DE4410771A1 - Schalter, insbesondere in die Armaturentafel eines Kraftfahrzeuges einbaubarer Schalter, sowie Verfahren zum Herstellen eines Schalters - Google Patents
Schalter, insbesondere in die Armaturentafel eines Kraftfahrzeuges einbaubarer Schalter, sowie Verfahren zum Herstellen eines SchaltersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schalter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, sowie ein
Verfahren zum Herstellen eines solchen Schalters.
Bei einem bekannten gattungsgemäßen Schalter (DE-OS 42 06 335) ist die Leiterplatte U-
förmig gebogen und trägt an den Enden ihrer Schenkel je eine Fassung für eine Lichtquelle.
Der Zusammenbau des als Schieber ausgebildeten Schaltbauteils mit der U-förmig gebogenen
Leiterplatte, an deren Enden die Fassungen für die in sie einzusetzenden Lichtquellen vor
gesehen sind, gestaltet sich verhältnismäßig kompliziert. Desweiteren ist die Leiterplatte da
bei und infolge der frei vorstehend ausgebildeten Lichtquellenfassungen Belastungen ausge
setzt, die die Funktionstüchtigkeit der auf der Leiterplatte ausgebildeten gedruckten Schal
tung unter Umständen nachteilig beeinflussen.
Ein weiterer gattungsgemäßer Schalter ist aus der DE-AS 26 34 697 bekannt. Bei diesem be
kannten Schalter ist am Boden des Gehäuses ein Sockel für eine Lampe befestigt, die
zusammen mit einer Schutzhaube das als Schieber ausgebildete Schaltbauteil und die darauf
angebrachte Leiterplatte durchdringt. Dies führt neben einem komplizierten Aufbau der Lei
terplatte zu einer Vergrößerung der Fläche und damit zu einer Vergrößerung des gesamten
Schalters. Die Montage des bekannten Schalters ist relativ aufwendig, da die Lampe mit ih
rem Sockel von unten her in das Gehäuse eingeschoben und elektrisch angeschlossen werden
muß, die mit dem Loch für die Lampe ausgebildete Leiterplatte von oben her in den
Schieber eingesetzt wird und an die vom Schieber vorstehenden Kontaktfahnen angeschlossen
wird.
Eine an moderne Schalter, insbesondere in die Armaturentafel eines Kraftfahrzeugs einbau
bare Schalter gestellte Forderung ist neben hoher Integration zur Einsparung von Kabeln ein
möglichst kompakter Aufbau bei gleichzeitig kostengünstiger Montage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter sowie ein Verfahren zu dessen
Herstellung zu schaffen, der die genannten, gestellten Forderungen in vorteilhafter Weise er
füllt.
Der den Schalter betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des
Hauptanspruchs gelöst.
Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion ist es gelungen, eine vormontierbare Einheit zu
schaffen, die mit Ausnahme des noch notwendigen Anschlusses der Leiterplatte an die
Schaltkontakte alle elektrischen Funktionen einschließlich der Schaltung einer oder mehrerer
Lichtquellen zum Hinterleuchten des Betätigungselements in sich vereint. Diese vormontier
bare Einheit ist in einfacher Weise zusammenbaubar, ggf. prüfbar und dann in das Schalt
bauteil einsetzbar. Die Leiterplatte ist, da sie in einem in sich stabilen Halteteil aufgenom
men ist, vor mechanischen Beschädigungen geschützt, was zusätzlich zur ausgezeichneten
Betriebszuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Schalters beiträgt. Insgesamt kann der Schal
ter sehr kompakt und mit zahlreichen Funktionen ausgebildet werden. Der Schalter kann als
Drucktastenschalter (Schaltbauteil relativ zum Gehäuse axial beweglich), als Kippschalter
(Schaltbauteil relativ zum Gehäuse verschwenkbar) oder als Drehschalter (Schaltbauteil rela
tiv zum Gehäuse verdrehbar) ausgebildet sein. Die Funktionen der auf der Leiterplatte ange
ordneten gedruckten Schaltung mit den zugehörigen Bauelementen und der Lichtquelle oder
mehreren Lichtquellen können unterschiedlichster Art sein. Beispielsweise kann der Schalter,
wie die bekannten gattungsgemäßen Schalter ein Warnblinkschalter mit integriertem Zeitge
berrelais für die Blinklichter eines Kraftfährzeugs sein. Der Schalter kann auch ein Schalter
für Scheiben- und Spiegelheizungen mit integriertem Relais und Zeitgeber sein. Er kann des
weiteren ein Lichtschalter zum Inbetriebsetzen unterschiedlicher Lichter mit Relaisfunktionen
sein usw.
