EP1212765B1 - Schalter zur anordnung an einem designelement im fahrgastraum eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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EP1212765B1
EP1212765B1 EP00963920A EP00963920A EP1212765B1 EP 1212765 B1 EP1212765 B1 EP 1212765B1 EP 00963920 A EP00963920 A EP 00963920A EP 00963920 A EP00963920 A EP 00963920A EP 1212765 B1 EP1212765 B1 EP 1212765B1
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EP
European Patent Office
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switch
elements
flexible conductor
haptic
zone
Prior art date
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EP00963920A
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EP1212765A1 (de
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Jörg ÜBELEIN
Bernd REXHÄUSER
Carsten Abert
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Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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Publication of EP1212765B1 publication Critical patent/EP1212765B1/de
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    • H01H9/02—Bases, casings, or covers

Definitions

  • the invention relates to a switch for arrangement on a design element in the passenger compartment of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the inventive Switch is characterized by a simple and safe assembly process and a very high degree of independence from the design of the haptic.
  • haptic Under the haptic is an assembly of the switch understood that for manual operation of the switch having required mechanical controls.
  • the Haptics can also serve as a visual element, e.g. by an appropriate design of the haptic the Function of the switch made visible to a user becomes.
  • US 4,045,650 relates to a sensor switch element for arrangement in a vehicle, in particular for arrangement on printed circuit boards.
  • This switch element comprises a connection contact in the form of a flexible printed circuit board.
  • the Connection of the flexible circuit board is such that the Printed circuit board in sandwich construction with a contact plate and further limiting elements is joined together and is inserted in an opening of the switch element.
  • the invention is based on the object, a switch for placement on a design element in the passenger compartment of a Motor vehicle, e.g. on the interior lining of a door, too create that cost-effectively and simply and easily can be mounted safely and to any desired design is adaptable.
  • the areas of the flexible conductor that the Wear switching elements, and associated with these areas Areas or operating elements of the haptic designed in such a way that the respective areas can be positioned to each other and can be fixed and detached from each other. Furthermore these areas have no means of generating a permanent electrical line connection. So it will be no permanent electrical contact of the mutual Areas made.
  • the haptic with the switching elements not in electrically conductive Connection can be brought, d. H. the haptic has no electrically conductive components, with the switching elements electrically coupled.
  • the Haptics no electrical components in the strict sense (such as e.g. a resistor, a transistor, etc.) but only a contact bridge in the form of a simple electrical Ladder, with an electrical connection can be produced between two switching elements.
  • the relevant areas of conductor and haptics as mechanical Formed connector wherein a base body of the Haptics a receiving area, such. a plug opening having, with the the switching elements supporting area the flexible conductor can be brought into positive engagement is.
  • a casting element is suitable for use without contact Switching systems, such as magnetoresistive sensors or inductive and capacitive proximity sensors. It offers the sealing element in addition to a good protection against mechanical Damage also provides excellent protection chemical agents and of course moisture. This in turn guarantees high reliability and longevity the desk.
  • the mechanical reinforcements can also latching elements for Securing the insertion position with regard to the feel as well Means for sealing the plug-in area against moisture exhibit.
  • a 2-component plastic injection technique can be used, to meet the softer of the two plastics requirements to better match a seal.
  • Another embodiment of the invention provides that the switch-carrying areas of the flexible conductor and form the assigned area of the haptic as a clamping connection, wherein a base body of the haptic a receiving area and a connectable with this fixing such that the area carrying the switching elements of the flexible conductor between the receiving area the haptic and the fixing can be clamped.
  • This can be done, for example, by a fixing element, that over a film hinge of a plastic one Basic body of the haptic with the base body in one piece connected is.
  • a development of this embodiment provides the use a separate clamping plate before as a fixing.
  • the clamping plate with positive locking elements (e.g., pins) which mating snap-in openings (preferably at the edge) associated with the flexible conductor are.
  • positive locking elements e.g., pins
  • snap-in openings preferably at the edge
  • switching elements basically all types for Application come for the assembly of flexible interconnects suitable. These can be used, for example, as electrical Be formed contact surfaces, which one with a Operating element of the haptic connected electrical contact bridge is assigned when pressing the operating element closes the circuit.
  • the magnetoresistive Components e.g., Hall element
  • each of which a connected to a control of the haptic Permanent magnet or a ferromagnetic metal plate is assigned but are also encapsulated switching elements in the form of SMD switches or safety mats.
  • transponder readers are suitable as switching elements.
  • switching elements In addition to the switching elements, if necessary, further components arranged as e.g. an optical element for switch illumination, a microcontroller, resistors, diodes or similar.
  • the invention uses the principle of the connector to in simple and secure way an active connection between the switching elements and the controls of the feel without at the same time susceptible to interference (permanently acting) to use electrical line connections. This succeeds in a complete subordination of the design the areas of the flexible elements carrying the switching elements Ladder under the design of the haptic at the same time Reduction of the switch-side variant variety. That is, by means of the technical solution according to the invention Can be used with only one harness variant (theoretically) any number of geometric arrangements of the controls the haptic connect.
