DE112004002136B4

DE112004002136B4 - Schaltervorrichtung für flexibles Material

Info

Publication number: DE112004002136B4
Application number: DE112004002136T
Authority: DE
Inventors: Shane S. Portland Kohatsu; Scott K. Portland Hutsenpiller
Original assignee: Nike Inc
Current assignee: Nike Innovate CV USA
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2004-11-03
Publication date: 2010-08-05
Anticipated expiration: 2024-11-04
Also published as: US20070084703A1; WO2005046372A3; WO2005046372A2; DE112004002136T5; US7514641B2; US20050098421A1; US7161106B2

Abstract

Schaltervorrichtung (10) zur Verwendung an einem flexiblen Material (17), mit:
einem Kernbauteil (12), das einen Flanschbereich (18) und einen hochstehenden Bereich (20) aufweist, der sich von dem Flanschbereich erstreckt;
einem Schalter (14), der durch das Kernbauteil abstützend gehalten ist;
einer Abdeckung (16), wobei die Abdeckung (16) und der Schalter (14) ausgestaltet sind, dass zum Aktivieren des Schalters (14) die Seiten der Abdeckung (16) zwischen den Fingern des Benutzers gegriffen und zusammengedrückt werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft allgemein Schaltervorrichtungen und insbesondere Schaltervorrichtungen, die dazu ausgestaltet sind, um an flexiblen Materialen befestigt zu werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die DE 10 2004 026 554 A1 betrifft einen Druckknopf mit einer unteren und einer oberen Druckknopfhälfte, die jeweils einen elektrischen Kontakt beinhalten, die beim Schließen der Druckknopfverbindung leitend miteinander verbunden werden.
Die WO 2003/094187 A1 offenbart einen elektrischen Schalter, der aus zwei beabstandeten Gewebeschichten besteht.
Die US 5,642,109 beschreibt einen elektrischen Schalter, der aus mindestens zwei beabstandeten flexiblen Kunststoff-Schichten aufgebaut ist, die durch Aufbringen von Druck in gegenseitigen Kontakt gebracht werden.
Die DE 35 22 162 A1 zeigt einen textilen Gegenstand mit einer Art Stofftasche, in der eine Tonwiedergabeeinrichtung sowie die zugehörige Aktivierungsvorrichtung eingeschlossen sind.
Die DE 602 02 628 T2 offenbart einen Band- oder Ribbon-Schalter mit zwei elektrischen Kontaktstreifen, die durch Abstandsmittel voneinander getrennt sind.
Die US 5,459,461 beschreibt eine aufblasbare Tastatur mit einer Basisschicht und einer beabstandet darüber angeordneten Tastaturschicht.
Die US 6,765,159 B1 zeigt einen elektrischen Schalter zur Verwendung in Kraftfahrzeugen mit einem flexiblen Leiterelement zum Schließen elektrischer Kontakte bei Aufbringen einer Kraft auf das Leiterelement.
Die US 6,492,980 B2 betrifft einen aus Gewebe hergestellten Positionsdetektor mit mehreren elektrisch konduktiven Elementen.
Der derzeitige Zuwachs und die zunehmende Miniaturisierung von elektronischen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Funktelefone, tragbare Musik-Abspielgeräte, Mobiltelefone, persönliche Daten-Assistenten (PDA), Trainingsgeräte, wie zum Beispiel Herz-Überwachungsgeräte, etc., haben zu einer zunehmenden Nachfrage nach Anwendungsmöglichkeiten geführt, in denen diese Geräte verwendet werden können. Beispielsweise werden diese und andere Geräte in zunehmendem Maße bei sportlichen Aktivitäten verwendet, wie zum Beispiel Radrennen, Triathlon oder andere sportliche Wettkämpfe. Radrennfahrer müssen häufig Vorrichtungen verwenden, wie zum Beispiel Funktelefone und/oder Mobiltelefone, während sie mit ihrem Fahrrad fahren. Wie Radrennfahrer, müssen auch Autofahrer mit ihren Augen auf den Verkehr achten, wollen aber gleichzeitig solche Vorrichtungen verwenden. Auf ähnliche Weise müssen Maschinenführer mit großer Konzentration auf ihrer Maschinen achten, während sie arbeiten, müssen aber möglicherweise eine zusätzliche Vorrichtung bedienen.
Folglich werden solche Vorrichtungen oft in zahlreichen und verschiedenen Ausgestaltungen sowie häufig in Situationen verwendet, wo es für den Benutzer wichtig ist, sich mit seinen Augen vollständig auf die Aktivität zu konzentrieren, in die er gerade eingebunden ist, wie zum Beispiel Fahrradfahren oder Autofahren. Außerdem sind einige Situationen, in denen solche Vorrichtungen verwendet werden, oft zeitkritisch, zum Beispiel sportliche Wettkämpfe, bei denen zwischen Gewinnen oder Verlieren nur wenige Sekunden liegen, und die Möglichkeit, eine solche Vorrichtung schnell und einfach verwenden zu können, kann darüber entscheiden, ob ein Rennen gewonnen oder verloren wird.
Außerdem kann die Bedienung von Vorrichtungen, wenn ein Benutzer mit Kleidung für kaltes Wetter gekleidet ist, also zum Beispiel einen Mantel und Handschuhe trägt, problematisch werden. In einer solchen Situation muss der Benutzer normalerweise seine Handschuhe ausziehen und möglicherweise eine mit einem Reißverschluss oder auf sonstige Weise verschlossene Tasche öffnen, um auf eine Schaltervorrichtung zuzugreifen und um die Vorrichtung zu bedienen.
