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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Mehrrichtungsbetätigungsschalter,
der durch Neigebedienung sowie durch Drückbedienung eines Bedienschaftes
aktiviert wird und der hauptsächlich
in einer Eingabesteuerung oder dergleichen einer Mobilkommunikationsvorrichtung,
wie beispielsweise eines Mobiltelefons, eines Funkrufgerätes usw.
sowie in verschiedenen elektronischen Vorrichtungen, wie beispielsweise
Fernbedienungen, Audiogeräten, Spielautomaten,
Kfz-Navigationssystemen, elektronischen Kameras und dergleichen
eingesetzt wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtung,
für die
er eingesetzt wird.
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Ein herkömmlicher Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 13 bis 16 beschrieben.
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In 13,
die eine als Schnitt ausgeführte Vorderansicht
zeigt, hat ein kastenartiges Gehäuse 1,
das aus einem Kunstharz besteht, eine Öffnung in einer Oberseite,
die mit einer Abdeckung 2 abgedeckt ist, die aus einer
Metallplatte oder dergleichen besteht.
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Eine Unterseite des Gehäuses 1 ist
mit einem mittleren Kontakt 3A, einem äußeren Kontakt 3B und
vier Randkontakten 4, 5, 6 und 7 versehen, die
an Positionen angeordnet sind, die von dem mittleren Kontakt 3A nach
rechts, nach links, nach hinten und nach vom gleichmäßig beabstandet
sind, und die alle durch Verbundformen fixiert werden. Diese Kontakte
sind einzeln mit ihren entsprechenden Anschlüssen 14A, 14B und 15, 16, 17 sowie 18 verbunden.
Ein haubenartiger kreisförmiger
beweglicher Kontakt 8 ist über dem äußeren Kontakt 3B angeordnet.
Ein gemeinsamer beweglicher Kontakt 9 ist mit Stiften 1A über den
Randkontakten 4, 5, 6 und 7 so befestigt,
dass flexible Kontaktflügel 10, 11, 12 und 13 des
gemeinsamen beweglichen Kontaktes 9 ihren jeweiligen Randkontakten 4, 5, 6 und 7 zugewandt sind.
Der gemeinsame bewegliche Kontakt 9 ist mit einem Anschluss 19A zur
externen Verbindung über einen
Kontakt 19 an der Bodenfläche des Gehäuses 1 verbunden.
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Ein Tragekörper 21 ist über dem
gemeinsamen beweglichen Kontakt 9 angeordnet, und ein quadratisch
geformtes oberes Ende 21A des Tragekörpers 21 bleibt in
federndem Kontakt mit einer Unterseite der Abdeckung 2,
wenn es durch eine Druckschraubenfeder 20, die neben einem
Innenrand entlang der Seitenwände
des Gehäuses 1 angeordnet ist,
nach oben gespannt wird. Ein ausgesparter Abschnitt 21B in
der Mitte des Tragekörpers 21 nimmt einen
halbkugelförmigen
Drehkörper 23 auf.
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Der Drehkörper 23 befindet sich
in einer Position, an der ein Flanschabschnitt 22A an seinem unteren
Umfang auf einer Bodenfläche
des Aussparungsabschnitts 21B in der Mitte des Tragekörpers 21 aufliegt,
und ein oberer kugelförmiger
Abschnitt 22B ist in Kontakt mit einer kugelförmigen Fläche eines
kreisförmigen
Lochs in der Mitte der Abdeckung 2. Ein stabartiger Bedienschaft 23,
der aus Metall besteht, ist in ein vertikales Mittelloch 22C,
das nicht kreisförmig
ist, in dem Drehkörper 22 vertikal
verschiebbar eingeführt
und wird darin gehalten.
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Der Bedienschaft 23 hat
ein unteres Ende 23A, das von dem Drehkörper 23 nach unten
vorsteht, so dass es mit dem haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontakt 8 in der Mitte der Bodenfläche des Gehäuses 1 in Kontakt
liegt. Ein Bedienungsknopf 24 ist an einem vorderen Ende 23B des Bedienschaftes 23 angebracht,
das über
dem Gehäuse 1 nach
oben vorsteht.
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Eine Unterseite um einen Außenumfang
des Tragekörpers 21 herum
ist mit Eindrückspitzen 25A, 25B und 25C und 25D versehen,
die jeweils den flexiblen Kontaktflügeln 10, 11, 12 und 13 des
gemeinsamen beweglichen Kontaktes 9 entsprechen. Die Eindrückspitzen 25C und 25D,
die den flexiblen Kontaktflügeln 12 und 13 entsprechen,
sind dabei in 13 nicht
dargestellt, da es sich um eine Schnittansicht handelt, die nur
eine Seite des Schalters darstellt.
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Der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter funktioniert
wie im Folgenden beschrieben. Zunächst befindet sich der Bedienschaft 23 in
seiner vertikalen neutralen Position, und alle Kontakte des Mehrrichtungs-Bedienschalters
befinden sich in einem Zustand in 13 in
ihren Aus-Positionen, wobei das untere Ende 23A des Bedienschaftes 23 den
haubenartigen kreisförmigen
beweglichen Kontakt 8 in der Mitte nicht eindrückt.
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Wenn eine linke Oberseite des Bedienungsknopfs 24,
der am vorderen Ende 23B an einem oberen Teil des Bedienschaftes 23 angebracht
ist, nach unten gedrückt
wird, wie dies mit einem Pfeil 100 in einer Schnittansicht
in 15 angedeutet ist,
neigt sich der Bedienschaft 23, und der Drehkörper 22 dreht
sich zur linken Seite, wobei ein Kontakt mit der kugelförmigen Fläche des
kreisförmigen
Lochs 2A der Abdeckung 2 aufrechterhalten wird.
Dadurch drückt
ein Rand des Flanschabschnitts 22A an der Unterseite des
Drehkörpers 22 die
Bodenfläche
des Aussparungsabschnitt 22B des Tragekörpers 21 nach unten.
Der Tragekörper 21 neigt
sich dann nach links um einen Drehpunkt an einer Seite der quadratisch
geformten Oberkante 21A gegenüber der Fläche, auf die gedrückt wird,
und so wird der flexible Kontaktflügel 10, der der eingedrückten Spitze 25A entspricht,
nach unten gedrückt
und kommt mit dem Randkontakt 4 in Kontakt. Dadurch wird
elektrischer Durchgang zwischen dem gemeinsamen beweglichen Kontakt 9 und
dem Randkontakt 4 hergestellt, und ein Zustand des Durchgangs
zwischen den Anschlüssen 19A und 15 für externe
Verbindungen wird hergestellt. Bei dieser Bewegung löst sich
eine linke Seite der Oberkante 21A am Rand des Tragekörpers 21 von
der Unterseite der Abdeckung 2, wobei die Druck-Schraubenfeder 20 nach
unten gedrückt
wird.
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Wenn die auf den Bedienungsknopf 24 ausgeübte Druckkraft
anschließend
aufgehoben wird, drückt
die Rückstellkraft
der Druck-Schraubenfeder 20 den Tragekörper 21 und den Drehkörper 22 wieder
in ihre in 13 dargestellten
ursprünglichen neutralen
Positionen zurück.
Gleichzeitig führt
die elastische Rückstellkraft
auch den flexiblen Kontaktflügel 10 an
die in 13 dargestellte
ursprüngliche Position
zurück,
in dem sie ihn von dem Randkontakt 4 trennt, so dass der
Schaltkontakt wieder in den AUS-Zustand zurückversetzt wird.
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Auf gleiche Weise kann elektrischer
Durchgang zwischen jedem der Anschlüsse 16, 17 und 18 sowie
dem Anschluss 19A für
externe Verbindungen hergestellt werden, indem eine Drückposition
zwischen der rechten Seite, der Vorderseite bzw. der Rückseite
an der Oberseite des Bedienknopfes 24 geändert wird,
der an dem Bedienschaft 23 angebracht ist.
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Wenn eine obere Mittelfläche des
Bedienknopfes 24, d. h. der Bedienschaft 23, nach
unten gedrückt
wird, indem eine vertikale Drückkraft
von oben ausgeübt
wird, wie dies mit Pfeil 200 (in einer als Schnitt ausgeführten Vorderansicht
in 16 angedeutet) dargestellt
ist, drückt
das untere Ende 23A den haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontakt 8 an die Bodenfläche des Gehäuses 1, so dass er
sich verformt. Dadurch erzeugt der haubenartige kreisförmige bewegliche
Kontakt 8 an der Bodenfläche eine spürbare Reaktion und stellt einen
Zustand von Durchgang zwischen den Anschlüssen 14A und 14B her,
indem elektrischer Durchgang zwischen dem mittleren Kontakt 3A und
dem äußeren Kontakt 3B hergestellt
wird. Der Bedienschaft 23 wird durch die Rückstellkraft
des haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontaktes 8 nach oben geschoben und in seine Ausgangsposition
zurückgeführt, die
in 13 dargestellt ist,
wenn die Drückkraft
aufgehoben wird.
