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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Komponententräger für ein Schließsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Im Stand der Technik sind gattungsgemäße Komponententräger zur Verwendung in Schließsystemen von Kraftfahrzeugtüren bekannt, z. B. aus der Druckschrift
DE 20 2007 005 076 U1 . Mittels derartiger Komponententräger können Elemente abgefragt werden, i. e. hinsichtlich ihrer Position, welche in dem Schließsystem, insbesondere im Türschloss, verbaut sind. Hierzu weist der Komponententräger einen oder mehrere Schalter auf, z. B. Mikroschalter, welche je über das abzufragende Element betätigbar sind.
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Die Betätigung der Schalter erfolgt hierbei aus unterschiedlichen Richtungen, so dass die Schalter vorteilhaft randseitig am Komponententräger angeordnet sind. Die Schalter und Steckerkontakte werden durch eine Vergussmasse abgedichtet.
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Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannten Komponententrägern ist, dass durch die randseitige Bestückung der Schalter am Komponententräger verhältnismäßig hohe Kosten erwachsen.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Komponententräger anzugeben, welcher diese Nachteile überwindet und insbesondere kostengünstig zu realisieren ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unter ansprüche.
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Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Komponententräger für ein Schließsystem bzw. ein Schließsystem-Komponententräger. Der Komponententräger ist bevorzugt zur Verwendung mit einem Schließsystem bzw. Türschloss einer Kraftfahrzeugtür, weiterhin insbesondere eines Automobils, vorgesehen.
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Der Komponententräger weist ein Trägersubstrat auf, welches sich in einer Ebene mit einer Oberfläche flächig erstreckt, insbesondere plattenförmig gebildet ist. Die sich flächig erstreckende Oberfläche kann hierbei eine außen- oder Innenliegende Oberfläche des Komponententrägers bilden. Das Trägersubstrat ist bevorzugt ein Elektrokomponenten-Trägersubstrat, welches elektrische Komponenten eines Schließsystems aufnimmt. Mittels des Trägersubstrats ist der Komponententräger bevorzugt als einstückiges Modul gebildet.
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Auf bzw. an der sich flächig erstreckenden Oberfläche des Trägersubstrats, welche bevorzugt mit einer flächigen Erstreckungsebene des Komponententrägers korrespondiert, ist erfindungsgemäß eine Schaltsensieranordnung gebildet. Die Schaltsensieranordnung ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung dazu vorgesehen, in Abhängigkeit der Stellung wenigstens eines mit der Schaltsensieranordnung zusammenwirkenden Geberelements Schaltsignale zu erzeugen. Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Komponententräger wirkt die Schaltsensieranordnung hierbei mit wenigstens einem über die flächige Oberfläche, insbesondere parallel hierzu, in einer definierten Betätigungsrichtung verschiebbaren Schieberelement des Komponententrägers zur Schaltsignalerzeugung zusammen, wobei das Schieberelement als Geberelement oder gegen ein Geberelement wirkt. Die definierte bzw. am Komponententräger festgelegte Betätigungsrichtung eines jeweiligen Schieberelements, in welcher das Schieberelement zur Schaltsignalerzeugung über die flächige Oberfläche verschiebbar ist, korrespondiert insoweit mit der Verschiebungsrichtung des Schieberelements.
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Der Begriff „Betätigungsrichtung” bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl deren negative als auch positive Richtung. Eine Verschiebung eines jeweiligen Schieberelements ist bevorzugt sowohl in der positiven als auch negativen Richtung der Betätigungsrichtung ermöglicht. Eine Betätigung eines Schieberelements, z. B. in dessen positiver Betätigungsrichtung – ohne dieselbe festlegen zu wollen – ist z. B. durch ein abzufragendes Element erzielbar, z. B. unmittelbar oder mittelbar, eine Verschiebung in der negativen Betätigungsrichtung, z. B. durch ein Rückstellelement, z. B. eine Rückstellfeder.
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Der vorgeschlagene Komponententräger, welcher insbesondere ein zentrales Trägersubstrat aufweist, ermöglicht vorteilhaft, die Kosten für seine Herstellung gegenüber den bekannten Lösungen im Stand der Technik zu minimieren. Das deshalb, als die Schaltsensieranordnung, welche aus wenigstens einem, insbesondere einer Mehrzahl von Sensierelementen besteht, an der flächigen Oberfläche bildbar, insbesondere z. B. bestückbar ist, wodurch der Handling-Aufwand zur Fertigung des Komponententrägers und einhergehend die Kosten desselben reduziert sind. Des Weiteren ermöglicht die vorgeschlagene Ausbildung des Komponententrägers die Verwendung einfacher Sensorstrukturen, welche gerade an der Oberfläche auf einfache Weise bildbar sind, nicht jedoch bei einer randseitigen Sensieranordnung. Hierdurch kann von der Verwendung relativ teurer Sensierelemente, z. B. von Mikroschaltern, abgesehen, die Herstellkosten folglich weiter reduziert werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Komponententräger eine Mehrzahl von über die flächige Oberfläche verschiebbaren Schieberelementen aufweisen, wobei ein jeweiliges Schieberelement, welches als Geberelement wirkt, i. e. unmittelbar, bevorzugt je mit wenigstens einem an der Oberfläche angeordneten Sensierelement der Schaltsensieranordnung zusammenwirkt, weiterhin bevorzugt mit einer Mehrzahl von Sensierelementen. Ein jeweiliges Geberelement, gegen welches ein Schieberelement wirkt, d. h. bei Ausführungsformen, bei welchen das Schieberelement mittelbar mit der Schaltsensieranordnung zusammenwirkt, wirkt bevorzugt mit wenigstens einem, insbesondere auch genau einem, an der Oberfläche angeordneten Sensierelement der Schaltsensieranordnung zusammen.
