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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein dreidimensionales Zentrierungs- und Positionierungssystem
für Taster,
die schwimmend in einer Öffnung
einer Platte vom Typ Fahrzeugarmaturenbrett gelagert sind und von
deren Außenfläche aus
aktivierbar sind.
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Die
Taster werden zunehmend für
die Fahrzeugsteuerung verwendet. Man findet sie beispielsweise in
den Systemen zum Abspielen der Menus der Bordcomputer die in das
Fahrzeugarmaturenbrett integriert sind oder auch in gewissen optionalen Steuerungen,
die im Fahrzeugarmaturenbrett zur Verfügung stehen und sie benötigen lediglich
einen einfachen kurzen Kontakt, wie dies für Taster charakteristisch ist.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Anwendungskomfort
dieser Steuerungstaster zu verbessern, indem das mobile Tasterteil
geführt
und zentriert wird derart, dass die Bewegung so weich und gleichmäßig als
möglich
abläuft,
einschließlich
den Fällen,
in denen die Druckbetätigungszone
bündig
in das Fahrzeugarmaturenbrett eingelassen ist.
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Taster
haben definitionsgemäß einen
Federeffekt, der es ihnen ermöglicht
ihre ursprüngliche
Position nach einer späteren
Betätigung
wieder einzunehmen. In den derzeitigen Ausführungsformen als Kunststoffspritzgießteile besteht
die Feder, um die Herstellung von Montagekosten zu senken, aus einem
mit dem Taster einstückigen
Bauteil, beispielsweise einem Blättchen,
das progressiv aus dem Taster ausschwenkbar ist. Die Rückstellkraft
orientiert sich somit in einer Richtung, die im Wesentlichen von der
Konfiguration dieser Blättchen
abhängt
und darüber
hinaus von der Anordnung ihrer Befestigungszonen am Tasterkörper.
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Wenn
diese Blättchen
beispielsweise an einem Ende des Tasters mit diesem verbunden sind und
sich progressiv in Richtung auf das andere Ende von diesem entfernen
ist es klar, dass die Rückstellkraft
nicht parallel zur Achse des Drucks verlaufen kann. Dies ist der
Fall, da die Einsatzöffnung
des Tasters notwendigerweise eine Führungsrolle spielt, damit der
Taster in seine Ausgangslage auf einem entgegengesetzten Weg gegenüber dem
der durch den Druck veranlasst worden ist, zurückkehren kann, im Allgemeinen
senkrecht zur Außenfläche des
Fahrzeugarmaturenbretts.
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In
den klassischen Konfigurationen führt die Dezentrierung zwischen
der Geometrie der Führung der Öffnung,
die praktisch senkrecht zum Fahrzeugarmaturenbrett liegt und dem
Weg, der natürlich
die Neigung hat, das mechanische System zu benutzen, welches aus
dem Taster und den Blättchen
besteht, zu Reibung und/oder einer Dezentrierung des Tasters in
seiner Aufnahmeöffnung.
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Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Schwierigkeit
zu vermeiden.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung vorzuschlagen,
die einfach durchgeführt
werden kann und geringe Fertigungs- und Montagekosten verursacht.
Dies führt notwendigerweise
zur Benutzung eines einstückig gespritzten
Bauteils, bei dem die Federfunktion im Tastenkörper integriert ist.
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Die
Erfindung betrifft demzufolge ein dreidimensionales Zentrierungs-
und Positionierungssystem für
Taster, die schwimmend in einer Öffnung
einer Platte vom Typ Fahrzeugarmaturenbrett gelagert sind und von
deren Außenfläche aus
aktivierbar sind und sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der genannte
Taster abgeschrägte
Flächen
aufweist, die über
den Umfang einer an der Basis des Tasters angeordneten Fußplatte
verteilt sind, wobei die genannten Flächen einerseits alle in Richtung
der Öffnung
in der Platte gerichtet sind, andererseits in zwei senkrechte Richtungen,
wobei wenigstens eine Fläche
in jeder der vier möglichen
Richtungen vorhanden ist und wobei die abgeschrägten Flächen dazu bestimmt sind, mit
entgegengesetzt gerichteten abgeschrägten Flächen zusammenzuwirken, die
an Teilen angeordnet sind, die fest mit der Platte verbunden sind.
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Die
Zentrierung ist daher in drei Dimensionen realisiert in Folge der
Orientierung und speziellen Verteilung der abgeschrägten Flächen. Die
fest mit dem Armaturenbrett verbundene(n) Führungsfläche(n) sind daher nicht auf
die natürliche
Kontur der Aufnahmeöffnung
des Tasters reduziert sondern umfassen Zonen, welche die Führungsfunktion
verbessern und eine Zentrierungsfunktion sichern.
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Die
mit der Platte fest verbundenen Teile sind Pfeiler, die senkrecht
zur Platte gerichtet sind, wobei das distale Ende der Platte wenigstens
eine abgeschrägte
Fläche
aufweist, die sich an wenigstens eine korrespondierende Fläche des
Tasters im Verlaufe der Rückwärtsbewegung
des Tasters in seiner Ausgangslage, also die Verschiebung parallel
zur Achse des Drucks, anlegt.
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Dieses
oberflächige
sich Anlegen führt
zu einer Fixierung der Position des Tasters im Bezug auf das Armaturenbrett,
nicht nur indem es ihn in der Aufnahmeöffnung zentriert, sondern auch
entsprechend der Druckachse.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Taster drei Zentrier-/Positionierzonen, einerseits an
drei Randabschnitten der Fußplatte
und andererseits an drei Pfeilern, die fest mit der Platte verbunden
sind und sich an die Abschnitte anlegen.
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Zwei
der Abschnitte sind in den beiden Winkeln der Fußplatte angeordnet, während der
dritte Abschnitt zentral zwischen den beiden Eckwinkeln des anderen
Längsendes
angeordnet ist, wobei jeder Abschnitt Schrägflächen aufweist, die senkrecht
zueinander orientiert sind.
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Diese
Konfiguration ist vorgesehen worden um jedes Durchfedern in einer
Ebene parallel zum Armaturenbrett zu verhindern, wenn der Taster
in der Ausgangsposition ist.
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Bei
der vorstehend beschriebenen speziellen Geometrie des Tasters umfasst
dieser eine Basisplatte und diese wiederum umfasst wenigstens ein Federblättchen,
das dazu bestimmt ist, den Taster in Richtung der Platte zurückzudrücken.
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Vorzugsweise
umfasst die Fußplatte
zwei Federblättchen,
die längs
der Seitenränder
der Fußplatte
verlaufen.
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Gemäß einer
Möglichkeit
setzen die Blattfedern an der Fußplatte in Höhe der den
dritten zentralen Ausschnitt begrenzenden Ecken an.
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Man
hat demzufolge eine Konfiguration des Tasters derart, dass die Federblättchen sich
an einer Abstützfläche (beispielsweise
der die den Mikrokommutator enthält,
auf dem die Basis der Fußplatte
eingewirkt hat) exzentrisch abstützen
und sie verursachen demzufolge eine Rückstellkraft, die nicht parallel
zur Achse des Drucks sondern zu dieser geneigt ist.
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Gemäß einer
weiteren möglichen
Ausbildungsform der Erfindung ist der obere Abschnitt des Tasters
bündig
mit der Außenfläche der
Platte, wenn die abgeschrägten
Flächen
miteinander in Eingriff stehen.
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In
dieser Position wie auch in den Positionen, in denen die Taster
Vorsprünge
bilden, die über
die Ebene des Armaturenbretts überstehen,
ist die Zentrierung in der Aufnahmefläche gesichert und die Weichheit
der Verschiebung erleichtert die Benutzung des Tasters.
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Die
Erfindung soll nachstehend im Einzelnen anhand der Figuren beschrieben
werden. Dabei zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Tasters,
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2 eine
perspektivische Ansicht unter einem anderen Winkel des Tasters und
der Führungs/Zentrier-Pfeiler
im aufgeklappten Zustand und
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3 wiederum
in Perspektive aber von unten her gesehen den Taster und die Pfeiler
in der Kooperationsphase.
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In 1 erkennt
man den Taster (1), der auf einer rechteckigen Fußplatte
(2) montiert ist, wobei eines ihrer Enden zwei Eckausschnitte
(3, 4) und das zweite Ende einen zentralen Ausschnitt
(5) enthält.
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Das
Ende mit dem zentralen Ausschnitt (5) ist der Ort der Verbindung
mit den Federblättchen
(6, 7), die einstückig mit der Fußplatte
(2) und dem Taster (1) ausgebildet sind, und diese
erstrecken sich bis in die Nähe
des anderen Endes mit den ausgeschnittenen Ecken (3, 4).
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Jeder
Ausschnitt (3, 4, 5) ist mit abgeschrägten Flächen versehen.
Die Abschrägungen
in den Ecken (3, 4) umfassen jeweils zwei abgeschrägte Flächen (3a, 3b; 4a, 4b),
die nach oben gerichtet sind, während
der zentrale Ausschnitt (5) drei Abschrägungen (5a, 5b, 5c)
enthält.
Zusätzlich
zur Orientierung nach oben, das heißt im Wesentlichen in Richtung,
in der sich der Taster (1) befindet, sind diese Flächen (3a, 3b; 4a, 4b; 5a, 5b, 5c)
in zwei im Wesentlichen parallel zu den Seiten eines theoretischen die
Fußplatte
(2) enthaltenden Rechtecks gerichtet, wobei sie zu zweit
gegenüberliegend
in vier Richtungen zeigen.
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Die
Oberflächenausschnitte
(3a, 4a; 3b, 5b; 4b, 5c)
haben somit die gleiche Orientierung, wobei die letzteren sich beziehen
auf Flächen,
die jeweils entgegengesetzt zu der des anderen Paares orientiert
sind. Es ist festzustellen, dass die Flächen (3b, 4b)
nach außen
gerichtet sind, während
die Flächen mit
der gleichen Orientierung (5b, 5c) gegeneinander gerichtet
sind, was eine Konfiguration ergibt, die eine sehr gute sofortige
Zentrierung/Positionierung ergibt.
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In 2 ist
der Taster mit den externen Zentrier/Positionierelementen dargestellt,
das heißt
den Pfeilern (10, 11, 12). Die Schrägflächen dieser
Elemente (10, 11, 12) sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen, wie diejenigen der Fußplatte (2) mit denen
sie zusammenwirken, wobei zur Unterscheidung lediglich ein hochgestellter
Strich verwendet wird: 3a' ist
also dazu vorgesehen, um mit 3a zusammenzuwirken, 3b' mit 3b usw.
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In
der Funktion ist die Fußplatte
(2) mit ihren Ausschnitten (3, 4, 5)
entweder in Kontakt mit den Pfeilern (10, 11, 12)
durch das Anlegen seiner Flächen
(3a, 3a; 2b, 3b'; 4a, 4a') usw. oder
in der Nähe, wobei
diese Flächen
sich auf der Seite der Eckenausschnitte stärker gegeneinander öffnen, bedingt durch
die Konfiguration der Federblättchen
(6, 7) und die Tatsache ihrer Ankopplung auf der
anderen Seite.
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Die
Pfeiler zeigen kegelstumpfartige Extremitäten (13, 14, 15)
in der Verlängerung
der „Nutzflächen" (3a', 4a' ... 5c') und umfassen
stärker
geneigte Flächenabschnitte
als diese letzteren, wodurch die Zentrierung erleichtert wird.
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Die 3 zeigt
von unten alle Elemente des Zentrier/Positioniersystems der vorliegenden
Erfindung in der Interaktionsphase, das heißt in der Stellung, in der
die abgeschrägten
Flächen
(3a, 3b, 4a, .... 5c) des Tasters
in Kontakt mit denen der Pfeiler (10, 11, 12)
stehen. Es handelt sich also um eine Ruhephase, wobei sich der Taster
in der inaktiven Ausgangsstellung befindet.
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Die 3 lässt darüber hinaus
erkennen, dass im von den Federblättchen (6, 7)
freigelassenen Bereich ein halbkugelförmiger Vorsprung (20)
vorgesehen ist, der dazu bestimmt ist, um einen Mikrokommutator
zu aktivieren, der auf einer gedruckten Schaltung unter dem Taster
(nicht dargestellt) angeordnet ist, wenn auf den Taster gedrückt wird.
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Die
relative Positionierung der Pfeiler (10, 11, 12)
und der Fußplatte
(2), die sich zwangsweise durch die abgeschrägten Flächen einstellt,
lässt erkennen,
dass eine perfekte Zentrierung der Fußplatte und damit der Gesamtheit
des Tasters in dem von den Pfeilern (10, 11, 12)
aufgespannten Rahmen erreicht wird. Diese letzteren können einstückig mit dem
Armaturenbrett sein oder an diesem als gesonderte Bauteile befestigt
sein. Üblicherweise
sind die beschriebenen Teile Spritzgießteile aus Kunststoff.
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Das
in den Figuren beschriebene Ausführungsbeispiel
darf nicht als Einschränkung
der Erfindung angesehen werden, die darüber hinaus nämlich auch
noch weitere Konstruktionsvarianten umfasst, die der Fachmann auf
dem einschlägigen
Fachgebiet den Patentansprüchen
entnehmen kann.