DE10131218C1 - Hinterleuchteter Tastschalter - Google Patents

Abstract

Ein hinterleuchteter Tastschalter (11) ist mit einem Schalterkörper (13), der Anschlusskontakte zum elektrischen und mechanischen Verbinden an einer Leiterplatte (17) aufweist und in dem ein Taster (14), der mit im Schalterkörper (13) aufgenommenen Schaltkontakten in Wirkverbindung ist, geführt ist und der mit einer Leuchtdiode (15) bestückt ist, und mit einem Betätiger (20) für den Taster (14) versehen, wobei der Betätiger (20) an einem Gehäuseteil (22) oder an einer Abdeckplatte befestigbar ausgebildet ist. Damit ein solcher hinterleuchteter Tastschalter bei gleichbleibender Baugröße eine flächengrößere hinterleuchtete Fläche bietet, ist vorgesehen, dass der Betätiger (20) durch ein einziges Bauteil (25) gebildet ist, das einen Hohlraum (29) zur Aufnahme der Leuchtdiode (15) aufweist und das mit einer Vorrichtung (31, 33) zum außenumfangsseitigen beweglichen Halten im Gehäuseteil (22) bzw. an der Abdeckplatte versehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hinterleuchteten Tastschalter.

Hinterleuchtete Tastschalter sind mehrteilig ausgebildet. Üblicherweise ist der Schalterkörper, der mit den Schalt- und Anschlusskontakten, mit dem axial beweglichen Taster und mit der Leuchtdiode bestückt ist, auf einer Leiterplatte befestigt und unterhalb des Betätigers angeordnet, der seinerseits in einem Gehäuseteil oder einer Abdeckplatte o. dgl. gehalten ist. Das befestigende Halten des Betätigers erfolgt üblicherweise dadurch, dass der Betätiger aus zwei Bauteilen besteht, die unter Zwischenklemmen des Gehäuseteils bzw. der Abdeckplatte längs eines eine Ausnehmung für den Betätiger umgebenden Randes miteinander verrastet werden. Die zweiteilige Ausgestaltung des Betätigers bedeutet, dass das eine Betätigerbauteil einen größeren Durchmesser als das andere Betätigerbauteil aufweist. Dies wiederum hat zur Folge, dass bei vorgegebenem Durchmesser des axial bewegbaren Elementes am äußeren Bauteil des Betätigers das innere die Leuchtdiode aufnehmende Bauteil relativ durchmesserklein ist, so dass die schlussendlich im äußeren Betätigerbauteil auszuleuchtende Fläche relativ gering ist. Ist die Verrastung in üblicher Weise achsmittig zwischen den beiden Betätigerbauteilen, ergibt sich eine relativ kleine hinterleuchtete Ringfläche und damit ist die Hinterleuchtung schwach. Will man die hinterleuchtete Fläche vergrößern, wird der Durchmesser des äußeren Betätigerbauteils zu groß, so dass der Abstand zwischen mehreren Tastschaltern groß wird.

Aus der DE 196 40 479 A1 ist ein Tastschalter bekannt, der mit einem Schalter versehen ist, der Anschlusskontakte zum elektrischen und mechanischen Verbinden an einer Leiterplatte aufweist und in dem ein Taster, der mit im Schalter aufgenommenen Schaltkontakten in Wirkverbindung ist, geführt ist. Der Tastschalter besitzt außerdem einen Betätiger für den Taster, wobei der Betätiger in einem Deckel eingefasst geführt und durch ein einziges Bauteil gebildet ist, das mit einer Vorrichtung zum außenumfangseitigen beweglichen Halten an einer gummiartigen Matte versehen ist. Dieser bekannte Tastschalter ist jedoch nicht hinterleuchtet.

Aus der US 5 340 955 A ist zwar ein hinterleuchteter Tastschalter bekannt, jedoch ist der Betätiger dort zweiteilig ausgebildet und besitzt keinen Hohlraum zur Aufnahme der Leuchtdiode, die dort zwischen benachbarten Betätigern angeordnet ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen hinterleuchteten Tastschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei gleichbleibender Baugröße eine flächengrößere hinterleuchtete Fläche bietet.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem hinterleuchteten Tastschalter der genannten Art die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale vorgesehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist erreicht, dass die gesamte kreisförmige Innenfläche des einzigen Betätigerbauteils von der Leuchtdiode hinterleuchtet wird, was zu einer erheblichen Vergrößerung der hinterleuchteten Fläche und damit zu einer Intensivierung der Hinterleuchtung führt, da das Halten des Betätigerbauteils außenumfangsseitig im Gehäuseteil bzw. in einer Abdeckplatte erreicht und auf diese Weise eine unmittelbare oder mittelbare Halterung in Achsmitte des Betätigers vermieden ist. Bspw. wird diese Haltevorrichtung von einem Weichkunststoffteil umspritzend gehalten, wobei dieses Weichkunststoffteil eine mechanische und eine axiale Bewegung zulassende Verbindung zum Gehäuseteil bzw. zur Abdeckplatte ermöglicht.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist gemäß Anspruch 2 eine außenumfangsseitige Nut vorgesehen, in die das umspritzte Kunststoffmaterial eindringt. Um dabei einen ausgezeichneten Halt des Betätigerbauteils und eine Sichtkontrolle beim Herstellungsprozess zu erreichen, sind die Merkmale nach Anspruch 3 vorgesehen, da dabei das Betätigerbauteil vom eingespritzten Kunststoff hinterflossen wird. Dabei besteht eine Möglichkeit, den Kunststoff axial über die Stirn des Betätigerbauteils hinweg enden zu lassen, um eine weichelastische Verbindung zwischen Betätigerbauteil und Taster in eingebautem Zustand zu erreichen.

Mit den Merkmalen nach Anspruch 4 ist ein geordnetes Einlegen und Fixieren des Betätigerbauteils beim Spritzgussvorgang in die Form erreicht. Zweckmäßigerweise sind damit die Merkmale nach Anspruch 5 vorgesehen.

Die Oberseite des Betätigerbauteils kann in vielfältiger Weise gestaltet sein, bspw. in der in den Merkmalen nach Anspruch 6 beschriebenen Art und Weise.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine Schaltereinheit nach den Merkmalen des Anspruchs 7, die mit den vorstehend beschriebenen hinterleuchteten Tastschaltern bestückt ist, wobei ein einfacher Herstellungsvorgang darin besteht, die Betätigerbauteile der einzelnen Tastschalter beim Spritzgussvorgang in eine Matte einzubetten, die die axiale Beweglichkeit des Betätigers ermöglicht und die gleichzeitig eine entsprechende weichelastische Verbindung zum Gehäuseteil bzw. zur Abdeckplatte bietet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer auseinandergezogener Darstellung eine Schaltereinheit mit hinterleuchteten Tastschaltern gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Betätigers des Tastschalters nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Unteransicht gemäß Pfeil III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 3, und

Fig. 6 in zusammengebauter, teilweise abgebrochener längsgeschnittener Darstellung die Schaltereinheit nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 bspw. dargestellte Schaltereinheit 10 ist mit mehreren, hier vier hinterleuchteten Tastschaltern 11 ausgestattet, die in einem Gehäuse 12 aufgenommen sind. Jeder der identisch ausgebildeten hinterleuchteten Tastschalter 11 besitzt ein Schaltergehäuse 13, das in nicht dargestellter Weise mit Kontakten bzw. Kontaktklemmen und Anschlussklemmen versehen ist. Im Schaltergehäuse 13 ist ein ringförmiger Taster 14 axial beweglich, der mit den genannten Schaltkontakten in Wirkverbindung ist. Innerhalb des ringförmigen Tasters 14 ist eine Leuchtdiode 15 ortsfest zum Schaltergehäuse 13 und den Taster 14 überragend angeordnet. Das Schaltergehäuse 13 ist mit seinen angeformten Beinen 16 und mittels der nicht gezeigten Anschlusskontakte der Schaltkontakte und der Leuchtdiode 15 an einer Leiterplatte 17 sowohl mechanisch als auch elektrische gehalten bzw. verbunden. Die Leiterplatte 17 ist in in Fig. 6 dargestellter Weise im Gehäuse 12 aufgenommen und gehalten.

Der Tastschalter 11 besitzt außerdem einen sich mit dem Taster 14 in Wirkverbindung befindenden Betätiger 20, der aus einem einzigen Bauteil besteht und der an einer Matte 18 aus weichelastischem Kunststoff in einer Aussparung 21 einer Deckplatte 22 des Gehäuses 12 axial beweglich zur Betätigung des Tasters 14 gehalten ist.

Der Betätiger 20 ist in den Fig. 2 bis 5 näher dargestellt. Der Betätiger 20 besitzt die Form einer Haube 25 mit einer leicht gewölbten Betätigerfläche 26, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel von einer Folie 27 überdeckt ist. Der haubenförmige Betätiger 20, der eine von seiner Ringstirn 28 ausgehende Sacklochbohrung 29 zur Aufnahme der Leuchtdiode 15 besitzt, ist aus einem transparenten oder transluzenten Kunststoff geformt. Transluzent kann in diesem Zusammenhang auch heißen, dass der Betätiger aus eingefärbtem transparentem Kunststoff hergestellt ist. Die hier dargestellte Folie 27, die bei anderen Ausführungsbeispielen auch entfallen kann, ist ebenfalls transparent oder transluzent und bevorzugt an ihrer der Oberfläche 26 des haubenförmigen Knopfes 25 zugewandten Innenseite beschriftet und/oder bebildert und dabei vorzugsweise bedruckt.

In einem axialen Bereich, der näher der Betätigerfläche 26 denn der Ringstirn 28 ist, ist die Haube 25 außenumfangsseitig mit einer Umfangsnut 31 versehen. Während die Außenfläche, d. h. die Betätigerfläche 26 leicht konkav gewölbt ist, verläuft die Umfangsfläche 32 zwischen Umfangsnut 31 und Ringstirn 28 konisch nach innen. In die Umfangsnut 31 münden beim Ausführungsbeispiel drei im Abstand von jeweils 90° zueinander angeordnete axiale Bohrungen 33, die von der Ringstirn 28 bzw. der Unterseite der konischen Umfangsfläche 32 ausgehen. Zwischen den beiden diametral gegenüberliegenden axialen Bohrungen 33 und damit der dritten axialen Bohrung 33 gegenüberliegend ist ein Paar etwa parallel zur konischen Umfangsfläche 32 und zueinander spitzwinklig angeordneter Lagefixierungsausnehmungen 36 vorgesehen, die von der Ringstirn 28 ausgehen und in einem Abstand unterhalb der Umfangsnut 31 enden.

An Hand der Fig. 1 und 6 sei nun das haltende Fixieren der Betätiger 20 der Tastschalter 11 innerhalb des Gehäuses 12 der Schaltereinheit 10 beschrieben. Das haltende Fixieren der Betätiger 20 in der Gehäuseplatte 22 des Gehäuses 12 wird entweder nach dem Herstellen dieses Gehäuseelementes oder zusammen mit dessen Herstellung vorgenommen. Der Einfachheit halber wird davon ausgegangen, dass das Teilgehäuse 12 der Fig. 1 bereits hergestellt ist und in einer Spritzgussform liegt. Die Betätiger 20 werden durch die Aussparungen 21 in der Gehäuseplatte 22 konzentrisch eingeführt und in die Spritzgussform gelegt, wobei die Lagefixierung der Betätiger 20 in der Spritzgussform mittels der beiden Lagefixierungsausnehmungen 36 erfolgt. In die geschlossene Spritzgussform wird ein weichelastischer Kunststoff derart eingespritzt, dass er sich als Matte 18 um die Betätiger 20 und auf die Gehäuseplatte 22 legt. Mit anderen Worten, der weichelastische Kunststoff dringt in die Umfangsnut 31 des Betätigers 20 ein (Mattenteil 37) und durchdringt von dort aus die drei winklig zueinander angeordneten axialen Bohrungen 33 (Mattenteil 38), aus deren stirnseitigem Ende der Kunststoff wieder austreten kann. Durch die Mattenteile 37 und 38 wird ein formschlüssiges Halten des Betätigers 20 an der weichelastischen Kunststoffmatte 18 erreicht. Die Spritzgussform ist derart, dass mit dem Einspritzen des weichelastischen Kunststoffes die Matte 18 ein konisches Wandteil 19 um den Betätiger 20 bildet, so dass dessen axiale Bewegung relativ zur Gehäuseplatte 22 erleichtert ist. Die Matte 18 wird beim Spritzen in nicht dargestellter Weise auch mit der Gehäuseplatte 22 fest (formschlüssig) verbunden. Auf diese Weise sind die Betätiger 20 sämtlicher vorgesehener Tastschalter 11 in einem Arbeitsgang im Teilgehäuse 12 axial beweglich elastisch aufgenommen gehalten.

Nach dem Herstellen des Gehäuses 12 bzw. dem Bestücken der Gehäuseplatte 22 mit den Betätigern 20 der Tastschalter 11 wird die Leiterplatte 17 mit den Schaltergehäuse 13 und den Leuchtdioden 15 innerhalb des Gehäuses 12 derart montiert, dass jede Leuchtdiode 15 in der Aussparung 21 des zugeordneten Betätigers 20 aufgenommen ist. Die Leuchtdiode 15 liegt somit hinter einer kreisförmigen Hinterleuchtungsfläche 23 des Betätigers 20. In diesem Zustand liegt die Ringstirn 28 des Betätigers 20 auf dem ringförmigen Taster 14 auf, wodurch der Betätiger 20 in seiner Ausgangsstellung gehalten ist. Es versteht sich, dass je nach der Ausformung beim Einspritzen des weichelastischen Kunststoffes zwischen der Ringstirn 28 und der gegenüberliegenden Oberfläche des Tasters 14 Noppen des weichelastischen Kunststoffes vorgesehen sein können, was ein gegenüber einem harten Aneinanderliegen von Betätiger 20 und Taster 14 sanfteres Schaltgefühl ermöglicht.

Betont sei, dass die Fig. 1 hinsichtlich der Schaltmatte 18 ein nicht reales Bild darstellt, da die Schaltmatte 18 nicht ein gesondertes Bauteil, sondern ein beim Spritzgießen sich zwischen Gehäuseplatte 22 und Betätigern 20 integrierendes Bauteil ist.

Claims (7)

1. Hinterleuchteter Tastschalter (11), mit einem Schalterkörper (13), der Anschlusskontakte zum elektrischen und mechanischen Verbinden an einer Leiterplatte (17) aufweist und in dem ein Taster (14), der mit im Schalterkörper (13) aufgenommenen Schaltkontakten in Wirkverbindung ist, geführt ist und der mit einer Leuchtdiode (15) bestückt, und mit einem Betätiger (20) für den Taster (14), wobei der Betätiger (20) an einem Gehäuseteil (22) oder an eine Abdeckplatte befestigbar ausgebildet und durch ein einziges Bauteil (25) gebildet ist, das einen Hohlraum (29) zur Aufnahme der Leuchtdiode (15) aufweist und das mit einer Vorrichtung (31, 33) zum außenumfangsseitigen beweglichen Halten am Gehäuseteil (22) bzw. an der Abdeckplatte versehen ist.

2. Tastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung eine außenumfangsseitige Nut (31) aufweist.

3. Tastschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung mindestens eine in der Wandung des Betätigers (20) axial verlaufende Bohrung (33) besitzt, die von der Stirn ausgehend in die Umfangsnut (31) mündet.

4. Tastschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätiger (20) unterhalb der Umfangsnut (31) mindestens eine Lagefixierungsausnehmung (36) aufweist.

5. Tastschalter nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagefixierungsausnehmung (36) zwischen zwei benachbarten axialen Bohrungen (33) angeordnet ist.

6. Tastschalter nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente oder transluzente einzige Bauteil (25) des Betätigers (20) an seiner der inneren Ringstirn (28) abgewandten Außenseite (26) mit einer transparenten oder transluzenten ggf. beschrifteten und/oder bebilderten Folie (27) versehen ist.

7. Schaltereinheit (10), mit hinterleuchteten Tastschaltern (11), die an einem Gehäuseteil (22) oder an einer Abdeckplatte gehalten sind, und mit einer Leiterplatte (17) zum elektrischen und mechanischen Halten der Tastschalter (11), gekennzeichnet durch hinterleuchtete Tastschalter (11) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betätiger-Bauteil (25) von einer elastischen Matte (18) umspritzt ist, die am Gehäuseteil (22) oder der Abdeckplatte mechanisch haltend angespritzt ist.