DE19959284A1 - Elektrische Schaltereinheit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltereinheit mit einem Schaltergehäuse, mit wenigstens einer betätigbaren Funktionstaste, mit Beleuchtungselementen für eine Funktionstastenbeleuchtung für an der Funktionstaste vorhandene Funktionssymbole und mit Lampenfassungen zur Aufnahme der Beleuchtungselemente. DOLLAR A Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Schaltereinheit lediglich eine Lampenfassung aufweist und dass die eine Lampenfassung die wenigstens eine Funktionstasten führt.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltereinheit mit einem Schaltergehäuse, mit wenigstens einer betätigbaren Funktionstaste, mit Beleuchtungselementen für eine Funktionstastenbeleuchtung für an der Funktionstaste vorhandene Funktionssymbole und mit Lampenfassungen zur Aufnahme der Beleuchtungselemente.

Solche elektrische Schaltereinheiten finden vorzugsweise im Kraftfahrzeugbau Verwendung. Insbesondere Schaltereinheiten mit mehreren beleuchtbaren Funktionstasten weisen entsprechend viele Beleuchtungselemente mit zugehörigen Lampenfassungen auf. Die Lampenfassungen wiederum sind in dem Schaltergehäuse untergebracht, von welchem sie gehaltert werden.

Ein solcher bekannter Stand der Technik weist den Nachteil auf, dass aufgrund der großen Anzahl verschiedener Bauteile sich bei der Montage recht große Toleranzschwankungen, insbesondere im Hinblick auf die Gesamttoleranz der Schaltereinheit ergeben können. Außerdem ist die Montage aufgrund der großen Anzahl der einzelnen Bauteile sehr aufwendig, was mit hohen Kosten, insbesondere bei einer Serienfertigung, verbunden ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltereinheit bereitzustellen, bei der die Toleranzabweichungen sehr gering sind, die auf einfache und kostengünstige Art zu montieren und die dennoch funktionssicher einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Schaltereinheit der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Schaltereinheit lediglich eine Lampenfassung aufweist ist und dass die eine Lampenfassung die Funktionstasten führt.

Die erfindungsgemäße Schaltereinheit hat dabei insbesondere den Vorteil, dass aufgrund der einen, sämtliche in der Schaltereinheit vorhandene Beleuchtungselemente aufnehmenden Lampenfassung die Anzahl der Bauteile der Schaltereinheit entschieden reduziert wird. Dadurch wird auch der Toleranzbereich sowie Toleranzschwankungen der Schaltereinheit aufgrund weniger Bauteile stark verringert. Bei Verwendung lediglich einer Lampenfassung sind außerdem zwischen den Bauteilen weniger Schnittstellen bzw. Verbindungsstellen vorhanden, die zu Schwachstellen und damit zu Funktionsstörungen der Schaltereinheit führen können.

Die erfindungsgemäße Schaltereinheit weist weiterhin den Vorteil auf, dass durch ein Führen der Funktionstasten durch die Lampenfassung zusätzliche Bauteile für eine Funktionstastenführung entfallen. Damit wird ebenfalls eine erhebliche Bauteilreduzierung erreicht.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lampenfassung ebenfalls eine Wegbegrenzung für die Funktionstaste vorsieht. Damit wird eine weitere Bauteilreduktion erreicht, was zu geringeren Toleranzabweichungen und geringeren Fertigungs- und Montagekosten führt.

Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass die Lampenfassung Rückstellfedern für die Funktionstaste aufnimmt und fixiert. Eine solche Vereinfachung der elektrischen Schaltereinheit führt ebenfalls zu geringeren Toleranzabweichungen und zu Kosteneinsparungen.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist die Lampenfassung Verrastungen für die Funktionstaste auf. Die wenigstens eine Funktionstaste wird damit mit der einen Lampenfassung sicher an der Schaltereinheit fixiert.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lampenfassung eine oder mehrere Kontaktfedern für die Beleuchtungselemente aufnimmt und fixiert. Auch dadurch wird die Verwendung weiterer, kostenerhöhender Bauteile vermieden.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Lampenfassung LEDs- oder Glühbirnen als Beleuchtungselemente aufnimmt und fixiert. Glühbirnen weisen dabei den Vorteil auf, dass sie sehr kostengünstig sind. LEDs hingegen weisen eine hohe Lichtstärke bei einer geringen Wärmeabgabe auf.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lampenfassung eine oder mehrere Schalterplatinen aufnimmt und fixiert. Vorteilhafterweise wird lediglich eine Schalterplatine aufgenommen, an der sämtliche Schalterkontakte angeordnet sind und von der die Leitungen für die Beleuchtungselemente abgehen.

