DE102008038568B4

DE102008038568B4 - Anordnung von mehreren Betätigungselementen für Drucktaster oder Druckschalter, sowie Gerät mit einer solchen Anordnung

Info

Publication number: DE102008038568B4
Application number: DE102008038568.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Kunze; Michael Bleckmann; Tobias Hafner; Siegfried Lichtenberg; Nina Stute
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2028-08-21
Also published as: DE102008038568A1

Abstract

Anordnung von mehreren Betätigungselementen (1a...1g) für Drucktaster oder Druckschalter, wobei Betätigungselemente (1a...1g) über Stege (2a, 2e, 2f) einstückig mit einem Rahmenabschnitt (3) verbunden sind, wobei jedes Betätigungselement (1a...1g) mit mindestens einem Steg (2a, 2e, 2f) verbunden ist, der mehrere Abwinkelungen aufweist, und wobei die Betätigungselemente (1a...1g) Tastenkappen (10a...10g) ausbilden, die jeweils über mindestens einen Steg (2a, 2e, 2f) direkt mit dem Rahmenabschnitt (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastenkappen (10a...10g) peripher um einen zentralen Rahmenabschnitt (3) angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung von mehreren Betätigungselementen für Drucktaster oder Druckschalter, wobei Betätigungselemente über Stege einstückig mit einem Rahmenabschnitt verbunden sind, wobei jedes Betätigungselement mit mindestens einem Steg verbunden ist, der mehrere Abwinkelungen aufweist, und wobei die Betätigungselemente Tastenkappen ausbilden, die jeweils über mindestens einen Steg direkt mit dem Rahmenabschnitt verbunden sind. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Gerät, welches eine derartige Anordnung aufweist.
Eine derartige Anordnung ist aus der US-Patentschrift 6,552,282 B2 bekannt. Die mit einem Rahmenabschnitt verbundenen Tastenkappen sind hier nahezu an einer Linie ausgerichtet nebeneinander angeordnet, was die möglichen Abmessungen der Tastenkappen relativ stark begrenzt.
In der US-Patentschrift 3,612,802 ist eine Drucktastenanordnung beschrieben, welche Betätigungselemente für Drucktaster zeigt, die in zueinander parallelen Reihen angeordnet sind. Die Betätigungselemente jeder Reihe sind durch angeformte flexible Streifen miteinander verbunden, wobei die Streifen zwischen den Betätigungselementen jeweils mehrere Abwinklungen aufweisen, so dass die flexiblen Streifen eine Mäanderform ausbilden. Die Streifen, die in einer Reihe liegende Betätigungselemente miteinander verbinden, beginnen und enden an der Querseite eines rechteckförmigen Rahmens, an der die Streifen jeweils einstückig angeformt sind. Die gesamte Drucktastenanordnung kann dadurch einstückig ausgebildet sein. Die Anformung der Betätigungselemente an den flexiblen Streifen ermöglicht es, die Betätigungselement über nicht näher beschriebenen Kontaktelementen anzuordnen und auszurichten.
Eine ähnliche Anordnung ist aus der deutschen Patentschrift DE 30 14 996 C3 bekannt. Auch hier sind mehrere parallele Reihen von Betätigungselementen dargestellt, die aber nicht von einem Rahmen umgeben sind, sondern statt dessen an ihren beiden Endabschnitten jeweils über einen angeformten Quersteg miteinander verbunden sind. An jedes Betätigungselement sind an zwei einander gegenüberliegenden Stellen jeweils J-förmige Streifenabschnitte angeformt, wobei die Verbindung von jeweils zwei dieser J-förmigen Streifenabschnitte insgesamt eine S-Form bildet.
Den beiden bekannten Anordnungen gemeinsam ist, dass die Betätigungselemente stiftförmig ausgebildet sind und im Vergleich zur Fläche der gesamten Anordnung relativ kleine Querschnittsflächen und eine relativ geringe Masse aufweisen. Die Betätigungselemente können daher gut durch die schmale Streifenanordnung gehalten werden.
Die Verwendung einer derartigen Anreihung von Betätigungselementen erscheint problematisch, wenn statt kleiner Betätigungsstifte etwa relativ großflächige und schwere Tastenkappen als Betätigungselemente vorgesehen sind, da sich in diesem Fall die Stabilität und die Handhabbarkeit der Anordnung verschlechtert.
