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Die
Erfindung betrifft einen Tastschalter für eine Hörhilfe
sowie eine Hörhilfe mit einem solchen Tastschalter.
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Hörhilfen
dienen in der Regel der Versorgung von hörgeschädigten
Personen. Häufig bestehen Hörschäden
in sog. Schwerhörigkeit, bei deren Therapie eine hauptsächliche
Aufgabe der Hörhilfe in der Verstärkung akustischer
Umgebungssignale besteht. Weiter sind Geräte bekannt, die
der Therapie von Personen dienen, die unter Tinnitus oder sonstigem gestörten
Geräuschempfinden leiden. Derartige Geräte sind
u. a. als Tinnitus-Masker bekannt und werden im Folgenden ebenfalls
unter dem Begriff Hörhilfe verstanden.
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Tragbare
Hörhilfen umfassen grundsätzlich zumindest eine
Spannungsversorgung, z. B. eine Batterie, eine elektronische Signalverarbeitung,
die häufig digital arbeitet, sowie einen Wandler zur Umwandlung
elektronischer Signale in akustische Ausgangssignale, eine sog.
Receiver. Zumindest Hörhilfen für Schwerhörige
weisen darüber hinaus ein oder mehrere Mikrofone zur Aufnahme
von akustischen Umgebungssignalen und deren Umwandlung in elektrische
Signale auf. Die Signalverarbeitung hat die Aufgabe, auf der Basis
von Eingangssignalen vom Mikrofon oder von sonstigen Steuersignalen
Ausgangssignale zu erzeugen, die für die Versorgung des
Hörgeschädigten geeignet sind.
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Hörhilfen
können eine Vielzahl von Einstellmöglichkeiten
aufweisen, die vom Hörhilfeträger durch manuelle
Betätigung von Bedienelementen genutzt werden können.
Zu diesem Zweck sind ein oder mehrere Bedienelemente notwendig,
die manuelle Betätigung in elektrische Signale für
die Signalverarbeitung umsetzen, z. B. Tast- oder Wipp-Schalter. Diese
Schalter müssen einfach zu bedienen sein. Insbesondere
ist zu berücksichtigen, dass Hörhilfen häufig
von älteren und möglicherweise mo torisch weniger
geschickten Personen genutzt werden. Zudem müssen die Schalter
zuverlässig und störungsfrei funktionieren. Nicht
zuletzt unterliegen sie, ebenso wie die gesamte Hörhilfe,
einem beständigen Trend zur Verkleinerung und sollten außerdem
kostengünstig und unaufwändig herstellbar sein.
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Deshalb
kommen neben komplex aufgebauten und zu bedienenden Multifunktionsschaltern
und aufwändigen auf elektrischen oder optischen Wechselwirkung
basierenden nicht-mechanischen Schaltern nach wie vor auch besonders
einfache mechanische Schalter zur Anwendung. Eine besonders einfach
aufgebaute und zu bedienende Ausführung ist ein Tastschalter,
der auf Druck (Fingerdruck) reagiert. Eine nahezu ebenso einfache
Ausführungsform ist ein Wippschalter, der auf Druck entweder
in eine oder in eine andere Richtung richtungsabhängig
reagiert.
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Aus
der Druckschrift
US
2007/286444 A1 ist ein Schalter für eine Hörhilfe
vorbekannt, der mehrere Funktionen kombiniert. Der vorbekannte Schalter weist
einen besonders einfachen Aufbau auf. Er basiert auf Verwendung
einer Wipptaste, die zusätzlich zu zwei Wippstellungen
eine Rast-Stellung einnehmen kann. So können beispielsweise
eine Ein-/Aus-Schaltfunktion und eine Lautstärkeeinstellung
beide mit einem solchen Schalter betätigt werden. Fehlbedienungen
durch versehentliches Schalten in die Raststellung anstelle der
Wippstellung sind nicht auszuschließen. Derartigen Fehlbedienungen sowie
Fehlfunktionen des Schalters selbst im Hinblick auf Rast- und Wippstellung
wird insbesondere nicht durch gesonderte Vorkehrungen hinsichtlich
der Präzision im Zusammenspiel der beweglichen Schalterteile
vorgebeugt.
