DE10112209A1 - Leuchtknopf - Google Patents
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Abstract
Leuchtknopf zur Anwendung bei einer Pendelknopf-Anordnung. Die Anordnung enthält einen sich durch ein nachgiebiges Teil erstreckenden Aktuator (102), der von einer ersten Halterung aufgenommen und durch eine zweite Halterung gestützt wird, sowie einen Lichtleiter (104). Die Lichtführung erstreckt sich durch den Lichtleiter (104) und dient zur Beleuchtung der Knopfoberfläche (202).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vorrichtungen zur Betätigung
elektrischer Schalter. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Knopfanordnung mit
einem integrierten Lichtleiter zur Anwendung bei einer Pendelknopf (shuttle knob)-
Vorrichtung.
Anordnungen zum wahlweisen Betätigen von Schalterverriegelungen aufgrund einer
manuellen Bewegung eines Teils, wie einer Knopfanordnung, zeigen eine
zunehmende Anwendung und sind häufig zu finden in Geräten wie
Computerschnittstellen, sogenannten Joysticks, Kraftfahrzeug-Spiegelsteuerungen
und dergleichen. Leuchtknopf-Anordnungen sowie Anwendungen, zum Beispiel in
Telekommunikations-Geräten, Fernsehgeräten und zugehörigen Zusatzgeräten (d. h.
Steuereinheiten, Fernbedienungen, Videospielen und dergleichen). Diese
Leuchtknopf-Anordnungen ermöglichen es einem Benutzer, Betätigungen aufgrund
von Menüführungen in einer schnellen und effizienten Weise unter Anwendung einer
minimalen Benutzer-Schnittstelle durchzuführen. Jedoch erfordern Leuchtknopf-
Anordnungen eine sorgfältige Bemessung und eine genaue Konstruktion, damit der
Benutzer der Leuchtknopf-Anordnung die Knopfanordnung erkennen kann. Oftmals
verhindert eine Fehlausrichtung zwischen dem Knopf und der Lichtquelle, daß die
Knopfanordnung geeignet beleuchtet wird. Zusätzlich werden manche Leuchtknopf-
Anordnungen aufgrund der direkt in der Knopfanordnung integrierten Lichtquelle zu
warm oder überhitzt. Das bedingt, daß die Lichtquelle vorzeitig ausfällt und ersetzt
werden muß.
Andere bekannte Vorrichtungen zur Schalterbetätigung enthalten eingebaute
Berührungs-Aktivatoren, Aktuatoren mit einem unterbrochenen Lichtstrahl und
piezoelektrische Aktivatoren. Im allgemeinen haben die letztgenannten Einheiten
eine begrenzte Anwendbarkeit und sind nur für wenige bestimmte Anwendungsfälle
geeignet.
Es besteht daher im Stand der Technik eine Forderung nach einer Leuchtknopf-
Anordnung mit guten Leuchteigenschaften und einem einfachen Aufbau verglichen
mit anderen Knopfanordnungen. Außerdem sollten derartige Leuchtknopf-
Anordnungen in der Lage sein, ohne eine Wärmestrahlung zu dem
Berührungsbereich der Knopfanordnung angewendet zu werden.
Die Nachteile beim Stand der Technik werden durch die vorliegende Erfindung einer
Druckknopfanordnung mit einem integrierten Lichtleiter vermieden. Im einzelnen
enthält der Knopf mit dem integrierten Lichtleiter gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Lichtleiter mit einem Führungsteil, einen Schalteraktivator und wenigstens eine
Schriftzeichen-Anzeigeeinheit, die in den Lichtleiter selbst eingeformt ist. Der
Lichtleiter greift in eine Knopf-Feder-Stützanordnung ein, die eine Feder enthält, die
zwischen einem Stützring für den Knopf und einer darüber angeordneten
Knopfkappe eingegossen ist. Der Lichtleiter gleitet durch den Stützring für den Knopf
in die obere Knopfkappe, bis er ein Führungsteil auf der Kappe erreicht. Das
Führungsteil des Lichtleiters ist hilfreich zur Ausrichtung des Lichtleiters auf seine
richtige Lage relativ zu der Kappe und dem übrigen Teil der Anordnung. Die obere
Knopfkappe ist eine runde Kappe, auf die zwei Führungslappen zur Führung des
Lichtleiters angeformt sind. Der Stützring für den Knopf besteht aus einem Ring mit
einer Öffnung und einem Satz von Führungskerben, die über dem
Außendurchmesser des Stützrings angeordnet sind. Wenigstens ein
Führungszapfen ist ebenfalls an der oberen Fläche des unteren Stützrings
angeordnet. Die Führungskerben und der Führungszapfen sind nützlich für die
Führung der Anordnung, wenn diese auf einer gedruckten Leiterplatte in einem
Pendelknopfaufbau montiert wird.
