DE4117031A1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung, speziell eine Schaltvorrichtung, die die Funktion eines Dreh­ schalters und eine weitere Schaltfunktion, z. B. die eines Druckschalters, aufweist.

Das Zusammenfassen von Betätigungteilen für die Funktion eines Drehschalters einerseits und eine weitere Funktion, z. B. die eines Druckschalters andererseits, verbessert die Handhabbarkeit einer Schaltvorrichtung und vergrößert die Anzahl möglicher Anwendungen der Schaltvorrichtung. Deshalb sind derartige Schaltvorrichtungen weit ver­ breitet.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer herkömmlichen Schaltvor­ richtung. Gemäß Fig. 6 enthält die Schaltvorrichtung ein aus einer oberen Gehäusehälfte 1 und einer unteren Ge­ häusehälfte 2 zusammengesetztes Gehäuse. Eine Substrat­ platte 5 trägt ein Schaltmuster 3 für einen Drehschalter und ist an der inneren Bodenseite der unteren Gehäuse­ hälfte 2 befestigt.

An der inneren Bodenseite der unteren Gehäusehälfte ist ein Wellenabschnitt oder eine Nabe 6 ausgebildet, die sich in dem Gehäuse nach oben erstreckt und eine Dreh­ platte 7 drehbar lagert. An einer Unterseite der Dreh­ platte 7 ist gegenüberliegend dem Schaltmuster 3 auf der Substratplatte 5 ein Schleifer 10 montiert, während an der Oberseite der Drehplatte 7 ein ringförmiger Knopf 8 ausgebildet ist, der sich von dem Gehäuse aus nach oben durch eine in der oberen Gehäusehälfte 1 ausgebildete ringförmige Öffnung 10 erstreckt.

Der Wellenabschnitt 6 der unteren Gehäusehälfte 2 wird von einer Durchgangsbohrung 6a durchsetzt, in der für eine Axialbewegung des Wellenabschnitts 6 ein als Druck­ knopf dienender Knopf 12 eingesetzt ist. Der Knopf 12 be­ sitzt einen unteren Endabschnitt, der sich von der unte­ ren Gehäusehälfte 2 nach unten weg erstreckt und inner­ halb einer ringförmigen Wand 15 gelegen ist, welche ein­ stückig mit einer Unterseite der unteren Gehäusehälfte 2 ausgebildet ist. Am stirnseitigen Ende der ringförmigen Wand 15 ist ein Deckel 16 montiert, der die untere Öff­ nung der ringförmigen Wand 15 verschließt, und an dem Deckel 16 befindet sich ein Druckschalter 17, so daß ein Betätigungsteil 17a des Druckschalters 17 dem unteren Ende des Knopfes 12 gegenüber liegt. Der Druckschalter 17 besitzt ein Paar Anschlüsse 17b für die externe Verbin­ dung.

Wenn bei einer Schaltvorrichtung mit einem solchen Auf­ bau der Knopf 8 von Hand um die Achse des Wellenab­ schnitts 6 der unteren Gehäusehälfte 2 gedreht wird, schleift der Schleifer 11 der Drehplatte 12 über das Schaltmuster 3 auf der Substratplatte 5, die an der unteren Gehäusehälfte 2 festgelegt ist, um einen Schalt­ vorgang des Drehschalters zu bewirken. Wenn der Knopf 12 axial gegen die Kraft einer (nicht gezeigten) Feder in dem Druckschalter 17 nach unten gedrückt wird, so wird der Betätigungsteil 17a des Druckschalters 12 vom unteren Ende des Knopfs 12 nach unten gedrückt, so daß ein Schaltvorgang des Druckschalters 17 stattfindet.

Bei der oben beschriebenen Schaltvorrichtung ist der Druckschalter 17 an den Deckel 16 des Drehschalters mon­ tiert, welcher die untere Öffnung der ringförmigen Wand 15 abdeckt, so daß er von der ringförmigen Wand 15 umge­ ben wird, die sich von der unteren Gehäusehälfte 2 aus nach unten erstreckt.

Damit bildet der Abschnitt der Schaltvorrichtung, in wel­ chem der Druckschalter 17 montiert ist, eine nach außen vorstehende Kontur, welche beträchtliche Abmessungen auf­ weist und einer Verringerung der Gesamtdicke der Schalt­ vorrichtung entgegensteht.