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Ein Schieberelement kann z. B. ein Stößel sein, welcher gegen ein Geberelement wirken kann, alternativ bevorzugt ein flächiges, gleichsam plättchen- oder plattenförmiges Schieberelement, welches insbesondere als Geberelement wirkt. Ein solches ist insbesondere zu einer planparallelen Verschiebung über die flächige Oberfläche vorgesehen, i. e. mit gemeinsamer flächiger Erstreckung. Ein flächiges Schieberelement kann günstig mittels eines Plättchens, insbesondere eines Kunststoffplättchens, bzw. einer Platte gebildet sein. Damit das Schieberelement als Geberelement wirken kann, kann in ein solches z. B. wenigstens ein Geberelement eingebracht oder daran angeordnet sein, z. B. auch darauf beschichtet sein, z. B. eine magnetische Matrix.
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Die Verwendung flächiger Schieberelemente ermöglicht vorteilhaft eine geringe Bauhöhe des Komponententrägers und daneben die Ausbildung einer einfachen und/oder robusten Führung für die Schieberelemente am Trägersubstrat, welche z. B. in Form von Nuten, wannenförmigen Vertiefungen oder dergleichen bereitgestellt sein kann, in einer Wanne, deren Boden insbesondere durch die flächige Oberfläche gebildet ist, kann ein jeweiliges Schieberelement auf vorteilhaft einfache Weise als Einlegeelement aufgenommen sein, wobei eine Führung neben der Betätigungsrichtung insbesondere auch den Bewegungsspielraum bzw. ermöglichten Bewegungsumfang des Schieberelements definieren kann.
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Insbesondere ein flächiges Schieberelement kann ausgebildet und über die Oberfläche verschiebbar sein, um mit einer Mehrzahl von an der Oberfläche angeordneten Sensierelementen der Schaltsensieranordnung zusammen zu wirken.
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Hierbei können die Sensierelemente an der Oberfläche insbesondere disloziert angeordnet sein, in welchem Fall ein Schieberelement für die Mehrzahl von Sensierelementen je als Geberelement wirkt, z. B. durch Ausbildung diskreter Geberabschnitte an demselben. Bei einer kollozierten Anordnung der Sensierelemente ist alternativ z. B. lediglich ein Geberabschnitt erforderlich.
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Vorgeschlagen wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere, flächige Schieberelemente je für ein Zusammenwirken mit einer Mehrzahl von Sensierelementen vorzusehen. Somit kann die Anzahl notwendiger Schieberelemente bzw. Bauelemente zur Bildung des Komponententrägers klein gehalten werden. Für ein über die Oberfläche verschiebbares Schieberelement können hierbei je wenigstens zwei im Zuge einer Verschiebung einnehmbare Stellungen definiert sein, i. e. entlang eines Verschiebungswegs an der Oberfläche, welche je mittels wenigstens eines Sensierelements detektierbar sind, i. e. als Schaltpunkte. Beispielhaft kann vorgesehen sein, entlang eines Verschiebungswegs eines Schieberelements drei, vier oder mehr als vier einnehmbare Stellungen zu definieren. Ferner kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Schieberelement, insbesondere sämtliche, je mit einer Mehrzahl von Betätigungselementen zusammenwirkt, wobei die Betätigung verschiedener der Betätigungselemente insbesondere die Einnahme verschiedener Verschiebestellungen des Schieberelements bewirkt, i. e. in Betätigungsrichtung. Ein Betätigungselement kann hierbei durch die Baugruppe oder ein abzufragendes Element bereitgestellt sein.
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Allgemein kann im Rahmen der vorligenden Erfindung bevorzugt vorgesehen sein, dass für eine Mehrzahl von Schieberelemente des Komponententrägers, insbesondere zwei oder mehr Schieberelemente, unterschiedliche Betätigungsrichtungen vorgegeben bzw. definiert sind, insbesondere zu einander senkrechte Betätigungsrichtungen Somit können verschiedene Elemente, bevorzugt eines Schlosses, abgefragt werden, deren Betätigungsrichtung mit jener eines zugeordneten Schieberelements korrespondiert.
