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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft Schiebeschalter. Insbesondere betrifft die Erfindung
einen Schiebeschalter, der ein Gehäuseelement aufweist, ein Schiebeelement,
welches innerhalb eines ebenen Bewegungsbereichs beweglich ist,
welcher in dem Gehäuseelement
definiert ist, eine Leitvorrichtung, welche zwischen dem Gehäuseelement
und dem Schiebeelement ausgebildet ist, und ein elastisches Element zum
Halten des Schiebeelements in einer neutralen Position, in welcher
die Leitvorrichtung nichtleitend wird.
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2. BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN
TECHNIK
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Ein
Beispiel für
Schiebeschalter, wie oben genannt, ist offenbart in der
Japanischen Patent-Auslegeschrift
H10-302576 . Dieser Schiebeschalter weist ein Schiebeelement
auf, welches innerhalb eines ebenen Bewegungsbereichs beweglich
ist, welcher in einem Gehäuseelement
definiert ist, eine Leitvorrichtung, welche zwischen dem Gehäuseelement und
dem Schiebeelement ausgebildet ist, und ein elastisches Element
zum Halten des Schiebeelements in einer neutralen Position, in welcher
die Leitvorrichtung nichtleitend wird. Die Leitvorrichtung umfasst
vier lange Schaltelemente, die von einer leitenden Platte gebildet
sind, um ebenfalls als ein elastisches Element zu wirken. Diese
vier langen Schaltelemente sind in einem rechtwinkeligen hohlen
Raum, welcher zwischen dem Gehäuseelement
und dem Schiebeelement ausgebildet ist, befestigt. Eine leitende
Platte ist im Boden des rechtwinkeligen hohlen Raums angeordnet,
um zu erlauben, dass die vier langen Schaltelemente auf übliche Art
verwendet werden. Konkret ist jedes lange Schaltelement an einem
Ende desselben von einer Ecke des Gehäuseelements gestützt, während das
Schaltelement, das in einer Position benachbart dem anderen Ende
als ein beweglicher Kontakt wirkt, gegen einen Teil des Schiebeelements
gedrückt
wird. Wenn das Schiebeelement in dem Bewegungsbereich durch eine
manuelle Betätigungskraft
bewegt wird, berührt
ein beweglicher Kontakt einen festen Kontakt, der an einer inneren
Wand des Gehäuses
ausgebildet ist.
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Allerdings
weist die obige Konstruktion des Standes der Technik eine große Anzahl
an Teilen auf, da das elastische Element zum Halten des Schiebeelements
in der neutralen Position aus vier langen Elementen besteht. Ferner
muss ein Vorgang des Zusammenbauens des Schalters einen komplexen Schritt
des Zwängens
der vier kleinen elastischen langen Elemente, gegen die Elastizität der langen Elemente,
und auf eine Art, dass ihre korrekte Stellung erhalten wird, in
den engen, rechtwinkeligen, hohlen Raum zwischen dem Gehäuseelement
und dem Schiebeelement enthalten. Das stellt vor ein Problem des
Behinderns einer verbesserten Herstellungseffizienz.
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Ein
weiters Beispiel für
Schiebeschalter, wie oben genannt, ist offenbart in der
Japanischen Patent-Auslegeschrift
H7-235240 . Dieser Schalter weist ein Gehäuseelement
auf, ein Schiebeelement, welches innerhalb eines ebenen Bewegungsbereichs beweglich
ist, welcher in dem Gehäuseelement
definiert ist, eine Leitvorrichtung, welche zwischen dem Gehäuseelement
und dem Schiebeelement ausgebildet ist, und ein elastisches Element
zum Halten des Schiebeelements in einer neutralen Position. In dieser
Konstruktion wirkt ein hohler, leitender, elastischer Ring, welcher
an einer runden Erhebung unter dem Schiebeelement befestigt ist,
sowohl als die Leitvorrichtung als auch als das elastische Element. Mehrere
isolierende Erhebungen, die am Boden des Gehäuseelements errichtet sind,
sind in Kontakt mit der äußeren Fläche des
elastischen Rings, um den elastischen Ring in der neutralen Position
zu halten. Wenn das Schiebeelement in dem Bewegungsbereich durch
eine manuelle Betätigungskraft
bewegt wird, wird ein peripherer Teil des elastischen Rings radial
nach außen
gedrängt,
zwischen den isolierenden Erhebungen heraus, um einen festen Kontakt
zu berühren,
der am Boden des Gehäuseelements
errichtet ist.
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Diese
Konstruktion weist eine relativ kleine Anzahl an Teilen auf, und
der Vorgang ihres Zusammenbaus wird als relativ einfach angesehen.
Allerdings ist er technisch schwierig und bringt erhöhte Kosten
mit sich, für
die Verwirklichung eines elastischen Rings, welcher ausreichende
Leitfähigkeit,
geeignete Elastizität
und physische Lebensdauer aufweist, sowie auch der hohlen Struktur.
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Die
Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Schiebeschalter vorzulegen,
welcher eine kleine Anzahl an Teilen aufweist, leicht zusammenzubauen
ist und relativ wenig kostet.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
obige Aufgabe ist, gemäß dieser
Erfindung, erfüllt
durch einen Schiebeschalter, der ein Gehäuseelement umfasst, ein Schiebeelement,
welches innerhalb eines ebenen Bewegungsbereichs beweglich ist,
welcher in dem Gehäuseelement
definiert ist, eine Leitvorrichtung, welche zwischen dem Gehäuseelement
und dem Schiebeelement ausgebildet ist, und ein elastisches Element
zum Halten des Schiebeelements in einer neutralen Position, in welcher
die Leitvorrichtung nichtleitend ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das elastische Element eine einstückige Einheit ist, die einen
Halteabschnitt aufweist, welcher mit dem Schiebeelement in Eingriff
ist, und vorspringende Abschnitte, welche sich von dem Halteabschnitt
entlang dem ebenen Bewegungsbereich erstrecken, hin zu den Innenwänden des
Gehäuseelements;
dass das Gehäuseelement
Kontakte enthält,
welche an den Innenwänden
des Gehäuseelements
angeordnet sind, und Leiter, die an dem Halteabschnitt des elastischen
Elements angeordnet sind; und dass die Leiter des elastischen Elements
in Kontakt beweglich sind mit den Kontakten des Gehäuseelements,
durch eine äußere Kraft,
zum Bewegen des Schiebeelements weg von der neutralen Position,
gegen eine Vorspannkraft des elastischen Elements, und trennbar
sind von den Kontakten, durch die Vorspannkraft des elastischen
Elements, wenn die äußere Kraft
weggenommen ist.
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Bei
der obigen charakteristischen Konstruktion weist der Schiebeschalter
gemäß dieser
Erfindung das elastische Element ausgebildet als eine einstückige Einheit
auf, und daher ist die Anzahl an Teilen entsprechend reduziert.
Aus demselben Grund kann das elastische Element in das Gehäuseelement
auf einfache Weise eingebaut werden. Ferner ist die Leitvorrichtung
verwirklicht durch Anordnen der Leiter an dem Halteabschnitt des
elastischen Elements. Das erlaubt, dass das elastische Element selbst
aus einem gewöhnlichen,
kostengünstigen,
nichtleitenden Elastomer ausgebildet ist, was einen Vorteil relativ
niedriger Herstellungskosten bringt.
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Die
Innenwände
des Gehäuseelements
und die äußeren Flächen des
Schiebeelements können eine übliche polygonale
Form aufweisen, wobei jede der äußeren Flächen des
Schiebeelements parallel gehalten ist zu einer gegenüberliegenden
der Innenwände
des Gehäuseelements,
bei Nichtvorhandensein der äußeren Kraft,
durch die Vorspannkraft des elastischen Elements.
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Bei
dieser Konstruktion, bei welcher, zum Beispiel, das Schiebeelement
beweglich von einer neutralen Position in vier Richtungen angefertigt
ist, rechts und links und auf und ab, entlang dem ebenen Bewegungsbereich,
um vier Arten der Schaltbetätigung
zu verwirklichen, welche den vier Richtungen entsprechen, ist das
Schiebeelement positioniert, die Leiter mit den vorbestimmten Kontakten
in Kontakt zu bringen, mittels Kontakt zwischen einer Seitenwand des
Gehäuseelements
und einer Seitenwand des Schiebeelements. Das wird nicht nur erreicht,
wenn das Schiebeelement in die vier Richtungen betätigt wird,
rechts und links und auf und ab, sondern auch, wenn das Schiebeelement
in eine Richtung zwischen zwei benachbarten Richtungen der vier
Richtungen betätigt
wird. Das garantiert eine verlässliche
Schaltbetätigung
und ein angenehmes Betätigungsempfinden.
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Die
Innenwände
des Gehäuseelements
und der Halteabschnitt des elastischen Elements können Quadrate
bilden, gesehen in eine Richtung normal zu dem ebenen Bewegungsbereich,
wobei die vorspringenden Abschnitte des elastischen Elements sich von
jeweiligen Ecken des Quadrats des Halteabschnitts hin zu jeweiligen
Ecken, die von den Innenwänden
des Gehäuseelements
definiert sind, erstrecken, die Kontakte können jeweils an den vier Innenwänden des
Gehäuseabschnitts
ausgebildet sein, und die Leiter können jeweils an den vier Seiten
des Halteabschnitts des elastischen Elements ausgebildet sein.
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Diese
Konstruktion ermöglicht
eine leichte und rasche Schaltbetätigung, da die Leiter, welche
an dem Halteabschnitt des elastischen Elements ausgebildet sind,
mit den Kontakten in Kontakt sein können, welche an den Innenwänden des
Gehäuseelements ausgebildet
sind, im Wesentlichen nur mittels Verformung der vorspringenden
Abschnitte, welche eine kleine Querschnittsfläche aufweisen. Ferner ist das elastische
Element gehindert, sich unvorhergesehen in dem Gehäuseelement
zu drehen, durch Eingriff zwischen äußersten Enden der vorspringenden
Abschnitte und jeweiligen Ecken, die von den Innenwänden des
Gehäuseelements
definiert sind. Das vermeidet wirkungsvoll fehlerhafte Schaltbetätigungen.
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Das
Gehäuseelement
kann Stützabschnitte umfassen,
welche in den jeweiligen Ecken desselben ausgebildet sind, zum Stützen der
vorspringenden Abschnitte des elastischen Elements, um den Halteabschnitt
in einem Zustand zu halten, beabstandet von einer Bodenfläche des
Gehäuseelements.
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Diese
Konstruktion bietet wenig Chance auf Reibung zwischen dem Halteabschnitt,
welcher einen mittleren Bereich des elastischen Elements einnimmt,
und der unteren Fläche
des Gehäuseelements,
wodurch eine leichte und rasche Schaltbetätigung ermöglicht wird. Zur selben Zeit
garantiert diese Konstruktion ein reibungsloses Zurückgehen
des Schiebeelements in die neutrale Position.