  • FIG. 1 shows a flexible conductor 2 with conductor tracks 200, to the two encapsulated switching elements 21, 21 '(according to Type of a stylus) and an optical element 3a (e.g. LED) are connected to the switch lighting.
  • an optical element 3a e.g. LED
  • the reinforcement 123 can in analogy to Figure 9 also locking and sealing elements be connected, for a secure fixation of the Connector area 20 in the haptic and for a seal to provide moisture.
  • FIG. 2 corresponds essentially that of Figure 1. Only the switching elements 22, 22 ' are designed as electrical contact surfaces, which each one (not shown) contact bridge of the Inside the control element 11 is assigned. A switching signal Thus, by shorting the adjacent and slightly spaced contact surfaces 22 and 22 'generates.
  • this embodiment in humid and, if necessary, highly polluted environment with dirt particles, e.g. in the wet room of a motor vehicle door, should definitely a seal at the edge of the receiving area 12 of the haptic 1 done.
  • the switch of FIG. 4 uses separate fixing element 12 '', which preferably with positive locking elements (not shown) should be provided in the positioning holes of the flexible conductor can intervene (analogous to FIG. 10). After the subsequent Clipping the fixing element 12 "to the base body 1 "is a permanently correct positioning of the switching elements 22, 22 'with respect to the operating element 11 guaranteed.
  • FIG. 5 shows a mechanical reinforcement 121 in the form a potting element (e.g., based on an epoxy resin or a plastic) that completes the connector area encloses, embedded in it is an electronic contactless operating switch 23 (e.g., a Hall element), this is an approximation of the assigned area of the Operating element 11 or an associated part responds.
  • an optical element for switch lighting intended.
  • Figure 7 corresponds essentially to a combination of mechanical Reinforcement 123 of Figure 1 and the equipment of electronic components according to FIG. 5.
  • FIG. 8 shows a mechanical reinforcement in the form of a with the side edge of the conductor 2 connected frame 124, which are preferably molded, but also glued can.
  • the reinforcement shown in Figure 9 consists of a connected to the underside of the conductor plate 125, at the inner edge of a seal 125a with locking elements 125b is formed.
  • a seal 125a With locking elements 125b is formed.
  • the seal 125a becomes dirt and moisture from the electrical and electronic Components held.
  • FIG. 10 An example of a flexible conductor 2 for a clamping Attachment to a haptic shows Figure 10. Accordingly, are in the clamping area 20 'of the conductor 2 perforations 126 incorporated, which locking pins (not shown) of a fixing 12 '' are assigned. The different pattern the perforation 126 guaranteed in the two edges an exact positioning of conductor 2 to the fixing 12 '' and thus also with respect to the operating element 11.
  • FIG. 11 The schematic representation of Figure 11 one in three ladder arms 2a, 2b, 2c spliced conductor 2.
  • the end-side Areas 4, 5, 6, 7 are different functions assigned.
  • the Area 4 are connected to a switch module, the for the operation of the front and rear windows, the Mirror and parental control is provided.
  • the tank unlocking could be assigned to area 5 of conductor arm 2b be.
  • the areas 6 and 7 with Indicator instruments for the lock and door lock state connect.

Landscapes

  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter zur Anordnung an einem Designelement im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs bestehend aus einer Haptik, die als mechanisches Bedien- und Sichtelement fungiert, elektrischen und/oder elektronischen Schaltelementen, die auf einem flexiblen Leiter angeordnet sind, sowie gegebenenfalls aus weiteren elektrischen und elektronischen Bauelementen. Der Schalter ist dadurch gekennzeichnet, daß der die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') tragende Bereich (20) des flexiblen Leiters (2, 2a, 2b) und der zugeordnete Bereich (Bedienelement 11) der Haptik (1, 1', 1'') derart ausgebildet sind, daß die betreffenden Bereiche (11, 20) zueinander positionierbar und fixierbar sind und keine Mittel zur permanenten elektrischen Leitungsverbindung aufweisen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schalter zur Anordnung an einem Designelement im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Der erfindungsgemäße Schalter zeichnet sich durch einen einfachen und sicheren Montageprozeß sowie eine sehr hohe Unabhängigkeit vom Design der Haptik aus.
Unter der Haptik wird dabei eine Baugruppe des Schalters verstanden, die die zur manuellen Betätigung des Schalters erforderlichen mechanischen Bedienelemente aufweist. Die Haptik kann darüber hinaus als Sichtelement dienen, z.B. indem durch eine entsprechende Gestaltung der Haptik die Funktion der Schalters für einen Benutzer sichtbar gemacht wird.