Bei einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung weist die Schalterplatine Steckerkontakte zur Aufnahme eines Steckerelements auf. Damit ist eine unmittelbare Kontaktierung der Schalterplatine über das Steckerelement mit beispielsweise der Fahrzeugelektrik möglich.

Vorteilhafterweise versorgt die Schalterplatine die Beleuchtungselemente unmittelbar mit Strom. Damit werden weitere Leitungen, die zu einer entsprechend aufwendigen Schaltereinheit beitragen, vermieden.

Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lampenfassung einen oder mehrere Lichtleiter oder Lichtleiterzweige aufnimmt und fixiert, durch die Licht zu den verschiedenen Funktionssymbolen gelangt. Aufgrund der Verwendung von solchen Lichtleitern oder Lichtleiterzweigen kann die Anzahl der in der Schaltereinheit zu verwendenden Beleuchtungselementen reduziert werden, was zu einer erheblichen Vereinfachung im Aufbau der Schaltereinheit führt.

Eine Variante der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Funktionstastenbeleuchtung lediglich ein Beleuchtungselement aufweist. Insbesondere durch eine Kombination mit nur einem Beleuchtungselement und mit einem Lichtleiter oder mehreren Lichtleiterzweigen, welche das Licht zu den einzelnen Funktionstasten führen, kann eine zusätzliche Bauteileinsparung erreicht werden.

Vorteilhafterweise kann die Lampenfassung Verrippungen zur Stabilisierung des Schaltergehäuses aufweisen. Das Schaltergehäuse dient dann hauptsächlich zur Abdeckung der Funktionsteile innerhalb des Schaltergehäuses, insbesondere der Lampenfassung und der von der Lampenfassung gehalterten Schalterplatine.

Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ragt die Lampenfassung aus dem Schaltergehäuse abschnittsweise heraus. An dem aus dem Schaltergehäuse herausragenden Abschnitt ist ein Beleuchtungselement als Flutlichtbeleuchtung des Schaltergehäuseumfelds angeordnet. Eine solche Flutlichtbeleuchtung wird insbesondere dann eingesetzt, wenn beispielsweise weitere Anzeigen oder Symbole zwischen Schaltergehäuse und der die Schaltereinheit betätigenden Person ausgeleuchtet werden sollen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass für die Flutlichtbeleuchtung und die Funktionstastenbeleuchtung lediglich ein an dem aus dem Schaltergehäuse herausragenden Abschnitt der Lampenfassung angeordnetes Beleuchtungselement vorhanden ist und dass wenigstens ein Lichtleiter oder Lichtleiterzweig vorhanden ist, durch den das Licht von dem Beleuchtungselement als Funktionstastenbeleuchtung zu den Funktionssymbolen gelangt. Vorteilhafterweise wird dadurch erreicht, dass für die Beleuchtung des Schaltergehäuseumfelds und die Funktionstasten, bzw. der Funktionssymbole lediglich ein Beleuchtungselement, nämlich das Beleuchtungselement für die Flutlichtbeleuchtung, benötigt wird. Auch eine solche Reduzierung der Beleuchtungselemente innerhalb bzw. außerhalb des Schaltergehäuses führt zu einer Bauteilreduzierung der Schaltereinheit, was wiederum insbesondere in der Serienfertigung mit hohen Einsparungen verbunden ist.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass an der wenigstens einen Funktionstaste eine Funktionsanzeigenbeleuchtung vorhanden ist. Eine solche Funktionsanzeigenbeleuchtung dient dazu, anzuzeigen, ob die über die Funktionstaste geschaltete Funktion ein- oder ausgeschaltet ist. Dadurch kann die die Schaltereinheit betätigende Person die Stellung der Funktionstaste deutlich erkennen.

Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Lampenfassung einen beweglichen Lichtleiter führt, der als Druckstößel für die Funktionstasten dient. Durch eine solche Ausgestaltung kann beispielsweise das Beleuchtungselement für die Funktionstastenanzeige unmittelbar an der Schalterplatine angeordnet sein und dessen Licht über den beweglichen Lichtleiter der Funktionstaste zugeführt werden.

Bei einer diesbezüglichen Ausgestaltung der Erfindung ist ein weiterer Lichtleiter oder Lichtleiterzweig vorhanden, durch den das Licht zu der Funktionsanzeigenbeleuchtung gelangt, wobei eine den Lichtleiter oder Lichtleiterzweig unterbrechende Blende vorgesehen ist, die je nach Schalter- und/oder Funktionstastenstellung den Lichtleiter oder Lichtleiterzweig öffnet oder schließt. Damit ist eine weitere Vereinfachung und Bauteilreduzierung innerhalb der Schaltereinheit möglich. Vorteilhafterweise entfällt eine eigene Beleuchtungseinheit für die Funktionsanzeigenbeleuchtung.

Vorteilhafterweise ist außerdem vorgesehen, dass der Lichtleiter und/oder die Lichtleiterzweige aus lichtleitendem Kunststoff sind. Ein solcher Kunststoff ist insbesondere in Herstellung und Verarbeitung billig.

Eine andere Variante der Erfindung sieht vor, dass die Lichtleiter und/oder Lichtleiterzweige Farbfilter aufweisen. Durch solche Farbfilter kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass die Funktionstastenbeleuchtung eine andere Farbe aufweist wie beispielsweise die Funktionsanzeigen- oder Flutlichtbeleuchtung.

Bei einer diesbezüglichen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Farbfilter austauschbar sind. Damit kann für verschiedene Fahrzeugtypen, die unterschiedliche Innenraumbeleuchtungsfarben aufweisen, ein und dieselbe Schaltereinheit, mit entsprechend verschiedenen Farbfiltern Verwendung finden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorderansicht auf eine erfindungsgemäße Schaltereinheit;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Schaltereinheit nach Fig. 1;

Fig. 3 u. 4 zwei verschiedene horizontale Schnitte durch die Schaltereinheit nach Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine elektrische Schaltereinheit 1 in Vorderansicht. Deutlich zu erkennen sind drei betätigbare Funktionstasten 2, 3 und 4, welche innerhalb eines Schaltergehäuses 7 angeordnet sind. Die gezeigte elektrische Schaltereinheit 1 ist hierbei zum Einbau in ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Mit der Funktionstaste 2 kann die Fahrzeugumluft ein- und ausgeschaltet werden. Funktionstaste 3 dient zur Betätigung der Klimaanlage und Funktionstaste 4 zur Entfeuchtung einer Fahrzeugscheibe. Die Funktionstasten 2, 3 und 4 weisen ausleuchtbare Funktionssymbole 5 auf. Außerdem sind Funktionsanzeigen 6 vorgesehen, welche bei Betätigung der entsprechenden Funktionstaste aufleuchten.

Weiterhin ist in Fig. 1 ein Keilwellenabschnitt 8 zu sehen, auf welchen beispielsweise ein Handrad aufsteckbar ist, mittels welchem beispielsweise eine Gebläseeinrichtung des Kraftfahrzeugs reguliert werden kann.

Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie A-A durch die elektrische Schaltereinheit nach Fig. 1. Dabei ist eine Lampenfassung 9 zu erkennen, welche lediglich ein Beleuchtungselement 12, nämlich eine Glühbirne zur Flutlichtbeleuchtung des Schaltergehäuseumfelds, aufnimmt. Das Beleuchtungselement 12 ist dabei an einem Abschnitt 13 der Lampenfassung 9 angeordnet, der aus dem Schaltergehäuse 7 herausragt. Zur Beleuchtung der Funktionstasten 2, 3 und 4 bzw. der Funktionssymbole 5 weist die Schaltereinheit 1 einen Lichtleiter 14 auf, der das von dem Beleuchtungselement 12 ausgestrahlte Licht in das Schaltergehäuse 7 zurückführt. Über den Lichtleiter 14 gelangt das Licht des einen Beleuchtungselements 12 zu den Funktionssymbolen 5 der verschiedenen Funktionstasten 2, 3 und 4.

