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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Mehrrichtungsschalter, der eine Vielzahl von manuellen
Schaltern umfasst und in elektronischen Vorrichtungen benutzt wird,
wie Mobiltelefonen, Videokameras, Autoradios und anderen.
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Der Mehrrichtungsschalter umfasst
eine Vielzahl von stationären
Kontakten, die in einem Gehäuse
kreisförmig
angeordnet sind, und einen Bedienungsstempel, der in dem Gehäuse kippbar
vorgesehen ist, mit einer Vielzahl von Verzweigungen, die alle einen
beweglichen Kontakt aufweisen, der durch Betätigen des Bedienungsstempels
(Übersetzung
im Anspruch: Betätigungsstößel) mit
einem entsprechenden stationären
Kontakt in dem Gehäuse
in Verbindung gebracht werden kann, wobei ein bestimmtes Signal
erzeugt wird.
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10 ist
eine Draufsicht auf einen Mehrrichtungsschalter, der in der japanischen
Gebrauchsmusteranmeldung 1-111431 offen gelegt ist. 11 ist eine Seitenansicht von einem Schnitt
des Schalters.
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Ein Mehrrichtungsschalter hat vier
Schaltknöpfe 12 auf
einem Träger 11,
die auf einer Kreuzlinie angeordnet sind. Ein Bedienungsstempel 13 besitzt
einen Bedienungshebel 13a, einen kugelförmigen Abschnitt 13c,
eine konische Aussparung 13d, vier Begrenzungsabschnitte 13b auf
der Kreuzlinie, wobei jeder Begrenzungsabschnitt 13b eine
Quaderform aufweist. Der Bedienungsstempel 13 ist durch einen
kugelförmigen
Abschnitt 15a einer Abdeckung eines Gehäuses 14 drehbar gehalten
und ein konisches Lager 16 ist auf dem Träger 11 befestigt.
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Der Stempel 13 hat vier
Aufnahmearme 13e und vier Bedienungsarme 13f in
Richtung des Linienkreuzes. Eine am Gehäuse 14 angebrachte
Feder kommt mit jedem Aufnahmearm 13e in Eingriff, wodurch
der Bedienungshebel 13a des Stempels 13 in der
vertikalen Position gehalten wird.
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Nach der oben beschriebenen Konstruktion ist
die Neigungsrichtung des Stempels 13 durch die Beschränkungsabschnitte 13b in
vier Richtungen auf dem Linienkreuz begrenzt. Vier Aussparungen 18 sind
in dem Kugelabschnitt 15a ausgebildet, die alle dem Begrenzungsabschnitt 13b entsprechen.
Folglich kann der Stempel 13 gekippt werden, indem der Begrenzungsabschnitt 13b in
die Aussparung 18 eingeführt wird. Wenn der Stempel 13 in
andere Richtungen als die der Kreuzlinie gedrückt wird, kann der Stempel 13 nicht
gekippt werden, da der Begrenzungsabschnitt 13b mit einem
Anschlagsabschnitt 15b der Abdeckung 15 in Eingriff
kommt.
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Wenn der Stempel 13 in eine
der vier Richtungen gekippt wird, drückt der Bedienungsarm 13f einen
Tastknopf 12a von einem der Schalter 12.
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Weil in dem herkömmlichen Schalter 10 das konische
Lager 16 in der mittleren Position des Schalters vorgesehen
ist, ist es unmöglich,
den Schalter zu einem vielseitigen Schalter zu verändern, in
dem ein zusätzlicher
Drucktastenschalter in der Mittelposition vorhanden ist. Ferner
muss in einem solchen vielseitigen Schalter der Stempel so vorgesehen
werden, dass er vertikal beweglich ist, um den mittleren Schalter
zu betätigen.
Auch wird die Höhe des
herkömmlichen
Schalters groß.
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Da ferner der Kugelabschnitt 13c am
Mittelabschnitt vorgesehen ist, ist an dem kugelförmigen Abschnitt 15a ein
vertikaler Führungsabschnitt
zum vertikalen Leiten des Bedienungshebels 13a vorgesehen,
dadurch wächst
die Höhe
des Schalters und seine Konstruktion wird kompliziert.
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Weitere Mehrrichtungsschalter sind
offen gelegt in den US-Patenten mit den Nummern US-A-5.621.196 und
US-A-5.631.453 und in der europäischen
Patentveröffentlichung
Nr. EP-A-0.837.419 A2.
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US-A-5.621.196 beschreibt einen Mehrrichtungsschalter
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, der durch einen Träger ausgebildet
ist, der einen stationären
Mittelkontakt und ein Vielzahl von stationären Randkontakten aufweist,
die mit einem beweglichen Mittelkontakt und einer Vielzahl von beweglichen
Randkontakten so zusammenwirken, dass einander gegenüber liegende
Paare von stationären und
beweglichen Kontakten Schaltereinheiten bilden, wobei eine Halteplatte
auf dem Träger
angebracht ist und eine erste Halteecke und einen Bedienungsstempel
mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden Armen ausbildet,
der verschiebbar in einer Öffnung
der Halteplatte angebracht ist und in der Halteecke so drehbar gehalten
wird, dass er um die Halteecke gekippt werden kann.
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US-A-5.632.453 beschreibt einen Mehrrichtungsschalter,
der durch einen Träger
ausgebildet ist, und ein Vielzahl von mit Abstand versehenen stationären Kontakten
aufweist, die mit einer Vielzahl von mit Abstand versehenen beweglichen
Kontakten zusammenwirken, wobei jeder der beweglichen Kontakte so über einem
stationären
Kontakt vorgesehen ist, dass die einander gegenüber liegenden stationären und
beweglichen Kontaktpaare Schaltereinheiten bilden, in denen die
durch die einander gegenüber liegenden
Paare von stationären
und beweglichen Kontakten ausgebildeten Schaltereinheiten durch eine
Vielzahl getrennter Bedienungsarme betätigt werden.
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EP-A-0.837.419 legt einen Mehrrichtungsschalter
offen, der eine Vielzahl von stationären Kontakten, eine verformbare
Leiterplatte und einen Bedienungsstempel umfasst, in dem die verformbare Platte
durch den Bedienungsstempel verformt werden kann, um mit verschiedenen
der stationären Kontakte
in Verbindung zu kommen.
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Übersicht
der Erfindung
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Es ist ein Ziel er vorliegenden Erfindung
einen Mehrrichtungsschalter mit einem Mittelschalter zur Verfügung zu
stellen.
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Ein weiteres Ziel ist es, einen Schalter
zu liefern, dessen Größe und Höhe verringert
werden kann und der einfach in der Konstruktion ist.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird
ein manueller Mehrrichtungsschalter zur Verfügung gestellt, der umfasst:
einen
Träger
mit einem stationären
Mittelkontakt und einer Vielzahl von stationären Randkontakten und einem
beweglichen Mittelkontakt und einer Vielzahl von beweglichen Randkontakten,
wobei jeder der beweglichen Kontakte jeweils so über einem der stationären Kontakte
angeordnet ist, dass einander gegenüber liegende Kontakte eine
Schaltereinheit bilden;
eine Halteplatte mit einer ersten Halteecke,
die an einer Unterseite davon ausgebildet und auf dem Träger angebracht
ist;
ein Bedienungsstempel mit einer Vielzahl von sich radial
erstreckenden Armen, der in einem in der Halteplatte ausgebildeten
Loch verschiebbar angebracht ist und in der ersten Halteecke so
drehbar gehalten ist, dass er um die erste Halteecke gekippt werden kann,
dadurch
gekennzeichnet, dass
eine Vielzahl von Randstempeln durch die
Halteplatte schwenkbar gehalten werden, wobei jeder der Randstempel über einem
der beweglichen Randkontakte vorgesehen ist;
eine Vielzahl
von ersten Vorsprüngen
an der Unterseite des Bedienungsstempels ausgebildet sind, wobei
die ersten Vorsprünge
einen mittleren Vorsprung, der dem beweglichen Mittelkontakt entspricht,
und ein Vielzahl von Randvorsprüngen
umfasst, die alle jeweils einem der Randstempel entsprechen.
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Der Bedienungsstempel wird in der
Halteecke axial verschiebbar gehalten.
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Eine Vielzahl von zweiten Halteecken
sind an der Unterseite der Halteplatte ausgebildet; ein Randstempel
ist zwischen dem Randvorsprung und der zweiten Halteecke so vorgesehen,
dass er um die Ecke geschwenkt werden kann; ein zweiter Vorsprung
ist an der Unterseite des Randstempels ausgebildet; jeder der stationären Randkontakte
ist gegenüber
dem Randvorsprung versetzt und so angeordnet, dass der bewegliche
Randkontakt durch den zweiten Vorsprung niedergedrückt wird.