Der Anspruch 2 ist auf eine Ausführungsform des Schalters gerichtet, bei der die Leiterplatte
einerseits besonders einfach montierbar ist und andererseits sehr sicher und von allen Seiten
geschützt aufgenommen ist.
Der Anspruch 3 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausführungsform des Bodens des als Rahmen
ausgebildeten Halteteils.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird erreicht, daß beim Einsetzen des Halteteils in das
Schaltbauteil selbsttätig eine Kontaktierung der Leiterplatte erfolgt.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 wird auf einfache Weise ein sicherer Halt des Halte
teils am Schaltbauteil erzielt.
Die Merkmale der Ansprüche 6 bis 8 sind auf vorteilhafte Einzelheiten der Einrichtung zum
Hinterleuchten des Betätigungselements gerichtet, wobei mit den Merkmalen des Anspruchs
7 erreicht wird, daß Reflektoren überflüssig sind, und sich mit den Merkmalen des An
spruchs 8 je nach Stellung des Schalters oder Schaltung der gedruckten Schaltung in Abhän
gigkeit von den Kontakten unterschiedliche Leuchtbilder ergeben.
Der Anspruch 9 ist auf eine Ausführungsform des Schalters gerichtet, die hinsichtlich der
Verrastung des Schaltbauteils dem Schalter gemäß DE 31 45 803 C2 entspricht. Diese Ver
rastung kann auch bei einem gattungsgemäßen Schalter gemäß der DE-OS 42 06 335 zum
Einsatz kommen. Erfindungsgemäß übernimmt das Halteteil gemäß dem Anspruch 9 zusätz
lich Funktionen der Rasteinrichtung.
Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des An
spruchs 10 gelöst. Das Verfahren ist in seiner Durchführung außerordentlich einfach, kann
manuell oder automatisiert durchgeführt werden und ist kostengünstig.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit
weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schalters, teilweise geschnitten,
Fig. 2 eine Schnittansicht des Schalters gemäß Fig. 1, geschnitten in der Ebene II-2 gemäß
Fig. 1, und
Fig. 3 eine Ansicht des Halteteils von unten.
Der Schalter ist insgesamt aus vier Baugruppen zusammengesetzt, nämlich einem Gehäuse
20, in dem ein Schaltbauteil 40 längsbeweglich geführt ist, welches beispielsweise durch
Verklipsen mit einem Betätigungselement 60 verbunden ist und in sich ein Halteteil 80 auf
nimmt.
Mit Ausnahme des Halteteils 80 entspricht der Schalter in seinem grundsätzlichen Aufbau
dem Schalter gemäß der DE-OS 42 06 335, so daß er nur kurz erläutert wird.
