DE102018128170A1

DE102018128170A1 - Electrical switch and method of making an electrical switch

Info

Publication number: DE102018128170A1
Application number: DE102018128170.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Kern
Original assignee: HELAG-ELECTRONIC GmbH; Helag Electronic GmbH
Current assignee: HELAG-ELECTRONIC GmbH; Helag Electronic GmbH
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2018-11-12
Publication date: 2020-05-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, ein daran angeordnetes oder gebildetes Betätigungselement und eine im Gehäuse angeordnete und mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung stehende elektrische Schalteinrichtung zum Bereitstellen eines Betätigungssignals abhängig von einer Betätigung des Betätigungselementes, wobei die Schalteinrichtung eine elektrische Leiterplatte umfasst und mindestens ein stoffschlüssig auf dieser festgelegtes, kraftempfindliches, elektrisch kontaktiertes und durch Betätigung des Betätigungselementes kraftbeaufschlagtes Detektionselement. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Schalters.The invention relates to an electrical switch, in particular for a motor vehicle, comprising a housing, an actuating element arranged or formed thereon and an electrical switching device arranged in the housing and operatively connected to the actuating element for providing an actuating signal depending on an actuation of the actuating element, the switching device comprises an electrical printed circuit board and at least one force-sensitive, electrically contacted detection element which is firmly bonded thereon and is acted upon by actuation of the actuating element. The invention also relates to a method for producing an electrical switch.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, ein daran angeordnetes oder gebildetes Betätigungselement und eine im Gehäuse angeordnete und mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung stehende elektrische Schalteinrichtung zum Bereitstellen eines Betätigungssignals abhängig von einer Betätigung des Betätigungselementes.The invention relates to an electrical switch, in particular for a motor vehicle, comprising a housing, an actuating element arranged or formed thereon and an electrical switching device arranged in the housing and operatively connected to the actuating element for providing an actuating signal depending on an actuation of the actuating element.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Schalters.The invention also relates to a method for producing an electrical switch.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art mit vereinfachter Herstellung zum Bereitstellen des Betätigungssignals bereitzustellen.The object of the present invention is to provide an electrical switch of the type mentioned at the outset with simplified manufacture for providing the actuation signal.

Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen elektrischen Schalter gelöst, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse, ein daran angeordnetes oder gebildetes Betätigungselement und eine im Gehäuse angeordnete und mit dem Betätigungselement in Wirkverbindung stehende elektrische Schalteinrichtung zum Bereitstellen eines Betätigungssignals abhängig von einer Betätigung des Betätigungselementes, wobei die Schalteinrichtung eine elektrische Leiterplatte umfasst und mindestens ein stoffschlüssig auf dieser festgelegtes, kraftempfindliches, elektrisch kontaktiertes und durch Betätigung des Betätigungselementes kraftbeaufschlagtes Detektionselement.This object is achieved by an electrical switch according to the invention, in particular for a motor vehicle, comprising a housing, an actuating element arranged or formed thereon and an electrical switching device arranged in the housing and operatively connected to the actuating element for providing an actuating signal depending on an actuation of the actuating element, wherein the switching device comprises an electrical printed circuit board and at least one force-sensitive, electrically contacted detection element which is firmly attached to it and is acted upon by actuation of the actuating element.

Beim erfindungsgemäßen Schalter ist mindestens ein kraftempfindliches und elektrisch kontaktiertes Detektionselement vorgesehen. Das Betätigungselement steht mit der Schalteinrichtung und insbesondere dem Detektionselement so in Wirkverbindung, dass das Detektionselement mit einer Kraft beaufschlagt wird, wenn das Betätigungselement von der Bedienperson betätigt wird. Die Kraftbeaufschlagung führt zu einer Veränderung der elektrischen Eigenschaften des mindestens einen Detektionselementes, die von der Schalteinrichtung zum Ausgeben des Betätigungssignales erfasst werden kann. Eine besonders einfache Herstellung ergibt sich dadurch, dass das mindestens eine Detektionselement stoffschlüssig auf der Leiterplatte festgelegt ist. Insbesondere besteht die Möglichkeit, das Detektionselement integral auf die Leiterplatte aufzubringen, wobei vorteilhafterweise zugleich eine Kontaktierung elektrischer Pole an der Leiterplatte möglich ist. Eine gesonderte elektrische Verbindung ist nicht erforderlich. Über die vereinfachte Herstellung hinaus wird die Fehleranfälligkeit des erfindungsgemäßen Schalters verringert. Etwaige Fehler können leichter lokalisiert werden, zum Beispiel bei der Qualitätskontrolle.At least one force-sensitive and electrically contacted detection element is provided in the switch according to the invention. The actuating element is operatively connected to the switching device and in particular the detection element in such a way that a force is applied to the detection element when the actuating element is actuated by the operator. The application of force leads to a change in the electrical properties of the at least one detection element, which can be detected by the switching device for outputting the actuation signal. A particularly simple manufacture results from the fact that the at least one detection element is firmly bonded to the printed circuit board. In particular, there is the possibility of integrally applying the detection element to the printed circuit board, advantageously making it possible at the same time to contact electrical poles on the printed circuit board. A separate electrical connection is not necessary. In addition to the simplified production, the susceptibility to errors of the switch according to the invention is reduced. Any errors can be located more easily, for example in quality control.

Das mindestens eine Detektionselement kann direkt oder indirekt mit einer Kraft beaufschlagt werden. Beispielsweise kann das Betätigungselement direkt auf das Detektionselement einwirken. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Betätigungselement über mindestens ein weiteres Bauteil des Schalters auf das Detektionselement einwirkt.A force can be applied directly or indirectly to the at least one detection element. For example, the actuating element can act directly on the detection element. It can also be provided that the actuating element acts on the detection element via at least one further component of the switch.

Von Vorteil ist es, wenn das Betätigungssignal abhängig von einem Betrag der Kraftbeaufschlagung des mindestens einen Detektionselementes bereitstellbar ist. Der Schalter weist dadurch eine hohe Vielseitigkeit auf. Je nachdem, wie hoch der Betrag der Kraftbeaufschlagung ist, können unterschiedliche Betätigungssignale bereitgestellt werden.It is advantageous if the actuation signal can be provided as a function of an amount of force applied to the at least one detection element. This makes the switch extremely versatile. Depending on the amount of force applied, different actuation signals can be provided.

Wenn der Schalter eine Mehrzahl von Detektionselementen aufweist, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Betätigungssignal abhängig von einem Betrag der Kraftbeaufschlagung mindestens eines Detektionselementes bereitstellbar ist.If the switch has a plurality of detection elements, it can advantageously be provided that the actuation signal can be provided as a function of an amount of force applied to at least one detection element.

Günstig ist es, wenn das mindestens eine Detektionselement auf die Leiterplatte gedruckt und darauf ausgehärtet ist. Beispielsweise wird die Leiterplatte beim Herstellen der Schalteinrichtung direkt bedruckt. Beispielhafte Druckverfahren sind der Offsetdruck, der Tampondruck, der Tintenstrahldruck oder der 3D-Druck. Das Bedrucken wird vorteilhafterweise so ausgeführt, dass die Leiterplatte und daran angeordnete Anschlüsse elektrischer Leiterbahnen bedruckt werden. Aushärtung kann beispielsweise durch Energiezufuhr erfolgen, zum Beispiel durch Erwärmung und/oder durch Belichtung.It is advantageous if the at least one detection element is printed on the printed circuit board and cured thereon. For example, the printed circuit board is printed directly when the switching device is manufactured. Exemplary printing methods are offset printing, pad printing, inkjet printing or 3D printing. The printing is advantageously carried out in such a way that the printed circuit board and the connections of electrical conductor tracks arranged thereon are printed. Curing can take place, for example, by supplying energy, for example by heating and / or by exposure.