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Bei einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform weist die Komponententräger-Baugruppe wenigstens ein Schieberelement auf, welches als Geberelement wirkt und welches mittels einer ersten und einer zweiten flächigen Schieberkomponente gebildet ist, i. e. als kombiniertes Schieberelement. Hierbei sind die erste und die zweite flächige Schieberkomponente insbesondere je planparallel zu der Oberfläche verschiebbar.
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Bevorzugt ist das kombinierte Schieberelement, dessen Komponenten lose aneinander angelagert oder alternativ dauerhaft miteinander verbunden sein können, derart ausgebildet, dass die erste Schieberkomponente die zweite Schieberkomponente in einer Verschiebungsrichtung bzw. Betätigungsrichtung der ersten Schieberkomponente, welche sich von einer Verschiebungsrichtung bzw. Betätigungsrichtung der zweiten Schieberkomponente insbesondere unterscheidet, im Zuge einer Verschiebung mitnimmt, während die zweite Schieberkomponente bei einer Verschiebung in ihrer Verschiebungsrichtung unabhängig von der ersten Schieberkomponente verschiebbar ist. Denkbar ist auch ein Schieber-in-Schieber-System mit mehr als zwei Schieberkomponenten.
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Ein Komponententräger mit einem wie vorstehend beschrieben kombinierten Schieberelement ermöglicht vorteilhaft eine kollozierte Anordnung der Sensierelemente an der flächigen Oberfläche, insbesondere sämtlicher, und somit eine einfache Bestückung derselben.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können unterschiedliche Sensierelemente genutzt werden, um die mit einem jeweiligen Schieberelement zusammenwirkende Schaltsensieranordnung zu bilden, wodurch eine vorteilhaft hohe Diversifikation ermöglicht ist. Bevorzugt kann ein jeweiliges Sensierelement eines aus einem feldsensierenden Sensierelement, insbesondere ein Hall-Sensor, ein kapazitiv oder induktiv wirkendes Sensierelement, eine Kontaktbahn, eine Schaltmatrix, ein SMD-Taster oder ein davon verschiedenes Element sein, welches an der Oberfläche angeordnet ist.
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Um als Geberelement zu wirken, kann ein jeweiliges Schieberelement korrespondierend als Bedämpfungselement wirken, als Schleif- oder Federkontakt oder z. B. eines aufweisen aus einer Magnetfeldplatte, einer Kunststoffplatte mit Metalleinlegeelement, oder einer Konturplatte oder z. B. eine Kombination hiervon. Daneben sind weitere Formen von Schieberelementen denkbar. Ein Geberelement, gegen welches ein insbesondere stoßelförmiges Schieberelement wirken kann, kann als Kontaktfeder gebildet sein. Eine solche kann durch das Schieberelement stellungsabhängig gegen ein Sensierelement an der Oberfläche gedrängt werden.
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Ein über die Oberfläche des Trägersubstrats verschiebbares Schieberelement kann in einem Gehäuse aufgenommen sein, z. B. derart, dass das Gehäuse gleichzeitig eine Führung bildet, welche bevorzugt einen Verschiebungsweg vorgibt. Hierbei kann auch die Oberfläche des Trägersubstrats von dem Gehäuse eingehäust sein, insbesondere derart, dass die jeweiligen Schieberelemente gefangen sind. Bevorzugt sind sämtliche Schieberelemente innerhalb eines einzigen Gehäuses angeordnet, so dass der Montageaufwand reduziert ist. Bevorzugt kann der Komponententräger mittels des Trägersubstrats und des Gehäuses gebildet sein, wobei das Gehäuse z. B. robust mit dem Trägersubstrat verschraubt ist.
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Allgemein ist vorgesehen, dass ein jeweiliges Schieberelement über die flächige Oberfläche geführt verschiebbar ist, wobei eine Führung bevorzugt durch ein Gehäuse an der Oberfläche gebildet sein kann und/oder das Trägersubstrat.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die flächige Oberfläche des Komponententrägers von einer insbesondere zentral angeordneten Platine bzw. einer Leiterplatte gebildet, i. e. eine Platinenoberfläche. Eine solche kann vorteilhaft einfach bestückt werden und z. B. mit einem Schutzlack versehen werden. Eine das Trägersubstrat bildende Leiterplatte kann z. B. als robuste, epoxidharz-basierte Leiterplatte gebildet und z. B. an einem Gehäuse des Trägersubstrats befestigt sein, z. B. in einer Sandwichanordnung, welches insbesondere auch die Schieberelemente einhäusen kann. Hierbei ergibt sich eine äußerst robuste Komponententräger-Struktur aus Gehäuse und Leiterplatte, welche zudem vorteilhaft einfach abdichtbar ist.
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Alternativ kann die Oberfläche z. B. von einem Trägersubstrat in Form eines Kunststoffkörpers bereitgestellt sein, an welcher z. B. die Sensierelemente angeordnet sind, z. B. auch eingebettet sein können. Die Sensierelemente können hierbei z. B. über Stanzgitter ankontaktiert sein, welche z. B. im Zuge der Bildung des Kunststoffkörpers umspritzt werden. Daneben sind jedoch auch weitere Arten von Oberflächen denkbar.
