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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Multifunktionsschalter gemäß dem Anspruch 1, der für die Betätigung von solchen Geräten, wie einem Sitz und einem Fenster in einem Fahrzeug verwendet wird, und betrifft im Spezielleren einen Schiebe-Dreh-Schalter.
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Multidirektionale Betätigungskomponenten bzw. Multifunktionsschalter, die mit einer Betätigung eines Betätigungsbereichs bzw. Betätigungsteils in mehreren Richtungen beispielsweise in Form einer linearen Betätigung und einer Drehbetätigung z. B. Schalter zur Betätigung eines Sitzes oder eines Fensters in einem Fahrzeug ermöglichen, sind bekannt. Der Betätigungsbereich ist derart ausgebildet, dass er die Linearbewegung sowohl in der vertikalen Richtung als auch in der lateralen bzw. horizontalen Richtung ausführt sowie die Drehbetätigung im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn ausführt.
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Die
JP 2009004140 A bzw.
DE 10 2008 029 214 A1 zeigen jeweils eine multidirektionale Betätigungskomponente des vorstehend beschriebenen Typs, die ein kastenartiges Gehäuse, einen Betätigungsbereich, der in Bezug auf das Gehäuse linear beweglich ist und um eine Achse drehbar ist, sowie mehrere elektrische Elemente, die in Verbindung mit der Betätigung des Betätigungsbereichs antriebsmäßig bewegt werden, in dem Gehäuse aufweist. Der Betätigungsbereich beinhaltet einen Betätigungsabschnitt, der zur Außenseite des Gehäuses freiliegt, sowie eine Achse, die von dem Betätigungsbereich in das Gehäuse hineinragt. Ein Antriebsbereich ist im Inneren des Gehäuses angeordnet.
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Der im Inneren des Gehäuses angeordnete Antriebsbereich beinhaltet eine Öffnung, die entlang einer vorbestimmten linearen Richtung ausgebildet ist und durch die die Achse hindurchgeführt ist. Zusammen mit der linearen Bewegung des Betätigungsbereichs ist die Achse innerhalb der Öffnung beweglich. Die Achse beinhaltet einen Eingriffsbereich, der mit dem Antriebsbereich in Eingriff steht, wenn sie sich in einer vorbestimmten Position in der Linearrichtung befindet. Eine Drehbetätigung der Achse in der vorbestimmten Position bewirkt ein Drehen des Antriebsbereichs. Ein Teil der mehreren elektrischen Elemente bildet einen Linearbewegungs-Detektionsbereich, der in Verbindung mit der einzelnen Linearbewegung des Betätigungsbereichs antriebsmäßig bewegt wird. Der übrige Bereich der mehreren elektrischen Elemente bildet einen Drehbewegungs-Detektionsbereich zum Detektieren einer Drehbetätigung des Antriebsbereichs, der in Verbindung mit dem Drehen des Betätigungsbereichs antriebsmäßig bewegt und gedreht wird.
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Die multidirektionale Betätigungskomponente bewegt den Betätigungsbereich linear, um den Linearbewegungs-Detektionsbereich zum Detektieren einer derartigen Bewegung antriebsmäßig zu bewegen, und dreht den Betätigungsbereich, um den Drehbewegungs-Detektionsbereich zum Detektieren der Bewegung über den Antriebsbereich antriebsmäßig zu bewegen.
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Die bekannten multidirektionalen Betätigungskomponenten bzw. Multifunktionsschalter beinhaltet eine große Anzahl von Elementen und sind derart ausgebildet, dass die horizontale Betätigung des Betätigungsbereichs in eine vertikale Betätigung umgewandelt wird, um einen Schalter antriebsmäßig zu bewegen. Es sind mehrere Elemente in der Dickenrichtung angeordnet, so dass eine Hubbewegungsstrecke für die antriebsmäßige Betätigung des Schalters erforderlich ist. Aus diesem Grund ist eine Reduzierung der Dicke der Konstruktion schwierig.
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Eine möglich Aufgabe der Erfindung kann somit darin bestehen, eine verbesserte Konstruktion vorzuschlagen, die eine Reduzierung der Dicke ermöglicht.
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Die vorstehende Aufgabe wird durch einen elektrischen Multifunktionsschalter, insbesondere einen Schiebe-Dreh-Schalter gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen finden sich in den daran anschließenden Unteransprüchen.
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Die vorliegende Erfindung überwindet die geschilderten Nachteile durch Schaffen einer multidirektionalen Betätigungskomponente bzw. eines Multifunktionsschalters, wie einen Dreh-Schiebe-Schalter, mit der bzw. dem sich sowohl eine lineare Betätigung als auch eine Drehbetätigung ausführen lässt, während gleichzeitig die Konstruktion unter Reduzierung der Dicke kompakter ausgebildet werden kann.
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Gemäß einem Gesichtspunkt schafft die vorliegende Erfindung eine multidirektionale Betätigungskomponente bzw. Multifunktionsschalter mit einem kastenartigen Gehäuse, einem Betätigungsteil (nachfolgend Betätigungsbereich genannt), das in einer vorbestimmten Richtung in Bezug auf das Gehäuse linear bewegbar (Linearbetätigungsrichtungen) und um eine (Dreh-)Achse drehbar ist, sowie mit mehreren Kantaktelementen, die in dem Gehäuse angeordnet bzw. untergebracht sind und in Verbindung mit einer Betätigung des Betätigungsteilsbereichs antriebsmäßig bewegt werden können.
