DE102006048948B4 - Switch module for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Schaltermodul für ein Kraftfahrzeug, umfassend mindestens einen Schalttafelgrundkörper (1) aus einem festen Material und mindestens ein Bedienelement-Gehäuse (3) zur Aufnahme mindestens eines Bedienelements (5), welches zur Betätigung mindestens eines Schaltelements (7) geeignet ist, wobei Schalttafelgrundkörper (1) und Bedienelement-Gehäuse (3) einstückig ausgebildet sind, wobei ein Flachleiter (10) vorgesehen ist, auf dem das mindestens eine Schaltelement (7) angeordnet ist, wobei der Flachleiter (10) als Folienflachleiter ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalttafelgrundkörper (1) eine Mehrzahl von Bedienelement-Gehäusen (3) zur Aufnahme jeweils mindestens eines Bedienelements (5), das zur Betätigung jeweils mindestens eines Schaltelements (7) geeignet ist, umfasst, wobei die zu betätigenden Schaltelemente (7) auf einem gemeinsamen Flachleiter (10) angeordnet sind, wobei der Schalttafelgrundkörper (1) mindestens einen Verstärkungsteil (12) und mindestens einen Blendenteil (13) aufweist, welche aneinander befestigt sind.Switch module for a motor vehicle, comprising at least one control panel base body (1) made of a solid material and at least one operating element housing (3) for receiving at least one control element (5) which is suitable for actuating at least one switching element (7), wherein the switch panel base body (1 ) and operating element housing (3) are designed in one piece, with a flat conductor (10) being provided on which the at least one switching element (7) is arranged, with the flat conductor (10) being designed as a flat film conductor, characterized in that the switch panel base body (1) comprises a plurality of control element housings (3) for receiving at least one control element (5) which is suitable for actuating at least one switching element (7), the switching elements (7) to be actuated being on a common flat conductor ( 10) are arranged, wherein the control panel base body (1) has at least one reinforcement part (12) and at least one panel part (13), which are fastened to one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schaltermodul für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a switch module for a motor vehicle according to the preamble of
Schaltermodule (oder Schalterbaugruppen), wie sie beispielsweise in Bedieninseln von Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen, sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Schaltermodule sind üblicherweise als Schalttafel (bzw. Einsätze für eine Schalttafel) ausgebildet, die mit einzelnen Schalterelementen versehen ist (bzw. sind). Dabei umfassen die Schalterelemente jeweils ein Gehäuse mit Steckverbindung und eine Schalterkappe, welche als Bedienelement dient. Zur Montage des Schaltermoduls werden die einzelnen Schalterelemente mit ihrem Gehäuse in dafür vorgesehene Aussparungen der Schalttafel gedrückt und dort fixiert. Nachfolgend werden die Schalterelemente rückseitig mittels eines Steckers zum Anschluss an eine Steuerelektronik mit einem Kabelbaum verbunden. Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist, dass aufgrund der zahlreichen zu montierenden Einzelteile des Schaltermoduls und der jeweils einzeln mit den Schalterelementen herzustellenden Steckverbindungen ein relativ hoher Montageaufwand erforderlich ist, was zu vergleichsweise langen Fertigungszeiten führt. Auch der zunehmenden Variantenvielfalt kann nur durch weiteren individuellen Fertigungsaufwand begegnet werden. So müssen beispielsweise bei Fahrzeug- bzw. Plattformvarianten mit unterschiedlichen Straken, d.h. kundensichtbaren Oberflächen im Interieur und Exterieur, sowie individuell unterschiedlich ausgestatteten Bedieninseln gänzlich unterschiedliche Schalttafeln bzw. Schalttafeleinsätze vorgesehen werden, die dann jeweils einzeln mit der passenden Anzahl von Schalterelementen versehen und verdrahtet werden müssen. Eine hohe Anzahl von Steckverbindungen sowie fahrzeug-, plattform- und/oder strakspezifische Spezialbauteile führen aber zu hohen Kosten.Switch modules (or switch assemblies), such as are used in operating islands of motor vehicles, are already known from the prior art. Such switch modules are usually designed as a switch panel (or inserts for a switch panel) which is (or are) provided with individual switch elements. The switch elements each include a housing with a plug connection and a switch cap, which serves as a control element. To assemble the switch module, the individual switch elements are pressed with their housing into the cutouts provided for this purpose in the control panel and fixed there. The switch elements are then connected to a cable harness on the back by means of a plug for connection to control electronics. The disadvantage of this procedure is that due to the numerous individual parts of the switch module to be assembled and the plug connections to be produced individually with the switch elements, a relatively high assembly effort is required, which leads to comparatively long production times. The increasing variety of variants can only be countered by further individual production costs. For example, completely different switch panels or switch panel inserts must be provided for vehicle or platform variants with different surfaces, i.e. customer-visible surfaces in the interior and exterior, as well as individually differently equipped operating islands, which then each have to be individually fitted with the appropriate number of switch elements and wired . However, a high number of plug-in connections as well as special components specific to the vehicle, platform and/or road lead to high costs.
