EP1212765B1 - Switch to be mounted on a design element in the passenger room of a motor vehicle - 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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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
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.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
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.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.
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. From DE 197 38 656 A1 a switch is already known, its electrical or electronic switching elements and its associated controls the feel independently from each other on different parts of a vehicle door be positioned. They only come into active connection when the two parts have been joined together. adversely However, that is a very close tolerance of each other Parts to be connected, each of the switching element or Wear the haptic, must be guaranteed, otherwise is to be expected with a mispositioning.
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.DE 43 13 030 A1 and US 5,805,402 describe groups of switches based on flexible interconnects. she consist essentially of electrical switching elements, which may be preferably encapsulated, which a flexible Membrane keyboard or console held separate Controls are assigned. Even with this technical Solution requires the merger of electrical Switching elements and haptics a considerable effort and great care. In addition, such restrictive groups summarized switch block the design freedom considerably a, because the geometric arrangement of the individual switching elements the positioning of the controls of the haptic sets. In a variety of equipment variants, such as it is common in the automotive industry, is also a high variety of variants of the foil-bonded switching elements caused, unless you always go by the variant with the highest level of equipment and closes with under-equipment the corresponding switches not on. This however, it leads to an undesirably high consumption of resources.
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.Also 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. Of 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.
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.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.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of
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.Accordingly, 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.
Der Begriff "elektrische" bzw. "elektronische" Schaltelemente sollen dabei auch elektromagnetische und elektro-optische Schaltelemente umfassen.The term "electrical" or "electronic" switching elements should also electromagnetic and electro-optical Include switching elements.
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.According to a variant of the invention, it is provided that 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.
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.According to another variant of the invention, the feel with the switching elements only by pressing a control element the haptic can be brought into electrically conductive connection, the electrical conductive connection only so long consists of how the switch in the by pressing the Control element generated switching state ("switch closed") located. In this variant of the invention, 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.
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.According to a preferred embodiment of the invention 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. For this purpose, the areas carrying the switching elements of the flexible conductor a mechanical reinforcement in the form a border frame, a back plate or a casting element enclosing the area in question on.
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.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.
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.By a suitable shaping with the flexible one Ladder connected reinforcement as well as the matching Receiving opening of the haptic is producing a Plug connection permitted only in the intended position. The molding of the reinforcement, be it by gluing a Plate at the bottom of the conductor or by spraying a frame in the edge region of the conductor or by a Potting the end of the conductor, can with high Precision and efficiency of vending machines are taken.
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.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. In the manufacture of such components can a 2-component plastic injection technique can be used, to meet the softer of the two plastics requirements to better match a seal.
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.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. After the corresponding area of the flexible Conductor fed to the receiving area of the base body has been, the fixing element against the receiving area be pivoted until its location on locking elements secured and thus the head with the switching elements with respect the position of the controls is fixed.
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.A development of this embodiment provides the use a separate clamping plate before as a fixing. In In this case, 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. These interlocking elements can in their arrangement so be chosen that only the exact positioning between clamping plate and conductor is possible. Subsequently is the clamping plate by means of a snap connection on Base body of the haptic fixed.
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. As 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. In addition to the already mentioned inductive and capacitive proximity switches as well as 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. About that In addition, transponder readers are suitable as switching elements.
Welchen Schaltertyp der Fachmann auswählen wird, hängt maßgeblich von den technische Anforderungen des Einzelfalls ab.Which type of switch will be selected by the specialist depends significantly from the technical requirements of the case from.
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.At this point it should be pointed out that even non-electric Principles for applications can come. For example can be provided on the flexible conductor Switching elements as passive or active optical elements be formed, on the part of the controls of the Haptic means of reflection for the purpose of manufacture an optical link or means for interruption assigned to an optical transmission path are. The further processing of the switching signal takes place with the interposition of an opto-electrical converter.
Neben den Schaltelementen werden bei Bedarf weitere Bauelemente angeordnet, wie z.B. ein optisches Element zur Schalterbeleuchtung, ein Microcontroller, Widerstände, Dioden oder dergleichen.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.
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. 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.
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.
- FIG. 1
- flexible conductor with a reinforcement formed as a plate on the back and encapsulated switching elements on the front and haptics with controls before Zusammenstekken the switch;
- FIG. 2
- like Figure 1, but with electrical contact surfaces as a switching element;
- FIG. 3
- flexible conductor for clamping attachment to the base body of the haptic by means of a base body pivotally mounted and lockable with this clamping plate;
- FIG. 4
- analogous to FIG. 3, but with a separate clamping plate;
- FIG. 5
- Schematic representation of a flexible conductor with a proximity switch or the like, wherein the plug-in area is formed by a potting element;
- FIG. 6
- schematic representation of a flexible conductor with switching elements in the form of encapsulated push-button and designed as a potting plug-in region, wherein the potting element has recesses in the region of the button;
- FIG. 7
- schematic representation of a flexible conductor with a glued to the underside reinforcing plate to form the plug-in area;
- FIG. 8
- schematic representation of a flexible conductor with a plug-in area formed by a peripheral frame;
- FIG. 9
- schematic representation of a flexible conductor with an integrally formed on the bottom plate and a plug-in area sealing element, and with locking elements for fixing the insertion position in the haptic;
- FIG. 10
- schematic representation of a flexible conductor with a clamping portion having perforations for the exact positioning of the switching elements with respect to the haptic;
- FIG. 11
- schematic representation of a flexible conductor, which is divided into three arms with end plug-in areas for different functional units.
