngen 502c eingeschlossen ist.
Wie in 16 gezeigt ist, sind an der unteren Oberfläche der Basis 502a ein Aufnahmebereich 502e zum Aufnehmen des beweglichen Kontaktelements 506 sowie eine Aufnahmeöffnung 502f für die Rückstellschraubenfeder 509 ausgebildet, die in einem rechteckigen Säulenbereich des Betätigungsknopfes 502b angeordnet ist.
Wie in 14 gezeigt ist, ist das zweite Schieberelement 503 durch eine rechteckige ebene Platte gebildet, wobei seine Formgebung die eines Rechtecks ist, wobei dessen x-Achsenrichtung gegenüber seiner y-Achsenrichtung die Längserstreckungsrichtung ist. Ferner ist in dem zentralen Bereich in ähnlicher Weise eine rechteckige Fensteröffnung 503a ausgebildet, wobei deren x-Achsenrichtung die Längserstreckungsrichtung bildet, und der vorstehend beschriebene Betätigungsknopf 502b ist in die Fensteröffnung 503a derart frei eingepasst, dass er in Längsrichtung, d.h. in x-Achsenrichtung, beweglich ist. Ferner ist ein zweites Schieberelement 503 mit dem Aussparungsnut-Eingriffsbereich 502d des genannten ersten Schieberelements 502 in Eingriff gebracht, wobei der Aussparungsnut-Eingriffsbereich 502d und das zweite Schieberelement 503 in x-Achsenrichtung beweglich sind.
Wie in 14 gezeigt ist, ist die Abdeckung 504 gebildet aus einer Basis 504a in Form einer rechteckigen Platte; aus einer rechteckigen Einsetzöffnung 504b, die in dem zentralen Bereich der Basis 504a angeordnet ist; Fixierbereichen 504c, die von dem zentralen Bereich jeder der äußeren Seiten der Basis 504a nach unten gebogen sind; sowie Fixieröffnungen 504d, die in jedem der Fixierbereiche 504c angeordnet sind und mit dem Anschlag 501d des Gehäuseteils 501 in Eingriff stehen. Die Einsetzöffnung 504b ist derart ausgebildet, dass sie über eine größere Bewegungsstrecke als die der äußeren Formgebung des Betätigungsknopfes 502b geöffnet ist, und zwar derart, dass der Betätigungsknopf 502b des ersten Schieberelements 502 derart hervorsteht, dass er sowohl in x-Achsenrichtung als auch in y-Achsenrichtung beweglich ist.
Das bewegliche Kontaktelement 506 ist durch eine leitfähige metallische Scheibe mit Federvermögen gebildet, wobei vier elastische Kontaktstellenschenkel 506b vorgesehen sind, die jeweils eine Kontaktstelle 506a an den entlang des äußeren Umfangs gebogenen äußeren Enden aufweisen, wobei der zentrale Bereich des beweglichen Kontaktelements 506 mit einer Durchgangsöffnung 506c ausgebildet ist.
Die Rückstellschraubenfeder 509 wird dann in der Aufnahmeöffnung 502f des Betätigungsknopfes 502b untergebracht, und eine Kugel 510 wird gegen die Gleitnut 510c des Gehäuseteils 501 vorgespannt.
Im Folgenden werden der montierte Zustand und die Arbeitsweise des in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildeten Mehrrichtungs-Schiebeschalters 500 beschrieben.
Zuerst wird das bewegliche Kontaktelement 506 an dem Aufnahmebereich 502e fixiert, der auf der Seite der unteren Oberfläche der Basis 502a des ersten Schieberelements 502 angeordnet ist. Ferner werden sowohl die Schraubenfeder 509 als auch die Kugel 510 in der Aufnahmeöffnung 502f des Betätigungsknopfes 502b angebracht. Anschließend wird das zweite Schieberelement 503 in den Aussparungsnut-Eingriffsbereich 502d auf der Seite der oberen Oberfläche gepasst, und zwar in einem Zustand, in dem die Fensteröffnung 503a frei auf den Betätigungsknopf 502b gepasst ist.