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Ein
besonders aufwändig aufgebauter Multifunktionsschalter
für eine Hörhilfe ist aus der Druckschrift
WO 2007/015678 A1 bekannt.
Der vorbekannte Schalter kombiniert mindestens eine Wipp- und eine
Druck-Tastenfunktion und ist in einem eigens vorgesehenen Gehäuse
unter Verwendung einer Vielzahl von Bauteilkomponenten aufgebaut.
Die Vielseitigkeit des Schalters wird somit durch einen aufwändig
herzustellenden Aufbau er kauft, zudem sind Fehlbedienungen durch
Vermischen von Wipp- und Druck-Betätigung nicht auszuschließen.
Insbesondere um Fehlbedienungen zu vermeiden, ist der Schalter in
hoher Präzision und mit geringstmöglichen Bauteiltoleranzen
auszuführen, was unter anderem durch das eigens vorgesehene
Schaltergehäuse gewährleistet werden kann. Nicht
zuletzt weist der gesamte Schalteraufbau eine nicht unerhebliche Baugröße
auf.
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In 1 ist
eine typische Verwendung derartiger Schalter, seien sie einfache
Tast- oder kombinierte Tast-Wipp-Funktionsschalter, beispielhaft
dargestellt. Im Gehäuse 11 einer Hörhilfe 1,
die mit der Gehäuseform einer HDO (hinter-dem-Ohr) Hörhilfe dargestellt
ist, sind ein Wippschalter 9 sowie ein Tastschalter 19 vorgesehen.
Der Tastschalter 19 könnte beispielsweise der
Ein-/Aus-Schaltung der Hörhilfe dienen, der Wippschalter 9 beispielsweise
der Lautstärkeeinstellung.
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Im
Gehäuse 11 ist ein Schaltungsträger 2 durch
einen Rahmen 12 gehaltert. Der Schaltungsträger 2 kann
nicht dargestellte elektronische Bauteile der Signalverarbeitung
tragen. Außerdem sind auf dem Schaltungsträger 2 die
Schaltbauteile 3 und 13 angeordnet. Die Schaltbauteile 3, 13 weisen
Sensoren 4, 14 auf, die eine Betätigung
der jeweiligen Taste 6, 16 detektieren und ein
entsprechendes elektronisches Schaltsignal erzeugen.
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Die
Taste 6 ist als Wipptaste ausgeführt und in einer
Achse 7 drehbar bzw. wippbar gelagert. Die Achse 7 ist
in einer Achsaufnahme 8 im Gehäuse 11 gelagert.
Die Wipptaste 6 weist Aktoren 5 auf, die bei Betätigung
der Taste 6 mit dem jeweiligen Sensor 4 in Wechselwirkung
treten. In ähnlicher Weise ist die Drucktaste 16 aufgebaut,
die in einer Achse 17 drehbar gelagert ist. Die Achse 17 ist
wiederum in einer Achsaufnahme 18 im Gehäuse 11 gelagert.
Bei Betätigung der Taste 16 tritt ein an der Taste
vorgesehener Aktor 15 mit dem Sensor 14 des Schaltbauteils 13 in
Wechselwirkung, wodurch das Schaltbauteil 13 ein elektronisches
Schaltsignal erzeugt.
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Die
Präzision des jeweiligen Tastschalters 9, 19 wird
wesentlich durch den Abstand zwischen dem jeweiligen Aktor 5, 15 und
dem jeweils zugehörigen Sensor 4, 14 bestimmt.
Die Lage der Sensoren 4, 14 ist über
ihre Anbringung auf der Leiterplatte 2 und den Träger 12 relativ
zum Gehäuse 11 bestimmt. Die Lage der Aktoren 5, 15 wiederum
ist durch die Lagerung der Tasten 9, 19 in den
jeweiligen Achsen 7, 17 und darüber wiederum über
die jeweiligen Achsaufnahmen 8, 18 ebenfalls relativ
zum Gehäuse 11 bestimmt.