Aus DE 197 38 656 A1 ist bereits ein Schalter bekannt, dessen elektrische oder elektronische Schaltelemente und dessen zugeordneten Bedienelemente der Haptik unabhängig voneinander an verschiedenen Teilen einer Fahrzeugtür positioniert werden. Sie treten erst in Wirkverbindung, wenn die beiden Teile zusammengefügt worden sind. Nachteilig ist jedoch, daß eine sehr enge Toleranz der miteinander zu verbindenden Teile, die jeweils die Schaltelement bzw. die Haptik tragen, gewährleistet werden muß, da ansonsten mit einer Fehlpositionierung zu rechnen ist.
Die DE 43 13 030 A1 und die US 5,805,402 beschreiben Gruppen von Schaltern auf der Basis flexibler Leiterbahnen. Sie bestehen im wesentlichen aus elektrischen Schaltelementen, die vorzugsweise gekapselt sein können, denen eine flexible Folientastatur oder in einer Konsole gehaltene separate Bedienelemente zugeordnet sind. Auch bei dieser technischen Lösung erfordert die Zusammenführung von elektrischen Schaltelementen und Haptik einen erheblichen Aufwand und große Sorgfalt. Darüber hinaus schränken solche zu Gruppen zusammengefaßten Schalterblocks die Designfreiheit erheblich ein, da die geometrische Anordnung der einzelnen Schaltelemente die Positionierung der Bedienelemente der Haptik festlegt. Bei einer Vielzahl von Ausstattungsvarianten, wie sie in der Automobiltechnik üblich ist, wird außerdem eine hohe Variantenvielfalt der foliengebundenen Schaltelemente verursacht, es sei denn, man geht stets von der Variante mit dem höchsten Ausstattungsgrad aus und schließt bei Minderausstattungen die entsprechenden Schalter nicht an. Dies jedoch führt zu einem unerwünscht hohen Recourcenverbrauch.
Auch die US 4,045,650 betrifft ein Sensorschalterelement zur Anordnung in einem Fahrzeug, insbesondere zu Anordnung an Leiterplatten. Dieses Schalterelement umfasst einen Anschlußkontakt in Form einer flexiblen Leiterplatte. Der Anschluß der flexiblen Leiterplatte erfolgt derart, daß die Leiterplatte in Sandwich-Bauweise mit einer Kontaktplatte und weiteren Begrenzungselementen zusammengefügt wird und in eine Öffnung des Schalterelementes eingefügt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schalter zur Anordnung an einem Designelement im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, z.B. an der Innenverkleidung einer Tür, zu schaffen, der kostengünstig herstellbar und einfach und sicher montierbar ist, sowie an jedes gewünschte Design anpaßbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demnach sind die Bereiche des flexiblen Leiters, die die Schaltelemente tragen, und die diesen Bereichen zugeordnete Bereiche bzw. Bedienelemente der Haptik derart ausgebildet, daß die betreffenden Bereiche zueinander positionierbar und fixierbar sowie voneinander lösbar sind. Darüber hinaus besitzen diese Bereiche keine Mittel zur Erzeugung einer permanenten elektrischen Leitungsverbindung. Es wird also keine dauerhafte elektrische Kontaktierung der beiderseitigen Bereiche hergestellt.
Der Begriff "elektrische" bzw. "elektronische" Schaltelemente sollen dabei auch elektromagnetische und elektro-optische Schaltelemente umfassen.
Nach einer Erfindungsvariante ist hierbei vorgesehen, daß die Haptik mit den Schaltelementen nicht in elektrisch leitende Verbindung bringbar ist, d. h. die Haptik weist keine elektrisch leitfähigen Bauteile auf, die mit den Schaltelementen elektrisch koppelbar sind.
Nach einer anderen Erfindungsvariante ist die Haptik mit den Schaltelementen nur durch Betätigung eines Bedienelementes der Haptik in elektrisch leitende Verbindung bringbar, wobei die elektrische leitende Verbindung nur so lange besteht, wie sich der Schalter in dem durch Betätigung des Bedienelementes erzeugten Schaltzustand ("Schalter geschlossen") befindet. Bei dieser Erfindungsvariante weist die Haptik keine elektrischen Bauelemente im engeren Sinne (wie z.B. einen Widerstand, einen Transistor etc.) auf sondern lediglich eine Kontaktbrücke in Form eines einfachen elektrischen Leiters, mit der eine elektrische Verbindung zwischen zwei Schaltelementen herstellbar ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die betreffenden Bereiche von Leiter und Haptik als mechanische Steckverbinder ausgebildet, wobei ein Basiskörper der Haptik einen Aufnahmebereich, wie z.B. eine Steckeröffnung aufweist, mit dem der die Schaltelemente tragende Bereich des flexiblen Leiters formschlüssig in Eingriff bringbar ist. Dazu weisen die die Schaltelemente tragenden Bereiche des flexiblen Leiters eine mechanische Verstärkung in Form eines randseitigen Rahmens, einer rückseitigen Platte oder eines den betreffenden Bereich einschließenden Vergußelements auf.
