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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung kann als Steuerung für elektrische
Systeme in Kraftfahrzeugen oder dergleichen verwendet werden. Im
Spezielleren betrifft die vorliegende Erfindung eine Einrichtung,
um einem Benutzer durch einen Kippbetätigungsgriff ein Betätigungsgefühl bei der
Ausführung
einer Bewegung parallel zu einer Plattenoberfläche zu verschaffen.
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2. Beschreibung des einschlägigen Standes
der Technik
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Es
sind bereits Steuerknüppel-Eingabevorrichtungen
bekannt, die kippbare Komponenten, Kippbetätigungsgriffe zum Betätigen der
kippbaren Komponenten in einer Kipprichtung sowie Einrichtungen
zum Detektieren der Kipprichtung aufweisen und als Steuerungen für elektrische
Systeme in Kraftfahrzeugen dienen, wie z.B. bei einem Fahrzeug-Navigationssystem
oder einem Fahrzeug-Audiosystem.
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13 zeigt
eine Schnittdarstellung einer solchen bekannten Steuerknüppel-Eingabevorrichtung.
Diese Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
beinhaltet ein Gehäuse
101,
das aus einer oberen Gehäuseeinheit
101a und
einer unteren Gehäuseeinheit
101b besteht;
eine Verdrahtungsplatte
102, die in dem Gehäuse
101 gehalten
ist; einen flexiblen Flächenkörper
103,
der an der Verdrahtungsplatte
102 angebracht ist und Kuppelbereiche
103a aufweist; Kippbetätigungs-Flächenkörperschalter
104 (Kipp-Detektionseinrichtungen),
einen Drückbetätigungs-Flächenkörperschalter
105 sowie
Rotationsbetätigungs-Flächenkörperschalter
106,
die jeweils einen auf der Oberfläche
der Verdrahtungsplatte
102 ausgebildeten feststehenden
Kontakt (nicht gezeigt) sowie einen Körper aus leitfähigem Material
(nicht gezeigt) aufweisen, der auf der Oberseite von jedem der Kuppelbereiche
103a ausgebildet
ist; eine X-Y-Betätigungseinheit
107,
die durch die obere Gehäuseeinheit
101a derart
gehaltert ist, dass sie sich frei kippen lässt und derart ausgebildet
ist, dass der untere Rand der X-Y-Betätigungseinheit
107 den Kippbetätigungs-Flächenkörperschaltern
104 gegenüberliegt;
einen Schaft (eine kippbare Komponente)
108, der zum Ausführen eines
Kippvorgangs und eines Verschiebevorgangs von der X-Y-Betätigungseinheit
107 derart
abgestützt
ist, dass er sich frei verschieben lässt und derart angeordnet ist,
dass der untere Rand des Schafts
108 dem Drückbetätigungs-Flächenkörperschalter
105 gegenüberliegt; eine
Betätigungskomponente
(einen Kippbetätigungsgriff)
109 zum
Ausführen
sowohl einer Kippbetätigung
als auch einer Drückbetätigung,
die in den oberen Rand des Schafts
108 integriert ist;
eine Feder
110, die zwischen der oberen Gehäuseeinheit
101a und
dem Schaft
108 gespannt ist; einen Drehgriff
111,
der durch die obere Gehäuseeinheit
101a frei
drehbar abgestützt
ist; sowie eine Drehbetätigungseinheit
112,
die mit dem Drehgriff
111 verbunden ist und den Drückbetätigungs-Flächenkörperschaltern
106 gegenüberliegt
(siehe z.B. ungeprüfte
japanische Gebrauchsmusteranmeldung
mit der Veröffentlichungsnummer
7-30431 ).
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Wenn
bei dieser bekannten Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
eine Kraft in seitlicher Richtung auf den Schaft 108 ausgeübt wird,
werden der Schaft 108 und die X-Y-Betätigungseinheit 107 in
der Richtung der Kraft gekippt, während sie der Federkraft der
Feder 110 entgegenwirken. In Abhängigkeit von der Richtung der
Kraft wird ein erforderlicher Kuppelbereich 103a dann durch
das Ende der X-Y-Betätigungseinheit 107 selektiv
zusammengedrückt,
und mindestens ein oder zwei der Kippbetätigungs-Flächenkörperschalter 104 werden
selektiv leitend geschaltet. Wenn eine Kraft in der axialen Richtung
auf den Schaft 108 ausgeübt wird, wird der Schaft 108 in
der X-Y-Betätigungseinheit 107 verschoben,
während
er der Federkraft der Feder 110 entgegenwirkt. Dann wird
ein weiterer Kuppelbereich 103a durch das Ende des Schafts 108 zusammengedrückt, und
der Drückbetätigungs-Flächenkörperschalter 105 wird
selektiv leitend geschaltet. Wenn eine Kraft auf den Drehgriff 111 in
Rotationsrichtung ausgeübt
wird, werden der Drehgriff 111 und die Drehbetätigungseinheit 112 in
der Richtung der Kraftausübung
gedreht. Ein Betätigungselement 112a der Drehbetätigungseinheit 112 gelangt
mit einer Seite eines erforderlichen Kuppelbereichs 103a in
Kontakt, und dadurch wird der erforderliche Kuppelbereich 103a gekippt,
so dass die Rotationsbetätigungs-Flächenkörperschalter 106 selektiv
leitend geschaltet werden.
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Als
Ergebnis hiervon lassen sich Systeme unter Verwendung der Kontaktsignale
steuern, die von einem oder zwei der Kippbetätigungs-Flächenkörperschalter 104,
von dem Drückbetätigungs-Flächenkörperschalter 105 sowie
von den Rotationsbetätigungs-Flächenkörperschaltern 106 geliefert
werden.
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Wenn
diese Art von Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
als Steuerung für
ein elektrisches System in einem Kraftfahrzeug verwendet wird, muss
der Fahrer die Betätigungskomponente 109 oder
den Drehgriff 111 betätigen,
ohne dass er dabei aufhört, während der
Fahrt des Fahrzeugs nach vorne zu schauen, und aus diesem Grund
ist es äußerst wichtig,
dass sich die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung in
einfacher Weise verwenden lässt,
um einen Bedienungsfehler in zuverlässiger Weise zu vermeiden.
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Die
vorstehend beschriebene bekannte Steuerknüppel-Eingabevorrichtung hat
jedoch keine Einrichtung zum Regulieren einer Kippbetätigung des
Schafts 108 oder eine Einrichtung zum Regulieren eines
Verschiebevorgangs von diesem, und somit können beide Betätigungen
des Schafts 108 gleichzeitig ausgeführt werden. Als Ergebnis hiervon ist
z.B. in dem Fall, in dem eine Cursor-Bewegung auf einer Anzeigeeinheit
bei einem Fahrzeug-Navigationssystem auf der Basis eines Kontaktsignals gesteuert
wird, das bei einer Kippbetätigung
des Schafts 108 von den Kippbetätigungs-Flächenkörperschaltern 104 geliefert
wird, und eine Auswahl aus Menü-Tasten,
die auf der Anzeigeeinheit in dem Fahrzeug-Navigationssystem erscheinen,
auf der Basis eines Kontaktsignals gesteuert wird, das bei einer
Verschiebebetätigung
des Schafts 108 von dem Drückbetätigungs-Flächenkörperschalter 105 geliefert
wird, eine Tendenz vorhanden, dass eine Verschiebebetätigung einen
Kippbetätigungsprozess unterbricht
oder in umgekehrter Weise eine Kippbetätigung einen Verschiebebetätigungsprozess
unterbricht. Somit besteht ein Problem dahingehend, dass es schwierig
ist, eine gewünschte
Menü-Taste
in zuverlässiger
Weise auszuwählen,
ohne dass man auf die Eingabevorrichtung blicken muss.