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Das Gehäuse hat ein unteres Gehäuseteil (nachfolgende Gehäuseelement genannt), das an einer oberen Oberfläche mehrere Kontaktaufnahmebereiche mit einem jeweiligen Kontaktbereich mit zugehörigen Kontakten versehen ist, die jeweils mit einem der Kontaktelemente entsprechend einer Betätigungsrichtung des Betätigungsbereichs zusammenwirken, sowie ein oberes Gehäuseelement, das das untere Gehäuseteilelement überdeckt und an dem der Betätigungsbereich an einer oberen Oberfläche, die von dem unteren Gehäuseelement abgewandt ist, angeordnet ist.
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Der Betätigungsbereich (Betätigungsteil) beinhaltet einen nach oben, d. h. vom Gehäuse weg, ragenden Betätigungsabschnitt (nachfolgend Betätigungsbereich genannt), einen rahmenartigen Linearbetätigungsabschnitt (nachfolgend Linearantriebs-Drückbereich genannt), der an der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements anliegt, zum Betätigen von bestimmten, einer Bewegung des Betätigungsbereichs in einer der Linearbetätigungsrichtungen zugeordneten, der Kontaktelemente sowie Eingriffsmittel bzw. einen Eingriffsbereich, der in den Betätigungsabschnitt eingesetzt ist und mit einem plattenartigen Schwenkteil (nachfolgend Drehbereich genannt) in Eingriff steht, der an der oberen Oberfläche des Linearantriebs-Drückbereichs angeordnet ist und bei einer Drehbewegung des Betätigungsbereichs um die Drehachse eine Schwenkbewegung zum Betätigen von bestimmten, der Drehbewegung zugeordneten, der Kontaktelemente ausführen kann.
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Der Drehbereich (Schwenkteil) weist einen in eine der Linearbetätigungsrichtungen ausgerichteten Schwenkbetätigungsabschnitt (im Folgenden Drehantriebs-Drückbereich genannt), der in Verbindung mit einer Drehbewegung des Betätigungsbereichs eine Schwenkbewegung ausführt, sowie eine Öffnung auf, durch die der Betätigungsbereich eingesetzt bzw. hindruchgeführt ist, wobei die Öffnung derart mit den Eingriffsbereich in Eingriff steht, dass der Betätigungsbereich in eine der Linearbetätigungsrichtungen relativ zu dem Drehbereich verschiebbar ist und in die andere der Längsbetätigungsrichtungen der Betätigungsbereich feststeht.
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In dem Gehäuse sind mit dem Linearantriebs-Drückbereich gekoppelte Linearbetätigungsgleitstücke (nachfolgend Linearantriebs-Gleitstücke genannt) angeordnet, wobei entsprechend einer linearen Bewegung des Betätigungsbereichs in einer der Linearbewegungsrichtungen jeweils wenigstens ein Linearantriebs-Gleitstück vorhanden ist, welches zum Ausführen einer zur jeweiligen Linearbewegungsrichtung parallelen Verschiebebewegung antriebsmäßig beweglich (d. h. verschiebbar) sind.
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In dem Gehäuse sind mit dem Drehantriebs-Drückbereich gekoppelte Schwenkbetätigungsgleitstücke (nachfolgend Drehantriebs-Gleitstücke genannt) angeordnet, welche entsprechend einer Drehbewegung des Betätigungsbereichs um die Drehachse zum Ausführen einer Verschiebebewegung in der Drehrichtung antriebsmäßig beweglich (d. h. verschiebar) sind.
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An den Gleitstücken ist jeweils ein Kontaktbetätigungselement (nachfolgend Antriebselement) angebracht, das zusammen mit dem jeweiligen Gleitstück derart verschiebbar ist, dass jeweils durch einen Gleitvorgang des zugehörigen Antriebselements ein zugehöriges Kontaktelement so verschwenkbar sind, dass ein Kontaktzustand zugehöriger Kontakte in dem unteren Gehäuseelement umgeschaltet werden kann.
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Die Linearantriebs-Gleitstücke stehen jeweils von der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements derart hervor und liegen an dem Linearantriebs-Drückbereich derart an, dass sie jeweils in Verbindung mit einer linearen Bewegung des Betätigungsbereichs verschiebbar ist. Die Drehantriebs-Gleitstücke stehen von der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements derart hervor, dass sie an dem Drehantriebs-Drückbereich derart anliegen, so dass sie jeweils in Verbindung mit einer Drehbetätigung des Betätigungsbereichs verschiebbar sind.
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Vorzugsweise ist beim Multifunktionsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung das jeweilige Kontaktelement an dem bzw. in dem unteren Gehäuseelement derart angeordnet, dass es zum Umschalten des Kontaktzustands der zugehörigen Kontakte durch Kippen verschwenkbar ist.
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Vorzugsweise sind beim Multifunktionsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung die Antriebselemente jeweils auf einer Seite des Kontaktelements über ein elastisches Element gegen das Linearbewegungs-Gleitstück oder das Drehbewegungs-Gleitstück vorgespannt. Die Kontaktelemente weisen jeweils eine Erhebung auf, die in einem zentralen Bereich an der oberen Oberfläche in Richtung auf das Linearbewegungs-Gleitstück oder das Drehbewegungs-Gleitstück hervorsteht. Die Antriebselemente führen jeweils in Verbindung mit einer Verschiebebetätigung des Linearbewegungs-Gleitstücks oder des Drehbewegungs-Gleitstücks eine entsprechende Gleitbewegung entlang der Erhebung des zugehörigen Kontaktelements aus, so dass das Kontaktelement antriebsmäßig verschwenkbar ist.