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.The arrangement of electrical and
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.FIG. 1 shows a
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.After insertion of the
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.The embodiment of Figure 2 corresponds essentially
that of Figure 1. Only the
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.The variant of the invention of Figure 3 used instead of a
pluggable connection of
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.In contrast, 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
Bei Verwendung einer Klemmverbindung zwischen dem Bereich
20' und dem Basiskörper 10 ist eine mechanische Verstärkung
nicht notwendig.When using a clamp connection between the area
20 'and the
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.FIG. 5 shows a
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.In the embodiment of Figure 6 were in the potting
122 recesses in the area of the as a button (analog
Figure 1) formed switching
Figur 7 entspricht im wesentlichen einer Kombination der mechanischen
Verstärkung 123 von Figur 1 und der Ausstattung
von elektronischen Bauelementen gemäß Figur 5.Figure 7 corresponds essentially to a combination of
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.FIG. 8 shows a mechanical reinforcement in the form of a
with the side edge of the
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. The reinforcement shown in Figure 9 consists of a
connected to the underside of the
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.An example of a
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. The schematic representation of Figure 11 one in three
- 11
- Haptikhaptics
- 1'1'
- Haptikhaptics
- 1''1''
- Haptikhaptics
- 1010
- Basiskörper der HaptikBasic body of the haptic
- 10a10a
- Rastelementlocking element
- 1111
- Bedienelement, TasterOperating element, pushbutton
- 1212
- Aufnahmebereich, SteckbereichRecording area, plug-in area
- 12'12 '
- Fixierelement; Platte, in Basiskörper integriert und schwenkbarfixing; Plate, integrated in basic body and swiveling
- 12"12 "
- Fixierelement; Platte, separatfixing; Plate, separately
- 12a12a
- Rastelementlocking element
- 120120
- Aufnahmebereichreception area
- 121121
- Vergußelementmold member
- 122122
- Vergußelementmold member
- 123123
- Verstärkungselement, einseitig vollflächigReinforcement element, one-sided full surface
- 124124
- Verstärkungselement, randseitigReinforcement element, edge
- 125125
- Verstärkungselement, einseitig vollflächigReinforcement element, one-sided full surface
- 125a125a
- Dichtelementsealing element
- 125b125b
- Rastelement, ClipselementLocking element, clip element
- 126126
- Positionierungsmittel, Ausnehmung, PerforationPositioning means, recess, perforation
- 22
- flexibler Leiterflexible conductor
- 2a2a
- flexibler Leiterflexible conductor
- 2b2 B
- flexibler Leiterflexible conductor
- 2020
- Bereich, der Schaltelemente trägt; SteckbereichArea that carries switching elements; plug-in region
- 20'20 '
- Bereich, der Schaltelemente trägt; KlemmbereichArea that carries switching elements; clamping range
- 2121
- Schaltelementswitching element
- 21a21a
- Tastelementscanning element
- 2222
- Schaltelementswitching element
- 2323
- Schaltelementswitching element
- 2424
- Schaltelementswitching element
- 200200
- Leiterbahnconductor path
- 3a3a
- optisches Elementoptical element
- 3b3b
- elektronisches Bauteil (beliebig)electronic component (arbitrary)
- 44
- Bereich, der Haptik zugeordnetArea associated with haptics
- 55
- Bereich, der Haptik zugeordnetArea associated with haptics
- 66
- Bereich, der Haptik zugeordnetArea associated with haptics
- 77
- Bereich, der Haptik zugeordnetArea associated with haptics
Claims (24)
- Switch to be mounted on a design element in the passenger room of a motor vehicle, witha haptic element (1, 1', 1'') which has at least one mechanical operating element (11) for the switch, andelectric and/or electronic switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') which are mounted on a flexible conductor (2, 2a, 2b),the haptic element (1, 1', 1'') acts on the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24', 24') when the operating element (11) is actuated,the zone (20, 20') of the flexible conductor (2, 2a, 2b) supporting the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') and an associated zone (11) of the haptic element (1, 1', 1'') are configured so that the corresponding zones (11, 20, 20') can be positioned and fixed relative to each other whilst no permanent electrical conductive connection is established between the flexible conductor (2, 2a, 2b) and the haptic element (1, 1', 1''),when positioning the zone (20, 20') of the flexible conductor (2, 2a, 2b) supporting the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24'), the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') can be inserted into a socket (12, 120) of the haptic element (1, 1', 1''') which is provided with the operating element (11),as the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') are inserted into the socket (12, 120) the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') enter into active connection with the operating element (11) so that a switch signal is triggered during actuation of the operating element (11) by means of the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24')
a base body (10) of the haptic element (1, 1', 1'') together with the operating element (11) receives the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') as they are inserted. - Switch according to claim 1, characterised in that the haptic element (1, 1', 1'') can only be brought into electrically conductive connection with the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') by actuating an operating element (11) of the haptic element (1, 1', 1'').