Der Lichtleiter 14 weist dabei in dem dargestellten Schnitt eine Reflexionsebene 17 auf, an welcher die von dem Beleuchtungselement 12 kommenden Lichtstrahlen reflektiert und in Richtung Funktionssymbol 5 abgelenkt werden. Zur besseren Ausleuchtung des Lichtleiters 14 weist das Schaltergehäuse 7 zudem in dem dem Beleuchtungselement 12 zugewandten Bereich des Lichtleiters 14 eine Öffnung 18 auf.

Die Funktionsanzeigenbeleuchtung 6 weist ein eigenes, separates Beleuchtungselement 19 auf, nämlich eine an der Lampenfassung 9 vorhandene Leuchtdiode 19.

Die Lampenfassung 9 nimmt weiterhin, wie insbesondere aus Fig. 2 und 4 erkennbar ist, drei Rückstellfedern 22 auf, welche der Betätigungsrichtung der Funktionstasten 2, 3 oder 4 entgegenwirken. Dabei sind bewegliche Lichtleiter 23 von den Rückstellfedern 22 umgeben, die das von der Leuchtdiode 19 emittierte Licht der Funktionsanzeigenbeleuchtung 6 zuführen. Die beweglichen Lichtleiter 23 dienen dabei als Druckstößel für die Funktionstasten 2, 3 und 4.

Die Lichtleiter 14, 23 sind dabei vorzugsweise aus lichtleitendem Kunststoff. Vorteilhafterweise können die Lichtleiter 14, 23 in entsprechenden Farben eingefärbt sein bzw. entsprechende Farbfilter aufweisen, um eine unterschiedliches Ausleuchten der Funktionstasten, Funktionssymbole zu ermöglichen.

In Fig. 2 ist außerdem gut zu erkennen, dass an der Lampenfassung 9 eine Schalterplatine 24 angeordnet ist. Die Schalterplatine 24 weist Steckerkontakte 27 zur Aufnahme eines Steckerelements auf. Außerdem versorgt die Schalterplatine 24 die Beleuchtungselemente 12 und 19 mit Strom.

Weiterhin zeigt Fig. 2 den Keilwellenabschnitt 8 mit zugehörigem Drehschalter 42 in Seitenansicht. Der Drehschalter 42 weist dabei Schleifkontakte 43 auf, die über ein Federelement 44 auf Gegenkontakte 45 federbelastet werden.

Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch Fig. 1 entlang der Linie B-B. Dabei ist der Lichtleiter 14 zu erkennen, der sich in drei Lichtleiterzweige 28, 29 und 30 zu den verschiedenen Funktionssymbolen 5 verzweigt. Damit genügt lediglich ein Beleuchtungselement, nämlich die Glühbirne 12, zur Beleuchtung der verschiedenen Funktionstasten 2, 3 und 4.

Wie in Fig. 3 dargestellt sind an der Lampenfassung 9 Führungsstege 33 vorhanden, die in an den Funktionstasten 2, 3 und 4 vorhandene Gegenführungen anliegen, wodurch die Funktionstasten 2, 3 und 4 funktionssicher von der Lampenfassung 9 geführt werden. Weiterhin sind Wegbegrenzungsabsätze 32 zur Wegbegrenzung der Funktionstasten 2, 3 und 4 vorgesehen.

Dass die Lampenfassung 9 Verrippungen 34 aufweist, die zur Versteifung der Schaltereinheit 1 dienen, geht insbesondere auch aus Fig. 3 hervor.

In Fig. 4 ist der Schnitt entlang der Linie C-C nach Fig. 1 dargestellt. Deutlich zu erkennen sind die drei Funktionstasten 2, 3 und 4, wobei die Funktionstaste 3 betätigt bzw. gedrückt dargestellt ist. Die Rückstellfeder 22 ist aufgrund der betätigten Funktionstaste 2 zusammengedrückt dargestellt. Durch Drücken einer Funktionstaste 2, 3 oder 4 wird ein parallel zu dem Druckstößel 23 angeordneter Betätigungsarm 37 axial verschoben und betätigt ein auf der Schalterplatine 24 angeordnetes Schaltelement 38. Zudem ist vorgesehen, dass die Lampenfassung 9 Führungsabschnitte 39 aufweist, die eine Bohrung zur axialen Führung des jeweiligen Betätigungsarms 37 aufweisen. In Fig. 4 sind die Leuchtdioden 19 von der Lampenfassung 9 abgedeckt dargestellt.

