DE19757514A1 - Elektrisches Schaltgerät - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Schaltgerät aus.

Derartige elektrische Schaltgeräte sind in der Regel dafür vorgesehen, die Ein- und Ausschaltung von Stromkreisen bzw. die Umschaltung von einem auf einen anderen Stromkreis zu ermöglichen. Die Betätigung solcher elektrischen Schaltgeräte erfolgt entweder direkt über die einzelnen Dome der Domschaltmatte oder z. B. durch ein Verschwenken einer Betätigungswippe, ein Niederdrücken einer Drucktaste, usw. Solche elektrischen Schaltgeräte sind im Haushalt z. B. als Fernsteuerungen für Rundfunk-, Fernseh-, Videogeräte usw. und in Kraftfahrzeugen als Schalter für die Steuerung von Fensterhebern, Spiegeln, Scheibenheizungen usw. ausgebildet. Die verschiedenen Funktionsstellungen sind entweder rastend und/oder tastend ausführbar.

Ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechendes elektrisches Schaltgerät ist durch die DE 41 04 572 C2 bekanntgeworden. Bei diesen vorbekannten Schaltgeräten sind zur Realisierung von zwei hintereinanderliegenden Funktionsstellungen jeder Seite des als Betätigungswippe ausgeführten Betätigungsgliedes jeweils zwei bewegliche Kontaktteile zugeordnet. Die beweglichen Kontaktteile sind Bestandteil einer Domschaltmatte und jeweils mit ihren Kopfflächen dem Betätigungsglied und mit ihrer kontaktgebenden Unterseite einer die ortsfesten Kontaktteile und die notwendige Leiterbahnstruktur aufweisenden Leiterplatine zugeordnet. Die Leiterplatine weist also nicht nur alle zur Realisierung der Schaltfunktionen notwendigen ortsfesten Kontaktteile sondern auch die gesamte, zur Entflechtung notwendige Leiterbahnstruktur auf. Die Abmessungen der Leiterplatine ergeben sich direkt aus der Anzahl der ortsfesten elektrischen Kontaktteile und dem Umfang der Leiterbahnstruktur. Die Abmessungen der Leiterplatine haben wiederum direkte Auswirkungen auf die Abmessungen des elektrischen Schaltgerätes.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Schaltgerät zu schaffen, welches insbesondere in seiner durch die Abmessungen der Leiterplatine begründeten Grundfläche besonders kompakt ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten elektrischen Schaltgerät ist besonders vorteilhaft, daß dieses bei Realisierung einer hohen Funktionsdichte aus besonders wenigen, einfach herzustellenden Einzelteilen besteht.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 ein erstes elektrisches Schaltgerät im Vollschnitt

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines zweiten Schaltgerätes ohne Gehäuse

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie C-C, gemäß Fig. 2

Fig. 4 vergrößert das Detail A, gemäß Fig. 3

Fig. 5 vergrößert das Detail B, gemäß Fig. 3.

Gleichartige Bauteile sind den Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht ein solches elektrisches Schaltgerät im wesentlichen aus einem die als Leiterplatine 1 ausgeführten ortsfesten und die als Domschaltmatten 2, 3 ausgeführten beweglichen Kontaktteile 4, 5 aufnehmenden Gehäuse 8.