Ein Schalter, der gedrückt oder bewegt werden muss, zum Beispiel eine Taste, ein Knopf, ein Schieber, etc. benötigt eine Kraft, um eine Gegenwirkung gegen die Funktionswirkung des Schalters zu bewirken, wobei ein Schalter, der sich auf einem flexiblen Material befindet, nicht die Funktionalität eines herkömmlichen Schalters hat, der sich auf einem starren Material befindet. Einige bekannte Vorrichtungen beinhalten ein Textil-Steuerkissen oder einen Textil-Schalter direkt auf der Stoffoberfläche von zum Beispiel einer Jacke. Durch Drücken einer Taste mit einem Finger kann der Benutzer den Schalter betätigen. Jedoch macht es solcher Schalter erforderlich, dass der Benutzer seinen Arm oder einen anderen Körperteil als Widderstand verwendet, um den Schalter betätigen zu können, was umständlich sein kann, um zwar insbesondere dann, wenn sich der Benutzer bewegt oder irgendeine Aufgabe durchführt, wie zum Beispiel Radfahren oder Autofahren. Außerdem muss der Benutzer auf seine Kleidung schauen, um den Schalter zu finden, bevor er ihn bedienen kann. Dies ist besonders problematisch, wenn der Benutzer in eine zeitkritische Aktivität eingebunden ist, wie zum Beispiel in einen sportlichen Wettkampf, oder wenn sich der Benutzer mit seinen Augen auf eine andere Aufgabe konzentrieren muss.
Es ist daher für einen Benutzer wünschenswert, wenn er in der Lage ist, einen schnellen Zugriff auf eine Schaltervorrichtung zu haben und diese bedienen zu können, wobei die Schaltervorrichtung an einem flexiblen Material befestigt ist, zum Beispiel an einem Kleidungsstück, ohne dass er auf die Oberfläche des Materials schauen muss, um die Schaltervorrichtung zu finden, und ohne dass er Bekleidungsschichten entfernen muss. Außerdem wäre es wünschenswert, wenn eine Schaltervorrichtung zur Verfügung stände, die es nicht erforderlich macht, dass der Benutzer einen Teil seines Körpers, mit Ausnahme seiner Finger, verwenden muss, um einen Widerstand zur Verfügung zu stellen, um die Schaltervorrichtung bedienen zu können.
Es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltervorrichtung für flexibles Material zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe derer einige oder alle der Schwierigkeiten vermindert oder vollständig überwunden werden können, die bei bekannten Vorrichtungen gemäß Stand der Technik bekannt sind. Bestimmte Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann offensichtlich, d. h. für denjenigen, der in diesem Technikgebiet erfahren ist, und zwar mit Blick auf die nachfolgende Offenbarung der Erfindung und auf die detaillierten Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Schaltervorrichtung zur Verwendung auf flexiblem Material ein Kernbauteil, das dazu ausgestaltet ist, um an einem flexiblen Material befestigt zu werden, und das von diesem Material nach außen gerichtet vorsteht, einen Schalter, der durch das Kernbauteil abstützend gehalten ist, und eine Abdeckung. Der Schalter ist dazu ausgestaltet, um funktional mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden zu werden. Der Widerstand, der zum Betätigen des Schalters erforderlich ist und über den durch die Finger des Benutzers bewirkten Widerstand hinausgeht, wird lediglich durch das Kernbauteil, den Schalter, die Abdeckung oder irgendeine Kombination daraus zur Verfügung gestellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt beinhaltet eine Schaltervorrichtung zur Verwendung an einem flexiblen Material ein Stück aus flexiblem Material, ein Kernbauteil, das an dem flexiblen Material befestigt ist, und eine Abdeckung. Ein Schalter ist durch das Kernbauteil abstützend gehalten und dazu ausgestaltet, um funktional mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden zu werden. Der Widerstand, der zum Betätigen des Schalters erforderlich ist und über den durch die Finger des Benutzers bewirkten Widerstand hinausgeht, wird lediglich durch das Kernbauteil, den Schalter, die Abdeckung oder irgendeine Kombination daraus zur Verfügung gestellt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt weist ein Bekleidungsstück zumindest einen Bereich auf, der aus einem flexiblen Material hergestellt ist. Eine Schaltervorrichtung ist an dem flexiblen Material befestigt und betätigbar, um eine elektrische Vorrichtung zu betätigen. Die Schaltervorrichtung beinhaltet ein Kernbauteil, einen elektrischen Schalter, durch das Kernbauteil abstützend gehalten ist, und ein Abdeckung. Der elektrische Schalter ist so ausgestaltet, um funktional mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden zu werden. Der Widerstand, der für einen Benutzer zum Betätigen der Schaltervorrichtung erforderlich ist und über den durch die Finger des Benutzers bewirkten Widerstand hinausgeht, wird lediglich durch das Kernbauteil, den elektrischen Schalter, die Abdeckung oder irgendeine Kombination daraus zur Verfügung gestellt.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt beinhaltet eine elektrisch betätigte Komponente zur Verwendung an einem flexiblen Material eine elektrische betätigte Komponente und ein metallisches Druckknopf-Befestigungsmittel. Das Befestigungsmittel hat eine ersten Bereich, der an der elektrisch betätigten Komponente befestigt ist, und einen zweiten Bereich, der ausgestaltet ist, um an einem Stück des flexiblen Materials befestigt zu werden. Der erste Bereich enthält ein erstes Paar von metallischen Einrast-Bauteilen. Der zweite Bereich enthält ein zweites Paar von metallischen Einrast-Bauteilen, die konfiguriert sind, um mit dem ersten Paar von metallischen Einrast-Bauteilen zusammenzupassen. Ein Haltebauteil, das aus einem elastischen Material hergestellt ist, weist einen darin ausgeformten Hohlraum auf. Der Hohlraum ist dazu ausgestaltet, um die elektrisch betätigte Komponente aufzunehmen.