Alternativ oder ergänzend ist es günstig, wenn das mindestens eine Detektionselement auf die Leiterplatte aufgespritzt oder aufgestrichen und darauf ausgehärtet ist. Beispielsweise wird ein pastenförmiges Ausgangsmaterial des mindestens einen Detektionselementes auf die Leiterplatte gestrichen oder gespritzt, ähnlich einem Siebdruckverfahren. Das Ausgangsmaterial kann durch Energiezufuhr ausgehärtet werden, beispielsweise durch Erwärmung oder Belichtung.As an alternative or in addition, it is advantageous if the at least one detection element is sprayed or brushed onto the printed circuit board and cured thereon. For example, a pasty starting material of the at least one detection element is painted or sprayed onto the printed circuit board, similar to a screen printing process. The starting material can be cured by supplying energy, for example by heating or exposure.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schalters kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Detektionselement durch Verkleben an der Leiterplatte festgelegt ist.In an advantageous embodiment of the switch it can be provided that the at least one detection element is fixed to the circuit board by gluing.

Beim erfindungsgemäßen Schalter besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit einer herstellungstechnisch einfachen Kontaktierung. Insbesondere ist es günstig, wenn das mindestens eine Detektionselement elektrische Leiterbahnen und/oder elektrische Kontaktglieder der Leiterplatte überdeckt und mit diesen in elektrischer Verbindung steht.In the switch according to the invention, there is advantageously the possibility of making contact in a technically simple manner. In particular, it is favorable if the at least one detection element covers electrical conductor tracks and / or electrical contact members of the printed circuit board and is in electrical connection with them.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schalters ist es günstig, wenn das mindestens eine Detektionselement ein Dehnungsmesselement ist oder umfasst. Wird das Dehnungsmesselement mit einer Kraft beaufschlagt, kann sich beispielsweise dessen Widerstand ändern. Die Widerstandsänderung kann von der Schalteinrichtung erfasst oder ermittelt und abhängig hiervon das Betätigungssignal bereitgestellt werden. In an advantageous embodiment of the switch, it is advantageous if the at least one detection element is or comprises a strain measuring element. If a force is applied to the strain measuring element, its resistance can change, for example. The change in resistance can be detected or determined by the switching device and, depending on this, the actuation signal can be provided.

Das Dehnungsmesselement ist beispielsweise streifenförmig ausgestaltet, so dass das mindestens eine Detektionselement insbesondere ein Dehnungsmessstreifen sein kann. Das Dehnungsmesselement wird beispielsweise durch Aufspritzen oder Aufstreichen eines pastenförmigen Ausgangsmaterials auf die Leiterplatte und anschließendes Aushärten gebildet.The strain measuring element is designed, for example, in the form of a strip, so that the at least one detection element can in particular be a strain gauge. The strain gauge is formed, for example, by spraying or brushing a pasty starting material onto the printed circuit board and then curing it.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schalters ist es günstig, wenn das mindestens eine Detektionselement ein piezoelektrisches Element ist oder umfasst. Wird das piezoelektrische Element mit einer Kraft beaufschlagt, tritt an dessen Polen beispielsweise ein zeitlich begrenzter elektrischer Impuls auf. Dieser Impuls kann von der Schalteinrichtung erfasst oder ermittelt und davon abhängig ein Betätigungssignal bereitgestellt werden.In an advantageous embodiment of the switch, it is advantageous if the at least one detection element is or comprises a piezoelectric element. If a force is applied to the piezoelectric element, a temporary electrical pulse occurs at its poles, for example. This pulse can be detected or ascertained by the switching device and, depending on this, an actuation signal can be provided.

Vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Detektionselement elastisch verformbar ist, so dass dieses auch nach mehrfacher oder wiederholter Betätigung in einen jeweiligen Ausgangszustand zurückkehren kann und eine dauerhafte Funktionalität des Schalters gesichert ist.It is advantageous if the at least one detection element is elastically deformable, so that it can return to a respective initial state even after repeated or repeated actuation and a permanent functionality of the switch is ensured.

Vorteilhafterweise weist die Leiterplatte einen an mindestens einem Aufnahmeteil des Gehäuses gehaltenen Befestigungsabschnitt auf und mindestens einen relativ zu diesem elastisch verformbaren Verformungsabschnitt, an dem das mindestens eine Detektionselement angeordnet ist. Die Leiterplatte kann an dem Aufnahmeteil unbeweglich festgelegt sein, beispielsweise durch Kraft- und/oder Formschluss. Denkbar ist eine Verschraubung der Leiterplatte mit dem Aufnahmeteil. Das Aufnahmeteil kann eine Aufnahme für die Leiterplatte umfassen, in welcher diese unbeweglich angeordnet ist. Durch Beaufschlagung des Betätigungselementes kann eine Kraft auf den Verformungsabschnitt ausgeübt werden. Mittels des mindestens einen Detektionselementes kann die am Verformungsabschnitt angreifende Kraft infolge der Betätigung des Betätigungselementes erfasst werden.The printed circuit board advantageously has a fastening section held on at least one receiving part of the housing and at least one deformation section which is elastically deformable relative to this and on which the at least one detection element is arranged. The printed circuit board can be fixed immovably on the receiving part, for example by force and / or positive locking. Screwing the circuit board to the receiving part is conceivable. The receiving part can comprise a receptacle for the printed circuit board, in which it is immovably arranged. By acting on the actuating element, a force can be exerted on the deformation section. The force acting on the deformation section as a result of the actuation of the actuating element can be detected by means of the at least one detection element.

Die elastische Verformung des Verformungsabschnittes stellt die zuverlässige Funktion des Schalters bei einfacher Konstruktion sicher. Vorteilhafterweise kann ein gesondertes Rückstellelement des Schalters eingespart werden, wenn zum Beispiel eine erforderliche Rückstellkraft auf ein bewegtes Teil des Schalters (beispielsweise des Betätigungselementes) durch Rückverformung des mindestens einen Verformungsabschnittes ausgeübt wird.The elastic deformation of the deformation section ensures the reliable function of the switch with a simple construction. A separate restoring element of the switch can advantageously be saved if, for example, a required restoring force is exerted on a moving part of the switch (for example the actuating element) by reshaping the at least one deformation section.

Das mindestens eine Detektionselement kann an einer Oberseite, die im Gebrauchszustand des Schalters der Bedienperson zugewandt ist, oder einer Unterseite, die der Bedienperson abgewandt ist, der Leiterplatte angeordnet sein.The at least one detection element can be arranged on an upper side of the circuit board that faces the operator when the switch is in use, or on an underside that faces away from the operator.

Der mindestens eine Verformungsabschnitt kann zum Beispiel als zungenartiger Vorsprung oder stegartiges Segment der Leiterplatte ausgestaltet sein.The at least one deformation section can be designed, for example, as a tongue-like projection or web-like segment of the printed circuit board.

Eine Kraft auf den mindestens einen Verformungsabschnitt infolge einer Beaufschlagung des Betätigungselementes greift beispielsweise an oder nahe einem freien Ende an.A force on the at least one deformation section as a result of an actuation of the actuating element acts, for example, on or near a free end.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schalters ist es günstig, wenn der mindestens eine Verformungsabschnitt an einem Außenrand der Leiterplatte angeordnet ist.In an advantageous embodiment of the switch, it is advantageous if the at least one deformation section is arranged on an outer edge of the circuit board.

Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die Leiterplatte eine im Abstand zum Außenrand angeordnete Durchgangsöffnung umfasst, wobei der mindestens eine Verformungsabschnitt am Rand der Durchgangsöffnung angeordnet ist.Alternatively or additionally, it can be provided that the printed circuit board comprises a through opening arranged at a distance from the outer edge, the at least one deformation section being arranged at the edge of the through opening.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters sind günstigerweise mehrere Detektionselemente vorgesehen. In entsprechender Weise können vorteilhafterweise mehrere Verformungsabschnitte an unterschiedlicher Position an der Leiterplatte vorgesehen sein. Günstigerweise ist jedem Verformungsabschnitt ein Detektionselement zugeordnet.In an advantageous embodiment of the switch according to the invention, several detection elements are advantageously provided. In a corresponding manner, a plurality of deformation sections can advantageously be provided at different positions on the printed circuit board. A detection element is advantageously assigned to each deformation section.

