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Patent Searching and Data


Title:
NAVIGATIONAL BUTTON
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/034414
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a navigational button comprising an actuating element which is (1) displaceable at least in two directions and controls said navigation button. The inventive actuating element (1) is arranged in a casing (2, 7) and performs an action on a communication element (3). The inventive limitation element (5,6) is disposed between the actuating element (1) and the casing (2, 7) in such a way that it limits actuation efforts performed on the navigational button.

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Inventors:
BILGER MARKUS (DE)
GOETZ JUERGEN (DE)
RIESTER THOMAS (DE)
STEIERT MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003120
Publication Date:
April 22, 2004
Filing Date:
September 19, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
BILGER MARKUS (DE)
GOETZ JUERGEN (DE)
RIESTER THOMAS (DE)
STEIERT MICHAEL (DE)
International Classes:
H01H25/04; (IPC1-7): H01H25/04
Foreign References:
EP1262853A12002-12-04
EP0558239A11993-09-01
US5821482A1998-10-13
US4349708A1982-09-14
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Navigationsschalter mit : einem Betätigungselement (1), das zumindest in zwei Richtungen kippbar ist, und durch welches der Navigationsschalter bedienbar ist, einem das Betätigungselement (1) aufnehmendes Gehäuse (2, 7) und einem Schaltelement (3), auf welches das Betätigungselement (1) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Betätigungselement (1) und dem Gehäuse (2,7) ein Begrenzungselement (5,6) angeordnet ist, welches die Betätigungskräfte auf das Schaltelement (3) begrenzt.
2. Navigationsschalter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, dass das Begrenzungselement (5) einstückig mit dem Gehäuse (2) ausgebildet ist.
3. Navigationsschalter Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (5) und das Gehäuse (2) aus elastomerem Kunststoff hergestellt sind.
4. Navigationsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (5,6) konvex zum Betätigungselement (1) ausgebildet ist.
5. Navigationsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (5) gitterartig ausgebildet ist.
6. Navigationsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (6) als gewölbte Scheibe ausgebildet ist.
7. Navigationsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (6) aus Kunststoff oder Metall ausgebildet ist.
8. Navigationsschalter Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (5,6) eine axiale Aussparung zur Aufnahme eines an der Unterseite des Betätigungselementes (1) befindlichen Stößels (11) aufweist.
9. Navigationsschalter Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (7) einen kreisförmigen Hohlraum (71) umschließt, wobei im Außenbereich des den Hohlraum (71) begrenzenden Bodens zumindest zwei Rasten (72) ausgebildet sind und das konvex ausgebildete Begrenzungselement (6) zumindest zwei weitere Gegenrasten (61) aufweist, die in die passend vorgesehenen Rasten (72) des Gehäuses (7) eingreifen.
10. Navigationsschalter Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Begrenzungselement (6) in den Hohlraum (71) des Gehäuses (7) eingesetzt ist, wobei das Begrenzungselement (6) zur Verrastung um 45° im Uhrzeigersinn gedreht ist, so dass die Gegenrasten (61) des Begrenzungselementes (6) in die Rasten (72) des Gehäuses (7) eingreifen.
Description:
Beschreibung Navigationsschalter Die Erfindung betrifft einen Navigationsschalter mit einem Betätigungselement, das zumindest in zwei Richtungen kippbar ist, und durch welches der Navigationsschalter bedienbar ist, einem das Betätigungselement aufnehmendes Gehäuse und einem Schaltelement, auf welches das Betätigungselement einwirkt.

Navigationsschalter weisen in der Regel ein Schaltgehäuse mit einem im Innenraum des Schaltgehäuses angeordneten Schaltelement auf, das gegen mindestens zwei Kontaktbereiche bewegbar ist und bei Bewegung in eine Kontaktposition gelangt, die einen elektrischen Kontakt schaltet. Das Schaltelement weist einen als axiale Verlängerung eines im Innenraum des Gehäuses angeordneten Schalthebel nach außen geführten Betätigungsarm auf. Der Betätigungsarm kann über ein Bedienelement, welches sich in einem Schaltgehäuse befindet, von einer zentralen Ruheposition in mehrere Richtungen geschwenkt werden.

Derartige Navigationsschalter sind für vielfältige Anwendungen bekannt. Sie werden generell zur Steuerung elektronischer Geräte der Unterhaltungselektronik, wie z. B. in Digitalkameras, Videorecordern oder Mobiltelefonen aber auch zur Menüsteuerung in elektronischen Datenverarbeitungsgeräten eingesetzt. Insbesondere finden sie Verwendung bei der Reduzierung der Bauteile, wenn einzelnen Bauteilen mehrere Funktionen zugeordnet werden.

