-
Die Erfindung betrifft eine Drucktastenbaugruppe.
-
Diese umfassen in der Regel einen Sockel, eine Drucktaste, die relativ zum Sockel aus einer unbetätigten Ruhestellung in eine Betätigungsstellung verschiebbar ist und umgekehrt, und eine Rückstellvorrichtung, die die Drucktaste zur Ruhestellung hin beaufschlagt.
-
Aufgrund von Fertigungstoleranzen kehren Drucktasten nach der Betätigung üblicherweise nicht in eine definierte Position zurück. Dies führt dazu, dass Drucktasten in der Ruhestellung außermittig oder verschoben sind, was sich auf das ästhetische Erscheinungsbild von Vorrichtungen mit einer solchen Drucktastenbaugruppe auswirkt und möglicherweise die Funktionalität der Drucktaste vermindert.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Drucktastenbaugruppe mit wenigstens einer Drucktaste zu schaffen, die nach einer Betätigung zuverlässig in eine definierte Position zurückkehrt.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung eine Drucktastenbaugruppe mit einem Sockel, einer Drucktaste, die in einer Drückrichtung relativ zum Sockel aus einer unbetätigten Ruhestellung in eine Betätigungsstellung verschiebbar ist und umgekehrt, und einer Rückstellvorrichtung, die die Drucktaste zur Ruhestellung hin beaufschlagt. Die Drucktastenbaugruppe umfasst ferner eine Selbstzentriervorrichtung, die einen Tastenteil und einen Sockelteil aufweist. Der Tastenteil und der Sockelteil der Selbstzentriervorrichtung wirken in der Ruhestellung der Drucktaste so zusammen, dass sie die Drucktaste bezüglich des Sockels in einer zentrierten Stellung positionieren. Auf diese Weise ist durch die Selbstzentriervorrichtung sichergestellt, dass die Drucktaste nach der Betätigung zuverlässig in eine definierte und zentrierte Position zurückkehrt. Somit hat die Drucktaste in der Ruhestellung stets den gleichen Abstand zu ihrer Umgebung.
-
Insbesondere zentriert die Selbstzentriervorrichtung die Drucktaste relativ zu einer Mittelachse, die in Drückrichtung durch den Sockel verläuft.
-
Die Drucktaste kann relativ zum Sockel mit einem Spiel in wenigstens einer zur Drückrichtung senkrechten Richtung, insbesondere in einer Zentrierrichtung der Selbstzentriervorrichtung, gelagert sein. Im Sinne der Erfindung ist die Zentrierrichtung der Selbstzentriervorrichtung eine Richtung, in die die Drucktaste von der Selbstzentriervorrichtung gezwungen wird, wenn die Drucktaste eine außermittige Position hat und der Tastenteil und der Sockelteil in Eingriff sind. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Drucktastenbaugruppe mit Fertigungstoleranzen hergestellt werden kann, die den Ausschuss verringern, während die Selbstzentriervorrichtung eine definierte Position der Drucktaste in der Ruhestellung sicherstellt.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst der Tastenteil eine Tastenführungskontur und der Sockelteil eine Sockelführungskontur. In der Ruhestellung stehen der Tastenteil und der Sockelteil miteinander in Eingriff und berührt die Tastenführungskontur die Sockelführungskontur. Die Tastenführungskontur und die Sockelführungskontur sind in einer Weise geformt, dass die Drucktaste in eine Zentrierrichtung gezwungen wird, wenn die Drucktaste eine außermittige Position hat, und in die Ruhestellung zurückkehrt. Durch die Bereitstellung entsprechender Führungskonturen kann eine höchst zuverlässige Selbstzentrierung der Drucktastenbaugruppe sichergestellt werden. Zudem wird durch die Form der Führungskonturen gesteuert, wie die Drucktaste in ihre definierte Position in der Ruhestellung zurückkehrt.
-
Insbesondere sind die Tastenführungskontur und die Sockelführungskontur so geformt, dass der Tastenteil in der Ruhestellung der Drucktastenbaugruppe immer in einer einzigen definierten Position am Sockelteil zu liegen kommt. Die einzige definierte Position entspricht der zentrierten Stellung der Drucktaste.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Tastenführungskontur in Drückrichtung konvergent und/oder ist die Sockelführungskontur in Drückrichtung konvergent. Alternativ dazu ist die Tastenführungskontur in Drückrichtung divergent und/oder ist die Sockelführungskontur in Drückrichtung divergent. Führungskonturen, die von einem Punkt divergieren oder zu einem Punkt konvergieren, der die zentrierte Stellung der Drucktaste definiert, sind sehr wirksame Formen für Führungskonturen, besonders wenn sowohl die Tastenführungskontur als auch die Sockelführungskontur auf diese Weise gestaltet sind.