Mehrere Detektionselemente sind günstigerweise identisch ausgestaltet und insbesondere in identischer Weise auf die Leiterplatte aufgebracht. Die Verformungsabschnitte sind günstigerweise identisch oder funktionsgleich ausgestaltet.A plurality of detection elements are advantageously of identical design and in particular are applied to the printed circuit board in an identical manner. The deformation sections are advantageously designed to be identical or functionally the same.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schalters ist an einander abgewandten Außenrändern der Leiterplatte jeweils mindestens ein Verformungsabschnitt vorgesehen, wobei vorzugsweise jeweils zwei Verformungsabschnitte vorgesehen sind. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann in Eckbereichen einer beispielsweise rechteckigen oder im Wesentlichen rechteckigen Leiterplatte jeweils ein Verformungsabschnitt vorgesehen sein.In an advantageous embodiment of the switch, at least one deformation section is provided on outer edges of the circuit board facing away from one another, preferably two deformation sections each being provided. In an advantageous embodiment, a deformation section can be provided in corner areas of, for example, a rectangular or substantially rectangular printed circuit board.

Im Fall der bereits erwähnten Durchgangsöffnung der Leiterplatte können bei einer vorteilhaften Ausführungsform an der Durchgangsöffnung zwei bezüglich dieser einander gegenüberliegende Verformungsabschnitte vorgesehen sein, vorzugsweise vier bezüglich der Durchgangsöffnung kreuzweise angeordnete Verformungsabschnitte. Die zwei bzw. vier Verformungsabschnitte sind zum Beispiel als zungenartige Vorsprünge ausgestaltet, deren freie Enden den Rand der Durchgangsöffnung bilden.In the case of the passage opening of the printed circuit board already mentioned, two can be provided on the passage opening in an advantageous embodiment be provided with respect to these mutually opposite deformation sections, preferably four deformation sections arranged crosswise with respect to the through opening. The two or four deformation sections are configured, for example, as tongue-like projections, the free ends of which form the edge of the through opening.

Bei einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung ist es günstig, wenn das Gehäuse ein Gehäuseunterteil und ein Gehäuseoberteil umfasst, wobei das Betätigungselement am Gehäuseoberteil angeordnet ist.In a structurally simple configuration, it is expedient if the housing comprises a lower housing part and an upper housing part, the actuating element being arranged on the upper housing part.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schalters erweist es sich als günstig, wenn das Gehäuseunterteil das bereits erwähnte Aufnahmeteil umfasst oder bildet und wenn das Gehäuseoberteil am mindestens einen Verformungsabschnitt festgelegt ist und relativ zum Gehäuseunterteil kippbar ist, wobei das Detektionselement beim Verkippen der Gehäuseteile relativ zueinander beaufschlagt wird. Über eine Verformung der Leiterplatte, erfassbar mit dem mindestens einen Detektionselement am mindestens einen Verformungsabschnitt, kann festgestellt werden, dass das Gehäuseoberteil relativ zum Gehäuseunterteil verkippt. Der Schalter weist dadurch eine konstruktiv einfache Ausgestaltung bei zugleich zuverlässiger Funktion auf.In an advantageous embodiment of the switch, it proves to be advantageous if the lower housing part comprises or forms the already mentioned receiving part and if the upper housing part is attached to at least one deformation section and can be tilted relative to the lower housing part, the detection element being acted upon relative to one another when the housing parts are tilted . A deformation of the circuit board, detectable with the at least one detection element on the at least one deformation section, can be used to determine that the upper housing part tilts relative to the lower housing part. As a result, the switch has a structurally simple design with a reliable function.

Bei einer Mehrzahl von Verformungsabschnitten, wie vorstehend erwähnt, kann beispielsweise eine Art „schwimmender Lagerung“ des Gehäuseoberteils am Gehäuseunterteil ermöglicht werden. Denkbar ist hierbei insbesondere, dass das Gehäuseoberteil relativ zum Gehäuseunterteil in mehreren im Winkel zueinanderstehenden Richtungen verkippbar ist.In the case of a plurality of deformation sections, as mentioned above, a type of “floating mounting” of the upper housing part on the lower housing part can be made possible, for example. It is particularly conceivable here that the upper housing part can be tilted relative to the lower housing part in several directions at an angle to one another.

Es kann vorgesehen sein, dass das Aufnahmeteil am Gehäuseunterteil festgelegt ist.It can be provided that the receiving part is fixed on the lower housing part.

Das Bestätigungselement kann am Gehäuseoberteil starr angeordnet oder gehalten sein oder von diesem ausgebildet sein.The confirmation element can be rigidly arranged or held on the upper housing part or be formed by the latter.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Schalters kann vorgesehen sein, dass das Betätigungselement am Gehäuseoberteil beweglich gehalten und relativ zu diesem kippbar oder neigbar ausgestaltet ist, um den mindestens einen Verformungsabschnitt und/oder das mindestens eine Detektionselement zu beaufschlagen. Die Leiterplatte ist zum Beispiel an dem Aufnahmeteil festgelegt, wobei sie in eine Aufnahme desselben eingelegt ist. Das Aufnahmeteil kann insbesondere am Gehäuseoberteil festgelegt sein.In an advantageous embodiment of the switch, it can be provided that the actuating element on the upper housing part is movably held and configured so that it can be tilted or tilted in relation to this in order to act on the at least one deformation section and / or the at least one detection element. The circuit board is fixed, for example, on the receiving part, wherein it is inserted into a receptacle of the same. The receiving part can be fixed in particular on the upper housing part.

Das bewegliche Betätigungselement kann beispielsweise über einen Anguss oder ein Filmscharnier mit dem Gehäuseoberteil im Übrigen verbunden sein.The movable actuating element can be connected to the upper housing part, for example, via a sprue or a film hinge.

Wie eingangs erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren.As mentioned at the beginning, the present invention also relates to a method.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Schalters der vorstehend genannten Art umfasst das Bereitstellen einer elektrischen Leiterplatte und das Aufbringen eines Detektionselementes derart, dass dieses stoffschlüssig mit der Leiterplatte und daran angeordneten elektrischen Leiterbahnen und/oder Kontaktgliedern verbunden wird.A method according to the invention for producing a switch of the aforementioned type comprises the provision of an electrical circuit board and the application of a detection element in such a way that it is integrally connected to the circuit board and electrical conductor tracks and / or contact elements arranged thereon.

Die Vorteile, die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung des erfindungsgemäßen Schalters erwähnt wurden, können unter Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls erzielt werden. Diesbezüglich kann auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden.The advantages which have already been mentioned in connection with the explanation of the switch according to the invention can also be achieved by practicing the method according to the invention. In this regard, reference can be made to the above explanations.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen des Schalters. Auch diesbezüglich kann zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden.Advantageous exemplary embodiments of the method result from advantageous embodiments of the switch. In this regard too, reference can be made to the above explanations in order to avoid repetitions.

Insbesondere ist es günstig, wenn der Schritt des Aufbringens das Aufdrucken, Aufspritzen oder Aufstreichen eines pastenförmigen Ausgangsmaterials und dessen Aushärten zur Ausbildung des Detektionselementes umfasst. Beispielsweise wird ein kraftsensitives Dehnungsmesselement durch Aufbringen eines pastenförmigen Ausgangsmaterials bei gleichzeitiger Kontaktierung der Leiterbahnen und/oder Kontaktgliedern aufgebracht. Durch einen nachfolgenden Aushärteschritt, insbesondere unter Energiezufuhr, kann hieraus das mindestens eine Detektionselement gebildet werden.In particular, it is favorable if the step of applying comprises printing, spraying on or spreading on a pasty starting material and curing it to form the detection element. For example, a force-sensitive strain measuring element is applied by applying a pasty starting material while simultaneously contacting the conductor tracks and / or contact members. The at least one detection element can be formed from this by a subsequent hardening step, in particular with the supply of energy.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Die erfindungsgemäßen Schalter können durch ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden. Es zeigen:

1: eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schalters;
2: eine Explosionsdarstellung des Schalters aus 1 aus perspektivischer Ansicht;
3: eine perspektivische schematische Darstellung einer Leiterplatte des Schalters;
4: eine Detailansicht der Leiterplatte bei Kraftbeaufschlagung;
5: eine Teilschnittansicht des Schalters aus 1, die ein Betätigungselement desselben in unbetätigtem Zustand zeigt;
6: eine Darstellung entsprechend 5 bei Betätigung des Betätigungselementes;
7: eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schalters;
8: eine Explosionsdarstellung des Schalters aus 7 in perspektivischer Ansicht; und
9: eine perspektivische schematische Darstellung einer Leiterplatte des Schalters aus 7.

