DE102004012869A1

DE102004012869A1 - Elektrischer Schalter mit integrierter Leucht-Funktionsanzeige

Info

Publication number: DE102004012869A1
Application number: DE102004012869A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Frohne; Karl-Thomas Dr. Neumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2024-03-17
Also published as: DE102004012869B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit integrierter Leucht-Funktionsanzeige für mehrere Schaltzustände, der ein Betätigungselement aufweist, in dem eine Such- und Funktionsanzeige mit einem Symbol ausgebildet ist, die in Abhängigkeit vom Funktionsstatus einer angeschlossenen Komponente farbig unterschiedlich ist. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Schalter so zu gestalten, dass die Funktionsanzeige auch als Tag- und Nachtanzeige differenziert ist. Dazu weist das Symbol (3) mehrere voneinander beabstandete Symbolbereiche (3.1, 3.2) auf, denen farbig unterschiedliche Leuchtmittel, insbesondere Leuchtdioden (8, 9), zugeordnet sind, die in Abhängigkeit sowohl vom Funktionsstatus als auch von der Fahrzeugbeleuchtung mit einer Stromversorgung verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit integrierter Leucht-Funktionsanzeige, insbesondere für ein Fahrzeug, über den eine Komponente betätigt wird, vorzugsweise die Feststellbremse des Fahrzeugs.
Elektrische Schalter mit einer Leucht-Funktionsanzeige sind bekannt. Die üblicherweise im Betätigungselement des Schalters angeordnete Funktionsanzeige wird durch eine Betätigung desselben ein-, aus- oder umgeschaltet und gibt einen Hinweis auf den jeweiligen Funktionsstatus der durch den Schalter betätigten Komponente.

In der DE 195 37 168 A1 ist ein elektrischer Schalter mit einem in zwei Schaltzustände bringbaren Betätigungselement beschrieben, das eine sich farbig unterscheidende (Leucht-) Such- und Funktionsanzeige aufweist. Dabei ist für diese beiden Anzeigen ein Bereich des Betätigungselementes vorgesehen, der von einem Leuchtelement beleuchtet wird, das je nach Schaltzustand sich im Farbspektrum unterscheidendes Licht abstrahlt. Dabei kann das Betätigungselement eine Drucktaste sein, in der der beleuchtete Bereich ein Funktionssymbol selbst darstellt oder dieses lichtundurchlässig in dem beleuchtbaren Bereich ausgebildet ist. Die Drucktaste ist axial verschieblich in einem Gehäuse gehalten und mit Steckerstiften versehen, die zur Weiterleitung ihres Betätigungs- bzw. Schaltzustandes sowie zur Ansteuerung eines Leuchtelementes, vorzugsweise einer Mehrfarbendiode, dienen. Das Leuchtelement weist drei elektrische Kontakte auf, von denen einer mit der Systemmasse und zwei abwechselnd in Abhängigkeit vom Schaltzustand mit der Stromversorgung verbunden sind. Während eines ersten Schaltzustandes – die Drucktaste wurde nicht betätigt – sendet die Mehrfarbendiode Licht einer bestimmten Farbe, beispielsweise grünes Licht, aus, das den Bereich mit dem Funktionssymbol beleuchtet. Nach Antippen der Drucktaste wird der andere der beiden Kontakte mit der Stromversorgung verbunden, dadurch über ein Steuergerät ein Schaltvorgang ausgelöst und von der Mehrfarbendiode durch Aussenden von Licht einer anderen Farbe, beispielsweise von gelbem Licht, angezeigt, dass das durch den Schalter über die Drucktaste betätigte Steuergerät einen vorbestimmten Funktionsstatus an der Komponente ausgelöst hat. Damit kann auf einfache Weise eine Funktionskontrolle erfolgen. Unterschiede zwischen einer Tag- und einer Nachtanzeige sind jedoch nicht vorgesehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Schalter mit integrierter Leucht-Funktionsanzeige nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass die Funktionsanzeige auch als Tag- und Nachtanzeige differenziert ist.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Schalter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, dass bei einem elektrischen Schalter mit einer Leucht- und Funktionsanzeige für mehrere Schaltzustände, die am Betätigungselement des Schalters mit einem Symbol ausgebildet ist und in Abhängigkeit vom Schaltzustand farbig unterschiedlich ist, dieses Symbol mehrere voneinander beabstandete Bereiche aufweist, denen farbig unterschiedliche Leuchtmittel zugeordnet sind, die jeweils sowohl in Abhängigkeit vom Schaltzustand und damit auch vom Funktionsstatus der betätigten Komponente als auch von der Fahrzeugbeleuchtung mit einer Spannungsquelle verbunden sind. Damit sind die verschiedenen Bereiche des Symbols zur Kennzeichnung eines anderen Schaltzustandes farbig unterschiedlich beleuchtet und ermöglichen dadurch eine einfache Funktionskontrolle. Zudem ändert sich die farbige Ausleuchtung der Bereiche mit einer Ein- oder Ausschaltung der Fahrzeugbeleuchtung. Dabei können hohe Leuchtwerte für die Funktionsanzeige (und – kontrolle), die zugleich eine Suchanzeige ist, erzielt werden, die in Verbindung mit den deutlich voneinander getrennten Symbolbereichen eine unmißverständliche Erkennung des jeweiligen Schaltzustandes sicherstellen.

Das Betätigungselement ist vorteilhaft eine kappenartige Drucktaste, die an ihrer Unterseite mit Schottwänden versehen ist, die zwischen den unterschiedlich beleuchtbaren Bereichen des Symbols ausgebildet sind und insbesondere senkrecht von der Unterseite der Drucktaste abstehen und auf der dieser abgewandten Seite mit einer Leiterplatte verbunden sind, auf der die Leuchtmittel angeordnet sind. Dabei können die Schottwände Bestandteil von Seitenwänden sein, die mit der Leiterplatte und dem Betätigungselement geschlossene Kammern bilden, so dass die Leuchtmittel von ihrer Umgebung völlig abgeschottet sind und kein Streulicht entstehen kann. Durch diese Ausbildung wird zugleich auch die die Leuchtmittel tragende Leiterplatte mitbewegt, wenn die Drucktaste betätigt wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass der Abstand der Leuchtmittel zum Symbol stets gleich bleibt und die Ausleuchtung des Symbols stets mit gleicher Intensität und mit einem hohen Leuchtwert erfolgen kann.

Die Drucktaste besteht bevorzugt aus Polycarbonat, das durchscheinend ausgerüstet ist, wobei die Betätigungsfläche mit einer schwarzen Beschichtung, insbesondere einer matten Lackschicht, versehen und somit lichtunduchlässig ist. Das Symbol kann auf einfache Weise durch eine Laserbehandlung der Lackschicht freigelegt und in diese eingebracht sein, so dass das Symbol im unbeleuchteten Zustand milchig weiß erscheint und sich deutlich von der übrigen schwarzen Oberfläche der Drucktaste abhebt. Die Laserbehandlung ermöglicht dabei eine klare Abgrenzung der einzelnen Bereiche des Symbols voneinander und eine filigrane Gestaltung desselben, so dass die Gesamtanmutung hochwertig ist. Alternativ dazu kann die Drucktaste auch in 2 K – (Kunststoff-) oder 3 K – Technik abgespritzt sein, mit der eine schwarze Betätigungsfläche mit einem milchig weißen Symbol direkt erzeugt ist.

Zur Erzeugung einer unverwechelbaren Funktionsanzeige werden Leuchtmittel deutlich unterschiedlicher Farbe eingesetzt. Beispielsweise kennzeichnet das unbeleuchtete milchig-weiße Symbol einen ersten Schaltzustand am unbeleuchteten Fahrzeug. Der gleiche Schaltzustand wird am beleuchteten Fahrzeug durch eine farbig einheitliche Beleuchtung des Symbols, vorzugsweise rot, angezeigt.

