DE102007025198A1

DE102007025198A1 - Schalteranordnung

Info

Publication number: DE102007025198A1
Application number: DE102007025198A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Bühler; Regine Dreher
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2008-12-04
Also published as: DE102008024849A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanordnung (4), insbesondere für ein Bedienfeld in einem Kraftfahrzeug. Die Schaltanordnung (4) besitzt ein Gehäuse (2), ein im Gehäuse (2) befindliches Schaltelement (6), insbesondere in der Art einer Taste, ein am Gehäuse (2) bewegbar angeordnetes Betätigungsorgan (5) zur schaltenden Einwirkung auf das Schaltelement (6), und eine Anzeige in der Art einer Funktionsanzeige, eines Funktionssymbols o. dgl. am Betätigungsorgan (5). Die Anzeige besteht aus einem ansteuerbaren Display (7) zur Visualisierung der Funktionsanzeige, des Funktionssymbols (8) o. dgl., wobei das Display (7) am Betätigungsorgan (5) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In Kraftfahrzeugen werden elektrische Schaltanordnungen als Bedienschalter für das manuelle Auslösen diverser Funktionen verwendet. Mehrere solcher Schaltanordnungen können als Bedienfelder in der Mittelkonsole, im Armaturenbrett, in der Türablage o. dgl. zusammengefaßt sein.
Aus der DE 199 55 070 A1 ist eine elektrische Schaltanordnung für ein Bedienfeld in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die Schaltanordnung besitzt ein Gehäuse, in dem sich mehrere Schaltelemente in der Art einer Taste befinden. Am Gehäuse sind Betätigungsorgane zur schaltenden Einwirkung auf die Schaltelemente bewegbar angeordnet. Am Betätigungsorgan befindet sich ein Funktionssymbol, um dem Benutzer die mittels der Schaltanordnung auszulösende Funktion anzuzeigen. Das Funktionssymbol ist fest am Betätigungsorgan angebracht, beispielsweise mittels Laserbeschriftung, so daß für jede verfügbare Funktion jeweils ein individuelles Betätigungsorgan erforderlich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltanordnung mit flexibler Funktionssymbolik zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen elektrischen Schaltanordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltanordnung besteht die Anzeige aus einem am Betätigungsorgan befestigten, ansteuerbaren Display, derart daß die Funktionsanzeige, das Funktionssymbol o. dgl. frei visualisierbar ist. Ein solches Display-Tasten-Modul bietet vorteilhafterweise folgende Eigenschaften:

– es resultiert lediglich ein minimaler Abstand des Displays zur designgebenden Freiformfläche an einer Blende für das Gehäuse,
– die Schaltanordnung ersetzt in einfacher Weise eine herkömmliche Funktionseinheit, bestehend aus Kappe mit Lasersymbol, Reflektor, Schalt- und/oder Leuchtelement und
– es tritt keine Verfälschung der Eigenschaften des haptikgebenden Elementes bei einer stark gekrümmten Betätigungsfläche auf.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zwecks einfacher Befestigung bietet es sich an, das Betätigungsorgan in der Art eines Halters für das Display auszugestalten. Am Betätigungsorgan kann ein einarmiger Hebelarm, insbesondere in etwa parallel zum Halter verlaufend, befindlich sein. Das vom Betätigungsorgan abliegende Ende des Hebelarms ist in einem Drehlager drehbar gelagert, derart daß der Halter bei Betätigung des Betätigungsorgans eine Schwenkbewegung ausführt. Eine solche Hebelumlenkung führt zu einer Verringerung der Bautiefe für die Schaltanordnung, wobei ansonsten bei großen Tasten für eine gute Führung eine große Bautiefe notwendig ist. Das Drehlager läßt sich in einfacher Weise an einer Lagerplatte im Gehäuse anordnen.
Eine gute Haptik für die manuelle Betätigung der Schaltanordnung ist dadurch gegeben, daß die Lagerplatte mit einem in etwa senkrecht abstehenden, dem Betätigungsorgan zugeordneten Gegenstück versehen ist. Eine Leiterplatte zur Aufnahme des Schaltelements ist derart am Betätigungsorgan angeordnet, daß das Schaltelement mit dem Gegenstück bei Betätigung des Betätigungsorgans schaltend zusammenwirkt. Eine flexible Leiterplatte kann zur Herstellung der elektrischen Verbindungen in einfacher Art und Weise von der Leiterplatte zum Display führen.
Es bietet sich der Kompaktheit halber an, eine Elektronik für die Ansteuerung des Displays auf der Leiterplatte und/oder auf der flexiblen Leiterplatte anzuordnen. In einfacher Ausgestaltung führt ein flexibler Anschluß für die Spannungsversorgung, für Signalleitungen o. dgl. durch eine Öffnung in der Lagerplatte zur Leiterplatte hindurch.
Bei dem Display kann es sich um ein LED-, ein OLED(Organische Leuchtdioden)- o. dgl. Element handeln, das insbesondere mit selbstleuchtenden Leuchtdioden versehen ist. Bevorzugt ist die Verwendung eines OLED-Elements, das nachfolgende Vorteile bietet:

– es ist niedrig bauend, da keine Hinterleuchtung erforderlich ist,
– es bietet einen hohen Kontrast sowie eine gute Einsehbarkeit,
– es ist geeignet für wechselbare Symbole auf den Tasten und
– es ist in RGB-Farben, in weiß oder mit mehreren Feldern in unterschiedlichen Farben verfügbar.

Am Display läßt sich zum Schutz sowie auch aus gestalterischen Gründen eine Designscheibe anordnen. Zweckmäßigerweise ist die Designscheibe mit einem hinterdrucktem Rahmen versehen, um technologisch erforderliche, andererseits jedoch unerwünschte Konturen des OLED-Elements zu verdecken.
Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, daß die Elektronik in zwei Varianten ausgeführt werden kann. In der ersten Variante ist eine flexible Leiterplatte und eine starre Leiterplatte mit Taste vorhanden. Die Ansteuerelektronik für das Display ist wahlweise auf der flexiblen Leiterplatte oder der starren Leiterplatte untergebracht. In der zweiten Variante ist eine flexible Leiterplatte mit Taste und der Ansteuerelektronik für das Display vorhanden.
Zusammenfassend ist für eine bevorzugte Ausgestaltung festzustellen, daß das Display und die Elektronik mitsamt der haptikgebenden Taste von einem Halter aufgenommen werden. Dieser Halter wird bei Betätigung gegen das feststehende Gegenstück bewegt. Das dabei generierte Schaltsignal wird zusammen mit den Signalen für die Display-Ansteuerung auf den flexiblen Anschluß geführt. Der Halter ist mit seinen bestückten Komponenten in minimalem Abstand zur Designfläche positioniert. Die Designscheibe, gebildet aus Designfläche, Außenkontur und Scheibendicke wird als Betätigungsteil für den Benutzer auf den Halter montiert.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei der erfindungsgemäßen Schaltanordnung es ermöglicht ist, Displays, beispielsweise bestehend aus einem OLED-Element, mit hohem Kontrast und weitem einsehbaren Winkel effektiv in einer schaltenden Einheit einzusetzen. Dabei ist es nicht erforderlich, den generellen Aufbau von Bedienfeldern mit herkömmlichen Tasteneinheiten oder Regeleinrichtungen hieran anpassen zu müssen. Weiterhin kommt das Schaltelement mit seinen Haptikeigenschaften bei Betätigung in Normalenrichtung zur Designscheibe ohne verfälschende Einflüsse wie Reibung und Kraftkomponente direkt zur Geltung. Bei Verwendung eines Displays zur Darstellung von Tastensymbolen entfällt die aufwendige Auslegung der Such- und/oder Funktionsbeleuchtung über Vorwiderstände. Die Leuchtdichte und Symbolfarbe sind in einfacher Weise softwaretechnisch einstellbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 eine in einem Bedienfeld angeordnete Schaltanordnung als Prinzipskizze und
2 die Schaltanordnung in perspektivischer Ansicht.
In 1 ist ein Bedienfeld 1 für ein Kraftfahrzeug zu sehen, das ein Gehäuse 2 mit einer an der Frontseite befindlichen Blende 3 aufweist. Im Gehäuse 2 sind mehrere, wenigstens jedoch eine, elektrische Schaltanordnungen 4 mit einem Betätigungsorgan 5 so angeordnet, daß das Betätigungsorgan 5 für die manuelle Bedienung in der Blende 3 zugänglich ist.