Ein vergußelement eignet sich bei Verwendung berührungsloser Schaltsysteme, wie magnetoresistiven Sensoren oder induktiven und kapazitiven Näherungssensoren. Dabei bietet das Vergußelement neben einem guten Schutz gegen mechanische Beschädigungen auch einen hervorragenden Schutz vor chemischen Einwirkungen und natürlich vor Feuchtigkeit. Dies wiederum garantiert eine hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Schalter.
Durch eine geeignete Formgebung der mit dem flexiblen Leiter verbundenen Verstärkung sowie der dazu paßfähigen Aufnahmeöffnung der Haptik wird die Herstellung einer Steckverbindung nur in der vorgesehenen Lage zugelassen. Das Anformen der Verstärkung, sei es durch Aufkleben einer Platte an der Unterseite des Leiters oder durch Anspritzen eines Rahmens im Randbereich des Leiters oder durch ein Vergießen des Endbereichs des Leiters, kann mit hoher Präzision und Effizienz von Automaten übernommen werden.
Die mechanischen Verstärkungen können auch Rastelemente zur Sicherung der Einsteckposition bezüglich der Haptik sowie Mittel zur Abdichtung des Steckbereichs gegen Feuchtigkeit aufweisen. Bei der Herstellung solcher Komponenten kann eine 2-Komponenten-Kunststoffspritztechnik eingesetzt werden, um mit dem weicheren der beiden Kunststoffe den Anforderungen an eine Dichtung besser entsprechen zu können.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, die die Schalter tragenden Bereiche des flexiblen Leiters und den zugeordneten Bereich der Haptik als Klemmverbindung auszubilden, wobei ein Basiskörper der Haptik einen Aufnahmebereich und einen mit diesem verbindbares Fixierelement derart aufweist, daß der die Schaltelemente tragende Bereich des flexiblen Leiters zwischen dem Aufnahmebereich der Haptik und dem Fixierelement eingeklemmt werden kann. Dies kann beispielsweise durch ein Fixierelement erfolgen, das über ein Filmscharnier eines aus Kunststoff bestehenden Basiskörpers der Haptik mit dem Basiskörper einstückig verbunden ist. Nachdem der entsprechende Bereich der flexiblen Leiters dem Aufnahmebereich des Basiskörpers zugeführt worden ist, kann das Fixierelement gegen den Aufnahmebereich geschwenkt werden, bis dessen Lage über Rastelemente gesichert und somit der Leiter mit den Schaltelementen bezüglich der Lage der Bedienelemente fixiert ist.
Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht die Verwendung einer separaten Klemmplatte als Fixierelement vor. In diesem Fall sollte die Klemmplatte mit Formschlußelementen (z.B. Zapfen) versehen sein, denen paßfähige Rastöffnungen (vorzugsweise am Rand) des flexiblen Leiters zugeordnet sind. Diese Formschlußelemente können in ihrer Anordnung so gewählt sein, daß ausschließlich die exakte Positionierung zwischen Klemmplatte und Leiter möglich ist. Anschließend wird die Klemmplatte mittels einer Schnappverbindung am Basiskörper der Haptik fixiert.
Als Schaltelemente können grundsätzlich alle Arten zur Anwendung kommen, die sich zur Bestückung flexibler Leiterbahnen eignen. Diese können beispielsweise als elektrische Kontaktflächen ausgebildet sein, denen eine mit einem Bedienelement der Haptik verbundene elektrische Kontaktbrücke zugeordnet ist, die beim Betätigen des Bedienelements den Stromkreis schließt. Neben den schon erwähnten induktiven und kapazitiven Näherungsschaltern sowie den magnetoresistiven Bauelementen (z.B. Hall-Element), denen jeweils ein mit einem Bedienelement der Haptik verbundener Permanentmagnet oder ein ferromagnetisches Metallplättchen zugeordnet ist, eignen sich aber auch gekapselte Schaltelemente in Form von SMD-Schaltern oder Schaltmatten. Darüber hinaus sind Transponderleser als Schaltelemente geeignet.
Welchen Schaltertyp der Fachmann auswählen wird, hängt maßgeblich von den technische Anforderungen des Einzelfalls ab.
An dieser Stelle sei noch darauf verwiesen, daß auch nichtelektrische Prinzipien zur Anwendungen kommen können. Beispielsweise können die auf dem flexiblen Leiter vorgesehenen Schaltelemente als passive oder aktive optische Elemente ausgebildet sein, denen seitens der Bedienelemente der Haptik Mittel zur Reflexion zum Zwecke der Herstellung einer optischen Übertragungsstrecke oder Mittel zur Unterbrechung einer optischen Übertragungsstrecke zugeordnet sind. Die Weiterverarbeitung des Schaltsignals erfolgt unter Zwischenschaltung eines optoelektrischen Wandlers.
Neben den Schaltelementen werden bei Bedarf weitere Bauelemente angeordnet, wie z.B. ein optisches Element zur Schalterbeleuchtung, ein Microcontroller, Widerstände, Dioden oder dergleichen.