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Trotz eines zunehmenden Bedarfs nach
Verkleinerung einer Vielzahl der neuesten elektronischen Geräte ist es
schwierig gewesen, die Gesamtabmessungen und die Dicke des oben
beschriebenen herkömmlichen
Mehrrichtungs-Bedienschalters zu verringern. Des Weiteren sind die
Kosten aufgrund der großen
Anzahl von Einzelteilen zu hoch gewesen. Der herkömmliche
Schalter weist darüber hinaus
ein Problem dahingehend auf, dass es für eine Bedienungsperson schwierig
ist, zu fühlen, wann
ein Schaltkontakt angeschaltet wird, da der Schalter keine sichere
spürbare
Reaktion erzeugt, wenn der Schaltvorgang durch Neigen des Bedienschaftes
ausgeführt
wird.
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Ein Mehrrichtungsschalter mit Randkontakten
und einem mittleren haubenartigen Kontakt an der Bodenfläche seines
Gehäuses
ist in JP-11 126 126 beschrieben. Der Mittelschalter trägt eine
starre Platte mit einem elektrisch leitenden Gummi an ihrer Unterseite
und einem daran angebrachten Bedienhebel. Wenn der Bedienhebel vertikal
eingedrückt
wird, wird der mittlere haubenartige Schalter in einen leitenden
Zustand versetzt. Wenn der Bedienhebel geneigt wird, wird ein Paar
Randkontakte durch den leitenden Gummi verbunden.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen verbesserten Mehrrichtungsschalter zu schaffen, der
in einer elektronischen Vorrichtung eingesetzt werden kann, bei
der Mehrrichtungs-Bedienung zum Einsatz kommt.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen
von Anspruch 1 für
einen Mehrrichtungsschalter und mit den Merkmalen von Anspruch 12
für eine
Mehrrichtungs-Bedienvorrichtung erfüllt.
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Weitere Ausführungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung schafft
einen Mehrrichtungs-Betätigungsschalter,
der eine Auswahl eines Zustandes entweder des Durchgangs oder des
Nichtdurchgangs zwischen dem mittleren Kontakt und dem äußeren Kontakt
durch Variieren einer Bedienkraft zum Neigen des Schaftes ermöglicht, nachdem
ein elektrischer Kontakt zwischen einem beliebigen angrenzenden
Paar der Randkontakte hergestellt worden ist. Mit einer elektronischen
Vorrichtung, die mit diesem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter versehen ist,
ist es beispielsweise möglich, den
Schalter funktionell so zu nutzen, dass eine Anzahl von Elementen,
die auf einem Anzeigefenster und dergleichen angezeigt werden, mit
niedriger Geschwindigkeit gerollt bzw. bewegt werden, wenn nur die
Randkontakte angeschaltet werden, und sie mit hoher Geschwindigkeit
gerollt werden, wenn der mittlere Kontakt und der äußere Kontakt
zusätzlich
angeschaltet werden. Darüber
hinaus kann mit dieser Struktur des Schalters Schaden an Kontaktelementen,
wie beispielsweise den Randkontakten, selbst dann vermieden werden,
wenn der Schaft aufgrund einer unbeabsichtigt starken Kraft, die
auf den Bedienkörper
ausgeübt
wird, zu stark geneigt wird, da der Schaft elastisch ist.
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Die Erfindung kann so den Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
schaffen, der klein und dünn
ist und mit hoher Schaltfähigkeit
außerordentlich
gut bedient werden kann, und zwar zu geringen Kosten und mit einer
geringen Anzahl von Einzelteilen. Der Schalter ist darüber hinaus
in der Lage, ein bestimmtes Maß an
spürbarer
Reaktion zu erzeugen, wobei lediglich ein einzelner haubenartiger
kreisförmiger
Kontakt in dem Gehäuse
angeordnet ist, und zwar selbst dann, wenn ein Schaltvorgang zwischen aneinander
grenzenden Paaren der Randkontakte ausgeführt wird, indem der Schaft
des Bedienkörpers seitlich
geschwenkt wird, und dies zusätzlich
zum Herstellen von elektrischem Durchgang zwischen dem mittleren
Kontakt und dem Außenkontakt,
indem der Schaft des Bedienkörpers
vertikal nach unten geschoben wird.
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Gemäß einer Ausführung enthält der Mehrrichtungs-Bedienschalter
der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse mit einer Öffnung mit
im Allgemeinen quadratischer Form, das mit einem Randkontakt an jeder
Ecke der Öffnung
versehen ist, in der ein Flansch eines Bedienkörpers, der eine Form hat, die im
Allgemeinen der Öffnung
entspricht, aufgenommen ist. Mit dieser Struktur lässt sich
einfach verhindern, dass sich der Flansch des Bedienkörpers in dem
Gehäuse
dreht, wenn der Bedienkörper
bedient wird, und die richtigen Positionen beider Bauteile zueinander
lassen sich stets aufrechterhalten. Daher kann der Bedienschaft
geneigt und zuverlässig
in einer Richtung zwischen jedem aneinandergrenzenden Paar der Randkontakte
gehalten werden, die an jeder Ecke in dem Gehäuse angeordnet sind, da der im
Allgemeinen quadratisch geformte Flansch stationär bleibt, da eine seiner Unterseiten
auf einer Bodenfläche
des Gehäuses
aufliegt, wenn der Bedienkörper
geneigt wird. Des Weiteren erleichtert es die Struktur, einen gleichen
Neigewinkel des Schaftes des Bedienkörpers in allen Neigerichtungen
einzustellen, bei dem ein aneinandergrenzendes Paar der Umfangskontakte
in einen AN-Zustand
kommt. Daher schafft die Erfindung einen Vorteil dahingehend, dass
ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
geschaffen wird, der geringe Gesamtabmessungen und einfachen Aufbau
hat und dennoch in der Lage ist, Schaltvorgänge mit einem gleichen Winkel
der Neigebedienung in alle vier Richtungen durchzuführen, die
häufig
verwendet werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
so aufgebaut, dass eine Öffnung
in einem Gehäuse
und ein Flansch eines Bedienkörpers
im Allgemeinen rechteckige Form haben. Diese Struktur schafft einen
Mehrrichtungs-Betätigungsschalter,
der Neigewinkel eines Schaftes des Bedienkörpers, bei denen jedes beliebige
aneinandergrenzende Paar Anfangskontakte in einen AN-Zustand kommen,
zwischen zwei Neigerichtungen unterscheiden kann, die einander schneiden,
indem ein Längenverhältnis zwischen
einer Längsseite
und einer Querseite der rechteckigen Öffnung und des Flansches verändert wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung enthält
ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter ein
Gehäuse
mit einer Öffnung,
die eine im Allgemeinen fünfeckige,
sechseckige oder achteckige Form hat und mit einem Randkontakt an
jeder Ecke der Öffnung
versehen ist. Die Öffnung
nimmt einen Flansch eines Bedienkörpers auf, der in einer Form
ausgebildet ist, die allgemein der der Öffnung gleicht. Mit dieser
Struktur kann auf einfache Weise der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
geschaffen werden, bei dem der Flansch des Bedienkörpers hinsichtlich
der Drehung in dem Gehäuse
eingeschränkt
wird und der Bedienkörper
in eine gewünschte
Anzahl von Richtungen geneigt werden kann, indem die Viereckform gewählt wird,
die die gewünschte
Anzahl von Seiten hat.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung enthält
ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter ein
Gehäuse
mit einer kreisförmigen Öffnung,
das mit Randkontakten versehen ist, die in einem gleichen Abstand
und in einem gleichen Winkel in Bezug auf die Mitte der Öffnung angeordnet
sind. Die Öffnung nimmt
einen Flansch eines Bedienkörpers
auf, der eine kreisartige Form mit einem Durchmesser hat, der etwas
kleiner ist als der der Öffnung.