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Ein wie vorstehend beschriebener Komponententräger kann vorteilhaft in einem Schließsystem, insbesondere für eine Kraftfahrzeugtür, verwendet werden. Ein Stellglied eines Verriegelungsmechanismus des Schließsystems, welches hinsichtlich seiner Position abzufragen ist, z. B. zur Bestimmung der Stellung einer Vorraste, einer Hauptraste, des Zustands der Zentralverriegelung oder der Diebstahlsicherung, kann hierbei je mit wenigstens einem Schieberelement zu dessen Verschiebung und somit zur Erzeugung eines Schaltsignals zusammenwirken. Durch Verwendung eines insbesondere zentralen Trägersubstrats, insbesondere einer Leiterplatte, über dessen bzw. deren Oberfläche die Schieberelemente verschiebbar sind, ist vorteilhaft eine einfache Bestückung der Sensieranordnung bzw. des Komponententrägers sowie eine einfache Anbindung des Komponententrägers ermöglicht, z. B. via eine Verkabelung, insbesondere als bei Verwendung einer Leiterplatte auch Gerätestecker einfach bestückt werden können. Ferner ist, insbesondere bei Verwendung eines Zweikomponentengehäuses, eine einfache Abdichtung bevorzugt ohne Vergussmasse ermöglicht.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen.
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Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch und schematisch eine Detailansicht eines Komponententrägers gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung;
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2 exemplarisch und schematisch ein Gehäuse eines Komponententrägers gemäß 1 mit darin aufgenommenen Schieberelementen;
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3 und 4 exemplarisch und schematisch je eine Detailansicht eines Komponententrägers gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei welcher das Schieberelement gegen ein Geberelement wirkt;
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5 bis 9 exemplarisch und schematisch je eine Ansicht eines Komponententrägers gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung, welche mittels flächigen Schieberelementen, welche je als Geberelement wirken, gebildet ist, wobei die 5 bis 9 unterschiedliche Schaltstellungen der Schieberelemente veranschaulichen; und
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10 bis 14 exemplarisch und schematisch je eine Ansicht eines Komponententrägers in je einer Schaustellung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei der Komponententräger ein kombiniertes Schieberelement aufweist, welches als Geberelement wirkt, und welches mittels zweier Schieberkomponenten gebildet ist.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt exemplarisch und schematisch eine Detailansicht eines Komponententrägers 1 einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Komponententräger 1 ist eine Schließsystem-Baugruppe für ein Schloss einer Kraftfahrzeugtür, insbesondere einer Fahrertür eines Automobils.
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Der Komponententräger 1 weist ein insbesondere zentrales Trägersubstrat 2 auf, welches in Form einer Leiterplatte bereitgestellt ist, insbesondere in Form einer robusten FR4-Leiterplatte, welche zur Steigerung ihrer Beständigkeit mit einem Schutzlack überzogen ist, welcher alternativ jedoch auch entbehrlich sein kann.
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Das Trägersubstrat 2 erstreckt sich in einer Ebene mit einer Oberfläche 3, welche eine innenliegende Oberfläche des Komponententrägers 1 ist, flächig, insbesondere in einer Ebene, welche mit einer flächigen Erstreckungsebene des Komponententrägers 1 korrespondiert. An der Oberfläche 3 ist hierbei mittels eines Sensierelements 4 in Form einer Schaltkontaktbahn, schematisch gestrichelt dargestellt, eine Schaltsensieranordnung 5 gebildet, welche mit einem Schieberelement 6 des Komponententrägers 1 zusammenwirkt, welches als Geberelement zur Schaltsignalerzeugung, i. e. zur Schaltsignalerzeugung durch die Schaltsensieranordnung 5, wirkt. Um als Geberelement wirken zu können, ist an dem Schieberelement 6 ein Federkontakt 7 angeordnet.
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Wie 1 zu entnehmen ist, ist das als Geberelement wirkende Schieberelement 6, welches stößelförmig gebildet ist, über die Oberfläche 3, insbesondere parallel hierzu, in einer definierten Betätigungsrichtung bzw. Verschieberichtung A verschiebbar, s. Doppelpfeil in 1. Dazu ist das Schieberelement 6 in einer Führung 8 angeordnet, insbesondere auch gefangen, welche durch ein Gehäuseelement 9 des Komponententrägers 1 gebildet ist, und gegen welches auch die Oberfläche 3 abgestützt ist, insbesondere im Zuge einer dauerhaften Befestigung, z. B. einer Verschraubung, wodurch ein robuster Komponententräger 1 gebildet ist. Die Führung 8 ist hierbei geeignet, den möglichen Verschiebungs- bzw. Betätigungsweg über die Oberfläche 3 für das daran geführte Verschiebungselement 6 zu definieren, wobei die Oberfläche 3 unterstützen kann.