Der Aufbau der elektrischen Schaltanordnung 4 ist näher in 2 gezeigt. Im Gehäuse 2 befindet sich ein Schaltelement 6, das beispielsweise in der Art einer Kurzhubtaste mit einem Betätigungsstößel 20 ausgestaltet ist. Das Betätigungsorgan 5 ist am Gehäuse 2 bewegbar angeordnet, so daß das Betätigungsorgan 5 auf das Schaltelement 6 zur Erzeugung eines Schaltsignals aufgrund der Bedienung durch den Benutzer schaltend einwirken kann. Am Betätigungsorgan 5 ist ein ansteuerbares Display 7 angeordnet, auf dem zur Visualisierung für den Benutzer der mittels der Schaltanordnung 4 auslösbaren Funktion eine Funktionsanzeige, ein Funktionssymbol o. dgl. anzeig- bzw. darstellbar ist. In 2 ist beispielhaft als Funktionssymbol 8 eine Leuchte dargestellt, so daß in diesem Fall die Schaltanordnung 4 zum Ein-/Aus-Schalten der Innenbeleuchtung im Kraftfahrzeug dienen kann. Falls die Schaltanordnung 4 jedoch eine andere Funktion ausführen soll, kann dann das entsprechende Funktionssymbol angezeigt werden. Das Display 7 ist am Betätigungsorgan 5 befestigt.
Das Betätigungsorgan 5 ist in der Art eines Halters 9 für das Display 7 ausgestaltet. Am Betätigungsorgan 5 ist ein einarmiger Hebelarm 10 angebracht, der in etwa parallel zum Halter 9 verläuft. Das vom Betätigungsorgan 5 abliegende Ende des Hebelarms 10 weist einen in einem Drehlager 11 drehbar gelagerten Zapfen 12 auf, derart daß der Halter 9 bei Betätigung des Betätigungsorgans 5 eine Schwenkbewegung ausführt. Das Drehlager 11 befindet sich an einer Lagerplatte 13 im Gehäuse 2, wobei die Lagerplatte 13 ein Teil des Gehäuses 2 sein kann, wie in 1 schematisch angedeutet ist.
Die Lagerplatte 13 ist mit einem in etwa senkrecht abstehenden, dem Betätigungsorgan 5 zugeordneten Gegenstück 14 versehen. Eine Leiterplatte 15 ist zur Aufnahme des Schaltelements 6 derart am Betätigungsorgan 5 angeordnet, daß das Schaltelement 6 über den Betätigungsstößel 20 mit dem Gegenstück 14 bei Bewegung des Betätigungsorgans 5 schaltend zusammenwirkt. Desweiteren führt eine flexible Leiterplatte 16 zur Herstellung der elektrischen Verbindungen von der Leiterplatte 15 zum Display 7.
Eine nicht weiter gezeigte Elektronik für die Ansteuerung des Displays 7 ist auf der Leiterplatte 15 und/oder auf der flexiblen Leiterplatte 16 befindlich. Für die Spannungsversorgung, Signalleitungen o. dgl. zur Schaltanordnung 4 ist ein flexibler Anschluß 17 vorgesehen, der durch eine Öffnung 18 in der Lagerplatte 13 zur Leiterplatte 15 hindurchführt.
Bei dem Display 7 handelt es sich um ein LED-, ein OLED- o. dgl. Element, das erforderlichenfalls mit selbstleuchtenden Leuchtdioden zur Beleuchtung versehen sein kann. Besonders bevorzugt ist allerdings aufgrund der Kompaktheit ein OLED-Element, das auf der Basis von organischen Leuchtdioden arbeitet. Zur Abdeckung des Displays 7 dient eine am Betätigungsorgan 5 befindliche Designscheibe 19, die mit einem hinterdrucktem Rahmen zur Verdeckung unerwünschter Konturen des OLED-Elements versehen sein kann.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann eine derartige Schaltanordnung 4 nicht nur in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden sondern auch an Haushaltsgeräten, Werkzeugmaschinen o. dgl. Verwendung finden.