Eine Kugel 510 wird mit der Gleitnut 501c in Anlage gebracht, die in dem zentralen Bereich der Bodenplatte 501a des Gehäuseteils 501 ausgebildet ist, und ferner wird jede der Kontaktstellen 506a des beweglichen Kontaktelements 506 an einem zwischengeordneten Bereich zwischen den feststehenden Kontaktelementen 518a, 518b, 518c, 518d und der Erdungsstruktur 519 in Anlage gebracht.
Die Abdeckung 504 wird dann derart angebracht, dass sie die obere Oberfläche der Öffnung des Gehäuseteils 501 abdecken kann, und eine Fixieröffnung 504d, die an jedem der Fixierbereiche 504c angeordnet ist, wird mit einem entsprechenden Anschlag 501d des Gehäuseteils 501 in Eingriff gebracht. Weiterhin ragt der Betätigungsknopf 502b des ersten Schieberelements 502 aus der Einsetzöffnung 504 heraus, wobei der Betätigungsknopf 502b derart angeordnet ist, dass er in x-Achsenrichtung und y-Achsenrichtung beweglich ist.
Im ursprünglichen Zustand befindet sich die Kugel 510 des ersten Schieberelements 502 in der zentralen, tiefsten Position der Gleitnut 501c des Gehäuseteils 501, wie dies in den 16 und 18 gezeigt ist, und der Betätigungsknopf 502b ist in dem zentralen Bereich der Einsetzöffnung 504b der Abdeckung 504 angeordnet. Wie in 15 gezeigt ist, befinden sich zu diesem Zeitpunkt die jeweiligen Kontaktstellen 506a des beweglichen Kontaktelements 506 nicht in Anlage an den feststehenden Kontaktelementen 518a, 518b, 518c, 518d sowie der Erdungsstruktur 519, sondern sie sind davon beabstandet.
Beim Verschieben und Bewegen des Betätigungsknopfes 502b ausgehend von diesem Zustand in Richtung der x-Achse (der Richtung x-), wird das erste Schieberelement 502 derart betätigt, dass der Betätigungsknopf 502b durch die Fensteröffnung 503a des zweiten Schieberelements 503 sowie durch ein Paar Seiten des zweiten Schieberelements 503 geführt wird, die einander über den Aussparungsnut-Eingriffsbereich 502d hinweg in x-Achsenrichtung gegenüberliegen. In diesem Fall wird in der in 17 dargestellten Weise das zweite Schieberelement 503 aufgrund der Tatsache nicht bewegt, dass ein Paar Seiten, die einander über die y-Achse hinweg gegenüberliegen, an der inneren Oberfläche der Seitenwände 501b des Gehäuseteils 501 anliegen, so dass nur das erste Schieberelement 502 bewegt wird.
Da zu diesem Zeitpunkt in der in 19 dargestellten Weise die Kugel 510 sich entlang der Richtung x- die Gleitnut 501c entlang bewegt und sich auf die abgeschrägte Oberfläche hinauf bewegt, wird die Schraubenfeder 509 zusammengedrückt, und eine Rückstellkraft zum Veranlassen eines Rückstellens derselben in die ursprüngliche Position unter Verwendung der Vorspannkraft der Schraubenfeder 509 wird an der Kugel 510 erzeugt. Dabei wird die Kontaktstelle 506a des beweglichen Kontaktelements 506 in der Richtung x- bewegt und mit dem feststehenden Kontaktelement 518b sowie der Erdungsstruktur 519 in Kontakt gebracht. Bei einer solchen Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, sind das feststehende Kontaktelement 518b und die Erdungsstruktur 519 elektrisch leitend, und es erfolgt ein Schaltvorgang in der Richtung x-. Das bei diesem Vorgang gebildete Signal wird dann von dem externen Verbindungsanschluss 512b nach außen übertragen.
Wenn die Druckbeaufschlagung des Betätigungsknopfes 502b aus diesem Zustand aufgehoben wird, kehrt die Kugel 510 durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 509 in die ursprüngliche Position zurück, und zusammen mit diesem Vorgang wird auch der Betätigungsknopf 502b in seine ursprüngliche Position zurückgeführt.