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Vorzugsweise weisen beim Multifunktionsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung die Linearantriebs-Gleitstücke jeweils einen Linearbetätigungsgleitabschnitt bzw. Linearbetätigungs-Gleitbereich zum Ausführen einer Gleitbewegung im Inneren des Gehäuses sowie einen konvexen Linearbetätigungsdruckabschnitt bzw. Linearbetätigungs-Drückbereich auf, der von dem Linearbetätigungs-Gleitbereich ab und aus der oberen Oberfläche hervorsteht. Dabei ist der Linearantriebs-Drückbereich des Betätigungsbereichs jeweils mit einem oberen Ende des Linearbetätigungs-Drückbereichs gekoppelt.
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Vorzugsweise weisen beim Multifunktionsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung die Drehantriebs-Gleitstücke einen Schwenkbetätigungsgleitabschnitt bzw. Drehbetätigungs-Gleitbereich zum Ausführen einer Gleitbewegung im Inneren des Gehäuses sowie einen konvexen Schwenkbetätigungsdruckabschnitt bzw. Drehbetätigungs-Drückbereich auf, der aus der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements hervorsteht. Dabei ragt der Drehbetätigungs-Drückbereich weiter aus der oberen Oberfläche des Gehäuses heraus als der Linearbetätigungs-Drückbereich, so dass er an dem Drehantriebs-Drückbereich des Drehbereichs anliegt.
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Beim Multifunktionsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Gehäuse ein unteres Gehäuseelement, das an einer oberen Oberfläche mit einem Kontaktbereich entsprechend einer Betätigungsrichtung des Betätigungsbereichs versehen ist, sowie ein oberes Gehäuseelement, das das untere Gehäuseelement bedeckt und an dem der Betätigungsbereich an einer oberen Oberfläche angebracht ist. Der Betätigungsbereich beinhaltet einen nach oben ragenden Betätigungsabschnitt, einen an der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements anliegenden Linearantriebs-Drückbereich sowie einen Eingriffsbereich, der in den Betätigungsabschnitt eingesetzt ist und mit einem an der oberen Oberfläche des Linearantriebs-Drückbereichs vorgesehenen Drehbereich in Eingriff steht. Der Drehbereich beinhaltet einen Drehantriebs-Drückbereich, der in Verbindung mit einer Drehbewegung des Betätigungsbereichs eine Schwenkbewegung ausführt, sowie eine Öffnung, durch die der Betätigungsbereich hindurchgeführt ist, und ist entlang einer Richtung ausgebildet, in der die Drückbetätigung durch den Drehantriebs-Drückbereich stattfindet. Das Gehäuse beinhaltet ein Linearantriebs-Gleitstück entsprechend einer linearen Bewegung des Betätigungsbereichs, der in der Linearbewegungsrichtung zum Ausführen einer parallelen Verschiebebewegung antriebsmäßig beweglich ist, ein Drehantriebs-Gleitstück entsprechend einer Drehbewegung des Betätigungsbereichs, der zum Ausführen einer Verschiebebewegung in der Drehrichtung antriebsmäßig betätigbar ist, ein Antriebselement, das zusammen mit dem Linearantriebs-Gleitstück und dem Drehantriebs-Gleitstück eine Gleitbewegung ausführt, sowie die Kontaktelemente, die durch eine Verschiebebetätigung des jeweiligen Antriebselements verschwenkbar sind, um einen Kontaktzustand des unteren Gehäuseelements umzuschalten. Das Linearantriebs-Gleitstück ragt von der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements derart hervor, dass es an dem Linearantriebs-Drückbereich anliegt und somit zusammen mit einer linearen Bewegung des Betätigungsbereichs verschiebbar ist. Das Drehantriebs-Gleitstück ragt von der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements derart hervor, dass es an dem Drehantriebs-Drückbereich anliegt und somit in Verbindung mit einer Drehbetätigung des Betätigungsbereichs verschiebbar ist. Dadurch, dass ein laterale Gleitvorgang bzw. Verschiebevorgang zum Umschalten des Kontakts verwendet wird, kann die Notwendigkeit für ein Umschalten von der lateralen Betätigung auf die vertikale Betätigung eliminiert werden. Auf diese Weise lässt sich eine Reduzierung der Dicke der multidirektionalen Betätigungskomponente verwirklichen.
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Beim Multifunktionssschalter gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedes Kontaktelement derart an dem unteren Gehäuseelement festgehalten, dass es nach Art eines Kippelements schwenkbar ist. Mit dem lateralen Verschiebevorgang lässt sich der Kontaktzustand in Bezug auf den Kontakt in einfacher Weise umschalten. Als Ergebnis hiervon kann der Schaltvorgang unter Verwendung eines einfachen Elements ausgeführt werden.
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Beim Multifunktionsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Antriebselement auf einer Seite des Kontaktelements über ein elastisches Element gegen das Linearbewegungs-Gleitstück oder das Drehbewegungs-Gleitstück vorgespannt. Das Kontaktelement beinhaltet eine Erhebung, die an der oberen Oberfläche in einem zentralen Bereich zu dem Linearbewegungs-Gleitstück oder dem Drehbewegungs-Gleitstück hervorsteht. Das Antriebselement ist zusammen mit einem Verschiebevorgang des Linearbewegung-Gleitstücks oder des Drehbewegungs-Gleitstücks entlang der Erhebung des Kontaktelements verschiebbar, so dass das Kontaktelement auf diese Weise verschwenkt wird. Die auf das elastische Element aufgebrachte Drückkraft kann ein Gefühl eines Gewichts bei der Betätigung hervorrufen, wobei die Erhebung ferner ein Klick-Gefühl vermitteln kann.