Zur Betätigung des Schaltelementes weist das Betätigungselement einen an seiner Unterseite befindlichen

Stößel auf, damit eine mechanische Kontaktierung des Betätigungsarmes des Schaltelements erfolgen kann. Beim Betätigen des Betätigungselementes überträgt der Stößel des Betätigungselementes die Betätigungskraft auf den Betätigungsarm des Schaltelements, so dass dieser in eine Kontaktposition gelangt und einen elektrischen Kontakt schaltet.

Die eingangs beschriebenen Navigationsschalter weisen zum heutigen Zeitpunkt keinen Schutz gegen zu hohe Betätigungskräfte auf. Unsachgemäße oder zu starke Betätigung des Betätigungselementes führt zu hoher Betätigungskraft am Betätigungsarm des Schaltelementes, die eine Zerstörung des Schaltelements zur Folge haben kann. Weiterhin kann eine undefinierte Kippbewegung des Betätigungselementes zu einer Zerstörung des Schaltelementes führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Navigationsschalter zur Verfügung zu stellen, bei welchem das Schaltelement besser vor vorzeitigem Verschleiß und Zerstörung geschützt ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen dem Betätigungselement und dem Gehäuse ein Begrenzungselement angeordnet ist, welches die Betätigungskräfte auf das Schaltelement begrenzt.

Dieser Navigationsschalter weist den Vorteil auf, dass durch den Einsatz eines Begrenzungselementes zwischen dem Betätigungselement und dem das Betätigungselement aufnehmende Gehäuse jegliche Art von Schaltelementen vor unsachgemäßer bzw. zu starker Betätigung geschützt werden können.

Dadurch, dass das Begrenzungselement eine mittig vorgesehene Aussparung aufweist, die den Abmessungen eines Stößels am Betätigungselement entspricht, wird das Führen des Betätigungselementes in Bahnen erlaubt und daher ein undefiniertes Kippen verhindert.

Zu große Betätigungskräfte werden über das Begrenzungselement in die Seitenwände des das Begrenzungselement aufnehmende Gehäuse eingeleitet. Es wird ein sicheres Führen des Stößels des Betätigungselementes auf dem Betätigungsarm des Schaltelements ermöglicht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Begrenzungselement einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist und dass das Begrenzungselement sowie das Gehäuse aus einem elastomeren Kunststoff hergestellt sind.

Weiterhin sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass das Begrenzungselement konvex zum Betätigungselement ausgebildet ist und eine gitterförmige Struktur aufweist.

Ebenso kann das Begrenzungselement auch als eine aus Kunststoff oder Metall hergestellte gewölbte Scheibe ausgebildet sein.

Hierbei ist es günstig, dass das Begrenzungselement eine axiale Aussparung zur Aufnahme eines an der Unterseite des Betätigungselementes befindlichen Stößels aufweist.

Eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das das Begrenzungselement aufnehmende Gehäuse einen kreisförmigen Hohlraum umschließt, wobei im Außenbereich des den Hohlraum begrenzenden Bodens zumindest zwei Rasten

ausgebildet sind und dass das konvex ausgebildete Begrenzungselement zumindest zwei weitere Gegenrasten aufweist, die in die passend vorgesehenen Rasten des Gehäuses eingreifen.

Hierbei ist das Begrenzungselement in den Hohlraum des Gehäuses eingesetzt, wobei nach erfolgter Montage das Begrenzungselement zur Verrastung um 45 Grad im Uhrzeigersinn gedreht ist, so dass die Gegenrasten des Begrenzungselementes in die Rasten des Gehäuses eingreifen.

Aufgrund der Erfindung ist es ermöglicht, mit sehr geringem Fertigungs-und Montageaufwand einen Navigationsschalter zu schaffen, bei dem ein unter normalen Umständen auftretender Verschleiß aufgrund zu hoher Betätigungskräfte mittels eines Begrenzungselementes unterbunden wird. Die Baueinheit des Gehäuses zur Aufnahme des Betätigungselementes kann in vormontierter Form, ohne besondere Sorgfalt anwenden zu müssen, gelagert und gehandhabt werden.

Große am Betätigungselement auftretende Betätigungskräfte werden über das zusätzliche Begrenzungselement in die Seitenwände des Gehäuses eingeleitet. Durch den Einsatz von Begrenzungselementen können auch Mikroschalter vor unsachgemäßer bzw. zu starker Betätigung geschützt werden.

Gleichzeitig ermöglicht das Begrenzungselement eine Führung des Betätigungselementes in Bahnen zur Verhinderung eines undefinierten Kippens.