The following description of preferred embodiments of the invention serves in conjunction with the drawing to explain the invention in more detail. The switches according to the invention can be produced by an advantageous embodiment of the method according to the invention. Show it:

1 : a perspective view of a switch according to the invention;
2nd : an exploded view of the switch 1 from a perspective view;
3rd : a perspective schematic representation of a circuit board of the switch;
4th : a detailed view of the circuit board when force is applied;
5 : a partial sectional view of the switch 1 which shows an actuator of the same in the unactuated state;
6 : a representation accordingly 5 when actuating the actuating element;
7 : a perspective view of a further embodiment of the switch according to the invention;
8th : an exploded view of the switch 7 in perspective view; and
9 a perspective schematic representation of a circuit board of the switch 7 .

Die 1 bis 6 beziehen sich auf eine erste, insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte vorteilhafte Ausführungsform eines elektrischen Schalters, der nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist. Der Schalter 10 ist zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vorgesehen und dient zur Bedienung unterschiedlicher Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges, die mit dem Schalter 10 in Wirkverbindung stehen.The 1 to 6 refer to a first, overall with the reference symbol 10th Occupied advantageous embodiment of an electrical switch, which is manufactured according to an advantageous embodiment of the method according to the invention. The desk 10th is intended for use in a motor vehicle and is used to operate various devices of the motor vehicle that are operated with the switch 10th are in operative connection.

Zu diesem Zweck umfasst der Schalter 10 vorliegend eine Mehrzahl von Betätigungselementen, beispielsweise ist ein vorsprungartiges Betätigungselement 12 vorgesehen zum Betätigen von in der Zeichnung nicht dargestellten funktionsgleichen, an sich bekannten Außenspiegeln (links und rechts) des Kraftfahrzeuges. Darüber hinaus weist der Schalter 10 ein Betätigungselement 14 zum Einklappen der Außenspiegel auf und ein Betätigungselement 16 zum Aktivieren einer Heizeinrichtung der Außenspiegel.For this purpose the switch includes 10th in the present case a plurality of actuating elements, for example a protruding actuating element 12th provided for actuating functionally identical, known per se exterior mirrors (left and right) of the motor vehicle, not shown in the drawing. In addition, the switch points 10th an actuator 14 to fold up the exterior mirrors and an actuator 16 to activate a heater for the exterior mirrors.

Ein Betätigungselement 18 kann zur Türverriegelung und -entriegelung dienen. Betätigungselemente 20 und 22 können zum Blockieren bzw. Freigeben einer elektrischen Fensterhebefunktion für Seitenfenster vorne bzw. hinten eingesetzt werden. Betätigungselemente 24 und 26 dienen zur Betätigung einer Fensterhebeeinrichtung.An actuator 18th can be used to lock and unlock the door. Actuators 20th and 22 can be used to block or release an electrical window lifting function for front or rear side windows. Actuators 24th and 26 are used to operate a window lifting device.

Der Schalter 10 umfasst ein Gehäuse 28, das in eine korrespondierende Ausnehmung des Kraftfahrzeuges eingesetzt und über ein Anschlusselement 30 mit diesem elektrisch kontaktiert werden kann. Das Gehäuse 28 umfasst ein Gehäuseunterteil 32, das vorliegend schalenförmig ausgebildet ist, und ein Gehäuseoberteil 34. Das Gehäuse 28 definiert einen Innenraum 36, in dem eine elektrische Schalteinrichtung 38 angeordnet ist. Die Schalteinrichtung 38 umfasst oder bildet das Anschlusselement 30 und steht mit zu betätigenden Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges auf diese Weise in elektrischer Verbindung.The desk 10th includes a housing 28 , which is inserted into a corresponding recess of the motor vehicle and via a connecting element 30th can be electrically contacted with this. The housing 28 includes a lower housing part 32 , which is bowl-shaped in the present case, and an upper housing part 34 . The housing 28 defines an interior 36 , in which an electrical switching device 38 is arranged. The switching device 38 includes or forms the connection element 30th and is in electrical connection with devices to be actuated in the motor vehicle in this way.

Die Schalteinrichtung 38 umfasst eine erste Leiterplatte 40, vorliegend von im Wesentlichen rechteckiger Gestalt. Die Leiterplatte 40 ist an dem ein Aufnahmeteil 42 bildenden Gehäuseunterteil 32 festgelegt. Zu diesem Zweck sind vorliegend schraubenförmige Verbindungselemente 44 vorgesehen, die Durchgangsöffnungen der Leiterplatte 40 durchgreifen und mit dem Gehäuseunterteil 32 verschraubt sind. Eine andersartige Festlegung der Leiterplatte 40 am Gehäuseunterteil 32 ist denkbar.The switching device 38 comprises a first circuit board 40 , in the present case of an essentially rectangular shape. The circuit board 40 is a recording part 42 forming lower part of the housing 32 fixed. For this purpose there are helical connecting elements 44 provided the through openings of the circuit board 40 reach through and with the lower part of the housing 32 are screwed. A different way of defining the circuit board 40 on the lower part of the housing 32 is conceivable.

Das Gehäuseoberteil 34 umfasst ein Abdeckelement 46, vorliegend mit einer Deckenwand 48 und einem umlaufenden Rand 50. Das Abdeckelement 46 ist in Länge und Breite an die Abmessungen des Gehäuseunterteils 32 angepasst.The upper housing part 34 comprises a cover element 46 , here with a ceiling wall 48 and a surrounding edge 50 . The cover element 46 is in length and width to the dimensions of the lower housing part 32 customized.

Weiter umfasst das Gehäuseoberteil 34 ein vom Abdeckelement 46 überdecktes Abschirmelement 52. Das Abschirmelement 52 ist mit dem Abdeckelement 46 fest verbunden, beispielsweise durch Verrastung. Das Abschirmelement 52 dient als Lichtschott. Licht von Leuchtelementen der Leiterplatte 40 gelangt durch Durchgangsöffnungen des Abschirmelementes 52 und des Abdeckelementes 46 hindurch zur Oberseite des Schalters 10 und leuchtet die Betätigungselemente 12 bis 26 aus.The upper housing part also includes 34 one from the cover element 46 covered shielding element 52 . The shielding element 52 is with the cover element 46 firmly connected, for example by locking. The shielding element 52 serves as a light barrier. Light from lighting elements of the circuit board 40 passes through through openings of the shielding element 52 and the cover element 46 through to the top of the switch 10th and lights up the actuators 12th to 26 out.

Das Gehäuseoberteil 34 ist an der dem Gehäuseunterteil 32 gegenüberliegenden Seite mit der Leiterplatte 40 verbunden. Vorliegend erfolgt die Verbindung ebenfalls durch schraubenförmige Verbindungselemente 54, wobei auch eine andersartige Festlegung denkbar ist. Im vorliegenden Fall ist die Leiterplatte 40 beispielsweise sowohl mit dem Abdeckelement 46 als auch mit dem Abschirmelement 52 verschraubt.The upper housing part 34 is on the lower part of the housing 32 opposite side with the circuit board 40 connected. In the present case, the connection is also made by screw-shaped connecting elements 54 , a different definition is also conceivable. In the present case, the circuit board 40 for example both with the cover element 46 as well as with the shielding element 52 screwed.