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Beim Multifunktionsschalter gemäß der vorliegenden Erfindung weist das Linearantriebs-Gleitstück einen Linearbetätigungs-Gleitbereich zum Ausführen einer Gleitbewegung im Inneren des Gehäuses sowie einen Linearbetätigungs-Drückbereich auf, der mit einer konvexen Formgebung an dem Linearbetätigungs-Gleitbereich ausgebildet ist und von der oberen Oberfläche wegsteht. Der Linearantriebs-Drückbereich des Betätigungsbereichs hält ein oberes Ende des Linearbetätigungs-Drückbereichs fest. Dies ermöglicht dem Betätigungsbereich eine antriebsmäßige Bewegung des Linearantriebs-Gleitstücks in festgehaltener Weise, so dass die Ausführung der linearen antriebsmäßigen Gleitbewegung sichergestellt ist.
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Beim Multifunktonsschalter der multidirektionalen Betätigungskomponente gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Drehantriebs-Gleitstück einen Drehbetätigungs-Gleitbereich zum Ausführen einer Gleitbewegung im Inneren des Gehäuses sowie einen Drehbetätigungs-Drückbereich, der mit einer konvexen Formgebung ausgebildet ist und von der oberen Oberfläche des oberen Gehäuseelements hervorsteht. Der Drehbetätigungs-Drückbereich ragt dabei weiter nach oben als der Linearbetätigungs-Drückbereich, so dass er an dem Drehantriebs-Drückbereich des Drehbereichs anliegt. Die Drehbetätigung des Drehbereichs gewährleistet die antriebsmäßige Bewegung es Drehantriebs-Gleitstücks.
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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Perspektivansicht einer multidirektionale Betätigungskomponente gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der multidirektionalen Betätigungskomponente;
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3 eine Draufsicht auf die multidirektionale Betätigungskomponente, von der eine Abdeckung entfernt worden ist;
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4 eine Draufsicht auf die multidirektionale Betätigungskomponente, von der die Abdeckung und ein Drehbereich entfernt worden sind; und
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5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie V-V der 4.
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Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt 1. eine Perspektivansicht einer multidirektionalen Betätigungskomponente bzw. eines Multifunktionsschalters gemäß dem Ausführungsbeispiel. Die multidirektionale Betätigungskomponente beinhaltet ein kastenartiges Gehäuse 1, in dem verschiedene (Kontakt-)Elemente, beispielsweise Schalter, untergebracht sind. Das Gehäuse 1 ist von einem Abdeckelement 6 bedeckt, aus dem ein Betätigungsteil bzw. Betätigungsbereich 4 herausragt. Der Betätigungsbereich 4 ist in zwei Richtungen, d. h. einer X-Richtung und einer Y-Richtung, in Bezug auf das Gehäuse 1 linear beweglich und ist ferner um eine neutrale Stellung der Linearbewegung im Gegenuhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn drehbeweglich.
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2 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht der multidirektionalen Betätigungskomponente. Unter Bezugnahme auf die Zeichnung beinhaltet das Gehäuse 1 ein oberes Gehäuseelement 2 und ein unteres Gehäuseelement 3. Der Betätigungsbereich 4 ist an einer oberen Oberfläche 2a des oberen Gehäuseelements 2 angebracht. Der Betätigungsbereich 4 beinhaltet einen Betätigungsabschnitt 20, der nach oben bzw. in 2 nach links ragt, sowie einen rahmenartigen Linearbetätigungsabschnitt bzw. Linearantriebs-Drückbereich 22, der sich von dem proximalen Ende des Betätigungsabschnitts 20 in vier Richtungen wegerstreckt.
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Ein plattenartiger Schwenkteil bzw. Drehbereich 5 ist an der oberen Oberfläche des Betätigungsbereichs 4 angebracht. Der Drehbereich 5 beinhaltet eine Öffnung 25, durch die der Betätigungsabschnitt 20 des Betätigungsbereichs 4 hindurchgeführt ist, sowie einen Schwenkbetätigungsabschnitt bzw. Drehantriebs-Drückbereich 26, der in Richtung auf die eine Seite der Y-Richtung ragend ausgebildet ist. Die Öffnung 25 gestattet eine Verschiebebewegung des Betätigungsabschnitts 20 entlang der X-Richtung.
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Der Betätigungsbereich 4 beinhaltet Eingriffsmittel bzw. einen Eingriffsbereich 21, der mit der Öffnung 25 des Drehbereichs 5 in Eingriff steht. Der Eingriffsbereich 21 ist in der Öffnung 25 verschiebbar, wenn der Betätigungsbereich 4 in der X-Richtung bewegt wird, während die Betätigung des Drehbereichs 5 gestoppt wird. Bei der Bewegung des Betätigungsbereichs 4 in der Y-Richtung ermöglicht der mit der Öffnung 25 in Eingriff stehende Eingriffsbereich 21 dem Drehbereich 5 eine Bewegung in der Y-Richtung zusammen mit dem Betätigungsbereich 4. Wenn der Betätigungsbereich 4 gedreht wird, ermöglicht der mit der Öffnung 25 in Eingriff stehende Eingriffsbereich 21 dem Drehbereich 5 eine Drehbewegung zusammen mit dem Betätigungsbereich 4.