Beim Verschieben und Bewegen des Betätigungsknopfes 502b in y-Achsenrichtung (der Richtung y-), wird das erste Schieberelement 502 zusammen mit dem zweiten Schieberelement 503 verschoben und bewegt. In diesem Fall kann das zweite Schieberelement 503 nur in y-Achsenrichtung bewegt werden, wobei ein Paar Seiten des zweiten Schieberelements 503, die einander über die y-Achse hinweg gegenüberliegen, an den gegenüberliegenden Innenseiten des Gehäuseteils 501 geführt sind.
Es ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, jedoch wird durch die Bewegung der Kugel 510 entlang der Gleitnut 501c in der Richtung y- sowie der Bewegung der Kugel 510 auf die abgeschrägte Oberfläche hinauf, die Schraubenfeder 509 zusammengedrückt, und es wird eine Rückstellkraft an der Kugel 510 erzeugt, um ein Zurückführen derselben in ihre ursprüngliche Position mittels der Vorspannkraft der Schraubenfeder 509 zu erzeugen. Dabei wird die Kontaktstelle 506a des beweglichen Kontaktelements in der Richtung y- bewegt und mit dem feststehenden Kontaktelement 518d sowie der Erdungsstruktur 519 in Kontakt gebracht. Bei einer derartigen Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, sind das feststehende Kontaktelement 518d und die Erdungsstruktur 519 elektrisch leitend, und es wird ein Schaltvorgang in der Richtung y- ausgeführt. Ein bei diesem Vorgang gebildetes Signal wird dann von dem externen Verbindungsanschluss 512d nach außen übertragen.
Wenn die Druckbeaufschlagung des Betätigungsknopfes 502b ausgehend von diesem Zustand aufgehoben wird, kehrt die Kugel 510 mit Hilfe der Vorspannkraft der Schraubenfeder 509 in die ursprüngliche Position zurück, und zusammen mit diesem Vorgang kehrt auch der Betätigungsknopf 502b in die ursprüngliche Position zurück.
Wenn der Betätigungsknopf 502b dann in einer geneigten Richtung (den Richtung x- und y-) verschoben und bewegt wird, die als eine zwischengeordnete Richtung der x-Achse und der y-Achse wirkt, wird das erste Schieberelement 502 zusammen mit dem zweiten Schieberelement 503 verschoben und bewegt, obwohl das zweite Schieberelement 503 nur in der Richtung y- bewegt wird, während das erste Schieberelement 502 auch in x-Achsenrichtung verschoben und bewegt werden kann, während der Knopf 502b durch die Fensteröffnung 503a des zweiten Schieberelements 503 geführt wird und der Aussparungsnut-Eingriffsbereich 502d durch ein Paar Seiten des zweiten Schieberelements 503 geführt wird, die einander über die x-Achse hinweg gegenüberliegen. Somit wird das erste Schieberelement 502 in der schrägen Richtung verschoben und bewegt, die aus der zwischengeordneten Richtung jeder x-Achse und y-Achse gebildet ist.
Es ist zwar nicht dargestellt, doch da sich die Kugel 510 entlang der umgekehrt konischen Gleitnut 501c in einer schrägen Richtung bewegt, bei der es sich um eine zwischengeordnete Richtung aus der Richtung x- und der Richtung y-handelt, und sich die abgeschrägte Oberfläche hinauf bewegt, wird die Schraubenfeder 509 zusammengedrückt, und eine Rückstellkraft zum Veranlassen eines Zurückführens derselben in die ursprüngliche Position unter der Vorspannkraft der Schraubenfeder 509 wird an der Kugel 510 erzeugt. Dabei bewegen sich die jeweiligen Kontaktstellen 506a des beweglichen Kontaktelements 506 in einer schrägen Richtung, bei der es sich um eine zwischengeordnete Richtung aus der Richtung x- und der Richtung y- handelt, und ferner werden sie mit den jeweiligen feststehenden Kontaktelementen 518b, 518b und der Erdungsstruktur 519 in Kontakt gebracht. Bei einer derartigen Anordnung, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, sind die feststehenden Kontaktelemente 518b, 518d und die Erdungsstruktur 519 elektrisch leitend, und es erfolgt ein Schaltvorgang in einer schrägen Richtung, bei der es sich um eine zwischengeordnete Richtung aus der Richtung x- und der Richtung y- handelt. Ein bei diesem Vorgang gebildetes Signal wird dann von den externen Verbindungsanschlüssen 512b, 512d nach außen übertragen.