Ein wesentlicher Vorteil wird erreicht, indem eine Schaltervorrichtung für flexible Materialien zur Verfügung gestellt wird. Insbesondere kann eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Benutzer lokalisiert und betätigt werden, ohne dass die Notwendigkeit besteht, direkt auf die Schaltervorrichtung zu schauen. Dies ist besonders vorteilhaft, da der Benutzer Zeit einsparen kann, was in bestimmten Situationen sehr wichtig ist, und es kann dem Benutzer ebenfalls ermöglicht werden, seine Aufmerksamkeit auf eine andere Aufgabe zu konzentrieren, wie zum Beispiel das Fahren. Außerdem kann eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise betätigt werden, ohne dass ein Benutzer einen Teil seines Körpers, mit Ausnahme seiner Finger, verwenden muss, um einen Widerstand bereitzustellen, wenn er die Schaltervorrichtung bedient.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung, die hier offenbart sind, werden aus der nachfolgenden detaillierten Offenbarung bestimmter bevorzugter Ausführungsbeispiele noch besser verständlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht von einer Schaltervorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht von der Schaltervorrichtung aus 1, die an einem Bekleidungsstück befestigt ist.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht von einer Schaltervorrichtung gemäß einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische Ansicht von der Schaltervorrichtung aus 3, das an einer Windschutzklappe von einer Jacke befestigt ist.
5 ist eine Draufsicht in Explosionsdarstellung von einer anderen Ausgestaltung der Schaltervorrichtung aus 1, gezeigt vor seiner Anbringung an einem Bekleidungsstück.
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht von einer elektrisch betätigten Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung, die an einem Materialstück befestigt ist.
Die Figuren, auf die vorstehend Bezug genommen wurde, sind nicht notwendigerweise in einem korrekten Maßstab gezeichnet und sollen lediglich der Darstellung der Erfindung dienen und die enthaltenen Prinzipien darstellen. Einige Merkmale der in den Zeichnungen dargestellten Schaltervorrichtung sind vergrößert dargestellt und relativ zu den anderen hervorgehoben, um die Erläuterung und das Verständnis zu erleichtern. In den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen für ähnliche oder identische Komponenten und Merkmale verwendet, die in den verschiedenen alternativen Ausgestaltungen gezeigt sind. Schaltervorrichtungen für flexible Materialien, wie sie hier offenbart sind, können Konfigurationen und Komponenten beinhalten, die teilweise durch die gewünschte Anwendung und die Umgebung bestimmt sind, in denen sie verwendet werden sollen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINIGER BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel von einer Schaltervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1–2 gezeigt. Die Schaltervorrichtung 10 beinhaltet ein Kernbauteil 12, einen elektrischen Schalter 14 und eine Abdeckung 16, und kann an einem Stück aus einem flexiblen Material 17 befestigt werden. Das Material 17 kann ein Teil von einem Bekleidungsstück sein, wie zum Beispiel eine Jacke 19, wie in 2 dargestellt. Es ist offensichtlich, dass die Schaltervorrichtung 10 in irgendeinem flexiblen Material enthalten sein kann, aber nicht darauf beschränkt, wie zum Beispiel Bekleidungsstücke, Taschen, Gürtel, Riemen, Schuhe, Polsterungen, etc. Solche Gegenstände können aus gewebten und nicht-gewebten Materialien, Textilien, Stoffen, extrudierte Folien und geformte Flächen gebildet sein.
Das Kernbauteil 12 weist einen Flanschbereich 18 und einen hochstehenden Bereich 20 auf. Ein Kanal 22 ist an der obersten äußeren Kante des hochstehenden Bereichs 20 vorgesehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Kernbauteil 12 aus einem Material hergestellt, das eine hohe Dichte hat, so dass es eine ausreichende Festigkeit hat, um einen gewissen Widerstand für einen Benutzer zur Verfügung zu stellen, wenn der elektrische Schalter 14 betätigt wird. Beispielhafte Materialien für das Kernbauteil 12 umfassen thermoplastische Elastomere und thermoplastische Gummimaterialien, thermische Kunststoffe, thermisch behandelte Gummimaterialien, thermisch behandelte Kunstharze und geschäumte Schaumstoffe. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Kernbauteil 12 starr genug, um einen ausreichenden Widerstand für einen Benutzer zur Verfügung zu stellen, der die Schaltervorrichtung 10 betätigt.
Ein elektrischer Schalter 14 ist funktional mit einer zu betätigenden Vorrichtung verbunden, wie zum Beispiel ein Funktelefon, ein tragbares Musik-Abspielgerät, ein Mobiltelefon, ein GPS-Gerät, ein persönlicher Daten-Assisten (PDT), eine Lampe, ein Horn, eine Sirene, etc. In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schaltervorrichtung 10 ein Druckschalter ”Sprechen” (Push-to-Talk PTT), durch den ein Mikrophon 23 betätigt wird, das zum Beispiel Teil eines Funktelefons oder Mobiltelefons sein kann.