Aus der
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Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein verbessertes Schaltermodul für ein Kraftfahrzeug zu schaffen.The invention is therefore based on the technical problem of creating an improved switch module for a motor vehicle.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem is solved according to the invention by the subject matter of
Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass der Fertigungsaufwand wesentlich reduziert werden kann, wenn bei der Montage des Schaltermoduls weniger Einzelbauteile zusammengefügt werden müssen und häufig verwendete bzw. sogar standardisierte Komponenten von vornherein zu einem Bauteil konstruktiv „verschmolzen“ werden, um Montageschritte einzusparen. Dies wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein Schaltermodul für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen wird, umfassend mindestens einen Schalttafelgrundkörper aus einem festen Material und mindestens ein Bedienelement-Gehäuse zur Aufnahme mindestens eines Bedienelements, welches zur Betätigung mindestens eines Schaltelements geeignet ist, wobei Schalttafelgrundkörper und Bedienelement-Gehäuse einstückig ausgebildet sind. Bei der Montage des Schaltermoduls müssen nun nicht mehr einzelne Schalterelemente mit ihrem Gehäuse als separate Teile in dafür vorgesehene Aussparungen der Schalttafel gedrückt und dort fixiert werden, sondern die Bedienelemente können nun unmittelbar in der Schalttafel in dort vorgesehenen integrierten Bedienelement-Gehäusen aufgenommen werden. Dies erhöht erwünschtermaßen den Integrationsgrad von standardmäßig verwendeten Fahrzeugkomponenten, ermöglicht eine einfachere Montage und führt somit zu kürzeren Fertigungszeiten. Das Bedienelement kann dabei beispielsweise ein Taster zur Betätigung einer elektrischen Funktion auf dem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs sein. Vorzugsweise sind dabei Schalttafelgrundkörper und Bedienelement-Gehäuse aus Kunststoff ausgebildet und sind weiter vorzugsweise im Wege des Spritzgussverfahrens herstellbar. Dabei lassen sich beide Komponenten ohne Schwierigkeiten und zusätzlichen Kostenaufwand als einstückiges Kunststoffteil fertigen.The invention is based on the finding that the production costs can be significantly reduced if fewer individual components have to be assembled during assembly of the switch module and frequently used or even standardized components are "fused" from the outset to form one component in order to save assembly steps. This is achieved according to the invention by proposing a switch module for a motor vehicle, comprising at least one control panel base body made of a solid material and at least one operating element housing for receiving at least one control element, which is suitable for actuating at least one switching element, the switch panel base body and the operating element housing being in one piece are trained. When assembling the switch module, it is no longer necessary to press individual switch elements with their housings as separate parts into the cutouts provided for this purpose in the control panel and fix them there, but the controls can now be installed directly in the control panel in the integrated control element housings provided there be taken. Desirably, this increases the degree of integration of vehicle components used as standard, enables simpler assembly and thus leads to shorter production times. The control element can be, for example, a button for actuating an electrical function on the dashboard of the motor vehicle. In this case, the switch panel base body and the operating element housing are preferably made of plastic and can also preferably be produced by means of the injection molding process. In this case, both components can be manufactured as a one-piece plastic part without any difficulties or additional expense.
Weiter ist ein Flachleiter vorgesehen, auf dem das mindestens eine Schaltelement angeordnet ist. Der flache Leiter ist dabei vorzugsweise als gedruckter Schaltkreis ausgebildet. Das mindestens eine Schaltelement kann dabei beispielsweise durch Druck auf ein mit diesem korrespondierendes und in dem zugehörigen Bedienelement-Gehäuse aufgenommenes Bedienelement betätigbar sein. Auf diese Weise lässt sich die Anzahl der notwendigen Steckverbindungen zur Beschaltung der Schalttafel und somit auch die damit verbundenen hohen Kosten beträchtlich reduzieren. Die dem Schaltermodul zugeordnete Elektronik auf dem Flachleiter lässt sich zudem bereits vor der Endmontage, d.h. der Beschaltung des Schaltermoduls, überprüfen und kann beispielsweise auch eine Diagnosefunktionalität aufweisen.A flat conductor is also provided, on which the at least one switching element is arranged. The flat conductor is preferably designed as a printed circuit. The at least one switching element can be actuated, for example, by pressing on an operating element that corresponds to it and is accommodated in the associated operating element housing. In this way, the number of plug-in connections required for wiring the control panel and thus also the associated high costs can be reduced considerably. The electronics on the flat conductor assigned to the switch module can also be checked before final assembly, i.e. the wiring of the switch module, and can also have a diagnostic function, for example.