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Zum
Verbessern des gehobenen Erscheinungsbildes eines Fahrzeugs mit
dieser Art von Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
kann es wünschenswert
sein, dass beim Kippen des Kippbetätigungsgriffs in der Kipprichtung
der kippbaren Komponente das Bewegungsgefühl parallel zu einer Oberfläche einer
Platte, an dem die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
angebracht ist, einem Benutzer durch den Kippbetätigungsgriff vermittelt wird
und dem Benutzer nicht das direkte Kippgefühl der kippbaren Komponente
durch den Kippbetätigungsgriff
vermittelt wird.
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Eine
Konstruktion, bei der einem Benutzer das Gefühl einer parallelen Bewegung
durch den Kippbetätigungsgriff
vermittelt wird, lässt
sich durch das Bereitstellen einer Einrichtung zum Führen des Kippbetätigungsgriffs
in der zu der Platte parallelen Richtung sowie einer Einrichtung
zum Übertragen
einer Betätigungskraft
des Kippbetätigungsgriffs
auf die kippbare Komponente zwischen dem Kippbetätigungsgriff und der kippbaren
Komponente erzielen. Dieser Vorgang macht jedoch die gesamte Konstruktion
komplizierter und führt
somit zu einer Steigerung der Kosten für die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung.
Als Ergebnis hiervon wird diese Verfahrensweise nicht in der Praxis
aufgegriffen. Wenn die Länge der
kippbaren Komponente erhöht
wird, kann der Kippbetätigungsgriff
ein Pseudo-Gefühl
einer parallelen Bewegung aufweisen. Bei einer bekannten Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
ist jedoch die untere Gehäuseeinheit 101b an
einer Platte P angebracht, wie dies in 13 veranschaulicht
ist. Wenn die Länge
des Schafts (kippbare Komponente) 108 erhöht wird,
ragt somit die Betätigungskomponente
(Kippbetätigungsgriff) 109 in
beträchtlicher
Weise in den Innenraum des Fahrzeugs hinein, und dies hat einen nachteiligen
Einfluss auf das Erscheinungsbild des Innenraums des Fahrzeugs sowie
auf die Sicherheit. Aus diesem Grund ist eine Vergrößerung der
Länge des
Schafts (kippbare Komponente) 108 begrenzt, und es ist
schwierig, eine Betätigungskomponente (Kippbetätigungsgriff) 109 mit
einem guten Betätigungsgefühl hinsichtlich
einer parallelen Bewegung zu schaffen.
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Gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 offenbart die
DE 44 43 726 A eine Steuerknüppel-Eingabevorrichtung,
bei der die kippbare Komponente durch ein ringförmiges Element gebildet ist,
das durch eine Schraubenfeder abgestützt ist. Das ringförmige Element
umgibt ein kugelförmiges
Element, das eine Durchgangsöffnung
zum Abstützen
der drückbaren
Komponente aufweist. Die Betätigungskomponente
ist identisch mit der drückbaren
Komponente und erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung hindurch.
Im Wesentlichen an dem unteren Ende der Betätigungskomponente ist das Kippzentrum
angeordnet, und an dem distalen Ende der Betätigungskomponente, das von
dem freien Ende von diesem abgelegen ist, ist ein Betätigungsregulierbereich
mit einer Durchgangsöffnung
vorgesehen, durch die sich das untere Ende der drückbaren
Komponente hindurch erstreckt, wenn sich die Betätigungskomponente nicht in
einer gekippten Position befindet. Wenn sich die Betätigungskomponente
in einer gekippten Position befindet, liegt das untere Ende der
drückbaren
Komponente an einem Anschlagbereich an, der die Durchgangsöffnung umgibt.
Gemäß dieser
Konstruktion ist der Betätigungsregulierbereich
von der Betätigungskomponente
abgelegen angeordnet, d.h. auf der der Betätigungskomponente entgegengesetzten
Seite.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung dient zum Lösen der vorstehend geschilderten
Probleme bei bekannten Vorrichtungen. Ein Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht in der Schaffung einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung,
die einem Benutzer ein zuverlässiges
Steuern eines elektrischen Systems in einem Kraftfahrzeug ermöglicht,
ohne dass dieser auf die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung blicken
muss.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung,
die eine einfache Konstruktion hat, einem Benutzer durch einen Kippbetätigungsgriff
ein Pseudo-Gefühl
einer parallelen Bewegung vermittelt und ein gutes Erscheinungsbild
des Innenraums eines Fahrzeugs sowie ausgezeichnete Sicherheit erzielt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung beinhaltet eine Steuerknüppel-Eingabevorrichtung die
Merkmale des Anspruchs 1.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, sind die Durchgangsöffnung für die drückbare Komponente
und der Anschlagbereich für
die drückbare
Komponen te in der Abstützeinrichtung
für die
kippbare Komponente ausgebildet. In einem Zustand, in dem die drückbare Komponente
gedrückt
wird und sich der vordere Rand der drückbaren Komponente durch die Durchgangsöffnung der
drückbaren
Komponente hindurch erstreckt und dabei die kippbare Komponente
einer Kippbetätigung
in einer Kipprichtung ausgesetzt wird, befindet sich die Außenfläche der drückbaren
Komponente in Kontakt mit der Innenfläche der Durchgangsöffnung der
drückbaren
Komponente, und daher wird die Kippbetätigung der kippbaren Komponente
unterbunden. Wenn in einem Zustand, in dem die kippbare Komponente
gekippt ist, die drückbare
Komponente einer Drückbetätigung in der
Drückrichtung
ausgesetzt wird, befindet sich der vordere Rand der drückbaren
Komponente in Kontakt mit dem Anschlagbereich für die drückbare Komponente, so dass
eine Drückbetätigung unterbunden wird.
Als Ergebnis hiervon ist in zuverlässiger Weise verhindert, dass
die kippbare Komponente und die drückbare Komponente gleichzeitig
betätigt
werden, und darüber
hinaus kann ein Benutzer ein elektrisches System in einem Kraftfahrzeug
in zuverlässiger
Weise kontrollieren, ohne dass er auf die Eingabevorrichtung blicken
muss.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Betätigungsregulierbereich
in der Nähe
von der Betätigungskomponente
von dem Kippzentrum abgelegen angeordnet.
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Es
ist somit nicht notwendig, die kippbare Komponente in einer Richtung
entgegengesetzt zu der Betätigungskomponente über das
Kippzentrum hinaus zu verlängern.
Dadurch ist ein hohes Ausmaß an
Flexibilität
bei der Ausbildung eines angrenzenden Bereichs des Kippzentrums
gewährleistet.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung der
vorliegenden Erfindung kann die Abstützeinrichtung für die kippbare
Komponente den Betätigungsregulierbereich
mit der Durchgangsöffnung
für die drückbare Komponente
und dem Anschlagbereich für
die drückbare
Komponente an einer kugelförmig ausgebildeten
Gleitkontaktfläche
davon aufweisen, und ein Gleitbereich der kippbaren Komponente kann
eine Gleitbewegung auf der Gleitkontaktfläche ausführen, so dass die kippbare
Komponente kippbar gehalten ist.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, benötigt die Konstruktion, bei
der die Betätigungsrichtungs-Reguliereinheit
in der Abstützeinrichtung
für die
kippbare Komponente enthalten ist, keinen Raum für den Betätigungsregulierbereich. Dadurch
ist ein hohes Ausmaß an
Flexibilität
bei der Ausbildung des benachbarten Bereichs des Kippzentrums gewährleistet.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Der
zylindrische Plattenbefestigungsbereich, in dem der Kippschaft untergebracht
ist und der in den zylindrischen Eingabevorrichtungs-Haltebereich der
Platte eingesetzt ist, ist an dem Gehäuseelement angebracht, in dem
die Treiberschenkel und die Kippdetektionseinrichtung untergebracht
sind. Auf diese Weise kann die Länge
des Kippschafts um die Länge des
Plattenbefestigungsbereichs länger
sein, und somit kann der Kippradius bzw. Neigungsradius des Kippbetätigungsgriffs
länger
sein. Als Ergebnis hiervon kann der Kippbetätigungsgriff ein Betätigungsgefühl einer
nahezu parallelen Bewegung aufweisen, ohne dass die Konstruktion
kompliziert wird. Da die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung an
der Platte angebracht wird, indem der zylindrische Plattenbefestigungsbereich
in den zylindrischen Eingabevorrichtungs-Haltebereich der Platte
eingesetzt wird, ist ferner die Länge eines von der Oberfläche der
Platte hervorstehenden Abschnitts des Kippbetätigungsgriffs reduziert. Bei
Verwendung der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
als Steuerung für
ein elektrisches System eines Kraftfahrzeugs sind somit das Erscheinungsbild
im Inneren des Fahrzeugs sowie die Sicherheit gut.