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Das
elastische Element umfasst Biegepunkte, welche elastisch nachgeben,
selbst einer leichten äußeren Kraft.
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Diese
Konstruktion fördert
die leichte und rasche Schaltbetätigung.
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Jeder
der vorspringenden Abschnitte des elastischen Elements kann ein
Paar plattenartiger Elemente aufweisen, welche durch einen Schlitz
getrennt sind, der sich radial nach außen von dem Halteabschnitt
erstreckt, und welche an äußersten
Enden derselben miteinander verbunden sind.
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Bei
dieser Konstruktion bringt eine Bewegung des Schiebeelements, die
nötig ist,
um eine einzige Schaltbetätigung
auszuführen,
eine Verformung nur einer Seite eines bestimmten vorspringenden
Abschnitts, welche durch den Schlitz getrennt ist. Folglich wird
eine äußere Kraft,
die erforderlich ist, das Schiebeelement zu bewegen, halbiert, um
eine noch leichtere Schaltbetätigung
zu verwirklichen. Ferner ist bei dieser Konstruktion das Schiebeelement
zu den Ecken in dem Gehäuseelement
hin beweglich, während
es auf dem Weg ist, sich in die Schlitze zu zwängen. Dieses Merkmal ermöglicht zwei
Arten des Schaltens, entsprechend zwei benachbarten Richtungen unter
den vieren, den Richtungen nach rechts und nach links, und auf und
ab.
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In
der oben genannten Konstruktion kann jeder der vorspringenden Abschnitte,
an einem äußersten
Ende desselben, einen Biegepunkt aufweisen, welcher elastisch nachgibt,
selbst einer leichten äußeren Kraft.
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Bei
dieser Konstruktion können
eine einzige Schaltbetätigung
und gleichzeitige Betätigung
zweier Arten des Schaltens mit einer leichteren Berührung ausgeführt werden.
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Zusätzlich zu
der im Bisherigen genannten charakteristischen Konstruktion kann
ein Führungsmechanismus
vorgesehen sein zum Hatten des Schiebeelements in einer festen Winkelstellung
um eine Achse, die normal ist zu dem ebenen Bewegungsbereich, unabhängig von
Bewegung des Schiebeelements, welche durch die äußere Kraft verursacht ist.
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Bei
der obigen Konstruktion wirkt der Führungsmechanismus, um das Schiebeelement
konstant in einer festen Winkelstellung um die Achse zu halten,
die normal ist zu dem ebenen Bewegungsbereich. So ist das elastische
Element gehindert, sich unvorhergesehen zu drehen. Wo ein Steuerelement außerhalb
des Gehäuseelements
angeordnet ist, zum direkten Aufnehmen einer manuellen Betätigungskraft
und Übertragen
dieser Kraft auf das Schiebeelement, kann das Steuerelement Angaben aufweisen,
die darauf angezeichnet sind, um Schaltrichtungen zu bezeichnen.
Ein derartiger Schalter wird exzellente Funktionen auf zufrieden
stellende Art erfüllen.
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Zusätzlich zu
der im Bisherigen genannten charakteristischen Konstruktion kann
eine Hilfsleitvorrichtung vorgesehen sein, welche elektrisch ein- und
ausschaltbar ist durch eine äußere Kraft,
welche auf das Schiebeelement angewendet wird und entlang einer
Z-Achse wirkt, die zu dem ebenen Bewegungsbereich normal ist.
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Bei
der obigen Konstruktion ist der Schiebeschalter in der Lage, eine
manuelle Betätigung
zu erkennen, die auf das Schiebeelement angewendet wird, entlang
der Z-Achse, die normal ist auf den ebenen Bewegungsbereich, sowie
eine manuelle Betätigung,
die parallel zu dem ebenen Bewegungsbereich angewendet wird. Dieser
Schalter ist verwirklicht, während
eine minimale Anzahl an Teilen erhalten bleibt.
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Um
die obige Konstruktion zu verwirklichen, kann der Schiebeschalter
konkret weiter ein Hilfselastikelement umfassen, welches elastisch
verformbar ist durch die äußere Kraft,
welche entlang der Z-Achse wirkt, wobei die Hilfsleitvorrichtung
einen festen Kontakt enthält,
welcher an einer Bodenfläche des
Gehäuseelements
ausgebildet ist, und einen beweglichen Kontakt, welcher an dem Hilfselastikelement
ausgebildet ist, um Kontakt herzustellen mit dem festen Kontakt
als Reaktion auf die äußere Kraft entlang
der Z-Achse, und welcher trennbar ist von dem festen Kontakt bei
Wegnehmen der äußeren Kraft,
die entlang der Z-Achse wirkt.
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Diese
Konstruktion erkennt eine Schaltbetätigung nur, wenn eine Betätigungskraft
auf das Schiebeelement entlang der Z-Achse angewendet wird, um das
Hilfselastikelement elastisch zu verformen. Während eine derartige Betätigungskraft
weggenommen ist, bleiben der Kontakt und der bewegliche Kontakt
durch das Wirken des Hilfselastikelements getrennt.
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Das
Hilfselastikelement kann ein kuppelförmiges Element umfassen, welches
eine der Fläche des
Gehäuseelements
gegenüberliegende
konkave Seite hat, und eine dem Schiebeelement gegenüberliegende
konvexe Seite, wobei wenigstens die konkave Seite aus einem leitenden
Material ausgebildet ist, welches als der bewegliche Kontakt wirkt.
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Bei
dieser Konstruktion kann, da der bewegliche Kontakt an der konvexen
Seite des kuppelförmigen
Elements ausgebildet ist, das dem Schiebeelement gegenüberliegt,
sogar dort, wo das Schiebeelement in Kontakt mit der konvexen Seite
des kuppelförmigen
Elements verschieblich ist, zum Beispiel, Widerstand gegen das Schiebeelement
innerhalb des ebenen Bewegungsbereichs ausgeglichen werden, unabhängig von
der Bewegungsrichtung.
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Ferner
wird, selbst wenn eine manuelle Betätigungskraft entlang der Z-Achse
auf eine Position angewendet wird, die leicht entfernt ist von der
Mitte des kuppelförmigen
Elements, die mittlere Position des kuppelförmigen Elements elastisch verformt,
um einen leitenden Zustand herbeizuführen. Als Resultat kann ein
gleichzeitiges Erkennen eines Einschaltzustands, auf Basis einer
Betätigung
des Schiebeelements in dem ebenen Bewegungsbereich, und eines Einschaltzustands,
auf Basis einer Betätigung
des Schiebeelements entlang der Z-Achse, erfolgen.
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Der
Schiebeschalter kann weiter ein Steuerelement umfassen, welches
außerhalb
des Gehäuseelements
getragen ist, um eine manuelle Betätigungskraft aufzunehmen, wobei
das Steuerelement und das Schiebeelement miteinander verbunden sind,
wodurch die manuelle Betätigungskraft,
welche von dem Steuerelement aufgenommen wird, auf das Schiebeelement übertragen
wird.
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Bei
dieser Konstruktion, in welcher das Steuerelement mit dem Schiebeelement
wie oben genannt verbunden ist, wird, wenn das Steuerelement in
eine Schieberichtung betätigt
wird, das elastische Element verformt, um ein elektrisches Erkennen
dieser Betätigung
zu ermöglichen.
Wenn das Steuerelement in die Richtung des Niederdrückens betätigt wird,
wird das Hilfselastikelement verformt, um ein elektrisches Erkennen
der Betätigung
entlang der Z-Achse zu ermöglichen.
Als Resultat kann, während eine
reibungslose Betätigung
des Steuerelements, welches außerhalb
des Gehäuseelements
angeordnet ist, ermöglicht
ist, eine Betätigungsrichtung
verlässlich
elektrisch erkannt werden.
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Der
Schiebeschalter kann weiter einen Führungsmechanismus umfassen,
zum Halten des Schiebeelements in einer festen Winkelstellung um eine
Achse, die normal ist zu dem ebenen Bewegungsbereich, unabhängig von
Bewegung des Schiebeelements, welche durch die äußere Kraft verursacht ist,
wobei der Füh rungsmechanismus
ein Zwischenschiebeelement enthält,
welches zwischen dem Schiebeelement und einem Deckel angeordnet ist,
welcher eine obere Fläche
des Gehäuseelements bedeckt,
und ein Führungselement,
welches zwischen dem Schiebeelement und dem Hilfselastikelement
angeordnet ist; wobei eine erste Führung zwischen dem Schiebeelement
und dem Zwischenschiebeelement ausgebildet ist, zum Führen des
Zwischenschiebeelements, sich entlang einer X-Achse relativ zu dem
Deckel zu bewegen, und eine zweite Führung zwischen dem Deckel und
dem Zwischenschiebeelement ausgebildet ist, zum Führen des Schiebeelements,
sich entlang einer Y-Achse zu bewegen, welche die X-Achse schneidet,
bezogen auf das Zwischenschiebeelement; wobei das Führungselement,
das Schiebeelement stützt,
welches innerhalb des ebenen Bewegungsbereichs beweglich ist, und
welches verformbar ist entlang einer Z-Achse, die normal ist zu
dem ebenen Bewegungsbereich.
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Bei
dieser Konstruktion verursacht, wenn das Schiebeelement betätigt wird,
der Führungsmechanismus,
dass das Schiebeelement eine parallele Bewegung ausführt. Das
schließt
die Unannehmlichkeit aus, dass das Schiebeelement sich unvorhergesehen
in dem ebenen Bewegungsbereich dreht. Außerdem wird das Schiebeelement
von dem Führungselement
geführt,
sich innerhalb des ebenen Bewegungsbereichs reibungslos zu bewegen.
Selbst dort, wo eine Niederdrück-Kraft
wirkt, das Schiebeelement entlang der Z-Achse zu bewegen, wird das Führungselement
verformt, um Bewegung des Schiebeelements zuzulassen. Als Resultat
besteht dort, wo das Schiebeelement ein Steuerelement in der Form
eines Tastenknopfs aufweist, zum Beispiel, und das Steuerelement
Angaben aufweist, welche darauf angezeichnet sind, welche Schaltrichtungen zeigen,
keine Möglichkeit
von Fehlern, die mit den angegebenen Richtungen auftreten. Eine
Niederdrückbetätigung kann
reibungslos ausgeführt
werden, trotz des Vorsehens des Führungsmechanismus.