Wenn die Druckbeaufschlagung des Betätigungsknopfes 502b ausgehend von diesem Zustand aufgehoben wird, kehrt die Kugel 510 mit Hilfe der Vorspannkraft der Schraubenfeder 509 in die ursprüngliche Position zurück, und zusammen mit diesem Vorgang kehrt auch der Betätigungsknopf 502b in die ursprüngliche Position zurück.
Da die übrigen Vorgänge für die Richtung der x-Achse und die Richtung der y-Achse (die Richtungen x+, y+ sowohl x+ und y+) ähnlich den vorstehend beschriebenen sind, kann auf eine nochmalige Beschreibung hiervon verzichtet werden.
Obwohl der Druckschalterbereich bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung nicht ausgebildet ist, ist es auch möglich, dass ein weiterer separater Druckschalter angeordnet wird. Obwohl das in dem ersten Schieberelement 502 aufgenommene Antriebselement durch die Kugel 510 gebildet ist, ist das Antriebselement nicht auf die Kugelform begrenzt, sondern es kann auch ein stangenartiges Element verwendet werden, wenn dessen äußerstes Ende kugelförmig ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel sind wiederum ähnliche Wirkungen erzielbar, wie man diese bei dem ersten und dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel vorfindet.
Da bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Schraubenfeder 509 als Rückstellfeder verwendet wird und eine Betätigung in mehreren Richtungen sowie ein Zurückführen mittels einer einzigen Schraubenfeder 509 ausgeführt werden kann, kann die Anzahl der Bestandteile reduziert werden, und es lässt sich eine kostengünstigere Ausführung erzielen. Da die Schraubenfeder 509 in dem Betätigungsknopf 502b untergebracht ist, lässt sich diese ferner in Form einer klein dimensionierten Einheit realisieren, und auch ihre Montageeigenschaften lassen sich verbessern.
Da das zweite Schieberelement 503 durch eine rechteckige ebene Platte gebildet ist und die obere Oberfläche des ersten Schieberelements mit einem Aus sparungssnut-Eingriffsbereich ausgebildet ist, der durch ein Paar gegenüberliegende Seiten des zweiten Schieberelements geführt wird und mit diesen verschiebbar in Eingriff steht, ergibt sich eine einfache Konstruktion des zweiten Schieberelements 503, und dieser lässt sich in einer klein dimensionierten Einheit ausbilden, wobei seine Montageeigenschaften wiederum verbessert werden können.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse mit einem feststehenden Kontaktelement sowie ein erstes Schieberelement und ein zweites Schieberelement geschaffen, die in dem Gehäuse angeordnet sind und jeweils in einer von sich zwei kreuzenden Achsenrichtungen verschiebbar geführt sind, wobei das erste Schieberelement mit einem Betätigungsknopf und einem beweglichen Kontaktelement versehen ist, wobei der Betätigungsknopf aus dem Gehäuse heraus nach außen ragt und der Betätigungsknopf in eine vorbestimmte Position von Zwei-Achsen-Koordinaten betätigt wird und dadurch das erste Schieberelement und das zweite Schieberelement jeweils in der Zwei-Achsenrichtung verschoben werden, wobei das bewegliche Kontaktelement mit dem feststehenden Kontaktelement kontaktiert wird und ein Mehrrichtungs-Schaltvorgang des Betätigungsknopfes ausgeführt wird, so dass der Mehrrichtungs-Schaltvorgang durch Betätigung eines einzigen Betätigungsknopfes ausgeführt werden kann und die Betätigungseigenschaften von diesem verbessert werden können. Ferner kann die Verschiebebewegung des beweglichen Kontaktelements relativ zu dem feststehenden Kontaktelement in erster Linie durch die beiden Bestandteile des ersten und des zweiten Schieberelements erzielt werden, so dass der Schiebermechanismus vereinfacht werden kann und die Anzahl der Bestandteile reduziert werden kann. Da mit einer Anordnung der vorstehend beschriebenen Art die Verschiebemechanismen des ersten und des zweiten Schieberelements durch eine Kombination von einfachen Bewegungen gebildet werden kann, kann der positive Schaltvorgang selbst nach mehrmaliger Betätigung des Betätigungsknopfes ausgeführt werden, so dass sich ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter mit verbesserter Zuverlässigkeit im Betrieb schaffen lässt.