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel das Betätigungsglied als Betätigungswippe 10 ausgebildet. Die erste Domschaltmatte 2 dieses Wippenschalters weist zwei erste bewegliche Kontaktteile 4 auf und ist der die ortsfesten Kontaktteile aufweisenden, am Sockel 11 des Gehäuses 8 festgelegten Leiterplatine l zugeordnet. Die zweite Domschaltmatte 3 des Wippenschalters weist zwei zweite bewegliche Kontaktteile 5 auf und ist mit ihrer Unterseite der Fußfläche 12 der Betätigungswippe 10 zugeordnet. Zwischen der Fußfläche 12 der Betätigungswippe 10 und den ortsfesten Kontaktteilen der Leiterplatine 1 sind also jeweils zwei erste bewegliche Kontaktteile 4 und zwei zweite bewegliche Kontaktteile 5 im Gehäuse 8 angeordnet. Dabei ist zur mehrstufigen Betätigung eine paarweise Anordnung so vorgenommen, daß unter jeder der beiden Betätigungsseiten der Betätigungswippe 10 ein erstes bewegliches Kontaktteil 4 und ein zweites bewegliches Kontaktteil 5 zu liegen kommt. Die ersten beweglichen Kontaktteile 4 liegen jeweils mit ihren Kopfflächen dauerhaft an einer Kopffläche eines zugeordneten zweiten beweglichen Kontaktteiles 5 an. Ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung kann die Betätigungswippe 10 je Betätigungsseite zweimal in Pfeilrichtung betätigt werden. In Betätigungsrichtung gesehen, sind somit je Betätigungsseite zwei hintereinanderliegende Funktionsstellungen realisiert. Der Wippenschalter weist insgesamt vier verschiedene Funktionsstellungen auf. Trotz der vier verschiedenen Funktionsstellungen sind jedoch nur zwei ortsfeste Kontaktteile 9 bzw. zwei Kontaktteilanordnungen 91, 92 auf der Leiterplatine 1 notwendig. Somit wird im erheblichem Maße Platz auf der Leiterplatine 1 eingespart.

Die Kopfflächen der beiden ersten beweglichen Kontaktteile 4 liegen bereits in der Grundstellung dauerhaft an den Kopfflächen der zugeordneten zweiten beweglichen Kontaktteile 5 an. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Leiterbahnstruktur 13 der Leiterplatine 1 und den beiden ersten beweglichen Kontaktteilen 4 ist jeweils über mehrere in die erste Domschaltmatte 2 eingearbeitete Kontaktstrecken 6 realisiert. Die Kontaktstrecken 6 sind Bestandteil einer in die Domschaltmatte 2 eingearbeiteten weiteren Leiterbahnstruktur 17. Zwei Kontaktstrecken 6 gehen dazu jeweils von der kontaktgebenden Unterseite der ersten Domschaltmatte 2 aus und sind jeweils elektrisch voneinander getrennt, ausgehend von jeweils einem zugehörigen ortsfesten Kontaktbereich 15 der Leiterplatine 1 bis in die Kopffläche der beiden ersten beweglichen Kontaktteile 4 hineingeführt.

An entsprechender Stelle sind in die beiden zweiten beweglichen Kontaktteile 5 ebenfalls jeweils zwei elektrisch voneinander getrennte, weitere Kontaktstrecken 7 eingearbeitet. Somit besteht über die Kontaktstrecken 6 der ersten Domschaltmatte 2 eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen dem zugehörigen ortsfesten Kontaktbereich 15 der Leiterplatine 1 und einem jeden der beiden zweiten beweglichen Kontaktteile 5 bzw. zu den beiden bewegbaren Gegenkontakten 14. Die Unterseite der zweiten Domschaltmatte 3 ist direkt an der Fußfläche 12 der Betätigungswippe 10 festgelegt. Auch die beiden bewegbaren Gegenkontakte 14 sind direkt an der Fußfläche 12 der Betätigungswippe 10 vorhanden. In der Grundstellung sind die kontaktgebenden Unterseiten der ersten beweglichen Kontaktteile 4 dem zugehörigen ortsfesten Kontaktteil 9 der Leiterplatine 1 jeweils mit Abstand zugeordnet. Gleichzeitig sind die kontaktgebenden Unterseiten der beiden zweiten beweglichen Kontaktteile 5 jeweils mit Abstand den zugehörigen bewegbaren Gegenkontakten 14 zugeordnet. Die beiden bewegbaren Gegenkontakte 14 sind jeweils als Kontaktbrücke ausgeführt.

Die kontaktgebende Unterseite eines der beiden zweiten beweglichen Kontaktteile 5 kommt erst durch eine Betätigung der entsprechenden Betätigungsseite der Betätigungswippe 10 schlagartig an dem zugehörigen bewegbaren Gegenkontakt 14 zur Anlage. Dies ist der Fall, weil der Anbindungskragen 18 des zweiten bewegbaren Kontaktteiles 5 schwächer als der Anbindungskragen 19 des ersten bewegbaren Kontaktteiles 4 ausgeführt ist und durch die Verstellung der Betätigungswippe 10 soweit über seinen Druckpunkt hinausgehend verformt wird, bis dieser bestrebt ist, schlagartig seine gekrümmte Lage einzunehmen. Der Wippenschalter hat, bezogen auf eine seiner beiden Betätigungsseiten, seine erste Funktionsstellung eingenommen.