Ein zweiter Schaltzustand wird angezeigt, indem wenigstens ein Bereich des Symbols mit wenigstens einem Leuchtmittel einer anderen Farbe, insbesondere gelb, beleuchtet wird, so dass dadurch am unbeleuchteten Fahrzeug ein vorbestimmter Bereich des Symbols milchig-weiß bleibt und der übrige Bereich gelb beleuchtet ist und sich das Symbol farbig deutlich von dem insgesamt milchig-weißen Symbol abhebt, das den ersten Schaltzustand anzeigt.

Am beleuchteten Fahrzeug ist das am unbeleuchteten Fahrzeug milchig-weiße Symbol bzw. der milchig-weiße Symbolbereich mit wenigstens einem Leuchtmittel der anderen Farbe, also insbesondere rot, beleuchtet, so dass sich wiederum diese Symbolbeleuchtung bzw. das Symbol selbst deutlich von dem im ersten Schaltzustand abhebt. Die beiden Schaltzuständen können somit auf einfache Weise unterschieden werden, wobei es gleich ist, ob die Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet ist oder nicht. Im ersten Falle zeigt sich das Symbol in einem sog. Nachtdesign und im zweiten Falle in einem sog. Tagdesign.

Für die Auslösung eines anderen Funktionsstatus der angeschlossenen Komponente kann die mit der axial bewegbaren Drucktaste fest verbundene und damit mit dieser bewegbare Leiterplatte über einen Schnappmechanismus und Mikroschalter mit einem Steuergerät gekoppelt sein. Dazu ist im Schalter eine zweite Leiterplatte gehäusefest angeordnet, an der die Mikroschalter angeordnet sind und über die die Verbindung zum Steuergerät hergestellt ist. Die Ausgänge desselben sind wiederum über die gehäusefeste Leiterplatte und eine zwischen dieser und der drucktastenfesten Leiterplatte angeordneten flexiblen Leiterplatte mit den Leuchtmitteln verbunden. Bei einer Betätigung des Schalters über die Drucktaste wird an der Komponente über das Steuergerät der jeweilige Funktionsstatus hergestellt, wobei zugleich die für diesen vorgesehene Symbolbeleuchtung geschaltet wird. Eine Ein- oder Ausschaltung der Fahrzeugbeleuchtung wird ebenfalls dem Steuergerät signalisiert, so dass dieses die für den aktuellen Status der Fahrzeugbeleuchtung vorgesehene Symbolbeleuchtung schaltet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1: eine Ansicht einer Schalteranordnung im Cockpit eines PKW mit einem Drucktasten-Schalter für eine elktromechanische Feststellbremse,
2: eine perspektivische Ansicht vom Drucktasten-Schalter mit geschnittener Drucktaste, gegenüber 1 vergrößert,
3a und b: eine Draufsicht auf eine in der Drucktaste ausgebildete Kammeranordnung für die Unterbringung von Leuchtdioden und einen Schnitt III-III durch die Kammern und
4a bis c: die Draufsicht auf die Drucktaste mit jeweils unterschiedlich beleuchtetem Symbol.
1 zeigt einen Ausschnitt aus dem Cockpit eines PKW mit einer Anordnung der Bedienelemente für die Fahrzeugheizung (ohne Darstellung von Symbolen). Links ist ein Drucktasten-Schalter 1 mit einer axial verschiebbaren und am Schaltergehäuse gehalterten kappenartigen Drucktaste 2 aus Polycarbonat mit einer milchig-weißen Farbe, deren Außenfläche matt-schwarz lackiert ist, für eine elektromechanische Feststellbremse integriert. In die Betätigungsfläche der Drucktaste ist durch Entfernen der Lackschicht ein Symbol 3 eingebracht, das aus einem Kreis und einem in diesem ausgebildeten „P" für Parkbremse (Feststellbremse) – Symbolbereich 3.1 – und zwei außerhalb desselben und im Abstand von diesem angeordneten und zwei Bremsbacken darstellenden Kreisringsegmenten – Symbolbereiche 3.2 – besteht.
