DE20317635U1

DE20317635U1 - Schalt- und Beleuchtungsmodul zum Einbau in ein Kraftfahrzeug sowie Heck- oder Kofferraumklappe an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE20317635U1
Application number: DE20317635U
Authority: DE
Original assignee: ZF Electronics GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2013-11-15

Abstract

Schalt- und Beleuchtungsmodul, das elektrische Schalt- und Beleuchtungselemente aufnimmt, zum Einbau in ein Kraftfahrzeug,
mit einem Gehäuse-Unterteil (1), in dem eine die Schalt – und Beleuchtungselemente sowie Leiterbahnen aufnehmende Leiterplatte (10) angeordnet ist,
mit einem das Gehäuse-Unterteil (1) überdeckenden Gehäuse-Oberteil (16), an dessen Außen- und Bedienungsseite sich transparente Abdeckungen zum Lichtdurchtritt der Beleuchtungselemente sowie eine nach innen schwenkbare Tastwippe (20) befinden,
und mit einer zwischen dem Gehäuse-Oberteil (16) und der Leiterplatte (10) eingesetzten transparenten, flexiblen Schaltmatte (12),
welche die Leiterplatte (10) seitlich umfasst, den Innenraum des Gehäuse-Unterteils (1) gegenüber dem Gehäuse-Oberteil (16) abdichtet und als Wirkverbindungsglied zwischen der Tastwippe (20) und der Leiterplatte (10) dient,
derart, dass eine Schwenkbewegung der Tastwippe (20) eine Druckbeanspruchung der Leiterplatte (10) und damit einen Schaltvorgang der in der Leiterplatte (10) integrierten druckempfindlichen elektrischen Schaltelemente hervorruft.

Description

Ein derartiges Modul ist in sehr allgemeiner Form schon gemäß der DE 100 18 277 A1 vorgeschlagen worden und wird dort als Griffmodul zur Anordnung in Fahrzeugtüren oder -klappen bezeichnet. Dabei ist vor allem daran gedacht, dass in das Griffmodul ein Empfänger integriert ist, der auf ein Signal einer Fernbedienung hin bestimmte Türschlossfunktionen auslöst. Bei Anordnung in einer Fahrzeug-Heckklappe oder im Bereich eines Kofferraumdeckels sollen außerdem weitere Komponenten integriert sein, wie beispielsweise eine Kennzeichenbeleuchtung, ein Rückfahrscheinwerfer, eine Nebelschlussleuchte, Blink- und Bremsleuchten sowie Radio- oder Telekommunikationsantennen oder ein Scheibenwischerantrieb. Der bekannte Vorschlag ist sehr kurz gehalten und enthält keinerlei ins Einzelne gehende konstruktive Anweisungen, wie ein derartiges Modul baulich verwirklicht werden soll.
Weiter ist aus der DE 199 14 119 A1 eine Heckklappenanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der ein Griff in einer Abdeckung integriert ist, die eine Kennzeichen- und/oder Rückfahrleuchte überdeckt. Die Abdeckung dient dabei als Handhabe für die Entriegelung eines Schlosses und ist schwenkbar gelagert. Zugleich ist sie dazu ausgebildet, einen elektrischen Schalter zu betätigen, der zur Entriegelung des Schlosses dient. Die baulichen Elemente wie der elektrische Schalter und die Leuchte sind dabei im Abstand voneinander in nicht näher bezeichneter Weise getrennt eingebaut. Auch ist über eine Verdrahtung oder die konkrete bauliche Ausbildung im Einzelnen nichts gesagt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schalt- und Beleuchtungsmodul, das elektrische Schalt- und Beleuchtungselemente aufnimmt, zum Einbau in ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das in konkret vorgegebener baulicher Ausführung einfach und kostengünstig herzustellen ist, sich leicht in Heck- oder Kofferraumklappen von Kraftfahrzeugen der unterschiedlichsten Art einbauen lässt und zudem langjährig zuverlässig arbeitet.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Schalt- und Beleuchtungsmodul gemäß dem Anspruch 1.