Wie Fig. 1 bis 4 zu entnehmen ist, sind alle wesentlichen Teile der Schaltereinheit 1 an der Lampenfassung 9 fixiert, angeordnet oder geführt. Die Lampenfassung 9 bildet dabei das zentrale Bauteil des Schalterelements 1.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können, sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination, miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (20)

1. Elektrische Schaltereinheit (1) mit einem Schaltergehäuse (7), mit wenigstens einer betätigbaren Funktionstaste (2, 3, 4), mit Beleuchtungselementen für eine Funktionstastenbeleuchtung für an der Funktionstaste vorhandene Funktionssymbole (5) und mit Lampenfassungen zur Aufnahme der Beleuchtungselemente, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltereinheit lediglich eine Lampenfassung (9) aufweist und dass die eine Lampenfassung (9) die wenigstens eine Funktionstasten (2, 3, 4) führt.

2. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) eine Wegbegrenzung (32) für die wenigstens eine Funktionstaste vorsieht.

3. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) Rückstellfedern (22) für die wenigstens eine Funktionstaste (2, 3, 4) aufnimmt und fixiert.

4. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) Verrastungen für die wenigstens eine Funktionstaste (2, 3, 4) ausweist.

5. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) eine oder mehrere Kontaktfedern für die Beleuchtungselemente (12, 19) aufnimmt und fixiert.

6. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) LEDs oder Glühbirnen als Beleuchtungselemente (12, 19) aufnimmt und fixiert.

7. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) eine oder mehrere Schalterplatinen (24) aufnimmt und fixiert.

8. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterplatine (24) Steckerkontakte (27) zur Aufnahme eines Steckerelements aufweist.

9. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalterplatine (24) die Beleuchtungselemente (12, 19) mit Strom versorgt.

10. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) einen oder mehrere Lichtleiter (14, 23) oder Lichtleiterzweige (28, 29, 30) aufnimmt und fixiert, durch die Licht zu verschiedenen Funktionssymbolen (5) gelangt.

11. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionstastenbeleuchtung lediglich ein Beleuchtungselement (12) aufweist.

12. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) Verrippungen (34) zur Stabilisierung des Schaltergehäuses (7) aufweist.

13. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) aus dem Schaltergehäuse (7) abschnittsweise herausragt und dass an dem aus dem Schaltergehäuse (7) herausragenden Abschnitt (13) ein Beleuchtungselement (12) als Flutlichtbeleuchtung des Schaltergehäuseumfelds angeordnet ist.

14. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass für die Flutlichtbeleuchtung und die Funktionstastenbeleuchtung lediglich ein an dem aus dem Schaltergehäuse (7) herausragenden Abschnitt (13) der Lampenfassung (9) angeordnetes Beleuchtungselement (12) vorhanden ist und dass wenigstens ein Lichtleiter (14) oder Lichtleiterzweig (28, 29, 30) vorhanden ist, durch den das Licht von dem Beleuchtungselement (12) als Funktionstastenbeleuchtung zu den Funktionssymbolen (5) gelangt.

15. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der wenigstens einen Funktionstaste (2, 3, 4) eine Funktionsanzeigenbeleuchtung (6) vorhanden ist.

16. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Lichtleiter oder Lichtleiterzweig vorhanden ist, durch den das Licht zu der Funktionsanzeigenbeleuchtung gelangt, wobei eine den Lichtleiter oder Lichtleiterzweig unterbrechende Blende vorgesehen ist, die je nach Schalter- und/oder Funktionstastenstellung den Lichtleiter oder Lichtleiterzweig öffnet oder schließt.

17. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampenfassung (9) einen beweglichen Lichtleiter (23) führt, der als Druckstößel für die Funktionstasten (2, 3, 4) dient.

18. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtleiter (14, 23) und/oder die Lichtleiterzweige (28, 29, 30) aus lichtleitendem Kunststoff sind.

19. Schaltereinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtleiter (14, 23) und/oder Lichtleiterzweige (28, 29, 30) Farbfilter aufweisen.

20. Schaltereinheit (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbfilter austauschbar sind.