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Damit
ergibt sich für die relative Lage des jeweiligen Aktors 5, 15 zum
jeweiligen Sensor 4, 14 eine Bauteilkette über
den jeweiligen Sensor 4, 14 zum jeweiligen Schaltbauteil 3, 13 zur
Leiterplatte 2 zum Rahmen 12 zum Gehäuse 11 zur
jeweiligen Achsaufnahme 8, 18 zur jeweiligen Achse 7, 17 und zum
jeweiligen Aktor 5, 15, die die Toleranz der Relativpositionen,
die als D1, D2 dargestellt sind, beeinflusst. Durch die Länge
der Bauteilkette bzw. große Anzahl von zwischenliegenden
Bauteilen ist eine verhältnismäßig große
Toleranz bzw. geringe Fertigungspräzision gegeben. Dadurch
werden Fehlfunktionen des jeweiligen Schalters sowie Fehlbedienungen
durch nicht vollkommen akkurat zu bedienende Schalter begünstigt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tastschalter für
eine Hörhilfe anzugeben, der unaufwändig in der
Herstellung ist, einen geringen Platzbedarf aufweist und einen hoch
präzisen Aufbau bzw. geringe mechanische Toleranzen gewährleistet. Der
Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Hörhilfe
mit einem solchen Tastschalter anzugeben.
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Die
Erfindung löst diese Aufgaben durch einen Schalter sowie
eine Hörhilfe mit den Merkmalen der unabhängigen
Patentansprüche.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung besteht in einem Tastschalter zur Montage
auf einem Schaltungsträger umfassend ein Schaltbauteil,
das einen Sensor umfasst, eine Taste zur manuellen Betätigung,
die einen Aktor zur Betätigung des Sensors um fasst, und
eine Halterung, in der die Taste beweglich gehaltert ist. Gemäß dem
Grundgedanken der Erfindung ist die Halterung von einem Halterungsbauteil
umfasst, das auf demselben Schaltungsträger wie das Schaltbauteil
montiert ist. Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung besteht in
einer Hörhilfe, die einen solchen Tastschalter umfasst.
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Ein
wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht in der Erhöhung
der mechanischen Präzision des Tastschalters. Gemäß dem
dargestellten Grundgedanken erreicht die Erfindung dies dadurch,
dass die Halterung der Taste sowie das Schaltbauteil auf demselben
Schaltungsträger montiert sind. Dadurch wird vermieden,
dass eine lange Bauteilkette mit einer Vielzahl von Einzelbauteilen,
die allesamt die Präzision bzw. Fertigungstoleranz beeinflussen,
die relative Lage der Taste zu dem Schaltbauteil bestimmt. Durch
die kurze Bauteilkette zwischen der Taste mit den Aktor, der den
Sensor des Schaltbauteils betätigt, und dem Schaltbauteil
mit dem Sensor ist mithin eine besonders präzise, relative
Position von Aktor zu Sensor gewährleistet.
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Darüber
hinaus ist lediglich eine minimale Anzahl von Bauteilen erforderlich,
da kein gesondertes Gehäuse und keine gesonderte Halterung
für den Tastschalter oder die Lagerung der Taste vorgesehen sind.