Es stellte sich die Aufgabe, eine einstückig herstellbare Anordnung von mehreren Betätigungselementen zu schaffen, die eine stabile und gut zu handhabende Anordnung auch von relativ großen und relativ schweren Betätigungselementen ermöglicht. Die Anordnung soll sich darüber hinaus mit einem geringen Aufwand zu fertigen sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Tastenkappen peripher um einen zentralen Rahmenabschnitt angeordnet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Anordnung bildet der Rahmenabschnitt somit einen zentralen Abschnitt aus, an den alle Betätigungselemente, und zwar über mindestens einen Steg, angeformt sind. Dadurch kann eine kettenförmige Reihung von Betätigungselementen vermieden werden, die insbesondere bei großen Betätigungselementen eine instabile Anordnung ausbilden würde.
Eine Anordnung von mehreren großen Tastenkappen wird erfindungsgemäß dadurch realisiert, dass die Tastenkappen peripher um einen zentralen Rahmenschnitt angeordnet sind, wobei die Anbindung der Tastenkappen einstückig über jeweils einen oder mehrere Stege erfolgt, die jeweils mehrfach abgewinkelt sind.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zwischen den Tastenkappen und den Stegen zusätzliche Verbindungsabschnitte angeformt sind, durch die sich ein vergrößerter Abstand zwischen Tastenkappen und dem zentralen Rahmenabschnitt ergibt, so dass auch große Tastenkappe problemlos nebeneinander angeordnet werden können. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass die Formgebung der Verbindungsabschnitte im allgemeinen frei angepasst werden kann, während die Formgebung der Tastenkappen oftmals durch gestalterischen Erfordernisse weitgehend festgelegt ist.
Die Abwinkelungen der Stege bilden jeweils eine Mäanderform aus, wobei die einzelnen Abwinkelungen entweder orthogonal, mehrfach orthogonal, d. h. in Form eines offenen Rechtecks, durch abgerundete Abbiegungen oder auch als u-förmige Schleifen gebildet sein können.
Durch die mehrfache Abwinkelung besitzt jeder Steg in sich eine flexible Form, ohne dass die Stege selbst aus einem besonders flexiblen Material gefertigt sein müssten. Hierdurch ist es möglich die mäanderförmigen Stege sowohl seitlich zu biegen als auch in sich zu dehnen oder zu stauchen, wobei die Biegungen, Dehnungen oder Stauchungen besonders in den Bereichen der Abwinklungen erfolgen. Die Belastungen verteilen sich dabei auf entsprechend viele Biegestellen, so dass eine Überlastung der Stege vermieden wird. Die Anordnung der Stege ermöglicht damit sowohl translatorische als auch rotatorische Verschiebungen der Betätigungselemente gegenüber den Rahmenabschnitten.
Bei einem relativ großflächigen Tastenverbund, der einstückig geformt ist, kann so eine spielarme Anordnung der einzelnen Tastenkappen innerhalb von Ausnehmungen einer Tastenblende erzielt werden.
Erreicht werden kann darüber hinaus, dass zueinander benachbarte Tastenkappen mit einem sehr geringen Spaltmaß nebeneinander liegen, und zwar dadurch, dass die Tastenkappen im Spritzwerkzeug auseinandergezogen sind, also abgewinkelt zur tatsächlich geforderten, parallelen Lage, angeordnet sind. Dadurch kann im Spritzwerkzeug zwischen den Formnestern für die einzelnen, benachbarten Tastenkappen jeweils eine stabile Wand entstehen.
Damit sind wesentlich geringere Spaltmaße erreichbar, als auf herkömmlichem Wege, etwa durch eine mechanische Trennung der Tastenkappen im Spritzwerkzeug durch eine dünne Messerwand. Zudem ist der Fertigungsaufwand gegenüber dem herkömmlichen Verfahren deutlich verringert. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, dass die Tastenkappen in der horizontalen Ebene flexibel mit dem Rahmenabschnitt verbunden sind.
Ein anhand der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden näher erläutert werden. Es zeigen
1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung,
2 eine teilweise Schnittansicht eines Geräts mit einer derartigen Anordnung.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung von mehreren Betätigungselementen für Drucktaster oder Druckschalter. Die einstückig gebildete Anordnung, die vorzugsweise als ein spritzgegossenes Kunststoffteil ausgeführt ist, weist einen Rahmenabschnitt (3) auf, an dessen Seitenkanten (11) über jeweils einen Steg (2a, 2f) oder zwei Stege (2e) Betätigungselemente (1a...1g) angeformt sind.