Die kontaktgebende Unterseite des ersten beweglichen Kontaktteiles 4 kommt zusätzlich erst durch eine weitere Betätigung der Betätigungswippe 10 in der selben Betätigungsrichtung schlagartig an dem zugehörigen ortsfesten Kontaktteil 9 der Leiterplatine 1 zur Anlage. Dies ist der Fall, weil nun der Anbindungskragen 19 des ersten bewegbaren Kontaktteiles 4 durch die weitere Verstellung der Betätigungswippe 10 soweit über seinen Druckpunkt hinausgehend verformt wird, bis auch dieser bestrebt ist, schlagartig seine gekrümmte Lage einzunehmen. Der Wippenschalter hat, bezogen auf eine seiner beiden Betätigungsseiten, seine zweite Funktionsstellung eingenommen. Die zur Realisierung der beiden Funktionsstellungen notwendigen elektrischen Verbindungen sind über eine direkte Kontaktierung der ortsfesten Kontaktteile 9 und den bewegbaren Gegenkontakten 14, sowie über die Leiterstrecken 6 der ersten Domschaltmatte 2 und über die weiteren Leiterstrecken 7 der zweiten Domschaltmatte 3 hergestellt. Zum Anschluß von beeinflußbaren elektrischen Aggregaten sind einerseits an die Leiterbahnstruktur 13 der Leiterplatine 1 angeschlossene Steckkontaktelemente 16, andererseits aus dem Gehäuse 8 nach außen geführt. Die automatische Rückstellung der Betätigungswippe 10 aus der ersten bzw. zweiten Funktionsstellung erfolgt über die bewegbaren Kontaktteile 4, 5 sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge. Dies ist der Fall, weil sowohl der Anbindungskragen 18, als auch der Anbindungskragen 19 bestrebt ist, bei Wegnahme der Betätigungskraft wieder seine gestreckte Ausgangslage einzunehmen.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, besteht die weitere Leiterbahnstruktur 17 der Domschaltmatte 2 aus einer Vielzahl relativ breit ausgeführter Leiterstrecken 6. Die Leiterstrecken 6 bestehen wiederum aus einem elektrisch leitfähigem, mit Kohlenstoff durchsetztem Kunststoff und sind durch relativ schmal ausgeführte Stege 20 voneinander getrennt. Die Stege 20 bestehen aus dem nicht leitenden Grundmaterial der Domschaltmatte 2, so daß eine saubere elektrische Trennung der einzelnen Leiterstrecken 6 gewährleistet ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 und Fig. 3 hervorgeht, sind einzelne Leiterstrecken ausgehend von einem Kontaktbereich 15 der Leiterplatine 1 bis in den Kopfbereich der beweglichen Kontaktteile 4 hineingeführt. Über die Kopfbereiche der beweglichen Kontaktteile 4 kann bei Anlage eines entsprechenden Gegenkontaktes 14 eine elektrische Verbindung zwischen den Leiterstrecken 6 hergestellt werden, um damit eine bestimmte Funktion auszulösen. Bei dem Gegenkontakt 14 kann es sich ggf. auch um die entsprechende Stelle der weiteren Leiterbahnstruktur einer zweiten Domschaltmatte 3 handeln, so daß zwei Domschaltmatten 2, 3 über ihre weiteren Leiterbahnstrukturen 17 elektrisch leitend miteinander in Verbindung stehen.

Wie weiterhin insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, sind einige Leiterstrecken 6 mit ihrem einen Endbereich bis in einen Randbereich der Domschaltmatte 2 hineingeführt und als Anschlußstelle 21 ausgebildet. Die Anschlußstellen 21 sind zur Kontaktierung mit Gegenkontakten vorgesehen, der z. B. an einem Steckverbinder, an einer zweiten Domschaltmatte 3, usw. vorhanden ist.