Da das bewegliche Kontaktelement an einer rückwärtigen Oberfläche entgegengesetzt zu dem Betätigungsknopf des ersten Schieberelements angebracht und festgelegt ist, das zweite Schieberelement mit einer Durchgangsöffnung versehen ist, durch die der Betätigungsknopf in Gleitrichtung des ersten Schieberelements frei eingepasst werden kann und der in die Durchgangsöffnung eingesetzte Betätigungsknopf aus dem Gehäuse heraus nach außen ragt, kann das erste Schieberelement in dem zweiten Schieberelement montiert werden, so dass diese einander überlappen und ihre Montage in einfacher Weise ausgeführt werden kann.
Das Gehäuse ist gebildet aus einem Gehäuseteil mit einem feststehenden Kontaktelement auf seiner inneren Bodenfläche sowie einer Abdeckung, die in das Gehäuseteil überdeckender Weise angebracht ist, eine rückwärtige Oberfläche des zweiten Schieberelements ist mit einem ersten Führungsbereich versehen, das erste Schieberelement ist mit einem ersten Eingriffsbereich versehen, der in Gleiteingriff mit dem ersten Führungsbereich steht, ferner ist die Abdeckung mit einer Einsetzöffnung versehen, durch die der Betätigungsknopf nach außen ragt, und ihre rückwärtige Oberfläche ist mit einem zweiten Führungsbereich versehen, das zweite Schieberelement ist mit einem zweiten Eingriffsbereich versehen, der in Gleiteingriff mit dem zweiten Führungsbereich steht, und das erste Schieberelement sowie das zweite Schieberelement sind in Bezug auf die Abdeckung in Zwei-Achsenrichtung verschiebbar geführt. Auf diese Weise lässt sich ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter schaffen, der in der Lage ist, die Bewegung oder Rotationsbewegung jeweils des ersten und des zweiten Schieberelements in derjenigen Richtung zu begrenzen, in der es sich nicht um die Zwei-Achsenrichtungen handelt, sowie den positiven Schaltvorgang auszuführen.
Da das zweite Schieberelement und die rückwärtige Oberfläche der Abdeckung jeweils mit einem elastischen Element versehen sind, das zum Zurückführen des ersten Schieberelements bzw. des zweiten Schieberelements in eine vorbestimmte Ausgangsposition mittels einer elastischen Kraft verwendet wird, wenn der Betätigungsknopf nicht betätigt ist, lässt sich der Mehrrichtungs-Schiebeschalter in einem Zustand anordnen, in dem ein Schaltvorgang in kei nerlei Richtungen ausgeführt wird, wobei es sich um einen sogenannten neutralen Zustand handelt, und es lässt sich ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter schaffen, bei dem der Nachteil eliminiert ist, dass der Schaltvorgang entgegen der Absicht einer Bedienungsperson durchgeführt wird, wobei die Betätigungseigenschaften des Schiebeschalters verbessert sind.