Der Einsatz des optional zu verwendenden Begrenzungselementes ermöglicht eine Anpassung der Eigenschaften unabhängig vom Werkstoff des Gehäuses. Die Lebensdauer des

Navigationsschalters bzw. des Schaltelements wird positiv beeinflusst.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche oder sich entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen : Figur 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Navigationsschalters, Figur 2 die Draufsicht des in Figur 1 gezeigten Navigationsschalters, Figur 3 einen Vertikalschnitt D-D aus Figur 2, Figur 4 ein das Betätigungselement aufnehmendes Gehäuse mit integriertem Begrenzungselement in perspektivischer Darstellung von schräg oben, Figur 5 die Draufsicht auf das in Figur 4 dargestellte Gehäuse, Figur 6 den Horizontalschnitt A-A durch das in Figur 5 dargestellte Gehäuse, Figur 7 den Vertikalschnitt B-B durch das in Figur 5 dargestellte Gehäuse, Figur 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Navigationsschalters,

Figur 9 die Draufsicht des in Figur 8 gezeigten Navigationsschalters, Figur 10 den Vertikalschnitt C-C durch den in Figur 9 dargestellten Navigationsschalter, Figur 11 das das Betätigungselement aufnehmende Gehäuse in perspektivischer Darstellung von schräg oben, Figur 12 eine Draufsicht auf das in Figur 11 dargestellte Gehäuse, Figur 13 den Vertikalschnitt A-A durch das in Figur 12 dargestellte Gehäuse, Figur 14 einen Diagonalschnitt B-B durch das in Figur 12 dargestellte Gehäuse, Figur 15 die Draufsicht auf das Begrenzungselement des erfindungsgemäßen Navigationsschalters gemäß Figur 8, Figur 16 den Schnitt A-A aus Figur 15 und Figur 17 eine Seitenansicht des in Figur 15 dargestellten Begrenzungselementes.

In Figur 1 ist die perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Navigationsschalters dargestellt. Der Navigationsschalter weist ein Schaltelement 3 mit quadratischer Grundfläche auf, das beispielsweise auf einem Gehäuseteil oder einer Platine 4 angeordnet ist. Das

Schaltelement 3 weist einen durch eine Aussparung im Deckel des Schaltelements 3 führenden Betätigungsarm 32 auf, der als axiale Verlängerung eines im Innenraum des Schaltelements 3 angeordneten, hier nicht gezeigten, Schalthebels dient. Der mittig im Innenraum des Schaltelements 3 angeordnete Schalthebel ist gegen mindestens zwei Kontaktbereiche bewegbar, so dass bei der Bewegung in eine Kontaktposition ein elektrischer Kontakt geschaltet wird.

Weiterhin weist der Navigationsschalter ein kreisförmiges Betätigungselement 1 mit vier radial und einer mittig angeordneten Schaltposition auf. Auf der Unterseite des Betätigungselementes 1 ist ein in Axialrichtung angeordneter Stößel 11 vorgesehen. Der Navigationsschalter weist des weiteren ein Gehäuse 2 mit einem kreisförmigen, den Abmessungen des Betätigungselementes 1 entsprechenden Hohlraum 21 auf. In montiertem Zustand wird das Betätigungselement 1 vom Gehäuse 2 aufgenommen und das Gehäuse 2 über dem Schaltelement 3 angeordnet, so dass der Stößel 11 des Betätigungselementes 1 zentrisch in den Betätigungsarm 31 des Schaltelements 3 eingreift.

Eine Betätigung des Schaltelements 3 erfolgt über das Betätigungselement 1, wobei der Stößel 11 des Betätigungselementes 1 die Betätigungskräfte auf den Betätigungsarm 31 des Schaltelements 3 überträgt, so dass der Betätigungsarm 31 in eine Schaltposition bewegt wird. Ein im Gehäuse 2 angeordnetes Begrenzungselement 5 begrenzt hierbei die auf dem Betätigungsarm 31 des Schaltelements 3 einwirkenden Kräfte.

Figur 2 zeigt die Draufsicht auf den in Figur 1 beschriebenen Navigationsschalter mit dem im Gehäuse 2 mittig angeordneten Betätigungselement 1.

Der Schnitt D-D aus Figur 2 ist in Figur 3 dargestellt. Wie bereits vorab diskutiert, ist das Betätigungselement 1 im Gehäuse 2 vorzufinden, wobei der Stößel 11 des Betätigungselementes 1 den Betätigungsarm 31 des Schaltelements 3 umgreift. Im Bodenbereich innerhalb des Hohlraumes 21 des Gehäuses 2 ist ein angeformtes, konvex zum Betätigungselement 1 angeordnetes Begrenzungselement 5 vorgesehen.