-
Vorzugsweise weisen die Tastenführungskontur und die Sockelführungskontur eine komplementäre Form auf, wodurch in allen Stellungen, in denen die Tastenführungskontur und die Sockelführungskontur in Eingriff sind, eine wirksame Führung sichergestellt ist.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind der Tastenteil und der Sockelteil in der Betätigungsstellung außer Eingriff. Zusätzlich oder alternativ dazu besteht in der Betätigungsstellung kein Kontakt zwischen der Tastenführungskontur und der Sockelführungskontur. Auf diese Weise sind der Tastenteil und der Sockelteil getrennt, wenn die Drucktaste in die Betätigungsstellung gedrückt wird, wodurch die Wechselwirkung zwischen dem Tastenteil und dem Sockelteil, wie etwa Reibung, verringert wird und somit die Bedienbarkeit und der Bedienkomfort der Drucktastenbaugruppe verbessert werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bildet der Sockelteil einen Anschlag für die Drucktaste in der Ruhestellung. Durch eine Kombination mehrerer Funktionalitäten im Sockelteil kann die Drucktastenbaugruppe kompakter und/oder weniger komplex gestaltet werden.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Drucktastenbaugruppe eine Schnappverbindung, mit der die Drucktaste am Sockel befestigt ist. Der Tastenteil und/oder der Sockelteil bilden einen Teil der Schnappverbindung. Die Schnappverbindung ermöglicht eine leichte und sichere Montage, während aufgrund der Integration des Tastenteils und/oder des Sockelteils in die Schnappverbindung die Anzahl an Fertigungsschritten verringert sein kann.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Selbstzentriervorrichtung wenigstens eine Einführschräge zur Anbringung der Drucktaste am Sockel. Zusätzlich oder alternativ dazu sind der Tastenteil und/oder der Sockelteil Teil eines flexiblen Abschnitts der Drucktaste bzw. des Sockels. Auf diese Weise kann die Drucktastenbaugruppe leichter und mit einem geringeren Risiko der Beschädigung der Drucktastenbaugruppe zusammengebaut werden.
-
Die Drucktaste kann vom Sockel in Drückrichtung gleitend geführt sein, um die Drucktaste zu stabilisieren und somit die Haptik der Drucktastenbaugruppe zu verbessern.
-
Die Drucktastenbaugruppe kann wenigstens zwei Selbstzentriervorrichtungen zum Zentrieren der Drucktaste relativ zum Sockel aufweisen, um eine robustere und zuverlässigere Selbstzentrierungsfunktionalität bereitzustellen.
-
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind zwei Selbstzentriervorrichtungen auf derselben Seite des Sockels vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ dazu können zwei Selbstzentriervorrichtungen auf entgegengesetzten Seiten des Sockels vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die Selbstzentrierungsfunktionalität verbessert werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind die Zentrierrichtungen zweier Selbstzentriervorrichtungen zueinander senkrecht, um die Drucktaste zuverlässig in zwei Dimensionen zu zentrieren.
-
Jedes Einzelmerkmal einer der oben offenbarten Ausführungsformen kann Teil einer der oben offenbarten Ausführungsformen sein und bildet somit eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Mit anderen Worten, jedes oder alle der oben offenbarten Einzelmerkmale kann bzw. können in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kombiniert werden.
-
Die vorstehenden Aspekte und viele der damit einhergehenden Vorteile des beanspruchten Gegenstandes werden deutlicher, wenn sie durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich sind; darin zeigen:
- - 1 schematisch eine Vorrichtung mit mehreren erfindungsgemäßen Drucktastenbaugruppen,
- - 2 schematisch eine Drucktaste einer der Drucktastenbaugruppen aus 1 gemäß einer ersten Ausführungsform,
- - 3 schematisch einen Sockel einer der Drucktastenbaugruppen aus 1 gemäß der ersten Ausführungsform,
- - 4 schematisch die erste Ausführungsform einer der Drucktastenbaugruppen aus 1 in einer Ruhestellung,
- - 5 schematisch die Drucktastenbaugruppe aus 4 in einer Betätigungsstellung, und
- - 6 schematisch eine zweite Ausführungsform einer der Drucktastenbaugruppen aus 1 in einer Explosionsansicht.