An der Drucktaste 2 sind, wie die 2 und 3 erkennen lassen, innenseitig stegartige Wände 4 angeformt, die sowohl einer Versteifung als auch der Halterung und Wirkverbindung mit Schalterbausteinen, wie z.B. einem Schnappmechanismus für einen Schaltvorgang (nicht dargestellt) und einer Leiterplatte 5 dienen. Unter dem Symbol 3 sind dabei geschlossene Kammern 6 und 7 mitbildende Wandbereiche 4.1 und 4.2 angeformt, von denen der kreisringförmige Wandbereich 4.1 im Bereich zwischen dem Symbolbereich 3.1 (Kreisring) und den Symbolbereichen 3.2 (Kreisringsegmente) ausgebildet ist, so dass die Symbolbereiche 3.1 und 3.2 jeweils einer separaten Kammer 6 bzw. 7 zugeordnet und gegeneinander abgschottet sind. Die Kammern 6, 7 dienen der Aufnahme von roten und gelben Leuchtdioden 8 und 9, wobei der mittleren Kammer 6 eine rote Leuchtdiode 8 und den beiden äußeren Kammern 7 jeweils eine rote Leuchtdioden 8 und zwei gelbe Leuchtdioden 9 zugeordnet sind. Diese Leuchtdioden 8, 9 sind auf der Leiterplatte 5 angeordnet und elektrisch über eine an deren Unterseite weggeführte flexible Leiterplatte mit einer gehäusefesten Leiterplatte und einem Steuergerät verbunden (nicht dargestellt). Auf der Oberseite der Leiterplatte 5 sind Verbindungselemente 10 mit der flexiblen Leiterplatte zu erkennen. In den 4a und b sind die Ausbildung der Kammern 6 und 7 und die Anordnung der Leuchtdioden 8 und 9 verdeutlicht.
Die 4a bis 4d stellen verschiedene Funktionsanzeigen für die Feststellbremse am unbeleuchteten und am beleuchteten Fahrzeug dar, die zugleich auch Suchanzeigen für die schwarzlackierte Drucktaste 2 sind. 4a zeigt das unbeleuchtete milchig-weiße Symbol am unbeleuchteten Fahrzeug (Tagdesign). Dieses zeigt an, dass die elektromechanische Feststellbremse gelöst ist. Soll diese angezogen werden, wird der Drucktasten-Schalter 1 durch einen Druck auf dessen Drucktaste 2 betätigt. Durch diese Druckausübung wird über den im Schalter 1 angeordneten Schnappmechanismus und mit der gehäusefesten Leiterplatte verbundene Mikroschalter und einem angeschlossenen Steuergerät die Betätigung der Feststellbremse signalisiert und diese elektromotorisch angezogen. Gleichzeitig werden die gelben Leuchtdioden über die flexible Leiterplatte mit Spannung versorgt, so dass die Symbolbereiche 3.2, die Bremsbacken darstellen, gelb leuchten und sich klar vom unbeleuchteten Symbolbereich 3.1 abheben (Tagdesign) – 2b.
Wird in diesem Funktionsstatus der Feststellbremse die Fahrzeugbeleuchtung eingeschaltet, wird über das Steuergerät die Leuchtdiode 8 zugeschaltet, so dass der bislang unbeleuchtete Symbolbereich 3.1 rot beleuchtet wird, womit sich das Symbol 3 mit seiner Anzeige (Nachtdesign) klar von den beiden vorbeschriebenen abhebt – 4d. Beim Lösen der Feststellbremse mit dieser Anzeige an der Drucktaste 2, wiederum ausgelöst durch einen Druck auf diese (2), werden die gelben Leuchtdioden 9 ab- und die beiden in den Kammern 7 angeordneten roten Leuchtdioden 8 zugeschaltet, so dass auch die Symbolbereiche 3.2 rot beleuchtet sind und damit das gesamte Symbol 3 rot beleuchtet ist – 4c. Wird nun die Fahrzeugbeleuchtung ausgeschaltet, erlöschen die roten Leuchtdioden 8, und das Symbol 3 ist wieder unbeleuchtet und milchig-weiß – 4a. Die Reihenfolge der Schaltung der Fahrzeugbeleuchtung und der Betätigung der Feststellbremse hat dabei keinen Einfluß auf die Anzeige.