Das Gehäuse 20 weist einen Mantel 22 auf, der in einer Öffnung einer Schalttafel 24 gehal
ten ist. Der Gehäusemantel 22 weist in seinem unteren Bereich Ausnehmungen 26 auf, mit
tels derer er mit entsprechenden Vorsprüngen eines Bodenteils 28 verklipst ist. Aus dem Bo
den stehen Kontaktzungen 30 zum Einstecken des Schalters in entsprechende Buchsen eines
Kraftfahrzeugs vor. Es versteht sich, daß die Kontaktzungen 30 durch einen sie umgeben
den, einteilig mit dem Bodenteil 28 ausgebildeten Mantel geschützt sein können. Die
Kontaktzungen 30 erstrecken sich durch das Bodenteil 28 hindurch und bilden Kontaktbah
nen 32, aus denen aus Kunststoff bestehende Nockenvorsprünge 34 vorstehen, die bestim
men, ob je nach Schalterstellung zwischen Schaltkontakten 42 und den Kontaktbahnen 32 ei
ne elektrische Verbindung besteht. Die Schaltkontakte stehen aus dem Boden 44 des Schalt
bauteils 40 vor, durch den sie hindurchgeführt sind und in Kontaktfahnen 46 enden. Das
Schaltbauteil 40 weist zwei Seitenwände 48 auf, die mittels Vorsprüngen 50 (Fig. 2) im Ge
häusemantel 22 geführt sind. Die Seitenwände 48 sind über insgesamt Y-förmige Stege 52
miteinander verbunden, so daß das Schaltbauteil 40 ein in sich stabiles Bauteil ist, an dem
die Kontaktfahnen gut zugänglich sind.
Das Halteteil 80 ist als ein geschlossener, insgesamt rechteckiger Rahmen ausgebildet, des
sen Seitenwände 82 an ihren sich gegenüberliegenden Innenseiten mit Führungen 84 ausge
bildet sind, in die eine eine gedruckte Schaltung und elektronische bzw. elektrische Bauele
mente tragende Leiterplatte 86 eingeschoben ist. Der Boden 88 (Fig. 3) des Halteteils 80
weist Ausnehmungen 90 und Vorsprünge 92 auf. Die Ausnehmungen 90 dienen zur Aufnah
me der Kontaktfahnen 46, welche mit entsprechenden Anschlüssen der Leiterplatte 86 verlö
tet sind oder bei entsprechender Ausbildung elastisch an diesen anliegen. Die Vorsprünge 92
dienen zum Verrasten des Halteteils 80 mit dem Schaltbauteil 40 an den Wurzeln der Y-för
migen Stege 52.
An der dem Betätigungselement 60 zugewandten Oberseite des Deckels 93 des insgesamt aus
hellem Kunststoff ausgebildeten Halteteils 80 sind Ansätze zur Aufnahme lichtemittierender
Dioden 94 ausgebildet. Anschlußdrähte 95 der lichtemittierenden Dioden 94 sind durch den
Deckel 93 hindurch (Fig. 2) mit Verbindungsdrähten 96 verlötet, über die sie wiederum an
die gedruckte Schaltung der Leiterplatte 86 angeschlossen sind. Es versteht sich, daß die
Verbindungsdrähte 95 entfallen können, wenn die Anschlußdrähte 95 ausreichende Länge ha
ben.
Die lichtemittierenden Dioden 94 sind auf dem Deckel 93 bzw. der Oberseite des Halteteils
80 derart angeordnet, daß sie in dem Betätigungselement 60 vorgesehene durchscheinende
Bereiche 62, die entsprechende Funktionssymbole darstellen, gezielt beleuchten.
Die Funktion der gedruckten Schaltung kann an sich bekannt sein, so daß diesbezüglich bei
spielsweise auf die DE-OS 42 96 335 verwiesen wird.
Der Mechanismus der definierten Verschiebbarkeit des Schaltbauteils 40 relativ zum Gehäu
se 20 entspricht dem der DE 31 45 803 C2 und wird nur kurz erläutert. Am Bodenteil 28
ist ein Zapfen 36 befestigt, der den Boden 44 des Schaltbauteils 40 durchragt und an seinem
Ende einen Bolzen 37 trägt, welcher an dem Zapfen 36 drehbar aber axial unverschieblich
gelagert ist. Der Bolzen 38 wirkt mit einer mit Zähnen unterschiedlicher Tiefe versehenen
Nockenfläche 39a im Boden 44 und mit einer an der Unterseite des Halteteils 80 ausgebilde
ten, gezahnten Nockenfläche 39b (Fig. 3) zusammen. Zwischen dem Bodenteil 28 des Ge
häuses 20 und dem Boden 44 des Schaltbauteils 40 arbeitet eine nicht dargestellte Druckfe
der. Der Gesamtmechanismus, der die beiden definierten Schaltstellungen des Schalters be
stimmt, ist an sich bekannt und wird nicht weiter beschrieben.