Ferner handelt es sich bei den elastischen Elementen um wendelförmige Torsionsfedern, wobei die wendelförmigen Torsionsfedern in Gleitrichtung des ersten Eingriffsbereichs bzw. des zweiten Eingriffsbereichs beidseits angeordnet sind, und der erste und der zweite Eingriffsbereich sind durch die Endbereiche der wendelförmigen Torsionsfedern entgegen der Gleitbewegungen des ersten Eingriffsbereichs und des zweiten Eingriffsbereichs vorgespannt und werden dadurch in ihre ursprünglichen Positionen zurückgeführt, so dass die kostengünstigeren wendelförmigen Torsionsfedern der elastischen Elemente eine Reduzierung der Kosten der Bestandteile für den Rückstellmechanismus des Betätigungsknopfes ermöglichen, so dass auch die Kosten für den Mehrrichtungs-Schiebeschalter vermindert werden können.
Da das zweite Schieberelement und die rückwärtige Oberfläche der Abdeckung jeweils mit einem Begrenzungsbereich zum Begrenzen des Endbereichs der wendelförmigen Torsionsfeder in eine vorbestimmte Position versehen sind, wenn das erste und das zweite Schieberelement in ihre ursprüngliche Positionen zurückgeführt werden, ist der Endbereich der wendelförmigen Torsionsfeder nicht frei angeordnet, sondern auf eine vorbestimmte Position begrenzt, so dass die ungleichmäßige Vorspannkraft nicht von beiden Seiten des ersten und des zweiten Eingriffsbereichs aufgenommen wird und die ursprünglichen Positionen des ersten Schieberelements und des zweiten Schieberelements nicht aus den gewünschten Positionen verlagert werden, so dass der Betätigungsknopf stets stabil in seine vorbestimmte Ausgangsposition zurückgeführt werden kann.
Ferner ist das Gehäuse aus einem Gehäuseteil mit einem feststehenden Kontaktelement auf seiner inneren Bodenfläche sowie aus einer Abdeckung gebildet, die in das Gehäuseteil überdeckender Weise angebracht ist, das zweite Schieberelement ist durch eine rechteckige ebene Platte gebildet, eine obere Oberfläche des ersten Schieberelements ist mit einem Aussparungsnut-Eingriffsbereich ausgebildet, der von einem Paar einander entgegengesetzter Seiten des zweiten Schieberelements geführt ist und verschiebbar damit in Eingriff steht, das andere Paar der einander entgegengesetzten Seiten des Schieberelements befindet sich in Gleiteingriff mit einer innenseitigen Oberfläche der Seitenwand des Gehäuseteils, die Abdeckung ist mit einer Durchgangsöffnung versehen, durch die der Betätigungsknopf hindurch nach außen ragt, und das erste Schieberelement und das zweite Schieberelement sind in Bezug auf das Gehäuseteil in der Zwei-Achsenrichtung jeweils verschiebbar geführt, so dass sich ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter schaffen lässt, bei dem das erste Schieberelement durch die Seite des zweiten Schieberelements geführt ist und das zweite Schieberelement durch die Innenfläche der Seitenwand des Gehäuseteils geführt ist, so dass entweder eine lineare Bewegung oder eine Rotationsbewegung des ersten und des zweiten Schieberelements in Bezug auf das Gehäuse in einer anderen Richtung als der Zwei-Achsenrichtung unterbunden werden kann, ein positiver Schaltvorgang ausgeführt werden kann, die Konstruktion des Schalters einfach gehalten werden kann, eine klein dimensionierte Einheit realisiert werden kann und sich ferner verbesserte Montageeigenschaften ergeben.
Weiterhin ist das erste Schieberelement mit einem elastischen Element zum Zurückführen des ersten Schieberelements und des zweiten Schieberelements in vorbestimmte Ausgangspositionen mittels Federkraft sowie mittels eines von dem elastischen Element vorgespannten Antriebselements versehen, das Gehäuseteil ist mit einer umgekehrt konischen Gleitnut versehen, mit der das Antriebselement in Eingriff steht, so dass eine Mehrrichtungs-Betätigung und ein Zurückführen mittels einer einzigen Schraubenfeder ausgeführt werden können, die Anzahl der Bestandteile vermindert werden kann und eine kostengünstigere Ausführung erzielt werden kann.