Durch die minimale Anzahl von Bauteilen wird der Fertigungsaufwand
gering gehalten und logistische Aufwände bei der Vorhaltung
von Einzelkomponenten sind reduziert. Somit können geringe
Fertigungskosten erreicht werden. Außerdem ermöglicht die
geringe Anzahl von Bauteilen eine besonders raumsparende Ausführung
des Tastschalters, was der Verkleinerung des Tastschalters sowie
der gesamten Hörhilfe zugute kommt.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung des Grundgedankens der Erfindung
ist das Halterungsbauteil als SMD-Bauteil ausgeführt und
weist SMD-Lötflächen auf. Der SMD-Lötprozess
ist gut beherrscht und ermöglicht einen effizienten und
kostengünstigen Bestückungsprozess für
Leiterplatten. Die Ausfüh rung des Halterungsbauteiles als
SMD-Bauteil ermöglicht damit zum einen eine besonders günstige
Montage des Halterungsbauteils selbst. Zum anderen kann die Montage
des Halterungsbauteils in einem ohnehin zur Bestückung
der Leiterplatte vorgesehenen SMD-Prozess integriert werden, so
dass für die Montage des Halterungsbauteils keine zusätzlichen
Prozess-Schritte erforderlich werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Halterung als
Achshalterung ausgeführt, in der eine Achse gehaltert ist,
die wiederum die Taste drehbar haltert. Die drehbare Halterung der
Taste mittels einer Achse ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau
unter Verwendung einer Achslagerung als übliche und gut
beherrschte Standard-Lagerung für bewegliche Teile. Zudem
sind Achsen und Achsaufnahmen aufgrund ihrer einfachen, rotationssymmetrischen
Form präzise ausführbar, was die Präzision des
mechanischen Aufbaus des Tastschalters begünstigt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist die Taste eine
Achsaufnahme auf, in die die Achse drehbar aufgenommen ist. Damit
ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Taste, die insbesondere
ohne bewegliche Teile z. B. eine bewegliche und leicht zu verlierende
Achse auskommt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Achse in der
Achshalterung drehbar gelagert. Dies ermöglicht eine flexible
modulare Handhabung der einzelnen Bauteile, z. B. können
verschiedene Achstypen auf dasselbe, fest mit der Leiterplatte verbundene
Halterungsbauteil aufgesetzt werden. Zudem besteht die Möglichkeit,
die Achse in der Taste zu montieren oder sie in die Taste einstückig
zu integrieren, was eine zusätzliche Verringerung der Bauteilanzahl
bewirkt.
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In
einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Achse mit der
Achshalterung und mit dem Halterungsbauteil einstückig
ausgeführt. Durch die einstückige Ausführung,
also die Integration der Achse in das Halterungsbauteil, ergibt
sich eine Reduzierung der Anzahl der Einzelbauteile. Mit der reduzierten
Anzahl der Bauteile wird auch der Montageaufwand verringert.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen
Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand von Figuren. Es zeigen:
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2 Hörhilfe
mit Wipptaste und Drucktaste und
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3 SMD-Achsbauteil.
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In 2 ist
eine Hörhilfe 31 mit einer Wipptaste 36 und
einer Drucktaste 46 schematisch dargestellt. Die Hörhilfe
weist ein Gehäuse 41 in der typischen Form einer
HDO-(hinter-dem-Ohr)Hörhilfe auf. Die Bauform ist lediglich
beispielhaft, andere Bauformen, wie z. B. CIC-(completely-in-canal)
oder ITE-(in-the-ear), könnten ebenso als Ausführungsbeispiele
herangezogen werden. Zudem kann es sich bei der Hörhilfe
gleichermaßen um ein Therapiegerät wie beispielsweise
einen Tinnitus-Masker oder eine Hörhilfe zur Therapie von
Schwerhörigkeit oder von anderen Hörschädigungen
handeln. Sie kann in digitaler oder analoger Schaltungstechnik mit
einer Vielzahl unterschiedlicher Ausstattungsmerkmale ausgeführt
sein.
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Die
dargestellten Tasten, die Wipptaste 36 und die Drucktaste 46,
sind lediglich beispielhaft zu verstehen, Ausführungsbeispiele
mit lediglich einer oder aber einer höheren Anzahl von
Tasten und Ausführungsbeispiele mit anderen oder jeweils
multifunktionalen Tasten könnten ebenso angegeben werden.