Die Erfindung nutzt das Prinzip der Steckverbindung, um in einfacher und sicherer Weise eine Wirkverbindung zwischen den Schaltelementen und den Bedienelementen der Haptik herzustellen, ohne gleichzeitig störempfindliche (permanentwirkende) elektrischen Leitungsverbindungen zu nutzen. Dadurch gelingt eine vollkommene Unterordnung der Gestaltung der die Schaltelemente tragenden Bereiche des flexiblen Leiters unter die Gestaltung der Haptik bei gleichzeitiger Verringerung der schalterseitigen Variantenvielfalt. D.h., mittels der erfindungsgemäßen technischen Lösung lassen sich mit nur einer Kabelbaumvariante (theoretisch) beliebig viele geometrische Anordnungen der Bedienelemente der Haptik anschließen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
flexibler Leiter mit einer als Platte ausgebildeten Verstärkung auf der Rückseite sowie gekapselten Schaltelementen auf der Vorderseite und Haptik mit Bedienelementen vor dem Zusammenstekken zum Schalter;
Figur 2
wie Figur 1, jedoch mit elektrischen Kontaktflächen als Schaltelement;
Figur 3
flexibler Leiter zur klemmenden Befestigung am Basiskörper der Haptik mittels einer am Basiskörper schwenkbar gelagerten und mit diesem verriegelbaren Klemmplatte;
Figur 4
analog Figur 3, jedoch mit einer separaten Klemmplatte;
Figur 5
Schematische Darstellung eines flexiblen Leiters mit einem Näherungsschalter oder dergleichen, wobei der Steckbereich durch ein Vergußelement gebildet ist;
Figur 6
schematische Darstellung eines flexiblen Leiters mit Schaltelementen in Form gekapselter Taster und einem als Vergußelement ausgebildeten Steckbereich, wobei das Vergußelement im Bereich der Taster Aussparungen aufweist;
Figur 7
schematische Darstellung eines flexiblen Leiters mit einer an der Unterseite angeklebten Verstärkungsplatte zur Bildung des Steckbereichs;
Figur 8
schematische Darstellung eines flexiblen Leiters mit einem von einem randseitigen Rahmen gebildeten Steckbereich;
Figur 9
schematische Darstellung eines flexiblen Leiters mit einer an der Unterseite angeformten Platte und einem den Steckbereich abschließenden Dichtungselement, sowie mit Rastelementen zur Fixierung der Steckposition in der Haptik;
Figur 10
schematische Darstellung eines flexiblen Leiters mit einem Klemmbereich, der Perforationen zur exakten Positionierung der Schaltelemente bezüglich der Haptik aufweist;
Figur 11
schematische Darstellung eines flexiblen Leiters, der sich in drei Arme mit endseitigen Steckbereichen für verschiedene Funktionseinheiten aufgliedert.
Die Anordnung von elektrischen und elektronischen Bauelementen 3a, 3b, 21, 22, 23, 24 auf flexiblen Leiterplatten oder Leiter 2, 2a, 2b, 2c erfolgt mittels automatischer Fertigungsanlagen, die an unterschiedlichste Bedürfnisse hinsichtlich der zu bestückenden Bauteile anpaßbar sind. So ist es auch vorstellbar, daß in der gleichen Fertigungslinie die erfindungsgemäßen Steckbereiche 20 bzw. Klemmbereiche 20' angeformt werden. Anschließend stehen die betreffenden Bereiche unmittelbar zur Anbindung an eine dazu angepaßte Haptik zur Verfügung.
Figur 1 zeigt einen flexiblen Leiter 2 mit Leiterbahnen 200, an die zwei gekapselte Schaltelemente 21, 21' (nach Bauart eines Tasters) sowie ein optisches Element 3a (z.B. Leuchtdiode) zur Schalterbeleuchtung angeschlossen sind. Auf der Rückseite des Leiters 2 ist eine Verstärkung 123 in Form einer Platte aufgeklebt und stabilisiert so den die Schaltelemente 21, 21' tragenden Steckerbereich 20, der einem schlitzförmigen Steckbereich 12 des Basiskörpers 10 der Haptik 11 zugeordnet ist. Mit der Verstärkung 123 können in Analogie zu Figur 9 auch Rast- und Dichtungselemente verbunden sein, die für eine sichere Fixierung des Steckerbereichs 20 in der Haptik sowie für eine Abdichtung gegen Feuchtigkeit sorgen.
Nach dem Einführen des Steckerbereichs 20 in den Aufnahmebereich 12 des Basiskörpers 10 der Haptik 1 ist die Wirkverbindung zwischen den Schaltelementen 21, 21' und dem Bedienelement 11 hergestellt. Wird mit dem Finger Druck auf einen der mit Pfeilen (( oder () gekennzeichneten Bereiche des Bedienelements 11 ausgeübt, so kippt dieser Bereich in Richtung des entsprechenden Schaltelements 21 oder 21' betätigt dabei das Tastelement 21a, was zu einem Schaltsignal führt. Nach Aufhebung des Betätigungsdrucks geht das Bedienelement 11 selbsttätig in seine Ausgangsstellung zurück, wodurch das Schaltsignal unterbrochen wird.