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Die Anordnung des über die Oberfläche 3 verschiebbaren Stößels 6 ist hierbei derart, dass dessen Kontaktfeder 7 gegen die Oberflächen-Kontaktbahn 4 wirken kann, i. e. der Stößel 6 wirkt als Geberelement. In Abhängigkeit seiner Verschiebestellung können unterschiedliche Bahnabschnitte 4a, 4b kontaktiert werden, i. e. unterschiedliche Schaltstellungen durch die Schaltsenseranordnung 5 detektiert werden. Eine Verschiebung des Schieberelements 6 kann durch ein abzufragendes Element eines Schließsystems, nicht dargestellt, bewirkt werden, welches mit dem Schieberelement 6 koppelbar ist. Zur Rückstellung kann das Schieberelement 6 federbelastet sein, oder alternativ z. B. durch das abzufragende Element rückgestellt werden, nicht dargestellt.
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2 zeigt das Gehäuseelement 9, insbesondere in Form eines robusten Kunststoffkörpers, welches zur Bildung des Komponententrägers 1 gemäß 1 geeignet ist. Wie 2 zu entnehmen ist, bildet das Gehäuseelement 9 Führungen 8 für eine Mehrzahl von Schieberelementen 6, wobei die Führungen 8 je mittels Aussparungen 10 im Vollmaterial des Kunststoffkörpers 9 bereitgestellt sind. In die Aussparungen 10 können die Schieberelemente 6 im Zuge einer Baugruppenmontage vorteilhaft einfach eingelegt werden. Nach einem Einlegen kann die Oberfläche 3, vorzugsweise an einer Leiterputte 2 bereitgestellt, zur Fertigstellung des Komponententrägers 1 gegen die Kontaktelemente 7 der Schieberelemente 7 zur Anlage gebracht werden, i. e. durch Einlegen in den Kunststoffkörper 9. Ersichtlich ist hierbei für jedes Schieberelement 6 eine Betätigungsrichtung A bzw. B mittels einer jeweiligen Führung 8 am Komponententräger 1 definiert, i. e. mittels des Gehäuseelements 9. Sowohl die jeweilige definierte Betätigungsrichtung A bzw. B als auch die Position der Schieberelemente 6 am Gehäuseelement 9 bzw. Komponententräger 1 korrespondiert hierbei mit der beabsichtigten Betätigungsrichtung bzw. Position eines abzufragenden Elements.
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Wie 2 zu entnehmen ist, ragen die Schieberelemente 6 je mit einem als Eingriffsende, i. e. zur Verschiebung via ein abzufragendes Element, vorgesehenen Ende aus dem Kunststoffkörper 9 heraus, wobei die Durchführung je eines Endes durch den Kunststoffkörper 9 je durch eine am Kunststoffkörper 9 angespritzte Dichtung 11 auf vorteilhaft einfache Weise abgedichtet sein kann.
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Der vorstehend anhand der 1 und 2 beispielhaft erläuterte Komponententräger 1 ermöglicht, die Schaltsensieranordnung 5 auf einfache Weise an einer flächigen Oberfläche eines Trägersubstrats 2 des Komponententrägers 1 bilden zu können und hierdurch, die Kosten für deren Herstellung gegenüber bekannten Lösungen zu senken. Des Weiteren ist neben der Schaltsenseranordnung 5 auch die Schaltfunktionalität auf einfache Weise ausbildbar, i. e. durch die Verwendung eines über die Oberfläche 3 verschiebbaren Schieberelements 6. Dieses kann ebenfalls äußerst günstig bereitgestellt werden, i. e. durch Verwendung eines Stanzbauteils in Form der Kontaktfeder 7 und eines einfachen Kunststoff-Teils in Form des Stößels 6.
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Die 3 und 4 veranschaulichen eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Komponententrägers 1 in je einer Detailansicht. Wie für den Komponententräger der vorangegangenen Ausführungsform beschrieben, wirkt das insbesondere parallel zu der Oberfläche 3 über dieselbe verschiebbare Schieberelement 6 hierbei wiederum mit der an der Oberfläche 3 gebildeten Schaltsensieranordnung 5 zur Schaltsignalerzeugung zusammen, wobei das Schieberelement 6 im Unterschied zur vorstehend beschriebenen Ausführungsform gegen ein Geberelement 7 wirkt. Die Oberfläche 3 ist wie vor für 1 und 2 beschrieben an einer Leiterplatte 2 gebildet.
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Wie den 3 und 4 entnommen werden kann, ist für das Geberelement 7, welches wiederum in Form eines vorteilhaft günstigen Kontaktfederelements gebildet ist, an der Oberfläche 3 ein korrespondierendes Sensierelement 4 in Form eines Kontaktpads der Schaltsensieranordnung 5 angeordnet. Das Geberelement 7 ist benachbart zur Oberfläche 3 in der Führung 8 im Gehäuse 9 aufgenommen, z. B. durch Spritzgießen festgelegt. Bei einer Verschiebung des Stößels 6 aus einer ersten, in 3 dargestellten Position in eine zweite, in 4 dargestellte verschobene Position, i. e. in der für das Schieberelement 6 definierten Betätigungsrichtung A, drängt der Stößel 6 gegen das Geberelement 7, so dass dieses eine elastische Aufspreizung erfährt und das Kontaktpad 4 kontaktiert, i. e. im Zuge der Verschiebung des Schieberelements 6 über die Oberfläche 3 ein Schaltsignal im Zusammenwirken mit der Schaltsensiervorrichtung 5 erzeugt.
