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Die
Erfindung betrifft ein Schaltelement in Form eines beleuchteten
Drucktastenschalters für die Verwendung sowohl in PKW,
LKW als auch bei Motorrädern zur Schaltung und/oder Anzeige
von Betriebszuständen elektrischer Baugruppen.
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Beleuchtete
Drucktastenschalter werden bereits in einer großen Vielzahl
von Varianten verwendet und sind somit allgemein bekannt.
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Mit
der
DE 201 18 132
U1 wird ein beleuchtetes Schaltgerät, insbesondere
ein Schalter, Taster oder dergleichen, mit einem Gehäuse,
in dem das Schalterbetätigungsglied bewegbar angeordnet
ist, mit im Gehäuse vorgesehenen elektrischen Bauelementen
zur Überführung des Schaltgeräts in seine Schaltstellung
und mit einer Beleuchtungseinrichtung, die das Betätigungsglied
beleuchtet, wobei auf einer ersten Ebene, der Kontaktierungsebene, Schalteinheiten
angeordnet sind, auf einer zweiten Ebene, der Beleuchtungsebene,
die Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist und die Beleuchtungsebene
in Richtung und Gegenrichtung auf bzw. von der Kontaktierungsebene
bewegbar ist, wobei zwischen den beiden Ebenen eine Strom leitende
Verbindung besteht und das Betätigungsglied über
der zweiten Ebene, der Beleuchtungsebene, angeordnet ist, hierbei
dient die erste Ebene zur Kontaktierung, wiedergegeben.
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Aus
der
DE 44 10 697 A1 ist
eine Schalteranordnung bekannt, die in eine mit einer Blende versehenen
Aufnahme einsetzbar ist und im Rahmen der gegebenen Toleranzen die
Blende gegenüber der Aufnahme versetzt angeordnet sein
kann, wobei diese Schalteranordnung dazu dient, mit Hilfe einer schwimmend
gelagerten Kappe den Versatz der Blende gegenüber der Aufnahme
auszugleichen, wobei die Reibung der Betätigungskappe,
welche über einen Betätiger einen Schalter betätigt,
gegenüber den Führungsflächen der zugehörigen
Blendenöffnung möglichst gering gehalten werden
soll.
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Die
DE 41 26 023 A1 offenbart
einen elektrischen Schalter mit zwei einander umgebenden beleuchtbaren
Bereichen, welche die Funktion der Such- und der Funktionsanzeige
haben. Dabei wird das von einem Leuchtelement (Suchanzeige) oder von
zwei Leuchtelementen (Such- und Funktionsanzeige) abgestrahlte Licht
durch einen Lichtleitkörper zu den beleuchtbaren Bereichen
geführt. Der einstückig ausgebildete Lichtleitkörper
weist einen ringförmig ausgebildeten äußeren
Teil und einen inneren Teil auf, wobei die beiden Teile durch mindestens
einen Steg miteinander verbunden sind und der innere Teil gleichzeitig
der Mittelteil des Betätigungsknopfes des elektrischen
Schalters ist.
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Die
DE 39 30 538 A1 gibt
einen elektrischen Schalter an, der insbesondere für den
Einbau in Kraftfahrzeuge vorgesehen ist und bei dem die Anzahl der
verwendeten Bauteile dadurch verringert wird, indem die Halterung
durch die Leiterplatte hindurch einstückig an die Grundplatte
angebunden ist.
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Ein
weiterer elektrischer Schalter wird in der
DE 39 28 830 A1 beschrieben,
der ein Gehäuse, eine in einem gummi-elastischen Sockel
sitzende Lampe, zwei Kontaktzungen und zwei Anschlußdrähte
aufweist, von denen jeder zwischen einer Kontaktzunge und dem Sockel
eingeklemmt ist. Zur Verbesserung der Kontaktgabe werden bei diesem
Schalter der Lampensockel und die Kontaktzungen von einem Rahmen
aus Kunststoff umgeben.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten
Drucktastenschalter zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Drucktastenschalter
sich aus einem Gehäuse, in welchem Kontakte angeordnet sind,
auf denen mindestens eine LED befestigt ist und mindestens einer
der in dem Gehäuse vorgesehenen Kontakte einen Bereich
als Führung für den Stößel aufweist
und im unteren Bereich des Gehäuses ein ringförmiges
Wandelement, beabstandet zur Außenwandung, angeformt ist;
einer Druckfeder, welche sowohl in dem Gehäuse als auch
im Stößel geführt ist; einer Kontaktbrücke,
welche annähern U-förmig ausgebildet ist; einem
Schnappdraht, welcher in einer Aussparung in dem Stößel
angeordnet ist; einem Stößel, an welchem der obere
Aufnahmebereich für die Druckfeder vorgesehen ist, wobei
dieser Aufnahmebereich nach oben hin von seitlich nach unten weisenden
und nach außen gerichteten Keilelementen gebildet ist;
einer Einhausung, welche mit ihrem oberen Rand und einer in das
Innere des Drucktastenschalters weisenden Wulst in dafür
vorgesehene Ausnehmungen an dem Stößel bzw. am unteren
Bereich der Außenwandung des Gehäuses greifend,
für den Drucktastenschalter eine dichtende Abschirmung
bildet; aufbaut.
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Als
wesentlicher Vorteil dieser erfindungsgemäßen
Lösung des konstruktiven Aufbaus ist die dadurch möglich
gewordene Vielzahl von Varianten für die Ausführung
des Drucktastenschalters zu nennen.
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Der
Drucktastenschalter zeichnet sich durch seine kleine Dimensionierung
bei hohen Betätigungskräften aus.
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Die
Variantenvielfalt kann dadurch realisiert werden, daß eine
Anpassung der Haptik an Betätigungskräfte über
den variierten Einsatz von verschiedenen Drahtdurchmessern des Schnappdrahtes und/oder
wahlweise Variierung der aufzubringenden Druckkräfte durch
Einsatz unterschiedlicher Druckfedern mit unterschiedlichen Kräften,
jedoch bei gleichem Durchmesser bzw. gleicher Höhe.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß die Kontakte aus einem
Stanzgitter geformt sind und in unterschiedlicher Form ausgebildet
und/oder seitlich versetzt angeordnet sein können, so daß neben
einer effektiven Herstellung des Gehäuses mit den beispielsweise
eingespritzten Kontakten eine vollständige Verpolsicherheit
gegeben ist, da mindestens ein Bereich des Kontaktes gleichzeitig
als Führung dient.
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Von
Vorteil ist es weiterhin, daß mit der Führung
der Druckfeder in einem abgegrenzten Raum im seitlichen, oberen
Bereich des Stößels bzw. im unteren Bereich des
Gehäuses zwischen einem ringförmigen Wandelement
und der Außenwandung, eine Trennung von Haptik und Schaltbereich
vom Federbereich erfolgt und somit eine Störeinfluß-Entkopplung,
zum Beispiel Reibgeräusche zwischen Druckfeder und Schnappdraht,
vollzogen werden kann.
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Mit
der zentralen Anordnung der LED im oberen Drittel des Drucktastenschalters
wird zum einen eine verbesserte Ausleuchtung ohne bzw. mit nur wenigen
Störeinflüssen und zum anderen eine Erleichterung
beim Montageprozeß bzw. beim Verbinden Kontakt – LED
erreicht, da in dem oberen Bereich, beispielsweise für
den Lötvorgang, wesentlich mehr Arbeitsfreiheit vorhanden
ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den übrigen
Unteransprüchen und aus dem nachfolgend an Hand der Zeichnungen
prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel
ersichtlich.
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Es
zeigen
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1 – eine
Explosiv-Bild-Darstellung des Drucktastenschalters als Schließer,
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2 – eine
perspektivische Darstellung des Gehäuses des Drucktastenschalters
mit Stanzgitter,
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3 – eine
perspektivische Darstellung des Stößels des Drucktastenschalters
mit Schnappdraht und Kontaktbrücke,
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4 – eine
Schnittdarstellung des Drucktastenschalters als Schließer,
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5 – eine
perspektivische Darstellung des Drucktastenschalters von unten,
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6 – eine
Schnittdarstellung des Drucktastenschalters als Öffner.
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Die 1 zeigt
eine Darstellung des Drucktastenschalters 1 als Schließer
in Form eines Explosiv-Bildes. Prinzipiell baut sich der Drucktastenschalter 1 aus
den Bauteilen: Gehäuse 2, LED 8, Druckfeder 7,
Kontaktbrücke 6a, Schnappdraht 5, Stößel 4 und
Einhausung 3 auf.
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In
dem Gehäuse 2, vorzugsweise aus Kunststoff, sind
vier Kontakte 10 jeweils zwei Kontakte einander gegenüberliegend
angeordnet; Dabei sind diese Kontakte 10 beim Spritzgießen
des Gehäuses 2 gleichzeitig mit eingespritzt.
Die Kontakte 10 sind aus einem Stanzgitter geformt und
können dabei in unterschiedlicher Form ausgebildet und/oder
seitlich versetzt angeordnet sein. Dadurch kann eine Verpolung vollständig
ausgeschlossen werden. Auf die Kontakte 10 wird als Leuchtmittel
eine an sich bekannte LED 8 angebracht und verlötet,
wobei je nach Einsatzfall auch andere, an sich branchenübliche
bekannte Verbindungstechniken zum Einsatz kommen können.
Im unteren Bereich des Gehäuses 2 wird die Druckfeder 7 aufgenommen
und geführt.
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Der
obere Teil der Druckfeder 7 wird in einem Aufnahmebereich 15 (siehe
auch 3 bzw. 4) geführt. Mit diesen
Führungen befindet sich die Druckfeder 7 in einem
für sich abgetrennten Bereich, das heißt, es erfolgt
eine Trennung von Haptik und Schaltbereich vom Federbereich, wodurch
eine Störeinfluß-Entkopplung, zum Beispiel Reibgeräusche zwischen
Druckfeder 7 und Schnappdraht 5, erreicht wird.
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Der
Stößel 4 ist aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff,
vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt, wobei hier auch farbliche
Varianten realisierbar sind. Auf den zentralen Teil des Stößels 4 sind
die Kontaktbrücke 6a und der Schnappdraht 5 angeordnet.
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Diese
vorgenannten Bauteile sind nach ihrer Montage mittels einer Einhausung 3 dichtend
umhüllt.
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Mit
dieser konstruktiven Grundausführung können eine
Vielzahl von Varianten des Drucktastenschalters 1 realisiert
werden. So kann mit dem Einsatz oder dem Weglassen der LED 8 der
Drucktastenschalter 1 entweder beleuchtet oder unbeleuchtet ausgeführt
sein. Für eine unbeleuchtete Ausführung kann natürlich
auch die auch Lichtdurchlässigkeit entfallen.
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Weiterhin
können wahlweise verschiedene farbige LED 8 zum
Einsatz kommen. Der Drucktastenschalter 1 kann jedoch auch
durch Verwendung oder Entfall des Schnappdrahtes 5 mit
oder ohne Schnappeffekt ausgeführt sein. Durch Verwendung einer
anderen Ausführungsart (siehe 6) bei der Kontaktbrücke 6b kann
so der Drucktastenschalter 1 in seiner Funktionsweise als Öffner
verwendet werden.
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Die 2 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung das Gehäuse 2 des
Drucktastenschalters 1.
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In
vorteilhafter Weise werden hierzu die Kontakte 10 aus einem
Stanzgitter 11 zunächst gebogen und (wie in 4 sichtbar)
auf der äußeren Bodenseite des Gehäuses 2 nach
außen für die Kontaktierung mit dem Gegenstück,
beispielsweise einer Leiterplatte, auf die der Drucktastenschalter 1 aufgesetzt
wird, geführt und so in das Gehäuse 2 bei
dessen Abspritzung eingeformt.
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Im
unteren Bereich des Gehäuses 2 ist an der Außenwandung 22 eine
Ausnehmung 19 eingeformt, in welche bei der Montage der
Einhausung 3 (siehe 4) die innen
an der Einhausung 3 angeformte Wulst 17 dichtend
eingedrückt wird. Im Inneren des unteren Bereichs des Gehäuses 2 ist
ein ringförmig ausgebildetes Wandelement 14 mit
einem Abstand zur Außenwandung 22 angeformt. In
diesem so gebildeten Bereich 13 wird der untere Teil der Druckfeder 7 aufgenommen
und geführt.
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Desweiteren
ist an der Innenseite des ringförmigen Wandelementes 14 eine
Kontur 20 angeformt, auf welcher der Schnappdraht 5 bei
der Betätigung des Stößels 4 gleitet.
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In 3 wird
in einer perspektivischen Darstellung der Stößel 4 des
Drucktastenschalters 1 gezeigt. Der zentrale Teil des Stößels 4 weist
eine schlitzförmig ausgebildete Nut 16 auf, in
die die Kontaktbrücke 6a eingefügt ist.
Diese Kontaktbrücke 6a ist annähern U-förmig
ausgebildet. Oberhalb dieser Nut 16 mit der Kontaktbrücke 6a ist
eine Aussparung 23 vorgesehen, in welcher der Schnappdraht 5 aufgenommen
wird.
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Die 4 zeigt
in einer Schnittdarstellung den Drucktastenschalter 1 als
Schließer. Im unteren Bereich des Gehäuses 2 wird
in dem Aufnahmebereich 13 zwischen der Außenwandung
des Gehäuses 2 und dem ringförmig ausgebildeten
Wandelement 14 die Druckfeder 7 aufgenommen bzw.
geführt. Nach obenhin ist die Druckfeder 7 in
dem Stößel 4 vorgesehenen Aufnahmebereich 15 geführt. Dieser
Aufnahmebereich 15 ist nach oben hin von den seitlich nach
unten weisenden und nach außen gerichteten Keilelementen 21 gebildet.
In dieser Darstellung wird die konstruktive Ausführung
der Kontakte 10 sichtbar. Der rechtsseitige Kontakt 10 ist
wesentlich breiter ausgeführt als der linke Kontakt 10, denn
der rechtsseitige Bereich dieses Kontaktes 10 bildet zugleich
die Führung 9 für den Stößel 4.
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Auf
diese Kontakte 10 wird hier beispielsweise eine LED 8 angebracht
und seitlich mit diesen verlötet. Auf dem zentralen Teil
des Stößels 4 ist die dort angeordnete
Kontaktbrücke 6a sowie der dort eingelassene Schnappdraht 5 sichtbar.
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Der
gesamte Drucktastenschalter 1 wird mit einer Einhausung 3 umschlossen.
Diese Einhausung 3 ist hier beispielsweise als eine glatte
Gummimanschette ausgebildet, wobei entsprechend dem Einsatzzweck
auch andere Ausführungsformen und elastische Werkstoffe
denkbar sind. Der oberste Bereich des Stößels 4 ragt über
diese Einhausung 3 heraus, wobei hier eine Ausnehmung 18,
als eine Labyrinthform, vorgesehen ist, in welche der nach innen weisende
obere Rand der Einhausung 3 dichtend eingreift. Die Einhausung 3 weist
in ihrem unteren Bereich eine nach innen gerichtete Wulst 17 auf,
welche in die in das Gehäuse 2 eingebrachte Ausnehmung 19 ebenfalls
dichtend eingedrückt ist. Am unteren Teil des Gehäuses 2 ist
ein bolzenartiger Arretierungszapfen 12 angeformt, mit
dem der Drucktastenschalter 1 in die Leiterplatte eingedrückt
bzw. an dem MID-Bauteil befestigt werden kann.
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Die 5 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung den Drucktastenschalter 1 von
unten. Dabei ist der bolzenartige Arretierzapfen 12 zu
sehen. Außerdem sind die nach unten aus dem Gehäuse 2 herausragenden
Teile der Kontakte 10 (siehe auch 4) mit denen
die Leiterbahnen kontaktiert werden dargestellt.
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Die 6 zeigt
in einer Schnittdarstellung den Drucktastenschalter 1 als
Variante in seiner Funktionsweise als Öffner. Die Kontaktbrücke 6b ist hier,
nicht wie bei der Ausführungsart als Schließer (Kontaktbrücke 6a)
quer zur Betätigungsrichtung des Stößels 4,
sondern längs der Betätigungsrichtung des Stößels 4 angeordnet.
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- 1
- Drucktastenschalter
- 2
- Gehäuse
- 3
- Einhausung
- 4
- Stößel
- 5
- Schnappdraht
- 6a
- Kontaktbrücke
- 6b
- Kontaktbrücke
- 7
- Druckfeder
- 8
- LED
- 9
- Führung
des Stößels
- 10
- Kontakt(e)
- 11
- Stanzgitter
- 12
- bolzenartige
Ausbildung am Gehäuse
- 13
- Aufnahmebereich
der Druckfeder im Gehäuse
- 14
- ringförmiges
Wandelement
- 15
- Aufnahmebereich
der Druckfeder im Stößel
- 16
- schlitzförmige
Nut im Stößel
- 17
- Wulst
an der Einhausung
- 18
- Ausnehmung
im oberen Bereich des Stößels
- 19
- Ausnehmung
an der Außenwandung des Gehäuses
- 20
- Gleitkontur
- 21
- Keilelement
- 22
- Außenwandung
des Gehäuses
- 23
- Aussparung
für Schnappdraht im Stößel
- 24
- aus
der Einhausung herausragender Bereich des Stößels
- 25
- Aussparung
- 26
- domartiger
Vorsprung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 20118132
U1 [0003]
- - DE 4410697 A1 [0004]
- - DE 4126023 A1 [0005]
- - DE 3930538 A1 [0006]
- - DE 3928830 A1 [0007]