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Die Erfindung betrifft einen elektrischen Wipptaster, welcher auch als Vierwegewippe bezeichnet werden kann.
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Wipptaster bzw. Vierwegewippen, bei welchen ein Wippelement zur Schaltung von vier Schaltpunkten um zwei zueinander orthogonalen Achsen verkippt werden kann, sind im Stand der Technik bereits bekannt. Solche Vierwegewippen definieren entsprechend vier Betätigungsflächen, welche meist gleichmäßig um eine gemeinsame Hochachse verteilt angeordnet sind, wobei jeweils einer Betätigungsfläche ein Schaltpunkt zugeordnet ist. Ein Druck auf jeweils eine Betätigungsfläche führt zu einem Verkippen des Wippelements und zu einem Schalten d.h. zu einer Herstellung einer elektrischen Verbindung an dem Schalt- oder Betätigungspunkt.
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Dabei ist jedoch problematisch, dass das Wippelement ausschließlich um eine erste Mittelachse in zwei (Dreh-) Richtungen und um eine zweite Mittelachse in zwei (Dreh-) Richtungen verkippt werden kann, sodass ausgehend von dem Hebelarm zwischen der jeweiligen Mittelachse und einem jeweiligen einer Betätigungsfläche zugeordneten Schaltpunkt für das Zurücklegen eines vorbestimmten Betätigungsweges ein relativ großer Kipp- bzw. Drehwinkel des Wippelements um die Mittelachse notwendig und der Versatz des Wippelements gegenüber seiner Ausgangsstellung entsprechend groß ist. Soll alternativ ein kleinerer Versatz bzw. Drehwinkel erreicht werden, muss die Abmessung des Wippelements zur Vergrößerung des Hebelarmes entsprechend vergrößert werden, was jedoch für eine Vielzahl von Einbausituationen und Anwendungen nicht akzeptabel ist.
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Einfache Wipptaster, welche nur und ausschließlich um eine einzelne Achse verkippbar sind bzw. nur zwei Schaltpunkte aufweisen, sind beispielsweise aus den Dokumenten
US 2004/0182685 A1 ,
DE 36 00 910 A1 ,
WO 00/26931 A1 und
US 2009/0255795 A1 bekannt. Diese unterliegen durch ihren mechanischen Aufbau jedoch ebenfalls dem beschriebenen Problem, da das Wippelement und der durch das Wippelement bestimmte Hebelarm vergrö-ßert werden muss, soll ein Versatz bzw. die Auslenkung des Wippelements zum Erreichen eines vorbestimmten Betätigungsweges zum Schaltpunkt reduziert werden.
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Weiter ist aus der
EP 2 537 173 B1 ein zwei Schaltpunkte aufweisender einfacher Wipptaster bekannt, bei welchem ein Wippelement jedoch statt um eine Mittelachse, um zwei parallel zu der Mittelachse verlaufende Kippachsen verkippbar ist, wodurch sich der Hebelarm von einem Betätigungspunkt über die Mittelachse hinaus zu der gegenüberliegenden Kippachse erstreckt und der Versatz des Wippelements entsprechend reduziert ist.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu überwinden und einen elektrischen Wipptaster bereitzustellen, dessen Wippelement zum Zurücklegen eines Betätigungsweges mit einem minimalen bzw. minimierten Versatz verkippt werden muss.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird daher ein elektrischer Wipptaster mit einer Grundplatte und einem als Wippe ausgebildeten Wippelement vorgeschlagen, welches insbesondere unmittelbar oder zumindest indirekt an der Grundplatte gelagert und gegenüber der Grundplatte verkippbar ist. Das Wippelement bestimmt an einer von der Grundplatte abgewandten Seite, welche im bestimmungsgemäßen Gebrauch vorzugsweise einem Bediener zugewandt ist, vier Betätigungsflächen zur Betätigung durch den Bediener. Von den vier Betätigungsflächen sind eine erste Betätigungsfläche und eine zweite Betätigungsfläche entlang einer ersten Mittelachse sowie eine dritte Betätigungsfläche und eine vierte Betätigungsfläche entlang einer die erste Mittelachse insbesondere orthogonal kreuzenden zweiten Mittelachse beabstandet zueinander angeordnet. Die vier Betätigungsflächen sind in Hinblick auf eine orthogonal zu den Mittelachsen und in deren Schnittpunkt liegenden Hochachsen und auch im Hinblick auf eine ggfs. Im Schnittpunkt angeordnete zentrale Betätigungsfläche auch als äußere Betätigungsflächen bezeichenbar. Die erste und die zweite Betätigungsfläche sind entsprechend entlang der ersten Mittelachse zueinander beabstandet, welche eine zweite Mittelachse kreuzt, entlang welcher die dritte und vierte Betätigungsfläche zueinander beabstandet sind. Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass das Wippelement durch eine auf eine jeweilige Betätigungsfläche wirkende Kraft und insbesondere bzw. klarstellend durch eine von der der Grundplatte abgewandten Seite auf die Betätigungsfläche wirkende Druckkraft aus einer neutralen Stellung um eine jeweilige Kippachse in jeweils eine Betätigungsstellung verschwenkbar ist. Entsprechend ist jeder der vier Betätigungsflächen jeweils eine eigene Kippachse zugeordnet, sodass der Wipptaster nicht lediglich zwei zueinander orthogonale Achsen, sondern vier Kippachsen aufweist. Die jeweilige Kippachse der ersten Betätigungsfläche und der zweiten Betätigungsfläche liegt der jeweiligen Betätigungsfläche bezüglich der zweiten Mittelachse gegenüber. Weiter liegt die jeweilige Kippachse der dritten Betätigungsfläche und der vierten Betätigungsfläche der jeweiligen Betätigungsfläche bezüglich der ersten Mittelachse gegenüber. Entsprechend liegt die zweite Mittelachse zwischen der ersten Betätigungsfläche und einer der ersten Betätigungsfläche zugeordneten ersten Kippachse sowie zwischen der zweiten Betätigungsfläche und einer der zweiten Betätigungsfläche zugeordneten zweiten Kippachse. Analog liegt die erste Mittelachse zwischen der dritten Betätigungsfläche und einer der dritten Betätigungsfläche zugeordneten dritten Kippachse sowie zwischen der vierten Betätigungsfläche und einer der vierten Betätigungsfläche zugeordneten vierten Kippachse.
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Die Kippachsen können dabei jeweils an einem Randbereich des Wippelements angeordnet sein, um dadurch den Abstand von der zugehörigen Betätigungsfläche zu maximieren.
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Vorzugsweise ist jeweils einer Betätigungsfläche jeweils ein Betätigungs- bzw. Schaltpunkt zugeordnet, sodass eine auf die jeweilige Betätigungsfläche wirkende Kraft und die damit einhergehende Verkippung des Wippelements zu einer Kraftbeaufschlagung an bzw. in dem Betätigungs- bzw. Schaltpunkt führt, wodurch eine elektrisch leitende Verbindung hergestellt bzw. ein Schaltvorgang ausgelöst wird. Der Hebelarm zwischen einem, von der der Grundplatte abgewandten Seite aus gesehen, in der jeweiligen Betätigungsfläche liegenden bzw. einem der Betätigungsfläche zugeordneten Betätigungs- bzw. Schaltpunkt zu der zugehörigen Kippachse ist entsprechend größer, als ein minimaler Abstand zwischen dem Betätigungs- bzw. Schaltpunkt und der Mittelachse, sodass die notwendige Drehung d.h. Verkippung bzw. der Versatz des Wippelements im Vergleich zu einer Drehung um die Mittelachse geringer ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass jeder Betätigungsfläche jeweils ein Kontaktsystem zugeordnet ist, welches jeweils zwischen dem Wippelement und der Grundplatte angeordnet und ausgebildet ist, bei einer auf die jeweilige Betätigungsfläche wirkenden (Druck-) Kraft schaltend und/oder eine elektrische Verbindung herstellend auf eine insbesondere an der Grundplatte angeordnete Leiterplatte zu wirken. Dabei kann das jeweilige Kontaktsystem an dem Betätigungs- bzw. Schaltpunkt angeordnet sein bzw. diesen bestimmen. Daraus ergibt sich, dass ein erstes Kontaktsystem der ersten Betätigungsfläche den ersten Schaltpunkt bestimmend, ein zweites Kontaktsystem der zweiten Betätigungsfläche den zweiten Schaltpunkt bestimmend, ein drittes Kontaktsystem der dritten Betätigungsfläche den dritten Schaltpunkt bestimmend und ein viertes Kontaktsystem der vierten Betätigungsfläche den vierten Schaltpunkt bestimmend zugeordnet sein kann.
