DE4017673C2

DE4017673C2 - Isolierstoffplatte für elektrische Schalter

Info

Publication number: DE4017673C2
Application number: DE19904017673
Authority: DE
Inventors: Georg Hofmann
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2010-06-02
Also published as: DE4017673A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolierstoffplatte für elektrische Schalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Isolierstoffplatten der eingangs genannten Art werden zum Beispiel in Lenkstockschaltern, Potentiometern für Kraftfahrzeuge oder dergleichen verwendet. Hierbei beträgt die Dicke der Isolierstoffplatte einige Millimeter, während die Dicke der Blechplatinen etwa einen Millimeter beträgt. Je geringer der Abstand zwischen den benachbarten Leiterbahnen ist, um so wahrscheinlicher ist es, dass eine elektrische Verbindung zwischen den benachbarten Leiterbahnen auch dann erfolgt, wenn diese nicht durch einen Schiebekontakt verbunden sind. Dies ist zum Beispiel darauf zurückzuführen, dass beim Bewegen der Schiebekontakte auf der Blechplatine metallischer Abrieb entsteht, der sich auf den zwischen den Leiterbahnen vorhandenen Abschnitten aus Isolierwerkstoff absetzt. Diese Abschnitte liegen regelmässig in der Ebene der Blechplatine und verursachen Kriechströme, was unerwünscht ist. Diese Kriechströme sind vor allem bei elektrischen Strömen grösser als 1 Ampere feststellbar. Beim Schleifen der Schiebekontakte über Kunststoff wird ausserdem auch davon Material abgerieben, so dass sich der Übergangswiderstand zwischen Leiterbahn und Schiebekontakt erhöhen kann.

Aus der DE 19 04 616 B2 sind Schalter mit Kontakten aus flächenhaften Leitungszügen bekannt. Diese Schalter bieten jedoch keine Ausreichende Sicherheit gegen eine Erhöhung des Übergangswiderstandes, da nur eine begrenzte Menge an Abrieb zwischen den Leiterbahnen aufgenommen werden kann. Aus der DE-GM 18 27 464 sind gedruckte Schalter bekannt, bei denen der Isolierstoff unterhalb der Kontaktstelle entfernt worden ist. Auch bei diesen Schaltern kann sich der Freiraum unterhalb der Kontaktstelle bei eng beieinanderliegenden Leiterbahnen schnell zusetzen.

Ausgehend von der DE 19 04 616 B2 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemässe Isolierstoffplatte so weiterzubilden, dass ein Ansammeln von Metallabrieb zwischen Leiterbahnen nicht mehr erfolgen kann und dass beim Übergang der Schleifkontakte von einer Leiterbahn zur anderen Leiterbahn es zu keiner Berührung der Schiebekontakte mit der Isolierstoffplatte kommt.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Isolierstoffplatte gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, dass der während der Benutzung des Schalters entstehende Abrieb von den Schiebekontakten abgestreift wird und sich in den zwischen den Leiterbahnen vorhandenen Luftspalten ansammelt. Der Abrieb kann daher keine elektrisch leitende Brücken zwischen den angrenzenden Leiterbahnen bilden. Somit ist es auch möglich, den Abstand zwischen den Leiterbahnen zu verringern, ohne die Funktionsfähigkeit des elektrischen Schalters zu beeinflussen.