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Der
Außendurchmesser
des Plattenbefestigungsbereichs kann kleiner sein als die Länge und die
Breite des Gehäuseelements,
und die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
kann an der Platte angebracht sein, die einen Überhangbereich aufweist, der
einen mehrere Ebenen aufweisenden Abschnitt zwischen dem Plattenbefestigungsbereich
und dem Gehäuseelement überdeckt.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, ist die Fläche der Basis des Plattenbefestigungsbereichs
kleiner als die des Gehäuseelements,
so dass die Platte den Überhangbereich
aufweist, der den mehrere Ebenen aufweisenden Abschnitt zwischen dem
Plattenbefestigungsbereich und dem Gehäuseelement über deckt. Als Ergebnis hiervon
kann der Überhangbereich
eine gewünschte
elektrische Komponente oder dergleichen in einem Innenraum von diesem
aufnehmen. Ein Innenraum der Platte lässt sich somit in effektiver
Weise nutzen.
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Die
Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
kann an der Platte mit einem vorstehenden Bereich angebracht sein,
der von dem Überhangbereich
in Längsrichtung
des Plattenbefestigungsbereichs weg ragt.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, weist die Platte den vorstehenden
Bereich auf, der von dem Überhangbereich
der Platte in Längsrichtung
des Plattenbefestigungsbereichs der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung weg
ragt, so dass die Länge
des Kippschafts um die Länge
der Höhe
des vorstehenden Bereichs länger
sein kann und auch der Kippradius des Kippbetätigungsgriffs noch länger sein
kann. Als Ergebnis hiervon kann der Kippbetätigungsgriff das Betätigungsgefühl einer
noch mehr nahezu parallelen Bewegung aufweisen. Der Innenraum des Überhangbereichs
kann um die Größe des vorstehenden
Bereichs größer sein,
und somit kann der Innenraum der Platte in effektiver Weise genutzt werden.
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Die
Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
der vorliegenden Erfindung kann ferner eine zylindrische drehbare
Einheit aufweisen, die im Inneren des Plattenbefestigungsbereichs
untergebracht ist, sowie einen Drehgriff aufweisen, der mit der
drehbaren Einheit verbunden ist und zwischen dem vorstehenden Bereich
und dem Kippbetätigungsgriff
angeordnet ist.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, ist der Drehgriff zwischen dem
vorstehenden Bereich und dem Kippbetätigungsgriff angeordnet, so
dass die Länge
des Kippschafts um die Länge
des Drehgriffs länger
sein kann und auch der Kippradius des Kippbetätigungsgriffs länger ausgebildet
sein kann. Auf diese Weise kann der Kippbetätigungsgriff das Betätigungsgefühl einer
noch mehr nahezu parallelen Bewegung aufweisen. Die drehbare Einheit
wird durch den Drehgriff rotationsmäßig bewegt, so dass die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
multifunktional ausgeführt
sein kann.
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Wie
in Anspruch 7 beschrieben ist, weist die drehbare Einheit den Kragenbereich
auf, der sich von dem zylindrischen Bereich von dieser weg erstreckt, und
ist der zu detektierende Teil in dem Außenbereich des Kragenbereichs
angeordnet. Im Vergleich zu dem Fall, in dem der zu detektierende
Teil an einem Rand des zylindrischen Bereichs ausgebildet ist, ist
der Rotationsradius des zu detektierenden Teils länger und
fällt die
physikalische Veränderung größer aus.
Selbst wenn die Rotationsdetektionseinrichtung eine geringe Auflösung aufweist,
kann somit der Rotationszustand der drehbaren Einheit mit hoher
Genauigkeit detektiert werden.
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Wie
in Anspruch 8 beschrieben ist, weist die drehbare Einheit den Kragenbereich
auf, der sich von dem zylindrischen Bereich von dieser weg erstreckt, und
ist die Lichtabschirmplatte in dem Außenbereich des Kragenbereichs
angeordnet. Im Vergleich zu der Ausbildung der Lichtabschirmplatte
an einem Rand des zylindrischen Bereichs ist der Rotationsradius der
Lichtabschirmplatte länger,
und die Veränderung in
dem Rotationszustand fällt
größer aus.
Selbst wenn der Photounterbrecher eine niedrigere Auflösung aufweist,
kann somit der Rotationszustand der drehbaren Einheit mit hoher
Genauigkeit detektiert werden.
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Die
Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ferner einen Betätigungsgefühlverschaffungsbereich
aufweisen, der einen kleinen Vorsprung hat, der sich in Abhängigkeit
von der Rotationsbewegung der drehbaren Einheit dreht, sowie ferner
ein Kontaktelement aufweisen, das mit dem kleinen Vorsprung in Kontakt
gelangt. Der kleine Vorsprung ist in dem Innenbereich des Kragenbereichs
angeordnet.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, wird der nach außen vorstehende
Kragenbereich nicht nur zum Detektieren der Rotationsbewegung verwendet,
sondern er dient auch als Betätigungsgefühlverschaffungsbereich.