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Weiter besteht ein Kontaktsystem vorzugsweise aus einem wippelementseitigen starren, beispielsweise als Stößel, Zylinder oder Rohr ausgebildeten Element und einem grundplattenseitigen elastischen Element, welches eine Schnappscheibe und/oder eine leitende Schicht zur Herstellung einer elektrischen Verbindung auf der Leiterplatte aufweisen kann.
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Weiter können die Kontaktsysteme ausgebildet sein, eine das Wippelement aus der jeweiligen Betätigungsstellung in die neutrale Stellung rückstellende Rückstellkraft auf das Wippelement auszuüben. Vorzugsweise ist hierbei vorgesehen, dass die Rückstellkraft eine durch das elastische Element des jeweiligen Kontaktsystems bedingte bzw. bereitgestellte Federkraft ist.
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Daraus ergibt sich auch, dass die Kontaktsysteme das Wippelement nicht nur in die neutralste Stellung zurückstellen, sondern das Wippelement auch ohne eine äußere Kraftbeaufschlagung in der jeweiligen neutralen Stellung halten können.
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Besonders bevorzugt ergibt sich daraus auch, dass das Kontaktsystem, das der Betätigungsfläche zugeordnet ist, welche entlang der jeweiligen Mittelachse von einer kraftbeaufschlagten Betätigungsfläche beabstandet ist, das Wippelement auf der von der kraftbeaufschlagten Betätigungsfläche entlang der Mittelachse beabstandeten Seite in der neutralen Stellung hält.
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Ferner kann der vorgeschlagene Wipptaster einen Anschlag je Kippachse d.h. vier Anschläge aufweisen, welche jeweils ausgebildet sind, eine Verkippung bzw. einen Versatz des Wippelements um die jeweilige Kippachse zu begrenzen. Die Anschläge sind dabei insbesondere zwischen der Grundplatte und dem Wippelement angeordnet, sodass dadurch die Außenmaße des Wippelements bzw. des Wipptasters in einer durch die Kippachsen bzw. die Mittelachsen bestimmten Ebene nicht vergrößert werden.
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Zur Reduktion der Teilezahl und Verbesserung der Schalteigenschaften kann zudem vorgesehen sein, dass die Anschläge jeweils ein Kontaktsystem insbesondere hülsenartig umgebend ausgebildet sind und integral eine Führung des jeweiligen Kontaktsystems und insbesondere eine Führung dessen starren Stößel bilden, durch welche eine Bewegung des Kontaktsystems bzw. des Stößels vorzugsweise entlang seiner Betätigungsrichtung d.h. orthogonal zu einer durch die Mittel- oder Kippachsen aufgespannten Ebene geführt ist.
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Der Wipptaster kann gemäß einer vorteilhaften Variante zudem ein zumindest abschnittsweise zwischen dem Wippelement und der Grundplatte angeordnetes und die Grundplatte abdeckendes Gehäuse aufweisen, welches integral die Anschläge ausbildet.