Des Weiteren ist der Schalter mit einer Dreheinschränkeinrichtung
an einem Abschnitt versehen, an dem ein Schaft des Bedienkörpers mit
einem Durchgangsloch in einer Abdeckung in Eingriff kommt, um eine
relative Position des Flansches des Bedienkörpers in Bezug auf die Randkontakte
in dem Gehäuse
aufrechtzuerhalten. Dieser Mehrrichtungs-Betätigungsschalter kann so bedient
werden, dass ein oberes Ende des Schaftes des Bedienkörpers sich
kreisförmig
bewegt, während
der Schaft geneigt gehalten wird, da der Bedienkörper den kreisförmigen Flansch
hat. Damit ist er in der Lage, eine Vielzahl der Randkontakte, die
in der kreisförmigen Öffnung angeordnet
sind, gleichmäßig nacheinander
zu schalten.
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Des Weiteren ist ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung mit einer Abdeckung, die ein Durchgangsloch
in einer anderen Form als der eines Kreises hat, und einem Bedienkörper versehen,
der einen Schaft hat, der ebenfalls im Querschnitt eine andere Form
als die eines Kreises hat, und der in das Durchgangsloch eingeführt wird,
um als eine Dreheinschränkeinrichtung
für den Bedienkörper zu
dienen, der mit einem kreisförmigen Flansch
versehen ist. Diese Struktur kann trotz ihres einfachen Aufbaus
zuverlässig
verhindern, dass sich der Bedienkörper in dem Gehäuse dreht.
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Bei einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung, der den oben beschriebenen Aufbau hat,
besteht wenigstens ein Vorsprung, der an einer Unterseite eines
Flansches eines Bedienkörpers
vorhanden ist, aus einem isolierenden Material. Dieser Vorsprung
kann eine Gruppe von Schaltkreisen über Randkontakte sicher gegenüber einer
anderen Gruppe von Schaltkreisen isolieren, die durch einen mittleren Kontakt
und einen äußeren Kontakt über einen
haubenartigen kreisförmigen
beweglichen Kontakt verbunden sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung enthält
ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
eine Abdeckung, die aus einem starren Isoliermaterial besteht, einen
Bedienkörper
mit einem Schaft und einem Vorsprung, die integral an einem unteren
Ende eines Flansches mit einem starren Isoliermaterial geformt werden,
sowie eine elektrisch leitende plattenartige Kontaktplatte, die
an dem Bedienkörper
angebracht ist. Dieser Mehrrichtungs-Betätigungsschalter ist in der
Lage, externe elektrostatische Störungen und dergleichen am Eindringen
in den Schaltkreis zu hindern, da die Struktur, die die Schaltkontakte
schützt,
mit einem Raum mit der isolierenden Abdeckung in Kontakt ist. Die
Struktur ermöglicht
des Weiteren ein Erzeugnis mit dünnem
Aufbau, da mit ihr eine Dicke des Flansches verringert wird, der
an dem Bedienkörper
befestigt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung enthält
ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
eine Abdeckung, die aus einem starren Isoliermaterial besteht, einen
Bedienkörper
mit einem Schaft und einem Flansch, die integral mit einem elektrisch
leitenden Material zusammengesetzt werden und einen Vorsprung, der
aus einem Isoliermaterial besteht, und an einer Unterseite in der
Mitte des Flansches angebracht ist. Da der Schaft und der Flansch
des Bedienkörpers
integral ausgebildet sind, bewegen sie sich zwangsläufig als
Einheit und erzeugen ein zuverlässiges
Schalten mit einzelnen Kontakten, ohne dass es zum Wackeln kommt,
wenn der Bedienkörper
einer vorgegebenen Bedienbewegung unterzogen wird. Des Weiteren
ermöglicht
die oben beschriebene Struktur das Einstellen eines Maßes der
spürbaren
Reaktion während
eines Bedienvorgangs, wenn dies erforderlich ist, indem eine Form und
eine Größe des anzubringenden
Vorsprung ausgewählt
werden.
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Dieser Mehrrichtungs-Betätigungsschalter ermöglicht,
wie beschreiben, wenn er in einer Vielzahl von Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtungen angebracht
wird, die Zusammenfassung und Vereinfachung einer Vielzahl von Bedienvorgängen, sowie eine
Verkleinerung und gleichzeitig Verringerung der Dicke und des Gewichtes.
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1 ist
eine als im Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die einen Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
einer beispielhaften Ausführung
darstellt;
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2 ist
eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die den Schalter in 1 darstellt;
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3 ist
eine Draufsicht, die ein Gehäuse des
Schalters in 1 darstellt;
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4 ist
eine Perspektivansicht, die eine Unterseite eines beispielhaften
Bedienkörpers
des Schalters in 1 darstellt;
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5 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die den Schalter in 1 darstellt,
wobei sich der Bedienkörper
in einer geneigten Position befindet;
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6 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die den Schalter in 1 darstellt,
wobei sich der Bedienkörper
in einer Position befindet, in der er vertikal nach unten gedrückt ist;
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7 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die einen weiteren beispielhaften Bedienkörper des
Schalters in 1 darstellt;
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8 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die einen Mehrrichtungs-Betätigungsschalter einer ersten
beispielhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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9 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die den Schalter in 8 in
einem Zustand darstellt, in dem ein Flansch während einer Neigebedienung
in Kontakt mit Randkontakten kommt;
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10 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht des Schalters in 8,
in dem ein Schaft eines Bedienkörpers
bei der Neigebedienung vollständig
geneigt ist;
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11 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
einer zweiten beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung
darstellt;
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12 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die einen Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
einer dritten beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung
darstellt;
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13 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Seitenansicht, die einen Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
nach dem Stand der Technik darstellt;
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14 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die den Schalter in 13 darstellt, wobei das
Gehäuse
teilweise weggeschnitten ist;
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15 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die den Schalter in 13 darstellt,
wobei sich der Bedienkörper
in einer geneigten Position befindet; und
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16 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die den Schalter in 13 darstellt,
wobei sich der Bedienkörper
in einer Position befindet, in der er vertikal nach unten gedrückt ist.
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Unter Bezugnahme auf 8 bis 12 werden im
Folgenden ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter beispielhafter
Ausführungen
der vorliegenden Erfindung und eine Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtung
beschrieben, die mit diesem Schalter ausgestattet ist.
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1 ist
eine als Schnitt ausgeführte
Vorderansicht, die einen Mehrrichtungs-Betätigungsschalter einer beispielhaften
Ausführung
darstellt, die zum Verständnis
der vorliegenden Erfindung dient, und 2 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung desselben. In 1 und 2 ist ein kastenartiges Gehäuse 31,
das beispielsweise aus geformten Harz besteht, an seiner Oberseite
mit einer Öffnung
versehen, die, von oben gesehen, im Allgemeinen quadratisch geformt
ist. Diese Öffnung
ist mit einer Abdeckung 32 abgedeckt, die aus einer Metallplatte
oder dergleichen besteht, und zwar auf die gleiche Weise wie die
des Schalters nach dem Stand der Technik.
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An der inneren Bodenfläche von
Gehäuse 31 befinden
sich ein mittlerer Kontakt 33 sowie ein äußerer Kontakt 34,
der an einer Position in einem vorgegebenen Abstand zu dem mittleren
Kontakt 33 angeordnet ist, wie dies in Draufsicht in 3 dargestellt ist. Es ist
ein erhabener Abschnitt 31A einer vorgegebenen Höhe in einem
Bereich außer halb
eines kreisförmigen
Raums vorhanden, der einen Radius hat, der dem Abstand von dem mittleren
Kontakt 33 zu dem äußeren Kontakt 34 entspricht.
Des Weiteren befinden sich vier Randkontakte 35, 36, 37 und 38, die
alle durch Verbundformen an dem erhabenen Abschnitt 31A befestigt
sind, an vier Ecken der Öffnung. Das
heißt,
diese Randkontakte, 35, 36, 37 und 38 sind
an Positionen angeordnet, die von dem mittleren Kontakt 33 gleichmäßig in gleichen
Winkeln nach links, rechts, hinten und vorn beabstandet sind. Des Weiteren
sind Anschlüsse 39, 40, 41, 42, 43 und 44 für externe
Verbindungen vorhanden, die jeweils dem mittleren Kontakt 33,
dem äußeren Kontakt 34 und den
Randkontakten 35, 36, 37 und 38 entsprechen und
die von dem Gehäuse 31 nach
außen
vorstehen.
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Ein haubenartiger kreisförmiger beweglicher Kontakt 45,
der aus dünnem
elastischem Blechmaterial besteht, ist so angeordnet, dass sich
eine Unterseite eines oberen Mittelabschnitts 45A über dem mittleren
Kontakt 33 befindet, der an der Bodenfläche des Gehäuses 31 angeordnet
ist, und ein unterer Außenrand 45B direkt
auf dem äußeren Kontakt 34 in dem
Gehäuse 31 aufliegt
und mit ihm in Kontakt ist.