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Im Spezielleren bilden der Betätigungsbereich 4 und der Drehbereich 5 eine Konstruktion, wie sie im Folgenden beschrieben wird. Die Länge der in dem Drehbereich 5 in der X-Richtung ausgebildeten Öffnung 25 ist gleich oder länger als die Länge, die sich durch Addieren der lateralen Länge des Eingriffsbereichs 21 zu der Länge ergibt, die dem Verschiebebetrag des Betätigungsbereichs 4 in der X-Richtung entspricht. Bei Betätigung in der X-Richtung wird der Drehbereich 5 durch die Bewegung des Betätigungsbereichs 4 in die X-Richtung nicht beeinflusst, und somit wird der Drehbereich 5 nicht betätigt.
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Die beiden Endbereiche 21a und 21b des an dem Betätigungsbereich 4 ausgebildeten Eingriffsbereichs 21 werden an Endbereichen 25a und 25b der in dem Drehbereich 5 ausgebildeten Öffnung 25 verriegelt. Die jeweilige Bereite der Endbereiche 25a und 25b der Öffnung 25 in der Y-Richtung ist im Wesentlichen die gleiche wie die jeweilige Breite der Endbereiche 21a und 21b des Eingriffsbereich in der Y-Richtung. Der resultierende Freiraumbetrag ist ausreichend geringer als der Verschiebebetrag des Betätigungsbereichs 4 in der Y-Richtung. Auf diese Weise kann sich der Drehbereich 5 bei Betätigung des Betätigungsbereichs 4 in der Y-Richtung zusammen mit diesem in der Y-Richtung bewegen.
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Ein Schnittpunkt der Mittenlinien des Betätigungsbereichs 4 in der X-Richtung und der Y-Richtung ist im Wesentlichen identisch mit dem Zentrum eines vorderen Endes 20a des Betätigungsabschnitts 20 beim Drehen des Betätigungsbereichs 4. Der Betätigungsbereich 4 wird zum Ausführen einer Drehbewegung um diesen Schnittpunkt oder einen peripheren Bereich von diesem betätigt.
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Linearbewegungs-Gleitstücke 30a bis 30d, die von dem Betätigungsbereich 4 verschiebbar angetrieben werden, und Drehbewegungs-Gleitstücke 35a und 35b, die von dem Drehbereich 5 verschiebbar angetrieben werden, sind derart vorgesehen, dass sie jeweils parallel mit der Bewegungsrichtung des Betätigungsbereichs 4 verschiebbar sind. Die vier Linearbewegungs-Gleitstücke 30a bis 30d entsprechen den jeweiligen Bewegungsrichtungen in den Richtungen X und Y des Betätigungsbereichs 4. Die beiden Drehbewegungs-Gleitstücke 35a und 35b sind entsprechend den Drehbewegungen des Betätigungsbereichs 4 im Gegenuhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn vorgesehen.
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Jedes der Linearbewegungs-Gleitstücke 30a bis 30d beinhaltet einen in dem Gehäuse 1 gleitend verschiebbaren Linearbetätigungs-Gleitbereich 31 sowie einen Linearbetätigungs-Drückbereich 32, der von dem Linearbetätigungs-Gleitbereich 31 derart wegragt, dass er von dem oberen Gehäuseelement 2 freiliegt. Die Drehbewegungs-Gleitstücke 35a und 35b beinhalten jeweils einen in dem Gehäuse 1 gleitend verschiebbaren Drehbetätigungs-Gleitbereich 36 sowie einen Drehbetätigungs-Drückbereich 37, der von dem Drehbetätigungs-Gleitbereich 36 derart vorsteht, dass er aus dem oberen Gehäuseelement 2 freiliegt.
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Das obere Gehäuseelement 2 des Gehäuses 1 beinhaltet mehrere Öffnungen, durch die die Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 und die Drehbetätigungs-Drückbereiche 37 hindurch in die obere Oberfläche 2a eingesetzt werden können. Im Spezielleren gestattet eine erste Öffnung 12 das Einsetzen des Linearbetätigungs-Drückbereichs 32, der der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 auf die eine Seite in der Y-Richtung entspricht. Eine zweite Öffnung 13 gestattet das Einsetzen des Linearbetätigungs-Drückbereichs 32, der der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 auf die andere Seite in der Y-Richtung entspricht. Eine dritte Öffnung 14 erlaubt das Einsetzen des Linearbetätigungs-Drückbereichs 32, der der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 auf die eine Seite in der X-Richtung entspricht. Eine vierte Öffnung 15 erlaubt das Einsetzen des Linearbetätigungs-Drückbereichs 32, der der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 auf die andere Seite der X-Richtung entspricht. Eine fünfte Öffnung 16 erlaubt das Einsetzen des Drehbetätigungs-Drückbereichs 37, der der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 im Uhrzeigersinn entspricht. Eine sechste Öffnung 17 erlaubt das Einsetzen des Drehbetätigungs-Drückbereichs 37, der der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 im Gegenuhrzeigersinn entspricht.