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Wie erläutert kann zwischen dem Wippelement und der Grundplatte sowie vorzugsweise auf der Grundplatte eine Leiterplatte angeordnet sein, wobei das Gehäuse vorgesehen sein kann, die Leiterplatte zusammen mit der Grundplatte einzuhausen d.h. im Wesentlichen vollständig zu umgeben. Die Grundplatte kann hierbei auch als das Gehäuse verschließender Deckel betrachtet werden.
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Vorzugsweise wird jeweils eine Kippachse durch zwei entlang der jeweiligen Kippachse beabstandete Aufhängungen bestimmt. Die zwei Aufhängungen werden jeweils durch ein gegenüber dem Wippelement ortsfestes und insbesondere durch das Wippelement ausgebildetes oder an dem Wippelement fixiertes erstes Aufhängungselement und ein dazu korrespondierendes gegenüber der Grundplatte ortsfestes und insbesondere unmittelbar an der Grundplatte ausgebildetes oder fixiertes zweites Aufhängungselement gebildet. Dabei kann das zweite Aufhängungselement jedoch auch mittelbar und beispielsweise über das Gehäuse an der Grundplatte fixiert sein. Hierfür ist das zweite Aufhängungselement an dem Gehäuse ausgebildet oder fixiert sowie das Gehäuse an der Grundplatte befestigt.
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Konkret kann das erste Aufhängungselement eine Lasche mit einer Öffnung, welche insbesondere als Langloch ausgebildet ist, und das zweite Aufhängungselement ein sich entlang der jeweiligen Kippachse in die Öffnung erstreckender Zapfen sein oder einen solchen aufweisen. Alternativ kann umgekehrt vorgesehen sein, dass das zweite Aufhängungselement eine Lasche mit einer Öffnung, welche insbesondere als Langloch ausgebildet ist, und das erste Aufhängungselement ein sich entlang der jeweiligen Kippachse in die Öffnung erstreckender Zapfen ist oder einen solchen aufweist.
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Bei einer Betätigung des Wippelements d.h. bei einer auf die jeweilige Betätigungsfläche wirkende Kraft, kann sich das Wippelement auf der betätigten Seite d.h. auf der Seite der kraftbeaufschlagten Betätigungsfläche geführt durch die Öffnung zu der Grundplatte hin verschieben bzw. um die zugehörige Kippachse verschwenken.
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Das Langloch kann beispielsweise gerade bzw. linienförmig und in der neutralen Stellung des Wippelements orthogonal zu einer durch die Kipp- bzw. Mittelachsen aufgespannten Ebene verlaufen. Alternativ kann das Langloch jedoch auch eine zu der Bewegungsbahn des Wippelements aus der neutralen Stellung in eine jeweilige Betätigungsstellung korrespondierende Bogenform aufweisen.
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Das erste Aufhängungselement und das zweite Aufhängungselement und gemäß der vorteilhaften Weiterbildung der Zapfen und die Lasche können zudem zueinander korrespondierende Einführschrägen aufweisen, durch welche sich die Aufhängungselemente bei einer Montage des Wippelements leichter ineinander verrasten lassen.
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Vorzugsweise verlaufen die Kippachsen ein Rechteck und insbesondere ein Quadrat bildend, wobei je zwei Aufhängungen an einer Ecke des Rechtecks bzw. des Quadrats angeordnet sind. Die ersten Aufhängungselemente und/oder die zweiten Aufhängungselemente der zwei in einer Ecke angeordneten Aufhängungen insbesondere jeweils integral miteinander ausgebildet sind. Entsprechend können die jeweiligen beiden ersten Aufhängungselemente oder die jeweiligen beiden zweiten Aufhängungselemente eine gemeinsame und insbesondere um die Ecke reichende Struktur bilden.
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Die zweiten Aufhängungselemente sind dabei vorzugsweise an dem Gehäuse vorgesehen d.h. an diesem ausgebildet oder fixiert und über das Gehäuse mit der Grundplatte verbunden.