-
In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 gezeigt, die ein Bedienfeld 2 mit zwei Aussparungen 3 umfasst, und sechs Drucktastenbaugruppen 10, die in zwei Dreierreihen in den Aussparungen 3 angeordnet sind.
-
Grundsätzlich kann die Vorrichtung 1 in beliebiger Bauweise ausgeführt sein und eine beliebige Anzahl an Drucktastenbaugruppen 10 in jeder beliebigen Art der Anordnung umfassen.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung 1 eine Abdeckung, Blende oder ein Feld 2 auf, in dem wenigstens eine Drucktastenbaugruppe 10 untergebracht ist. Die Abdeckung, Blende oder das Feld 2 ist eher zu ästhetischen als zu mechanischen Zwecken vorgesehen.
-
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist jede Drucktastenbaugruppe 10 identisch konstruiert und aufgebaut. Daher wird im Folgenden der Aufbau und die Funktionsweise der Drucktastenbaugruppen 10 am Beispiel einer einzelnen Drucktastenbaugruppe 10 unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 beschrieben.
-
Selbstverständlich können bei einer weiteren Ausführungsform mehrere unterschiedlich konstruierte und aufgebaute Drucktastenbaugruppen 10 in einer einzigen Vorrichtung 1 verwendet werden.
-
Die Drucktastenbaugruppe 10 umfasst eine Drucktaste 12 und einen Sockel 14.
-
Die Drucktaste 12 ist insgesamt quaderförmig mit einer rechteckigen Oberseite 16 (siehe 1), die die Seite bildet, auf der ein Benutzer die Drucktaste 12 drückt, einer Innenbuchse 18, die in den Boden 20 der Drucktaste 12 mündet, sowie vier Seitenwänden 21, 22, 23, 24, die die Buchse 18 an deren Seiten umschließen.
-
Die Seitenwand 21 und die Seitenwand 23 sowie die Seitenwand 22 und die Seitenwand 24 sind jeweils einander gegenüberliegend angeordnet.
-
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Drucktaste 12 eine beliebige Anzahl von Seitenwänden 21, 22, 23, 24 umfassen, insbesondere zwei Seitenwände 21, 22, 23, 24, die einander gegenüberliegend angeordnet sind.
-
Grundsätzlich kann die Drucktaste 12 eine beliebige Form aufweisen. Insbesondere kann die Drucktaste 12 insgesamt zylindrisch oder prismenförmig sein, insbesondere mit einer kreisförmigen oder dreieckigen Grundfläche.
-
Der Sockel 14 weist einen Fuß 26 und einen mit dem Fuß 26 verbundenen Schaft 28 auf.
-
Die Drucktaste 12 ist in Z-Richtung verschiebbar am Sockel 14 gelagert, wobei sich der Schaft 28 in die Buchse 18 erstreckt (siehe 4 und 5).
-
Die Drucktastenbaugruppe 10 hat eine nicht betätigte Ruhestellung, die in 4 gezeigt ist, und eine Betätigungsstellung, die in 5 gezeigt ist und die sich auf die Stellung bezieht, in die die Drucktaste 12 von einem Benutzer gedrückt wird, um ein Signal auszulösen, und die sich von der Ruhestellung dadurch unterscheidet, dass sich die Relativposition zwischen der Drucktaste 12 und dem Sockel 14 um einen Abstand d in Z-Richtung unterscheidet.
-
Die Z-Richtung, in die die Drucktaste 12 gedrückt wird, um die Drucktastenbaugruppe 10 in die Betätigungsstellung zu schalten, definiert die Drückrichtung der Drucktastenbaugruppe 10.
-
Zur Beaufschlagung der Drucktastenbaugruppe 10 in die Ruhestellung umfasst die Drucktastenbaugruppe 10 eine Rückstellvorrichtung 30 in Form eines Federelements, das in Wirkverbindung zwischen der Drucktaste 12 und dem Sockel 14 angeordnet ist und die Drucktaste 12 entgegen der Drückrichtung Z vom Sockel 14 weg vorspannt.
-
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Rückstellvorrichtung 30 jede Art von Vorrichtung sein, die dazu geeignet ist, die Drucktastenbaugruppe 10 in die Ruhestellung zu beaufschlagen.
-
Die Buchse 18 und der Schaft 28 haben in der X-Y-Ebene einen komplementären Querschnitt, derart, dass der Schaft 28 ein Führungselement für die Drucktaste 12 in der Drückrichtung bildet.