Dabei ist der Flachleiter als Folienflachleiter ausgebildet. Folienflachleiter, wie beispielsweise FPCs (d.h. flexible gedruckte Schaltungen), sind in hohem Maße flexibel und aufgrund ihrer Biegsamkeit an nahezu beliebige räumliche Gegebenheiten anpassbar. Dies bietet die Möglichkeit, das unabhängig von der Formgebung des Straks auch bei unterschiedlichen Fahrzeug- oder Plattformvarianten dennoch stets der gleiche Folienflachleiter Verwendung finden kann, da er sich an die unterschiedliche Formgebung des Straks anpassen lässt. Liegen beispielsweise mehrere unterschiedliche Fahrzeugvarianten vor, wobei bei einer Variante konkave und bei der anderen Variante konvexe Strakformen oder auch Strakformen mit unterschiedlichen Krümmungsradien für einander entsprechende Bedieninseln vorgesehen sind, müssten bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schaltermodulen unterschiedliche Schalttafeleinsätze mit jeweils unterschiedlich dimensionierten Bauteilen verwendet werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich jedoch nahezu sämtliche dieser Strakvarianten durch ein und denselben Folienflachleiter beschalten. Zudem können dann gegebenenfalls trotz unterschiedlichen Straks sogar die gleichen Bedienelemente verwendet werden, die dann in die Bedienelement-Gehäuse, die in den jeweils fahrzeug- oder strakindividuellen Schalttafelgrundkörpern integriert sind, eingesetzt werden können, ohne dabei eigene Steckverbindungen zu erfordern. Dies ermöglicht auch bei unterschiedlichen fahrzeug- und/oder plattformindividuellen Varianten die Verwendung einer möglichst hohen Anzahl von Gleichteilen.The flat conductor is designed as a foil flat conductor. Foil flat conductors, such as FPCs (i.e. flexible printed circuits), are highly flexible and can be adapted to almost any spatial situation due to their flexibility. This offers the possibility that, regardless of the shape of the strak, the same flat foil conductor can always be used, even with different vehicle or platform variants, since it can be adapted to the different shape of the strak. If, for example, there are several different vehicle variants, with one variant having concave strake shapes and the other variant having convex strake shapes or strake shapes with different radii of curvature for corresponding control islands, the switch modules known from the prior art would have to use different switch panel inserts, each with differently dimensioned components become. In the device according to the invention, however, almost all of these variants can be wired by one and the same flat foil conductor. In addition, the same control elements can then be used if necessary, despite different Straks, which can then be used in the control element housings that are integrated in the vehicle or road-specific switch panel base bodies, without requiring separate plug connections. This makes it possible to use as many identical parts as possible, even in the case of different vehicle and/or platform-specific variants.
Weiter umfasst der Schalttafelgrundkörper eine Mehrzahl von Bedienelement-Gehäusen zur Aufnahme jeweils mindestens eines Bedienelements, das zur Betätigung jeweils mindestens eines Schaltelements geeignet ist, wobei die zu betätigenden Schaltelemente auf einem gemeinsamen Flachleiter angeordnet sind. Dabei kann vorzugsweise neben den jeweiligen Schaltelementen auch noch weitere Elektronik für mehrere Bedienelemente auf dem gemeinsamen Flachleiter angeordnet sein. Es ist dann nur noch ein einziger Steckverbinder zur Kontaktierung des Flachleiters notwendig, um sämtliche dem Flachleiter zugeordnete Bedienelemente zu beschalten. Der einzige notwendige Steckverbinder kann dabei beispielsweise als „Master-Schalter“ und die auf dem Flachleiter angeordneten Schaltelemente können als „Slave-Schalter“ ausgebildet sein. Zudem können auf diese Weise auch die Vorteile eines Bus-Systems (z.B. LIN-Bus) genutzt werden, wobei dann je nach Variante auch eine reduzierte Anzahl von Pins pro Stecker ausreicht. Es ist des Weiteren auch vorstellbar, dass ein einziger gemeinsamer Flachleiter für mehrere Schaltermodule, die beispielsweise benachbarte Bedieninseln im Kraftfahrzeug bilden, Verwendung findet. Dies führt zu einer weiteren Reduktion der Anzahl notwendiger Steckverbindungen.The switch panel base body also includes a plurality of operating element housings for accommodating at least one operating element, which is suitable for operating at least one switching element, the switching elements to be operated being arranged on a common flat conductor. In addition to the respective switching elements, further electronics for a number of operating elements can preferably also be arranged on the common flat conductor. Only a single plug connector is then required for contacting the flat conductor in order to switch on all the control elements associated with the flat conductor. The only required plug connector can be designed as a "master switch" and the switching elements arranged on the flat conductor can be designed as "slave switches". In addition, the advantages of a bus system (e.g. LIN bus) can also be used in this way, whereby a reduced number of pins per connector is then sufficient, depending on the variant. Furthermore, it is also conceivable that a single common flat conductor is used for a number of switch modules which, for example, form adjacent control islands in the motor vehicle. This leads to a further reduction in the number of necessary plug connections.