Der Zusammenbau des beschriebenen Schalters geschieht folgendermaßen:
Das Bodenteil 28 mit den Kontaktzungen 30 und Kontaktbahnen 32 wird über den Zapfen 36 und den Bolzen 38 mit dem Schaltbauteil 40 zusammengefügt, so daß die durch die Re lativbewegung der beiden Bauteile bedingte Schaltfunktion des Schalters gegeben ist.
Das Bodenteil 28 mit den Kontaktzungen 30 und Kontaktbahnen 32 wird über den Zapfen 36 und den Bolzen 38 mit dem Schaltbauteil 40 zusammengefügt, so daß die durch die Re lativbewegung der beiden Bauteile bedingte Schaltfunktion des Schalters gegeben ist.
In das Halteteil 80 wird die fertig bestückte Leiterplatte 86, ggf. mit den Verbindungsdräh
ten 96 versehen, eingeschoben. Die auf der Oberseite des Halteteils 80 angeordneten licht
emittierenden Dioden 94 werden ggf. über die Verbindungsdrähte 96 an die Leiterplatte 86
angeschlossen. Es entsteht eine vormontierte Baugruppe, die elektromechanische oder groß
bauende Bauteile der Schaltung zwischen der Leiterplatte 86 und dem Deckel 93 schützend
aufnimmt und den Rest der gedruckten Schaltung mit weiteren elektronischen Bauteilen,
beispielsweise integrierten Schaltungen, zwischen der Leiterplatte 86 und dem Boden 88 des
Halteteils 80 sicher geschützt aufnimmt. Die gesamte Baugruppe wird von oben in das
Schaltbauteil 40 eingesetzt und darin verrastet. Durch die nun funktionsmäßig angeordnete
Nockenfläche 39b an der Unterseite des Halteteils 80 sind die Raststellungen des Schalters
gegeben.
Die Kontaktfahnen 46 werden, wenn sie nicht so ausgebildet sind, daß sie beim Einsetzen
des Halteteils 80 selbsttätig Kontakt geben, mit den für sie vorgesehenen Anschlüssen der
Leiterplatte 86 verlötet.
Nunmehr wird der Gehäusemantel 22 auf das Bodenteil 28 aufgesteckt und damit verrastet.
Anschließend wird das Betätigungselement 60 auf das Schaltbauteil 40 aufgesteckt.
Der Schalter ist bei außerordentlich kompaktem Aufbau, hoher Funktionssicherheit und nach
einfacher Montage betriebsbereit zum Einstecken in die Schalt- bzw. Armaturentafel 24 eines
Kraftfahrzeugs oder in jedwede andere vorgesehene Öffnung.
Claims (10)
1. Schalter, insbesondere in die Armaturentafel eines Kraftfahrzeugs einbaubarer
Schalter, mit
einem in einem Gehäuse (20) beweglichen Schaltbauteil (40), das Schaltkontakte (42) aufweist und ein Betätigungselement (60) zur Betätigung des Schalters trägt,
einer an dem Schaltbauteil (40) angeordneten Leiterplatte (86), welche eine mit den Schaltkontakten verbundene gedruckte Schaltung sowie zugehörige Bauelemente trägt,
und mit einer auf dem Schaltbauteil (40) angeordneten, mit der Leiterplatte (86) ver bundenen Lichtquelle (94) zum Hinterleuchten des Betätigungselements (60),
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Halteteil (80) vorgesehen ist, welches die Leiterplatte (86) mit der gedruckten Schaltung und den Bauelementen aufnimmt, an seiner dem Betätigungselement (60) zuge wandten Oberseite die Lichtquelle (94) trägt und als vormontierte Einheit zusammen mit der Leiterplatte und der mit dieser verbundenen Lichtquelle in das Schaltbauteil (40) eingesetzt ist.