1: Bedienfeld
2: Gehäuse
3: Blende
4: (elektrische) Schaltanordnung
5: Betätigungsorgan
6: Schaltelement
7: Display
8: Funktionssymbol
9: Halter
10: Hebelarm
11: Drehlager
12: Zapfen
13: Lagerplatte
14: Gegenstück
15: Leiterplatte
16: flexible Leiterplatte
17: (flexibler) Anschluß
18: Öffnung (in Leiterplatte)
19: Designscheibe
20: Betätigungsstößel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19955070 A1 [0003]

Claims

Elektrische Schaltanordnung, insbesondere für ein Bedienfeld (1) in einem Kraftfahrzeug, bevorzugterweise mit einem Gehäuse (2), mit einem bevorzugterweise im Gehäuse (2) befindlichen Schaltelement (6), insbesondere in der Art einer Taste, mit einem bevorzugterweise am Gehäuse (2) bewegbar angeordneten Betätigungsorgan (5) zur schaltenden Einwirkung auf das Schaltelement (6), und mit einer Anzeige in der Art einer Funktionsanzeige, Funktionssymbol o. dgl. am Betätigungsorgan (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige aus einem ansteuerbaren Display (7) zur Visualisierung der Funktionsanzeige, des Funktionssymbols (8) o. dgl. besteht, und daß das Display (7) am Betätigungsorgan (5) befestigt ist.
Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (5) in der Art eines Halters (9) für das Display (7) ausgestaltet ist, daß vorzugsweise am Betätigungsorgan (5) ein einarmiger Hebelarm (10), insbesondere in etwa parallel zum Halter (9) verlaufend, befindlich ist, daß weiter vorzugsweise das vom Betätigungsorgan (5) abliegende Ende des Hebelarms (10) in einem Drehlager (11) drehbar gelagert ist, derart daß der Halter (9) bei Betätigung des Betätigungsorgans (5) eine Schwenkbewegung ausführt, und daß noch weiter vorzugsweise das Drehlager (11) an einer Lagerplatte (13) im Gehäuse (2) befindlich ist.
Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (13) mit einem in etwa senkrecht abstehenden, dem Betätigungsorgan (5) zugeordneten Gegenstück (14) versehen ist, daß vorzugsweise eine Leiterplatte (15) zur Aufnahme des Schaltelements (6) derart am Betätigungsorgan (5) angeordnet ist, daß das Schaltelement (6) mit dem Gegenstück (14) bei Betätigung des Betätigungsorgans (5) schaltend zusammenwirkt, und daß weiter vorzugsweise eine flexible Leiterplatte (16) zur Herstellung der elektrischen Verbindungen von der Leiterplatte (15) zum Display (7) führt.
Elektrische Schaltanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektronik für die Ansteuerung des Displays (7) auf der Leiterplatte (15) und/oder auf der flexiblen Leiterplatte (16) befindlich ist, und daß vorzugsweise ein flexibler Anschluß (17) für die Spannungsversorgung, Signalleitungen o. dgl., durch eine Öffnung (18) in der Lagerplatte (13) zur Leiterplatte (15) hindurchführt.
Elektrische Schaltanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Display (7) um ein LED-, OLED- o. dgl. Element, insbesondere mit selbstleuchtenden Leuchtdioden, handelt, und daß vorzugsweise eine Designscheibe (19), insbesondere mit einem hinterdrucktem Rahmen am Display (7) angeordnet ist.