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In einem Bereich des Wippelements, in welchem sich die erste Mittelachse und die zweite Mittelachse kreuzen, kann eine Öffnung vorgesehen sein, in welcher ein orthogonal zu den Mittelachsen betätigbares Betätigungselement angeordnet ist. Das Betätigungselement ist gemäß einer ersten Variante gegen das Wippelement gelagert und mit diesem um die Kippachsen verkippbar, sodass sich das Betätigungselement mit dem Wippelement bewegt. In einer alternativen zweiten Variante ist das Betätigungselement gegen die Grundplatte gelagert und gegenüber den Kippachsen unverkippbar, sodass also das Betätigungselement relativ zu einer Bewegung des Wippelements unverändert bzw. feststehend ist.
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Hierbei kann das Betätigungselement an einer von der Grundplatte abgewandten Seite eine zentrale Betätigungsfläche bestimmen, wobei dem Betätigungselement ein weiteres Kontaktsystem zugeordnet ist, welches als zentrales Kontaktsystem bezeichenbar ist. Das zentrale Kontaktsystem ist hierbei zwischen dem Betätigungselement und der Grundplatte angeordnet und ausgebildet, bei einer auf die zentrale Betätigungsfläche wirkenden Kraft schaltend und/oder eine elektrische Verbindung herstellend auf eine und vorzugsweise die insbesondere an der Grundplatte angeordnete Leiterplatte zu wirken.
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Analog zu der Funktionsweise der vier den äußeren Betätigungsflächen zugeordneten Kontaktsystemen, kann auch für das zentrale Kontaktsystem vorgesehen sein, dass das Betätigungselement durch die auf die zentrale Betätigungsfläche wirkende Kraft aus einer neutralen Stellung in eine Betätigungsstellung bringbar und das zentrale Kontaktsystem ausgebildet ist, eine das Betätigungselement aus seiner Betätigungsstellung in seine neutrale Stellung rückstellende Rückstellkraft auf das Betätigungselement auszuüben.
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Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
- 1 Sichtseitige Ansicht auf einen im Stand der Technik bekannten Wipptaster;
- 2 Querschnitt des Wipptasters gemäß 1;
- 3 Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Wipptasters;
- 4 Gehäuse und Wippelement gemäß 3;
- 5 Sichtseitige Ansicht eines erfindungsgemäßen Wipptasters;
- 6 Querschnitt des Wipptasters gemäß 5;
- 7a,b Schnittansicht entlang der in 5 dargestellten Schnittlinie A-A;
- 8a,b Schnittansicht entlang der in 5 dargestellten Schnittlinie B-B;
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Die Figuren sind beispielhaft schematisch. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin. Weiter können die 3 bis 8b sich auf eine Variante eines erfindungsgemäßen Wipptasters beziehen.
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In den 1 und 2 ist ein im Stand der Technik bekannter Wipptaster bzw. vier Wege Wipptaster dargestellt, welcher vier an einem Wippelement 10 um eine gedachte Hochachse H gleichmäßig verteilte Betätigungsflächen 11, 12, 13, 14 sowie eine zentral auf der Hochachse H liegende zentrale Betätigungsfläche 15 aufweist.
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Das Wippelement 10 ist gemäß dem Stand der Technik durch eine zentrale Doppelaufhängung um genau zwei zueinander orthogonal stehende Achsen, d.h. der ersten Mittelachse M1 und der zweiten Mittelachse M2, gegenüber einer Grundplatte 30 bzw. einem die Grundplatte 30 einhausenden Gehäuse 40 verkipp- bzw. verschwenkbar.
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Durch das Verkippen bzw. Verschwenken um die jeweilige Mittelachse M1, M2, wird die von dem Bediener auf die jeweilige Bedienfläche 21, 22, 23, 24 aufgebrachte Kraft auf ein zwischen dem Wippelement 10 und der Grundplatte 30 angeordnetes Kontaktsystem 21, 22, 23, 24 übertragen, welches auf einer an der Grundplatte 30 angeordneten Leiterplatte 31 eine elektrisch leitende Verbindung herstellt bzw. einen Schaltvorgang auslöst.