Die Lehren der vorliegenden Erfindung werden leicht verständlich durch die folgende
detaillierte Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnung. In der Zeichnung:
Fig. 1A und 1 B zeigen eine perspektivische Ansicht einer
Ausführungsform des Lichtleiters der vorliegenden Erfindung in verschiedenen
Anordnungen, die den Lichtleiter von oben und von unten zeigen,
Fig. 2A und 2B zeigen eine perspektivische Ansicht einer
Ausführungsform der Trägeranordnung für die Knopffeder der vorliegenden
Erfindung in verschiedenen Anordnungen und zeigen die Trägeranordnung von oben
und von unten, und
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Verfahrens, gemäß dem der
Lichtleiter mit der Trägeranordnung für die Knopffeder der vorliegenden Erfindung
zusammengesetzt wird.
Zur Erleichterung des Verständnisses sind, soweit möglich, gleiche Bauteile in den
Figuren mit denselben Bezugsziffern versehen.
Fig. 1 zeigt eine Lichtleiteranordnung 100 mit einem Aktuator 102 an der Unterseite
der Lichtleiteranordnung 100. Die obere Lichtleiteranordnung 104 enthält einen Satz
von Graphikindikatoren 106, die sich über die gesamte Länge der
Lichtleiteranordnung 100 durch den Aktuatorteil des Lichtleiters nach unten
erstrecken. Die obere Lichtleiteranordnung enthält außerdem ein Führungsteil 108,
das sich entlang des Außendurchmessers des oberen Teils 104 der
Lichtleiteranordnung 100 erstreckt. Die Lichtleiteranordnung 100 ist vorzugsweise
aus einem gießbaren Kunststoff hergestellt. In einer Alternative kann es auch
einfach durch Öffnungen gebildet sein, die sich von der Oberseite über den
Aktuatorteil 102 durch die Lichtleiteranordnung 100 erstrecken.
Fig. 2A und 2B zeigen einen Trägeraufbau 200 für die Knopffeder zur
Anwendung bei der Lichtleiteranordnung 100. Die Trägeranordnung für die
Knopffeder enthält eine obere Knopfkappe 202 mit einem Satz von Führungslappen
212 entlang der Innenseite der Kappe, wie Fig. 2B zeigt, eine Federanordnung 204
und einen unteren Stützring 206. Die zylindrische Knopffeder 204 ist zwischen der
oberen Knopfkappe 202 und dem unteren Stützring 206 angegossen und besteht
vorzugsweise aus einem gießbaren Kunststoff wie zum Beispiel einem Elastomer.
Das Herstellungsmaterial für die Feder 204 ist dasselbe wie für den übrigen Teil der
Stützeinheit 200 und so gewählt, daß es vorzugsweise ein elastisches oder
federndes Mittel für die Feder 204 bildet. Der untere Stützring 206 hat einen
ähnlichen Durchmesser wie die obere Knopfkappe 202 und trägt oder stützt die
obere Knopfkappe 202 und die Feder 204. Der untere Stützring 206 enthält zwei
Führungskerben 208 und einen Führungszapfen 210, um die richtige Anordnung der
gesamten Einheit auf einer gedruckten Leiterplatte zu gewährleisten. Im einzelnen
sind die Kerben 208 mit Lappen auf der Innenseite des (nicht dargestellten)
Pendelknopfes ausgerichtet, während der Zapfen 210 in eine Öffnung in der (nicht
dargestellten) gedruckten Leiterplatte angreift. Natürlich können der Zapfen 210 und
die Kerben 208 leicht durch andere Arten von im Stand der Technik allgemein
bekannten Halterungsstrukturen ersetzt werden.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Lichtleiteranordnung, kombiniert mit
der Knopf-Feder-Stützanordnung, gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie ersichtlich
ist, greift die Lichtleiteranordnung 100 mit Passung in die Knopf-Feder-
Stützanordnung 200 von Fig. 2 ein. In der Praxis wird die Lichtleiteranordnung 100
dadurch ausgerichtet und in die Knopf-Feder-Stützanordnung 200 eingefügt, indem
zunächst der obere Teil 106 der Lichtleiteranordnung 100 in die Öffnung des unteren
Stützrings 206 eingeführt wird und die Lichtleiteranordnung 100 dann so gedreht
wird, daß das Führungsteil 108 mit den zugehörigen Führungszapfen 212
ausgerichtet wird, die in der oberen Knopfkappe 202 liegen. Nach der Ausrichtung
gleitet das Führungsteil 108 an den Führungszapfen 212, wo die Führungszapfen
212 eine weitere Drehung der Lichtleiteranordnung 100 verhindern. Der Lichtleiter
wird dann mit Ultraschall in die Kappe 202 eingeschweißt.