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Der Hub zwischen einer Spitze des
Mittelvorsprungs und einer Fläche
des stationären
Mittelkontaktes ist geringer als ein Hub zwischen der Spitze des
zweiten Vorsprungs und einer Fläche
des stationären
Randkontakts.
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Der Abstand zwischen dem ersten Randvorsprung
und dem zweiten Vorsprung ist größer als
ein Abstand zwischen dem zweiten Vorsprung und der zweiten Halteecke.
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Diese und andere Ziele und Merkmale
der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte
Beschreibung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen deutlicher
werden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Mehrrichtungsschalter nach der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
die Ansicht eines Schnittes entlang einer Linie II-II von 1;
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3 ist
die Ansicht eines Schnittes entlang einer Linie III-III von 1;
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4 bis 6 sind ähnliche Zeichnungen wie 1 bis 3, um eine der Wirkungsweisen des Schalters
zu erläutern;
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7 bis 9 sind ähnliche Zeichnungen wie 1 bis 3 zur Erläuterung einer weiteren Wirkungsweise
des Schalters;
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10 ist
eine Draufsicht auf einen herkömmlichen
Mehrrichtungsschalter; und
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11 ist
eine Seitenansicht eines Schnittes des Schalters.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Mit Bezug zu 1 bis 3 umfasst
der Mehrrichtungsschalter der vorliegenden Erfindung einen flachen
Körper 1 und
einen flachen Bedienungsstempel 5.
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Der Körper 1 wird durch
Laminieren einer Halteplatte aus Kunststoff, einen Abstandshalter 4 aus
Kunststoff und einen Träger 2 ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt hat
der Körper 1 eine
quadratische Form. Die Halteplatte 3 hat eine Öffnung 3a in
der Gestalt eines Kreuzes. Jede Verzweigung der Öffnung hat einen engen Grundabschnitt
und einen weiten Endabschnitt.
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Der Bedienungsstempel 5 besitzt
vier Arme mit einer ähnlichen
Gestalt wie die Öffnung 3a und
ist in der Öffnung 3a verschiebbar
angebracht. Jeder Arm des Bedienungsstempels 5 umfasst
einen engen Grundabschnitt 5e und am Ende einen Stellabschnitt 5f.
Der Spalt zwischen Stellabschnitt 5f am Ende und der Wand
der Öffnung 3a ist
so klein, dass der Arm in der Öffnung
nicht schwenken kann.
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Mit Bezug zu 1 und 2 besitzt
die Halteplatte 3 vier Halteecken 3b zwischen
den angrenzenden Verzweigungsöffnungen 3a.
Der Bedienungsstempel 5 weist zwischen den angrenzenden Grundabschnitten
vier Vorsprünge 5c auf.
Die Vorsprünge 5c werden
durch die Halteecken drehbar gehalten und daran gehindert, sich
nach oben zu entfernen, wodurch eine erste Hebelstütze D vorgesehen wird.
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Mit Bezug zu 1 werden fünf rechteckige Öffnungen 4a (zwei
davon sind nicht abgebildet) in dem Abstandshalter 4 an
einem mittleren Abschnitt und an vier Abschnitten ausgebildet, die
den Stell-Endabschnitten 5f des Bedienungsstempels 5 entsprechen.
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Die recheckige Öffnung 4a am Endabschnitt 5f ist
im rechten Winkel zum Arm des Stempels 5 angeordnet. In
jeder Öffnung 4a ist
ein rechteckiger beweglicher Kontakt 6 angeordnet und darin
platziert. Wie in 2 gezeigt
hat der bewegliche Kontakt 6 im Schnitt eine Bogenform mit einem
mittleren oberen Abschnitt 6a und einander gegenüber liegenden
Enden 6b. Jedes Ende 6b kommt mit einem auf dem Träger 2 vorgesehenen,
stationären
Kontakt 8 in Verbindung. Der obere Abschnitt 6a des
beweglichen Mittelkontaktes 6 ist über einem stationären Mittelkontakt 9 auf
dem Träger 2 positioniert.
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Bezug nehmend auf 1 und 2 ist
auf der Unterseite eines Mittelabschnittes des Bedienungsstempels 5 ein
kugelförmiger
Mittelvorsprung 5a ausgebildet, der dem stationären Mittelkontakt 9 entspricht,
und ein kugelförmiger
Randvorsprung 5b ist an der Unterseite jedes Stell-Endabschnittes 5f ausgebildet.