Die vier Seitenkanten (11) des Rahmenabschnitts (3) umgeben eine quadratische Ausnehmung (14). Eine der Seitenkanten (11) ist gegenüber den anderen drei verbreitert ausgeführt und mit zwei flügelartigen Anformungen (12) verbunden, die sich schräg von der Seitenkante weg erstrecken. In die freien Endabschnitte der flügelartigen Anformungen (12) ist jeweils ein kreisförmiger Durchbruch (13) eingebracht. Mit Hilfe dieser Durchbrüche (13) und der quadratischen Ausnehmung (14) kann der Rahmenabschnitts (3) an einem nichtdargestellten Gehäuseteil oder an einer Tastenblende fixiert werden.
Die Betätigungselemente (1a...1g) sind als relativ großflächige Tastenkappen (10a...10g) für nicht dargestellte Drucktaster oder Druckschalter ausgeführt und weisen angeformte Verbindungsabschnitte (4) auf. Die verschiedenen Tastenkappen (10a...10g) und die zugehörende Verbindungsabschnitte (4) weisen unterschiedliche Formen und Größen auf. Dabei haben die Verbindungsabschnitte (4) die Funktion, die Lage der Tastenkappen (10a...10g) relativ zum Rahmenabschnitt (3) grob festzulegen. Die Feinpositionierung der aus Tastenkappen (10a...10g) und Verbindungsabschnitten (4) gebildeten Betätigungselemente (1a...1g) wird über mehrfach abgewinkelte (im folgenden auch kurz als ”mäanderförmig” bezeichnete) Stege (2a, 2e, 2f) ermöglicht, über die die Betätigungselemente (1a...1g) mit dem Rahmenabschnitt (3) verbunden sind. Die Form dieser Mäander kann von Steg zu Steg variieren, wobei die Abbiegungen jedes Steges (2a, 2e, 2f) zumindest einen Wechsel der Kurvenrichtung aufweisen (z. B. Linkskurve/Rechtskurve bei einem doppelt u-förmigen Steg (2a)).
Die 2 zeigt eine teilweise Schnittansicht eines Geräts mit einer erfindungsgemäßen Anordnung. Außer einem Abschnitt der Anordnung ist in der Figur noch eine Schnittansicht einer Tastenblende (9) sowie einer Gehäusefläche (8) dargestellt.
Erkennbar sind drei Betätigungselemente (1a, 1b, 1c), deren Tastenkappen (10a, 10b, 10c) von der Tastenblende (9) umgeben sind. Die Tastenkappen (10a, 10b, 10c) sitzen nahezu spielfrei in den Ausnehmungen der Tastenblende (9), was dadurch erreicht wird, dass die Ausgestaltung der Ausnehmungen lediglich die Größentoleranzen der Tastenkappen (10a, 10b, 10c) berücksichtigen, nicht aber Lagetoleranzen der Tastenkappen (10a, 10b, 10c) relativ zum Rahmenabschnitt (3) bzw. relativ zueinander. Die letztgenannten Toleranzen werden durch die mehrfach abgewinkelten Stege (2a) vollständig ausgeglichen, da sie im erforderlichen Umfang sowohl eine translatorische als auch eine rotatorische Verschiebung der Betätigungselemente (1a, 1b, 1c) relativ zum Rahmenabschnitt (3) zulassen.
Hierzu ist jedes Betätigungselement (1a, 1b, 1c) einzeln über einen oder mehrere Stege mit dem Rahmenabschnitt (3) verbunden, ohne dass Betätigungselemente (1a, 1b, 1c) über Stege direkt miteinander verbunden sind. Dadurch kann die Lage jedes Betätigungselements (1a, 1b, 1c) einzeln relativ zum Rahmenabschnitt (3) sowie relativ zu den anderen Betätigungselementen (1a, 1b, 1c) justiert werden, ohne dass sich die hierzu nötigen Verschiebungen auf andere Betätigungselemente (1a, 1b, 1c) direkt übertragen.
Des weiteren ist in der 2 erkennbar, dass die Anformungsstellen der Stege (2a) am Rahmenabschnitt (3) und am Verbindungselement (4) jeweils eine Stütze (6, 7) aufweisen, die sich senkrecht zur Ausrichtung des jeweiligen Stegs (2a) erstreckt und sich auf einer Gehäusefläche (8) abstützt, die durch eine Gehäusefläche (8) oder eine Leiterplatte gebildet sein kann. Hierdurch übertragen sich die Betätigungsbewegungen des Betätigungselementes (1a, 1b, 1c) nur in einem geringen Umfang auf die Verbindungsstelle zwischen dem jeweiligen Steg (2a) und dem zugehörigen Verbindungsabschnitt (4), so dass eine übermäßige Belastung dieses Bereiches vermieden wird. Die Schwenkachse (5) des Betätigungselementes (1a, 1b, 1c) ist damit auf den Anbindungsbereich zwischen Verbindungsabschnitt und Stütze (6) verlagert.
Die Mäanderform der Stege (2a, 2e, 2f) ist somit aus mehreren Gründen vorteilhaft. Sie ermöglicht erstens einen Toleranzausgleich zwischen den entfernt zueinander angeordneten Tastenkappen (10a, 10b, 10c), die eng in der Tastenführung eines Gehäuses geführt werden müssen. Es ist zweitens erreichbar, dass einander benachbart angeordnete Tastenkappen (10a, 10b, 10c) einander berührend oder zumindest mit einem äußerst geringen Spaltmaß aneinander anliegen, wobei die Tastenkappen (10a, 10b, 10c) in der den Ausnehmungen der Tastenblende (9) zentriert sind.
Bezugszeichenliste