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Auch diese Ausführungsform, bei welcher das Schieberelement 6 mittelbar mit der Schaltsensieranordnung 5 zusammenwirkt, ermöglicht auf einfache Weise die Realisierung der für die vorhergehende Ausführungsform beschriebenen Vorteile. Die Ausführungsformen gemäß 1 bis 4 ermöglichen insbesondere, kostengünstig Leiterplatten 2 zur Bildung des Komponententrägers 1 nutzen zu können, welche auf einfache Weise eingehäust und abgedichtet werden können, wozu ein Gehäusedeckel für das Gehäuseelement 9, nicht dargestellt, vorgesehen werden kann. Ferner können Anschlussvorrichtungen für Stecker oder Kabel an der insbesondere zentral angeordneten Leiterplatte 2 auf einfache Weise festgelegt werden.
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Die 5 bis 9 veranschaulichen nunmehr eine Ausführungsform eines Komponententrägers 1, bei welcher das Trägersubstrat 2 in Form eines spritzgegossenen, robusten Kunststoffkörpers bereitgestellt ist. Der Kunststoffkörper ist hierbei auch als Gehäuseelement 9 ausgebildet, welches mit einem weiteren Gehäuseelement, nicht dargestellt, deckelbar ist. Alternativ kann der Körper 2 z. B. in ein Gehäuseelement 9 eingebracht sein. Angemerkt sei, dass für diese Ausführungsform jedoch auch ein Trägersubstrat 2 in Form einer Leiterplatte oder ein davon verschiedenes Trägersubstrat 2 denkbar ist.
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Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist an der sich in einer Ebene flächig erstreckenden Oberfläche 3 des Trägersubstrats 2 eine Schaltsensieranordnung 5 gebildet, im Unterschied zu vorstehend beschriebenen Ausführungsformen mittels einer Mehrzahl von Sensierelementen 4 je in Form von Hallschaltern, alternativ z. B. einer Spulenanordnung. Die Hallschalter 4 sind hierbei an der Oberfläche 3 in zwei zueinander dislozierten Gruppen 4a bzw. 4b angeordnet und über Stanzgitter im Trägersubstrat 2 elektrisch ankontaktiert.
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Bei der in 5 bis 9 gezeigten Ausführungsform weist der Komponententräger 1 zwei Schieberelemente 6 auf, vorliegend mit den Bezugszeichen 6a und 6b bezeichnet, welche sich gemeinsam mit der Oberfläche 3 je flächig erstrecken, insbesondere plättchen- bzw. plattenförmig gebildet sind. Die plättchenförmigen Schieberelemente 6a, 6b, welche je als Geberelement wirken, sind je über die Oberfläche 3 planparallel zu dieser in einer jeweiligen definierten Betätigungsrichtung A bzw. B verschiebbar und wirken je zur Schaltsignalerzeugung mit der Schaltsensieranordnung 5 zusammen.
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Die plättchenförmigen Schieberelemente 6a, 6b sind je als Kunststoffteil gefertigt und weisen, um als Geberelement wirken zu können, je ein metallisches Einlegeteil 7 auf, welches magnetisiert ist, alternativ z. B. ein Bedämpfungselement, insbesondere z. B. eine Magnetfeldplatte.
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Wie vorstehend erwähnt ist für jedes plättchenförmige Schieberelement 6a bzw. 6b ist eine Verschiebungsrichtung A bzw. B über die Oberfläche 3 definiert, wozu das Trägersubstrat 2 je eine Führung 8a bzw. 8b ausbildet, welche im Zuge eines Spritzgießvorgangs gebildet sein kann. Eine Führung 8a, 8b ist je mittels erhabener Materialabschnitte 12 gebildet, zwischen welchen sich die flächige Oberfläche 3 erstreckt. Für jedes in der jeweiligen Führung 8 verschiebbare Schieberelement 6a bzw. 6b sind entlang des ermöglichten Verschiebungswegs hierbei mehrere Schaltstellungen definiert, welche mittels je einer der Gruppen von Sensierelementen 4a bzw. 4b detektiert werden können, deren Sensierelemente 4 ersichtlich in der jeweiligen Verschiebungs- bzw. Betätigungsrichtung zueinander benachbart angeordnet sind.
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Auf vorteilhaft unaufwändige Weise kann ein jeweiliges bzw. einziges plättchenförmiges Schieberelement 6a bzw. 6b bei dieser Ausführungsform zur Detektion der Stellung je einer Mehrzahl von abzufragenden Elementen mit der Schaltsensieranordnung 5 zusammenwirken. Hierzu ist ein jeweiliges plättchenförmiges Schieberelement 6a bzw. 6b vorteilhaft einfach derart geformt und dimensioniert, dass es mit einer Mehrzahl von dislozierten Betätigungselementen 13a...13c, welche je die Stellung eines abzufragenden Elements repräsentieren, in Eingriff gelangen kann, z. B. im Falle des Schieberelements 6b L-förmig.