1: Drucktasten-Schalter
2: Drucktaste
3: Symbol
3.1: Symbolbereich
3.2: Symbolbereich
4: Wand
4.1: Wandbereich
4.2: Wandbereich
5: Leiterplatte
6: Kammer
7: Kammer
8: rote Leuchtdiode
9: gelbe Leuchtdiode
10: Verbindungselement

Claims

Elektrischer Schalter mit integrierter Leucht- und Funktionsanzeige für mehrere Schaltzustände, mit einem Betätigungselement, das eine Such- und Funktionsanzeige mit einem Symbol aufweist, die in Abhängigkeit vom Funktionsstatus einer angeschlossenen Komponente farbig unterschiedlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Symbol (3) mehrere voneinander beabstandete Symbolbereiche (3.1, 3.2) aufweist, denen farbig unterschiedliche Leuchtmittel, insbesondere Leuchtdioden (8, 9), zugeordnet sind, die in Abhängigkeit sowohl vom Funktionsstatus als auch von der Fahrzeugbeleuchtung mit einer Stromversorgung verbunden sind.
Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (2) an seiner Unterseite mit Schottwänden (4.1, 4.2) versehen ist, die zwischen den unterschiedlich beleuchtbaren Symbolbereichen (3.1, 3.2) ausgebildet sind, und dass die Schottwände (4.1, 4.2) auf der dem Betätigungselement (2) abgewandten Seite mit einer Leiterplatte (5) verbunden sind, die die Leuchtmittel (8, 9) trägt.
Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottwände (4.1, 4.2) zugleich Seitenwände von geschlossenen Kammern (6, 7) sind.
Schalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (2) eine kappenartige Drucktaste ist, in deren Betätigungsfläche das Symbol (3) ausgebildet ist.
Schalter nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (2) aus Polycarbonat besteht und dieses durchscheinend ausgestattet ist, wobei die Betätigungsfläche eine schwarze Beschichtung aufweist und das Symbol (3) frei von dieser Beschichtung ist, oder dass das Betätigungselement in 2 K- (Kunststoff-) oder 3 K -Technik abgespritzt ist, mit der die Ausbildung einer schwarzen Betätigungsfläche mit einem milchig weißen Symbol direkt erzeugt ist.
Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das unbeleuchtete Symbol (3) einen ersten Funktionsstatus am unbeleuchteten Fahrzeug und das farbig einheitlich, insbesondere rot, beleuchtete Symbol (3) den gleichen Funktionsstatus am beleuchteten Fahrzeug anzeigt, dass wenigstens ein farbig, insbesondere gelb, beleuchteter Symbolbereich (3.2) einen zweiten Funktionsstatus anzeigt, und dass in diesem Funtionsstatus der Symbolbereich (3.1) mit dessen Farbe am beleuchteten Fahrzeug, also insbesondere rot, beleuchtet ist.
Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass allen Symbolbereichen (3.1, 3.2) jeweils wenigstens eine rote Leuchtdiode (8) und dem wenigstens einen Symbolbereich (3.2) zur Kennzeichnung eines zweiten Funtionsstatus zusätzlich wenigstens eine gelbe Leuchtdiode (9) zugeordnet ist.
Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die am Betätigungselement (2) angeordnete Leiterplatte (5) über einen Schnappmechanismus und Mikroschalter, die an einer weiteren, am Schaltergehäuse fest angeordneten Leiterplatte gehaltert sind, mit einem Steuergerät elektrisch gekoppelt ist, dessen Ausgänge über eine zwischen den beiden Leiterplatten ausgebildete flexible elektrische Leitung mit den Leuchtmitteln (8, 9) verbunden sind.