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Alternativ
kann der Schiebeschalter weiter einen Führungsmechanismus umfassen,
zum Halten des Schiebeelements in einer festen Winkelstellung um
eine Achse, die normal ist zu dem ebenen Bewegungsbereich, unabhängig von
Bewegung des Schiebeelements, welche durch die äußere Kraft verursacht ist;
wobei der Führungsmechanismus
ein Zwischenschiebeelement enthält,
welches zwischen dem Schiebeelement und dem Hilfselastikelement angeordnet
ist, und ein Führungselement,
welches zwischen dem Zwischenschiebeelement und dem Hilfselastikelement
angeordnet ist; wobei eine erste Führung zwischen dem Schiebeelement
und dem Zwischenschiebeelement ausgebildet ist, zum Führen des
Zwischenschiebeelements, sich entlang einer X-Achse relativ zu dem
Gehäuseelement
zu bewegen, und eine zweite Führung
zwischen dem Schiebeelement und dem Zwischenschiebeelement ausgebildet
ist, zum Führen
des Schiebeelements, sich entlang einer Y-Achse zu bewegen, welche
die X-Achse schneidet, bezogen auf das Zwischenschiebeelement; wobei
das Führungselement,
das Schiebeelement stützt,
welches innerhalb des ebenen Bewegungsbereichs beweglich ist, und
welches verformbar ist entlang einer Z-Achse, die normal ist zu dem
ebenen Bewegungsbereich.
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Bei
dieser Konstruktion verursacht, wenn das Schiebeelement betätigt wird,
der Führungsmechanismus,
dass das Schiebeelement eine parallele Bewegung ausführt. Das
schließt
die Unannehmlichkeit aus, dass das Schiebeelement sich unvorhergesehen
in dem ebenen Bewegungsbereich dreht. Außerdem wird das Schiebeelement
von dem Führungselement
geführt,
sich innerhalb des ebenen Bewegungsbereichs reibungslos zu bewegen.
Selbst dort, wo eine Niederdrück-Kraft
wirkt, das Schiebeelement entlang der Z-Achse zu bewegen, wird das Führungselement
verformt, um Bewegung des Schiebeelements zuzulassen. Als Resultat
besteht dort, wo das Schiebeelement ein Steuerelement in der Form
eines Tastenknopfs aufweist, zum Beispiel, und das Steuerelement
Angaben aufweist, welche darauf angezeichnet sind, welche Schaltrichtungen zeigen,
keine Möglichkeit
von Fehlern, die mit den angegebenen Richtungen auftreten. Eine
Niederdrückbetätigung kann
reibungslos ausgeführt
werden, trotz des Vorsehens des Führungsmechanismus.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Schiebeschalters in einer ersten
Ausführungsform der
Erfindung;
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2 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Schiebeschalters,
der in 1 gezeigt ist;
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3 ist
eine Seitenansicht in vertikalem Schnitt des Schiebeschalters in 1;
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4 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, der in 1 gezeigt
ist;
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5 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, wobei eine Betätigungskraft
auf ein Schiebeelement angewendet ist;
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6 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, wobei eine andere
Betätigungskraft
auf das Schiebeelement angewendet ist;
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7 ist
eine Draufsicht im Schnitt, welche den Boden eines Hauptgehäusekörpers des
Schiebeschalters zeigt, der in 1 gezeigt
ist;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht, welche einen Herstellungsmodus eines
elastischen Elements darstellt;
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9 ist
eine Schnittansicht des elastischen Elements;
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10 ist
eine Schnittansicht eines modifizierten elastischen Elements;
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11 ist
eine perspektivische Darstellung, welche einen anderen Herstellungsmodus
eines elastischen Elements darstellt;
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12 ist
eine Schnittansicht eines modifizierten elastischen Elements;
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13 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines Schiebeschalters
in einer zweiten Ausführungsform;
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14 ist
eine Seitenansicht in vertikalem Schnitt des Schiebeschalters, der
in 13 gezeigt ist;
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15 ist
eine Draufsicht eines Hauptgehäusekörpers des
Schiebeschalters, der in 13 gezeigt
ist;
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16 ist
eine perspektivische Ansicht eines Schiebeschalters in einer dritten
Ausführungsform;
-
17 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Schiebeschalters,
der in 16 gezeigt ist;
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18 ist
eine Seitenansicht in vertikalem Schnitt des Schiebeschalters, der
in 16 gezeigt ist;
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19 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, der in 16 gezeigt
ist;
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20 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, wobei eine Betätigungskraft
auf ein Schiebeelement angewendet ist;
-
21 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, wobei eine andere
Betätigungskraft
auf das Schiebeelement angewendet ist;
-
22 ist
eine perspektivische Ansicht eines Schiebeschalters in einer vierten
Ausführungsform;
-
23 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Schiebeschalters,
der in 22 gezeigt ist;
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24 ist
eine Seitenansicht in vertikalem Schnitt des Schiebeschalters, der
in 22 gezeigt ist;
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25 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, der in 22 gezeigt
ist;
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26 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, wobei eine Betätigungskraft
auf ein Schiebeelement angewendet ist;
-
27 ist
eine Draufsicht im Schnitt des Schiebeschalters, wobei eine andere
Betätigungskraft
auf das Schiebeelement angewendet ist; und
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28 ist
eine Seitenansicht in vertikalem Schnitt eines Schiebeschalters
in einer fünften
Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen
dieser Erfindung werden im hier Folgenden beschrieben, mit Bezug
auf die Zeichnungen.
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(Erste Ausführungsform)
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Ein
Schiebeschalter 100, gezeigt in 1, weist
einen Tastenknopf 1 auf (ein Beispiel eines Steuerelements),
welcher als ein manuell betätigbares
Element wirkt. Der Tastenknopf 1 ist, wenn er nicht betätigt wird,
in einer neutralen Position N (nichtbetätigte Position) gehalten. Der
Tastenknopf 1 ist betätigbar,
aus der neutralen Position N, in X-Richtung, in Y-Richtung, normal
zur X-Richtung, in verschiedene Richtungen, welche X- und Y-Richtung kombinieren,
und in Z-Richtung (Richtung des Niederdrückens), normal zu diesen Richtungen.
Derartige Betätigungen
des Tastenknopfs 1 werden elektrisch erkannt. Dieser Schiebeschalter 100 kann
verwendet werden mit einer Fernsteuerung eines Geräts im Haushalt,
einem Mobiltelefon, einer Steuerung einer Spielkonsole, einem Armaturenbrett
eines Autos und so weiter.
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Der
Schiebeschalter 100 weist den Tastenknopf 1 und
ein Gehäuseelement
C auf. Eine Bedienfläche
eines elektrischen Geräts
im Haushalt oder Ähnliches
kann zwischen dem Tastenknopf 1 und dem Gehäuseelement
C angeordnet sein.
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Wie
in 1 bis 4 und in 7 gezeigt, enthält das Gehäuseelement
C einen Hauptgehäusekörper 2,
welcher in 1 bis 3 in einer
niedrigeren Position angeordnet ist, und einen Deckel 3 zum
Bedecken einer oberen Öffnung
des Hauptgehäusekörpers 2,
in 1 bis 3. Der Hauptgehäusekörper 2 enthält ein elastisches
Element 4, ein Schiebeelement 5, eine Führungsplatte 15 (ein
Beispiel eines Führungselements)
und ein Hilfselastikelement 16. Eine Abdeckung 6 ist
angeordnet, einen Bereich über
diesen Bestandteilen zu bedecken. Der Tastenknopf 1 ist über dem
Deckel 3 angeordnet.
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Das
Schiebeelement 5 ist verschieblich in einem ebenen Bewegungsbereich,
welcher der Ebene in 4 entspricht. Der Hauptgehäusekörper 2 ist aus
ei fern Kunstharzmaterial gebildet, wie etwa ABS-Harz oder PPS-Harz,
um vier Seitenwände 2A, 2B, 2C und 2D und
eine Bodenwand 2E zu definieren. Der Hauptgehäusekörper 2 bildet
ein Quadrat, gesehen in eine Richtung normal zu der Ebene des Bewegungsbereichs,
und öffnet
sich nach oben. Die Bodenwand 2E des Hauptgehäusekörpers 2 enthält, benachbart
den vier Ecken, welche mit den Seitenwänden 2A, 2B, 2C und 2D definiert
sind, Abstützungen 2F,
erhöht
von dem Niveau des mittleren Bereichs derselben. Jede der vier Seitenwände 2A, 2B, 2C und 2D,
welche ein Quadrat bilden, weist ein Paar Kontakte 7 auf
(ein Beispiel einer Leitvorrichtung), welche aus einem guten Leiter
ausgebildet sind, wie etwa aus einer Kupferlegierung. Leitende Anschlüsse 8,
welche einstückig
mit diesen Kontakten 7 gebildet sind, springen von äußeren Flächen des
Hauptgehäusekörpers 2 vor.
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Die
Bodenwand 2E definiert eine kreisförmige Vertiefung 2H in
der Mitte derselben. Ein erster fester Kontakt 17 ist in
einer inneren mittleren Position der Vertiefung 2H angeordnet.
Die Vertiefung 2H enthält
ferner einen ringartigen zweiten festen Kontakt 18, welcher
um den ersten festen Kontakt 17 ausgebildet ist. Der erste
feste Kontakt 17 und der zweite feste Kontakt 18 sind
aus einem guten Leiter ausgebildet, wie etwa aus einer Kupferlegierung.
Ein zweiter Anschluss 19, welcher verbunden ist mit dem zweiten
festen Kontakt 18, und ein erster Anschluss 20,
welcher verbunden ist mit dem ersten festen Kontakt 17,
springen vor von den äußeren Flächen des Hauptgehäusekörpers 2.
Zusätzlich
ist das Hilfselastikelement 16, welches eine Kuppelform
aufweist, die durch Verarbeiten einer Metallscheibe aus einem guten
Leiter, wie etwa aus einer Kupferlegierung, angefertigt ist, in
die Vertiefung 2H eingepasst, wobei eine gewölbte Fläche hin
zu der Öffnung
des Hauptgehäusekörpers 2 (nach
oben in den Zeichnungen) gerichtet ist. Das Hilfselastikelement 16 weist
einen äußeren Rand
desselben auf, welcher in Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt 18 gehalten
ist, während
der mittlere Abschnitt des Hilfselastikelements 16 ohne Kontakt
mit dem festen Kontakt 17 gehalten ist. Das Hilfselastikelement 16 weist
einen beweglichen Kontakt 16a auf, welcher an einer unteren
Fläche
desselben ausgebildet ist, welcher, in Kombination mit dem ersten
festen Kontakt 17 und dem zweiten festen Kontakt 18 eine
Kontakteinheit P ausmacht.
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Wenn
der Tastenknopf 1 hin zu der Bodenwand 2E niedergedrückt wird
(in Z-Richtung),
durch eine manuelle Betätigungskraft,
wird das Hilfselastikelement 16 elastisch verformt, um
zu erlauben, dass die mittlere Position desselben sich in Kontakt
mit dem ersten festen Kontakt 17 bewegt. Dieser Kontakt verbindet
den ersten Anschluss 20 und den zweiten Anschluss 19,
wodurch die Betätigung
zum Niederdrücken
des Tastenknopfs 1 elektrisch erkannt wird. Damit der Benutzer
einen Klick spüren
kann, wenn das Hilfselastikelement 16 niedergedrückt wird,
ist das Hilfselastikelement 16 aus einem Material gebildet,
welches eine Vorspannkraft zum Rückstellen aufweist,
welche in großem
Maße abnimmt,
wenn sich der mittlere Abschnitt unter Druck über ein vorbestimmtes Ausmaß hinaus
in die Richtung des Niederdrückens
verformt.