Als Ergebnis hiervon kann der für
den Betätigungsgefühlverschaffungsbereich
erforderliche Platz reduziert werden.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Durchgangsöffnung
für die
drückbare
Komponente und der Anschlag bereich für die drückbare Komponente in der Abstützeinrichtung
für die
kippbare Komponente ausgebildet. Als Ergebnis hiervon kann die gleichzeitige
Ausführung
einer Kippbetätigung
der kippbaren Komponente und einer Drückbetätigung der drückbaren
Komponente verhindert werden, und somit kann ein Benutzer ein elektrisches
System in einem Kraftfahrzeug oder dergleichen in zuverlässiger Weise steuern,
ohne dass er auf die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
blicken muss.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Plattenbefestigungsbereich, in dem der Kippschaft
untergebracht ist und der in den zylindrischen Eingabevorrichtungs-Haltebereich
der Platte eingesetzt ist, an dem Gehäuseelement angebracht, in dem
der Treiberschenkel und die Kippbetätigungs-Detektionseinrichtung
untergebracht sind. Somit kann die Länge des Kippschafts um die
Länge des
Plattenbefestigungsbereichs länger
sein, und der Neigungsradius bzw. Kippradius des Kippbetätigungsgriffs
kann länger
sein. Als Ergebnis hiervon kann der Kippbetätigungsgriff ein Betätigungsgefühl einer
nahezu parallelen Bewegung aufweisen, ohne dass die Konstruktion
kompliziert wird. Da ferner die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung an
der Platte durch Einsetzen des zylindrischen Plattenbefestigungsbereichs
in den zylindrischen Eingabevorrichtungs-Haltebereich der Platte
angebracht ist, kann die Länge
eines von der Oberfläche
der Platte hervorstehenden Abschnitts des Kippbetätigungsgriffs
vermindert werden. Selbst wenn die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung als
Steuerung für
ein elektrisches System eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, sind
somit das Erscheinungsbild des Innenraums des Fahrzeugs sowie die
Sicherheit gut.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Schnittdarstellung in einem Zustand, in dem die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
nicht betätigt
wird;
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3 eine
Schnittdarstellung in einem Zustand, in dem die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
einer Kippbetätigung
ausgesetzt wird;
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4 eine
Schnittdarstellung in einem Zustand, in dem die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
einer Drückbetätigung ausgesetzt
wird;
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5 eine
Draufsicht auf eine Betätigungskomponente
zum Ausführen
einer Kippbetätigung und
einer Drückbetätigung;
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6 eine
von unten gesehene Draufsicht auf ein erstes Gleitstück;
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7 eine
von unten gesehene Draufsicht auf ein zweites Gleitstück;
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8 eine
von unten gesehene Draufsicht auf eine drehbare Einheit;
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9 eine
Schnittdarstellung zur Erläuterung
der Art und Weise, in der ein Photounterbrecher relativ zu einer
Lichtabschirmplatte angeordnet ist;
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10 eine
schematische Darstellung der Konstruktion einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel;
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11 eine
schematische Darstellung der Konstruktion einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel;
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12 eine
schematische Darstellung der Konstruktion einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß noch einem
weiteren Ausführungsbeispiel;
und
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13 eine
Schnittdarstellung einer bekannten Steuerknüppel-Eingabevorrichtung.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf
die 1 bis 9 beschrieben. 1 zeigt
eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. 2 zeigt eine Schnittdarstellung
in einem Zustand, in dem die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
nicht betätigt ist. 3 zeigt
eine Schnittdarstellung in einem Zustand, in dem die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
einer Kippbetätigung
ausgesetzt wird. 4 zeigt eine Schnittdarstellung
in einem Zustand, in dem die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
einer Drückbetätigung ausgesetzt
wird. 5 zeigt eine Draufsicht auf eine Betätigungskomponente
zum Ausführen
eines Kippvorgangs und eines Drückvorgangs. 6 zeigt
eine von unten gesehene Draufsicht auf ein erstes Gleitstück. 7 zeigt eine
von unten gesehene Draufsicht auf ein zweites Gleitstück. 8 zeigt
eine von unten gesehene Draufsicht auf eine drehbare Einheit. 9 zeigt
eine Schnittdarstellung zur Erläuterung
der Art und Weise, in der ein Photounterbrecher relativ zu einer
Lichtabschirmplatte angeordnet ist.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist eine Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
Folgendes auf: Eine Betätigungskomponente 1 zum
Ausführen
einer Kippbetätigung
und einer Drückbetätigung (einen
Kippbetätigungsgriff)
mit einer nicht lichtdurchlässigen
Abdeckung 2, einer lichtdurchlässigen Abdeckung 3 und einem
Griffkörper 4;
eine erste Verdrahtungsplatte 5, die einen Licht-emittierenden
Körper 5a,
wie z.B. eine Licht-emittierende
Diode, aufweist und im Inneren des Griffkörpers 4 angeordnet
ist; eine Anschlagplatte 6, die die erste Verdrahtungsplatte 5 hält; eine drückbare Komponente 7,
die sich von dem Boden der Anschlagplatte 6 nach unten
weg erstreckt; einen Griffhalter 8 zum Halten der ersten
Verdrahtungsplatte 5, der Anschlagplatte 6 und
der drückbaren
Komponente 7; Schrauben 9 zum Befestigen der Anschlagplatte 6 an
dem Griffhalter 8; eine Abdeckung 10 für den Licht-emittierenden
Körper,
die mit dem Griffhalter 8 durch eine Schnappverbindung
verbunden ist und die Peripherie des auf der ersten Verdrahtungsplatte 5 angebrachten
Licht-emittierenden Körpers 5a bedeckt;
ein unteres Gehäuseelement 11 mit einer
hohlen Abstützeinrichtung 11a zum
Abstützen der
kippbaren Komponente; eine untere Abdeckung 12, die an
dem Boden des unteren Gehäuseelements 11 angebracht
ist; eine zweite Verdrahtungsplatte 13, die in einem zwischen
dem unteren Gehäuseelement 11 und
der unteren Abdeckung 12 gebildeten Raum untergebracht
ist; Schrauben 14 zum integralen Befestigen des unteren
Gehäuseelements 11,
der unteren Abdeckung 12 und der zweiten Verdrahtungsplatte 13;
einen Gummikontakt 15 für
einen Drückbetätigungs-Detektionsschalter
(Drückbetätigungs-Detektionseinrichtung),
der auf der zweiten Verdrahtungsplatte 13 angeordnet ist;
vier Gummikontakte 16 für Kippbetätigungs-Detektionsschalter
(Kippbetätigungs-Detektionseinrichtungen),
die auf der zweiten Verdrahtungsplatte 13 angeordnet sind;
eine Drückbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstange 17, deren
Böden mit
dem Gummikontakt 15 des Drückbetätigungs-Detektionsschalters
in Kontakt steht; vier Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstangen 18,
deren Boden mit den Gummikontakten 16 der Kippbetätigungs-Detektionsschalter
in Kontakt stehen; eine kippbare Komponente 19, die einen hohlen
Kippschaft 19b aufweist und an der Oberseite der Abstützeinrichtung 11a für die kippbare
Komponente abgestützt
ist; einen zylindrischen Kippschafthalter 20 mit einer Öffnung 20a,
durch die der Kippschaft 19b hindurch geführt und
an dem unteren Gehäuseelement 11 angebracht
ist; Schrauben 21 zum Befestigen des Kippschafthalters 20 an
dem unteren Gehäuseelement 11;
einen zylindrischen Gleitstückhalter 22 mit
einer Öffnung 22a,
durch die der Kippschaft 19b hindurch geführt und
an dem Kippschafthalter 20 unter Freilassung eines vorbestimmten Raums
dazwischen angebracht ist; ein erstes Gleitstück 23 und ein zweites
Gleitstück 24,
die beide in einem zwischen der Oberseite des Kippschafthalters 20 und
der Oberseite des Gleitstückhalters 22 gebildeten
Raum angeordnet sind; eine zylindrische drehbare Einheit 27,
die außenseitig
von dem Kippschafthalter 20 und dem Gleitstückhalter 22 sowie
innenseitig von einem Plattenbefestigungsbereich 81 frei drehbar
angeordnet ist; zwei Kugeln (Kontaktelemente) 28, die an
dem unteren Gehäuseelement 11 angebracht
sind und mit dem Boden der drehbaren Einheit 27 in Kontakt
stehen; zwei Federn 29, die die Kugeln 28 in Richtung
auf die drehbare Einheit 27 vorspannen; eine dritte Verdrahtungsplatte 30,
die mit zwei als Detektionseinrichtung dienenden Photounterbrechern 30a und 30b versehen
ist und an dem unteren Gehäuseelement 11 angeordnet
ist; eine Schraube 31 zum Befestigen der dritten Verdrahtungsplatte 30 an
dem unteren Gehäuseelement 11;
ein oberes Gehäuseelement 32,
durch das sich die drehbare Einheit 27 hindurch erstreckt,
wobei das obere Gehäuseelement 32 an
der oberen Oberfläche des
unteren Gehäuseelements 11 angebracht
ist; Schrauben 33 zum Befestigen des oberen Gehäuseelements 32 an
dem unteren Gehäuseelement 11; einen
Drehgriff 34, der durch Schnappeingriff mit der Oberseite
der drehbaren Einheit 27 verbunden ist; und einen ersten
Kabelbaum 35, einen zweiten Kabelbaum 36 sowie
einen dritten Kabelbaum 37 zum Verbinden der Verdrahtungsplatten.
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Die
Anschlagplatte 6, die drückbare Komponente 7,
die Schrauben 9, 14, 21, 31 und 33,
die kippbare Komponente 19, die Federn 26 und 29 sowie
die Kugeln 28 sind aus Metallmaterialien gebildet; die übrigen Elemente
sind aus isolierenden Harzmaterialien gebildet.