Das Gehäuseoberteil 34 ist so bemessen, dass der Rand 50 des Abdeckelementes 46 einen, wenn auch geringfügigen Abstand zu einem umlaufenden Rand 56 des Gehäuseunterteils 32 aufweist (1). Dies erlaubt es, das Gehäuseoberteil 34 relativ zum Gehäuseunterteil 32 beim Betätigen des Schalters 10 zu verkippen.The upper housing part 34 is dimensioned so that the edge 50 of the cover element 46 a distance, albeit a slight one, to a peripheral edge 56 of the lower part of the housing 32 having ( 1 ). This allows the upper housing part 34 relative to the lower part of the housing 32 when operating the switch 10th to tilt.

Ferner umfasst das Gehäuseoberteil 34 eine obenseitig auf dem Abdeckelement 46 festgelegte Blende 58. Die Blende 58 ist im bestimmungsgemäßen Gebrauch des Schalters 10 der Bedienperson zugewandt und bildet eine Frontfläche des Schalters 10. Die Betätigungselemente 14 bis 26 sind an der Blende angeordnet.The housing upper part also comprises 34 one on the top of the cover 46 fixed aperture 58 . The aperture 58 is in the intended use of the switch 10th faces the operator and forms a front surface of the switch 10th . The actuators 14 to 26 are arranged on the panel.

Das Betätigungselement 12 ist vorliegend als vom Gehäuseoberteil 34 gebildeter Vorsprung 60 ausgestaltet, nämlich als Vorsprung des Abdeckelementes 46.The actuator 12th is present as from the upper part of the housing 34 formed tab 60 designed, namely as a projection of the cover element 46 .

Der Vorsprung 60 ist einstückig mit der Deckenwand 48 gebildet und mittels Filmscharnieren 62 an diese angeformt. Die Filmscharniere 62 sind Materialschwächungsbereiche, die es ermöglichen, den Vorsprung 60 relativ zum Abdeckelement 46 zu kippen.The lead 60 is in one piece with the ceiling wall 48 formed and by means of film hinges 62 molded onto this. The film hinges 62 are areas of material weakening that allow the head Start 60 relative to the cover element 46 to tip.

Vorliegend sind vier Filmscharniere 62 vorgesehen, wobei zwei Paare von Filmscharnieren 62 einander bezüglich des Vorsprungs 60 gegenüberliegen, so dass die Filmscharniere 62 kreuzweise in Bezug auf den Vorsprung 60 angeordnet sind. Dies gibt die Möglichkeit, den Vorsprung 60 durch Beaufschlagung entlang vier Richtungen relativ zum Abdeckelement 46 zu kippen, insbesondere nach links, rechts, unten und/oder oben, wobei sich diese Orientierungsangaben auf die bestimmungsgemäße Positionierung des Schalters 10 in der vorstehend erwähnten Aufnahme beziehen.There are four film hinges 62 provided two pairs of film hinges 62 each other in terms of the lead 60 opposite, so the film hinges 62 crosswise in relation to the projection 60 are arranged. This gives the opportunity to get the head start 60 by acting along four directions relative to the cover element 46 to tilt, in particular to the left, right, down and / or up, these orientation indications relating to the intended positioning of the switch 10th in the above-mentioned recording.

Die Schalteinrichtung 38 umfasst eine zweite Leiterplatte 64, insbesondere zum Erfassen der Bewegungen des Vorsprungs 60. Die Leiterplatte 64 ist nicht am Gehäuseunterteil 32 festgelegt. Stattdessen ist die Leiterplatte 64 in einer Aufnahme 66 formschlüssig und unbeweglich gehalten, die vom Abschirmelement 52 an dessen der Deckenwand 48 zugewandten Seite gebildet ist. Das Abschirmelement 52 dient daher als Aufnahmeteil 68 für die Leiterplatte 64.The switching device 38 includes a second circuit board 64 , in particular for detecting the movements of the projection 60 . The circuit board 64 is not on the lower part of the housing 32 fixed. Instead is the circuit board 64 in one shot 66 positively and immovably held by the shielding element 52 on the ceiling wall 48 facing side is formed. The shielding element 52 therefore serves as a receiving part 68 for the circuit board 64 .

Auch die Leiterplatte 64 ist vorliegend im Wesentlichen rechteckförmig. Die Leiterplatten 40 und 64 sind über elektrische Kontaktelemente 70 miteinander verbunden.Even the circuit board 64 is essentially rectangular in the present case. The circuit boards 40 and 64 are about electrical contact elements 70 connected with each other.

Wie insbesondere aus den 3 und 4 hervorgeht, umfasst die Leiterplatte 40 einen Befestigungsabschnitt 72 und mindestens einen Verformungsabschnitt 74. Vorliegend sind insgesamt vier Verformungsabschnitte 74 vorgesehen. Der Befestigungsabschnitt 72 dient zur Festlegung der Leiterplatte 40 am Aufnahmeteil 42.As especially from the 3rd and 4th emerges, includes the circuit board 40 an attachment portion 72 and at least one deformation section 74 . There are a total of four deformation sections 74 intended. The fastening section 72 serves to fix the circuit board 40 on the receiving part 42 .

Die Verformungsabschnitte 74 sind an Außenrändern der Leiterplatte 40 angeordnet, wobei an einander gegenüberliegenden Außenrändern jeweils zwei Verformungsabschnitte 74 positioniert sind. Insgesamt sind die Verformungsabschnitte 74 daher an Eckbereichen der Leiterplatte 40 angeordnet. Die Verformungsabschnitte 74 sind als zungenartige Vorsprünge des Befestigungsabschnittes 72 ausgebildet. Zwei Vorsprünge weisen mit ihren freien Enden weg von einer Schmalseite der Leiterplatte 40, zwei weitere Vorsprünge weisen ihr freies Ende an der gegenüberliegenden Schmalseite auf (3). Die Anordnung der Verformungsabschnitte 74 könnte jedoch auch andersartig ausfallen.The deformation sections 74 are on the outer edges of the circuit board 40 arranged, with two deformation sections on opposite outer edges 74 are positioned. Overall, the deformation sections 74 therefore at corner areas of the circuit board 40 arranged. The deformation sections 74 are as tongue-like projections of the fastening section 72 educated. Two protrusions point with their free ends away from a narrow side of the circuit board 40 , two further projections have their free end on the opposite narrow side ( 3rd ). The arrangement of the deformation sections 74 could also be different.

An den Verformungsabschnitten 74 kann sich die Leiterplatte 40 bei Kraftbeaufschlagung des Gehäuseoberteils 34, im Rahmen des bestimmungsgemäßen Gebrauchs, elastisch verformen. 4 zeigt schematisch eine Verformung, nämlich Verbiegung, eines Verformungsabschnittes 74.On the deformation sections 74 can the circuit board 40 when force is applied to the upper part of the housing 34 , in the context of the intended use, deform elastically. 4th shows schematically a deformation, namely bending, of a deformation section 74 .

Aufgrund dessen, dass die Ränder 50 und 56 der Gehäuseteile 32, 34 nicht aneinander stoßen, besteht dadurch die Möglichkeit, dass das Gehäuseoberteil 34 relativ zum Gehäuseunterteil 32 gekippt werden kann. Eine Verkippung ist in einander entgegengesetzten Kipprichtungen links/rechts sowie quer dazu in angeordneten Verkipprichtungen oben/unten möglich, je nachdem, wie das Gehäuseoberteil 34 von der Bedienperson mit einer Kraft beaufschlagt wird.Because of the fact that the edges 50 and 56 of the housing parts 32 , 34 do not collide, there is a possibility that the upper housing part 34 relative to the lower part of the housing 32 can be tilted. Tilting is possible in mutually opposite tilting directions left / right and transversely to it in the tilting directions arranged above / below, depending on how the upper housing part 34 a force is applied by the operator.