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Der Linearantriebs-Drückbereich 22 des Betätigungsbereichs 4 ist rahmenförmig ausgebildet und liegt an dem oberen Ende des Linearbetätigungs-Drückbereichs 32 an, das in gehaltener Weise von dem oberen Gehäuseelement 2 hervorsteht, und ist ferner an den vier Seiten an dem proximalen Ende des Betätigungsabschnitts 20 entsprechend den Betätigungsrichtungen ausgebildet. Der Drehantriebs-Drückbereich 26 des Drehbereichs 5 ist von dem oberen Gehäuseelement 2 hervorstehend ausgebildet und weist die große Breite an den beiden Seiten in der X-Richtung auf, die den beiden Seiten ein Anstoßen an den Drehbetätigungs-Drückbereichen 37 ermöglichen, die höher sind bzw. weiter hervorstehen als die Linearbetätigungs-Drückbereiche 32.
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Das Gehäuse 1 umschließt die Linearbewegungs-Gleitstücke 30a bis 30d, elastische Elemente 9, die von dem jeweiligen proximalen Ende der Drehbewegungs-Gleitstücke 35a, 35b her eingesetzt sind, kleindimensionierte Antriebselemente 7, die jeweils an dem Ende der elastischen Elemente 9 angebracht sind, sowie mehrere Kontaktelemente 8, die in dem unteren Gehäuseelement 3 aufgenommen sind und nach Art eines Kippelements schwenkbar betätigbar sind. Die elastischen Elemente 9 dienen jeweils für eine konstante Druckbeaufschlagung des jeweiligen Kontaktelements 8 über das jeweilige Antriebselement 7. Die Reaktionskraft drückt die Linearbewegungs-Gleitstücke 30a bis 30d und die Drehbewegungs-Gleitstücke 35a, 35b gegen den Betätigungsbereich 4 in der neutralen Position. Bei Betätigung des Betätigungsbereichs 4 in einer beliebigen Richtung und anschließendem Aufheben der Betätigung werden die Linearbewegungs-Gleitstücke 30a bis 30d oder die Drehbewegungs-Gleitstücke 35a und 35b durch die Drückkraft der elastischen Elemente 9 in die ursprünglichen Positionen zurückgeführt. Das heißt, der Betätigungsbereich 4 kann automatisch in die ursprüngliche Position zurückgestellt werden.
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Wie in 2 und 5 gezeigt ist, weist das untere Gehäuseelement 3 des Gehäuses 1 mehrere Kontaktaufnahmebereiche 10 jeweils zum Festhalten eines der schwenkbaren, insbesondere kippbaren, Kontaktelemente 8 auf. Ein jeweiliger Kontaktbereich ist in die jeweilige Bodenfläche der Kontaktaufnahmebereiche 10 eingebettet. Ein Kontaktbereich weist jeweils drei parallel freiliegende Kontakte 11 auf, um den Verbindungszustand in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des jeweiligen Kontaktelements 8 zu schalten.
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Jedes Kontaktelement 8 kontaktiert vor/nach einer Schwenkbetätigung einen zentralen Kontakt 11b sowie vor der Schwenkbetätigung mit der einen Endseite einen Kontakt 11a und nach der Schwenkbetätigung mit der anderen Endseite einen Kontakt 11c. Mit anderen Worten bringt das Kontaktelement 8 vor der Schwenkbetätigung einen Kontakt an der einen Endseite sowie den zentralen Kontakt 11b in einen leitfähigen Zustand. Nach der Schwenkbetätigung bringt das Kontaktelement 8 den Kontakt an der anderen Endseite sowie den zentralen Kontakt 11b in den leitfähigen Zustand.
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3 zeigt eine Draufsicht auf die multidirektionale Betätigungskomponente, von der die Abdeckung 6 entfernt worden ist. Unter Bezugnahme auf die Zeichnung weist die Öffnung 25 des Drehbereichs 5 eine Größe auf, die das Einsetzen des Betätigungsabschnitts 20 des Betätigungsbereichs 4 ermöglicht. Die Öffnung 25 ist dünn und in der X-Richtung länglich ausgebildet, so dass sich keine störende Beeinträchtigung hinsichtlich des Betätigungsabschnitts 20 ergibt, der in der X-Richtung linear bewegt wird. Der in dem Betätigungsbereich 4 ausgebildete Eingriffsbereich 21 befindet sich in Eingriff mit der Öffnung 25 des Drehbereichs 5. Gemeinsam mit einer Drehbewegung des Betätigungsbereichs 4 erfolgt eine Drehbewegung des Drehbereichs 5.
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Der Drehantriebs-Drückbereich 26 des Drehbereichs 5 ist mit seinen beiden Seitenflächen den Drehbetätigungs-Drückbereichen 37 benachbart angeordnet, die aus der fünften Öffnung 16 bzw. der sechsten Öffnung 17 in dem oberen Gehäuseelement 2 hervorstehen. Bei der Drehbewegung des Drehbereichs 5 zusammen mit der Drehbetätigung des Betätigungsbereichs 4 drückt der Drehantriebs-Drückbereich 26 antriebsmäßig gegen einen beliebigen der Drehbetätigungs-Drückbereiche 37, so dass die Drehantriebs-Gleitstücke 35a und 35b der Drehbetätigungs-Drückbereiche 37 in dem Gehäuse 1 verschoben und dadurch betätigt werden.
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4 zeigt eine Draufsicht auf die multidirektionale Betätigungskomponente, von der die Abdeckung 6 und der Drehbereich 5 entfernt worden sind. Wie unter Bezugnahme auf die Zeichnung zu sehen ist, hält der Linearantriebs-Drückbereich 22 des Betätigungsbereichs 4 die Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 fest bzw. ist der Linearantriebs-Drückbereich 22 mit den Linearbetätigungs-Drückbereichen 32 gekoppelt, die aus der ersten Öffnung 12, der zweiten Öffnung 13, der dritten Öffnung 14 und der vierten Öffnung 15 an jeweiligen Koppelbereichen bzw. Festhaltebereichen 22a herausragen. Dabei sind die Festhaltebereiche 22a auf den beiden Seiten in der X-Richtung in Y-Richtung länglich ausgebildet, und die Festhaltebereiche 22a auf den beiden Seiten in der Y-Richtung sind in der X-Richtung länglich ausgebildet.