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Ein Bedienkörper 46, der beispielsweise
aus isolierendem Harz besteht, enthält einen Schaft 46A, einen
Flansch 46B, der im Allgemeinen quadratisch geformt ist
und integral an einem unteren Ende des Schaftes ausgebildet ist,
sowie einen Vorsprung 46C, der zum Eindrücken dient.
Vorsprung 46C ist koaxial mit dem Schaft 46A im
Mittelabschnitt einer Unterseite des Flansches 46B vorhanden.
Der Vorsprung 46C an dem Bedienkörper 46 liegt auf
dem oberen Mittelabschnitt 45A des haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontaktes 45 auf und wird von ihm getragen. Der Flansch 46B ist
in dem Gehäuse 31 aufgenommen,
wobei der Schaft 46A aus dem mittleren Durchgangsloch 32B in
der Abdeckung 32 nach oben vorsteht. Das heißt, die Öffnung mit
in der Draufsicht des Gehäuses 31 im
Allgemeinen quadratischer Form nimmt den Flansch 46B des
Bedienkörpers 46 auf,
der eine im Allgemeinen quadratische Form mit ähnlichem Aufbau hat. Dadurch
kann der Bedienkörper 46 ohne
Drehen ein richtige Position in Bezug auf das Gehäuse 31 beibehalten.
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4 zeigt
eine Perspektivansicht einer Unterseite des Bedienkörpers 46.
Der Bedienkörper 46 hat,
wie in 4 dargestellt,
eine Kontaktplatte 47 aus Metall, die eine im Allgemeinen
quadratische Form mit im Wesentlichen der gleichen Größe wie der
des Flan sches 46B hat, und die an einer Unterseite des
Flansches 46B durch Verbundformen befestigt wird. Diese
Kontaktplatte 47 verleiht dem Flansch 46B elektrische
Leitfähigkeit über seine
gesamte Unterseite mit Ausnahme des Vorsprungs 46C, der
im Mittelabschnitt der Fläche
vorhanden ist.
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Der Bedienkörper 46 erhält eine
nach oben gerichtete Schubkraft durch den haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontakt 45 über
den Vorsprung 46C an der Unterseite in der Mitte des Flansches 46B.
In einem normalen Zustand, in dem keine Bedienkraft auf den Schaft 46A ausgeübt wird,
hält die
Schubkraft den Flansch 46B in direktem Kontakt mit einer
Unterseite der Abdeckung 32, so dass der Schaft 46A in
seiner neutralen Position gehalten wird. Der Bedienkörper 46,
d. h. der Schaft 46A kann so entsprechend einer vertikalen
Bedienung und einer Neigebedienung auf vorgegebene Weise bewegt werden.
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Des Weiteren ist ein Bedienungsknopf 48 mit vorgegebener
Form an dem Bedienkörper 46 durch Presspassen
eines oberen Endes des Schaftes 46A in ein unteres Loch 48A des
Knopfes 48 angebracht. Eine äußere Gestalt des Bedienungsknopfes 48 kann
jede beliebige Form, so die eines Kreises, eines Vierecks und dergleichen
haben.
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Eine Funktion des Mehrrichtungs-Betätigungsschalters
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben.
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Zunächst bleiben in dem in 1 dargestellten normalen
Zustand, in dem keine Bedienkraft auf den Schaft 46A des
Bedienungsknopfes 46 ausgeübt wird, alle Kontakte dieses
Schalters in ihrem offenen Zustand, d. h. in der AUS-Position, da
der Schaft 46A in der aufrecht stehenden neutralen Position
bleibt.
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Die folgende Beschreibung bezieht
sich auf einen Vorgang, bei dem eine Drückkraft auf den Bedienungsknopf 48 so
ausgeübt
wird, dass er an einem Punkt zwischen einem aneinandergrenzenden Paar
der Randkontakte, die auf der Bodenfläche des Gehäuses 31 angeordnet
sind, beispielsweise zwischen den Kontakten 35 und 37,
nach unten gedrückt wird,
wie dies mit einem Pfeil 100 in der als Schnitt ausgeführten Vorderansicht
dargestellt ist. Die Drückkraft
bewirkt, dass sich der Bedienkörper
46 um einen Drehpunkt an einer Oberkante 49 des Flansches 46B an
einer der Position gegenüberlie genden Seite
neigt, an der die Drückkraft
ausgeübt
wird. Dies bewirkt, dass der Vorsprung 46C an der Unterseite des
Bedienkörpers 46 eingedrückt wird
und den haubenartigen kreisförmigen
beweglichen Kontakt 45 nach unten verformt, so dass eine
spürbare
Reaktion erzeugt wird. Gleichzeitig bewirkt es auch, dass die leitende
Platte 47 an der Unterseite des Flansches 46B mit
dem Randkontakten 35 und 37 in Kontakt kommt,
so dass sie elektrisch leitend werden. Dies stellt elektrischen
Durchgang zwischen den Anschlüssen 41 und 46 für externe
Verbindungen her, da sie integral mit den Randkontakten 35 bzw. 37 ausgebildet
sind.
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Da der Flansch 46B des Bedienkörpers 46 (in
im Allgemeinen quadratischer Form ausgebildet) in der Öffnung (ebenfalls
in einer im Allgemeinen quadratischen Form in einer etwas geringeren
Größe als der
Flansch 46B in Draufsicht ausgebildet) in dem Gehäuse 31 aufgenommen
ist, wird der Bedienkörper 46 wirkungsvoll
an Drehung gehindert. Bei der oben beschriebenen Ausführung sind
die Randkontakte 35 und 37, d. h. die zwei allgemein
aneinandergrenzenden Randkontakte leitend zueinander, so dass es
zu elektrischem Durchgang kommt.
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Wenn die auf den Bedienungsknopf 48 ausgeübte Drückkraft
anschließend
aufgehoben wird, kehrt der haubenartige kreisförmige bewegliche Kontakt 45 durch
seine eigene elastische Rückstellkraft in
die ursprüngliche
Form zurück
und drückt
den Vorsprung 46C an der Unterseite des Flansches 46B nach
oben. Die leitende Platte 47 an der Unterseite des Flansches 46B löst sich
von den Randkontakten 35 und 37 und führt diese
Kontakte in einen offenen Zustand zurück, und der Bedienkörper 46 kehrt
in einen normalen Zustand zurück,
in dem sich der Schaft 46A in der aufrecht stehenden neutralen
Position befindet, wie dies in 1 dargestellt
ist.
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Wenn der Bedienungsknopf 48 auf
die gleiche Weise an einer anderen Position gedrückt wird, die einem Punkt zwischen
jedem beliebigen aneinandergrenzenden Paar der Randkontakte entspricht, neigt
sich der Bedienkörper 46 in
diese Richtung, so dass die entsprechenden Rand-Schaltkontakte miteinander
leitend werden und elektrischen Durchgang erzeugen. Elektrischer
Durchgang kann so zwischen zwei entsprechenden Anschlüssen für externe
Verbindungen unter den Kombinationen 41-42, 42-44, 44-43 und 43-41 hergestellt
werden.
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Ein Signal, das über den so hergestellten Durchgang
zwischen den Rand-Schaltkontakten hergestellt wird, wird beispielsweise
von einem Mikrocomputer (in der Figur nicht dargestellt) gelesen
und geprüft,
der als Schalterkennungseinrichtung dient und mit den Anschlüssen 41, 42, 43 und 44 für externe
Verbindungen verbunden ist. Dadurch ist der Mikrocomputer in der
Lage, zu erkennen, dass der Schaft 46A in eine Richtung
in der Mitte zwischen dem oben beschriebenen aneinandergrenzenden Paar
der Rand-Schaltkontakte
geneigt ist.
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Während
einer Neigebedienung des Bedienungsknopfes 48 wird eine
Neigekraft in einer Querrichtung an einem Abschnitt erzeugt, an
dem der Schaft 46 des Bedienkörpers 46 mit dem unteren Loch 48A des
Bedienungsknopfes 48 in Eingriff ist. Das Wackeln des Schaftes 46A und
des unteren Lochs 48 kann jedoch verringert werden, wenn
sie so aufgebaut sind, dass sie mit einem großen Abmessungsspielraum passen
und in Eingriff kommen.