Ferner ist das elastische Element durch eine Schraubenfeder gebildet, und das Antriebselement ist durch ein Kugelelement gebildet, so dass eine positive Betätigung und Rückstellung mittels einer einfache Konfiguration ausgeführt werden können.
Weiterhin ist das Gehäuse mit einem Drückschalter versehen, der Betätigungsknopf ist mit einem Druckbeaufschlagungselement versehen, das Druckbeaufschlagungselement wird in einer Richtung gedrückt und verlagert, die die Zwei-Achsenrichtung in einem rechten Winkel kreuzt, und der Drückschalter wird zur Ausführung eines Schaltvorgangs niedergedrückt, so dass sich ein Mehrrichtungs-Schiebeschalter schaffen lässt, bei dem nicht nur die Mehrrichtungs-Verschiebebetätigung, sondern auch die Drückschalterbetätigung durch den Schaltvorgang ausgeführt werden können, so dass z.B. ein Bildschirmrollen einer Bildschirmanzeige durch die Mehrrichtungs-Verschiebebetätigung ausgeführt werden kann und bei anderen Funktionen erforderliche Eingabeeinrichtungen durch eine Schaltbetätigung des Drückschalters unter Drückbetätigung des Druckbeaufschlagungselements möglich werden, so dass die Bedienbarkeit des Mehrrichtungs-Schiebeschalters weiter verbessert ist.

Claims

Mehrrichtungs-Schiebeschalter mit einem Gehäuse (101, 104), das ein feststehendes Kontaktelement (116) aufweist, sowie mit einem ersten Schieberelement (102) und einem zweiten Schieberelement (103), die in dem Gehäuse angeordnet sind, wobei das erste Schieberelement (102) mit dem zweiten Schieberelement (103) derart verschiebbar verbunden ist, dass es nur in der Richtung von einer von zwei sich kreuzenden Achsen relativ zu dem Schieberelement beweglich ist, wobei das zweite Schieberelement (103) nur in der Richtung der anderen der beiden Achsen in Bezug auf das Gehäuse (104) verschiebbar angeordnet ist und wobei das zweite Schieberelement (103) durch eine elastische Kraft von mindestens einer in dem Gehäuse (101, 104) angebrachten Rückstellfeder (110) in eine neutrale Stellung zurückgeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schieberelement (102) mit einem Betätigungsknopf (102b) und einem beweglichen Kontaktelement (106) versehen ist, dass der Betätigungsknopf (102b) aus dem Gehäuse (101, 104) heraus ragt und in eine vorbestimmte Position betätigbar ist, so dass dadurch das erste Schieberelement (102) und das zweite Schieberelement (103) in ihrer jeweiligen Richtung verschoben werden, das bewegliche Kontaktelement (106) mit dem feststehenden Kontaktelement (116) und mindestens einem von zusätzlichen feststehenden Kontaktelementen (118a bis 118d) in Abhängigkeit von der Richtung der Schaltbetätigung des Betätigungsknopfes (102b) in Kontakt gebracht wird, wobei das erste Schieberelement (102) durch eine elastische Kraft von mindestens einer Rückstellfeder (109), die an dem zweiten Schieberelement (103) angebracht ist, in Bezug auf das zweite Schieberelement in eine neutrale Stellung zurückgeführt werden kann.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Kontaktelement (106) an einer rückwärtigen Oberfläche entgegengesetzt zu dem Betätigungsknopf (102b) des ersten Schieberelements (102) angebracht und festgelegt ist, dass das zweite Schieberelement (103) mit einer Durchgangsöffnung (103b) versehen ist, durch die der Betätigungsknopf (102b) in Gleitrichtung des ersten Schieberelements (102) frei eingepasst werden kann, und dass der in die Durchgangsöffnung (103b) eingesetzte Betätigungsknopf (102b) aus dem Gehäuse (101, 104) heraus nach außen ragt.