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Der
Hauptgehäusekörper 2 weist
mehrere Eingreiferhebungen 2G auf, welche an äußeren Flächen der
Seitenwände 2A, 2B, 2C und 2D gebildet sind.
Andererseits ist der Deckel 3 aus Metall gebildet, wie
etwa Aluminium oder Stahl, oder aus Kunststoff, wie etwa PET, um
eine im Allgemeinen quadratische Ausformung aufzuweisen, in der
Form einer dünnen
Platte, welche eine Größe aufweist,
die Öffnung
des Hauptgehäusekörpers 2 zu
bedecken. Der Deckel 3 weist eine Öffnung 3A auf, welche
in der Mitte desselben ausgebildet ist, und Laschen, welche benachbart
den Ecken ausgebildet sind und Eingreiföffnungen 3B definieren,
zum Aufnehmen der Eingreiferhebungen 2G des Hauptgehäusekörpers 2.
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Das
elastische Element 4 ist aus einem Elastomermaterial gebildet,
welches elastisch verformbar und elektrisch nichtleitend ist, wie
etwa aus Silikonkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk (EPDM) und Nitrilkautschuk
(NBR). Dieses elastische Element 4 ist gebildet, eine einstückige Konstruktion
aufzuweisen, welche einen Halteabschnitt 4A enthält, in der Form
eines hohlen, quadratischen Rahmens, welcher kleiner ist als der
Hauptgehäusekörper 2,
und vier vorspringende Abschnitte 4B, welche sich von den
Ecken des Halteabschnitts 4A hin zu der Innenwand des Hauptgehäusekörpers 2 erstrecken.
Jeder vorspringende Abschnitt 4B ist aus einem Paar plattenartiger
Elemente gebildet, welche durch einen Schlitz S getrennt sind, der
sich radial nach außen von
dem Halteabschnitt 4A erstreckt, und welche an äußersten
Enden derselben miteinander verbunden sind. Der Schlitz S ist kontinuierlich
mit der Öffnung 4C des
Halteabschnitts 4A. Der Halteabschnitt 4A weist, einstückig ausgebildet
mit den vier Seitenflächen
desselben, gegenüber
den Seitenwänden 2A, 2B, 2C und 2D des
Hauptgehäusekörpers 2,
Leiter 9 auf (ein Beispiel der anderen Leitvorrichtung),
gebildet aus einer Harzbasis, welche ein Kohlenstoffmaterial enthält, zum
Beispiel.
-
In
anderen Worten enthält
das elastische Element 4 einen vierseitigen Halteabschnitt 4A,
welcher sich um den Umfang des rechteckigen Schiebeelements 5 erstreckt,
und Paare vorspringender Abschnitte 4b, welche sich von
gegenüberliegenden Enden
des Halteabschnitts 4A hin zu den vier Ecken der Innenwände des
Hauptgehäusekörpers 2,
erstrecken. Ein Schlitz S erstreckt sich zwischen jedem Paar vorspringender
Abschnitte 4b. Jedes Paar vorspringender Abschnitte 4b weist äußerste Enden derselben
auf, welche miteinander verbunden sind. Jedes Paar vorspringender
Abschnitte 4b enthält, benachbart
den äußersten
Enden derselben, ein Paar Biegepunkte 4e, welche eine kleinere
Querschnittsfläche
aufweisen als die anderen Teile und elastisch nachgeben, selbst
einer leichten äußeren Kraft.
Das elastische Element 4 ist oberhalb der Führungsplatte 15 angebracht,
wobei äußerste Endbereiche
der vorspringenden Abschnitte 4B auf den vier Abstützungen 2F angebracht
sind. Ein größerer Teil des
elastischen Elements 4, insbesondere der gesamte Halteabschnitt 4A,
ist frei beweglich innerhalb des ebenen Bewegungsbereichs, welcher
in dem Hauptgehäusekörper 2 ausgebildet
ist, ohne in Kontakt zu sein mit der Bodenwand 2E des Hauptgehäusekörpers 2 und
der Führungsplatte 15.
-
Das
elastische Element 4, welches, insbesondere, mit dem Schiebeschalter 100 verwendet wird,
wird durch Extrudieren hergestellt, wie gezeigt in 8 und 9,
um den Halteabschnitt 4A und die vorspringenden Abschnitte 4B gemeinsam
als eine rohrförmige
Einheit auszubilden. Die bandartigen Leiter 9 können fest
verbunden sein mit den äußeren Flächen des
Halteabschnitts 4A dieses Extrusionsprodukts. Die bandartigen
Leiter 9 können
bei Extrudieren des Halteabschnitts 4A und der vorspringenden
Abschnitte 4B als eine einstückige Formation eingefügt werden.
Alternativ können,
wie gezeigt in 11 und 12, bei
Extrudieren des Halteabschnitts 4A und der vorspringenden
Abschnitte 4B, Erhebungen 4D an den vier Seitenwänden des
Halteabschnitts 4A ausgebildet werden, um den Seitenwänden 2A, 2B, 2C und 2D des
Hauptgehäusekörpers 2 gegenüberzuliegen,
und Schichten der Leiter 9 können durch Drucktechnik ausgebildet
werden, um leitfähige
Tinte oder Farbe an den äuße ren Flächen dieser
Erhebungen 4D aufzubringen, wodurch ein rohrförmiges Produkt
gebildet wird, mit bandartigen Leitern 9, welche einstückig mit
demselben ausgebildet sind. Das rohrförmige Produkt wird auf eine Dicke
geschnitten zum Anbringen in dem Hauptgehäusekörper 2.
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Es
ist auch möglich,
das elastische Element 4 unter Verwendung einer Metallform
Stück für Stück herzustellen.
In diesem Fall können,
wie in 10 gezeigt, die Leiter 9,
welche aus einem guten Leiter, wie etwa aus einer Kupferlegierung
gebildet sind, eingefügt
und integriert werden.
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Die
Führungsplatte 15 ist
in engem Kontakt mit der Bodenwand 2E des Hauptgehäusekörpers 2 angebracht.
Die Führungsplatte 15 definiert
eine Führungsbahn 15A,
welche sich in X-Richtung erstreckt und ein Zwischenschiebeelement 10 beweglich
stützt.
Das Schiebeelement 5 ist von dem Zwischenschiebeelement 10 gestützt, um
in die Richtung (Y-Richtung) normal zu der Bewegungsrichtung des
Zwischenschiebeelements 10 beweglich zu sein. Die Führungsplatte 15,
welche die Führungsbahn 15A definiert,
das Zwischenschiebeelement 10 und ein System zum verschieblichen
Stützen
des Schiebeelements 5 an dem Zwischenschiebeelement 10 machen
einen Führungsmechanismus
T1 aus. Das Schiebeelement 5 ist aus einem Harzmaterial
gebildet, um eine Form aufzuweisen, welche eng in die Öffnung 4C des
Halteabschnitts 4A des elastischen Elements 4 passt.
Das Schiebeelement 5 weist eine Eingreifvertiefung 5A auf,
welche in der Mitte einer oberen Fläche desselben ausgebildet ist,
um einen Schaft 1A des Tastenknopfs 1 aufzunehmen
und zu verbinden.
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Der
Führungsmechanismus
T1 wird nun ausführlich
beschrieben. Die Führungsplatte 15 weist eine
Größe auf,
in den Hauptgehäusekörper 2 zu passen,
in engem Kontakt mit der Bodenwand 2E, und ist in dem Hauptgehäusekörper 2 gestützt, um nicht
relativ zu demselben drehbar zu sein. Die Führungsplatte 15 ist,
zum Beispiel, ausgebildet aus einem isolierenden Kunststoffmaterial,
welches in der Richtung der Dicke elastisch verformbar ist. Das
Zwischenschiebeelement 10 weist eine untere Fläche desselben
auf, welche als eine Gleitkontaktfläche 15B wirkt, für gleitenden
Kontakt mit der oberen Fläche
der Führungsplatte 15.
Eine Erhebung 10A (ein Beispiel der anderen ersten Führung) ist
auf der Gleitkontaktfläche 15B ausgebildet,
um mit der Führungsbahn 15A (einem
Beispiel der einen ersten Führung)
in Eingriff zu sein. Das Schie beelement 5 weist eine Führungsnut 5T auf
(ein Beispiel der anderen zweiten Führung), welche in einer unteren
Fläche desselben
ausgebildet ist, um das Zwischenschiebeelement 10 aufzunehmen
(ein Beispiel der einen zweiten Führung). So ist das Zwischenschiebeelement 10 verschieblich
in Längsrichtung
der Führungsbahn 15A (in
X-Richtung) der Führungsplatte 15.
Das Schiebeelement 5 ist verschieblich relativ zu dem Zwischenschiebeelement 10,
in die Richtung (Y-Richtung) normal zu der Schieberichtung des Zwischenschiebeelements 10.
Folglich ist das Schiebeelement 5 verschieblich in X-Richtung,
Y-Richtung und Richtungskombinationen, welche X- und Y-Richtung kombinieren,
innerhalb des "ebenen
Bewegungsbereichs",
welcher in dem Hauptgehäusekörper 2 definiert
ist, ohne seine Stellung zu verändern
(d.h. ohne sich zu drehen), relativ zu dem Hauptgehäusekörper 2.
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Das
Schiebeelement 5, welches eine Konstruktion aufweist, welche
einfach eingepasst ist in den Halteabschnitt 4A des elastischen
Elements 4, ist beweglich in die Richtung (Z-Richtung)
normal zu den Schieberichtungen (X-, Y-Richtung) innerhalb des "ebenen Bewegungsbereichs". Die Führungsplatte 15 und
das Hilfselastikelement 16 sind in der angegebenen Abfolge
angeordnet, von dem Schiebeelement 5 hin zu der Bodenwand 2E des
Hauptgehäuseelements 2.
So wird, wenn der Tastenknopf 1 niedergedrückt wird,
hin zu dem Hauptgehäusekörper 2,
das Hilfselastikelement 16 elastisch verformt, während elastischen
Verformens der Führungsplatte 15,
wodurch der bewegliche Kontakt 16a in der Mitte des Hilfselastikelements 16 in
Kontakt gebracht wird mit dem ersten festen Kontakt 17.
Die Erhebung 10A erstreckt sich von der unteren Fläche des
Zwischenschiebeelements 10 in einem großem Ausmaß unterhalb der Führungsplatte 15,
sodass das Hilfselastikelement 16 sich gut elastisch verformen
kann, wenn eine Niederdrück-Kraft
auf den Tastenknopf 1 in neutraler Position in X-, Y-Richtung
angewendet wird.
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Wie
in 2 und 3 gezeigt, weist die Abdeckung 6 einen
geringen Reibungsfaktor auf und exzellente Gleiteigenschaften, und
sie weist eine Größe auf,
um in den Hauptgehäusekörper 2 zu
passen. Die Abdeckung 6 definiert ein quadratisches Durchgangsloch 6A,
welches kleiner ist als das Schiebeelement 5, gesehen in
die Richtung normal zu den Schieberichtungen des Schiebeelements 5.