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Die
Betätigungskomponente 1 wird
durch Verbinden der nicht lichtdurchlässigen Abdeckung 2 mit
der lichtdurchlässigen
Abdeckung 3 durch eine Schnappverbindung sowie durch Verbinden
der lichtdurchlässigen
Abdeckung 3 mit dem Griffkörper 4 durch eine
Schnappverbindung zusammengebaut. Wie in 5 gezeigt
ist, zeigen Buchstaben 41 in Form des Begriffs „PUSH" auf der Oberfläche der nicht
lichtdurchlässigen
Abdeckung 2 an, dass die Betätigungskomponente 1 als
Taste dient. Auf der Oberfläche
der lichtdurchlässigen
Abdeckung 3 zeigen acht Pfeile 42, die radial
angeordnet und gleichmäßig voneinander
beabstandet sind, an, dass die Betätigungskomponente 1 als
Kippbetätigungsgriff dient.
Die Pfeile 42 auf der lichtdurchlässigen Abdeckung 3 werden
durch den an der ersten Verdrahtungsplatte 5 angebrachten
Licht-emittierenden Körper 5a beleuchtet,
so dass der Benutzer die Betätigungskomponente 1 auch
in der Nacht in einfacher Weise betätigen kann. Die Betätigungskompo nente 1 ist
mit der Peripherie des Griffhalters 8 durch eine Schnappverbindung
verbunden.
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Die
erste Verdrahtungsplatte 5 ist mit der Anschlagplatte 6 durch
eine Schnappverbindung verbunden, und die Anschlagplatte 6 ist
an dem Griffhalter 8 mittels der Schrauben 9 befestigt.
Die drückbare Komponente 7,
die sich von dem Boden der Anschlagplatte 6 nach unten
weg erstreckt, ist durch eine in dem Griffhalter 8 ausgebildete Öffnung hindurch
geführt,
so dass sie über
den Griffhalter 8 hinaus nach unten ragt.
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Die
Abdeckung 10 für
den Licht-emittierenden Körper
ist kuppelförmig
ausgebildet und aus einem transparenten oder lichtdurchlässigen Material gebildet,
um die Oberfläche
der lichtdurchlässigen Abdeckung 3 mit
Licht von dem Licht-emittierenden Körper 5a in gleichmäßiger Weise
zu beleuchten. Diese Abdeckung 10 für den Licht-emittierenden Körper ist
mit dem Griffhalter 8 durch eine Schnappverbindung verbunden.
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Auf
der Oberfläche
der zweiten Verdrahtungsplatte 13 sind ein feststehender
Kontakt für
den Drückbetätigungs-Detektionsschalter,
feststehende Kontakte für
die Kippbetätigungs-Detektionsschalter sowie
erforderliche Verdrahtungseinrichtungen in einer vorbestimmten Anordnung
ausgebildet, wobei dies insgesamt nicht dargestellt ist. Der Gummikontakt 15 des
Drückbetätigungs-Detektionsschalters
ist gegenüber
dem feststehenden Kontakt für
den Drückbetätigungs-Detektionsschalter
angeordnet, und die Gummikontakte 16 der Kippbetätigungs-Detektionsschalter
sind gegenüber
von den feststehenden Kontakten für die Kippbetätigungs-Detektionsschalter
angeordnet. Die Innenseite eines kuppelförmigen Vorsprungs von jedem
des Gummikontakts 15 für
den Drückbetätigungs-Detektionsschalter
sowie der Gummikontakte 16 für die Kippbetätigungs-Detektionsschalter
besitzt einen elektrischen Kontakt zum elektrischen Verbinden von
jedem der auf der Oberfläche
der zweiten Verdrahtungsplatte 13 ausgebildeten feststehenden
Kontakte, so dass ein erwünschtes
Schaftsignal durch elastisches Verformen des kuppelförmigen Vorsprungs
von jedem von dem Gummikontakt 15 für den Drückbetätigungs-Detektionsschalter
sowie der Gummikontakte 16 für die Kippbetätigungs-Detektionsschalter
ausgegeben werden kann und dadurch die feststehenden Kontakte und
die beweglichen Kontakte elektrisch miteinander verbunden werden.
Wie in den 2 bis 4 gezeigt
ist, ist der Gummikontakt 15 des Drückbetätigungs-Detektionsschalters
in der Achse der für
die kippbare Komponente vorgesehenen hohlen Abstützeinrichtung 11a des
unteren Gehäuseelements 11 angeordnet,
und die Gummikontakte 16 für die Kippbetätigungs-Detektionsschalter
sind mit gleichmäßiger Beabstandung
voneinander in Umfangsrichtung um die Achse der Abstützeinrichtung 11a für die kippbare
Komponente angeordnet.
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Bei
der Drückbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstange 17 ist
der obere Bereich von dieser in die für die kippbare Komponente vorgesehene
Abstützeinrichtung 11a des
unteren Gehäuseelements 11 frei
verschiebbar eingesetzt, und ihr unterer Rand befindet sich in Kontakt
mit der Oberseite des Gummikontakts 15 des Drückbetätigungs-Detektionsschalters.
Jede der vier Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstangen 18 ist
in dem unteren Gehäuseelement 11 derart
angeordnet, dass sie in Vertikalrichtung bewegbar sind, und der
untere Rand von jeder der Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstangen 18 befindet
sich in Kontakt mit der Oberseite des jeweiligen Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Gummikontakts 16.
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Die
kippbare Komponente 19 beinhaltet einen Bereich 19a mit
großem
Durchmesser, in den die für
die kippbare Komponente vorgesehene Abstützeinrichtung 11a des
unteren Gehäuseelements 11 eingeführt ist,
den einen kleinen Durchmesser aufweisenden Kippschaft 19b,
der von der Oberseite des Bereichs 19a mit großem Durchmesser
hervorsteht, sowie vier Treiberschenkel 19c, die sich von dem
Boden des Bereichs 19a mit großem Durchmesser radial weg
erstrecken. Der Innendurchmesser des Bereichs 19a mit großem Durchmesser
ist derart, dass die für
die kippbare Komponente vorgesehene Abstützeinrichtung 11a des
unteren Gehäuseelements 11 lose
in diesen eingeführt
ist, und das obere Ende des Bereichs 19a mit großem Durchmesser
bildet einen Gleitbereich 19e mit einer kugelförmig gerundeten
Gleitfläche 19d,
die eine Gleitbewegung auf einer Gleitfläche 11c (im Folgenden
beschrieben) ausführt.
Das obere Ende der für
die kippbare Komponente vorgesehenen Abstützeinrichtung 11a des unteren
Gehäuseelements 11 besitzt
einen kleineren Durchmesser als die in der Innenfläche des
Bereichs 19a mit großem
Durchmesser ausgebildete kugelförmig
gerundete Gleitfläche 19d und
beinhaltet die kugelförmig
gerundete Gleitfläche 11c,
auf der die kugelförmig
gerundete Gleitfläche 19d eine
Gleitbewegung ausführt.
Das obere Ende der für
die kippbare Komponente vorgesehenen Abstützeinrichtung 11a des
unteren Gehäuseelements 11 ist
kugelförmig ausgebildet
und besitzt einen kleineren Durchmesser als eine kugelförmige Innenfläche des
Bereichs 19a mit großem
Durchmesser. Wie in den 2 bis 4 gezeigt
ist, wird als Ergebnis hiervon die für die kippbare Komponente vorgesehene
Abstützeinrichtung 11a in
den Bereich 19a mit großem Durchmesser eingeführt, wobei
beide kugelförmig
gerundeten Flächen
aneinander anliegen, so dass auf diese Weise die kippbare Komponente 19 durch
die Abstützeinrichtung 11a für die kippbare
Komponente in frei kippbarer Weise abgestützt ist. Wie in den 2 und 3 gezeigt
ist, ist hierbei ein Kippzentrum 200 mit einer radialen
Distanz von dem Kugelzentrum angeordnet. Wie aus diesen Zeichnungen
erkennbar ist, erstreckt sich die drückbare Komponente 7 durch
die Öffnung
des Kippschafts 19b hindurch, der Boden der drückbaren
Komponente 7 liegt an der Oberseite der Drückbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstange 17 an,
die in die Abstützeinrichtung 11a für die kippbare
Komponente eingeführt
ist, und die vorderen Ränder
der Treiberschenkel 19c stehen in Kontakt mit den oberen
Enden der Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstangen 18.