Weitere zweckmässige und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Immer ist es vorteilhaft, wenn die einander zugewandten Seiten der die Breite der Abschnitte definierenden Wände senkrecht zur die Leiterbahnen aufweisenden Flachseite der Isolierstoffplatte verlaufen.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Isolierstoffplatte und eine Verwendung der Isolierstoffplatte der obigen Art. Hierbei wird so vorgegangen, dass Blechplatinen verwendet werden, deren Leiterbahnen durch Stege verbunden sind, wobei der Abstand der Stege voneinander etwa der Länge der Abschnitte entspricht. Die Blechplatinen werden einseitig mit Kunststoff angespritzt, wobei die durch die Stege und die Leiterbahnen definierten Luftspalte der Blechplatinen allseitig mediumdicht abgedeckt werden. Nach Herstellen einer solchen Blechplatine werden die Stege entfernt. Hierbei ist es zweckmässig, die metallischen Stege durch Stanzen zu entfernen. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es hierbei ohne Bedeutung ist, welche Form der Abschnitt besitzt und wie dick die Blechplatine ist. Durch das vorgeschlagene Verfahren können nämlich isolierstofffreie Abschnitte auch bei Blechplatinen hergestellt werden, deren Dicke nur wenige Zehntel von Millimetern beträgt. Keinen Einfluss auf die Ausbildung des Spaltes hat auch der Abstand der benachbarten Leiterbahnen voneinander. Denn eine gute Abdichtung beider Seiten der Blechplatine im Bereich des Abschnittes ist davon unabhängig, ob der Abstand der benachbarten Leiterbahnen voneinander minimal ist oder einige Millimeter beträgt. Insgesamt gesehen kann gesagt werden, dass kein wichtiger Parameter der Blechplatinen Einfluss auf eine gute Abdichtung des Abschnittes hat. Die Stege, welche die Länge der Abschnitte definieren, werden nach Herstellung der Isolierstoffplatte entfernt, so daß der Spalt in seinem oberen Bereich durch die benachbarten Leiterbahnen und im unteren Bereich durch Kunststoffwände definiert ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Isolierstoffplatte mit Leiterbahnen in vertikaler Draufsicht,

Fig. 2 den mit II bezeichneten Teil der Isolierstoffplatte nach Fig. 1 vergrößert dargestellt und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III nach Fig. II.

In Fig. 1 ist eine Isolierstoffplatte 32 für elektrische Schalter mit metallischen Leiterbahnen 10, 12, 14, und 16 dargestellt, die mit Schiebekontakten des Schalters zusammenarbeiten, von denen nur einer gestrichelt dargestellt und mit 30 bezeichnet ist. Die Leiterbahnen 10, 12, 14 und 16 sind aus einer Blechplatine 23 ausgestanzt und in der oberen Seite der Isolierstoffplatte 32 eingegossen. Bestimmte Abschnitte 37, 39, 41 und 43, die die einzelnen Leiterbahnen 10, 12, 14 und 16 voneinander trennen, bestehen aus Isolierstoff und liegen in der Ebene der Blechplatine. Es handelt sich vornehmlich um solche Abschnitte, die mit dem Schiebekontakt nicht in Berührung kommen. Andererseits ist ein Abschnitt 7 vorhanden, bei dem es sich um einen durchgehenden und mit Luft ausgefüllten Spalt handelt. Die Abschnitte sind durch Stanzlöcher 6, 8, 18, 20, 22 und 24 begrenzt. Die Stanzlöcher werden nach der Herstellung der Isolierstoffplatte gebildet, wobei die die einzelnen Leiterbahnen 10, 12, 14 und 16 verbindenden Stege 3 und 5 (vergleiche Fig. 2) beseitigt werden.

Der angedeutete Schiebekontakt 30 ist in Richtung des Doppelpfeiles 31 hin- und herbewegbar und verbindet die Leiterbahn 14 mit der Leiterbahn 16.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, ist der Spalt 7 durch die Stege 3 und 5 begrenzt und hat eine Länge d3.

Bei der Bildung des Abschnittes 7, 9 wird wie folgt vorgegangen:

Die mit dem Schiebekontakt 30 zusammenarbeitende Seite der Blechplatine 23 wird mit dem Werkzeugteil, hier durch eine rechteckförmige und plane Platte 47 nur angedeutet, voll abgedeckt, während auf die andere Seite der Blechplatine im Bereich des Spaltes 7 ein erhöhter Steg 50 eines in Richtung des Doppelpfeiles bewegbaren Werkzeugteils 49 abdichtend aufgesetzt wird. Außerhalb des Bereichs des Spalts 7 hat das Werkzeugteil 49 einen Abstand von der Blechplatine 23, so daß während des Spritzvorgangs dort Kunststoff zwischen das Werkzeugteil 49 und die Blechplatine 23 gelangen kann. Die Breite des Stegs 50 entspricht der Breite d1 des Abschnittes 9, der durch die Partien 15 und 17 der Isolierstoffplatte 32 bestimmt ist. In der Länge reicht der Steg 50 des Werkzeugteils 49 mindestens von Steg 3 bis zum Steg 5. Die einander zugekehrten Seiten 19 und 21 der Partien 15 und 17 verlaufen senkrecht zur Blechplatine 23, so daß der Abschnitt 7 in den Abschnitt 9 über zwei längsgerichtete Stufen übergeht. Um eine gute bodenseitige Abdichtung der Blechplatine 23 zu gewährleisten, reicht es, wenn der Abstand d1 nur geringfügig größer ist als der Abstand d2 der Leiterbahnen 14 und 16 voneinander. Ist die Isolierstoffplatte mit den räumlich verbundenen Spalten 7 und 9 hergestellt, dann werden die metallischen Stege 3 und 5 durch Stanzen beseitigt. Vor dem Stanzen hatte der Abschnitt 7 die Länge d3, während nach dem Stanzen seine Länge um die Breite der Stege 3 und 5 vergrößert wird.

Man erkennt, daß der besondere Vorteil, der vorgeschlagenen Maßnahmen darin besteht, daß weder das Werkzeugteil 47 noch das Werkzeugteil 49 auf die Form und hierbei insbesondere die Breite d2 des Abschnittes 7 abgestimmt werden muß, da die Werkzeugteile nicht zwischen die Leiterbahnen eintauchen müssen. Es reicht vielmehr, wenn beide Seiten des Abschnittes 7 durch lineare Hin- und Herbewegungen ausübende Spritzgießwerkzeuge abdichtbar sind. Dabei könnte der Abschnitt 3 auch bogen- bzw. zickzackförmig sein. Diese Form hat keinen Einfluß auf die Ausbildung eines isolierstofffreien Abschnittes 9.

Claims

1. Isolierstoffplatte (32) für elektrische Schalter mit metallischen Leiterbahnen (10, 12, 14, 16), die mit mindestens einem Schiebekontakt (30) des Schalters zusammenarbeiten und wenigstens teilweise offenliegend in die Isolierstoffplatte (32) eingegossen sind, wobei zwischen mindestens zwei benachbarten Leiterbahnen (14, 16), zwischen denen ein Schiebekontakt (30) wechselt, mindestens ein isolierstofffreier erster Abschnitt (7) in der Ebene zwischen den Leiterbahnen (10, 12, 14, 16) und ein isolierstofffreier zweiter Abschnitt (9) in einer Ebene parallel zur Ebene des ersten Abschnitts (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung (d1) der isolierstofffreien Ebene des zweiten Abschnitts (9) grösser ist als die Ausdehnung (d2) der isolierstofffreien Ebene des ersten Abschnitts (7) und der zweite Abschnitt (9) bezogen auf ein Schwerkraftsystem unterhalb des ersten Abschnitts (7) ausgebildet ist.

2. Isolierstoffplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Seiten (19, 21) der die Ausdehnung (d1) des zweiten Abschnitts (9) definierenden Wände (15, 17) senkrecht zur die Leiterbahnen (14, 16) aufweisenden Flachseite der Isolierstoffplatte (32) verlaufen.

3. Verfahren zum Herstellen einer Isolierstoffplatte mit den Merkmalen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blechplatine (23) verwendet wird, deren Leiterbahnen (14, 16) durch Stege (3, 5) verbunden sind, wobei die Länge (d3) des Abstands der Stege (3, 5) voneinander etwa der Länge der Abschnitte (7, 9) entspricht, dass die Blechplatine (23) mit Kunststoff umspritzt wird, wobei ein durch die Stege (3, 5) und die Leiterbahnen (14, 16) definierter Luftspalt (7) während des zumindest teilweisen Umspritzens allseitig mediumdicht abgedeckt wird, und dass nach dem Spritzvorgang die Stege (3, 5) entfernt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die metallischen Stege (3, 5) durch Stanzen entfernt werden.