Weiterhin muß der Knopf 8 für die manuelle Schaltbetäti­ gung des Drehschalters separat von dem Knopf 12 für die manuelle Schaltbetätigung des Druckschalters vorhanden sein. Dies bedingt eine relativ große Anzahl von Einzel­ teilen, die den Zusammenbau der Schaltvorrichtung er­ schweren. Außerdem ist die Betätigung der Schaltvor­ richtung umständlich. Sind mehrere Drehschalter vorzu­ sehen, so muß eine entsprechende Anzahl von Knöpfen vor­ gesehen sein, die sich durch die obere Gehäusehälfte 1 hindurch und von dieser abstehend nach oben erstrecken. Dies ergibt eine komplizierte Struktur, die die Handhab­ barkeit der Schaltvorrichtung verschlechtert und einer Verkleinerung der Schaltvorrichtung entgegensteht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltvorrichtung an­ zugeben, die sowohl die Funktion eines Drehschalters als auch eine weitere Funktion, z. B. die Funktion eines Druckschalters, aufweist, und die darüberhinaus eine ge­ ringe Gesamtdicke, einen einfachen Aufbau und hohe Be­ dienungsfreundlichkeit besitzt.

Die Lösung dieser Aufgabe im Patentanspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung schafft eine Schaltvorrichtung, die auf­ weist: ein Gehäuse mit einem von einer inneren Boden­ fläche hochstehenden Wellenteil, eine Substratplatte (Wafer), die in dem Gehäuse festgelegt ist und auf der ein erstes und ein zweites Schaltmuster ausgebildet sind, eine Drehplatte mit einem Lagerteil, an dem die Dreh­ platte drehbar um den Wellenabschnitt des Gehäuses ge­ lagert ist, einen an der Drehplatte montierten Schleifer, der normalerweise in Berührung mit dem ersten Schalt­ muster auf der Substratplatte gehalten wird, ein im wesentlichen rohrförmiges, elastisches Kontaktglied, das auf dem Wafer angeordnet und um den Wellenteil herum sitzt, einen von Hand betätigbaren Knopf, der für eine Bewegung um eine Achse des Lagerteils und in Eingriff mit diesem herum und entlang der Achse des Lagerteils mon­ tiert ist, so daß der Knopf um die Achse des Wellenteils drehbar ist, wobei die Drehplatte von dem Knopf gedreht wird, um einen Schaltvorgang als durch den Schleifer und das erste Schaltmuster gebildeter Drehschalter zu be­ wirken, während dann, wenn der Knopf in axialer Richtung des Wellenteils gegen eine durch das elastische Kontakt­ glied hervorgerufene Vorspannkraft bewegt wird, das elastische Kontaktglied von dem Knopf betätigt wird, um einen Schaltvorgang als Druckschalter zu bewirken, der von dem zweiten Schaltmuster und dem elastischen Kon­ taktglied gebildet wird.

Wenn bei dieser Schaltvorrichtung der Knopf von Hand um die Achse des Lagerteils der Drehplatte gedreht wird, wird der in Eingriff mit dem Knopf gehaltene Lagerteil um den Wellenabschnitt gedreht, der an der inneren Boden­ fläche des Gehäuses hochsteht. Bei einer solchen Drehung des Lagerteils und mithin der Drehplatte bewegt sich der an der Drehplatte montierte Schleifer auf dem ersten Schaltmuster der in dem Gehäuse befindlichen Substrat­ platte, so daß ein Schaltvorgang als Drehschalter er­ folgt, welcher durch den Schleifer und das erste Schalt­ muster gebildet wird.

Wenn andererseits der Knopf gegen die Vorspannkraft, die durch das elastische Kontaktglied aufgebracht wird, in axialer Richtung des Wellenteils bewegt wird, wird das auf das Lagerteil der Drehplatte, das Lagerteil dabei umschließende, aufgepaßte elastische Kontaktglied von dem Knopf derart betätigt, daß ein Schaltvorgang als Druck­ schalter erfolgt, welcher durch das zweite Schaltmuster und das elastische Kontaktglied gebildet wird.

Während die Schaltvorrichtung sowohl die Funktion eines Drehschalters als auch eine weitere Funktion, wie die eines Druckschalters, aufweist, läßt sich die Schaltvor­ richtung mit einer geringen Gesamtdicke und Gesamtgröße, mit einer einfachen Konstruktion und mit hoher Bedie­ nungsfreundlichkeit ausbilden, da das elastische Kontakt­ glied sich in dem Gehäuse befindet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vertikal-Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvor­ richtung;

Fig. 2 eine Vertikal-Schnittansicht einer unteren Gehäu­ sehälfte der Schaltvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht einer Drehplatte der Schalt­ vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4a und 4b eine Draufsicht bzw. eine Vorderansicht eines elastischen Kontaktglieds der Schaltvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 5 eine Vorderansicht eines Knopfs der Schaltvor­ richtung nach Fig. 1; und

Fig. 6 eine Vertikal-Schnittansicht einer bereits kon­ zipierten Schaltvorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Schaltvorrichtung, bei der die vorlie­ gende Erfindung Anwendung findet. Die dargestellte Schaltvorrichtung hat die Funktion von zwei Drehschal­ tern, die in einer oberen und unteren Stufe angeordnet sind, und darüberhinaus die Funktion eines Druckschal­ ters. Die Schaltvorrichtung enthält ein Gehäuse, welches sich aus einem oberen Gehäuseteil 40 und einem unteren Gehäuseteil 41 zusammensetzt. Etwa im mittleren Bereich im Innern des Gehäuses ist eine Substrat- oder Träger­ platte (Wafer) 42 festgelegt, auf dessen Ober- und Unterseite paarweise Schaltmuster 42a bzw. 42b der beiden Drehschalter und ein weiteres Schaltmuster 42c für den Druckschalter ausgebildet sind.

An der inneren Bodenfläche des unteren Gehäuseteils 41 ist ein Wellenteil 41a ausgebildet, welches sich durch eine Öffnung 42d der Trägerplatte 42 nach oben erstreckt. Der Wellenteil 41a des unteren Gehäuseteils 41 ist in ein Rundloch 43b eingepaßt, welches in einem Lagerteil 43a einer in Fig. 3 dargestellten Drehplatte 43 derart ausge­ bildet ist, daß die Drehplatte 43 drehbar um den Wellen­ teil 41a an der inneren Bodenfläche des unteren Gehäuse­ teils 41 montiert ist. Gemäß Fig. 2 besitzt das untere Gehäuseteil 41 ein Paar Stufen oder Schultern 41b und 41c, die zur Aufnahme der Trägerplatte 2 und eines wei­ teren Drehglieds 48 ausgebildet sind.

Gemäß Fig. 1 und 3 ist ein Schleifer 44b an einer Stelle einer Oberseite der Drehplatte 43 montiert, die dem Schaltmuster 43b der Trägerplatte 42 entspricht, während beispielsweise ein Paar von Eingriffsnuten 43c an einer Umfangsfläche des Lagerteils 43a der Drehplatte 43 der­ art ausgebildet sind, daß sie sich in axialer Richtung des Lagerteils 43a erstrecken.

Gemäß Fig. 1, 4a und 4b ist ein beispielsweise aus Silicongummi bestehendes elastisches Kontaktglied 45 auf der Trägerplatte 42 aufgenommen und um einen Abschnitt des Lagerteils 43a der Drehplatte 43 herum aufgesetzt, der sich von der Öffnung 42d der Trägerplatte 42 nach oben erstreckt. Das elastische Kontaktglied 45 besitzt etwa rohrförmige, konische Gestalt, die oben und unten geöffnet ist, während ein Mittelabschnitt als dünner, nachgiebiger Abschnitt mit geeigneter Elastizität aus­ gebildet ist. Ein Durchgangsloch 45a ist im Mittelab­ schnitt des elastischen Kontaktglieds 45 gebildet. Ein aus leitendem Material bestehender beweglicher Kontakt 45c befindet sich an der inneren Bodenfläche eines oberen Endabschnitts 45b des Durchgangslochs 45a. Der obere Endabschnitt 45b und ein unterer Endabschnitt 45d des elastischen Kontaktglieds 45 stehen normalerweise in Be­ rührung mit einem Knopf 46, der im folgenden näher erläu­ tert wird, bzw. mit der Trägerplatte 42.

Gemäß Fig. 1 erstreckt sich das Lagerteil 43a der Dreh­ platte 43 durch das elastische Kontaktglied 45 hindurch, und der die in Fig. 5 dargestellte Form aufweisende Knopf 46 ist auf ein Ende des Lagerteils 43a aufgesetzt. Gemäß Fig. 5 besitzt der Knopf 46 eine hohle, rohrförmige Ge­ stalt mit offenem Boden und einem Paar Eingriffsklauen 46a an einer inneren, unteren Umfangskante der Öffnung.

Gemäß Fig. 1 werden die Eingriffsklauen 46a des Knopfs 46 normalerweise in Eingriff mit den Eingriffsnuten 43c des Lagerteils 43a der Drehplatte 43 gehalten, so daß der Knopf 46 für eine Bewegung des Lagerteils 43a in axialer Richtung des Wellenteils 41a des unteren Gehäuseteils 41 entlang der Eingriffsnuten 43c montiert ist. Normaler­ weise wird der Knopf 46 durch das elastische Kontaktglied 45 nach oben vorgespannt, so daß, wenn der Knopf nicht von Hand nach unten gedrückt wird, er seine obere Posi­ tion einnimmt, in der die Eingriffsklauen in Berührung mit den oberen Enden der Eingriffsnuten 43c stehen.

Das Drehglied 48 wird auf der Stufe 41c (Fig. 2) des unteren Gehäuseteils 41 derart aufgenommen, daß es den Knopf 46 umgibt. Das Drehglied 48 besitzt einen ring­ förmigen Außenknopf 47, der an seiner Oberseite derart ausgebildet ist, daß er um die Achse des Drehteils 41a des unteren Gehäuseteils 41 durch manuelle Betätigung des Knopfs 47 drehbar ist. Ein weiterer Schleifer 44a ist an einer Stelle einer Unterseite des Drehglieds 48 montiert, die dem Schaltmuster 42a des auf der Trägerplatte 42 ge­ bildeten Drehschalters entspricht.

Wenn im Betrieb der Knopf 46 von Hand betätigt oder ge­ dreht wird, wird auch das Lagerteils 43a gedreht, welches über die Eingriffsnuten 43c und die Eingriffsklauen 46a in kämmendem Eingriff mit dem Knopf 46 gehalten wird, so daß der Schleifer 46b an der Drehplatte 43 sich gleitend entlang dem Schaltmuster 42b auf der Trägerplatte 42 be­ wegt. Folglich findet ein Schaltvorgang des Drehschalters statt zwischen dem Schleifer 44b der Drehplatte 43 und dem Schaltmuster 42b des Drehschalters.

Wenn andererseits der Knopf 46 axial betätigt, d. h. herabgedrückt wird, so wird er in Fig. 1 nach unten be­ wegt, wobei die Eingriffsklauen 46a des Knopfs sich in den Eingriffsnuten 43c bewegen, woraufhin das untere Ende des Knopfs gegen den oberen Endabschnitt 45b des ela­ stischen Kontaktglieds 45 drückt, so daß der Knopf sich gegen die Rückstellkraft des elastischen Kontaktglieds nach unten bewegt. Durch dieses Herunterdrücken des Knopfs 46 wird der dünne, nachgiebige Abschnitt des ela­ stischen Kontaktglieds 45 elastisch und nachgiebig ver­ formt, so daß er eine Umkehrbewegung mit einem Schnapp- oder Klick-Gefühl macht, so daß der bewegliche Kontakt 45c an der inneren Bodenfläche des oberen Endabschnitts 45b des elastischen Kontaktglieds 45 dann in Kontakt mit dem Muster 42c an der Trägerplatte 42 gelangt, um einen Schaltvorgang mit der Druckschalterfunktion zu bewirken. In diesem Moment dient ein oberes Ende des Lagerteils 43a als Anschlag für den herabgedrückten Knopf 46, und folg­ lich wird ein guter und deutlich fühlbarer Druckhub er­ reicht, ohne daß dabei ein übermäßig starker Druck auf die Trägerplatte 42 oder den Schleifer 44b ausgeübt wird.

Unabhängig von den oben beschriebenen Betätigungsvor­ gängen und Bewegungsabläufen des Knopfs 46 läßt sich das Drehglied 48 mit Hilfe des Knopfs 47 von Hand betätigen oder drehen, um einen Schaltvorgang des zweiten Dreh­ schalters zu bewirken, der durch den Schleifer 44a des Drehglieds 48 und das Schaltmuster 42a der Drehplatte gebildet wird.

Da bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Schalt­ vorrichtung das elastische Kontaktglied 45 in der be­ schriebenen Weise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und der Druckschalter nicht von dem Gehäuse nach außen absteht, wie es bei der bereits konzipierten Schaltvor­ richtung gemäß Fig. 6 der Fall ist, läßt sich die Gesamt­ dicke der Schaltvorrichtung reduzieren. Weiterhin kann die Schaltvorrichtung einen Schaltvorgang mit einer Dreh­ schalterfunktion, die durch die Drehplatte 43 geschaffen wird, ebenso bewirken, wie eine andere Schaltfunktion, nämlich hier die Funktion eines Druckschalters, welcher durch das elastische Kontaktglied 45 und den einzelnen Knopf 46 gebildet wird. Damit vereinfacht sich die Schaltvorrichtung im Aufbau, und insgesamt ergibt sich ein kompaktes Bauteil geringer Größe.

Wenn die Länge des Lagerteils 43a der Drehplatte 43 in geeigneter Weise ausgewählt wird, läßt sich ein Schalt­ vorgang erreichen, der bei einem Niederdrücken des Knopfs 46 keine übermäßig starke Kraft auf die Trägerplatte 42, und auch nicht auf den Schleifer 44b auf der Drehplatte 43 aufbringt.

Claims (7)

1. Schaltvorrichtung, umfassend: ein Gehäuse (40, 41) mit einem Wellenteil (41a), welches an einer inneren Bo­ denseite des Gehäuses hochsteht, eine Trägerplatte (42), die in dem Gehäuse (40, 41) festgelegt ist und auf der ein erstes und ein zweites Schaltmuster (42b, 42c) ausgebildet sind, eine Drehplatte (43) mit einem Lagerteil (43a), mit dem die Drehplatte (43) drehbar um den Wellenteil (41a) des Gehäuses (40, 41) gelagert ist, einen Schleifer (44b), der an der Drehplatte (43) montiert ist und normalerweise in Berührung mit dem ersten Schaltmuster (42b) auf der Trägerplatte (42) gehalten wird, ein etwa rohrförmi­ ges, elastisches Kontaktglied (45), das auf der Trä­ gerplatte (42) angeordnet ist und um den Wellenteil (41a) herumgelegt ist, und einen von Hand betätig­ baren Knopf (46), der für eine Bewegung um eine und entlang einer Achse montiert und in Eingriff mit dem Lagerteil (43a) derart gehalten ist, daß, wenn der Knopf (46) um die Achse des Wellenteils (41a) gedreht wird, die Drehplatte (43) von dem Knopf (46a) gedreht wird, um einen Schaltvorgang als Drehschalter zu be­ wirken, der durch den Schleifer (44b) und das erste Schaltmuster (42b) gebildet wird, während dann, wenn der Knopf (46) in axialer Richtung des Wellenteils (41a) gegen eine durch das elastische Kontaktglied (45) aufgebrachte Rückstellkraft bewegt wird, das elastische Kontaktglied (45) von dem Knopf (46) be­ tätigt wird, um einen Schaltvorgang als Druckschalter zu bewirken, welcher durch das zweite Schaltmuster (44c) und das elastische Kontaktglied (45) gebildet wird.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das elastische Kontaktglied (45) etwa konische, rohrför­ mige Gestalt aufweist, die an den entgegengesetzten axialen Enden offen ist, und die ein axiales Durch­ gangsloch (45a) im Mittelabschnitt aufweist, wobei das Lagerteil (43a) der Drehplatte (43) sich durch das Durchgangsloch (45a) hindurch erstreckt.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, bei der der Knopf (46) eine hohle, rohrförmige Gestalt mit einem offenen Ende aufweist und mindestens eine Eingriffs­ klaue (46a) an einer inneren Umfangsfläche an oder benachbart der Öffnung besitzt, welche in Eingriff steht mit mindestens einer Nut (43), die in axialer Richtung am Außenumfang des Lagerteils (43a) der Drehplatte (43) ausgebildet ist.

4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein von Hand betätigbares Dreh­ glied (47, 48), durch das hindurch sich der Knopf (46) derart erstreckt, daß das von Hand betätigbare Dreh­ glied (47, 48) um dem Knopf (46) drehbar ist, wobei ein zweiter (Schleifer (44a) an dem von Hand betätig­ baren Drehglied (47, 48) montiert ist, der normaler­ weise in Eingriff mit einem dritten Schaltmuster (42) gehalten ist, welches an einer Seite der Trägerplatte (42) ausgebildet ist, die der Seite mit dem ersten Schaltmuster (42b) abgewandt ist.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Ge­ häuse (40, 41) eine erste und eine zweite Stufe (41b, 41c) an einem inneren Umfangsabschnitt aufweist, auf denen die Trägerplatte (42) bzw. das von Hand betä­ tigbare Drehglied (47, 48) aufgenommen sind.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, bei der das zweite Schaltmuster (42c) auf der Seite der Trägerplatte (42) gebildet ist, auf der auch das dritte Schalt­ muster (42a) gebildet ist.

7. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Länge des Lagerteils (43a) der Drehplatte (43) derart gewählt ist, daß, wenn der Knopf (46) von Hand in axialer Richtung bewegt wird, der Knopf (46) in Berührung gelangt mit und gestopt wird von einem Ende des Lagerteils (43a), bevor eine übermäßig starke Kraft auf die Trägerplatte (42) und/oder den Schleifer (44b) an der Trägerplatte (43) ausgeübt wird.