Sie besteht somit in einem Schalt- und Beleuchtungsmodul, das elektrische Schalt- und Beleuchtungselemente aufnimmt, zum Einbau in ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse-Unterteil, in dem eine die Schalt- und Beleuchtungselemente sowie eine Leiterbahnen aufnehmende Leiterplatte angeordnet ist, mit einem das Gehäuse-Unterteil überdeckendem Gehäuse-Oberteil, an dessen Außen- und Bedienungsseite sich transparente Abdeckungen zum Lichtdurchtritt der Beleuchtungselemente sowie eine nach innen schwenkbare Tastwippe befinden, und mit einer zwischen dem Gehäuse-Oberteil und der Leiterplatte eingesetzten transparenten, flexiblen Schaltmatte, welche die Leiterplatte seitlich umfasst, den Innenraum des Gehäuse-Unterteils gegenüber dem Gehäuse-Oberteil abdichtet und als Wirkverbindungsglied zwischen der Tastwippe und der Leiterplatte dient, derart, dass eine Schwenkbewegung der Tastwippe eine Druckbeanspruchung der Leiterplatte und damit einen Schaltvorgang der in der Leiterplatte integrierten druckempfindlichen elektrischen Schaltelemente hervorruft.
Ein derartiges Schalt- und Beleuchtungsmodul lässt sich aus Kunststoff-Teilen wirtschaftlich und preiswert herstellen. Es kann durch die üblichen Schnapp- und Rastverbindungen einfach zusammengesetzt werden. Hierbei ist lediglich in das Gehäuse-Unterteil die Leiterplatte mit den darauf befindlichen Schalt- und Beleuchtungselementen sowie Leiterbahnen zu versehen, wobei diese Leiterplatte mit einer Schaltmatte zusammengesteckt wird, welche die Leiterplatte seitlich umfasst. Leiterplatte und Schaltmatte befinden sich dann abgedichtet in dem Innenraum des Gehäuse-Unterteils. Das Gehäuse-Oberteil wird mit einer Schnappverbindung an dem Gehäuse-Unterteil befestigt, wobei die an dem Gehäuse-Oberteil befindliche Tastwippe einen auf sie ausgeübten Betätigungsdruck über die Schaltmatte vergleichmäßigend auf die Leiterplatte überträgt, womit der elektrische Schaltvorgang ausgelöst wird.
Bei dem Schaltvorgang kann es sich darum handeln, ein Schloss zu entriegeln, dass beispielsweise zur Sicherung einer Heckklappe oder einer Kofferraum-Abdeckung an einem Kraftfahrzeug dient. Durch die Ausübung eines Tastendruckes auf eine Tastwippe , ist eine leichte und sanfte Betätigung möglich, die unabhängig von mechanischen Einflüssen und dem Fachmann als sogenannter "Soff-Touch" geläufig ist.
An der Stelle einer nach innen schwenkbaren Tastwippe lässt sich auch ein nach innen linear verschiebbares Betätigungsglied vorsehen, das gegen eine elastische Rückstellkraft wirkt und beispielsweise als Taststößel, Tast- oder Druckplatte ausgebildet sein kann. Der Schaltvorgang wird bei dieser Variante durch die Linearverschiebung des Betätigungsgliedes ausgelöst, und es ergibt sich die gleiche Funktion wie mit der Tastwippe.
Zugleich mit der elektrischen Schalteinrichtung werden auf der Leiterplatte auch Beleuchtungselemente angebracht, die zumeist als Leuchtdioden ausgebildet sind. Da die Schaltmatte ohnehin transparent gestaltet ist, kann das von den Leuchtdioden erzeugte Licht durch die transparenten Abdeckungen in dem Gehäuse-Oberteil nach außen treten. Infolge der Herstellung der Teile aus Kunststoff ist eine vielfältige Gestaltung möglich, so dass das Licht z. B. gezielt auf ein Nummerschild gerichtet werden kann.
Durch die Anordnung von angeformten Haltebügeln mit Rastnocken ist ein rastendes und schnappendes Einsetzen in angepasste Karosserieteile der unterschiedlichsten Art leicht möglich. Ferner lässt sich ein derartiges Schalt- und Beleuchtungsmodul im Einzelnen sehr gut abdichten, weil das Zusammenfügen eines Gehäuse-Unterteils mit einem Gehäuse-Oberteil die einfache Anordnung von Dichtungen erlaubt.
Verschiedene ins Einzelne gehende Ausgestaltungen sind in den rückbezogenen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft auch eine Heck- oder Kofferrraumklappe an einem Kraftfahrzeug, die zum Einbau eines Schalt- und Beleuchtungsmoduls gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 ausgebildet ist.
Die Erfindung wird anschließend in einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. In den Zeichnungen ist das folgende dargestellt:
1 ist eine räumliche Darstellung des erfindungsgemäßen Schalt- und Beleuchtungsmoduls von seiner Bedienungs- und Gebrauchsseite her gesehen.
2 hat einen Querschnitt durch eine Schmalseite des in 1 dargestellten Schalt- und Beleuchtungsmoduls zum Gegenstand.
3 ist der zu 2 gehörende Längsschnitt durch das Schalt- und Beleuchtungsmodul gemäß 1.
4 veranschaulicht einen Blick von oben auf das Schalt- und Beleuchtungsmodul, wobei die hinter den Streuscheiben befindlichen Einrichtungen zu erkennen sind.
5 ist eine Seitenansicht auf die den Anschlussstecker aufnehmende Schmalseite des Schalt- und Beleuchtungsmoduls gemäß 1.
6 zeigt das Schalt- und Beleuchtungsmodul gemäß 1 in einer räumlichen Darstellung von unten.
Es wird nunmehr vor allem auf die 1 bis 3 Bezug genommen. Das dort mit allen Einzelheiten dargestellte Schalt- und Beleuchtungsmodul weist ein Gehäuse-Unterteil 1 auf. Es hat die Grundform einer rechteckigen Platte und ist mit einem umlaufenden Rand 2 versehen. Ferner stehen von der Innenfläche des Gehäuse-Unterteils Distanzstege 3 nach oben vor. Auf diese Weise wird ein Innenraum gebildet, in dem elektrische Anschlüsse und Leiterbahnen enthalten sein können. Von dem Gehäuse-Unterteil 1 stehen U-förmige Haltebügel 4 weg, die mit Rastnocken 5 versehen sind. Diese Haltebügel dienen dazu, das gesamte Schalt- und Beleuchtungsmodul nach dem Zusammenfügen aller Einzelteile in einer Ausnehmung eines Karosserieteils zu verrasten. Durchbrechungen 6 in den Haltebügeln 4 sind aus 6 zu erkennen und verstärken die Feder-Eigenschaften der Haltebügel 4.
Schließlich ist an dem Gehäuse-Unterteil eine Anschlussmuffe 7 ausgebildet, die allerdings nur drei Seiten umfasst, also nach oben offen ist. Die fehlende Oberseite wird durch ein später zu beschreibendes Teil gebildet.
In der Anschlussmuffe 7 befinden sich Steckerstifte 8, mit denen die elektrische Verbindung mit dem Fahrzeuginneren hergestellt wird.
Das Gehäuse-Unterteil hat an seinem umlaufenden Rand 2 außerdem Rastnocken 9, die in Durchbrechungen eines Gehäuse-Oberteils 16 eingreifen und in 1 erkennbar sind.
Auf die Distanzstege 3 des Gehäuse-Unterteils 1 ist eine Leiterplatte 10 aufgelegt, die in den Schnittdarstellungen gemäß den 2 und 3 durch eine sich kreuzende Schraffur hervorgehoben ist. Die Leiterplatte nimmt Leuchtdioden 11 und im einzelnen nicht dargestellte Leiterbahnen auf. Nicht dargestellt sind in die Leiterplatte 10 integrierte druckempfindliche Schaltelemente, die von an sich bekannter Art sein können und zum Beispiel auf der Basis einer Widerstandsänderung oder piezoelektrisch funktionieren. Diese Schaltelemente sind im Innern der Leiterplatte 10 an den Stellen zu denken, über die sich Schaltdome 15 erheben, wie später noch erklärt werden wird.
Die Leuchtdioden und die Schaltelemente sind innerhalb der Leiterplatte mit den Steckerstiften 8 elektrisch verbunden, wie es dem Fachmann geläufig ist.
Die auf den Distanzstegen 3 aufliegende Leiterplatte 10 wird von dem umlaufenden Rand 13 einer Schaltmatte 12 umfasst, die transparent ist und beispielsweise aus einem flexiblen Silikon-Werkstoff bestehen kann. Die Schaltmatte 12 dient vor allem dazu, den die elektrischen Funktionselemente aufnehmenden Innenraum des Gehäuse-Unterteils 1 abzudichten, eine Druckübertragung auf die Schaltelemente zu ermöglichen und zudem den Lichtaustritt der Leuchtdioden 11 nach außen zu ermöglichen.
Die Schaltmatte 12 ist hierzu mit dem schon erwähnten umlaufenden Rand 13 versehen und weist im Bereich der Leuchtdioden 11 Ausstülpungen 14 auf, durch die das Licht der Leuchtdioden 11 nach außen hindurchtreten kann. Ferner sind an denjenigen Stellen, an denen sich in der Leiterplatte 10 die Schaltelemente befinden, an der Schaltmatte 12 die schon erwähnten Schaltdome 15 ausgebildet.
Der umlaufende Rand 2 des Gehäuse-Unterteils liegt mit seinem oberen Rand etwa in derselben Ebene wie die Ausgangsebene der Schaltmatte, abgesehen von deren Schaltdomen 15 und den Ausstülpungen 14. Das ist besonders gut aus 2 zu erkennen.
Auf das Gehäuse-Unterteil 1 ist das Gehäuse-Oberteil 16 aufgesetzt, das den umlaufenden Rand 2 des Gehäuse-Unterteils 1 außen übergreift. Die beiden Gehäuse-Teile 1 und 16 werden dabei mittels der schon erwähnten Rastnocken 9 verrastet, die an dem umlaufenden Rand 2 des Gehäuse-Unterteils 1 ausgebildet sind. Die Rastnocken 9 durchgreifen hierzu Öffnungen in dem Gehäuse-Oberteil 16.
Das Gehäuse-Oberteil 16 ist mit mehreren Ausnehmungen 17 und 18 versehen. Zwei erste Ausnehmungen 17 nehmen Streuscheiben 19 auf, die über den Ausstülpungen 14 der Schaltmatte 12 angeordnet sind. Zwischen den Streuscheiben 19 und dem Rand der ersten Ausnehmungen 17 kann eine Dichtung eingelegt sein.
In der zweiten Ausnehmung 18 ist eine Tastwippe 20 angeordnet. Sie füllt die zweite Ausnehmung 18 vollständig aus und ist an dieser mittels zweier federnder Angeln 23 nach innen schwenkbar angelegt. Die federnden Angeln 23 drücken dabei eine Kante der Tastwippe 20 von innen gegen den Rand der zweiten Ausnehmung 18, sodass die Tastwippe sich immer von innen an das Gehäuse-Oberteil 16 anlegt, aber nach innen federnd verschwenkt werden kann.
An der Tastwippe 20 befinden sich zwei Fortsätze 21, die auf die schon erwähnten Schaltdome 15 der Schaltmatte 12 einwirken. Die Tastwippe 20 hat ein erhöhtes Betätigungsfeld 24, auf das ein Benutzer mit seiner Hand einwirken kann. Zwischen dem Tastenfeld 20 und dem Rand der zweiten Ausnehmung 18 ist eine rahmenförmige Dichtung 22 angeordnet, die derart ausgebildet ist, dass sie auch beim nach innen gedrückten Zustand des Tastenfeldes das Innere des Schalt- und Beleuchtungsmoduls nach außen zuverlässig abdichtet. Auf diese Weise ist ein Eindringen von Staub und Nässe in das Innere des Schalt- und Beleuchtungsmoduls verhindert.
Es muss hervorgehoben werden, dass diese Abdichtung in zweifacher Hinsicht erfolgt, nämlich einmal durch die rahmenförmige Dichtung 22 im Bereich der Tastwippe 20 und zum anderen im Bereich der Schaltmatte 12. An dem Gehäuse-Oberteil 16 ist zudem eine Muffenplatte 25 ausgebildet. Zusammen mit dem am Gehäuse-Unterteil vorhandenen Teilen der Anschlussmuffe 7 entsteht dadurch eine geschlossene Muffe zum Einführen eines elektrischen Anschlussteils, das den Kontakt mit den Steckerstiften 8 herstellt.
Die 4 bis 6 zeigen den zusammengebauten Zustand des gesamten Schalt- und Beleuchtungsmoduls. Dabei sind in 4 zusätzlich zu den bisher beschriebenen Einzelheiten auch Leiterbahnen und die Leuchtdioden sowie elektrische Anschlussteile zu erkennen.
5 zeigt die Ausbildung des Steckerteils in einer Ansicht, während 6 einen Eindruck davon vermittelt, wie das Gehäuse von Innen in das Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann, beispielsweise in eine Innenausnehmung, die sich in der Heckklappe eines Fahrzeugs befindet.
Das gesamte Schalt- und Beleuchtungsmodul wird nach seinem Zusammenbau als Ganzes in der schon erwähnten Weise, beispielsweise in die Heckklappe eines Fahrzeugs eingesetzt und mittels der Haltebügel 4 und deren Rastnocken 5 in der Karosserie dauerhaft und sicher verrastet. Durch Druck auf das Betätigungsfeld 24 der Tastwippe 20 wird über die Fortsätze 21 und die Schaltdome 15 ein Druck auf die Leiterplatte 10 ausgeübt, wodurch die in dieser integrierten Schaltelemente betätigt werden. Auf diese Weise wird das Schloss einer Fahrzeug-Heckklappe mittels elektrischer Betätigung entriegelt. Es ergibt sich auf diese Weise eine sanfte Berührung ohne großen Kraftaufwand, der von Fachleuten so genannte „soff touch".
Die hinter den Streuscheiben 19 angeordneten Leuchtdioden sollen vornehmlich zur Nummernschild-Beleuchtung dienen. Es lassen sich auf diese Weise aber auch Bremslichter oder Rückwärts-Scheinwerfer in ein Schalt- und Beleuchtungsmodul eingliedern.