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Die
Hörhilfe 31 umfasst eine Vielzahl nicht dargestellter
elektronischer Bauteile, z. B. einen Receiver und eine Signalverarbeitungseinrichtung.
Diese und weitere elektronische Bauteile können auf der Leiterplatte 32 angeordnet
oder mit dieser verdrahtet sein. Die Leiterplatte 32 kann
als gedruckter Schaltungsträger (PCB, printed circuit board)
mit flexiblem oder starrem Trägermaterial ausgeführt
sein. Die Leiter platte 32 wird durch einen Träger 42 im
Gehäuse 41 gehaltert. Der Träger 42 kann
dabei entweder vom Gehäuse 41 gehalten werden
oder er kann als Rahmen oder Skelett selbst tragende Funktion ausüben.
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Auf
der Leiterplatte 32 sind zwei Schaltbauteile 33 montiert,
die zu der Wipptaste 36 zuzuordnen sind. Die Schaltbauteile 33 haben
die Funktion, bei Betätigung der Wipptaste elektronische
Schaltsignale zu erzeugen. Sie sind auf der Leiterplatte 32 in
herkömmlicher Art und Weise verlötet, vorzugsweise
in einem SMD-Lötprozess. Die Schaltbauteile 33 umfassen
jeweils Sensoren 34, die eine Betätigung detektieren
und daraufhin ein elektronisches Schaltsignal erzeugen.
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Eine
Betätigung erfolgt durch manuelle Betätigung der
Wipptaste 36. Diese umfasst Aktoren 35, die jeweils
einem Schaltbauteil 33 bzw. genauer gesagt dem jeweiligen
Sensor 34 zugeordnet sind. Die Aktoren sind so angeordnet,
dass sie bei Betätigung der Wipptaste 36 exakt
auf die Sensoren 34 treffen und mit diesen in Wechselwirkung
bzw. diese betätigen. Von der Genauigkeit der relativen
Position zueinander hängt die fehlerfreie und einwandfreie
Bedienbarkeit der Wipptaste 36 ab. Zum einen werden durch
eine präzise räumliche gegenseitige Anordnung
Fehlfunktionen des Tastschalters 39 vermieden. Zum anderen
gewährleistet eine präzise räumliche
Anordnung eine einwandfreie taktile Rückmeldung bei Betätigung
des Tastschalters 39 an die den Tastschalter 39 betätigende
Person.
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Die
Wipptaste 36 ist in einer Achse 37 drehbar bzw.
wippbar gelagert. Die Achse 37 wiederum ist Bestandteil
eines Halterungsbauteils 52, das seinerseits auf der Leiterplatte 32 montiert
ist. Von der präzisen Positionierung der Achse 37 hängt
die Genauigkeit der gegenseitigen Positionierung der Aktoren 35 und
der Sensoren 34 ab. Die präzise Positionierung
der Achse 37 relativ zu den Sensoren 34 ist dadurch
sichergestellt, dass beide auf derselben Leiterplatte 32 montiert
sind, so dass die räumliche gegenseitige Zuordnung der
Monta gepunkte nur minimalen Toleranzen unterliegt. Toleranzen können
sich aus der Genauigkeit der Positionierung im Montage- bzw. Bestückungsprozess
ergeben. Sonstige Einflüsse, wie z. B. Verzug aufgrund
von Temperaturschwankungen, sind vernachlässigbar.
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In
dem Tastschalter 39 vergleichbarerweise ist der Tastschalter 49 aufgebaut.
Er umfasst anstelle einer Wipptaste 36 jedoch eine Drucktaste 46.
Diese ist ebenfalls drehbar in einer Achse 47 gelagert,
die wiederum von einem Halterungsbauteil 51 gehaltert wird.