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Wenn der Bedienungsknopf 48 aufgrund
einer unbeabsichtigten Abweichung gegenüber der gewünschten Drückbedienung an einer Position
näher an
dem Randkontakt 35 gedrückt
wird, um die Randkontakte 35 und 37 anzuschalten,
neigt sich der Schaft 46A des Bedienkörpers 46 in diese
Richtung und bewirkt, dass die Kontaktplatte 47 an der
Unterseite des Flansches 46B mit dem Randkontakt 35 zuerst
an einer Ecke in Kontakt kommt, die dem Kontakt 35 entspricht.
Der Flansch 46B wird jedoch, da er eine im Allgemeinen
quadratische Außenform
hat, entlang einer Seite der Bodenfläche, die an die Ecke angrenzt,
auf den mittleren Punkt zwischen den Umfangskontakten 35 und 37 zu
verschoben und verbleibt in dieser Position, um die Randkontakte 35 und 37 schließlich in
einen Zustand elektrischen Durchgangs zu bringen.
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Es gibt den Fall, dass ein anderes
Signal extern über
die Anschlüsse 39 und 40 für externe
Verbindungen übertragen
wird, wenn der haubenartige kreisförmige bewegliche Kontakt 45 unbeabsichtigt mit
dem mittleren Kontakt 33 in Kontakt kommt, und so Durchgang
zwischen dem mittleren Kontakt 33 und dem äußeren Kontakt 34 bewirkt,
wenn sich der haubenartige kreisförmige bewegliche Kontakt 45 während der
Neigebedienung nach unten verformt. Dieses Signal kann von dem Mikrocomputer
(in der Figur nicht dargestellt) vernachlässigt werden usw., so dass
er eine Richtung der Neigebedie nung nur bei einem Durchgangssignal
durch ein aneinandergrenzendes Paar der Randkontakte erfasst.
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Dann bewegt sich, wenn eine vertikal
nach unten gerichtete Drückkraft
auf die Oberseite in der Mitte des Bedienungsknopfes 48,
d. h. den Schaft 46A des Bedienkörpers 46, ausgeübt wird,
wie dies mit einem Pfeil 200 in einer als Schnitt ausgeführten Vorderansicht
in 6 dargestellt ist,
der Bedienkörper 46 vertikal
nach unten. Dies bewirkt, dass der Vorsprung 46C an der
Unterseite des Flansches 46B den haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontakt 45 eindrückt
und nach unten verformt, so dass eine Reaktion spürbar ist.
Dadurch wiederum kommt die Unterseite des oberen Mittelabschnitts 45A des haubenartigen
kreisförmigen
beweglichen Kontaktes 45 mit dem mittleren Kontakt 33 in
Kontakt und stellt elektrischen Durchgang zwischen dem mittleren Kontakt 33 und
dem äußeren Kontakt 34 über den haubenartigen
kreisförmigen
beweglichen Kontakt 45 her. Der Anschluss 39 für externe
Verbindung, der sich von dem mittleren Kontakt 33 aus erstreckt,
und ein weiterer Anschluss 44 ebenfalls für externe
Verbindung, der sich von dem äußeren Kontakt 34 aus erstreckt,
kommen so in einen Zustand elektrischen Durchgangs.
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Es kommt zu keinem fehlerhaften Kontakt während dieser
Bedienung unter den Randkontakten 35, 36, 37 und 38,
da ausreichender Zwischenraum zwischen der Kontaktplatte 47 an
der Unterseite des Flansches 46B und den Randkontakten 35, 36, 37 und 38 aufrechterhalten
wird.
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Wenn die Drückkraft von dem Bedienungsknopf 48 entfernt
wird, kehrt der haubenartige kreisförmige bewegliche Kontakt 45 durch
seine eigene Rückstellkraft
in seine ursprüngliche
Form zurück, und
der Bedienkörper 46 wird
in den normalen Zustand zurückgeschoben,
der in 1 dargestellt
ist.
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Der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
dieser beispielhaften Ausführung
dient, wie oben beschrieben, dazu, vorgegebene Signale entsprechend einer
Neigebedienung und einer Drückbedienung
zu übertragen.
In einer elektronischen Vorrichtung, in der dieser Schalter vorhanden
ist, kann dieser Schalter daher ohne weiteres solche Funktionen
wie beispielsweise das Auswählen
eines bestimmten Elementes unter den auf einem Anzeigefenster der
elektronischen Vorrichtung angezeigten, indem ein Cursor oder derglei chen
auf der Anzeige bewegt wird, mit einem Signal, das durch eine Neigebedienung
erzeugt wird, und das Eingeben des ausgewählten Elementes mit einem Signal
ausführen,
das durch eine Drückbedienung
erzeugt wird.
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Des Weiteren ist der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
dieser beispielhaften Ausführung
so aufgebaut, dass er in der Lage ist, eine spürbare Reaktion lediglich mit
dem einzelnen haubenartigen kreisförmigen beweglichen Kontakt 45 zu
erzeugen, der in dem Gehäuse 31 angeordnet
ist, wenn ein aneinandergrenzendes Paar Randkontakte in einen leitenden
Zustand versetzt werden, indem der Schaft 46A des Bedienkörpers 46 geneigt
wird, und auch, wenn elektrischer Durchgang zwischen dem mittleren
Kontakt 33 und dem äußeren Kontakt 34 hergestellt
wird, indem der Schaft 46A des Bedienkörpers 46 vertikal
nach unten gedrückt
wird. Dementsprechend kann mit diesem Aufbau die Anzahl von Einzelteilen
verringert werden, und es entsteht ein kleiner und dünner Mehrrichtungs-Betätigungsschalter, der
in der Lage ist, zuverlässige
und stabile Schaltfunktionen zu erfüllen, wobei gleichzeitig hervorragendes
Bedienungsgefühl
und Funktionalität
zu geringen Kosten erreicht werden.
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Bei der vorliegenden beispielhaften
Ausführung
kann, obwohl ein Beispiel der Kontaktplatte 37 beschrieben
ist, die an der Unterseite des Flansches 46B des Bedienkörpers 46 befestigt
ist, die Kontaktplatte 47 weggelassen werden, wenn der
Bedienkörper 46 aus
einem elektrisch leitenden Material hergestellt wird, und der Schaltkontaktraum
mit einer Abdeckung abgedeckt ist, die aus einem starren Isoliermaterial
besteht. In diesem Fall kann der Bedienkörper sogar noch kostengünstiger
hergestellt werden. Mit dem Aufbau dieses Beispiels kann ein Schalter
geschaffen werden, der zusätzlich
den äußeren Kontakt 34 in
elektrischen Durchgang mit dem aneinandergrenzenden Paar Randkontakte
versetzt.
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Mit dem oben beschriebenen Aufbau
kann ein isolierter Zustand zwischen einer Gruppe von Schaltelementen,
die aus dem aneinandergrenzenden Paar von Randkontakten besteht,
und einer weiteren Gruppe von Schaltelementen aufrechterhalten werden,
die aus dem mittleren Kontakt und dem äußeren Kontakt besteht, wenn
ein Niet 51 oder dergleichen, der aus einem Isoliermaterial
besteht, an einem unteren Ende eines Flansches 50 angebracht wird,
der aus einem elektrisch leitenden Material besteht, wie dies in 7 dargestellt ist. Wenn
dieser Aufbau eingesetzt wird, kann ein Schalter mit einem gewünschten
Bedienungsgefühl
leicht hergestellt werden, indem einfach ein Niet mit einer bestimmten Form
ausgewählt
und angebracht wird, ohne dass die anderen Bauteile verändert werden
müssen.
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Des Weiteren stellt, obwohl ein Beispiel
beschrieben ist, bei dem sowohl der Flansch des Bedienkörpers als
auch die Öffnung
in dem Gehäuse
im Wesentlichen quadratisch geformt sind, dies keine Einschränkung der,
und sie können
jede beliebige Form einschließlich
eines Vierecks haben. Indem eine rechteckige Form für beide
Bauteile verwendet wird, kann einfach ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
geschaffen werden, der Neigewinkel zwischen Richtungen unterscheidet,
die einander schneiden.
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In der oben stehenden beispielhaften
Ausführung
kann, obwohl im Detail ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die
Randkontakte an jeder Ecke der im Allgemeinen quadratischen Öffnung in
dem Gehäuse
angeordnet sind, ein Paar Randkontakte an jeder Seite der Öffnung angeordnet
sein, um elektrischen Durchgang zwischen ihnen herzustellen. Diese
Anordnung kann jede Gruppe von Schaltungen, die mit den Kontakten
verbunden ist, die sich an jeder Seite der Neigerichtung befinden,
vollständig
von den anderen Gruppen isolieren. Als Alternative dazu kann ein
Zustand elektrischen Durchgangs zwischen einem der Randkontakte
und dem äußeren Kontakt über einen
elektrisch leitenden Flansch hergestellt werden, wenn der Bedienkörper aus
einem elektrisch leitenden Material besteht, und die Randkontakte
jeweils an jeder Seite der Öffnung
angeordnet sind.