Die Verkippung ist insbesondere abhängig davon, welches der Betätigungselemente 14 bis 26 mit einer Kraft beaufschlagt wird. Auch beim Betätigen des Betätigungselementes 12 kann eine Verkippung des Gehäuseoberteils 34 erfolgen, wobei die Bewegung des Vorsprungs 60 vorliegend jedoch überwiegend mittels der Leiterplatte 64 erfasst wird, worauf nachfolgend noch eingegangen wird.The tilt is particularly dependent on which of the actuators 14 to 26 is applied with a force. Even when actuating the actuating element 12th can tilt the upper housing part 34 take place, the movement of the projection 60 in the present case, however, mainly by means of the circuit board 64 is recorded, which will be discussed below.

Durch die Möglichkeit der elastischen Verformung der Leiterplatten 40 und 64 kann das Gehäuseoberteil 34 bzw. der Vorsprung 60 nach der Betätigung des Schalters 10 wieder in die Ausgangslage zurückkehren, ohne dass der Schalter 10 hierfür ein gesondertes Rückstellelement umfasst.Due to the possibility of elastic deformation of the circuit boards 40 and 64 can the housing top 34 or the lead 60 after operating the switch 10th return to the starting position without the switch 10th this includes a separate reset element.

An einem jeweiligen Verformungsabschnitt 74 der Leiterplatte 40 ist ein Detektionselement 76 der Schalteinrichtung 38 angeordnet. Vorliegend ist das Detektionselement 76 kraftempfindlich und mit jeweiligen Polen der Leiterplatte 40 elektrisch kontaktiert. Hierzu werden vom Detektionselement 76 beispielsweise Leiterbahnen oder elektrische Kontaktglieder überdeckt, mit denen das Detektionselement 76 in elektrischer Verbindung steht.At a respective deformation section 74 the circuit board 40 is a detection element 76 the switching device 38 arranged. The detection element is present 76 force sensitive and with respective poles of the circuit board 40 electrically contacted. For this purpose, the detection element 76 For example, covered conductor tracks or electrical contact elements with which the detection element 76 is in electrical connection.

Das Detektionselement 76 ist beispielsweise ein kraftempfindliches Dehnungsmesselement 78, aufgrund der streifenförmigen Ausgestaltung ein Dehnungsmessstreifen. Erfindungsgemäß ist das Dehnungsmesselement 78 stoffschlüssig auf der Leiterplatte 40 festgelegt. Zu diesem Zweck ist gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise vorgesehen, dass ein pastenförmiges Ausgangsmaterial durch Aufspritzen oder Aufstreichen auf die Leiterplatte 40 aufgebracht ist. Dabei erfolgt zugleich eine elektrische Kontaktierung der Leiterbahnen oder Kontaktglieder. Eine nachfolgende Kontaktierung ist nicht erforderlich, so dass bei zugleich konstruktiv einfacher Ausgestaltung und kostengünstiger Herstellung eine zuverlässige Funktion des Schalters 10 sichergestellt werden kann. Eine etwaige Fehlersuche, beispielsweise im Rahmen der Qualitätskontrolle, wird erheblich erleichtert.The detection element 76 is, for example, a force-sensitive strain gauge 78 , a strain gauge due to the stripe shape. The strain measuring element is according to the invention 78 cohesive on the circuit board 40 fixed. For this purpose it is provided according to the method according to the invention, for example, that a pasty starting material by spraying or brushing onto the printed circuit board 40 is applied. At the same time there is electrical contacting of the conductor tracks or contact elements. Subsequent contacting is not necessary, so that the switch functions reliably while at the same time being structurally simple and inexpensive to manufacture 10th can be ensured. Any troubleshooting, for example in the context of quality control, is made considerably easier.

Das pastenförmige Ausgangsmaterial wird nach dem Aufbringen durch Energiezufuhr ausgehärtet, beispielsweise durch Erwärmung und/oder durch Belichtung. After application, the pasty starting material is cured by supplying energy, for example by heating and / or by exposure.

Denkbar ist alternativ auch ein Bedrucken der Leiterplatte 40, beispielsweise durch Offsetdruck, Tampondruck, Tintenstrahldruck oder 3D-Druck. Auch an den Druckvorgang kann sich ein Aushärten durch Energiezufuhr anschließen.Alternatively, printing on the circuit board is also conceivable 40 , for example by offset printing, pad printing, inkjet printing or 3D printing. The printing process can also be followed by curing through the supply of energy.

Beim Schalter 10 ändern sich die elektrischen Eigenschaften des Dehnungsmesselementes 78 bei Kraftbeaufschlagung. Eine sich ergebende Änderung des elektrischen Widerstandes des Dehnungsmesselementes 78 kann mittels der Schalteinrichtung 38 erfasst werden. Hiervon abhängig kann von der Schalteinrichtung 38 ein Betätigungssignal bereitgestellt werden.At the counter 10th the electrical properties of the strain gauge change 78 when force is applied. A resulting change in the electrical resistance of the strain gauge 78 can by means of the switching device 38 be recorded. This can depend on the switching device 38 an actuation signal can be provided.

Eine Verformung des Verformungsabschnittes 74 infolge einer Bewegung des Gehäuseoberteils 34 hat eine Verformung des Dehnungsmesselementes 78 zur Folge (4). Dies gibt die Möglichkeit, die Bewegung des Gehäuseoberteils 34 zu detektieren. Durch die schwimmende Lagerung des Gehäuseoberteils 34 über die Leiterplatte 40 am Gehäuseunterteil 32 kann insbesondere die Richtung der Kraftbeaufschlagung des Gehäuseoberteils 34 erfasst werden.A deformation of the deformation section 74 due to movement of the upper housing part 34 has a deformation of the strain gauge 78 as a result ( 4th ). This gives the possibility of movement of the upper housing part 34 to detect. Due to the floating mounting of the upper part of the housing 34 over the circuit board 40 on the lower part of the housing 32 can in particular the direction of application of force to the upper housing part 34 be recorded.

Abhängig vom Betrag der jeweiligen Kraftbeaufschlagung der Dehnungsmesselemente 78 kann die Schalteinrichtung 38 feststellen, welches der Betätigungselemente 12 bis 26 betätigt wird. Das Betätigungssignal wird dann abhängig davon bereitgestellt, welches der Betätigungselemente 12 bis 26 betätigt wird.Depending on the amount of force applied to the strain gauges 78 can the switching device 38 determine which of the actuators 12th to 26 is operated. The actuation signal is then provided depending on which of the actuation elements 12th to 26 is operated.

Wie bereits erwähnt, dient insbesondere die Leiterplatte 64 zum Erfassen einer Betätigung des Betätigungselementes 12. Die Leiterplatte 64 umfasst im Abstand zu Außenrändern eine Durchgangsöffnung 80. Die Leiterplatte 64 ist so positioniert, dass die Durchgangsöffnung 80 unterhalb des Vorsprungs 60 angeordnet ist (5 und 6). Der Vorsprung 60 durchgreift eine fluchtende Durchgangsöffnung 82 der Blende 58.As already mentioned, the circuit board is used in particular 64 for detecting an actuation of the actuating element 12th . The circuit board 64 includes a through hole at a distance from the outer edges 80 . The circuit board 64 is positioned so that the through opening 80 below the ledge 60 is arranged ( 5 and 6 ). The lead 60 passes through an aligned through opening 82 the aperture 58 .