Wie aus der perspektivischen Darstellung des Begrenzungselementes 5 der Figur 4 und aus der Draufsicht des Gehäuses 2 mit integriertem Begrenzungselement 5 der Figur 6 detailliert ersichtlich, weist das Begrenzungselement 5 eine mittige Aussparung 53 auf, die den Außenmaßen des Stößels 11 am Bedienelement 1 entspricht. Weiterhin ist ersichtlich, dass das Begrenzungselement 5 gitterförmig strukturiert ist, wobei das Begrenzungselement 5 in der in Figur 5 gezeigten vorteilhaften Ausgestaltung ausgehend von dem mittig mit der Aussparung versehenen quadratischen Kranz 51 paarweise, parallel zur Quer-und Längsachse des Begrenzungselementes 5 sich gegenüberliegende Ausläufer 52 aufweist, deren Ende an das Gehäuse angeformt sind.

Vorzugsweise ist in dieser gezeigten Ausführungsform das Begrenzungselement 5 mit dem Gehäuse 2 einstückig aus zum Beispiel einem elastomeren Kunststoff hergestellt.

Die Figuren 6 und 7 zeigen jeweils den Horizontalschnitt A-A und den Vertikalschnitt B-B aus Figur 5. Das konvex gewölbte

Begrenzungselement wird in einem Herstellungsprozess mit dem Gehäuse geformt.

In der Figur 8 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Navigationsschalters dargestellt. Hier ist ein separates Begrenzungselement 6 vorgesehen, welches in den Boden eines Gehäuses 7 eingesetzt wird.

Figur 9 zeigt die Draufsicht auf den in Figur 8 beschriebenen Navigationsschalter mit dem im Gehäuse 7 mittig angeordneten Betätigungselement 1.

Die Figuren 11 bis 14 zeigen verschiedene Perspektiven von dem das Betätigungselement 1 aufnehmende Gehäuse 7. Das Gehäuse 7 umschließt einen kreisförmigen Hohlraum 71 und weist am Boden, wie detailliert aus den Figuren 11 bis 14 ersichtlich, vier radial an den Seitenwänden des Hohlraumes 71 angeordnete Rasten 72 auf.

Die Figuren 15 bis 17 zeigen eine Ausführungsform des Begrenzungselementes 6. Das Begrenzungselement 6 ist als eine konvex gewölbte Scheibe mit an einem Seitenrand 62 angeordneten vier Gegenrasten 61 ausgebildet, die radial in gleichem Abstand angeordnet sind.

Das Begrenzungselement 6 weist mittig eine Aussparung 63 auf, die den Abmessungen des Stößels 11 des Betätigungselementes 1 entspricht. In dieser Aussparung verläuft der Stößel 11 des Betätigungselementes 1, so dass ein sicheres Führen des Stößels 11 ermöglicht und somit eine unkontrollierte Betätigung des Betätigungsarmes 31 verhindert wird.

Zur Verrastung wird das Betätigungselement 6 um 45 Grad im Uhrzeigersinn gedreht, und ist somit mit dem Gehäuse 7 fest verbunden.

Die besondere Wirkungsweise der Begrenzungselemente 5 und 6 werden aus den Schnittdarstellungen der Figuren 3 und 10 ersichtlich.

In montiertem Zustand weist die Unterseite des Betätigungselementes 1 einen Minimalabstand d zu der Oberseite 54,64 (siehe Figur 3 und Figur 10) der im Gehäuse 2,7 befindlichen Begrenzungselemente 5,6 auf. Eine Krafteinleitung f auf das Betätigungselement 1 kann zentrisch oder exzentrisch erfolgen. Wie insbesondere aus Figur 10 ersichtlich, hat eine zentrische Krafteinleitung f zur Folge, dass das Bedienelement 1 den Betätigungsarm 31 des Schaltelementes 3 um den Weg e nach unten in das Schaltelement 3 verschiebt. Der Weg e repräsentiert eine durch die Begrenzungselemente 5 und 6 realisierte Hubbegrenzung. Weiterhin bewirkt das Betätigungselement 5 und 6 eine Kippbegrenzung bei einer exzentrischen Krafteinleitung aufgrund des Abstands d des Betätigungselementes 1 zur Oberseite 54,64 des Begrenzungselement 5,6. Bei einer zu großen zentrischen oder exzentrischen Krafteinleitung f erfolgt eine Ableitung der Druckkraft auf das Betätigungselement 1 in die Wände der Gehäuse 2 und 7.