Wie in 1 zu sehen, ist der elektrische Schalter 14 mit einem leitfähigen Gewebe oder einem flexiblen Kabel 24 verbunden, das wiederum mit einer Vorrichtung verbunden ist, wie zum Beispiel ein Funktelefon oder eine andere Vorrichtung. Der elektrische Schalter 14 ist über die Oberfläche des Kernbauteils 12 gewickelt und in eingefügter Weise in dem Kanal 22 aufgenommen. Der elektrische Schalter 14 kann ein druckempfindlicher Textil-Schalter sein, wie er beispielsweise von Softswitch in West Yorkshire, Vereinigtes Königreich, hergestellt wird. Ein solcher Schalter hat den Vorteil, dass er gewaschen und getrocknet werden kann, und er hat die Fähigkeit, Elementen zu widerstehen, wie zum Beispiel Regen und Schnee. Es ist offensichtlich, dass verschiedene Typen von Schaltern geeignet sind, um die Funktion des elektrischen Schalters 14 zu erfüllen, einschließlich mechanische Tasten, Betätigungsmittel, mechanische Metallkontakte, nicht-mechanische Sensoren, etc. Geeignete Schaltertypen sind für den Fachmann offensichtlich, und zwar auf Basis dieser Offenbarung. Eine herkömmliche elektronische Lösung kann eine gedruckte Schaltkreisplatine (PCB) oder eine Schaltkreisplatine (CB) umfassen.
Es ist offensichtlich, dass der elektrische Schalter 14 ein einzelnes Schaltelement oder mehr als ein Schaltelement aufweisen kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet der elektrische Schalter 14 einen ersten Schalter 26 und einen zweiten Schalter 28. In einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen können der erste Schalter 26 und der zweite Schalter 28 in Reihe gestaltet sein, wobei in diesem Fall sowohl der erste Schalter 26 wie auch der zweite Schalter 28 aktiviert werden müssen. Durch Vorsehen von zwei Schaltelementen in Reihe kann die Wahrscheinlichkeit vermindert werden, dass die Schaltervorrichtung 10 unbeabsichtigt aktiviert wird. In anderen Ausführungsbeispielen können der erste Schalter 26 und der zweite Schalter 28 parallel geschaltet sein und jeweils verschiedene Funktionen ausführen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder von dem ersten Schalter 26 und dem zweiten Schalter 28 mit einer berührungsempfindlichen Haube 30 versehen. Die berührungsempfindliche Haube 30 gibt dem Benutzer eine positive fühlbare Bestätigung sowie ein hörbares Klicken, wenn sie gedruckt wird. Dies ermöglicht es dem Benutzer zu wissen, wann ein Schalter betätigt wurde, und zwar ohne Hilfe einer sichtbaren Bestätigung. Dies kann in Situationen vorteilhaft sein, in denen der Benutzer in einer zeitkritischen Aktivität oder in einer Aktivität eingebunden ist, die die ungeteilte Aufmerksamkeit des Benutzers erforderlich macht. Es kann auch eine Lampe verwendet werden, um die Betätigung des Schalters anzuzeigen, sowie ein künstlich erzeugtes Geräusch, wie zum Beispiel ein Piepen oder ein anderer Ton, der mit Hilfe eines Lautsprechers wiedergegeben wird.
Wenn ein mechanisches Betätigungsmittel verwendet wird, dann kann die fühlbare Bestätigung durch Integration der fühlbaren Bestätigung in den Schalter selbst zur Verfügung gestellt werden.
Die Abdeckung 16 befindet sich über dem elektrischen Schalter 14 und dem Kernbauteil 12, wenn die Schaltervorrichtung 14 zusammengebaut ist. Die Abdeckung 16 weist einen Flanschbereich 32 und einen hochstehenden Bereich 34 auf, die dazu ausgestaltet sind, um mit dem Flanschbereich 18 und dem hochstehenden Bereich 20 des Kernbauteils 12 zusammenzupassen. Beispielhafte Materialien für die Abdeckung 16 beinhalten thermoplastische Elastomere, thermoplastische Urethane, thermische Kunststoffe, aufgeschäumte Schaumstoffe und geformtes Gewebe.
Bei Benutzung greift ein Benutzer die Seiten der Abdeckung 16 der Schaltervorrichtung 10 und drückt sie zusammen, indem der erste und der zweite Schalter 26, 28 des elektrischen Schalters 14 gedrückt und betätigt werden, wodurch die angeschlossenen Vorrichtung betätigt wird, wie zum Beispiel ein Mikrophon 23. Durch die berührungsempfindliche Haube 30 wird eine fühlbare und hörbare Angabe für den Benutzer erzeugt, dass der Schalter 14 aktiviert wurde und dass sich der Lautsprecher 23 in Betrieb befindet.
Die Schaltervorrichtung 10 kann in irgendeiner geeigneten Weise an einem Material 17 befestigt werden. Beispielsweise kann der Schalter durch direktes Spritzgießen, durch Verkleben, Vernähen, Ultraschallschweißen, Hitzeschweißen, Schraubbefestigungsmittel, Nieten oder durch irgendein anders Befestigungsverfahren an dem Material 17 befestigt werden. In einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel, wie in 2 dargestellt, steht der hochstehende Bereich 34 der Abdeckung 16 durch eine in dem Material 17 ausgebildete Öffnung 36 vor, wobei der Flanschbereich 32 durch irgendeines der vorstehend erläuterten Befestigungsverfahren oder durch irgendein anderes Befestigungsverfahren an dem Material 17 befestigt ist.