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Wenn der Betätigungsbereich 4 in der X-Richtung linear betätigt wird, beaufschlagt der Linearantriebs-Drückbereich 22 den von ihm gehaltenen Linearbetätigungs-Drückbereich 32 mit Druck, so dass eine derartige Betätigung stattfindet, dass die die Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 aufweisenden Linearantriebs-Gleitstücke 30c und 30d in dem Gehäuse 1 verschoben und damit antriebsmäßig bewegt werden. Dabei nehmen die Festhaltebereiche 22a auf den beiden Seiten in der Y-Richtung keine Druckbeaufschlagung der von ihnen gehaltenen Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 vor. Somit erfolgt keine Verschiebebetätigung der die Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 aufweisenden Linearantriebs-Gleitstücke 30a und 30b.
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Wenn der Betätigungsbereich 4 in der Y-Richtung linear betätigt wird, ermöglicht der Linearantriebs-Drückbereich 32 den Festhaltebereichen 22a auf den beiden Seiten in der Y-Richtung eine Druckbeaufschlagung der von diesen gehaltenen Linearbetätigungs-Drückbereiche 32, so dass eine Verschiebebetätigung der die Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 aufweisenden Linearantriebs-Gleitstücke 30a und 30b in dem Gehäuse 1 erfolgt. Dabei nehmen die Festhaltebereiche 22a auf den beiden Seiten in der X-Richtung keine Druckbeaufschlagung der Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 vor. Somit erfolgt keine Verschiebebetätigung der die Linearbetätigungs-Drückbereiche 32 aufweisenden Linearantriebs-Gleitstücke 30c und 30d.
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Wenn der Betätigungsbereich 4 in der X-Richtung linear betätigt wird, werden nur die Linearantriebs-Gleitstücke 30c und 30d, die den beiden Seiten in der X-Richtung entsprechend angeordnet sind, in der gleichen Richtung verschiebbar angetrieben. Wenn der Betätigungsbereich 4 in der Y-Richtung linear betätigt wird, werden nur die entsprechend den beiden Seiten in der Y-Richtung angeordneten Linearantriebs-Gleitstücke 30a und 30b in der gleichen Richtung verschiebbar angetrieben. Wenn der Betätigungsbereich 4 in der X-Richtung linear betätigt wird, kann sich der Betätigungsbereich 4 in der Öffnung 25 bewegen, ohne dass es zu einer störenden Beeinträchtigung hinsichtlich des Drehbereichs 5 kommt, wie dies vorstehend beschrieben worden ist. Somit kommt es zu keiner antriebsmäßigen Betätigung der Drehantriebs-Gleitstücke 35a und 35b. Wenn der Betätigungsbereich 4 in der Y-Richtung linear betätigt wird, bewegt sich der Drehbereich 5 zusammen mit dem Betätigungsbereich 4 in der Y-Richtung. In diesem Fall kommt es zu keiner Beeinflussung oder antriebsmäßigen Betätigung der Drehantriebs-Gleitstücke 35a und 35b.
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise zum Schalten des Kontakts bei der antriebsmäßigen Bewegung des Betätigungsbereichs 4 beschrieben. 5 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie V-V der 4. Die Zeichnung veranschaulicht den Zustand, in dem sich der Betätigungsbereich 4 in der neutralen Position in Bezug auf die Richtungen X und Y befindet. Unter Bezugnahme auf 5 sind die oberen Enden der Linearantriebs-Gleitstücke 30a und 30b durch die Linearantriebs-Drückbereiche 22 des Betätigungsbereichs 4 gehalten. Wenn der Betätigungsbereich 4 in der Y-Richtung betätigt wird, werden die Gleitstücke in der gleichen Richtung verschiebbar betätigt. Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden die Linearantriebs-Gleitstücke 30a und 30b auf den beiden Seiten in der Y-Richtung entsprechend der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 in der Y-Richtung verschiebbar betätigt.
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Die Linearantriebs-Gleitstücke 30a und 30b sind im Querschnitt jeweils hutartig ausgebildet und besitzen einen geöffneten unteren Bereich, in dessen Innerem jeweils eines der elastischen Elemente 9 festgehalten ist. Das untere Ende eines elastischen Elements 9 ist an dem zugehörigen Antriebselement 7 festgehalten und befindet sich in elastischer Berührung mit dem zugehörigen in dem unteren Gehäuseelement 3 aufgenommenen Kontaktelement 8.
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Das linke bzw. rechte Kontaktelement 8 befindet sich in Kontakt mit einem zentralen Kontakt 11b und jeweils einem der Kontakte 11a und 11c auf beiden Seiten in der Y-Richtung bezüglich der drei Kontakte 11, die parallel zueinander in der Bodenfläche der Kontaktaufnahmebereiche 10 angeordnet sind. Jedes Kontaktelement 8 weist im Zentrum eine Erhebung 8a auf, die in Richtung auf das Linearantriebs-Gleitstück 30 vorsteht. Die rückwärtige Oberfläche der Erhebung 8a steht jeweils in Berührung mit dem jeweiligen zentralen Kontakt 11b, und eines der beiden Enden steht jeweils in Berührung mit dem entsprechenden Kontakt 11a oder 11c in der Y-Richtung. Das linke bzw. rechte Antriebselement 7 ist jeweils durch das zugehörige elastische Element 9 nach unten vorgespannt, das der Erhebung 8a des zugehörigen Kontaktelements 8 benachbart ist. Auf diese Weise wird das linke bzw. rechte Kontaktelement 8 stabil mit dem entsprechenden Kontakt 11a oder 11c in Berührung gehalten, bis der Betätigungsbereich 4 durch Verschieben betätigt wird.