Das Ausführungsbeispiel von Figur 2 entspricht im wesentlichen dem von Figur 1. Lediglich die Schaltelemente 22, 22' sind als elektrische Kontaktflächen ausgeführt, denen jeweils eine (nicht dargestellte) Kontaktbrücke aus der Innenseite des Bedienelements 11 zugeordnet ist. Ein Schaltsignal wird also durch Kurzschließen der benachbarten und geringfügig beabstandeten Kontaktflächen 22 bzw. 22' erzeugt. Bei Verwendung dieses Ausführungsbeispiels in feuchter und ggf. mit Schmutzpartikeln hochbelasteten Umgebung, z.B. im Naßraum einer Kraftfahrzeugtür, sollte unbedingt eine Abdichtung am Rand des Aufnahmebereichs 12 der Haptik 1 erfolgen. Dazu stehen nicht nur die bereits in der Beschreibung zu Figur 1 erwähnten Mittel zur Verfügung, es besteht auch die Möglichkeit der Integration einer Dichtung (z.B. durch 2-K-Spritztechnik) in den Basiskörper 10 der Haptik 1, da die als Kontaktflächen ausgebildeten Schaltelemente 22 im Vergleich zu den gekapselten Schaltelementen 21 (siehe Figur 1) praktisch keinen Dickenaufbau verursachen, der ein Einführen des Steckerbereichs 20 in den Basiskörper 10 behindern könnte.
Die Erfindungsvariante von Figur 3 verwendet anstatt einer steckbaren Verbindung von Leiter 2 und Haptik eine Klemmverbindung. Demnach ist am Basiskörper 10 der Haptik 1' über ein Filmscharnier 12b ein als Klemmplatte ausgeführtes Fixierelement 12' angelenkt, das nach dem Positionieren des Klemmbereichs 20 des flexiblen Leiters 20 bezüglich des Aufnahmebereichs 120 der Haptik 1' über die Rastelemente 10a, 12a am Basiskörper 10 fixierbar ist. Dabei kommt es zur klemmenden Befestigung des Leiters 2 an der Haptik 1'. Zur korrekten Positionierung des Leiters 2 könnte das Filmscharnier 12b als Anschlag genutzt werden.
Im Unterschied dazu verwendet der Schalter von Figur 4 ein separates Fixierelement 12'', welches vorzugsweise mit Formschlußelementen (nicht dargestellt) versehen sein sollte, die in Positionierungsöffnungen der flexiblen Leiters (analog Figur 10) eingreifen können. Nach dem anschließenden Verclipsen des Fixierelements 12" mit dem Basiskörper 1'' ist eine dauerhaft korrekte Positionierung der Schaltelemente 22, 22' bezüglich des Bedienelements 11 gewährleistet.
Bei Verwendung einer Klemmverbindung zwischen dem Bereich 20' und dem Basiskörper 10 ist eine mechanische Verstärkung nicht notwendig.
Figur 5 zeigt eine mechanische Verstärkung 121 in Form eines Vergußelements (z.B. auf Basis eines Epoxidharzes oder eines Kunststoffes) das den Steckerbereich vollkommen umschließt, darin eingebettet ist ein elektronischer berührungslos arbeitender Schalter 23 (z.B. ein Hallelement), das auf eine Annäherung des zugeordneten Bereichs des Bedienelements 11 oder eines damit verbundenen Teils reagiert. Darüber hinaus ist ein optisches Element zur Schalterbeleuchtung vorgesehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel von Figur 6 wurden im Vergußelement 122 Aussparungen im Bereich der als Taster (analog Figur 1) ausgebildeten Schaltelemente 24, 24' belassen, durch die hindurch ein Zugriff und damit eine Betätigung durch das Bedienelement 11 gewährleistet werden kann. Je nach Bedarf sind weitere elektronische Bauelemente 3b im Vergußelement eingeschlossen. Um eine falsche Ausführung des Steckvorgangs sicher zu vermeiden, sollten die Konturen der mechanischen Verstärkungen 121, 122, 123, 124, 125 und der Aufnahmeöffnungen 12 der Basiskörper 10 entsprechend dem Schlüsselprinzip aufeinander abgestimmt sein.
Figur 7 entspricht im wesentlichen einer Kombination der mechanischen Verstärkung 123 von Figur 1 und der Ausstattung von elektronischen Bauelementen gemäß Figur 5.
Figur 8 zeigt eine mechanische Verstärkung in Form eines mit dem seitlichen Rand des Leiters 2 verbundenen Rahmens 124, der vorzugsweise angespritzt, aber auch angeklebt sein kann.
Die in Figur 9 dargestellte Verstärkung besteht aus einer mit der Unterseite des Leiters verbundenen Platte 125, an dessen innenliegendem Rand eine Dichtung 125a mit Rastelementen 125b angeformt ist. In Verbindung mit einer Haptik analog Figur 1 und angepaßten Rastelementen des Basiskörpers kann eine dauerhafte und sicher Positionierung der Schaltelemente 22, 22' bezüglich des Bedienelements 11 garantiert werden. Durch die Dichtung 125a werden Schmutz und Feuchtigkeit von den elektrischen und elektronischen Bauelementen abgehalten.