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Wie
in den 1 bis 4 gezeigt ist, ist eine Durchgangsöffnung 11b für die drückbare Komponente,
durch die sich der vordere Rand der drückbaren Komponente 7 hindurch
erstrecken kann, im Zentrum des oberen Bereichs der Abstützeinrichtung 11a für die kippbare
Komponente ausgebildet. Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 11b für die drückbare Komponente
ist derart ausgebildet, dass er geringfügig größer ist als der Durchmesser
des vorderen Rands der drückbaren
Komponente 7. Wenn der vordere Rand der drückbaren
Komponente 7 durch die Durchgangsöffnung 11b für die drückbare Komponente
hindurch geführt
ist, wird eine Kippbetätigung
der drückbaren
Komponente 7 und der kippbaren Komponente 19 derart
reguliert, dass die feststehenden Kontakte und die beweglichen Kontakte,
die beide die Kippbetätigungs-Detektionsschalter
bilden, nicht elektrisch miteinander verbunden werden. Der äußere Bereich
der Durchgangsöffnung 11b für die drückbare Komponente
an dem oberen Bereich der für
die kippbare Komponente vorgesehenen Abstützeinrichtung 11a dient
als Anschlagbereich für
die drückbare
Komponente (Gleitfläche 11c),
um ein Eintreten der drückbaren
Komponente 7 in das Innere der für die drückbare Komponente vorgesehenen Durchgangsöffnung 11b zu
verhindern, indem sie mit dem vorderen Rand der drückbaren
Komponente 7 in Kontakt tritt, wenn die drückbare Komponente 7 und die
kippbare Komponente 19 gekippt werden und die drückbare Komponente 7 anschließend einer
Drückbetätigung ausgesetzt
wird.
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Mit
anderen Worten besitzt das untere Gehäuseelement 11 einen
Betätigungsregulierbereich, der
die Durchgangsöffnung 11b für die drückbare Komponente
und den Anschlagbereich (die Gleitfläche 11c) für die drückbare Komponente
beinhaltet. Der Betätigungsregulierbereich
ist in der Nähe
der Betätigungskomponente 1 und
von dem Kippzentrum 200 abgelegen angeordnet.
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Der
Kippschafthalter 20 ist an der oberen Oberfläche des
unteren Gehäuseelements 11 durch die
Schrauben 21 befestigt. Der Gleitstückhalter 22 ist mit
der Oberseite des Kippschafthalters 20 durch eine Schnappverbindung
verbunden. Daher ist ein Raum zum Unterbringen des ersten Gleitstücks 23 und
des zweiten Gleitstücks 24 zwischen
der Oberseite des Kippschafthalters 20 und der Oberseite
des Gleitstückhalters 22 vorgesehen.
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Das
erste Gleitstück 23 wird
in der Kipprichtung oder der Drehrichtung ansprechend auf eine Kippbetätigung oder
eine Drehbetätigung
der kippbaren Komponente 19 verschoben. Das zweite Gleitstück 24 dient
zum Verhindern einer Rotationsbewegung des ersten Gleitstücks 23 um
die kippbare Komponente 19, wenn die kippbare Komponente 19 einer Kippbetätigung oder
einer Drehbetätigung
ausgesetzt wird.
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Das
erste Gleitstück 23 ist
ringförmig
und hat eine zentrale Öffnung 51.
Die zentrale Öffnung 51 kann
bei der Gleitbewegung des ersten Gleitstücks 23 mit der Peripherie
des Kippschafts 19b in Kontakt treten. Das erste Gleitstück 23 ist
außenseitig
von dem Kippschaft 19b angeordnet. Wie in 6 durch kurze
gestrichelte Linien dargestellt ist, sind zwei mit dem zweiten Gleitstück 24 zusammenwirkende
Rippen 53 an der oberen Oberfläche des ersten Gleitstücks 23 in
fluchtender Weise ausgebildet.
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Das
zweite Gleitstück 24 ist
ringförmig
und hat eine zentrale Öffnung 54.
Die zentrale Öffnung 54 gelangt
bei der Gleitbewegung des Gleitstücks 24 nicht mit dem
Kippschaft 19b in Kontakt. Das zweite Gleitstück 24 ist
außenseitig
von dem Kippschaft 19b angeordnet, wird jedoch nicht direkt
von dem Kippschaft 19b gesteuert. Wie in 7 gezeigt
ist, sind Nuten 55 und Nuten 56 in der unteren
bzw. der oberen Oberfläche
des zweiten Gleitstücks 24 derart ausgebildet,
dass die Nuten 55 orthogonal zu den Nuten 56 sind.
Die Nuten 55 an der unteren Oberfläche des zweiten Gleitstücks 24 stehen
mit den Rippen 53 an der oberen Oberfläche des ersten Gleitstücks 23 in
Eingriff, und die Nuten 56 in der oberen Oberfläche des
zweiten Gleitstücks 24 stehen
mit Rippen 57 in Eingriff, die an der Oberseite des Gleitstückhalters 22 ausgebildet
sind (siehe 2 bis 4).
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Wenn
die kippbare Komponente 19 in der zu den Rippen 53 orthogonalen
Richtung gekippt wird, werden sowohl das erste Gleitstück 23 als
auch das zweite Gleitstück 24 in
der zu den Rippen 53 orthogonalen Richtung bewegt. Wenn
die kippbare Komponente 19 in der zu den Rippen 53 parallelen
Richtung gekippt wird, wird nur das erste Gleitstück 23 in
der zu den Rippen 53 parallelen Richtung bewegt. Als Ergebnis
hiervon stehen das erste Gleitstück 23,
das zweite Gleitstück 24 sowie
der Gleitstückhalter 22 zu allen
Zeiten miteinander in Eingriff, und somit findet keine Rotationsbewegung
des ersten Gleitstücks 23 um
den Kippschaft 19b statt, wenn die kippbare Komponente 19 einer
Kippbetätigung
oder einer Drehbetätigung
ausgesetzt wird.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel haben
die Gummikontakte 16 der Kippbetätigungs-Detektionsschalter
die Funktion einer Einrichtung zum Schaffen eines Kippbetätigungs-Betätigungsgefühls.
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Die
drehbare Einheit 27 beinhaltet einen zylindrischen Bereich 61 und
einen Kragenbereich 62. Der zylindrische Bereich 61 hat
einen größeren Durchmesser
als der jeweilige Durchmesser des Kippschafthalters 20 und
des Gleitstückhalters 22. Der
Kragenbereich 62 ragt von dem unteren Ende des zylindrischen
Bereichs 61 in einer dazu rechtwinkligen Richtung weg und
erstreckt sich über
den Plattenbefestigungsbereich 81 hinaus sowie innerhalb
des unteren Gehäuseelements 11.
Die Oberseite des zylindrischen Bereichs 61 ist mit dem
Dreh griff 34 durch eine Schnappverbindung verbunden. Wie
in 8 gezeigt ist, ist an der unteren Oberfläche des Kragenbereichs 62 ein
Betätigungsgefühlvermittlungsbereich 64 vorgesehen,
der viele kleine Vorsprünge 63 in
einer umfangsmäßigen Anordnung
um das Rotationszentrum O der drehbaren Einheit 27 mit gleichmäßiger Beabstandung
voneinander aufweist. Der Kragenbereich 62 weist an seinem
Umfang viele Lichtabschirmplatten 65 als zu detektierende
Teile auf, so dass die Lichtabschirmplatten 65 nach der
Art von Zähnen
eines Kamms angeordnet sind und sich senkrecht erstrecken. Die Kugeln 28 und
die Federn 29 sind in dem unteren Gehäuseelement 11 gegenüber von
dem Betätigungsgefühlvermittlungsbereich 64 mit
der gleichen Beabstandung wie dem Durchmesser des Betätigungsgefühlvermittlungsbereich 64 angeordnet.