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Ein Randstempel aus Metall 7 mit
einem kugelförmigen
Vorsprung 7a ist am beweglichen Kontakt 6 am Endabschnitt 5f angeordnet.
Ein inneres Seitenende des Randstempels 7 kommt mit dem
kugelförmigen
Vorsprung 5b des Endabschnitts 5f in Kontakt und
das äußere Seitenende
kommt mit einer Halteecke 3c der Halteplatte 3 in
Eingriff, und der kugel förmige
Vorsprung 7a kommt mit dem oberen Abschnitt 6a des
beweglichen Kontakts 6 in Kontakt.
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Demzufolge sieht die Halteecke 3c eine zweite
Hebelstütze
E vor.
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Der Hub S1 (2) zwischen der Oberseite des kugelförmigen Vorsprungs 5a und
der Fläche
des stationären
Kontaktes 9 wird auf einen Wert eingestellt, der kleiner
als der Hub S2 (3) zwischen dem
Vorsprung 7a und dem stationären Kontakt 9 ist (S1 < S2). Wie in 3 gezeigt, ist der Abstand
L1 vom Kontaktpunkt des Vorsprungs 5b mit dem Stempel 7
zum Kontaktpunkt des Vorsprungs 7a mit dem beweglichen
Kontakt 6 auf einen Wert eingestellt, der größer ist
als der Abstand L2 vom Kontaktpunkt 7a zur zweiten Hebelstütze E (L1 > L2).
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Wenn mit Bezug auf 5 und 6 beim
Betrieb ein mittlerer Abschnitt des Bedienungsstempels 5 durch
einen Finger eines Bedieners niedergedrückt wird, wie durch ein Pfeil
F gezeigt wird, bewegt sich der Bedienungsstempel unter Beibehaltung
einer horizontalen Position nach unten. Folglich ergibt es sich,
dass der bewegliche Mittelkontakt 6 mit dem stationären Mittelkontakt 9 auf
dem Träger 2 in
Kontakt kommt. Somit werden die stationären Kontakte 8 durch
den beweglichen Kontakt 6 so mit dem stationären Mittelkontakt 9 verbunden,
dass der mittlere Schalter geschlossen ist. Da der Hub S2 größer ist als
der Hub S1, verformen zu diesem Zeitpunkt die Vorsprünge 7a die
beweglichen Randkontakte 6 nicht stark, wie in 6 gezeigt wird. Daher sind
die Randschalter nicht geschlossen.
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Wenn, mit Bezug zu 8 und 9,
einer der Stell-Endabschnitte 5f des Bedienungsstempels 5 niedergedrückt wird,
wird der Stempel 5 um die erste Hebelstütze D gekippt, wie in 8 zu sehen ist. Folglich
verformt der kugelförmige
Randvorsprung 5b den beweglichen Randkontakt 6 so,
dass der bewegliche Kontakt 6 mit dem stationären Kontakt 9 in Verbindung
kommt. Somit wird der Randschalter geschlossen.
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Dabei bewegt sich, wie in 8 gezeigt, der Mittelvorsprung 5a nicht
weit. Daher verformt der Vorsprung 5a den beweglichen Mittelkontakt 6 nicht stark.
Folglich ist der Mittelschalter nicht geschlossen. Da L1 größer als
L2 ist, verformt der Vorsprung 7a den beweglichen Kontakt 6 mit
einer kleinen Kraft.
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Nach der vorliegenden Erfindung kann
ein Mehrrichtungsschalter mit einem Mittelschalter zur Verfügung gestellt
werden. Da der Mehrrichtungsschalter aus einem flachen Körper und
einem flachen Bedienungsstempel zusammengesetzt ist, kann die Dicke
des Schalters verringert werden und die Konstruktion ist einfach.
Da ferner der Stempel in einer Öffnung
des Körpers
angebracht ist, wird die Dicke noch weiter reduziert Indem die Erfindung
in Verbindung mit einer bestimmten, bevorzugten Ausführungsform
davon beschrieben worden ist, wird es verständlich sein, dass mit dieser
Beschreibung beabsichtigt ist, die Erfindung zu veranschaulichen
und nicht ihren Umfang, der durch die folgenden Ansprüche definiert
wird, zu begrenzen.