Ein Beispiel für einen flexiblen Leiter 2 für eine klemmende Befestigung an einer Haptik zeigt Figur 10. Demnach sind im Klemmbereich 20' des Leiters 2 Perforationen 126 eingearbeitet, denen Raststifte (nicht dargestellt) eines Fixierelements 12'' zugeordnet sind. Die unterschiedliche Musterung der Perforation 126 in den beiden Rändern garantiert eine exakte Positionierung von Leiter 2 zum Fixierelement 12'' und somit auch bezüglich des Bedienelements 11.
Die schematische Darstellung von Figur 11 einen in drei Leiterarme 2a, 2b, 2c aufgespleißten Leiter 2. Den endseitigen Bereichen 4, 5, 6, 7 sind unterschiedliche Funktionen zugeordnet. Für ein in einer Kraftfahrzeugtür auf der Fahrerseite eingesetztes Kabel könnte beispielsweise der Bereich 4 mit einem Schaltermodul verbunden werden, das für die Betätigung der vorderen und hinteren Fensterheber, den Spiegel und die Kindersicherung vorgesehen ist. Die Tankentriegelung könnte dem Bereich 5 des Leiterarms 2b zugeordnet sein. Schließlich können die Bereiche 6 und 7 mit Anzeigeinstrumenten für den Schloß- und Türverriegelungszustand verbinden werden.
Bezugszeichenliste
1
Haptik
1'
Haptik
1''
Haptik
10
Basiskörper der Haptik
10a
Rastelement
11
Bedienelement, Taster
12
Aufnahmebereich, Steckbereich
12'
Fixierelement; Platte, in Basiskörper integriert und schwenkbar
12"
Fixierelement; Platte, separat
12a
Rastelement
120
Aufnahmebereich
121
Vergußelement
122
Vergußelement
123
Verstärkungselement, einseitig vollflächig
124
Verstärkungselement, randseitig
125
Verstärkungselement, einseitig vollflächig
125a
Dichtelement
125b
Rastelement, Clipselement
126
Positionierungsmittel, Ausnehmung, Perforation
2
flexibler Leiter
2a
flexibler Leiter
2b
flexibler Leiter
20
Bereich, der Schaltelemente trägt; Steckbereich
20'
Bereich, der Schaltelemente trägt; Klemmbereich
21
Schaltelement
21a
Tastelement
22
Schaltelement
23
Schaltelement
24
Schaltelement
200
Leiterbahn
3a
optisches Element
3b
elektronisches Bauteil (beliebig)
4
Bereich, der Haptik zugeordnet
5
Bereich, der Haptik zugeordnet
6
Bereich, der Haptik zugeordnet
7
Bereich, der Haptik zugeordnet

Claims (24)

  1. Schalter zur Anordnung an einem Designelement im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, mit
    einer Haptik (1, 1', 1''), die mindestens ein mechanisches Bedienelement (11) des Schalters aufweist, und
    elektrischen und/oder elektronischen Schaltelementen (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24'), die auf einem flexiblen Leiter (2, 2a, 2b) angeordnet sind,
    wobei
    die Haptik (1, 1', 1'') bei Betätigung des Bedienelementes (11) auf die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') einwirkt,
    der die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') tragende Bereich (20, 20') des flexiblen Leiters (2, 2a, 2b) und ein zugeordneter Bereich (11) der Haptik (1, 1', 1") derart ausgebildet sind, daß die betreffenden Bereiche (11, 20, 20') zueinander positionierbar und fixierbar sind, ohne daß hierbei eine permanente elektrische Leitungsverbindung zwischen dem flexiblen Leiter (2, 2a, 2b) und der Haptik (1, 1', 1'') erzeugt wird,
    beim Positionieren des die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') tragenden Bereiches (20, 20') des flexiblen Leiters (2, 2a, 2b) die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') in eine Aufnahme (12, 120) der mit dem Bedienelement (11) versehenen Haptik (1, 1', 1'') einführbar sind,
    beim Einführen der Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') in die Aufnahme (12, 120) die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') mit dem Bedienelement (11) derart in Wirkverbindung treten, daß bei Betätigung des Bedienelementes (11) mittels der Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') ein Schaltsignal auslösbar ist
    dadurch gekennzeichnet,    daß ein Basiskörper (10) der Haptik (1, 1', 1'') zusammen mit dem Bedienelement (11) die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') beim Einführen aufnimmt.
  2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haptik (1, 1', 1'') mit den Schaltelementen (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') nur durch Betätigung eines Bedienelementes (11) der Haptik (1, 1', 1'') in elektrisch leitende Verbindung bringbar ist.
  3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische leitende Verbindung nur so lange besteht, wie sich der Schalter in dem durch Betätigung des Bedienelementes (11) erzeugten Schaltzustand befindet.