Durch vorsehen der Schaltervorrichtung 10, die nach außen gerichtet von der Oberfläche des Materials 17 vorsteht, kann der Benutzer die Schaltervorrichtung 10 durch Tasten lokalisieren, wodurch für einen Benutzer das Erfordernis vermieden wird, auf die Oberfläche des Materials 17 zu schauen, wenn er versucht, die Schaltervorrichtung 10 zu lokalisieren. Dies kann für den Benutzer Zeit einsparen, was dann wichtig, ist, wenn er an einem zeitkritischen Sportwettkampf beteiligt ist. Hierdurch kann auch ein Sicherheitsvorteil erreicht werden, da der Benutzer seine Augen nicht von der Aktivität ablenken muss, in der er gerade beteiligt ist, um die Schaltervorrichtung 10 zu betätigen. Wenn beispielsweise jemand ein Fahrzeug fährt oder auf einem Fahrrad fährt und die Schaltervorrichtung 10 benutzen möchten, dann kann er sich auf den umgebenden Verkehr konzentrieren, während er gleichzeitig die Schaltervorrichtung 10 betätigt und eine Vorrichtung verwendet, wie zum Beispiel ein Funktelefon oder ein Mobiltelefon.
Der Schalter oder die Schalter der Schaltervorrichtung 10 haben außerdem ein Oberflächen-Merkmal, wie zum Beispiel ein eingeprägtes Symbol oder eine eingeprägte Zahl auf der äußeren Oberfläche der Abdeckung 16, um einen Benutzer sowohl in fühlbarer wie auch sichtbarer Weise darin zu unterstützen, mit seinen Fingern die richtigen Schalter zu finden.
Da das Material, an dem die Schaltervorrichtung 10 befestigt ist, relativ groß sein kann, kann die Schaltervorrichtung ebenfalls größer sein als bei herkömmlichen elektronischen Handgeräten. Die Fähigkeit der Schaltervorrichtung 10, eine größere Größe zu haben, verbessert ihre Anwendungsmöglichkeiten bei Aktivitäten, wie zum Beispiel Sport, Aktivitäten im Freien, die Bedienung von Fahrzeugen und Maschinen, oder für Sehbehinderte. Außerdem ermöglicht es eine größere Schaltervorrichtung einem Benutzer, diese auch dann zu betätigen, wenn er Handschuhe trägt.
In besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen steht die Schaltervorrichtung 10 in einem beträchtlichen Ausmaß von dem Material 17 ab, was es einem Benutzer ermöglicht, die Schaltervorrichtung 10 lediglich durch Fühlen mit seinen Fingern zu finden. Außerdem, da die Schaltervorrichtung 10 in beträchtlichem Ausmaß von dem Material 17 vorstehet, ist ein Benutzer auch dann in der Lage, auf die Schaltervorrichtung 10 zuzugreifen und diese zu aktivieren, wenn der Gegenstand, der die Schaltervorrichtung 10 beinhaltet, vom Benutzer unter einer weiteren Bekleidungsschicht getragen wird, oder wenn der Benutzer Handschuhe trägt. Wenn daher ein Benutzer eine weitere Jacke oder einen Pullover oder ein anderes Bekleidungsstück über der Jacke 19 trägt, ist er immer noch in der Lage, die Schaltervorrichtung 10 durch Fühlen zu lokalisieren und diese zu aktivieren, ohne dass er nach unten sehen oder eine Bekleidungsschicht entfernen muss.
Die Konstruktion der Schaltervorrichtung 10 bietet auch einen Bedienungsvorteil. Der Widerstand, der für einen Benutzer erforderlich ist, um die Schaltervorrichtung 10 zu betätigen, wird lediglich durch die Komponenten der Schaltervorrichtung 10 und durch die Finger des Benutzers erreicht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch den Kern 12, den elektrischen Schalter 14 und die Abdeckung 16 zusammen mit den Finger des Benutzers ein Widerstand erreicht, der erforderlich ist, um die Schaltervorrichtung 10 zu betätigen. Um die Schaltervorrichtung 10 des in 1–2 dargestellten Ausführungsbeispiel zu betätigen, greift ein Benutzer die Schaltervorrichtung 10 zwischen zwei Fingern, beispielsweise zwischen dem Daumen und dem Zeigefinger oder zwischen dem Daumen und dem Mittelfinger, und drückt sie zusammen. Der Widerstand für jeden Finger wird lediglich durch den anderen Finger des Benutzers und durch die Komponenten der Schaltervorrichtung 10 erreicht. Dies steht im Gegensatz zu Vorrichtungen gemäß Stand der Technik, die es erforderlich machen, dass ein Benutzer einen Teil seines Körpers verwendet, um den Widerstand zu erreichen, wie zum Beispiel einen Arm.
In einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann die Schaltervorrichtung 10 etwa 0,5 Zoll bis etwa 2 Zoll von dem Material 17 nach außen vorstehen. Diese Distanz bietet eine geeignete Hebelkraft für einen Benutzer, der versucht, die Schaltervorrichtung 10 zu betätigen, und zwar unabhängig davon, ob sich die Jacke 19 unter einem anderen Bekleidungsstück befindet, und ohne die Notwendigkeit, auf die Jacke 19 zu schauen, wenn er versucht, den Schalter zu lokalisieren. Es ist offensichtlich, dass die Abmessungen der Schaltervorrichtung 10 und die Distanz, mit der sie von dem Material 17 vorsteht, auf der Funktion und auf dem Zweck der Schaltervorrichtung 10 sowie der Umgebung basieren, in der diese verwendet wird.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Kern 12 als ein Teil des Materials 17 gebildet sein, das so geformt ist, dass er von der Oberfläche des Materials 17 nach außen vorsteht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel von einem Schalter 40 ist in 3–4 gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Schalter 40 zwischen zwei Schichten von einem Bereich eines Materialstücks angeordnet, wie beispielsweise ein Bekleidungsstück. Ein solches Ausführungsbeispiel ermöglicht es, dass der Schalter 40 in einem Bereich eines Bekleidungsstücks getragen wird, der von dem Rest des Bekleidungsstücks nach außen vorsteht. Beispielsweise kann der Schalter in der Windschutzklappe von einer Jacke integriert sein, durch die der Reißverschluss der Jacke überdeckt wird.
Der Schalter 40 beinhaltet ein Kernbauteil 42, einen elektrischen Schalter 44 und eine Abdeckung 46 und ist an einem Materialstück 48 befestigt. Beispielhafte Materialien für das Kernbauteil 42 umfassen thermoplastische Elastomere, thermoplastische Urethane, thermisch behandelte Kunststoffe und ähnliches Materialien.
Der Schalter befindet sich zwischen einer ersten Schicht 50 des Material 48 und einer zweiter Schicht 52 des Materials 48. Die Abdeckung 46 ist aus einem ersten Bereich 54 und einem zweiten Bereich 56 gebildet, von dem ein Bereich durch Öffnungen 58, 60 vorstehet, die der ersten Schicht 50 bzw. in der zweiten Schicht 52 ausgebildet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet der erste Bereich 54 einen Flanschbereich 62 und einen hochstehenden Bereich 64, der von dem Flanschbereich 62 nach außen vorsteht, wodurch eine fühlbare Erkennung des Schalters durch den Benutzer erreicht wird. Auf ähnliche Weise enthält der zweite Bereich 56 einen Flanschbereich 66 und einen hochstehenden Bereich 68, der von dem Flanschbereich 66 nach außen vorsteht. Die Flanschbereiche 62, 66 sind an Gebieten der ersten und zweiten Schicht 50, 52 befestigt, die jeweils die Öffnungen 58, 60 umgeben. Die Flanschbereiche 62, 66 können durch Spritzgießen, Verkleben, Vernähen, Ultraschallschweißen, Hitzeschweißen, Schraubbefestigungsmittel, Nieten oder durch andere geeignete Befestigungsverfahren an der ersten und zweiten Schicht 50, 52 befestigt werden. Beispielhafte Materialien für die Abdeckung 46 beinhalten thermoplastische Elastomere und thermoplastische Urethane, thermisch behandelte Kunststoffe und ähnliches.
Der elektrische Schalter 44 ist funktional mit einem flexiblen Kabel 70 verbunden, welches wiederum funktional mit einer zu betätigenden Vorrichtung verbunden ist, wie zum Beispiel ein Funktelefon, ein tragbares Musik-Abspielgerät, ein Mobiltelefon, etc. (nicht gezeigt). Der elektrische Schalter 44 ist über die Oberfläche des Kernbauteils 42 gewickelt. Wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1–2 erläutert, kann der elektrische Schalter 44 ein Textil-Schalter oder irgendein anderer geeigneter Schalter sein. Außerdem kann der Schalter 44 ein oder mehrere Schaltelemente aufweisen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel beinhaltet der elektrische Schalter 44 eine berührungs empfindliche Haube 72, die dem Benutzer ein fühlbares und hörbares Signal vermittelt, um anzugeben, dass der Schalter aktiviert oder deaktiviert wurde.
In einer Weise, die ähnlich zu dem vorstehend unter Bezugnahme auf 1–2 erläuterten Ausführungsbeispiel ist, greift ein Benutzer die Seiten der Abdeckung 46 und drückt sie zusammen, wodurch der elektrische Schalter 44 gedrückt und aktiviert wird, wodurch ein Aktivieren der mit dem Schalter 44 verbundenen Vorrichtung erreicht wird. Es ist offensichtlich, dass die beiden Schaltelemente auch in diesem Ausführungsbeispiel enthalten sein können. Berührungsempfindliche Hauben 72 zeigen dem Benutzer an, dass der Schalter 44 aktiviert wurde und dass sich die Zielvorrichtung in Funktion befindet. Der Widerstand, der für die Finger des Benutzers erforderlich ist, um den Schalter 44 zu betätigen, wird lediglich durch das Kernbauteil 42, den elektrischen Schalter 44, die Abdeckung 46 oder irgendeine Kombination davon erreicht.
In einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen kann der Schalter 40 bezüglich der Oberfläche des Materials 68 vertieft oder im Wesentlichen bündig ausgebildet sein. Außerdem können in dem den Schalter 40 umgebenden Material Rippen ausgebildet sein, um einem Benutzer eine fühlbare Angabe zur Verfügung zu stellen.
In einem weiteren bevorzugtem Ausführungsbeispiel, wie in 5 zu sehen, kann die Schaltervorrichtung 10 lösbar an dem Material 17 befestigt sein. Das kann in Situationen vorteilhaft sein, in denen das Material 17 ein Bekleidungsstück ist und die Schaltervorrichtung 10 nicht aus Materialien hergestellt ist, die für das Waschen und Trocknen geeignet sind. In einem solchen Ausführungsbeispiel können ein oder mehrere Befestigungsmittel 74 verwendet werden, um die Schaltervorrichtung 10 lösbar an dem Material 17 zu befestigen. Die Befestigungsmittel 74 können beispielsweise metallische Bekleidungsdruckknöpfe mit einem männlichen Bereich 76 und einem zusammenpassenden weiblichen Bereich 78 sein, die an dem Material 17 und an der Schaltervorrichtung 10 befestigt sind. Es ist offensichtlich, dass jeder von dem männlichen oder weiblichen Bereich 76, 78 entweder an dem Material 17 oder an der Schaltervorrichtung 10 angebracht sein kann. Daher können die Befestigungsmittel 74 als elektrische Leiter oder Befestigungsmittel dienen.
In einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel kann das Material 17 konduktive Textil-Kabel (nicht gezeigt), konduktive Siebdruck-Leiter oder andere aufgeklebte, angeschweißte oder auf sonstige Weise an dem Material 17 befestigte Leiter aufweisen, die dazu dienen können, die Schaltervorrichtung 10 funktional mit der zu betätigenden Vorrichtung zu verbinden. Andere geeignete Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung der Schaltervorrichtung 10 an dem Material 17 sind für den Fachmann offensichtlich, uns zwar auf Basis dieser Offenbarung.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 6 gezeigt, in der eine elektrisch betätigte Komponente 80 in Explosionsdarstellung gezeigt ist, und zwar kurz bevor sie mit Hilfe eines metallischen Einrast-Befestigungsmittels 82 in Richtung des Pfeils A an dem Material 17 angebracht wird. Eine elektrisch betätigte Komponente 80 kann beispielsweise ein elektrischer Schalter, wie vorstehend beschrieben, oder ein Lautsprecher oder ein Mikrophon zur Verwendung mit einem Funktelefon sein. Andere geeignete Komponente, die als elektrisch betätigte Komponenten 80 verwendet werden können, sind für den Fachmann auf Basis dieser Offenbarung offensichtlich. Ein erster Bereich 84 des metallischen Einrast-Befestigungsmittels 82 ist an einer elektrisch betätigten Komponente 80 befestigt und beinhaltet ein Paar männliche Bauteile 86. Ein zweiter Bereich 88 des metallischen Einrast-Befestigungsmittels 82 ist an dem Material 17 befestigt und beinhaltet ein Paar weibliche Bauteile 90. Die weibliche Bauteile 90 sind wiederum funktional mit einer Stromquelle oder anderen elektrischen Komponenten durch eine Verdrahtung in dem Material 17 verbunden, wie zum Beispiel leitfähige Textil-Kabel (nicht gezeigt), leitfähige Siebdruck-Leiter oder andere Leiter, die auf andere Weise an dem Material 17 befestigt oder verklebt sind.
Es ist offensichtlich, dass die weiblichen Bauteile alternativ an der elektrisch betätigten Komponente 80 angebracht sein können, während die männlichen Bauteile an dem Material 17 angebracht sind. Wenn die männlichen Bauteile 86 und die weiblichen Bauteile 90 miteinander einrasten, dann ist sowohl die elektrisch betätigte Komponente an dem Material 17 befestigt als auch mit den anderen elektrischen Komponenten verbunden, und zwar mit Hilfe des metallischen Befestigungsmittels 82.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die elektrisch betätigte Komponente 80 außerdem über ein Haltebauteil 92 an dem Material 17 befestigt, das dazu dient, ein versehentliches Ablösen der elektrisch betätigten Komponente 80 von dem Material 17 zu verhindern. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beinhaltet das Haltebauteil 92 einen Hohlraum 94, in dem sich die elektrisch betätigte Komponente 80 befindet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Haltebauteil 92 eine Basis 96 und eine Schlaufe 98 auf, die einen Hohlraum 94 bilden und die elektrisch betätigte Komponente 80 elastisch halten. Das Haltebauteil 92 ist vorzugsweise aus einem elastischen Material gebildet.
Auf Basis der vorhergehenden Offenbarung der Erfindung und der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele versteht der Fachmann auf diesem Gebiet der Technik sehr einfach, dass verschiedene Modifikationen und Anpassungen erfolgen können, ohne vom Schutzbereich und vom Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, dass all diese Modifikationen und Anpassungen durch die nachfolgenden Patentansprüche abgedeckt sind.

Claims

Schaltervorrichtung (10) zur Verwendung an einem flexiblen Material (17), mit: einem Kernbauteil (12), das einen Flanschbereich (18) und einen hochstehenden Bereich (20) aufweist, der sich von dem Flanschbereich erstreckt; einem Schalter (14), der durch das Kernbauteil abstützend gehalten ist; einer Abdeckung (16), wobei die Abdeckung (16) und der Schalter (14) ausgestaltet sind, dass zum Aktivieren des Schalters (14) die Seiten der Abdeckung (16) zwischen den Fingern des Benutzers gegriffen und zusammengedrückt werden.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der der Schalter (14) zwei Schaltelemente (26, 28) aufweist, die funktional in Reihe geschaltet sind.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der der Schalter (14) eine berührungsempfindliche Haube (30) aufweist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der das Kernbauteil (12) aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der das Kernbauteil (12) aus einem starren Kunststoff hergestellt ist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (16) aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (16) aus einem starren Kunststoff hergestellt ist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Abdeckung (16) einen Flanschbereich (32) und einen hochstehenden Bereich (34) aufweist, wobei der hochstehende Bereich von dem Flanschbereich nach außen vorsteht.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der der Schalter (14) ein Textil-Schalter ist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 1, außerdem mit einem Befestigungsmittel (74), um die Schaltervorrichtung lösbar an einem flexiblen Material (17) zu befestigen.