Die Achse 47 kann dabei, ebenso wie die vorangehend beschriebene
Achse 37, als separates Bauteil neben dem Halterungsbauteil 51 und
der Taste 46 ausgeführt sein. Sie kann jedoch
auch einstückiger integraler Bestandteil des Halterungsbauteils 51 sein,
oder aber der Drucktaste 46. Eine Ausführung,
bei der die Achse 47 integraler Bestandteil des Halterungsbauteils 51 oder
der Taste 46 ist, hat den Vorteil, dass die Anzahl der
Bauteile reduziert ist, wodurch sich ein geringerer Fertigungsaufwand
sowie eine erleichterte Logistik bei der Vorhaltung von Bauteilen
ergibt. Wesentlich ist in Bezug auf die Lagerung in der Achse 47 lediglich,
dass die Taste 46 relativ zum Halterungsbauteil 51 beweglich
gelagert wird. Aufgrund der Gegebenheiten der Achslagerung ist die
Taste 46 um den Achslagerungspunkt herum drehbar gelagert.
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Das
Halterungsbauteil 51 ist auf der Leiterplatte 32 montiert,
ebenso wie das Schaltungsbauteil 43. Das Schaltungsbauteil 43 umfasst
einen Sensor 44, der durch den Aktor 45 der Taste 46 betätigt
werden kann. Bei manueller Betätigung der Taste 46 wird demnach
eine Betätigung des Sensors 44 bewirkt, der daraufhin
ein elektronisches Schaltsignal erzeugt. Für die präzise
räumliche Anordnung des Aktors 45 zum Sensor 44 gilt
das oben in Bezug auf den Tastschalter 39 gesagte ebenso.
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In 3 ist
einstückige Ausführung des Halterungsbauteils
als SMD-Achsbauteil dargestellt. Das SMD-Achsbauteil 53 um fasst
eine integrierte, fest verbundene Achse 57, um die die
jeweilige Taste herum drehbar gelagert werden kann. Die Achse 57 ist
auf einem Achsträger 58 angeordnet, der zur Verbindung
mit einer darunter liegenden Leiterplatte vorgesehen ist. Die Grundfläche
des Achsträgers 58 weist SMD-geeignete Lötflächen 59 auf,
mit denen das SMD-Achsbauteil 53 auf einer Leiterplatte
montiert werden kann. Die SMD-Lötflächen 59 sind
in herkömmlicher Art und Weise ebenso wie die entsprechenden
Lötflächen von sonstigen SMD-Bauteilen ausgeführt.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Die Erfindung betrifft einen Tastschalter 39, 49 zur
Montage auf einem Schaltungsträger 32 umfassend
ein Schaltbauteil 33, 43, das einen Sensor 34, 44 umfasst,
eine Taste 36, 46 zur manuellen Betätigung,
die einen Aktor 35, 45 zur Betätigung
des Sensors 34, 44 umfasst und eine Halterung,
in der die Taste 36, 46 beweglich gehaltert ist.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Hörhilfe 31 mit
einem solchen Tastschalter 39, 49. Gemäß einem Grundgedanken
der Erfindung ist die Halterung von einem Halterungsbauteil 51, 52, 53 umfasst,
das auf demselben Schaltungsträger 32 wie das
Schaltbauteil 33, 43 montiert ist. Durch die Montage
der Halterung der Taste sowie des Schaltbauteils auf demselben Schaltungsträger
kann eine Erhöhung der mechanischen Präzision
des Tastschalters erreicht werden. Darüber hinaus ist lediglich
eine minimale Anzahl von Bauteilen erforderlich, da kein gesondertes Schalter-Gehäuse
und keine gesonderte Halterung für den Tastschalter oder
die Lagerung der Taste vorgesehen ist. Durch die minimale Anzahl
von Bauteilen werden Fertigungsaufwand und logistische Anforderungen
bei der Vorhaltung von Einzelkomponenten gering gehalten. Somit
können geringe Fertigungskosten erreicht werden. Zudem
ermöglicht die geringe Anzahl von Bauteilen eine besonders
raumsparende Ausführung des Tastschalters, was der Verkleinerung
des Tastschalters sowie der gesamten Hörhilfe zugute kommt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 2007/286444
A1 [0006]
- - WO 2007/015678 A1 [0007]