Eine vervollständigte Anordnung der Fig. 3 kann zwischen einer (nicht
dargestellten) gedruckten Leiterplattenanordnung und einem Pendelknopf-
Mechanismus angeordnet werden. Die Führungskerben sind so ausgebildet, daß sie
in einen (nicht dargestellten) Pendelknopfaufbau oder Führungsanordnung passen
und eine Drehung des Führungs- oder Pendelknopfes um die Lichtleiteranordnung
100 und die Knopf-Feder-Stützanordnung 200 verhindern.
Da die Ausführungsformen mit den Lehren der vorliegenden Erfindung im einzelnen
gezeigt und beschrieben wurden, kann der Fachmann leicht viele andere
abgewandelte Ausführungsformen finden, die ebenfalls diese Lehren enthalten,
ohne von dem Wesen der Erfindung abzuweichen.
Claims (15)
1. Vorrichtung zur Betätigung wenigstens eines Schalters mit einer ersten
Halterung, mit einer zweiten Halterung, mit einem elastischen Teil, das zwischen
der ersten und der zweiten Halterung liegt und die erste Halterung trägt, und mit
einem Lichtleiter, der wenigstens eine Graphik/Bezeichnung aufweist, der durch
die erste Halterung getragen wird und der durch die erste Halterung hindurchragt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Halterung eine Knopfkappe enthält.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Knopfkappe wenigstens einen Satz von
Führungslappen enthält, die über den Innenumfang der Knopfkappe angeordnet
sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Knopfkappe wenigstens eine Führungs
taste enthält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lichtleiter wenigstens eine
Führungstaste und einen Schalteraktivator enthält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei wenigstens eine Führungstaste auf dem
Lichtleiter ausgebildet ist, um den Lichtleiter in der Knopfkappe zu halten.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei wenigstens ein Schalteraktivator auf dem
Lichtleiter ausgebildet ist.
8. Vorrichtung zur Betätigung wenigstens eines Schalters mit einem Lichtleiter mit
wenigstens einer Graphikbezeichnung, wenigstens einer Führungsfläche und
wenigstens einem Schalteraktivator, einem Halterungsring mit einer Öffnung,
einer Dicke, einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser,
einer Knopf-Feder-Stützanordnung mit einer Öffnung, einer Dicke, einem
Außendurchmesser, einem Innendurchmesser und wenigstens einem Satz von
Führungskerben und wenigstens einem Führungsstift und einer Feder, die an den
Halterungsring und die Knopfanordnung mit dem Sprengring angeformt und
zwischen diesen angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Graphikbezeichnungen über den
Lichtleiter gebildet werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Führungstaste als externes Teil auf dem
Lichtleiter ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Schalteraktivator als ein externes Teil
auf dem Lichtleiter ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Öffnungsdurchmesser des
Halterungsrings so geformt ist, daß die Öffnung den Lichtleiter aufnehmen kann.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Feder zwischen dem Halterungsring und
der Knopfkappe ausgebildet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Führungskerben entlang dem Umfang
des Außenwanddurchmessers des Halterungsrings angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Führungszapfen auf dem äußeren
Umfang des Halterungsrings gegenüber der Seite angeordnet ist, an die die
Federn angeformt sind.
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