1a...1g: Betätigungselement(e)
2a, 2e, 2f: Steg(e)
3: Rahmenabschnitt
4: Verbindungsabschnitte
5: Schwenkachse
6: erste Stütze
7: zweite Stütze
8: Gehäusefläche
9: Tastenblende
10a...10g: Tastenkappe(n)
11: Seitenkanten
12: flügelartige Anformungen
13: Durchbrüche
14: Ausnehmung

Claims

Anordnung von mehreren Betätigungselementen (1a...1g) für Drucktaster oder Druckschalter, wobei Betätigungselemente (1a...1g) über Stege (2a, 2e, 2f) einstückig mit einem Rahmenabschnitt (3) verbunden sind, wobei jedes Betätigungselement (1a...1g) mit mindestens einem Steg (2a, 2e, 2f) verbunden ist, der mehrere Abwinkelungen aufweist, und wobei die Betätigungselemente (1a...1g) Tastenkappen (10a...10g) ausbilden, die jeweils über mindestens einen Steg (2a, 2e, 2f) direkt mit dem Rahmenabschnitt (3) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastenkappen (10a...10g) peripher um einen zentralen Rahmenabschnitt (3) angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinkelungen abgerundete 90°- oder 180°-Kurven ausbilden.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungselemente (1a...1g) über Stege (2a, 2e 2f) ausschließlich mit dem Rahmenabschnitt (3) verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmenabschnitt (3) innerhalb eines Gehäuses festlegbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Betätigungselemente (1a...1g) jeweils einen Verbindungsabschnitt (4) ausbilden, über die die Tastenkappe (10a...10g) mit mindestens einem Steg (2a, 2e, 2f) verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Tastenkappen (10a, 10b, 10c bzw. 10f, 10g) parallele Seitenflächen ausbilden, die einander berührend oder mit einem geringen Spaltmaß nebeneinander angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Stege (2a, 2e, 2f) senkrecht zur ihrer Erstreckungsebene ausgerichtete Stützen (6, 7) angeformt sind.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (2a, 2e, 2f) jeweils im Übergangsbereich zwischen Steg (2a, 2e, 2f) und Betätigungselement (1a...1g) eine Stütze (6) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (2a, 2e, 2f) jeweils im Übergangsbereich zwischen Steg (2a, 2e, 2f) und Rahmenabschnitt (3) eine Stütze (7) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (2a, 2e, 2f) jeweils sowohl im Übergangsbereich zwischen Steg (2a, 2e, 2f) und Betätigungselement (1a...1g) als auch im Übergangsbereich zwischen Steg (2a, 2e, 2f) und Rahmenabschnitt (3) eine Stütze (6, 7) aufweisen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (6, 7) auf einer Leiterplatte oder einer Gehäusefläche (8) aufliegen.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastenkappen (10a...10g) von einer Tastenblende (9) umgeben sind.
Gerät mit einem Gehäuse und mit einer Tastenblende (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät eine Anordnung aufweist, die nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.