Das erfindungsgemäße Schalt- und Beleuchtungsmodul besteht aus nur wenigen Teilen, die infolge der Integration ihrer elektrischen Funktionselemente sehr betriebssicher und dabei doch kostensparend ausgebildet sind. Die gesamte Einrichtung kann einfach eingebaut und ausgewechselt werden.

1: Gehäuse-Unterteil
2: umlaufender Rand
3: Distanzsteg
4: Haltebügel
5: Rastnocken am Haltebügel
6: Durchbrechung im Haltebügel
7: Anschlussmuffe
8: Steckerstifte
9: Rastnocken am umlaufenden Rand
10: Leiterplatte
11: Leuchtdioden
12: Schaltmatte
13: umlaufender Rand der Schaltmatte
14: Ausstülpung
15: Schaltdom
16: Gehäuse-Oberteil
17: erste Ausnehmung
18: zweie Ausnehmung
19: Streuscheibe
20: Tastwippe
21: Fortsatz
22: rahmenförmige Dichtung
23: federnde Angel
24: Bestätigungsfeld
25: Muffenplatte

Claims

Schalt- und Beleuchtungsmodul, das elektrische Schalt- und Beleuchtungselemente aufnimmt, zum Einbau in ein Kraftfahrzeug, mit einem Gehäuse-Unterteil (1), in dem eine die Schalt – und Beleuchtungselemente sowie Leiterbahnen aufnehmende Leiterplatte (10) angeordnet ist, mit einem das Gehäuse-Unterteil (1) überdeckenden Gehäuse-Oberteil (16), an dessen Außen- und Bedienungsseite sich transparente Abdeckungen zum Lichtdurchtritt der Beleuchtungselemente sowie eine nach innen schwenkbare Tastwippe (20) befinden, und mit einer zwischen dem Gehäuse-Oberteil (16) und der Leiterplatte (10) eingesetzten transparenten, flexiblen Schaltmatte (12), welche die Leiterplatte (10) seitlich umfasst, den Innenraum des Gehäuse-Unterteils (1) gegenüber dem Gehäuse-Oberteil (16) abdichtet und als Wirkverbindungsglied zwischen der Tastwippe (20) und der Leiterplatte (10) dient, derart, dass eine Schwenkbewegung der Tastwippe (20) eine Druckbeanspruchung der Leiterplatte (10) und damit einen Schaltvorgang der in der Leiterplatte (10) integrierten druckempfindlichen elektrischen Schaltelemente hervorruft.
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach Anspruch 1, mit mindestens einem an der Schaltmatte (12) ausgebildeten Schaltdom (15), der mit einem zugehörigen, an der Tastwippe (20) befindlichen Fortsatz in Wirkverbindung steht.
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach Anspruch 2, bei dem die in der Leiterplatte (10) integrierten druckempfindlichen Schaltelemente sich im Bereich der Schaltdome (15) befinden.
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit transparenten Abdeckungen in der Form von Streuscheiben (19), die abgedichtet in erste Ausnehmungen (17) des Gehäuse-Oberteils (16) eingesetzt sind.
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Tastwippe (10) mit zwei aus einem elastischen Kunststoff bestehenden Angeln (23) in einer zweiten Ausnehmung (18) in der Außen- und Bedienungsseite des Gehäuse-Oberteils (16) angelenkt ist, derart, dass die Tastwippe (10) elastisch nachgiebig von innen gegen die zweite Ausnehmung (18) gedrückt ist.
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach Anspruch 5, mit einer zwischen dem Rand der zweiten Ausnehmung (18) und der Tastwippe (20) befindlichen rahmenförmigen weichelastischen Dichtung (22).
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit an das Gehäuse-Unterteil (1) angeformten U-förmigen Haltebügeln (4), die Rastnocken (5) aufweisen und zur Rastverbindung in einer Ausnehmung eines Kraftfahrzeug-Karosserie -Teils dienen.
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Gehäuse-Unterteil (1) mit dem Gehäuse-Oberteil (16) über Rastnocken (9) und Ausnehmungen rastend verbunden ist.
Schalt- und Beleuchtungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem als Beleuchtungselemente Leuchtdioden (11) dienen, die auf der Leiterplatte angeordnet sind, wobei die Anordnung derart getroffen ist, dass die Leuchtdioden (11) zur Beleuchtung eines Kraftfahrzeug-Nummernschildes dienen können.
Heck- oder Kofferraumklappe an einem Kraftfahrzeug, die zum Einbau eines Schalt- und Beleuchtungsmoduls nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.