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Wenn
alle Bestandteile konstruiert sind, wie oben beschrieben, wird,
beim Zusammenbauen des Schiebeschalters 100, das Hilfselastikelement 16 in den
Hauptgehäusekörper 2 eingesetzt,
welcher bereits die Kontakte 7 und den ersten und den zweiten Kontakt 17 und 18 aufweist,
und danach wird die Führungsplatte 15 an
ihren Platz gesetzt. Das Zwischenschiebeelement 10 wird
so eingesetzt, dass die Erhebung 10A sich durch die Führungsbahn 15A der Führungsplatte 15 erstreckt.
Das Schiebeelement 5 wird an seinen Platz gesetzt, wobei
das Zwischenschiebeelement 10 eingepasst ist in die Führungsnut 5T,
welche in der unteren Fläche
ausgebildet ist. Das elastische Element 4 wird in Position
gesetzt, das Schiebeelement 5 in dem Halteabschnitt 4C aufzunehmen,
und die Abdeckung 6 wird über der oberen Fläche angebracht.
Schließlich
wird der Deckel 3 hin zu dem Hauptgehäusekörper 2 gedrückt. Diese Drückbetätigung verursacht,
dass die Eingreiföffnung 3B mit
den mehreren Eingreiferhebungen 2G des Hauptgehäusekörpers 2 in
Eingriff gelangt. Als Resultat ist der Deckel 3 an dem
Hauptgehäusekörper 2 gesichert.
Danach wird der Schaft 1A des Tastenknopfs 1 von
oben durch die Öffnung 3A des
Deckels 3 und die Öffnung 6A der
Abdeckung 6 eingefügt,
um in das Eingreif-Passloch 5A des Schiebeelements 5 zu
passen, um den Schiebeschalter 100 zu vervollständigen.
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Wenn
der Schiebeschalter 100 zusammengebaut ist, wie oben beschrieben,
liegt der Tastenknopf 1, wenn er nicht betätigt wird,
in neutraler Position N, in X-, Y-Richtung, und die Kontakteinheit
P bleibt nichtleitend. Im Inneren wird, wie in 4 gezeigt,
das Schiebeelement 5 in der Mitte des Hauptgehäusekörpers 2 gehalten,
durch die Vorspannkraft des elastischen Elements 4. Die
Kontakte 7 des Hauptgehäusekörpers 2 sind
von den Leitern 9 des elastischen Elements 4 getrennt.
So bleibt jeder Kontakt 7 von dem entsprechenden Leiter 9 isoliert.
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Wenn
als Nächstes
eine äußere Kraft
auf den Tastenknopf 1 angewendet wird, in eine Richtung normal
zu der Seitenwand 2A, 2B, 2C oder 2D (d.h. in
eine Richtung entweder entlang X-Richtung oder Y-Richtung), z.B.
hin zu der linken Seitenwand 2D in 5, bewegen
sich das Schiebeelement 5 und das Zwischenschiebeelement 10 entlang
der Führungsbahn 15A.
Die Seite des Halteabschnitts 4A des elastischen Elements 4 wird,
abwärts
in der Betätigungsrichtung,
hin zu der Seitenwand 2D bewegt (da die vorspringenden
Abschnitte 4b an der linken Seite des elastischen Elements 4 eine
elastische Verformung durchmachen, besonders an den Biegepunkten 4e).
Der Leiter 9 des elastischen Elements 4 ist dadurch
in Kontakt mit dem Paar von Kontakten 7 an dieser Seitenwand 2D,
um das Paar von Kontakten 7 leitend zu machen. Das obige
Bewegen des elastischen Elements 4 erweitert die Schlitze
S der zwei vorspringenden Abschnitte 4B an gegenüberliegenden
Enden dieser Seite des Halteabschnitts 4. So erlauben die
vorspringenden Abschnitte 4B die Bewegung, während Ausübens einer
elastischen Vorspannkraft auf das Schiebeelement 5 in eine
Rückstellrichtung.
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Wenn
eine äußere Kraft
auf den Tastenknopf 1 in eine schräge Richtung angewendet wird,
hin zu einer Ecke des Hauptgehäusekörpers 2,
z.B. in eine Richtung zwischen der oberen Seitenwand 2A und der
linken Seitenwand 2D in 6, bewegt
sich das Zwischenschiebeelement 10 entlang der Führungsbahn 15A,
und zur selben Zeit bewegt sich das Schiebeelement 5 mittels
der Führungsnut 5T entlang
dem Zwischenschiebeelements 10. Das Schiebeelement 5 zwängt sich
danach in den oberen linken Schlitz S. Die zwei Seiten des Halteabschnitts 4A des
elastischen Elements 4, werden, abwärts in der Betätigungsrichtung,
gleichzeitig hin zu den entsprechenden Seitenwänden 2A und 2D bewegt.
Die zwei Leiter 9 des elastischen Elements 4 sind
dadurch gleichzeitig in Kontakt mit dem Paar von Kontakten 7 an
den Seitenwänden 2A und 2D,
um das Paar von Kontakten 7 leitend zu machen. Das obige
Bewegen des elastischen Elements 4 erweitert den Schlitz
S des vorspringenden Abschnitts 4B, abwärts in Betätigungsrichtung, um das erzwungene
Eintreten des Schiebeelements 5 zuzulassen. Die Schlitze
S der zwei vorspringenden Abschnitte 4B, an gegenüberliegenden
Seiten des sich erweiternden Schlitzes S, erweitern sich ebenfalls.
So erlauben die vorspringenden Abschnitte 4B das Bewegen,
während
Ausübens
einer elastischen Vorspannkraft auf das Schiebeelement 5 in
eine Rückstellrichtung.
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Des
Weiteren bleibt, wenn der Tastenknopf 1 nicht in Z-Richtung
niedergedrückt
ist, wie in 3 gezeigt, der bewegliche Kontakt 16a des
Hilfselastikelements 16, welcher Teil der Kontakteinheit
P ist, getrennt von dem ersten festen Kontakt 17. Wenn
der Tastenknopf 1, welcher in neutraler Position N liegt,
in X-, Y-Richtung, in Z-Richtung niedergedrückt wird, hin zu dem Hauptgehäusekörper 2,
wird die Führungsplatte 15 elastisch
verformt, um eine Drück-Kraft
auf das Hilfselastikelement 16 aufzubringen, von der Erhebung 10A an
der unteren Fläche des
Zwischenschiebeelements 10. Der bewegliche Kontakt 16a des
Hilfselastikelements 16 wird elastisch in Kontakt bewegt
mit dem ersten festen Kontakt 17. Als Resultat wird diese
Betätigung
elektrisch erkannt. Wenn diese Niederdrück-Kraft weggenommen ist, wird
der Kontakt zwischen dem Hilfselastikelement 16 und dem
ersten festen Kontakt 17 unterbrochen durch die Rückstellkraft
des Hilfselastikelements 16, und der Tastenknopf 1 wird
in die ursprüngliche
Position rückgestellt.
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Wie
oben beschrieben, führt,
wenn der Tastenknopf 1 in eine der X-, Y-Richtungen betätigt wird, das
Schiebeelement 5, welches den Tastenknopf 1 stützt, eine
parallele Bewegung aus, unter der Wirkung des Führungsmechanismus T1, ohne
eine Winkelstellung relativ zu dem Hauptgehäusekörper 2 zu verändern. Folglich
kann, wie in 1 gezeigt, der Tastenknopf 1 Schriftzeichen
aufweisen wie "UP", "DW", "R" und "L",
welche korrekt die Betätigungsrichtungen
ohne Abweichung anzeigen.
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In
dieser Ausführungsform
ist die Kontakteinheit P konstruiert zum Erkennen einer Betätigung, insbesondere
wenn der Tastenknopf 1 von der neutralen Position N niedergedrückt ist.
Die Kontakteinheit P dieser Erfindung kann angepasst sein, ebenfalls
eine Betätigung
zum Niederdrücken
des Tastenknopfs 1 aus jeglicher Position, unterschieden
von der neutralen Position N, in X-, Y-Richtung, zu erkennen.
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Diese
Erfindung kann nicht nur in der vorgenannten Ausführungsform
umgesetzt werden, sondern auch in den folgenden Ausführungsformen.
(In den folgenden Ausführungsformen
werden analoge Bezugszahlen oder -zeichen verwendet, um analoge Teile,
bezogen auf die erste Ausführungsform,
zu bezeichnen).
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(Zweite Ausführungsform)
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Ein
Schiebeschalter 200, gezeigt in 13, 14 und 15,
weist einen Hauptgehäusekörper 22 auf,
einen Deckel 23, welcher eine Führungsbahn 23A definiert,
und ein Zwischenschiebeelement 30, welches unter dem Deckel 3 angeordnet
ist. Das Zwischenschiebeelement 30 definiert eine Öffnung 30C.
Die Öffnung 30C weist
einen vorspringenden Rand auf (ein Beispiel der einen zweiten Führung), um
in Y-Richtung geführt
zu werden, von der Führungsbahn 23A des
Deckels 23 (einem Beispiel der anderen zweiten Führung).
Das Zwischenschiebeelement 30 weist ein Paar Führungen 30T auf
(ein Beispiel der einen ersten Führung),
welche von der unteren Fläche
desselben vorspringen. Ein Schiebeelement 25, welches unter
dem Zwischenschiebeelement 30 angeordnet ist, weist eine
Führungsnut 25T auf
(ein Beispiel der anderen ersten Führung) zum Aufnehmen des Paares
von Führungen 30T,
sodass das Schiebeelement 25 in X-Richtung geführt wird, normal
zur X-Richtung relativ zu dem Zwischenschiebeelement 30.
Das Schiebeelement 25 weist eine Öffnung 25A auf, zum
Aufnehmen eines Schafts 21A eines Tastenknopfs 21.
Eine isolierende Kunststoffabdeckung 31 ist fest aufgebracht
an der Bodenwand 22E. Die Kunststoffabdeckung 31 stützt das
Schiebeelement 25 in Gleitkontakt, sodass das Schiebeelement 25 frei
beweglich ist innerhalb des "ebenen
Bewegungsbereichs" in
dem Hauptgehäusekörper 22. Die
Führungsbahn 23A des
Deckels 23, der Öffnungsrand
des Zwischenschiebeelements 30, die Führungen 30T des Zwischenschiebeelements 30, die
Führungsnut 25T des
Schiebeelements 25, und die Kunststoffabdeckung 31 machen
einen Führungsmechanismus
T2 aus, zum Führen
des Schiebeelements 25 in dem Schiebeschalter 200,
ohne sich um eine Achse zu drehen, welche zu dem "ebenen Bewegungsbereich" normal ist.
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Die Öffnung 25A des
Schiebeelements 25 ist quadratisch geformt, um nicht drehbar
zu sein relativ zu dem Schaft 21A des Tastenknopfs 21,
welcher darin eingepasst ist. Diese Öffnung 25A ist ein
Loch mit Boden, und die Bodenfläche
enthält
eine Erhebung, welche leicht nach unten vorsteht, wie in 14 zu sehen.
Wenn der Tastenknopf 21 niedergedrückt ist (in Z-Richtung), bringt
die Erhebung eine Drück-Kraft durch
die Kunststoffabdeckung 31 auf die Kontakteinheit P auf.
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Die
zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform nur in der Konstruktion
des Führungsmechanismus
T2 und der Kunststoffabdeckung 31, welche über der
Kontakteinheit P angeordnet ist, wobei die anderen Aspekte dieselben
sind wie in der ersten Ausführungsform.
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Das
heißt,
der Hauptgehäusekörper 22 weist Seitenwände 22A, 22B, 22C und 22D und
eine Bodenwand 22E auf und enthält, benachbart den vier Ecken,
Abstützungen 22F,
erhöht
von dem Niveau des mittleren Bereichs derselben. Jede der vier Seitenwände 22A, 22B, 22C und 22D weist
ein Paar Kontakte 27 auf, welche an der inneren Fläche derselben
ausgebildet sind, und leitende Anschlüsse 28, welche einstückig mit
diesen Kontakten 27 gebildet sind und von äußeren Flächen des
Hauptgehäusekörpers 22 vorspringen.
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Die
Bodenwand 22E definiert eine kreisförmige Vertiefung 22H in
der Mitte derselben. Ein erster fester Kontakt 37 ist in
einer inneren mittleren Position der Vertiefung 22H angeordnet.
Die Vertiefung 22H enthält
ferner einen ringartigen zweiten festen Kontakt 38, welcher
um den ersten festen Kontakt 37 ausgebildet ist. Der erste
feste Kontakt 37 und der zweite feste Kontakt 38 sind
aus einem guten Leiter ausgebildet, wie etwa aus einer Kupferlegierung.
Ein zweiter Anschluss 39, welcher verbunden ist mit dem zweiten
festen Kontakt 38, und ein erster Anschluss 40,
welcher verbunden ist mit dem ersten festen Kontakt 37,
springen vor von den äußeren Flächen des Hauptgehäusekörpers 22.
Zusätzlich
ist ein Hilfselastikelement 36, welches eine Kuppelform
aufweist, die durch Verarbeiten einer Metallscheibe aus einem guten
Leiter, wie etwa aus einer Kupferlegierung, angefertigt ist, in
die Vertiefung 22H eingepasst, wobei eine gewölbte Fläche hin
zu der Öffnung
des Hauptgehäusekörpers 22 (nach
oben in 14) gerichtet ist. Das Hilfselastikelement 36 weist
einen äußeren Rand
desselben auf, welcher in Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt 38 gehalten
ist, während
der mittlere Abschnitt desselben ohne Kontakt mit dem ersten festen
Kontakt 37 gehalten ist. Das Hilfselastikelement 36,
der erste feste Kontakt 37 und der zweite feste Kotakt 38 machen
die Kontakteinheit P aus.
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Der
Hauptgehäusekörper 22 weist
mehrere Eingreiferhebungen 22G auf, welche an äußeren Flächen der
Seitenwände 22A, 22B, 22C und 22D gebildet
sind. Der Deckel 23 ist aus Metall gebildet, wie etwa Aluminium
oder Stahl, oder aus Kunststoff, wie etwa PET, um eine im Allgemeinen
quadratische Ausformung aufzuweisen, in der Form einer dünnen Platte,
welche eine Größe aufweist,
die Öffnung
des Hauptgehäusekörpers 22 zu
bedecken. Der Deckel 23 weist Laschen auf, welche benachbart
den Ecken ausgebildet sind und Ein greiföffnungen 23B definieren,
zum Aufnehmen der Eingreiferhebungen 22G des Hauptgehäusekörpers 22.
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Ein
Vorspannelement 24 enthält
einen Halteabschnitt 24A, in der Form eines hohlen, quadratischen
Rahmens, und vier vorspringende Abschnitte 24B, welche
sich nach außen
von den Ecken des Halteabschnitts 24A erstrecken. Jeder
vorspringende Abschnitt 4B definiert einen Schlitz S, welcher kontinuierlich
ist mit der Öffnung 24C des
Halteabschnitts 24A. Der Halteabschnitt 24A weist,
einstückig
ausgebildet mit den vier Seitenflächen desselben, gegenüber den
Seitenwänden 22A, 22B, 22C und 22D des
Hauptgehäusekörpers 22,
Leiter 29 auf, gebildet aus einer Harzbasis, welche ein
Kohlenstoffmaterial enthält.
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Bei
der obigen Konstruktion bewegt sich, wenn der Tastenknopf 21,
welcher in neutraler Position N liegt, in Z-Richtung niedergedrückt wird,
das Schiebeelement 25 abwärts mit dem Tastenknopf 21. Die
Erhebung, welche an der unteren Fläche des Schiebeelements 25 ausgebildet
ist, bringt einen Druck auf, um die Kunststoffabdeckung 31 zu
verformen, und den mittleren Abschnitt des Hilfselastikelements 36 elastisch
abwärts
zu verformen. Der erste feste Kontakt 37 und der zweite
feste Kontakt 38 werden dadurch leitend gemacht, wodurch
sie erlauben, dass diese Betätigung
elektrisch erkannt wird.
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Als
eine Modifikation dieser Ausführungsform
kann das Hilfselastikelement 36 rechteckig oder linear
sein, an Stelle von kreisförmig.
Diese Konstruktion wird eine Vereinfachung der Kontakteinheit P
erlauben.
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Als
eine weitere Modifikation dieser Ausführungsform kann die Kontakteinheit
P einen Kontakt enthalten, welcher schaltbar ist von einem leitenden Zustand
zu einem nichtleitenden Zustand, wenn der Tastenknopf 21 niedergedrückt wird.
Diese Konstruktion kann erlauben, dass sie mit einem Inverter ausgestattet
wird, wo der Schiebeschalter mit einer logischen Schaltung verwendet
wird.
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(Dritte Ausführungsform).
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Der
Schiebeschalter 300, gezeigt in 16, als
eine dritte Ausführungsform,
enthält
nicht den Mechanismus, wie beschrieben in der ersten und der zweiten Ausführungsform,
zum Erkennen einer Betätigung,
um den Tastenknopf 1 in Z-Richtung niederzudrücken.
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Dieser
Schiebeschalter 300 kann ebenfalls verwendet werden mit
einer Fernsteuerung eines Geräts
im Haushalt, einem Mobiltelefon, einer Steuerung einer Spielkonsole,
einem Armaturenbrett eines Autos und so weiter. Der Schiebeschalter 300 umfasst
einen Tastenknopf 41 und ein Gehäuseelement 40C, als
Hauptbestandteile desselben. Eine Bedienfläche eines elektrischen Geräts im Haushalt,
zum Beispiel, ist zwischen dem Tastenknopf 41 und dem Gehäuseelement 40C anzuordnen.
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Wie
in 16 bis 19 gezeigt,
enthält das
Gehäuseelement 40C einen
Hauptgehäusekörper 42 und
einen Deckel 43 zum Bedecken einer Öffnung des Hauptgehäusekörpers 42.
Der Hauptgehäusekörper 42 enthält ein elastisches
Element 44 und ein Schiebeelement 45. Eine Abdeckung 46 ist über dem
elastischen Element 44 und dem Schiebeelement 45 angeordnet.
Der Tastenknopf 41 ist über dem
Deckel 43 angeordnet.
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Die
dritte Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten und der zweiten Ausführungsform in
der Konstruktion des Führungsmechanismus
T3, wobei nur die Kontakteinheit P weggelassen ist. Die dritte Ausführungsform
ist in anderen Aspekten dieselbe wie die erste und die zweite Ausführungsform.
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Wie
in 17 gezeigt, umfasst der Führungsmechanismus T3 eine Führungsbahn 42T (ein Beispiel
der einen ersten Führung),
welche in der Bodenwand 42E des Hauptgehäusekörpers 42 ausgebildet
ist, sich entlang der X-Richtung zu erstrecken, ein Zwischenschiebeelement 51,
welches aus Kunststoff gebildet ist und einen Abschnitt 51T enthält (ein Beispiel
der anderen ersten Führung),
ausgebildet an einer unteren Fläche
desselben, um in Eingriff zu gelangen mit der Führungsbahn 42T, und
ein Schiebeelement 45, welches eine Führungsnut 45T aufweist, welche
an der unteren Fläche
desselben ausgebildet ist. Das Zwischenschiebeelement 51,
als Ganzes, erstreckt sich in Y-Richtung, normal zur X-Richtung, d.h.
weist seine Längsrichtung
normal zu der Führungsbahn 42T auf.
Die Führungsnut 45T (ein
Beispiel der einen zweiten Führung),
welche in der unteren Fläche
des Schiebeelements 45 ausgebildet ist, nimmt das Zwischenschiebeelement 51 auf
(ein Beispiel der anderen zweiten Führung), und schränkt die Bewegung
des Zwischenschiebeelements 51, relativ zu dem Schiebeelement 45,
in Y-Richtung, ein. Als Resultat ist das Schiebeelement 45 verschieblich
in X-Richtung, Y-Richtung und Richtungskombinationen, welche X-
und Y-Richtung kombinieren, ohne seine Winkelstellung zu verändern (d.h.
ohne sich zu drehen) relativ zu dem Hauptgehäusekörper 42.
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Wie
in 17 und 18 gezeigt,
ist ein Verschlusselement 53 vorgesehen, um eine untere Fläche (äußere Fläche) der
Bodenwand 42E des Hauptgehäusekörpers 42 zu bedecken,
um ein Eintreten fremder Materie in den Hauptgehäusekörper 42 durch die
Führungsbahn 2T zu
verhindern. Das Verschlusselement 53 ist aus Kunststofffolie
gebildet. Die Abdeckung 46 weist einen geringen Reibungsfaktor
auf und exzellente Gleiteigenschaften, und sie weist eine Größe auf,
um in den Hauptgehäusekörper 42 zu
passen. Die Abdeckung 46 definiert ein quadratisches Durchgangsloch 46A,
welches kleiner ist als das Schiebeelement 45. Ferner weist
der Tastenknopf 41 einen Schaft 41A auf, welcher
an einer unteren Fläche
desselben ausgebildet ist, zum Einpassen in ein Eingreif-Passloch 45A des
Schiebeelements 45.
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Wenn
alle Bestandteile konstruiert sind, wie oben beschrieben, wird,
beim Zusammenbauen dieses Schiebeschalters 300, das Zwischenschiebeelement 51 in
den Hauptgehäusekörper 42 eingesetzt, wobei
die untere Erhebung 51T eingepasst ist in die Führungsbahn 42T.
Das Schiebeelement 45 wird so an seinen Platz gesetzt,
dass das Zwischenschiebeelement 51 in die Führungsnut 45T passt.
Das elastische Element 44 wird so eingesetzt, dass das
Schiebeelement 45 eingepasst ist in die Öffnung 44C,
und danach wird die Abdeckung 46 über der oberen Fläche angebracht.
Schließlich
wird der Deckel 43 hin zu dem Hauptgehäusekörper 42 gedrückt. Diese
Drückbetätigung verursacht,
dass Eingreiföffnung 43B mit mehreren
Eingreiferhebungen 42G des Hauptgehäusekörpers 42 in Eingriff
gelangt. Als Resultat ist der Deckel 43 an dem Hauptgehäusekörper 42 gesichert.
Danach wird der Schaft 41A des Tastenknopfs 41 von
oben durch die Öffnung 43A des
Deckels 43 und die Öffnung 46A der
Abdeckung 46 eingefügt, um
in das Eingreif-Passloch 45A des Schiebeelements 45 zu
passen, um den Schiebeschalter 300 zu vervollständigen.
Bei Befestigen dieses Schiebeschalters 300 auf einem Träger (nicht
gezeigt), wird der Schiebeschalter in Position angebracht mit dem Verschlusselement 53,
welches zwischen den Böden des
Schiebeschalters und oberen Flächen
von Leiterbildern vorhanden ist, welche auf dem Träger ausgebildet
sind, und leitende Anschlüsse 48 des
Schalters werden fest an die Leiterbilder gelötet, oder auf andere Weise
mit Anschlüssen
auf dem Träger
verbunden.
-
Wenn
der Schiebeschalter 300 zusammengebaut ist, wie oben beschrieben,
wenn sich der Tastenknopf 41 in neutraler Position N befindet,
wie gezeigt in 19, ist das Schiebeelement 45 in
der Mitte des Hauptgehäusekörpers 42 gehalten,
durch die Vorspannkraft des elastischen Elements 44. Die
Kontakte 47 des Hauptgehäusekörpers 42 sind getrennt von
den Leitern 49 des elastischen Elements 44. So bleibt
jeder Kontakt 47 isoliert von dem entsprechenden Leiter 49.
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Als
Nächstes
bewegen sich, wenn der Tastenknopf 41 in eine Richtung
betätigt
wird, normal zu den Seitenwänden 42A, 42B, 42C oder 42D (d.h.
in eine Richtung entlang entweder X-Richtung oder Y-Richtung), z.B.
hin zu der linken Seitenwand 42D in 20, das
Schiebeelement 45 und das Zwischenschiebeelement 51 entlang
der Führungsbahn 42T. Als
Resultat wird die Seite des Halteabschnitts 44A des elastischen
Elements 44, abwärts
in der Betätigungsrichtung,
hin zu der Seitenwand 42D bewegt. Der Leiter 49 des
elastischen Elements 44 ist dadurch in Kontakt mit dem
Paar von Kontakten 47 an dieser Seitenwand 42D,
um das Paar von Kontakten 47 leitend zu machen. Das obige
Bewegen des elastischen Elements 44 erweitert den Schlitz
S der zwei vorspringenden Abschnitte 44B an gegenüberliegenden
Enden dieser Seite des Halteabschnitts 44. So erlauben
die vorspringenden Abschnitte 44B die Bewegung, während Ausübens einer
elastischen Vorspannkraft auf das Schiebeelement 45 in
eine Rückstellrichtung.
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Wenn
der Tastenknopf 41 in eine Richtung betätigt wird, hin zu einer Ecke
des Hauptgehäusekörpers 42,
z.B. in eine Richtung zwischen der oberen Seitenwand 42A und
der linken Seitenwand 42D in 21, bewegt
sich das Zwischenschiebeelement 51 entlang der Führungsbahn 42T,
und zur selben Zeit bewegt sich das Schiebeelement 45 entlang
dem Zwischenschiebeelement 51. So werden, wie in 21 gezeigt,
die zwei Seiten des Halteabschnitts 44A des elastischen
Elements 44, abwärts
in der Betätigungsrichtung,
gleichzeitig hin zu den entsprechenden Seitenwänden 42A und 42D bewegt.
Als Resultat sind die beiden Leiter 49 des elastischen Elements 44 gleichzeitig
in Kontakt mit den Paaren von Kontakten 47 an den Seitenwänden 42A und 42D,
um das Paar von Kontakten 47 leitend zu machen. Das obige
Bewegen des elastischen Elements 44 erweitert den Schlitz
S des vorspringenden Abschnitts 44B, abwärts in der
Betätigungsrichtung,
um die Bewegung des Schiebeelements 45 zuzulassen. Die
Schlitze S der zwei vorspringenden Abschnitte 44B, an gegenüberliegenden
Seiten des sich erweiternden Schlitzes S, erweitern sich ebenfalls.
So erlauben die vorspringenden Abschnitte 44B das Bewegen,
während
Ausübens
einer elastischen Vorspannkraft auf das Schiebeelement 45 in
eine Rückstellrichtung.
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Als
eine Modifikation der dritten Ausführungsform, zum Beispiel, kann
die Bodenwand 42E des Hauptgehäusekörpers 42 eine Führungsnut
an Stelle der Führungsbahn 42T aufweisen,
oder sie kann eine Führungsschiene
aufweisen, welche von der Bodenwand 42E vorsteht.
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(Vierte Ausführungsform).
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Der
Schiebeschalter 400, welcher in 22 als
eine vierte Ausführungsform
gezeigt ist, enthält nicht
die Kontakteinheit P, wie beschrieben in der ersten und der zweiten
Ausführungsform,
zum Erkennen einer Betätigung,
um den Tastenknopf 1 in Z-Richtung niederzudrücken, oder
den Führungsmechanismus,
welcher in der dritten Ausführungsform
beschrieben ist, zum Verhindern, dass das Schiebeelement sich um
eine Achse dreht, welche sich durch den ebenen Bewegungsbereich
innerhalb des Hauptgehäusekörpers erstreckt.
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Dieser
Schiebeschalter 400 kann ebenfalls verwendet werden mit
einer Fernsteuerung eines Geräts
im Haushalt, einem Mobiltelefon, einer Steuerung einer Spielkonsole,
einem Armaturenbrett eines Autos und so weiter.
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Der
Schiebeschalter 400 umfasst einen Tastenknopf 61 und
ein Gehäuseelement
C, als Hauptbestandteile desselben. Eine Bedienfläche eines elektrischen
Geräts
im Haushalt, zum Beispiel, ist zwischen dem Tastenknopf 61 und
dem Gehäuseelement
C anzuordnen.
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Wie
in 22 bis 25 gezeigt,
umfasst das Gehäuseelement
C einen Hauptgehäusekörper 62 und
einen Deckel 63 zum Bedecken einer Öffnung des Haupt gehäusekörpers 62.
Der Hauptgehäusekörper 62 enthält ein elastisches
Element 64 und ein Schiebeelement 65. Eine Abdeckung 66 ist über dem elastischen
Element 64 und dem Schiebeelement 65 angebracht.
Der Tastenknopf 61 ist über
dem Deckel 63 angebracht.
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Das
Schiebeelement 65 ist verschieblich in einem ebenen Bewegungsbereich,
welcher der Ebene in 25 entspricht. Der Hauptgehäusekörper 62 enthält vier
Seitenwände 62A, 62B, 62C und 62D und
eine Bodenwand 62E. Der Hauptgehäusekörper 62 bildet ein
Quadrat, gesehen in eine Richtung normal zu der Ebene des Bewegungsbereichs,
und öffnet
sich nach oben. Die Bodenwand 62E des Hauptgehäusekörpers 62 enthält, benachbart
den vier Ecken, welche mit den Seitenwänden 62A, 62B, 62C und 62D definiert
sind, Abstützungen 62F,
erhöht
von dem Niveau des mittleren Bereichs derselben. Jede der vier Seitenwände 62A, 62B, 62C und 62D,
welche ein Quadrat bilden, weist ein Paar Kontakte 67 auf.
Leitende Anschlüsse 68,
welche einstückig
mit diesen Kontakten 67 gebildet sind, springen von äußeren Flächen
des Hauptgehäusekörpers 62 vor. Ferner
weist der Hauptgehäusekörper 62 mehrere Eingreiferhebungen 62G auf,
welche an äußeren Flächen der
vier Seitenwände 62A, 62B, 62C und 62D gebildet
sind. Andererseits weist der Deckel 63 quadratische Ausformung
und eine Größe auf,
die Öffnung
des Hauptgehäusekörpers 62 zu
bedecken. Der Deckel 63 weist eine Öffnung 63A auf, welche
in der Mitte desselben ausgebildet ist, und Laschen, welche benachbart
den Ecken ausgebildet sind und Eingreiföffnungen 63B definieren,
zum Aufnehmen der Eingreiferhebungen 62G des Hauptgehäusekörpers 62.
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Das
elastische Element 64 ist aus einem Elastomermaterial gebildet,
welches elastisch verformbar und elektrisch nichtleitend ist, wie
etwa aus Silikonkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk (EPDM) und
Nitrilkautschuk (NBR). Das elastische Element 64 ist gebildet,
eine einstückige
Konstruktion aufzuweisen, welche einen Halteabschnitt 64A enthält, in der
Form eines hohlen, quadratischen Rahmens, welcher kleiner ist als
der Hauptgehäusekörper 62,
und vier vorspringende Abschnitte 64B, welche sich von
den Ecken des Halteabschnitts 64A hin zu der Innenwand
des Hauptgehäusekörpers 62 erstrecken.
Jeder vorspringende Abschnitt 64B ist aus einem Paar plattenartiger
Elemente gebildet, welche durch einen Schlitz S getrennt sind, der
sich radial nach außen
von dem Halteabschnitt 64A erstreckt, und welche an äußersten
Enden derselben verbunden sind. Der Schlitz S ist kontinuierlich
mit der Öffnung 64C des
Halteabschnitts 64A. Der Halteabschnitt 64A weist,
einstückig
ausgebildet mit den vier Seitenflächen desselben, gegenüber den
Seitenwänden 62A, 62B, 62C und 62D des
Hauptgehäusekörpers 62,
Leiter 69 auf, gebildet aus einer Harzbasis, welche ein
Kohlenstoffmaterial enthält,
zum Beispiel.
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In
anderen Worten enthält
das elastische Element 64 einen vierseitigen Halteabschnitt 64A, welcher
sich um den Umfang des rechteckigen Schiebeelements 65 erstreckt,
und Paare vorspringender Abschnitte 64b, welche sich von
gegenüberliegenden
Enden des Halteabschnitts 64A, hin zu den vier Ecken der
Innenwände
des Hauptgehäusekörpers 62,
erstrecken. Ein Schlitz S erstreckt sich zwischen jedem Paar vorspringender
Abschnitte 64b. Jedes Paar vorspringender Abschnitte 64b weist äußerste Enden
derselben auf, welche miteinander verbunden sind. Jedes Paar vorspringender Abschnitte 64b enthält, benachbart
den äußersten Enden
derselben, ein Paar Biegepunkte 64e, welche eine kleinere
Querschnittsfläche
aufweisen als die anderen Teile und elastisch nachgeben, selbst
einer leichten äußeren Kraft.