-
Des Weiteren ist zwischen dem Schaft 28 und der Drucktaste 12, besonders zwischen dem Schaft 28 und den Seitenwänden 21, 22, 23, 24, in X-Richtung sowie in Y-Richtung ein geringes Spiel vorhanden.
-
Um die Drucktaste 12 relativ zur Mittelachse C (siehe 1 und 4) des Sockels 14 zentriert zu halten, umfasst die Drucktastenbaugruppe 10 acht Selbstzentriervorrichtungen 40, zwei auf jeder Seite 21, 22, 23, 24.
-
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Drucktastenbaugruppe 10 eine beliebige Anzahl von Selbstzentriervorrichtungen 40 umfassen, die auf beliebigen Seiten angeordnet sind. Im Hinblick auf die mechanische Stabilität ist vorzugsweise auf jeder der Seiten wenigstens eine Selbstzentriervorrichtung 40 angeordnet.
-
Jede Selbstzentriervorrichtung 40 umfasst einen Tastenteil 42 mit einer Tastenführungskontur 44 und einen entsprechenden Sockelteil 46 mit einer Sockelführungskontur 48.
-
Im Folgenden werden Aufbau und Funktionsweise der Selbstzentriervorrichtungen 40 am Beispiel einer einzelnen Selbstzentriervorrichtung 40 beschrieben.
-
Der Tastenteil 42 ist durch einen Abschnitt der Seitenwand 21 mit einer schlitzartigen Öffnung 50 gebildet, die sich entgegen der Drückrichtung Z von der Tastenführungskontur 44 weg erstreckt.
-
Der Sockelteil 46 ist durch einen Vorsprung des Schaftes 28 gebildet, der sich in Y-Richtung in die Öffnung 50 des entsprechenden Tastenteils 42 erstreckt.
-
Die Sockelführungskontur 48 liegt der Tastenführungskontur 44 in Drückrichtung Z gegenüber.
-
Der Sockelteil 46 ist in der Öffnung 50 in Drückrichtung Z verschiebbar und mit Spiel in X-Richtung angeordnet.
-
Die Tastenführungskontur 44 hat in der X-Z-Ebene ein V-förmiges Profil. Die Spitze des „V“ weist entgegen der Drückrichtung Z zum Sockelteil 46 hin.
-
Die Sockelführungskontur 48 hat eine zur Form der Tastenführungskontur 44 komplementäre Form mit einem V-förmigen Profil in der X-Z-Ebene. Die Spitze des „V“ weist gegen die Drückrichtung Z vom Tastenteil 42 weg. Die Sockelführungskontur 48 hat somit eine zur Form der Tastenführungskontur 44 komplementäre Form.
-
Die Selbstzentriervorrichtung 40 ist so gestaltet, dass der Tastenteil 42 und der Sockelteil 46 in der Ruhestellung (siehe 4) über die Tastenführungskontur 44 und die Sockelführungskontur 48 in einer zentrierten Stellung, in der die Drucktaste 12 in X-Richtung bezüglich des Sockels 14 zentriert ist, miteinander in Eingriff sind.
-
Ferner ist die Selbstzentriervorrichtung 40 so gestaltet, dass der Tastenteil 42 und der Sockelteil 46 dann, wenn die Drucktaste 12 in Drückrichtung Z gedrückt wird, außer Eingriff gelangen und die Drucktaste 12 aufgrund des Spiels zwischen der Drucktaste 12 und dem Sockel 14 in X-Richtung frei ist.
-
In der Betätigungsstellung (siehe 5) berühren die Tastenführungskontur 44 und die Sockelführungskontur 48 einander nicht.
-
Der Fuß 26 bildet in der Betätigungsstellung einen Anschlag für die Drucktaste 12.
-
Wird die Drucktaste 12 aus der Betätigungsstellung gelöst, so schiebt die Rückstellvorrichtung 30 die Drucktaste 12 entgegen der Drückrichtung Z in die Ruhestellung. Auf dem Weg zurück in die Ruhestellung gelangen die Tastenführungskontur 44 und die Sockelführungskontur 48 miteinander in Kontakt und richten den Tastenteil 42 und den Sockelteil 46 in der Zentrierstellung aus.
-
Die Tastenführungskontur 44 und die Sockelführungskontur 48 sind so gestaltet, dass die Drucktaste 12 in Richtung A zur Mitte hin oder in Richtung B zur Mitte hin gezogen wird, wenn die Drucktaste 12 links bzw. rechts von der Mittelachse C außermittig ist (aus der in 4 gezeigten Perspektive).
-
Der Sockelteil 46 bildet einen Anschlag für die Drucktaste 12 in der Ruhestellung.
-
Während die Selbstzentriervorrichtungen 40, die an den sich in der X-Z-Ebene erstreckenden Seiten 21, 23 gelegen sind, die Drucktaste 12 in X-Richtung relativ zum Sockel 14 zentrieren, zentrieren die Selbstzentriervorrichtungen 40, die an den sich in der Y-Z-Ebene erstreckenden Seiten 22, 24 gelegen sind, die Drucktaste 12 in Y-Richtung relativ zum Sockel 14.
-
Die Drucktaste 12 kehrt auf diese Weise zuverlässig in eine bezüglich der Mittelachse C zentrierte Stellung zurück.
-
Somit sind etwaige Spalte 4, 5 (siehe 1) zwischen einer Drucktaste 12 und der Blende 2 sowie etwaige Spalte 6 zwischen benachbarten Drucktasten 12 wohldefiniert.
-
Grundsätzlich können die Tastenführungskontur 44 und die Sockelführungskontur 48 jeweils auf verschiedene Arten geformt sein, solange sie die oben beschriebene Selbstzentrierfunktionalität bieten.
-
Bei einer anderen Ausführungsform können die Tastenführungskontur 44 und die Sockelführungskontur 48 in solcher Weise geformt sein, dass eine einzelne Selbstzentriervorrichtung 40 sowohl in X- als auch in Y-Richtung eine Zentrierfunktionalität bietet. Insbesondere ist bzw. sind die Tastenführungskontur 44 und/oder die Sockelführungskontur 48 in X- und Y-Richtung zu einem gemeinsamen Mittelpunkt in Z-Richtung geneigt, zum Beispiel wie eine Mulde oder ein dreidimensionaler Maßpfeil.
-
Somit kann eine Drucktastenbaugruppe 10 mit einer einzelnen auf diese Weise ausgebildeten Selbstzentriervorrichtung 40 zuverlässig eine Mittenstellung der Drucktaste 12 sicherstellen.
-
Damit die Drucktaste 12 leichter am Sockel 14 angebracht werden kann, ist die Drucktaste 12 nachgiebig und elastisch, so dass die Seitenwände 21, 22, 23, 24 nachgeben, wenn die Drucktaste 12 in Drückrichtung Z auf den Sockel 14 geschoben wird.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sockelteil 46 selbst flexibel sein und/oder kann der Sockelteil 46 Teil eines flexiblen Abschnitts des Sockels 14 sein.
-
In 6 sind eine Drucktaste 12 und ein Sockel 14 einer Drucktastenbaugruppe 10 mit einer Selbstzentriervorrichtung 40 gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt.
-
Bei dieser Ausführungsform bilden der Tastenteil 42 und der Sockelteil 46 einen Teil einer Schnappverbindung 60, mit der die Drucktaste 12 am Sockel 14 befestigt ist.
-
Der Tastenteil 42 umfasst ein flexibles Rastelement 62, das sich entgegen der Drückrichtung Z in die Öffnung 50 sowie in Y-Richtung zum Schaft 26 hin erstreckt.
-
Die Tastenführungskontur 44 ist durch das in die Öffnung 50 ragende Ende des Rastelements 62 gebildet.
-
Der Sockelteil 46 ist hufeisenförmig mit einem Bogen 64 und öffnet sich in Drückrichtung Z.
-
Die Tastenführungskontur 44 und die Sockelführungskontur 48 haben jeweils ein halbkreisförmiges Profil in der X-Z-Ebene, die zueinander komplementär sind.
-
Die Sockelführungskontur 48 ist durch den Bogen 64 gebildet.
-
Ferner umfasst der Bogen 64 eine Einführschräge 66, die entgegen der Drückrichtung Z vom Fuß 26 weg abgeflacht ist.
-
Wenn die Drucktaste 12 in Drückrichtung Z auf den Schaft 28 aufgeschoben wird, um die Drucktaste 12 am Sockel 14 zu lagern, gleitet das Rastelement 62 über die Einführschräge 66 und schnappt in die Mitte des hufeisenförmigen Sockelteils 46 ein, wodurch eine sichere Verbindung entsteht.
-
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sockelteil 46 als Teil eines flexiblen Rastelements gestaltet sein, über das der Sockelteil 46 mit dem Schaft 28 verbunden ist.