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Ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
einer ersten beispielhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich, wie in 8 dargestellt, von der bereits
beschriebenen beispielhaften Ausführung hinsichtlich der Struktur
eines Bedienkörpers 60 und
einer Abdeckung 66.
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Der Bedienkörper 60 besteht aus
einem Schaftkörper 61,
der aus einem starren isolierenden Material mit einem elektrisch
leitenden Flansch 62 besteht, der eine im Allgemeinen quadratische
Form hat und aus einer federnden Metallplatte besteht, die an einem
unteren Endabschnitt desselben angebracht ist. Der Schaftkörper 61 ist
so ausgeführt, dass
ein oberer Abschnitt als ein Schaft 63 dient und ein unterer
Endabschnitt, der unter dem Flansch 62 vorsteht, als ein
Vorsprung 64 dient.
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Der Bedienkörper 60 ist so angeordnet,
dass der Vorsprung 64 an einer Unterseite des Flansches 62 mit
einem oberen Mittelabschnitt 45A des haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontaktes 45 liegt, so dass er ähnlich wie bei der ersten beispielhaften
Ausführung
eine Schubkraft des haubenartigen kreisförmigen beweglichen Kontaktes 45 in
einer Aufwärtsrichtung
aufnimmt. Der Flansch 62 ist in einem Gehäuse 31 so
aufgenommen, dass eine Oberseite des Flansches 62 durch
die Schubkraft mit einer Unterseite der Abdeckung 66 in
Kontakt bleibt, und der Schaft 63 nach oben über ein
mittiges Durchgangsloch 66A in der Abdeckung 66 vorsteht.
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Das heißt, dieser Bedienkörper 60 kann
auch in Reaktion auf eine vertikale Bedienung sowie eine Neigebedienung
des Schaftes 63 bewegt werden, während er ähnlich wie bei der vorangehenden
beispielhaften Ausführung
hinsichtlich der Drehung in Bezug auf das Gehäuse 31 eingeschränkt ist.
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Da die Abdeckung 66, die
eine Öffnung
in dem Gehäuse 31 abdeckt,
aus einem starren Isoliermaterial besteht, ist sie in der Lage,
zu verhindern, dass externe elektrostatische Störungen usw. in einen Schaltkreis
eindringen.
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Eine Beschreibung von Einzelteilen
außer dem
Bedienkörper 60 und
der Abdeckung 66 wird nicht wiederholt, da sie identisch
mit denen der vorangehenden beispielhaften Ausführung sind.
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Die Funktion des Mehrrichtungs-Betätigungsschalters,
der wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird als nächstes beschrieben.
Wenn ein Bedienungsknopf 48, der an einem oberen Teil des
Schaftes 63 an einer Position zwischen jedem beliebigen aneinandergrenzenden
Paar von Randkontakten gedrückt
wird, die an einer Bodenfläche
des Gehäuses 31 angeordnet
sind, so beispielsweise zwischen den Kontakten 35 und 37,
wie dies mit Pfeil 100 dargestellt ist, neigt sich, wie
in 9 dargestellt, der
Bedienkörper 60,
um einen Drehpunkt an einer Oberkante 65 des Flansches 62 einer
Seite gegenüber
der Position, an der die Drückkraft
ausgeübt
wird. Dies bewirkt, dass der Vorsprung 64, der integraler
Teil des Schaftes 63 ist, den haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontakt 45 eindrückt
und verformt, so dass eine Reaktion spürbar ist, wobei gleichzeitig eine
Unterseite des elektrisch leitenden Flansches 62 zur gleichen
Zeit mit den Randkontakten 35 und 37 in Kontakt
gebracht wird.
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Dadurch wird ein Zustand elektrischen Durchgangs
zwischen den Umfangskontakten 35 und 37 über den
elektrisch leitenden Flansch 62 hergestellt, d. h. ein
AN-Zustand zwischen ihnen, so dass elektrischer Durchgang zwischen
den Anschlüssen 41 und 43 für externe
Verbindungen hergestellt wird.
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Der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
dieser beispielhaften Ausführung
ist mit einem Zwischenraum (in 8 mit "L" gekennzeichnet) zwischen der Unterseite
des elektrisch leitenden Flansches 62 und den Oberseiten
der Randkontakte 35, 36, 37 und 38 versehen.
Dieser Zwischenraum ist so eingestellt, dass der elektrisch leitende
Flansch 62 mit den Randkontakten 35 und 37 in
Kontakt kommt, bevor der haubenartige kreisförmige bewegliche Kontakt 45 in
Kontakt mit einem mittleren Kontakt 33 kommt, nachdem der
haubenartige kreisförmige
bewegliche Kontakt 45 spürbar reagiert, wenn er während der
Neigebedienung des Bedienkörpers 60 nach
unten verformt wird.
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Wenn die Neigekraft anschließend erhöht wird,
wird, wie in 10 dargestellt,
der haubenartige kreisförmige
bewegliche Kontakt 45 weiter nach unten gedrückt, da
sich der Flansch 62 verformt. Daher kommt eine Unterseite
des haubenartigen kreisförmigen
beweglichen Kontaktes 45 mit dem mittleren Kontakt 33 in
Kontakt, um einen Zustand elektrischen Durchgangs zwischen dem mittleren
Kontakt 33 und dem äußeren Kontakt 34 herzustellen.
-
Wenn die Drückkraft, die auf den Bedienungsknopf 48 ausgeübt wird,
anschließend
aufgehoben wird, wird der Bedienkörper 60 durch elastische
Rückstellkräfte des
Flansches 62 und des haubenartigen kreisförmigen beweglichen
Kontaktes 45 nach oben gedrückt. Die Unterseite des Flansches 62 löst sich,
wie in 8 dargestellt,
von den Randkontakten 35 und 37, und der Schaft
nimmt wieder einen normalen Zustand, d. h. eine aufrecht stehende neutrale
Position, ein.
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Wenn der Bedienungsknopf 48 auf
die gleiche Weise an einer anderen Position zwischen jedem beliebigen
Paar der Randkontakte gedrückt
wird, neigt sich der Bedienkörper 60 in
diese Richtung, so dass die entsprechenden Randkontakte in einen
Zustand von Durchgang gebracht werden. Dementsprechend arbeitet
der Schalter auf die gleiche Weise wie die vorangehende beispielhafte
Ausführung
insofern, als er elektrischen Durchgang zwischen entsprechenden
Anschlüssen
herstellt, es einem Mikrocomputer ermöglicht, ein über die
Anschlüsse
geleitetes Signal zu erfassen, wodurch der Mikrocomputer in der
Lage ist, eine Richtung der Neigebedienung des Bedienkörpers 60 zu
bestimmen.
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Wenn eine vertikal nach unten gerichtete Drückkraft
auf die Oberseite in der Mitte des Bedienungsknopfs 48 ausgeübt wird,
d. h. auf den Schaft 63 des Bedienkörpers 60, drückt der
Vorsprung 64 den haubenartigen kreisförmigen beweglichen Kontakt 45 nach
unten und verformt ihn, da der Bedienkörper 60 nach unten
verschoben wird, und zeigt eine spürbare Reaktion, wobei gleichzeitig
der haubenartige kreisförmige
bewegliche Kontakt 45 mit dem mittleren Kontakt 33 in
Kontakt kommt. So wird ein Zustand von elektrischem Durchgang zwischen
dem mittleren Kontakt 33 und dem äußeren Kontakt 34 hergestellt.
Wenn die Drückkraft
aufgehoben wird, kehrt der haubenartige kreisförmige bewegliche Kontakt 45 aufgrund
seiner eigenen Rückstellkraft
in seine ursprüngliche
Form zurück
und drückt
den Bedienkörper 60 wieder
in den in 8 dargestellten normalen
Zustand. Diese Vorgänge
sind die gleichen wie die bei der vorangehenden beispielhaften Ausführung beschriebenen.