- Switch according to claim 2, characterised in that the electrically conductive connection only exists for as long as the switch is located in the switching state established by actuating the operating element (11).
- Switch according to claim 1, 2 or 3, characterised in that the haptic element (1, 1', 1'') has no electrical structural elements apart from an electrical conductor.
- Switch according to claim 1, 2, 3 or 4, characterised in that the haptic element (1, 1', 1'') has as a single electrically conductive component which can be coupled electrically with the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') a contact bridge with which an electrical connection can be established between two switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24').
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the relevant zones (11, 20, 20') of the conductor (2, 2a, 2b) and the haptic element (1) are formed as mechanical plug connectors wherein a base body (10) of the haptic element (1) has a socket zone (12) with which the zone (20, 20') of the flexible conductor (2) supporting the switch elements (21, 21', 22, 22') can be brought into positive engagement.
- Switch according to claim 6, characterised in that the zone of the flexible conductor (2) supporting the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') has a mechanical reinforcement (121, 122, 123, 124).
- Switch according to claims 6 and 7, characterised in that the mechanical reinforcement is formed as a frame (124) around the edges, a plate (123, 125) at the back or a cast element (121, 122) which surrounds the relevant zone (20).
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the mechanical reinforcement has at least one detent element (125b) for securing the insert position in respect of the haptic element and/or means (125a) for sealing the plug zone against damp.
- Switch according to one of claims 1 to 5, characterised in that the relevant zones (11, 20') of the conductor (2) and haptic element (1', 1'') are formed as clamp-fit connections wherein a base body (10) of the haptic element (1', 1'') has a socket zone (120) and a fixing element (12', 12'') connectable therewith so that the zone (20') of the flexible conductor (2) supporting the switch elements (22, 22') can be clamped between the socket zone (120) of the haptic element and the fixing element (12', 12'').
- Switch according to claim 10, characterised in that the fixing element (12') is connected in one piece with the base body (10) through a film hinge (12b) of a plastics base body (10) of the haptic element (1').
- Switch according to claim 9, characterised in that the fixing element (12'') is formed as a separate clamping plate.
- Switch according to claim 10, characterised in that means are provided for positioning the zone of the flexible conductor supporting the switch elements relative to the base body of the haptic element.
- Switch according to claim 13, characterised in that the positioning means are formed on the part of the flexible conductor (2) in the form of recesses (126) and on the part of the base member of the haptic element in the form of corresponding studs or the like.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the switch elements (22, 22') provided on the flexible conductor (2) are formed as electrical contact faces which are allocated an electrical contact bridge which is connected to an operating element (11) of the haptic element (1) and which when the operating element (11) is actuated closes the electrical circuit.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the switch elements (24, 24') provided on the flexible conductor (2) are provided in boxes, e.g. in the form of SMD switches or switch mats.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the switch elements provided on the flexible conductor (2) are designed as magnetoresistive structural elements (e.g. Hall elements) which are each allocated a permanent magnet which is connected to an actuating element of the haptic element.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the switch elements provided on the flexible conductor (2) are formed as inductive or capacitive close range approach switches.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the switch elements provided on the flexible conductor (2) are formed as transponder readers.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the switch elements provided on the flexible conductor (2) are formed as passive or active optical elements allocated on the part of the operating elements of the haptic element means for reflection for the purpose of establishing a visual transmission path or means for interrupting a visual transmission path.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that further structural elements (3a, 3b) such as for example an optical element for illuminating the switch, a micro controller, resistances, diodes or the like, are mounted on the zone (20) of the flexible conductor (2) supporting the switch elements.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the zone (20) supporting the switch elements is detachably connected to the haptic element (1, 1', 1'').
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the switch has in addition to the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') also further electrical and/or electronic structural elements.
- Switch according to one of the preceding claims, characterised in that the zone (11) of the haptic element (1, 1', 1'') associated with the switch elements (21, 21', 22, 22', 23, 24, 24') forms at the same time at least one operating element of the haptic element (1, 1', 1'').
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