einem in einem Gehäuse (20) beweglichen Schaltbauteil (40), das Schaltkontakte (42) aufweist und ein Betätigungselement (60) zur Betätigung des Schalters trägt,
einer an dem Schaltbauteil (40) angeordneten Leiterplatte (86), welche eine mit den Schaltkontakten verbundene gedruckte Schaltung sowie zugehörige Bauelemente trägt,
und mit einer auf dem Schaltbauteil (40) angeordneten, mit der Leiterplatte (86) ver bundenen Lichtquelle (94) zum Hinterleuchten des Betätigungselements (60),
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Halteteil (80) vorgesehen ist, welches die Leiterplatte (86) mit der gedruckten Schaltung und den Bauelementen aufnimmt, an seiner dem Betätigungselement (60) zuge wandten Oberseite die Lichtquelle (94) trägt und als vormontierte Einheit zusammen mit der Leiterplatte und der mit dieser verbundenen Lichtquelle in das Schaltbauteil (40) eingesetzt ist.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil
(80) als ein Rahmen mit einem Boden (88), einem Deckel (93) und zwei sich gegenüberlie
genden Seitenteilen (82) ausgebildet ist und daß die sich gegenüberliegenden Innenflächen
der Seitenteile Führungen (84) aufweisen, in die die Leiterplatte (86) einschiebbar ist.
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden
(88) mit Ausnehmungen (90) ausgebildet ist, durch die hindurch mit der gedruckten Schal
tung der Leiterplatte (86) verbundene Kontaktfahnen (46) der Schaltkontakte (42) ragen.
4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt
fahnen (46) durch elastisch vorgespannte Anlage an die entsprechenden Kontaktflächen der
Leiterplatte (86) mit der gedruckten Schaltung verbunden sind.
5. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteteil (80) seitliche Vorsprünge (92) aufweist, die mit dem Schaltbauteil verklipst
sind.
6. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtquelle als Leuchtdiode (94) ausgebildet ist, deren Anschlußdrähte (95) über Ver
bindungsdrähte (96) mit der gedruckten Schaltung der Leiterplatte (86) verbunden sind.
7. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halteteil (80) aus hellem Kunststoff besteht.
8. Schalter nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Leuchtdioden (94) auf der Oberseite des Deckels (93) angeordnet sind.
9. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem das Schaltbauteil (40)
längsbeweglich in dem Gehäuse (20) geführt ist, wobei ein gehäusefester Zapfen (36) von
unten durch das Schaltbauteil (40) vorsteht und an seinem freien Ende einen axial gegenüber
dem Zapfen festen aber um die Achse des Zapfens drehbaren Bolzen (38) trägt, welcher zu
sammen mit zwei sich gegenüberliegenden Nockenflächen (39a, 39b) eine Rasteinrichtung
zur Festlegung des Schaltbauteils (40) in zwei unterschiedlichen Stellungen bildet, dadurch
gekennzeichnet, daß eine der Nockenflächen (39b) an der Unterseite des Halte
teils (80) ausgebildet ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Schalters nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da
durch gekennzeichnet, daß
die mit den Bauelementen bestückte und mit der gedruckten Schaltung ausgebildete Leiterplatte (86) in das Halteteil (80) eingesetzt wird,
daß die Lichtquelle (94) am Halteteil (80) angebracht und an die Leiterplatte (86) an geschlossen wird,
daß das mit der Leiterplatte (86) und Lichtquelle (94) versehene Halteteil (80) an dem Schaltbauteil (40) angebracht wird und
daß die vom Schaltbauteil (40) vorstehenden Kontaktfahnen (46) der Schaltkontakte (42) mit der Leiterplatte (86) verbunden werden.
die mit den Bauelementen bestückte und mit der gedruckten Schaltung ausgebildete Leiterplatte (86) in das Halteteil (80) eingesetzt wird,
daß die Lichtquelle (94) am Halteteil (80) angebracht und an die Leiterplatte (86) an geschlossen wird,
daß das mit der Leiterplatte (86) und Lichtquelle (94) versehene Halteteil (80) an dem Schaltbauteil (40) angebracht wird und
daß die vom Schaltbauteil (40) vorstehenden Kontaktfahnen (46) der Schaltkontakte (42) mit der Leiterplatte (86) verbunden werden.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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