-
Der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
dieser beispielhaften Ausführung
kann, wie oben beschrieben, zusätzlich
zu den gleichen Schaltfunktionen, die von der vorangehenden beispielhaften
Ausführung
erfüllt
werden, betätigt
werden, um elektrischen Durchgang zwischen dem mittleren Kontakt 33 und
dem äußeren Kontakt 34 über den
haubenartigen kreisförmigen
beweglichen Kontakt 45 herzustellen oder zu unterbrechen,
nachdem eine beliebige Kombination von zwei Kontakten von den Randkontakten 35, 36, 37 und 38 durch
eine Neigebedienung des Schaftes 63 in einen AN-Zustand
versetzt worden ist. Daher kann dieser Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
für einen
Einsatzzweck verwendet werden, bei dem ein Cursor oder dergleichen,
der in einem Anzeigefenster einer Vorrichtung angezeigt wird, die
mit diesem Schalter versehen ist, unter Verwendung eines Schaltsignals,
das über
die Randkontakte 35, 36, 37 und 38 durch
eine Neigebedienung erzeugt wird, mit einer ersten Geschwindigkeit
in eine gewünschte
Richtung bewegt wird, und die Bewegungsgeschwindigkeit mit einem
weiteren Schaltsignal über
den mittleren Kontakt 33 und den äußeren Kontakt 34 in
eine noch schnellere zweite Geschwindigkeit umgewandelt wird, indem
der Schaft 63 weiter in der gleichen Neigerichtung gedrückt wird.
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Des Weiteren kann, wenn der Schalter
in einem zweistufigen Vorgang auf die oben beschriebene Weise eingesetzt
wird, ein Mikrocomputer (nicht dargestellt) eine zeitliche Differenz
des elektrischen Durchgangs zwischen dem über zwei Kontakte von den Randkontakten 35, 36, 37 und 38 übertragenen Schaltsignal
und dem anderen Schaltsignal, das über den mittleren Kontakt 33 und
den äußeren Kontakt 34 übertragen
wird, erfassen.
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Dementsprechend kann der Cursor etc.
mit einer Geschwindigkeit gerollt werden, die einer Neigungsgeschwindigkeit,
-kraft usw. entspricht, die auf den Schaft 63 ausgeübt wird,
wie sie aus den erfassten Ergebnissen berechnet werden.
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Oben ist ein Beispiel beschrieben,
bei dem der Schaft 63 des Bedienkörpers 60, wenn er
geneigt wird, in der Lage ist, jedes beliebige aneinandergrenzende
Paar der Rand-Schaltkontakte
in den AN-Zustand zu versetzen, nachdem er bewirkt hat, dass sich
der haubenartige kreisförmige
bewegliche Kontakt 45 verformt und eine spürbare Reaktion
erzeugt, wobei anschließend
der mittlere Kontakt 33 und der äußere Kontakt 34 in
den Zustand von Durchgang versetzt werden. Der Schalter kann jedoch
zu einer Funktionsabfolge abgewandelt werden, bei der eine Neigebedienung
des Schaftes 63 den elektrisch leitenden Flansch 62 mit
einem aneinandergrenzenden Paar der Randkontakte verbindet, sie
zunächst
in den Zustand von Durchgang bringt und eine weitere Neigekraft,
die danach auf den Schaft 63 ausgeübt wird, den haubenartigen
kreisförmigen
beweglichen Kontakt 45 durch Verformung des Flansches 62 nach unten
drückt,
so dass der mittlere Kontakt 33 und der äußere Kontakt 34 in
den Zustand des Durchgangs kommen, während der haubenartige kreisförmige bewegliche
Kontakt 45 nach unten verformt wird und eine spürbare Reaktion
erzeugt.
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Wenn der Schalter so abgewandelt
wird, dass er die obenstehende Funktion aufweist, kann dadurch die
spürbare
Reaktion erst dann erfolgen, wenn die Rand-Schaltkontakte während der
Neigebedienung des Schaftes in den Zustand von Durchgang kommen.
Eine Bedienungsperson kann jedoch ein Klicken fühlen, wenn sie die Rand-Schaltkontakte bedient,
da der Augenblick, in dem die Rand-Schaltkontakte in den Zustand
von Durchgang kommen, und ein weiterer Augenblick, in dem die spürbare Reaktion
erzeugt wird, im tatsächlichen
Gebrauch sehr nah beieinander liegen.
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Selbst bei dem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter,
der wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann die Bedienungsperson
durch das Gefühl
des Klickens bei einer Neigebedienung sich über den Erfolg ihrer Bedienung
sicher sein, wenn der Mikrocomputer (nicht dargestellt), der eingesetzt
wird, um die Neigerichtung zu bestimmen, so eingerichtet ist, dass
er einen Prozess so ausführt,
dass er ein Signal von den Rand-Kontaktschaltern nur dann als ein
gültiges
bestimmt, wenn sowohl ein Signal von den Rand-Schaltkontakten als
auch ein Signal von dem mittleren Kontakt 33 und dem äußeren Kontakt 34 innerhalb
eines vorgegebenen Zeitraums abgegeben werden.
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Die Abdeckung 66, die die Öffnung in
dem Gehäuse 31 abdeckt,
besteht, wie oben beschrieben, aus einem starren Isoliermaterial.
Dieser Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
kann damit verhindern, dass externe elektrostatische Störungen usw.
in einen Raum der Schaltkontakte eindringen, und so kann der Schalter
zuverlässig
für einen
Zweck eingesetzt werden, bei dem geringe Spannungen und Ströme verwendet
werden.
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Des Weiteren hat dieser Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
den Effekt, dass er Beschädigung der
Kontakte usw. vermeidet, da der Flansch 62 aus einem elastischen
Körper
besteht und in der Lage ist, eine zu starke Bedienkraft zu absorbieren,
die auf den Schaft 63 ausgeübt wird.
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Bei einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
einer zweiten beispielhaften Ausführung werden, wie in 11 zu sehen ist, eine Öffnung eines
Gehäuses
und ein Flansch eines Bedienkörpers
mit anderen Formen als bei der oben beschriebenen ersten beispielhaften
Ausführung
eingesetzt.
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Das heißt, ein Flansch 71 eines
Bedienkörpers 70,
der aus einem Isoliermaterial besteht, hat im Allgemeinen eine achteckige
Form, so beispielsweise bei dem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
dieser beispielhaften Ausführung,
wie dies in 11 dargestellt
ist. Eine Kontaktplatte 72, die aus einem elektrisch leitenden
Material in einer Form hergestellt wird, die der des Flansches 71 im
Wesentlichen gleicht, wird an dem Flansch 71 durch Aufspritzen (outset
molding) so angebracht, dass eine gesamte Unterseite bis auf einen
unteren Vorsprung (nicht dargestellt) abgedeckt ist, der an der
Unterseite in der Mitte des Flansches 71 vorhanden ist.
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Der Flansch 71 ist in einem
Gehäuse 74 aufgenommen,
das eine obere Öffnung
hat, die in einer im Allgemeinen achteckigen Form mit einer in Draufsicht ähnlichen
Anordnung und einer Größe ausgebildet
ist, die etwas größer ist
als die des Flansches 71. Das Gehäuse 74 ist mit Randkontakten 73 an
einer inneren Bodenfläche
versehen, d. h. einem an jeder Ecke der Öffnung, und ein entsprechender
Anschluss steht von jedem der Randkontakte 73 nach außen vor.
Die weitere Beschreibung wird nicht wiederholt, da die Art und Weise,
wie der Flansch 71 aufgenommen ist, und die anderen Einzelteile
identisch mit denen der ersten beispielhaften Ausführung sind.
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Die Beschreibung bezüglich der
Funktion des Schalters wird ebenfalls nicht wiederholt, da er auf ähnliche
Weise wie bei der ersten beispielhaften Ausführung arbeitet.
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Dieser Mehrrichtungs-Betätigungsschalter kann
eine Neigebedienung in acht Richtungen aufweisen, da er mit einer
Kombination aus dem Flansch 71 und der Öffnung des Gehäuses 74 versehen
ist, die beide im Allgemeinen achteckig geformt sind, und mit acht
Randkontakten 73, die an der inneren Bodenfläche an jeder
Ecke der Öffnung
in dem Gehäuse 74 in
einem gleichen Abstand und einem gleichen Winkel zueinander angeordnet
sind.
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Ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter,
der in eine gewünschte
Anzahl von Richtungen geneigt werden kann, kann ebenfalls geschaffen
werden, indem eine Kombination aus dem Flansch des Bedienkörpers und
der Öffnung
des Gehäuses
mit einer vieleckigen Form, wie beispielsweise einem Fünfeck, einem
Sechseck und dergleichen, je nach der gewünschten Anzahl von Neigebewegungen,
eingerichtet wird, und die Randkontakte an der inneren Bodenfläche an jeder
Ecke der Öffnung
angeordnet werden.