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Vorliegend weist der Komponententräger 1 je abzufragendem Element ein in Betätigungsrichtung A bzw. B verschiebbares Betätigungsglied 13a...13e auf, welches an dem Schieberelement 6a oder 6b angelenkt bzw. an dieses gekoppelt ist, alternativ z. B. eine Exzenterscheibe je abzufragendem Element, welche gegen das Schieberelement 6a bzw. 6b wirken kann. Ein Betätigungselement 13a...13e kann alternativ durch ein jeweiliges abzufragendes Element gebildet sein.
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Wie den 5 bis 9 insbesondere entnommen werden kann, sind die Betätigungselemente 13a...13e, welche mit einem Schieberelement 6a bzw. 6b gekoppelt sind, dazu ausgebildet, je eine von den bewirkbaren Verschiebestellungen der je weiteren an das Schieberelement 6a bzw. 6b gekoppelten Betätigungselemente 13a...13e verschiedene Verschiebestellung bewirken zu können, so dass Schaltstellungen verschiedener abzufragender Elemente über je ein Schieberelement 6a bzw. 6b durch die Schaltsensieranordnung 5 detektierbar sind. Hierzu weisen die Betätigungselemente 13a...13e unterschiedliche Verfahrwege in der Verschieberichtung auf.
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Auf die Funktionalität des Komponententrägers 1 wird nachfolgend näher eingegangen.
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5 veranschaulicht einen ersten Schaltzustand des Komponententrägers 1, bei welcher lediglich des Betätigungselement 13a am plättchenförmigen Schieberelement 6a betätigt ist. Dieser Zustand wird z. B. mittels der Sensierelemente 4a sensiert. Ausgehend hiervon wird nunmehr mit Betätigung des zweiten, mit dem Schieberelement 6a gekoppelten Betätigungselements 13b das Schieberelement 6a über die Oberfläche 6b in einer Betätigungsrichtung A verschoben, 6, woraufhin das als Geberelement wirkende Schieberelement 6a einen zweiten Schaltzustand repräsentiert, welcher von den Sensierelementen 4a nunmehr detektiert werden kann. Ein weiterer Schaltzustand kann hiernach, wie in 7 gezeigt, durch Betätigung des dritten, mit dem Schieberelement 6a gekoppelten Betätigungselement 13c eingenommen und detektiert werden, wobei das Schieberelement weiter in seiner Betätigungsrichtung A verschoben wird.
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In gleicher Weise kann das zweite Schieberelement 6b von einer in 8 gezeigten ersten Verschiebestellung, in welcher das Betätigungsglied 13d aktiv ist, durch Betätigung des weiteren, mit dem Schieberelement 6b gekoppelten Betätigungselements 13e in dessen Betätigungs- bzw. Verschieberichtung B und somit in eine in 9 gezeigte weitere Schaltstellung verschoben werden.
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Wie den 5 bis 9 entnommen werden kann, ermöglicht insbesondere die Verwendung flächiger Schieberelemente 6a, 6b einerseits die Anlenkung einer Mehrzahl von abzufragenden Elementen an einem jeweiligen einzigen Schieberelement 6a, 6b – woneben eine vorteilhaft flache Komponententräger-Baugruppe 1 – bildbar ist, als auch eine einfache Führung und Abstützung der Schieberelemente 6a, 6b. Zudem ist wiederum eine einfache Bestückbarkeit an einer flächigen Seite 3 des Trägersubstrats 2 ermöglicht.
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Die 10 bis 14 veranschaulichen noch eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Komponententrägers 1, bei welchem ein über die Oberfläche 3, insbesondere parallel hierzu, verschiebbares und als Geberelement wirkendes Schieberelement 6, welches zur Schaltsignalerzeugung mit der Schaltsensieranordnung 5 an der Oberfläche 3 zusammenwirkt, mittels einer ersten Schieberkomponente 6c und einer zweiten Schieberkomponente 6d gebildet ist, i. e. mehrteilig. Das verschiebbare Schieberelement 6, welches insoweit ein kombiniertes Schieberelement bildet, ist wiederum plattenförmig bzw. flächig ausgestaltet, bevorzugt aus Kunststoffmaterial hergestellt, wobei es insbesondere auch planparallel zu der flächigen Oberfläche 3 über dieselbe verschiebbar ist, sich gemeinsam flächig mit dieser erstreckend. Hierbei sind auch die Schieberkomponenten 6c, 6d, welche einander überlaufen können, auf gleiche Weise gebildet.