  4. Schalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haptik (1, 1', 1'') keine elektrischen Bauelemente außer einem elektrischen Leiter aufweist.
  5. Schalter nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haptik (1, 1', 1'') als einziges elektrisch leitfähiges Bauteil, das mit den Schaltelementen (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') elektrisch koppelbar ist, eine Kontaktbrücke aufweist, mit der eine elektrische Verbindung zwischen zwei Schaltelementen (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') herstellbar ist.
  6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Bereiche (11, 20, 20') von Leiter (2, 2a, 2b) und Haptik (1) als mechanische Steckverbinder ausgebildet sind, wobei ein Basiskörper (10) der Haptik (1) einen Aufnahmebereich (12) aufweist, mit dem der die Schaltelemente (21, 21', 22, 22') tragende Bereich (20, 20') des flexiblen Leiters (2) formschlüssig in Eingriff bringbar ist.
  7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schaltelemente (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') tragende Bereich (20) des flexiblen Leiters (2) eine mechanische Verstärkung (121, 122, 123,124) aufweist.
  8. Schalter nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verstärkung in Form eines randseitigen Rahmens (124), einer rückseitigen Platte (123, 125) oder eines den betreffenden Bereich (20) einschließenden Vergußelements 121, 122) ausgebildet ist.
  9. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verstärkung wenigstens ein Rastelement (125b) zur Sicherung der Einsteckposition bezüglich der Haptik und/oder Mittel (125a) zur Abdichtung des Steckbereichs gegen Feuchtigkeit aufweist.
  10. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Bereiche (11, 20') von Leiter (2) und Haptik (1', 1'') als Klemmverbindung ausgebildet sind, wobei ein Basiskörper (10) der Haptik (1', 1'') einen Aufnahmebereich (120) und einen mit diesem verbindbares Fixierelement (12', 12'') derart aufweist, daß der die Schaltelemente (22, 22') tragende Bereich (20') des flexiblen Leiters (2) zwischen dem Aufnahmebereich (120) der Haptik und dem Fixierelement (12', 12'') einklemmbar ist.
  11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierelement (12') über ein Filmscharnier (12b) eines aus Kunststoff bestehenden Basiskörpers (10) der Haptik (1') mit dem Basiskörper (10) einstückig verbunden ist.
  12. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fixierelement (12") als separate Klemmplatte ausgebildet ist.
  13. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Positionierung des die Schaltelemente tragenden Bereichs des flexiblen Leiters bezüglich des Basiskörpers der Haptik vorgesehen sind.
  14. Schalter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungsmittel seitens des flexiblen Leiters (2) in Form von Ausnehmungen (126) und seitens des Basiskörpers der Haptik in Form von dazu paßfähigen Zapfen oder dergleichen ausgebildet sind.
  15. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem flexiblen Leiter (2) vorgesehenen Schaltelemente (22, 22') als elektrische Kontaktflächen ausgebildet sind, denen eine mit einem Bedienelement (11) der Haptik (1) verbundene elektrische Kontaktbrücke zugeordnet ist, die beim Betätigen des Bedienelements (11) den Stromkreis schließt.
  16. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem flexiblen Leiter (2) vorgesehenen Schaltelemente (24, 24') gekapselt sind, z.B. in Form von SMD-Schaltern oder Schaltmatten.
  17. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem flexiblen Leiter (2) vorgesehenen Schaltelemente als magnetoresistive Bauelemente ausgeführt sind (z.B. Hall-Element), denen jeweils ein mit einem Bedienelement der Haptik verbundener Permanentmagnet zugeordnet ist.
  18. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem flexiblen Leiter (2) vorgesehenen Schaltelemente als induktive oder kapazitive Näherungsschalter ausgebildet sind.
  19. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem flexiblen Leiter (2) vorgesehenen Schaltelemente als Transponderleser ausgebildet sind.
  20. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem flexiblen Leiter (2) vorgesehenen Schaltelemente als passive oder aktive optische Elemente ausgebildet sind, denen seitens der Bedienelemente der Haptik Mittel zur Reflexion zum Zwecke der Herstellung einer optischen Übertragungsstrecke oder Mittel zur Unterbrechung einer optischen Übertragungsstrecke zugeordnet sind.
  21. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem die Schaltelemente tragenden Bereich (20) des flexiblen Leiters (2) weitere Bauelemente (3a, 3b) angeordnet sind, wie z.B. ein optisches Element zur Schalterbeleuchtung, ein Microcontroler, Widerstände, Dioden oder dergleichen.
  22. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schaltelemente tragende Bereich (20) und die Haptik (1, 1', 1'') lösbar miteinander verbunden sind.
  23. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter neben den Schaltelementen (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') noch weitere elektrische und/oder elektronische Beuelemente aufweist.
  24. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schaltelementen (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') zugeordnete Bereich (11) der Haptik (1, 1', 1'') zugleich mindestens ein Bedienelement der Haptik (1, 1', 1'') bildet.
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