Schaltervorrichtung (10) zur Verwendung an einem flexiblen Material (17), mit: einem Stück aus einem flexiblen Material (17); einem Kernbauteil (12), das an dem flexiblen Material befestigt ist und das einen Flanschbereich (18) und einen hochstehenden Bereich (20) aufweist, der sich von dem Flanschbereich erstreckt; einem Schalter (14), der durch das Kernbauteil abstützend gehalten ist; und einer Abdeckung (16), wobei die Abdeckung (16) und der Schalter (14) ausgestaltet sind, dass zum Aktivieren des Schalters (14) die Seiten der Abdeckung (16) zwischen den Fingern des Benutzers gegriffen und zusammengedrückt werden.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 11, bei der der Schalter (14) zwei Schaltelemente (26, 28) aufweist, die funktional in Reihe geschaltet sind.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 11, bei der der Schalter (14) eine berührungsempfindliche Haube (30) aufweist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 11, bei der die Abdeckung (16) einen Flanschbereich (32) und einen hochstehenden Bereich (34) aufeist, wobei der hochstehende Bereich von dem Flanschbereich nach außen vorsteht.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 11, bei der der Schalter (14) ein Textil-Schalter ist.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 11, außerdem mit einem Befestigungsmittel (74), um die Schaltervorrichtung lösbar an einem flexiblen Material (17) zu befestigen.
Schaltervorrichtung (10) nach Anspruch 11, bei dem das Befestigungsmittel ein metallisches Bekleidungsstück-Einrast-Befestigungsmittel mit einem weiblichen Bereich (78) und einem männlichen Bereich (76) aufweist, wobei einer von dem weiblichen und dem männlichen Bereich an dem flexiblen Material (17) befestigt und der andere von dem weiblichen und dem männlichen Bereich an der Schaltervorrichtung (10) befestigt ist.
Bekleidungsstück (19), das einen Schalter (40) aufweist, mit: einem Bekleidungsstück (19), von dem zumindest ein Bereich aus einem flexiblen Material (17) hergestellt ist; und einem Schalter (40), der an dem flexiblen Material (17) befestigt und betätigbar ist, um eine elektrische Vorrichtung zu betätigen, wobei der Schalter aufweist: ein Kernbauteil (42); einen elektrischen Schalter (44), der durch das Kernbauteil (44) abstützend gehalten ist; und eine Abdeckung (46), die von einer Außenfläche des Bekleidungsstücks (19) nach außen vorsteht, wobei die Abdeckung (46) und der Schalter (44) ausgestaltet sind, dass zum Aktivieren des Schalters (44) die Seiten der Abdeckung (46) zwischen den Fingern des Benutzers gegriffen und zusammengedrückt werden.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem der Schalter (40) von der Oberfläche des flexiblen Materials nach außen vorsteht.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem die Abdeckung (46) an dem flexiblen Material (17) befestigt ist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem der Schalter (44) zwei Schalterelemente aufweist, die funktional in Reihe geschaltet sind.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem der Schalter (44) eine berührungsempfindliche Haube (72) aufweist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem das Kernbauteil (42) aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem das Kernbauteil (42) aus einem starren Kunststoff hergestellt ist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem die Abdeckung (46) aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem die Abdeckung (46) aus einem Thermoplast hergestellt ist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem die Abdeckung (46) einen Flanschbereich (62) aufweist, der an dem flexiblen Material (17) befestigt ist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, bei dem der Schalter (44) ein Textil-Schalter ist.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, außerdem mit einer elektronischen Vorrichtung (23), die an dem flexiblen Material (17) angebracht ist, wobei der Schalter (40) funktional mit der Vorrichtung gekoppelt ist, um deren Betrieb zu steuern.
Bekleidungsstück (19) nach Anspruch 18, außerdem mit einem Befestigungsmittel, das ausgestaltet ist, um den Schalter (40) lösbar an dem Bekleidungsstück zu befestigen.
Elektrisch betätigte Komponente (80) zur Verwendung an einem flexiblen Material (17), mit: einer elektrisch betätigten Komponente (80); einem metallischen Einrast-Befestigungsmittel (82), das einen ersten Bereich (84), der an der elektrisch betätigten Komponente befestigt ist, und einen zweiten Bereich (88) aufweist, der ausgestaltet ist, um an einem Stück des flexiblen Materials (17) befestigt zu werden, wobei der erste Bereich ein erstes Paar von metallischen Einrast-Befestigungsmitteln (86) aufweist und der zweite Bereich ein zweites Paar von metallischen Einrast-Befestigungsmitteln (90) aufweist, die ausgestaltet sind, um mit dem ersten Paar von metallischen Einrast-Befestigungsmitteln zusammenzupassen; und einem Haltebauteil (92), das aus einem elastischen Material hergestellt ist und einen darin geformten Hohlraum (94) aufweist, wobei der Hohlraum dazu ausgestaltet ist, um die elektrisch betätigte Komponente elastisch aufzunehmen.
Elektrisch betätigte Komponente (80) nach Anspruch 31, bei der das erste und das zweite Paar von metallischen Einrast-Befestigungsmitteln (86, 90) zusammenpassende männliche und weibliche Einrast-Bauteile sind.