Schließlich weist der Schalttafelgrundkörper mindestens einen Verstärkungsteil und mindestens einen Blendenteil auf, welche aneinander befestigt sind. Vorzugsweise dient dabei der Verstärkungsteil zur Aufnahme mechanischer Kräfte und/oder zur Fixierung des Schaltermoduls bzw. dessen Komponenten, während der Blendenteil in erster Linie der äußeren Formgebung, Bedienbarkeit und/oder Ästhetik des Schaltermoduls dient. Vorzugsweise wird das mindestens eine Bedienelement-Gehäuse zumindest größtenteils durch den Verstärkungsteil gebildet und ist somit zumindest teilweise in diesen integriert. Durch eine derartige Trennung des Schaltermoduls in Verstärkungsteil und Blendenteil können verschiedene Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften innerhalb des Schaltermoduls kombiniert und genutzt werden, wobei dennoch die erfindungsgemäßen Vorteile einfacher Herstellung und Montage insbesondere hinsichtlich der Bedienelemente gewahrt werden. Zudem sind auf diese Weise auch unterschiedliche Varianten in einfacher Weise kombinierbar und kostengünstig herstellbar. Es ist dabei einerseits denkbar, dass Verstärkungsteil und Blendenteil permanent, beispielsweise durch Verschweißen, miteinander verbunden sind. Es ist aber auch vorstellbar, dass Verstärkungsteil und Blendenteil lösbar aneinander befestigt sind, beispielsweise mittels einer Rast- und/oder Steckverbindung.Finally, the panel base has at least one reinforcement portion and at least one bezel portion that are attached to each other. Preferably, the reinforcing part serves to absorb mechanical forces and/or to fix the switch module or its components, while the panel part primarily serves the external shape, operability and/or aesthetics of the switch module. The at least one operating element housing is preferably formed at least largely by the reinforcement part and is therefore at least partially integrated into it. By separating the switch module in this way into the reinforcement part and cover part, different materials with different properties can be combined and used within the switch module, while the inventive advantages of simple manufacture and assembly, in particular with regard to the operating elements, are retained. In addition, different variants can also be combined in this way in a simple manner and can be produced cost-effectively. On the one hand, it is conceivable that the reinforcement part and screen part permanently, for example by Welding, connected to each other. However, it is also conceivable that the reinforcement part and panel part are detachably fastened to one another, for example by means of a latching and/or plug-in connection.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist im montierten Zustand der Verstärkungsteil verdeckt und der Blendenteil zumindest teilweise sichtbar. Dies ermöglicht, dass beispielsweise für Verstärkungsteil und Blendenteil unterschiedliche Oberflächengüten verwendet und somit auf unnötige Fertigungsschritte verzichtet werden kann. So ist für sichtbare Komponenten in der Regel eine höhere Oberflächengüte erforderlich als für nicht sichtbare. D.h. der im montierten Zustand verdeckte Verstärkungsteil kommt mit einer geringeren Oberflächengüte aus als der sichtbare Bereich des Blendenteils und kann beispielsweise herstellungsbedingte Grate oder Zapfen aufweisen, ohne dass diese optisch stören würden und mittels Nachbearbeitung aufwändig beseitigt werden müssten.In an advantageous embodiment, the reinforcement part is covered and the screen part is at least partially visible in the assembled state. This makes it possible, for example, to use different surface qualities for the reinforcement part and screen part, and thus unnecessary production steps can be dispensed with. As a rule, a higher surface quality is required for visible components than for non-visible ones. This means that the reinforcement part that is hidden in the installed state has a lower surface quality than the visible area of the cover part and can, for example, have burrs or tenons caused by the manufacturing process without these being visually disturbing and having to be removed in a time-consuming manner by means of post-processing.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Schalttafelgrundkörper als Einsatzmodul für eine Schalttafel ausgebildet. Auf diese Weise lassen sich für unterschiedliche Varianten von Schalttafeln dennoch Standardteile verwenden, die dann ggf. in verschiedenen Konfigurationen zusammenbaubar sind. Auch bei Unterschieden im Strak lässt sich somit eine möglichst hohe Anzahl von Gleichteilen einsetzen.In a further advantageous embodiment, the switch panel base body is designed as an insert module for a switch panel. In this way, standard parts can still be used for different variants of switchboards, which can then optionally be assembled in different configurations. Even with differences in the Strak, the highest possible number of identical parts can be used.