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Das kombinierte Schieberelement 6 ist derart ausgebildet, dass die erste Schieberkomponente 6c die zweite Schieberkomponente 6d in der Betätigungsrichtung A der ersten Schieberkomponente 6c, welche wie bei vorstehend beschriebenen Ausführungsformen durch eine Führung 8a am Trägersubstrat 2 des Komponententrägers 1 vorgegeben ist und welche sich von einer Betätigungsrichtung B der zweiten Schieberkomponente 6d insbesondere unterscheidet, i. e. um 90°, im Zuge einer Verschiebung mitnimmt, während die zweite Schieberkomponente 6d bei einer Verschiebung in ihrer Betätigungsrichtung B unabhängig von der ersten Schieberkomponente 6c verschiebbar ist, i. e. diese nicht mitnimmt. Zur Realisierung dieser Funktionalität weist die erste Schieberkomponente 6c z. B. eine Führung, insbesondere eine Linearführung, auf, innerhalb derer die zweite Schieberkomponente 6d, welche die erste Schieberkomponente 6c in Richtung zum Trägersubstrat 2 überlappt, in ihrer Betätigungsrichtung B geführt über die Oberfläche 3 verschiebbar gelagert ist, nicht dargestellt.
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Das Schieberelement 6 benötigt bzw. umfasst hierbei vorteilhaft lediglich ein einziges Geberelement 7, welches vorliegend an der zweiten Schieberkomponente 6d angeordnet bzw. gebildet ist, insbesondere als Einlegeelement. Alternativ können daneben selbstverständlich weitere vorgesehen sein. Auch ist ersichtlich, dass zur Verschiebung der Komponenten 6c, 6d des Schieberelements 6 lediglich Eingriffsabschnitte 14a, b, c bereitgestellt sind, an welchen abzufragende Elemente, welche als Betätigungselemente 13a...13e wirken, s. Pfeile, in Eingriff gelangen und somit eine selektive Verschiebung bewirken können. Alternativ kann der Komponententräger 1 Betätigungselemente 13a... anstelle der Eingriffsabschnitte 14a, b, c, wie z. B. im Rahmen der vorstehenden Ausführungsform erläutert, aufweisen.
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Wie den 10 bis 14 auch entnommen werden kann, sind sämtliche Sensierelemente 4 der Schaltsensieranordnung 5, mittels welchen sowohl eine Verschiebung einer Schieberkomponente 6c bzw. 6d in deren Betätigungsrichtung A bzw. B als auch eine Verschiebung der weiteren Schieberkomponente 6d bzw. 6c in deren weiteren Betätigungsrichtung B bzw. A detektiert wird, bei dieser Ausführungsform vorteilhaft kolloziert, i. e. insbesondere unmittelbar zu einander benachbart angeordnet gruppiert. Dies reduziert Verfahrwege im Rahmen einer Bestückung.
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Anhand der 10 bis 14 wird die Funktionalität des Komponententrägers 1 nachfolgend noch näher erläutert.
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10 zeigt eine erste Schaltstellung, welche mittels des Schieberelements 6 eingenommen ist. Aus dieser Stellung heraus, in welcher das Geberelement 7 sich in einer ersten, von den Sensierelementen 4 der Schaltsensieranordnung 5 detektierbaren Position befindet, kann die erste Schieberkomponente 6c in ihrer Betätigungsrichtung A über die Oberfläche 3 verschoben werden, wodurch auch die weitere Schieberkomponente 6d und somit das Geberelement 7 verschoben wird. Eine durch Eingriff an dem Eingriffsabschnitt 14a bewirkte Schaltstellung, in welcher die erste Schieberkomponente 6c in eine weitere Schaltstellung entlang ihres möglichen Verschiebungswegs verbracht ist, zeigt nunmehr 11, 12 eine dritte mögliche Verschiebungsposition für die erste Schieberkomponente 6c. Ersichtlich ist hierbei jeweils die weitere Schieberkomponente 6c in der Betätigungsrichtung A der ersten Schieberkomponente 6c mitgenommen worden.
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13 veranschaulicht eine Schaltstellung, welche durch Eingriff eines abzufragenden Elements am Eingriffsabschnitt 14b eingenommen wurde. Die Schiebekomponente 6d, welche in Betätigungsrichtung A bereits verschoben ist, ist nunmehr in einte weitere Schaltposition in ihrer eigenen Betätigungsrichtung B verschoben, in 14 in noch eine weitere Schaltposition entlang ihres möglichen Verschiebewegs in Richtung B. Diese kann vorliegend z. B. durch Eingriff am Eingriffsabschnitt 14c bewirkt werden.
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Mittels eines wie vorstehend beschriebenen Komponententrägers 1 ist vorteilhaft kostengünstig ein Schließsystem bildbar, insbesondere für eine Kraftfahrzeugtür.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Komponententräger
- 2
- Trägersubstrat
- 3
- Oberfläche
- 4
- Sensierelement
- 4a, b
- Bahnabschnitte
- 5
- Schaltsensieranordnung
- 6, 6a, 6b
- Schieberelement
- 6c, 6d
- Schieberkomponente
- 7
- Geberelement
- 8, 8a, 8b
- Führung
- 9
- Gehäuseelement
- 10
- Aussparung
- 11
- Dichtung
- 12
- Materialabschnitte
- 13a, ...
- Betätigungselement
- 14a, b, c
- Eingriffsabschnitt
- A, B
- Betätigungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007005076 U1 [0002]