An einem Rand der Durchgangsöffnung 80 sind Verformungsabschnitte 84 der Leiterplatte 64 angeordnet. Vorliegend sind vier Verformungsabschnitte 84 vorhanden, wobei zwei Verformungsabschnitte 84 einander bezüglich der Durchgangsöffnung 80 gegenüberliegen. Auch die beiden anderen Verformungsabschnitte 84 sind einander bezüglich der Durchgangsöffnung 80 gegenüberliegend und zu den vorstehend genannten Verformungsabschnitten 80 um 90° gedreht an der Leiterplatte 64 positioniert. Dementsprechend sind die Verformungsabschnitte 84 kreuzweise bezüglich der Durchgangsöffnung 80 angeordnet. Vorteilhafterweise sind sie dabei unterhalb der Filmscharniere 62 positioniert. Freie Enden der Verformungsabschnitte 84 bilden den Rand der Durchgangsöffnung 80.At an edge of the passage opening 80 are deformation sections 84 the circuit board 64 arranged. There are four deformation sections 84 present, with two deformation sections 84 each other with respect to the through hole 80 opposite. The other two deformation sections 84 are each other with respect to the through hole 80 opposite and to the above-mentioned deformation sections 80 rotated by 90 ° on the circuit board 64 positioned. The deformation sections are accordingly 84 crosswise with respect to the passage opening 80 arranged. They are advantageously below the film hinges 62 positioned. Free ends of the deformation sections 84 form the edge of the through opening 80 .

Die Verformungsabschnitte 84 sind zungenartige Vorsprünge eines Befestigungsabschnittes 86 der Leiterplatte 64, der am Aufnahmeteil 68 festgelegt ist.The deformation sections 84 are tongue-like projections of a fastening section 86 the circuit board 64 that on the recording part 68 is set.

An den Verformungsabschnitten 84 sind ebenfalls Detektionselemente 88 festgelegt, ausgestaltet als Dehnungsmesselemente 90, insbesondere als Dehnungsmessstreifen. Die Dehnungsmesselemente 90 sind stoffschlüssig mit der Leiterplatte 64 verbunden und vorzugsweise identisch zu den Dehnungsmesselementen 78 ausgestaltet und gebildet, so dass diesbezüglich auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden kann.On the deformation sections 84 are also detection elements 88 fixed, designed as strain gauges 90 , especially as strain gauges. The strain gauges 90 are integral with the circuit board 64 connected and preferably identical to the strain gauges 78 designed and formed so that reference can be made to the above statements in this regard.

Wird der Vorsprung 60 mit einer Kraft in einer der vier Richtungen beaufschlagt, verkippt der Vorsprung 60 relativ zum Abdeckelement 46 unter Verformung der Filmscharniere 62. Eine Basis 92 des Vorsprungs 60 beaufschlagt je nach Betätigungsrichtung eine der Verformungsabschnitte 84 und/oder ein an diesem angeordnetes Dehnungsmesselement 90.Will the lead 60 applied with a force in one of the four directions, the projection tilts 60 relative to the cover element 46 deforming the film hinges 62 . One Base 92 of the lead 60 acts on one of the deformation sections depending on the direction of actuation 84 and / or a strain measuring element arranged thereon 90 .

Auf diese Weise kann die Schalteinrichtung 38 ermitteln, in welche Richtung die Bedienperson den Vorsprung 60 bewegt. Abhängig von der Betätigungsrichtung kann ein entsprechendes Betätigungssignal von der Schalteinrichtung 38 bereitgestellt werden (6).In this way, the switching device 38 determine in which direction the operator has the lead 60 emotional. Depending on the direction of actuation, a corresponding actuation signal from the switching device 38 to be provided ( 6 ).

Die Rückstellung des Vorsprungs 60 in die Ursprungslage (5) erfolgt unter elastischer Rückverformung der Filmscharniere 62 und/oder der Rückverformung der Verformungsabschnitte 84.The provision of the lead 60 to the original position ( 5 ) takes place with elastic recovery of the film hinges 62 and / or the deformation of the deformation sections 84 .

Nachfolgend wird auf eine in den 7 bis 9 dargestellte vorteilhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schalters eingegangen, der mit dem Bezugszeichen 100 belegt ist. Für gleiche oder gleichwirkende Merkmale und Bauteile der Schalter 10 und 100 werden identische Bezugszeichen benutzt. Die mit dem Schalter 10 erzielbaren Vorteile werden beim Schalter 100 ebenfalls erzielt, so dass diesbezüglich auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen werden kann. Auch beim Schalter 100 kommen Detektionselemente 76 zum Einsatz, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren stoffschlüssig auf einer Leiterplatte 40 festgelegt sind, zum Beispiel durch Aufstreichen oder Aufspritzen und nachfolgendes Aushärten.Below is one in the 7 to 9 illustrated advantageous embodiment of a switch according to the invention received, with the reference numerals 100 is occupied. For the same or equivalent features and components of the switches 10th and 100 identical reference numerals are used. The one with the switch 10th achievable advantages are the switch 100 also achieved, so that reference can be made to the above statements in this regard. Even at the counter 100 come detection elements 76 to be used, which according to the method according to the invention cohesively on a circuit board 40 are fixed, for example by brushing on or spraying on and then curing.

Beim Schalter 100 ist das Gehäuseunterteil 32 an dem umlaufenden Rand 56 wannenförmig ausgestaltet. Oberhalb des Gehäuseunterteils 32 ist die Leiterplatte mit dem Befestigungsabschnitt 72 und den Verformungsabschnitten 74 angeordnet.At the counter 100 is the lower part of the housing 32 on the peripheral edge 56 trough-shaped. Above the lower part of the housing 32 is the PCB with the mounting section 72 and the deformation sections 74 arranged.

Die vorliegend vier Verformungsabschnitte 74 sind in Eckbereichen der Leiterplatte 40 angeordnet und als jeweils zum Außenrand abstehende zungenförmige Vorsprünge ausgebildet. Die Detektionselemente 76, ausgestaltet als streifenförmige Dehnungsmesselemente 78, sind an den Verformungsabschnitten 74 festgelegt.The present four deformation sections 74 are in corner areas of the circuit board 40 arranged and formed as tongue-shaped projections each projecting from the outer edge. The detection elements 76 , designed as strip-shaped strain gauges 78 , are on the deformation sections 74 fixed.

Das Abschirmelement 52 überdeckt die Leiterplatte 40. Die Leiterplatte 40 ist am Abschirmelement 52 festgelegt. Dabei kommen vorliegend beispielsweise schraubenförmige Verbindungselemente 102 zum Einsatz, die die Leiterplatte 40 von unten gegen das Abschirmelement 52 schrauben. Das Abschirmelement 52 ist in das Gehäuseunterteil 32 eingelegt und zum Beispiel durch Verrastung mit diesem verbunden.The shielding element 52 covers the circuit board 40 . The circuit board 40 is on the shielding element 52 fixed. In this case, for example, helical connecting elements are used 102 used which is the circuit board 40 from below against the shielding element 52 screw. The shielding element 52 is in the lower part of the housing 32 inserted and connected to it for example by latching.

Oberhalb des Abschirmelementes 52 ist ein kapazitives Sensorelement 104 der Schalteinrichtung 38 angeordnet sowie ein Haptikelement 106 für eine haptische Rückkopplung an die Bedienperson. Das Sensorelement 104 ist folienförmig und überdeckt im Wesentlichen das gesamte Abschirmelement 52. Das Sensorelement 104 und das Haptikelement 106 sind mit der Leiterplatte 40 in elektrischer Verbindung.Above the shielding element 52 is a capacitive sensor element 104 the switching device 38 arranged as well as a haptic element 106 for haptic feedback to the operator. The sensor element 104 is film-shaped and essentially covers the entire shielding element 52 . The sensor element 104 and the haptic element 106 are with the circuit board 40 in electrical connection.

Das Gehäuseoberteil 34 umfasst ein im Wesentlichen plattenförmiges Abdeckelement 46, das eine Aufnahme 108 für eine dem Benutzer zugewandte Blende 110 ausbildet. Das Abdeckelement 46 ist zum Beispiel durch schraubenförmige Verbindungselemente 112 mit der Leiterplatte 40 verbunden.The upper housing part 34 comprises an essentially plate-shaped cover element 46 that is a recording 108 for an aperture facing the user 110 trains. The cover element 46 is, for example, by helical connecting elements 112 with the circuit board 40 connected.