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Wenn der Betätigungsbereich 4 in der Darstellung der 5 zu der anderen Seite in der Y-Richtung bzw. in 5 nach Links bewegt wird, werden die Linearantriebs-Gleitstücke 30a und 30b auf den beiden Seiten in der Y-Richtung derart betätigt, dass sie in Richtung der anderen bzw. linken Seite in der Y-Richtung verschoben werden. Das linke Antriebselement 7 auf der anderen bzw. linken Seite in der Y-Richtung wird durch das Linearantriebs-Gleitstück 30b zu der anderen Seite in der Y-Richtung bzw. nach Links bewegt, so dass das linke Kontaktelement 8 umgeschwenkt wird, während sich das linke Antriebselement 7 über die Erhebung 8a des linken Kontaktelements 8 hinwegbewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird das linke Antriebselement 7 entgegen der Drückkraft des Linken elastischen Elements 9 nach oben bewegt, so dass sich das Gefühl eines zusätzlichen Gewichts bei der Betätigung ergibt.
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In dem Zustand, in dem der Betätigungsbereich 4 zu dem anderen Ende in der Y-Richtung bzw. nach Links verschoben ist, ist das linke Antriebselement 7 in der Nähe der Spitze der Erhebung 8a des linken Kontaktelements 8 positioniert. Zu diesem Zeitpunkt ist das linke Kontaktelement 8 von dem Kontakt 11c auf der einen Seite in der Y-Richtung weg bewegt und steht in Berührung mit dem zentralen Kontakt 11b sowie dem Kontakt 11a auf der anderen Seite in der Y-Richtung. Die Betätigung zum Umschalten des Kontakts zwischen dem linken Kontaktelement 8 und einem der Kontakte 11a und 11b erfolgt übergangsmäßig, wenn das linke Antriebselement 7 die vorbestimmte Position erreicht. Auf diese Weise kann zusätzlich ein Klickgefühl bei der Betätigung entstehen.
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In diesem Fall führte das rechte Antriebselement 7, das auf der einen Seite in der Y-Richtung, lediglich eine Verschiebebewegung auf dem im Wesentlichen horizontalen Bereich des rechten Kontaktelements 8 aus, so dass sich keine Beeinflussung auf den Kontaktzustand zwischen dem rechten Kontaktelement 8 und den Kontakten 11 auf der rechten Seite, d. h. dieser einen Seite in der Y-Richtung ergibt Wenn der Betätigungsbereich 4 in 5 auf die eine Seite in der Y-Richtung bzw. nach Rechts bewegt wird, dienen das Linearantriebs-Gleitstück 30 auf der rechten bzw. der einen Seite in der Y-Richtung und das rechte Antriebselement 7 zum Umschalten des Kontaktzustands zwischen dem rechten Kontaktelement 8 und den Kontakten 11 auf dieser Seite in der Y-Richtung.
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Vorstehend ist die Arbeitsweise des Betätigungsbereichs 4 in der Y-Richtung beschrieben worden. In dem Fall, in dem, der Betätigungsbereich 4 in der X-Richtung betätigt wird, dient die gleiche Konstruktion zum Verschwenken und antriebsmäßigen Bewegen des entsprechenden Kontaktelements 8 zum Umschalten des Kontaktzustands mit den jeweiligen Kontakten 11. Die Verschiebebetätigung des jeweiligen Antriebselements 7 und des zugehörigen Kontaktelements 8 ist in Bezug auf eine Drehbetätigung des Betätigungsbereichs identisch ausgebildet, mit der Ausnahme des Unterschieds zwischen dem Linearantriebs-Gleitstück 30 und dem Drehantriebs-Gleitstück 35. Die antriebsmäßige Schwenkbetätigung des Kontaktelements 8 führt zum Umschalten des Kontaktzustands mit dem Kontakt 11.
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Der Kontaktzustand zwischen dem Kontaktelement 8 und den jeweiligen Kontakten 11, der sich in Abhängigkeit von der Betätigung des Betätigungsbereichs 4 ändert, wird zum Ermitteln des Betätigungszustands des Betätigungsbereichs 4 erfasst, um auf diese Weise das vorbestimmte Signal von einem nicht gezeigten Ausgangsanschluss abzugeben.
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Die laterale Gleitbetätigung wird direkt zum Umschalten der Kontakte 11 verwendet, wenn der Betätigungsbereich 4 in der X- und der Y-Richtung im Gegenuhrzeigersinn und im Uhrzeigersinn betätigt wird. Es muss kein Umschalten von der lateralen Betätigung auf die vertikale Betätigung stattfinden, so dass sich die multidirektionale Betätigungskomponente dünn ausbilden lässt. Die Kontakte 11 und die Kontaktelemente 8 sind in dem unteren Gehäuseelement 3 untergebracht, so dass sich die jeweiligen Teile kompakt ausbilden lassen und sich die Dicke der Komponente insgesamt noch weiter reduzieren lässt.