Wenn ein Zustand, in dem die Betätigungskomponente 1 nicht
betätigt
wird, wie dies in 2 gezeigt ist, in einen Zustand
verlagert wird, in dem die drehbare Einheit 27 um das Rotationszentrum
O rotationsmäßig bewegt
wird, werden als Ergebnis hiervon Bewegungen, die beim Abrollen
der Kugeln 28 auf den kleinen Erhebungen 63 auftreten, durch
den zylindrischen Bereich 61 zu dem Drehgriff 34 übertragen,
so dass sich dem Benutzer ein erforderliches Betätigungsgefühl vermittelt.
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, haben bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Betätigungsgefühlvermittlungsbereich 64 der
drehbaren Einheit 27, die Kugeln 28 sowie die
Federn 29 die Funktion einer Einrichtung zum Vermitteln
eines Drehbetätigungsgefühls.
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Wie
in 9 gezeigt ist, sind ein Licht-emittierendes Element 71 und
ein Lichtempfangselement 72, die in jedem der Photounterbrecher 30a und 30b enthalten
sind, auf gegenüberliegenden
Seiten eines Weges für
die dazwischen angeordnete Lichtabschirmplatte 65 vorgesehen.
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Das
obere Gehäuseelement 32 beinhaltet den
zylindrischen Plattenbefestigungsbereich 81 zum Überdecken
der Peripherie der drehbaren Einheit 27 sowie einen ebenen
Bereich 82 zum Überdecken
der oberen Oberfläche
des unteren Gehäuseelements 11,
wobei das obere Gehäuseelement 32 mittels
der Schrauben 33 an dem unteren Gehäuseelement 11 befestigt
ist. Der Außen durchmesser
des Plattenbefestigungsbereichs 81 ist kleiner als die Länge und
die Breite des unteren Gehäuseelements 11.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
wie dieses vorstehend beschrieben worden ist, an einer Platte P
angebracht, die einen zylindrischen Eingabevorrichtungs-Haltebereich A aufweist,
wobei die Betätigungskomponente 1 frei
liegt.
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Die
Platte P hat bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Überhangbereich
B zum Überdecken
eines mehrere Ebenen aufweisenden Abschnitts, der zwischen dem unteren
Gehäuseelement 11 und
dem Plattenbefestigungsbereich 81 gebildet ist, wobei ein
vorstehender Bereich C von dem Überhangbereich
B in Längsrichtung
des Plattenbefestigungsbereichs 81 weg steht, und wobei
der zylindrische Haltebereich A der Eingabevorrichtung einen Durchmesser
aufweist, der geringfügig
größer ist
als der des Außendurchmessers
des Plattenbefestigungsbereichs 81. Für die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird vor der Anbringung der Betätigungskomponente 1 und
des Drehgriffs 34 die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung an
der Platte P angebracht, indem der Plattenbefestigungsbereich 81 in
den zylindrischen Haltebereich A der Eingabevorrichtung eingesetzt
wird und anschließend
der planare Bereich 82 des oberen Gehäuseelements 32 und
der Überhangbereich
B der Platte P durch Verbindungseinrichtungen, wie z.B. Schrauben,
miteinander verbunden werden. Anschließend werden die Betätigungskomponente 1 und
der Drehgriff 34 an dem Griffhalter 8 bzw. der
drehbaren Einheit 27 angebracht. Wenn der Plattenbefestigungsbereich 81 in den
zylindrischen Haltebereich A der Eingabevorrichtung eingesetzt wird,
können
Rippen 83 (siehe 1), die
an der Peripherie des Plattenbefestigungsbereichs 81 ausgebildet
sind, als Festlegeeinrichtungen verwendet werden.
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Im
Folgenden wird die Arbeitsweise der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
erläutert,
wie dieses vorstehend beschrieben worden ist.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist bei nicht betätigter Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
die kippbare Komponente 19 senkrecht zu dem unteren Gehäuseelement 11 stehend
angeordnet, und die Betätigungskomponente 1 ist
in Relation zu dem unteren Gehäuseelement 11 an
der Oberseite der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
angeordnet. Somit wird keine Drückkraft
mit einer Betätigung
der Betätigungskomponente 1 erzeugt
und auch nicht auf den Gummikontakt 15 des Drückbetätigungs-Detektionsschalters
sowie die Gummikontakte 16 der Kippbetätigungs-Detektionsschalter
aufgebracht. Als Ergebnis hiervon geben weder der Drückbetätigungs-Detektionsschalter
noch die Kippbetätigungs-Detektionsschalter
ein Schaltsignal aus. Da ferner die drehbare Einheit 27 nicht
gedreht wird, geben die Photounterbrecher 30a und 30b kein
Rotationsdetektionssignal aus.
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Wenn
ausgehend von diesem Zustand die Betätigungskomponente 1 in
einer Richtung gekippt wird, wie dies in 3 gezeigt
ist, wird die kippbare Komponente 19 dann entsprechend
der Kipprichtung der Betätigungskomponente 1 gekippt.
Die Treiberschenkel 19c der kippbaren Komponente 19 beaufschlagen
eine oder zwei der in der Kipprichtung der kippbaren Komponente 19 angeordneten
Treiberstangen der Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstangen 18,
und anschließend
wird eine Drückkraft
auf den oder die entsprechenden Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Gummikontakte 16 ausgeübt, so dass
einer oder zwei von den Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Gummikontakten 16 in selektiver
Weise elastisch verformt werden. Als Ergebnis hiervon werden der
oder die beweglichen Kontakte, die an dem oder den elastisch verformten Kippbetätigungs-Detektionsschalter-Gummikontakten 16 gebildet
sind, sowie der oder die an der zweiten Verdrahtungsplatte 13 ausgebildeten
entsprechenden feststehenden Kontakte elektrisch miteinander verbunden,
und als Ergebnis hiervon geben ein oder zwei Kippbetätigungsschalter
ein Schaltsignal aus.
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Wenn
in einem Zustand, in dem die kippbare Komponente 19 gekippt
ist, die Betätigungskomponente 1 einer
Drückbetätigung in
der axialen Richtung der drückbaren
Komponente 7 ausgesetzt wird, wird eine weitere Drückbetätigung der
drückbaren Komponente 7 reguliert,
da der vordere Rand der drückbaren
Komponente 7 mit dem für
die drückbare Komponente
vorgesehenen Anschlagbereich 11c der Abstützeinrichtung 11a der
kippbaren Komponente in Kontakt ist. Daher werden der feststehende Kontakt
und der bewegliche Kontakt des Drückbetätigungs-Detektionsschalters
nicht elektrisch verbunden.
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Wenn
ausgehend von einem unbetätigten Zustand
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
der Drehgriff 34 gedreht wird, wird die drehbare Einheit 27 dann
in der Betätigungsrichtung
gedreht, und die Lichtabschirmplatten 65, die in der Art
von Zähnen
eines Kamms angeordnet sind, kreuzen einen Spalt, der zwischen dem
Licht-emittierenden Element 71 und dem Lichtempfangselement 72 von
jedem der Photounterbrecher 30a und 30b gebildet
ist. Somit geben die Photounterbrecher 30a und 30b Rotationsdetektionssignale
auf der Basis der Lichtempfangssignale aus, die von dem Lichtempfangselement 72 geliefert
werden. Wenn der Drehgriff 34 gedreht wird, rollen die
Kugeln 28 nacheinander über die
kleinen Erhebungen 63. Die dabei stattfindenden Bewegungen
werden durch die drehbare Einheit 27 auf den Drehgriff 34 übertragen,
so dass sich dem Benutzer ein erforderliches Betätigungsgefühl vermitteln kann.