Das elastische Element 64 ist oberhalb der Bodenplatte 62E angebracht,
wobei äußerste Endbereiche
der vorspringenden Abschnitte 64B an den vier Abstützungen 62F angebracht
sind. Ein größerer Teil
des elastischen Elements 64, insbesondere der gesamte Halteabschnitt 64A,
ist frei beweglich innerhalb des ebenen Bewegungsbereichs, welcher
in dem Hauptgehäusekörper 62 ausgebildet ist,
ohne in Kontakt zu sein mit der Bodenwand 62E des Hauptgehäusekörpers 62.
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Das
Schiebeelement 65 ist aus Kunststoff gebildet, um eine
Form aufzuweisen, welche eng in die Öffnung 64C des Halteabschnitts 64A des
elastischen Elements 64 passt. Das Schiebeelement 65 weist
eine Eingreifvertiefung 65A auf, welche in der Mitte einer
oberen Fläche
desselben ausgebildet ist. Die Abdeckung 66 ist aus Kunststoff
gebildet, um einen geringen Reibungsfaktor aufzuweisen, und sie weist äußere Dimensionen
auf, zum Einpassen in den Hauptgehäusekörper 62. Die Abdeckung 66 definiert
ein quadratisches Durchgangsloch 66A, welches kleiner ist
als das Schiebeelement 65, gesehen in die Richtung normal
zu dem ebenen Bewegungsbereich des Schiebeelements 65.
Ein Schaft 61A, welcher an der unteren Fläche des
Tastenknopfs 61 ausgebildet ist, erstreckt sich durch das
Durchgangsloch 66A, um in ein Eingreif-Passloch 65A des
Schiebeelements 65 zu passen.
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Beim
Zusammenbauen dieses Schiebeschalters 400 wird das Schiebeelement 65 in
den Hauptgehäusekörper 62 eingesetzt,
wobei die äußersten
Enden vorspringender Abschnitte 64B an den Abstützungen 62F angebracht
werden, das Schiebeelement 65 wird in die Öffnung 64C des
elastischen Elements 64 eingepasst, und die Abdeckung 66 wird über der
oberen Fläche
angebracht. Schließlich
wird der Deckel 63 hin zu dem Hauptgehäusekörper 62 gedrückt. Diese
Drückbetätigung verursacht, dass
die Eingreiföffnungen 63B des
Deckels 63 mit mehreren Eingreiferhebungen 62G des
Hauptgehäusekörpers 62 in
Eingriff gelangen. Als Resultat ist der Deckel 63 an dem
Hauptgehäusekörper 62 gesichert.
Danach wird der Schaft 61A des Tastenknopfs 61 von
oben durch die Öffnung 63A des
Deckels 63 und die Öffnung 66A der
Abdeckung 66 eingefügt, um
in das Eingreif-Passloch 65A des Schiebeelements 65 zu
passen, um den Schiebeschalter 400 zu vervollständigen.
Bei Befestigen dieses Schiebeschalters 400 auf einem Träger (nicht
gezeigt) werden die leitenden Anschlüsse 68 in Position
angebracht an Leiterbildern, welche auf dem Träger ausgebildet sind, und durch
Löten befestigt,
oder die leitenden Anschlüsse 68 des
Schalters können
mit Anschlüssen
auf dem Träger
verbunden werden.
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Wenn
der Schiebeschalter 400 zusammengebaut ist, wie oben beschrieben,
wenn der Tastenknopf 61 in neutraler Position N liegt,
wie gezeigt in 25, wird das Schiebeelement 65 in
der Mitte des Hauptgehäusekörpers 62 gehalten,
durch die Vorspannkraft des elastischen Elements 64. Die
Kontakte 67 des Hauptgehäusekörpers 62 sind von
den Leitern 69 des elastischen Elements 64 getrennt.
So bleibt jeder Kontakt 67 von dem entsprechenden Leiter 69 isoliert.
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Wenn,
als Nächstes,
der Tastenknopf 61 betätigt
wird, in eine Richtung normal zu der Seitenwand 62A, 62B, 62C oder 62D (d.h.
in eine Richtung entweder entlang X-Richtung oder Y-Richtung), z.B. hin
zu der linken Seitenwand 62D in 26, wird
die Seite des Halteabschnitts 64A des elastischen Elements 64,
abwärts
in der Betätigungsrichtung,
hin zu der Seitenwand 62D bewegt, da die vorspringenden Abschnitte 64b an
der linken Seite des elastischen Elements 64 eine elastische
Verformung durchmachen, an den Biegepunkten 64e. Der Leiter 69 des elastischen
Elements 64 ist dadurch in Kontakt mit dem Paar von Kontakten 67 an
dieser Seitenwand 62D, um das Paar von Kontakten 67 leitend
zu machen. Das obige Bewegen des elastischen Elements 64 erweitert
die Schlitze S der zwei vorspringenden Abschnitte 64B an
gegenüberliegenden
Enden dieser Seite des Halteabschnitts 64. So erlauben
die vorspringenden Abschnitte 64B die Bewegung, während Ausübens einer
elastischen Vorspannkraft auf das Schiebeelement 65 in
eine Rückstellrichtung.
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Wenn
der Tastenknopf 61 in eine Richtung betätigt wird, hin zu einer Ecke
des Hauptgehäusekörpers 62,
z.B. in eine Richtung zwischen der oberen Seitenwand 62A und
der linken Seitenwand 62D in 27, zwängt sich
eine Ecke des Schiebeelements 5 in den Schlitz S eines
der vorspringenden Abschnitte 64b. Die zwei Seiten des
Halteabschnitts 64A des elastischen Elements 64 werden,
abwärts
in der Betätigungsrichtung,
gleichzeitig hin zu den entsprechenden Seitenwänden 62A und 62D bewegt, da
die vorspringenden Abschnitte 64b des elastischen Elements 64 eine
elastische Verformung durchmachen, an den drei Biegepunkten 64e.
Als Resultat sind die beiden Leiter 69 des elastischen Elements 64 gleichzeitig
in Kontakt mit den Paaren von Kontakten 67 an den Seitenwänden 62A und 62D,
um das Paar von Kontakten 67 leitend zu machen. Das obige
Bewegen des elastischen Elements 64 erweitert den Schlitz
S des vorspringenden Abschnitts 64B, abwärts in der
Betätigungsrichtung,
um die Bewegung des Schiebeelements 65 zuzulassen. Die
Schlitze S der zwei vorspringenden Abschnitte 64B, an gegenüberliegenden
Seiten des sich erweiternden Schlitzes S, erweitern sich ebenfalls.
So erlauben die vorspringenden Abschnitte 64B das Bewegen,
während
Ausübens
einer elastischen Vorspannkraft auf das Schiebeelement 65 in
eine Rückstellrichtung.
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Die
Innenwände
des Hauptgehäusekörpers 62,
d.h. die innere Fläche
der Seitenwände 62A, 62B, 62C und 62D,
und die äußeren Flächen des Schiebeelements 65 sind
alle quadratisch (ein Beispiel üblicher
Polygone). Wenn der Tastenknopf 61 frei ist von einer äußeren Kraft,
sind diese quadratischen Seitenflächen parallel zueinander gehalten durch
die Wirkung des elastischen Elements 64, um die Position
und die Winkelstellung des Schiebeelements 65 relativ zu
dem Hauptgehäusekörper 62 in neutralem
Zustand zu halten, wie in 25 gezeigt. So
ist das Schiebeelement 65, nicht nur wenn es betätigt wird,
in die vier Richtungen auf und ab und nach rechts und nach links
zu gleiten, sondern auch wenn es in eine Richtungskombination zwischen
zwei benach barten Richtungen betätigt
wird, in einer Position gehalten, ein gewünschtes Schalten zu verwirklichen
durch Kontakt zwischen jeder inneren Seitenwand des Hauptgehäusekörpers 62 und
gegenüberliegenden
Seite des Schiebeelements 65. In anderen Worten vermeidet,
selbst wenn eine gewisse Drehkraft um die Z-Achse auf den Tastenknopf 61 angewendet
wird, die obige Konstruktion wirksam eine Situation, in der ein
nichtentsprechendes Kontaktpaar 67 und Leiter 69 miteinander
in Kontakt sind. Das garantiert eine verlässliche Schaltbetätigung und
ein angenehmes Betätigungsempfinden.
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(Fünfte
Ausführungsform)
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Die
fünfte
Ausführungsform,
als eine Modifikation der vierten Ausführungsform, enthält eine Konstruktion
zur Betätigung
eines Tastenknopfs 71 in X- und Y-Richtung, und außerdem zum
Niederdrücken
des Tastenknopfs 71 in Z-Richtung, normal zu X- und Y-Richtung,
und einen Mechanismus zum elektrischen Erkennen dieser Betätigung.
Dieser Erkenn-Mechanismus ist anders als in der ersten und der zweiten
Ausführungsform.
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Der
Schiebeschalter 500, gezeigt in 28 als
eine fünfte
Ausführungsform,
enthält
ein Zwischenhebeelement 85, welches unterhalb eines Schiebeelements 75 angeordnet
ist, um vertikal beweglich zu sein relativ zu einem Hauptgehäusekörper 72,
und ein Hilfselastikelement 86, das in Kontakt sein soll
mit der unteren Fläche
des Zwischenhebeelements 85. Der Hauptgehäusekörper 72 umfasst, angeordnet
an einer Bodenfläche
desselben, einen ringförmigen
ersten festen Kontakt 87 (ein Beispiel einer Hilfsleitvorrichtung)
und einen zweiten festen Kontakt 88 (ein Beispiel einer
Hilfsleitvorrichtung), angeordnet benachbart der Mitte des ersten
festen Kontakts 87. Das Hilfselastikelement 86 weist
einen äußeren Rand
auf, welcher beständig
in Kontakt ist mit dem ersten festen Kontakt 87.
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Wenn
eine manuelle Betätigungskraft
angewendet wird, um den Tastenknopf 71 entlang der Z-Achse
niederzudrücken,
normal zu einem ebenen Bewegungsbereich (einer Ebene, welche X-
und Y-Richtung enthält),
bewegt diese Betätigungskraft das
Zwischenhebeelement 85 abwärts, während elastischen Verformens
des Hilfselastikelements 86. Als Resultat bewegt sich ein
beweglicher Kontakt 86a (ein Beispiel einer Hilfsleitvorrichtung),
welcher an der Rück seite
eines kuppelförmigen
mittleren Abschnitts des Hilfselastikelements 86 ausgebildet
ist, in Kontakt mit dem zweiten festen Kontakt 88. Bei Wegnehmen
der Betätigungskraft,
welche auf den Tastenknopf 71 angewendet wird, trennt die
elastische Rückstellkraft
des Hilfselastikelements 86 den beweglichen Kontakt 86a an
dem Hilfselastikelement 86 von dem zweiten festen Kontakt 88,
um den leitenden Zustand zu beenden.