In die Aufnahme 108 ist die Blende 110 im Wesentlichen formschlüssig eingesetzt. Vorliegend ist die Blende 110 plattenförmig. Verschiedene Symbole 114 sind an der Blende 110 angeordnet und unterschiedlichen Funktionen des Kraftfahrzeuges zugeordnet, in dem der Schalter 100 Verwendung findet. Leuchtelemente an der Leiterplatte 40 emittieren Licht, das durch Durchgangsöffnungen des Abschirmelementes 52 hindurch leuchtet und die unterschiedlichen Symbole 114 ausleuchtet.In the recording 108 is the aperture 110 essentially used positively. The aperture is present 110 plate-shaped. Different symbols 114 are on the bezel 110 arranged and assigned different functions of the motor vehicle in which the switch 100 Is used. Light elements on the circuit board 40 emit light through through openings of the shielding element 52 shines through and the different symbols 114 illuminates.

Auch beim Schalter 100 ist das Gehäuseoberteil 34 relativ zum Gehäuseunterteil 32 über die Leiterplatte 40 schwimmend gelagert. Die Blende 110 bildet ein Betätigungselement 116, bei dessen Betätigung das Gehäuseoberteil 34 relativ zum Gehäuseunterteil 32 verkippt. Abhängig davon, an welcher Stelle der Benutzer die Blende 110 mit einer Betätigungskraft beaufschlagt, erfolgt an der Leiterplatte 40 eine verschiedenartige Verformung, insbesondere an den Verformungsabschnitten 74. Je nach Betrag der Kraftbeaufschlagung der verschiedenen Dehnungsmesselemente 78 kann die Verformung erfasst und von der Schalteinrichtung 38 ein entsprechendes Betätigungssignal bereitgestellt werden.Even at the counter 100 is the upper part of the housing 34 relative to the lower part of the housing 32 over the circuit board 40 floating. The aperture 110 forms an actuator 116 , when actuated, the upper housing part 34 relative to the lower part of the housing 32 tilted. Depends on where the user places the bezel 110 acted upon by an actuating force takes place on the circuit board 40 a different type of deformation, especially at the deformation sections 74 . Depending on the amount of force applied to the various strain gauges 78 can detect the deformation and by the switching device 38 a corresponding actuation signal can be provided.

Ergänzend hierzu kann eine Betätigung kapazitiv mittels des Sensorelementes 104 erfasst werden.In addition to this, actuation can be capacitive by means of the sensor element 104 be recorded.

Auch beim Schalter 100 entfällt eine Rückstelleinrichtung, da die zum Rückkehren in die Ausgangslage erforderliche Rückstellkraft durch Rückverformung der Verformungsabschnitte 74 bereitgestellt werden kann.Even at the counter 100 there is no restoring device, since the restoring force required to return to the starting position is caused by the deformation of the deformation sections 74 can be provided.

BezugszeichenlisteReference symbol list

10, 10010, 100: Schaltercounter
12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 2612, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26: BetätigungselementActuator
2828: Gehäusecasing
3030th: AnschlusselementConnecting element
3232: GehäuseunterteilLower part of the housing
3434: GehäuseoberteilUpper part of the housing
3636: Innenrauminner space
3838: SchalteinrichtungSwitching device
4040: LeiterplatteCircuit board
4242: AufnahmeteilRecording part
4444: VerbindungselementFastener
4646: AbdeckelementCover element
4848: DeckenwandCeiling wall
5050: Randedge
5252: AbschirmelementShielding element
5454: VerbindungselementFastener
5656: Randedge
5858: Blendecover
6060: Vorsprunghead Start
6262: FilmscharnierFilm hinge
6464: LeiterplatteCircuit board
6666: Aufnahmeadmission
6868: AufnahmeteilRecording part
7070: KontaktelementContact element
7272: BefestigungsabschnittFastening section
7474: VerformungsabschnittDeformation section
7676: DetektionselementDetection element
7878: DehnungsmesselementStrain gauge
80, 8280, 82: DurchgangsöffnungThrough opening
8484: VerformungsabschnittDeformation section
8686: BefestigungsabschnittFastening section
8888: DetektionselementDetection element
9090: DehnungsmesselementStrain gauge
9292: BasisBase
102102: VerbindungselementFastener
104104: SensorelementSensor element
106106: HaptikelementHaptic element
108108: Aufnahmeadmission
110110: Blendecover
112112: VerbindungselementFastener
114114: Symbolsymbol
116116: BetätigungselementActuator

Claims

Electrical switch, in particular for a motor vehicle, comprising a housing (28), an actuating element (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) arranged or formed thereon and an actuating element arranged in the housing (28) (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) operatively connected electrical switching device (38) for providing an actuation signal depending on an actuation of the actuating element (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26), wherein the switching device (38) comprises an electrical circuit board (40, 64) and at least one force-sensitive, electrically contacted detection element (76, 88) which is force-fitted on it and actuated by actuating the actuating element.

Switch after Claim 1 , characterized in that the actuation signal can be provided as a function of an amount of force applied to the at least one detection element (76, 88), for a plurality of detection elements (76, 88) as a function of an amount of force applied to at least one detection element (76, 88).

Switch after Claim 1 or 2nd , characterized in that the at least one detection element (76, 88) is printed on the printed circuit board (40, 64) and cured thereon.

Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one detection element (76, 88) is sprayed or painted onto the printed circuit board (40, 64) and cured thereon.

Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one detection element (76, 88) is fixed by gluing to the printed circuit board (40, 64).

Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one detection element (76, 88) covers electrical conductor tracks and / or electrical contact members of the printed circuit board (40, 64) and is in electrical connection with them.

Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one detection element (76, 88) is or comprises a strain measuring element (78, 90).

Switch according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the at least one detection element (76, 88) is or comprises a piezoelectric element.

Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit board (40, 64) has a fastening section (72, 86) held on at least one receiving part (42, 68) of the housing and at least one deformation section (74, elastically deformable relative to this) 84) on which the at least one detection element (76, 88) is arranged.

Switch after Claim 9 , characterized in that the at least one deformation section (74, 84) is designed as a tongue-like projection or web-like segment of the printed circuit board (40, 64).

Switch after Claim 9 or 10th , characterized in that the at least one deformation section (74) is arranged on an outer edge of the circuit board (40) or that the circuit board (64) comprises a through opening (80) arranged at a distance from the outer edge, the at least one deformation section (84) on Edge of the through opening (80) is arranged.

Switch according to one of the Claims 9 to 11 , characterized in that several detection elements (76, 88) and preferably deformation sections (74, 84) are provided at different positions on the printed circuit board (40, 64).

Switch according to one of the Claims 9 to 12th , characterized in that at each other At least one deformation section (74) is provided in each case facing away from the outer edges of the printed circuit board (40), preferably two deformation sections (74) each.

Switch after Claim 12 or 13 combined with Claim 11 , characterized in that on the through opening (80) there are two mutually opposite deformation sections (84), preferably four deformation sections (84) arranged crosswise with respect to the through opening (80).

Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (28) comprises a lower housing part (32) and an upper housing part (34), the actuating element (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) on Upper housing part (34) is arranged.

Switch after Claim 15 in connection with one of the Claims 9 to 15 , characterized in that the lower housing part (32) comprises or forms the receiving part (42) and the upper housing part (34) is fixed to the at least one deformation section (74) and can be tilted relative to the lower housing part (32), the detection element (76) when Tilting of the housing parts (32, 34) is applied relative to each other.

Switch according to one of the Claims 9 to 16 , characterized in that the actuating element (12) is movably held on the upper housing part (34) and is designed such that it can be tilted or tilted in order to act on the at least one deformation section (84) and / or the at least one detection element (88), the Receiving part (64) is fixed in particular on the upper housing part (34).

Method for producing an electrical switch according to one of the preceding claims, comprising providing an electrical circuit board and applying a detection element such that it is integrally connected to the circuit board and electrical conductor tracks and / or contact members arranged thereon.

Switch after Claim 18 , characterized in that the step of applying comprises printing, spraying or spreading on a pasty starting material and curing it to form the detection element.