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Wenn
ausgehend von dem unbetätigten
Zustand der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
die Betätigungskomponente 1 in
der Axialrichtung der drückbaren
Komponente 7 mit Druck beaufschlagt wird, wie dies in 4 gezeigt
ist, drückt
die drückbare
Komponente 7 die Drückbetätigungs-Detektionsschalter-Treiberstange 17 nach
unten, und die resultierende Drückkraft
wird auf den Drückbetätigungs-Detektionsschalter-Gummikontakt 15 ausgeübt, so dass
der Drückbetätigungs-Detektionsschalter-Gummikontakt 15 verformt
wird. Als Ergebnis hiervon werden der an dem elastisch verformten Drückbetätigungs-Detektionsschalter-Gummikontakt 15 ausgebildete
bewegliche Kontakt und der entsprechende, an der zweiten Verdrahtungsplatte 13 ausgebildete
feststehende Kontakt elektrisch miteinander verbunden, so dass der
Drückbetätigungs-Detektionsschalter
ein Schaltsignal ausgibt.
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Wenn
in einem Zustand, in dem die Betätigungskomponente 1 mit
Druck beaufschlagt ist und der vordere Rand der drückbaren
Komponente 7 durch die Durchgangsöffnung 11b der drückbaren Komponente
hindurch geht, die Betätigungskomponente 1 einer
Kippbetätigung
in der Kipprichtung der kippbaren Komponente 19 ausgesetzt
wird, wird eine weitergehende Kippbetätigung der kippbaren Komponente 19 reguliert,
da die Außenfläche der
drückbaren
Komponente 7 mit der Innenfläche der Durchgangsöffnung 11b der
drückbaren
Komponente in Kontakt tritt. Als Ergebnis hiervon werden die feststehenden Kontakte
und die beweglichen Kontakte der Kippbetätigungs-Detektionsschalter
nicht elektrisch miteinander verbunden.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
weist die Abstützeinrichtung 11a für die kippbare
Komponente die für
die drückbare
Komponente vorgesehene Durchgangsöffnung 11b sowie den
für die
drückbare
Komponente vorgesehenen Anschlagbereich 11c auf, so dass
eine Kippbetätigung
der kippbaren Komponente 19 und eine Drückbetätigung der drückbaren
Komponente 7 nicht gleichzeitig ausgeführt werden. Wenn z.B. eine
Cursorbewegung, die auf einer Anzeigeeinheit eines Fahrzeug-Navigationssystems
erscheint, auf der Basis eines Kontaktsignals gesteuert wird, das
von den Kippbetätigungs-Detektionsschaltern
beim Kippen der kippbaren Komponente 19 ausgegeben wird
und eine Auswahl unter Menü-Tasten,
die auf der Anzeigeeinheit des Fahrzeug-Navigationssystems erscheinen,
auf der Basis eines Kontaktsignals gesteuert wird, das von dem Drückbetätigungs-Detektionsschalter
beim Drücken der
drückbaren
Komponente 7 ausgegeben wird, wird die Auswahl aus den
Menü-Tasten
durch die Drückbetätigung der
drückbaren
Komponente 7 so lange nicht ausgeführt, bis ein Cursor durch Kippen der
kippbaren Komponente 19 bis in die Position bewegt wird,
in der eine gewünschte
Menü-Taste
angezeigt wird und die Betätigungskomponente 1 dann
in eine Position zurück
bewegt ist, in der die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
nicht betätigt
wird. Als Ergebnis hiervon wird keine unerwünschte Menü-Taste ausgewählt, und
der Benutzer kann diese Vorgänge
in zuverlässiger
Weise kontrollieren, ohne dass er auf die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung blicken
muss.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist der zylindrische Plattenbefestigungsbereich 81, der
den Kippschaft 19b aufnimmt und der in den zylindrischen
Eingabevorrichtungs-Haltebereich A der Platte P eingesetzt wird,
an dem unteren Gehäuseelement 11 angebracht,
in dem die Treiberschenkel 19c und die Kippbetätigungs-Detektionseinrichtung
untergebracht sind. Im Vergleich zu einer bekannten Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
ohne einen solchen Plattenbefestigungsbereich kann der Kippschaft 19b der
Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
um die Länge
des Plattenbefestigungsbereichs 81 länger sein, und somit kann der Kippradius
der Betätigungskomponente 1 länger sein.
Als Ergebnis hiervon hat die Betätigungskomponente 1 das
Betätigungsgefühl einer
nahezu parallelen Bewegung, ohne dass die Konstruktion kompliziert
wird. Da die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung an
der Platte P befestigt ist, indem der zylindrische Plattenbefestigungsbereich 81 in
den zylindrischen Eingabevorrichtungs-Haltebereich A der Platte
P eingesetzt wird, ist die Länge
eines von der Oberfläche der
Platte P hervorstehenden Abschnitts der Betätigungskomponente 1 vermindert.
Wenn die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
als Steuerung für
ein elektrisches System eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, sind
somit das Erscheinungsbild des Innenraums des Fahrzeugs sowie die
Sicherheit gut.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
ragt der vorstehende Bereich C von dem Überhangbereich B der Platte
P in Längsrichtung
des Plattenbefestigungsbereichs 81 hervor, und der mit
der drehbaren Einheit 27 verbundene Drehgriff 34 ist
zwischen dem vorstehenden Bereich C und der Betätigungskomponente 1 angeordnet,
wobei die Länge
des Kippschafts 19b auf diese Anordnung eingestellt ist.
Als Ergebnis hiervon kann im Vergleich zu einer Steuerknüppel-Eingabevorrichtung,
die nur den Plattenbefestigungsbereich 81 aufweist, der
Kippradius der Betätigungskomponente 1 länger sein,
und somit kann die Betätigungskomponente 1 das
Betätigungsgefühl einer
noch mehr nahezu parallelen Bewegung vermitteln.
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Da
die Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
an der Platte P mit dem Überhangbereich
B angebracht ist und der vorstehende Bereich C in Längsrichtung
des Plattenbefestigungsbereichs 81 vorsteht, kann die Platte
P eine erforderliche elektrische Komponente, wie z.B. einen Schalter
S oder eine Verdrahtungsplatte K aufnehmen, wie dies in 2 gezeigt
ist. Ein Innenraum lässt
sich somit in effizienter Weise nutzen.
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Die
Steuerknüppel-Eingabevorrichtung
gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
weist die drehbare Einheit 27 und den Drehgriff 34 zum
Drehen der drehbaren Einheit 27 auf. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Wie in 10 gezeigt ist, können die
drehbare Einheit 27 und der Drehgriff 34 auf weggelassen werden.
In diesem Fall kann der Neigungsradius der Betätigungskomponente 1 um
die Länge
des vorstehenden Bereichs C länger
sein, und auf diese Weise kann die Betätigungskomponente 1 das
Betätigungsgefühl einer
nahezu parallelen Bewegung aufweisen.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
weist die Platte P den vorstehenden Bereich C auf. Die vorliegende
Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wie in 11 gezeigt
ist, kann der vorstehende Bereich C auch weggelassen werden. In
diesem Fall kann der Neigungsradius der Betätigungskomponente 1 um
die Länge
des Überhangbereichs
B länger
sein, und auf diese Weise kann die Betätigungskomponente 1 das
Betätigungsgefühl einer
nahezu parallelen Bewegung aufweisen, und der Innenraum des Überhangbereichs
B lässt sich
in effektiver Weise nutzen.
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Bei
der Steuerknüppel-Eingabevorrichtung gemäß dem vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die Größe (der
Außendurchmesser) des
Plattenbefestigungsbereichs 81 kleiner als die Größe (die
Länge und
die Breite) des unteren Gehäuseelements 11.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wie
in 12 gezeigt ist, können beide Größen auch
gleich sein. In diesem Fall kann der Neigungsradius der Betätigungskomponente 1 um
die Länge
des Überhangbereichs
B länger
sein, und auf diese Weise kann die Betätigungskomponente 1 das
Betätigungsgefühl einer
nahezu parallelen Bewegung haben, und der Innenraum des Überhangbereichs
B kann in effektiver Weise genutzt werden.