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Zum Auslösen eines solchen Schaltvorgangs müssen die Kontaktsysteme 21, 22, 23, 24 oder zumindest Teile der Kontaktsysteme 21, 22, 23, 24 jeweils einen vorbestimmten Betätigungsweg B zurücklegen oder entsprechend dem Betätigungsweg B komprimiert werden.
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Für das Zurücklegen des Betätigungsweges B ergibt sich aufgrund des Abstands A1 des jeweiligen Kontaktsystems 21, 22, 23, 24 von der jeweiligen Mittelachse M1, M2 ein Winkel α, um welchen das Wippelement 10 verschwenkt werden muss. Durch diesen Winkel α wird der Versatz bestimmt, um welchen sich also das Wippelement 10 aus seiner neutralen Ausgangsstellung, wie sie in 2 dargestellt ist, in seine jeweilige betätigte Stellung verschieben muss.
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Dabei ist einerseits problematisch, dass ein großer bzw. größerer Versatz einerseits entsprechende Abstände und Toleranzen an dem Wipptaster und damit zu einer unnötigen Erhöhung des Bauraums, und andererseits zu einer nicht gewünschten Haptik führt, da der Bediener die starke Verschiebung bzw. den starken Versatz bei einer Betätigung des Wipptasters deutlich wahrnimmt.
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Hinzukommt, dass die hierfür notwendige kardanische Lagerung im Zentrum des Wipptasters einerseits mechanisch komplex und andererseits vergleichsweise groß ist, sodass auch dadurch der Bauraum des Wipptasters entsprechend groß sein muss.
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Zur Lösung dieser Probleme wird ein Aufbau gemäß den 3 bis 8b vorgeschlagen, welche einen erfindungsgemäßen Wipptaster 1 in verschiedenen Ansichten und Betätigungszuständen zeigen.
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Statt wie der Stand der Technik die Rotation um die Mittelachsen M1, M2 bzw. eine kardanische Aufhängung bezüglich der Mittelachsen M1, M2 vorzusehen, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Wippelement 10 durch eine auf eine jeweilige Betätigungsfläche 11, 12, 13, 14 wirkende Kraft F1 aus einer neutralen Stellung, wie sie beispielsweise in 6 dargestellt ist, um eine jeweilige Kippachse K1, K2, K3, K4 in jeweils eine Betätigungsstellung verschwenkbar ist, wie sie beispielsweise in den 7a, 7b, 8a und 8b dargestellt sind. Entsprechend sind gerade nicht lediglich zwei den Mittelachsen M1, M2 entsprechende Dreh- bzw. Kippachsen, sondern vier Kippachsen K1, K2, K3, K4 vorgesehen, wobei die Betätigung jeder Betätigungsfläche 11, 12, 13, 14 zu einem Verkippen des Wippelements 10 um eine eigene Kippachse K1, K2, K3, K4 führt. Dabei liegt die jeweilige Kippachse K1, K2 der ersten Betätigungsfläche 11 und der zweiten Betätigungsfläche 12 der jeweiligen Betätigungsfläche 11, 12 bezüglich der zweiten Mittelachse M2 sowie die jeweilige Kippachse K3, K4 der dritten Betätigungsfläche 13 und der vierten Betätigungsfläche 14 der jeweiligen Betätigungsfläche 13, 14 bezüglich der ersten Mittelachse M1 gegenüber.
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Entsprechend erstreckt sich, wie insbesondere in 5 gezeigt, ein Abstand A2 von einem einer Betätigungsfläche 11, 12, 13, 14 zugeordneten Kontaktsystem 21, 22, 23, 24 gerade nicht mehr lediglich bis zur der jeweiligen Mittelachse M1, M2, sondern darüber hinaus bis zu der jeweils zugehörigen Kippachse K1, K2, K3, K4. Da der Betätigungsweg B gegenüber dem in den 1 und 2 bekannten Wipptaster unverändert bleibt, wird der Winkel β, um welchen das Wippelement 10 verkippt werden muss sowie der sich daraus ergebende Versatz des Wippelements 10 entsprechend geringer, was beispielsweise in den 7a bis 8b zu sehen ist.
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Das jeweils einer Betätigungsfläche 11, 12, 13, 14 zugeordnete Kontaktsystem 21, 22, 23, 24 kann dabei jeweils aus einem starren, beispielsweise rohr- oder stößelförmigen Element 26, welches zu dem Wippelement 10 hin angeordnet ist, sowie aus einem elastischen Element 27 bestehen, welches zu der Grundplatte 30 hin angeordnet ist.
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Das elastische Element 27 ist dabei ausgebildet, sich entsprechend dem Betätigungsweg B elastisch zu verformen und dabei eine elektrisch leitende Verbindung herstellend auf eine an der Grundplatte 30 angeordnete Leiterplatte 31 einzuwirken, wie es beispielsweise für das Kontaktsystem 24 in 8a bzw. Kontaktsystem 23 in 8b sichtbar ist.
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Die elastischen Elemente 27 können hierfür becherartig und eine elektrisch leitfähige Fläche oder eine Schnappscheibe aufweisend ausgebildet sein.
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Wird durch den Bediener keine Kraft F1 auf die jeweilige Betätigungsfläche 11, 12, 13, 14 aufgebracht, verformt sich das jeweilige und durch die Kraft F1 deformierte elastische Element 27 zurück und bringt dadurch das Wippelement 10 aus der betätigten Stellung wieder in dessen neutrale Stellung.
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Besonders vorteilhaft ist dabei auch, wie insbesondere in den 7a bis 8b zu erkennen, dass eine solche rückstellende Kraft F2 der nicht durch die Kraft F1 des Bedieners beaufschlagten elastischen Elemente 27 ausreichend ist, um das Wippelement 10 an einer Seite bzw. im Bereich einer Betätigungsfläche 11, 12, 13, 14, welche der betätigten Seite bzw. Betätigungsfläche 11, 12, 13, 14 gegenüberliegt, in der neutralen Stellung bzw. in einer nicht betätigten Stellung zu halten. Hierdurch sind keine zusätzlichen Federn oder Aktoren notwendig, da diese Funktion integral durch die Kontaktsysteme 21, 22, 23, 24 erfüllt wird.
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Ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist auch, dass es grundsätzlich möglich ist, durch eine entsprechend gleichzeitige Kraftbeaufschlagung mehrere Betätigungsflächen 11, 12, 13, 14 sowie die zugeordneten Kontaktsysteme 21, 22, 23, 24 gleichzeitig zu betätigen, sodass auf Wunsch gleichzeitig mehrere Bedieneingaben erfolgen können. Soll dies verhindert werden, kann dies durch ein zentral d.h. im Bereich der Hochachse H angeordnetes Abstandshalteelement erfolgen.
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Die Kippachsen K1, K2, K3, K4 sind - wie in 5 sichtbar - ein Rechteck und vorliegend ein Quadrat bildend angeordnet. Dabei wird jeweils eine Kippachse K1, K2, K3, K4 durch zwei aufeinander gegenüberliegenden Seiten des Wipptasters 1 vorgesehene Aufhängungen 50 gebildet, welche wiederum aus je einem ersten an dem Wippelement 10 ausgebildeten Aufhängungselement 51 und je einem dazu korrespondierenden zweiten Aufhängungselement 52 gebildet sind.
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Die zweiten Aufhängungselemente 52 können unmittelbar an der Grundplatte 30 fixiert oder ausgebildet sein, sind aber vorliegend an einem Gehäuse 40 ausgebildet und über das Gehäuse 40 an der Grundplatte 30 fixiert und daher zu dieser ortsfest.
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Beispielsweise sind das Gehäuse 40 und die Grundplatte 30 vorliegend mittels Schrauben 45 verschraubt, wobei auch Schnapp- oder Rastelemente vorgesehen sein könnten, um das Gehäuse 40 mit der Grundplatte 30 zu verbinden.
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4 zeigt einen vergrößerten Teilbereich der Explosionsdarstellung gemäß 3 und bildet dadurch das Gehäuse 40 und das Wippelement 10 in übersichtlicher Weise ab, sodass die jeweils eine Aufhängung 50 bildenden Aufhängungselemente 51, 52 sichtbar sind.
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Die ersten Aufhängungselemente 51 bilden hierbei Langlöcher aus, in welche die Zapfen der zweiten Aufhängungselemente 52 beim Aufstecken des Wippelements 10 auf das Gehäuse 40 einrasten können. Die jeweils zwei an einer Ecke des Quadrats liegenden zweiten Aufhängungselemente 52 sind dabei integral miteinander und einen stabilisierenden Winkel bereitstellend ausgebildet.
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Um zusätzliche Funktionen integral miteinander bereitzustellen und dadurch den Platzbedarf zusätzlich zu minimieren, ist vorgesehen, dass das Gehäuse 40 für jedes der den Betätigungsflächen 11, 12, 13, 14 zugeordneten Kontaktsysteme 21, 22, 23, 24 jeweils eine Führungshülse ausbildet, welche zugleich als jeweiliger Anschlag 41, 42, 43, 44 des Wippelements 10 an dem Gehäuse 40 dient. Dadurch können die Kontaktsysteme 21, 22, 23, 24 sowohl entlang ihrer Bewegungsrichtung parallel der Hochachse H geführt, als auch eine Verschiebung bzw. ein Versatz des Wippelements 10 begrenzt werden.
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Die dargestellte Ausführungsvariante weist zudem ein zentrales Betätigungselement 17 auf, welche durch eine in dem Wippelement 10 ausgebildete Öffnung 16 geführt ist. Die Öffnung ist hierfür in einem Zentrum des durch die Kippachsen K1, K2, K3, K4 gebildeten Quadrats vorgesehen. Das Betätigungselement 17 weist auf seiner von der Grundplatte 30 abgewandten Seite wiederum eine Betätigungsfläche 15 bzw. eine zentrale Betätigungsfläche 15 auf. Zwischen dem Betätigungselement 17 und der Grundplatte 30 ist ein weiteres bzw. zentrales Kontaktsystem 25 vorgesehen, sodass durch eine entsprechende auf das zentrale Betätigungselement 17 wirkende Kraft das elastische Element 27 des zentralen Kontaktsystems 25 - wie in 6 dargestellt - deformiert und ein Schaltvorgang an der Leiterplatte 31 ausgelöst werden kann.
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Vorliegend ist das Betätigungselement 17 an dem Wippelement 10 gelagert, sodass das Betätigungselement 17 zusammen mit dem Wippelement 10 um die Kippachsen K1, K2, K3, K4 verkippt wird. Auf einer der Grundplatte 30 zugewandten Seite weist das Betätigungselement 17 daher eine Aufnahme auf, in welcher das vorliegend als Stößel ausgebildete erste Element 26 des zentralen Kontaktsystems 25 geführt ist und bei einer Verkippung des Wippelements 10 wandern kann.
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Alternativ könnte das zentrale Betätigungselement 17 jedoch auch unmittelbar an dem Gehäuse 40 oder der Grundplatte 30 fixiert und dadurch unverkippbar gegenüber den Kippachsen K1, K2, K3, K4 sein. Es versteht sich von selbst, dass das Wippelement 10 weiter alternativ auch in seinem zentralen Bereich geschlossen und/oder ohne ein zentrales Betätigungselement 17 ausgebildet sein könnte.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 20040182685 A1 [0004]
- DE 3600910 A1 [0004]
- WO 0026931 A1 [0004]
- US 20090255795 A1 [0004]
- EP 2537173 B1 [0005]