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Bei einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
einer dritten beispielhaften Ausführung wird, wie unter Bezugnahme
auf 12 zu sehen ist,
für eine Öffnung eines
Gehäuses
und einen Flansch eines Bedienkörpers
im Unterschied zu denen der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungen
eine Kreisform eingesetzt.
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Eine Kontaktplatte 82, die
aus einem elektrisch leitenden Material in im Wesentlichen der gleichen
Form wie ein Flansch 81 hergestellt wird, ist, wie in 12 dargestellt, an einem
Flansch 81, der beispielsweise eine Kreisform hat, eines
Bedienkörpers, 80,
der aus einem Isoliermaterial besteht und durch Verbundformen hergestellt
wird, um eine Unterseite des Flansches 81 elektrisch leitend
zu machen, auf eine ähnliche
Weise wie bei den vorangegangenen beispielhaften Ausführung angebracht. Eine
Beschreibung weiterer Details wird daher nicht wiederholt.
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Ein Schaft 83 des Bedienkörpers 80,
der in der Form eines quadratischen Prismas ausgebildet ist, wird über ein
mittiges Durchgangsloch 32B einer Abdeckung 32 eingeführt, und
der Abschnitt des Eingriffs zwischen ihnen bildet eine Dreheinschränkeinrichtung
des Bedienkörpers 80.
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Des Weiteren ist der Flansch 81 des
Bedienkörpers 80 in
dem Gehäuse 84 aufgenommen,
das die Öffnung
mit einer von oben gesehen kreisartigen Form hat. Randkontakte 85 sind
an einer inneren Bodenfläche
der Öffnung
in dem Gehäuse 84 auf
eine der Ausrichtung von Ecken des Schaftes 83 entsprechende
Weise so angeordnet, dass sie in den vier Richtungen in Bezug auf
die Mitte der Öffnung
des Gehäuses 84 gleichen
Abstand und gleiche Winkel haben. Anschlüsse für externe Verbindungen der Kontakte
stehen von dem Gehäuse 84 nach
außen vor.
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Die weitere Beschreibung wird nicht
wiederholt, da die Art und Weise, auf die der Flansch 81 in der Öffnung des
Gehäuses 84 aufgenommen
ist, und andere Einzelteile identisch mit denen der vorangehenden
beispielhaften Ausführungen
sind. Die Beschreibung hinsichtlich der Funktion des Schalters wird
ebenfalls weggelassen, da diese die gleiche ist wie bei der ersten
beispielhaften Ausführung.
Der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
dieser beispielhaften Ausführung
ist in der Lage, den Bedienkörper 80,
wenn er bedient wird, mit der Dreheinschränkeinrichtung an Drehung in
dem Gehäuse 84 zu
hindern.
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Die Dreheinschränkeinrichtung kann neben dem
obenstehenden Aufbau aus einer Kombination anderer Formen, wie beispielsweise
einer Vieleckform oder einer elliptischen Form, bestehen. Bei einem
Schalter, der mit einer Kombination aus Bauteilen mit Vieleckform
mit vielen Ecken, wie beispielsweise beim Achteck, versehen ist,
kann der Bedienkörper
kontinuierlich so bewegt werden, dass eine Spitze des Schaftes auf
einem Kreis verschoben wird, während
der Schaft des Bedienkörpers
geneigt gehalten wird und so können
die Umfangskontakte leicht und aufeinanderfolgend entlang einer
bestimmten Kreisrichtung geschaltet werden.
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Die vierte beispielhafte Ausführung betrifft eine
Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtung,
bei der ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Eine Mobilkommunikationsvorrichtung
wird als Beispiel beschrieben. Bei der Mobilkommunikationsvorrichtung,
wie beispielsweise einem Mobiltelefon, einer Funkrufeinrichtung und
dergleichen, die mit einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter der vorliegenden
Erfindung ausgestattet ist, ist eine Bedienungsperson beispielsweise
in der Lage, eine Neigebedienung eines Schaftes durchzuführen, um
einen Cursor zu bewegen, um durch ein Menü, Zeichen usw., die in einem
Anzeigefenster, wie beispielsweise einem LCD-Bildschirm, gezeigt
werden, zu rollen und in ihnen zu suchen eine Drückbedienung des Schaftes einzuführen, um
das Menü einzugeben,
und das ausgewählte
Menü, d.
h. Übertragung
eines Signals auszuführen,
indem eine weitere Drückbedienung
durchgeführt
wird.
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Die fünfte beispielhafte Ausführung betrifft eine
Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtung,
bei der ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Verschiedene Arten von
Fernbedienungen und Tongeräten
sind Beispiele für
eine Vorrichtung, wie sie unten beschrieben ist.
-
Bei einer Fernbedienung und einem
Audio-Gerät,
die mit einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung versehen sind, kann eine Bedienungsperson
eine Stromzufuhr an- und abschalten, oder Abspielen und Anhalten,
beispielsweise nacheinander auswählen,
indem eine Drückbedienung
eines Schaftes wiederholt wird. Die Bedienungsperson kann eine Reihe
von vorgegebenen Befehlen ausführen,
so beispielsweise die Auswahl eines Senders oder von Musik, Anheben
oder Absenken der Lautstärke,
schnellen Vorlauf oder Rücklauf,
usw., indem Neigebedienungen der Welle durchgeführt werden, wenn die Befehle
in geeigneter Weise kombiniert und zu einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung und einer Rechts-Links-Richtung
bei der Neigebedienung der Welle zugeordnet werden. Des Weiteren
kann die Bedienungsperson die der Mehr richtungs-Betätigungsvorrichtung
zugeordneten Befehle verschieben, indem eine Drückbedienung des Schaftes durchgeführt wird.
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Die sechste beispielhafte Ausführung betrifft eine
Mehrrichtungs-Betätigungsvonichtung,
für die ein
Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Ein Spielautomat und ein
Kfz-Navigationssystem werden als Beispiel verwendet. Bei dem Spielautomaten
oder dem Auto-Navigationssystem, die mit einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung versehen sind, führt eine Bedienungsperson eine
Neigebedienung eines Schaftes aus, um ein Zeichen oder eine Karte
in einem Anzeigefenster entsprechend einer bestimmten Art der Neigung
zu verschieben, und führt
einen voreingerichteten Befehl, wie beispielsweise eine Veränderung
einer Vergrößerung der
Karte, das Springen der Figur usw. bei Drückbedingung des Schaftes aus.
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Die siebte beispielhafte Ausführung betrifft eine
Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtung,
bei der ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, und eine elektronische
Kamera wird als Beispiel verwendet. Bei der elektronischen Kamera,
die mit einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, führt eine Bedienungsperson eine
Neigebedienung eines Schaftes aus, um eine Verschlussgeschwindigkeit,
eine Objektivöffnung usw.
auszuwählen,
und stellt die ausgewählten
Werte durch anschließende
Drückbedienung
des Schaftes ein. Des Weiteren kann die Bedienungsperson eine Position
eines in einem Sucher zu fokussierenden Objektes einstellen, indem
sie eine weitere Neigebedienung des Schaftes ausführt und
den Fokus auf den Gegenstand richtet, indem der Schaft verschoben
wird, und einen Verschluss auslöst,
indem der Schaft innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums wieder gedrückt wird.
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Die achte beispielhafte Ausführung betrifft eine
Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtung,
bei der ein Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, und ein Computer wird
als ein Beispiel benutzt. Bei einem Computer, der mit einem Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung versehen ist, kann eine Bedienungsperson
ein Menü eingeben
und ausführen, indem
eine Drückbedienung
eines Schaftes ausgewählt
wird, nachdem ein Cursor in einem Anzeigefenster angezeigt wurde
und das Menü durch
eine Neigebedienung des Schaftes ausgewählt wurde.
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Die vorliegende Erfindung kann, wie
oben beschrieben, den Mehrrichtungs-Betätigungsschalter schaffen, der
Vorteile aufweist, wie den Einsatz einer geringen Anzahl von Einzelteilen,
kleinere äußere Abmessungen
und Dicke, geringe Kosten, sowie Ausführung eines zuverlässigen und
konstanten Schaltvorgangs mit einer spürbaren Reaktion selbst dann,
wenn der Schaltvorgang durch seitliches Neigen des Bedienkörpers ausgeführt wird.
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Des Weiteren erzielt die Mehrrichtungs-Betätigungsvorrichtung,
bei der der Mehrrichtungs-Betätigungsschalter
der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, einen Effekt hinsichtlich
der Zusammenfassung und Vereinfachung einer Vielzahl von Betätigungsfunktionen,
wobei gleichzeitig eine Verringerung von Größe, Dicke und Gewicht erreicht
wird.