Wie insbesondere aus Fig. 2, Fig. 3 und Fig. 5 hervorgeht, weist die weitere Leiterbahnstruktur 17 der Domschaltmatte 2 eine Anschlußstelle zur elektrisch leitenden Verbindung mit einem als LED ausgebildeten elektronischen Bauteil 22 auf. Aufgrund der Anordnung der LED auf der Oberseite der Domschaltmatte 2, ergibt sich die Möglichkeit einer direkten Ausleuchtung eines der Einfachheit halber nicht dargestellten Betätigungsgliedes. Als besonderer Vorteil ist bei dieser Anordnung anzusehen, daß das von der LED abgestrahlte Licht weder von einer normalerweise darüberliegend angeordneten Domschaltmatte gedämpft wird, noch ist es notwendig, um eine solche Dämpfung zu vermeiden, die Domschaltmatte mit einer entsprechenden Öffnung für das als LED ausgeführte elektronische Bauteil 22 zu versehen. Durch die auf der Domschaltmatte 2 vorhandene weitere Leiterbahnstruktur 17 wird die Leiterbahnstruktur 13 der Leiterplatine 1 platzmäßig besonders stark entlastet, so daß deren Abmessungen besonders kompakt ausfallen. Die kompakten Abmessungen der Leiterplatine 1 kommen wieder direkt dem elektrischen Schaltgerät zugute, weil die von den Abmessungen der Leiterplatine 1 begründete Grundfläche des elektrischen Schaltgerätes besonders kompakt ausführbar ist.

Claims (8)

1. Elektrisches Schaltgerät mit einem Gehäuse, welches die mit einer Leiterbahnstruktur versehene, sowie die ortsfesten elektrischen Kontaktteile aufweisende Leiterplatine und die als Domschaltmatte ausgeführten beweglichen Kontaktteile aufnimmt und welches zumindest ein Betätigungsglied aufweist, das ausgehend von seiner Grundstellung in zumindest eine Funktionsstellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den beweglichen elektrischen Kontaktteilen (4, 5) versehene Domschaltmatte (2,3) eine elektrisch leitend mit der Leiterbahnstruktur (13) der Leiterplatine (1) in Verbindung stehende, weitere Leiterbahnstruktur (17) aufweist.

2. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Leiterstrecke (6,7) der weiteren Leiterbahnstruktur (17) ausgehend von einer elektrischen Verbindung mit der Leiterbahnstruktur (13) der Leiterplatine (1) bis in den Kopfbereich eines beweglichen elektrischen Kontaktteiles (4, 5) der Domschaltmatte (2,3) hineingeführt ist.

3. Elektrisches Schaltgerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Leiterstrecke (6,7) der weiteren Leiterbahnstruktur (17) ausgehend von einer elektrischen Verbindung mit der Leiterbahnstruktur (13) der Leiterplatine (1) bis in den Randbereich der Domschaltmatte (2,3) hineingeführt und als Anschlußstelle (21) für einen Gegenkontakt ausgebildet ist.

4. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Leiterstrecke (6, 7) der weiteren Leiterbahnstruktur (17) ausgehend von einer elektrischen Verbindung mit der Leiterbahnstruktur (13) der Leiterplatine (1) eine weitere elektrische Verbindung an einer anderen Stelle zur Leiterbahnstruktur (13) der Leiterplatine (1) schafft.

5. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Leiterbahnstruktur (17) der Domschaltmatte (2, 3) mit zumindest einer Anschlußstelle (15) für ein elektrisches/elektronisches Bauteil (22) versehen ist.

6. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Domschaltmatten (2, 3) über ihre weiteren Leiterbahnstrukturen (17) elektrisch leitend miteinander in Verbindung stehen.

7. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstrecken (6, 7) der weiteren Leiterbahnstruktur (17) der Domschaltmatte (2, 3) aus metallisiertem Kunststoff bestehen.

8. Elektrisches Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterstrecken (6, 7) der weiteren Leiterbahnstruktur (17) der Domschaltmatte (2, 3) aus einem mit Kohlenstoff durchsetzten Kunststoff bestehen.