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse Folgendes aufweist: Ein Gehäuseteil (101), das das feststehende Kontaktelement (11b) auf seiner inneren Bodenfläche aufweist; und eine Abdeckung (104), die in das Gehäuseteil (101) abdeckender Weise angebracht ist, wobei eine rückwärtige Oberfläche des zweiten Schieberelements (103) mit einem ersten Führungsbereich (103d) versehen ist, das erste Schieberelement (102) mit einem ersten Eingriffsbereich (102c) versehen ist, der mit dem ersten Führungsbereich (103d) verschiebbar in Eingriff steht, die Abdeckung (104) ferner mit einer Einsetzöffnung (104b) versehen ist, durch die der Betätigungsknopf (102b) nach außen ragt, und die rückwärtige Oberfläche der Abdeckung mit einem zweiten Führungsbereich (104d) versehen ist und ferner das zweite Schieberelement (103) mit einem zweiten Eingriffsbereich (103c) versehen ist, der mit dem zweiten Führungsbereich (104d) verschiebbar in Eingriff steht.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schieberelement (103) und die rückwärtige Oberfläche der Abdeckung (104) jeweils mit einer Rückstellfeder (109, 110) versehen sind.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Rückstellfeder um eine wendelförmige Torsionsfeder (109, 110) handelt, dass die wendelförmigen Torsionsfedern, hinsichtlich der Gleitrichtung, zweiseitig des ersten Eingriffsbereichs und, hinsichtlich der Gleitrichtung, zweiseitig des zweiten Eingriffsbereichs (103c) angeordnet sind, dass der erste und der zweite Eingriffsbereich durch die Endbereiche (109b, 110b) der wendelförmigen Torsionsfedern (109, 110) gegen Gleitbewegungen des ersten Eingriffsbereichs (102c) und des zweiten Eingriffsbereichs (103c) vorgespannt sind und in ihre ursprünglichen Positionen zurückgeführt werden.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schieberelement (103) und die rückwärtige Oberfläche der Abdeckung (104) jeweils mit einem Begrenzungsbereich (103e, 104e) zum Beschränken des Endbereichs der wendelförmigen Torsionsfeder auf eine vorbestimmte Position versehen sind.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse gebildet ist aus einem Gehäuseteil, das das feststehende Kontaktelement auf seiner inneren Bodenfläche aufweist, sowie aus einer Abdeckung, die in das Gehäuseteil abdeckender Weise angebracht ist, dass das zweite Schieberelement durch eine rechteckige ebene Platte gebildet ist, dass eine obere Oberfläche des ersten Schieberelements mit einem Aussparungsnut-Eingriffsbereich ausgebildet ist, der von einem Paar einander entgegengesetzter Seiten des zweiten Schieberelements geführt ist und mit diesen verschiebbar in Eingriff steht, dass das andere Paar der einander entgegengesetzten Seiten des zweiten Schieberelements mit einer inneren Seitenfläche der Seitenwand des Gehäuseteils verschiebbar in Eingriff steht, dass die Abdeckung mit einer Einsetzöffnung versehen ist, durch die der Betätigungsknopf nach außen ragt, und dass das erste Schieberelement und das zweite Schieberelement in Bezug auf das Gehäuseteil in der Zwei-Achsenrichtung verschiebbar geführt sind.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schieberelement mit einem elastischen Element zum Zurückführen des ersten Schieberelements und des zweiten Schieberelements in vorbestimmte Ausgangspositionen mittels elastischer Kraft sowie mit einem durch das elastische Element vorgespannten Antriebselement versehen sind und dass das Gehäuseteil mit einer umgekehrt konischen Gleitnut versehen ist, mit dem das Antriebselement in Eingriff ist.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element durch eine Schraubenfeder gebildet ist und das Antriebselement durch ein Kugelelement gebildet ist.
Mehrrichtungs-Schiebeschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mit einem Drückschalter versehen ist, dass der Betätigungsknopf mit einem Druckbeaufschlagungselement versehen ist, dass das Druckbeaufschlagungselement in einer Richtung mit Druck beaufschlagt und verlagert wird, die beide der zwei sich kreuzenden Achsen im rechten Winkel kreuzt, und dass der Druckschalter zur Ausführung eines Schaltvorgangs niedergedrückt wird.