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Schalttafelgrundkörper an der dem mindestens einen Schaltelement zugewandten Seite mindestens ein Abstützelement zur Abstützung und/oder Fixierung des Flachleiters, insbesondere bei Betätigung des mindestens einen Schaltelements, auf. Dieses Abstützelement befestigt den Flachleiter am Schaltermodul und verhindert insbesondere bei Ausbildung des Bedienelements als Taster, dass der Flachleiter durch das Drücken des Bedienelements vom Schaltermodul weg gedrückt wird. Das Abstützelement kann beispielsweise als aufsteckbare Kappe oder als angeformter Zapfen bzw. Haken ausgebildet sein. Alternativ kann das Abstützelement durch Hinterschäumen realisiert werden. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Folienflachleiter direkt mit Kunststoff umspritzt wird, so dass das Spritzteil gleichzeitig Abstützung, Tastenführung und Verstärkung bildet, so dass separate Abstützelement und Verstärkungsteile eingespart werden.In a further advantageous embodiment, the switch panel base body has at least one support element for supporting and/or fixing the flat conductor, in particular when the at least one switch element is actuated, on the side facing the at least one switch element. This support element fastens the flat conductor to the switch module and prevents the flat conductor from being pushed away from the switch module by pressing the operating element, particularly when the operating element is configured as a button. The support element can be designed, for example, as an attachable cap or as an integrally formed pin or hook. Alternatively, the supporting element can be realized by back-foaming. A further preferred embodiment provides that the foil flat conductor is directly encapsulated with plastic, so that the injection-molded part forms support, key guide and reinforcement at the same time, so that separate support element and reinforcement parts are saved.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens eine Leuchtdiode vorgesehen, die dem mindestens einen Schaltelement zugeordnet ist. Die Leuchtdiode ist vorzugsweise auf dem Flachleiter angeordnet und kann beispielsweise zur Anzeige eines Schaltzustandes des mindestens einen Schaltelements eingesetzt werden. Durch die bevorzugte Integration in den Flachleiter kann dabei auf das Vorsehen einer zusätzlichen elektrischen Steckverbindung für die Leuchtdiode verzichtet werden.In a further advantageous embodiment, at least one light-emitting diode is provided, which is assigned to the at least one switching element. The light-emitting diode is preferably arranged on the flat conductor and can be used, for example, to display a switching state of the at least one switching element. Due to the preferred integration in the flat conductor, the provision of an additional electrical plug connection for the light-emitting diode can be dispensed with.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen
-
1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltermoduls, -
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schaltermoduls mit einer Mehrzahl von Schaltelementen und -
3 eine schematische Darstellung eines aus dem Stand der Technik bekannten Schaltermoduls.
-
1 a schematic representation of a preferred embodiment of a switch module according to the invention, -
2 a schematic representation of a switch module according to the invention with a plurality of switching elements and -
3 a schematic representation of a known from the prior art switch module.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Schalttafelgrundkörpercontrol panel body
- 33
- Bedienelement-Gehäusecontrol panel housing
- 55
- Bedienelementcontrol element
- 77
- Schaltelementswitching element
- 1010
- Flachleiterflat conductor
- 1212
- Verstärkungsteilreinforcement part
- 1313
- Blendenteilpanel part
- 1515
- Abstützelementsupport element
- 1616
- Zapfencones
- 1717
- Leuchtdiodeled
- 2020
- Steckverbinderconnector
- 2121
- Master-Schaltermaster switch
- 2222
- Slave-Schalterslave switch
- 2424
- Schalterelementswitch element
- 2525
- GehäuseHousing
- 2626
- Steckverbindungconnector
- 2727
- Verstärkungreinforcement
- 2828
- Blendecover
- 2929
- Aussparungrecess
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20130912 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |