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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRICAL COMPONENT CARRIER WITH CHANGE-OVER SWITCH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/035975
Kind Code:
A1
Abstract:
The problem addressed by the invention is that of providing an electrical component carrier which makes it possible to detect the position of the microswitch. In order to solve the problem, an electrical component carrier (1) is provided having a base part (2) made of electrically insulating material and electric conductor paths (2, 3, 4, 5, 17) for connecting electrical components, the conductor tracks being encased by the material of the base part. At least three electric conductor paths (4, 5, 17) of the electrical component carrier (1) are an integral part of an electric microswitch. The microswitch comprises an arc-shaped conductor element which is elastically deformable. When the microswitch is actuated, the arc-shaped conductor element (6) is elastically deformed in such a way that the two end regions (7) of the conductor element (6) are displaced. As a result of the displacement, two electric conductor paths are electrically connected to one another or else an electrical connection between two conductor paths is broken. The displacement therefore brings about electric switching. As a result of the invention, an electric switch need not be soldered to projecting contacts of an electrical component carrier. Conductor paths, which are already present on an electrical component carrier, are an integral part of the electric switch. Production is therefore simplified. Since at least three electric conductor paths are part of the switch, the position of the switch can be detected easily. The switch is constructed in a very simple and hence robust and durable manner.

Inventors:
BENDEL THORSTEN (DE)
MENKE JOHANNES THEODOR (DE)
PRECKING MICHAEL (DE)
BODDENBERG ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2014/100303
Publication Date:
March 19, 2015
Filing Date:
August 26, 2014
Export Citation:
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Assignee:
KIEKERT AG (DE)
International Classes:
H01H1/40; H01H13/14; H01H13/06
Foreign References:
DE2359971A11975-06-12
EP0186192A21986-07-02
US20080173530A12008-07-24
DE102006010811A12007-09-13
DE102012211756A12014-01-09
DE102011089024A12013-06-20
DE102004040395A12005-03-24
DE102006024292A12007-11-29
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Claims:
] 1

Ansp üche

1. Elektrokomponemtenträger (1 } mit einem Basisteil (2) aus elektrisch isolierendem Matena! und elektrischen Leiterbahnen (2, 3, 4, 5, ] 7) für ein Verbinden von elektrischen Komponenten, wobei Leiterbahnen (2, 3, 4, 5, 17) durch dos Materi l des Basisteiis zumindest bereichsweise umhüllt sind und zumindest drei der elektrischen Leiterbahnen |4, 5, 17} des Elekfrokompönententrägers unmittelbarer Bestandteil eines elektrischen Mikrosehaifers sind, wobei der Mikroschaifer ein bogenförmiges, elastisch verformbares Leiterelement {6} umfasst, •welches durch Betätigen des Mikroschaiters elastisch derart verformt wird, dass die beiden Endbereiche 17} des Leiterelemenfs {6} für ein elektrisches Schalten verschoben werdeh.

2. Elekfrokomponenfenträger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass vier Leiterbahnen (4, 5) unmittelbarer Bestandteil des Mikroschaiters sind,

3. ESektrokomponentenfräger nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im nicht betätigten Zustand des. Mikroschaiters das bogenförmige Leiterelement (6) zwei innen liegende Leiterbahnen (5) konlakfiert.

4. Ei e kt r o körn pone.nte.n träger nach einem der vorhe gehenden Ansprüche, dadurch geken zeich et, dass die Leiterbahncrbschmfte« die von dem bogenförmigen Leite-relemenf

(6) kontakfiert werden können, parallel zueinander verlaufen.

5. Eiektrokompanentenfrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche der Leiterbahnen (4, 5, 1?}, die durch das bogenförmige LeitereSement (6) kontaktiert werden können, bündig mit angrenzender Oberfläche {9) abschließen und zwar zumindest mit der Oberfläche (9j, auf der Enden |7] des bogenförmigen Leiferelements aufliegen oder auf de Enden (?) des bogenförmigen Leiterelements durch Betätigen des Schalters aufliegen.

6. Elektrokomponentenfräger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, äass der Mikroschälter Föhrungsmittel und/oder Positionsmittei umfassf, um das bogenförmige Leifereie ent (6) zu führen und/oder zu positionieren.

7. Eiektrokomponententräger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet; dass es einen von der Oberfläche (9) des .Eiektrokpmponente.nträgers abstehenden Stift (11) gibt, der durch ein Loch (12) in dem bogenförmigen Leifereiement {6} hindurch reicht.

8. Elektrokomponentenfräger nach einem de vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden (7) des bogenförmigen Leiterelements (6) durch daran angrenzende Stege (8) geführt sind.

9. Eiektrokomponententräger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (7) des bogenförmigen Leiferelements (6) gebogen sind und zwar entgegengesetzt zur sonstigen Bogeriforro des bogenförmigen Leifereiemerits (6).

10. Elekirokomponenfeniröge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eiektrokomponenfenträger {1} einen das bogenförmige Leitereiemenf (6) umlaufenden, gegenüber den Leiterbahnen {4, 5, 17} des Mikroschalters vorstehenden Rand (löj aufweist.

M. Elektrokomponentenfräger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet., dass der Mikroschaiter einen zumindest bereichsweise verformbaren Deckel (13) umfassi. i 2. Elektrokomponentenfräger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrokomponententräger p) mit zumindest zwei veiteren elektrischen Komponenten elektrisch verbunden ist,

13, ElektrokOmponentenfräger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stitt (I I) des Eiektrokomponententrägers in einen zylinderförmigen Bereich eines Deckeis { 13) des ikroschaiters hinein reicht. 4. Kraftfahrzeug oder kraftfahrzeugschioss mit einem Eiektrokomponententräger (1] nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description:
!ekirokomponen!en!rdg&r mit Wechseise haltet

Die Erfindung b triff f einen Elektro kornponententröger insbesondere für ein .Kraftfahrzeug mit in einem elektrisch isolierenden Material eingebetteten Leiterbahnen., elektrischen Anschlössen und einem integrierten ikroschalfer.

Ein Eiektrokdrnponententräger ist ein selbsttragendes Bauteil mit einem Gehäuse und in das Gehäuse eingelegten elektrischen Leiterbahnen, d e grundsätzlich aus einem Blech ausgestanzt worden sind. Die eingelegten Leiterbahnen sind mit isolierendem Material um.sp ritzt und so vor Umwelteinflüssen .geschützt. Das Materrai. der Leiterbahnen ist derart dick und damit stabil beschaffen, dass Leiterbahn enden als onfakfsfiffe dienen können . Außerdem ist das Material grundsätzlich biegsam, damit Leiterbahnenden zwecks Kontaktierung in eine gewünschte Richtung gebogen werden können. Grundsätzlich bestehen die Leiterbahnen aus Metall und sind insbesondere 0, 1 mm bis 1 mm dick .

An die elektrischen Anschlüsse einer solchen Leite.Tbahneinhe ' tt werden elektrische Komponenten angeschlossen, wie zum Beispiel Schalter, Detektoren, elektronische Komponenten oder Elektromotoren, Derartige, elektrische Komponenten finden sich beispielsweise in einem Sehjoss, insbesondere Türsc.hioss eines Kraftfahrzeugs,

Ein Mikroschaifer ist ein elektrischer Schalter mit geringem Absfand der Kontakte im geöffneten Zustand. Der Abstand betragt nur wenige Millimeter und erlaubt nur geringe elektrische Lasten, die geschaltet werden können. Geringe elektrische Lasten in diesem Sinne sind in Schlössern für Kraftfahrzeuge zu finden . .

Für eine Herstellung eines Eiektrokomponententrägers werden üblicherweise zunächst Leiterbahnen aus einem Blech herausgestanzt und erforderlichenfalls durch Biegen beispielsweise für das Bereitstellen von Kontaktfahnen und oder Bohren ergänzend vorbereitet. Die so vorbereiteten Leiterbahnen . , die noch stützende und/oder verbindende Stege aufweisen können, werden anschließend i ein Gehäuse des Elektrokomponentenfrögers eingelegt. Anschließend wird isolierendes Material in einem ersten Schritt zwecks Fixierung der Leiterbahnen in das Gehäuse hineingespritzt. Dann werden verbindende und/oder stützende Stege ·- soweit vorhanden - zwischen den Leiterbahnen getrennt. Abschließend wird das Gehäuse durch Spritzen von isolierendem Material in vorgesehener Weise ausgefüllt,

Kontaktfahnen stehen aus dem isolierenden Material hervor, um mit Bauteilen wie z.B . einem Schalter zum Beispiel durch Löten verbunden zu werden . Die vorstehenden Kon taktfahnen bilden die elektrischen Anschlüsse des Eiektrokomponenientragers. So wird beispielsweise gernäß der deutschen Patentan meldung 1 0201 22 1 1 756 ein Schalter an dafür vorgesehener Stelle eingesetzt, so dass seine Konfakte mit den vorstehenden Kontakten der Leiterbahnen verlötet werden können .

Die Druckschrift DE 1 0 201 1 08? 024 A I offenbart eine Baugruppe mit einem ESektrakompanententräger und einer Schalfvorrlchfung , Die Schaltvorrichtung der Baugruppe ist hierbei mittels wenigstens je eines Kontaktbereichs zumindest zweier Sfanzgitter-Leiter sowie einem berührungsiös magnetisch verlagerbaren Sehalfmedium der Baugruppe, mittels welchem Konfakfbereiche unterschiedlicher Stanzgitfer-Leifer selekti überbrückbar sind, gebilde t. Die zur Ausbildung einer Schaitfunktionalifäf vorgesehenen Kontaktbereiche liegen an einer Oberfläche des Trägers frei und können somit von dem Schaitm.edtum an der Trägeroberfläche überstrichen bzw. köhtaktiert und hierbei selektiv überbrückt werden. Schaitstellungen der Schaitvarrich-tung sind de fek tierbar.

Die Druckschrift DE 1 0 2004 040 395 AI offenbart einen elektrischen Schalter für ein Kraftfahrzeug ' mi zwei Leiterbahnen und einem oberhalb der Leiterbahnen angeord neten Schaitkonfakt in Form einer verformbaren Schnappscheibe , Der Schaiikontakf kontaktiert dauerhaft elektrisch eine der beiden Leiterbahnen . Durch Betätigung des Schalters wird der Schaifkontökt verformt und dadurch mit der anderen Leiterbahn elektrisch verbunden.

Die DE 10 2006 024 292 A I offenbart einen Griff zur elektrischen Betätigung eines Verschlusses an einer Klappe oder einer Tür in einem Fahrzeug. Ein . Stanzgitter ist in einem Elektrok.omp.onententräger integriert, der bei der Spritzgusshersfe!lung des schalenförmigen Gnffgehäuses als Einsatz in der Gehäuse-Form dient. Der Eiekfrokornponenfenfräger besitzt an seinem Innenende eine schalenarfige Aufnahme, die zum Einlegen einer verforrnfoaren Schnappscheibe dient. Die Schnappscheibe ist Bestandteil eines elektrischen Schalters, um Ruhekontakte elektrisch miteinander zu verb nd n.

Sowei t nachfolgend nichts anders angegeben.. können die vorgenannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination mit dem Gegenstand der nachfolgend beschriebenen Erfindung beliebig kombiniert werden .

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Eiekirokomponenfenfräger bereitzustellen . , der insbesondere auch eine Defekfion der Stellung des Mikroschalfers erlaubt. Zur Losung der Aufgabe wird ein Eiektrokomponen tenfräger mit einem Basisteü aus elektrisch isolierendem Material und elektrischen Leiterbahnen für ein Verbinden von elektrischen Komponenten- bereitgestellt, wobei Leiterbahnen durch das Material des Basisteifs ' umhüllt sind. Zumindest drei elektrische Leiterbahnen des Elekfrbko ponenfenfrägers sind unmittelbarer Bestandteil eines elektrischen Mikroschaiters. Der ikroschaifer umfassl ein bogenförmiges Leitereiement, welches elastisch verformbar ist. Durch Betätigen des .Mikroschaiters wird das bogenförmige Leiterelement elastisch derart verf ormt, dass die beiden Endbereiehe des Leiterefements verschoben werden. Durch das Verschieben werden zwei elektrische Leiterbahnen elektrisch miteinander verbunden oder aber eine -elektrische Verbindung zwischen zwei Leiterbahnen wird unterbrochen. Das Verschieben bewirkt aiso ein elektrisches Schalten.

Durch die Erfindung muss ein elektrischer Sc alter nicht mit vorstehenden Kontakten eines Eiektrokompon@ntentra.gers verlötet werden. Leiterbahnen, die ein El.ektroko.mponen-ten träger bereits umfasst, sind unmittelbarer Bestandteil des elektrischen Schalters, Der Hersteilungsaufwand ist entsprechend gering. Indem zumindest drei elektrische Leiterbahnen Bestandteil des Schahers sind, kann die Stellung des Schalters auf einfache Weise delektiert werden. Der Schalter ist sehr einfach und damit robust und langlebig aufgebaut.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind vier Leiterbahnen vorhanden, die unmittelbarer Bestandteil des Schalters sind , im Ruhezustand, das heißt, im nicht betätigten Zusta nd des Schalters, kontafcfierf das bogenförmige Leiterelement vorteilhaft zwei innen liegende Leiterbahnen, innen Siegende Leiterbahnen ' sind solche, die sich zwischen zwei weiteren Leiterbahnen des Mikroschaiters befinden . Wird der Schalter betätigt, so wird hierdurch bewirkt, dg-ss nicht mehr die beiden innen liegenden Leiterbahnen elektrisch miteinander verbunden sind, sondern stattdessen die beiden außen liegenden Leiterbahnen, Dies kann zum Beis iel für ein Delektieren der Stellung des Mikroschaiters genutzt werden .

Die Leiferbahnabschnitte des Mikroschaiters, die von dem bogenförmigen Leiferelernenf k.an fak.fi er! werden können , verlaufen vorteilhaft parallel zueinander, um so den erforderlichen Bauraum zu minimieren.

Der Mikroschaffer umfosst in einer Ausführungsform eine Kappe bzw, einen Deckel mit einem mittleren Bereich und einem daran angrenzenden Bereich aus verformbarem Kunstsfoff aterlal , Der mittlere Bereich überträgt bei Betätigung des Mikroschaiters eine solche Kraft auf das bogenförmige Leiterelement, dass dieses sic h in vorgenannter Weise verformt, in einer Ausführungsform der Erfindung schließen die Bereiche der Leiterbahnen, die durch das bogenförmige Leiterelemenf konta kliert werden können, bündig rnif angrenzender Oberfläche ab u nd zwar zumindest mit der Oberfläche, auf der Enden des bogenförmigen Leiterelements aufliegen oder auf der Enden des bogenförmigen Lel iereiemenfs durch Betätigen des Schalters aufliegen . H ierdurch wird vorteilhaft die Kraft gering .gehalten, die für ei Betätigen des Schalters aufgewendet werden muss.

In einer Ausführungsform der Erfindung umiassf der Schalter Führungsmiffei und/oder Positionsmitfel , u m das bogenförmige Leiterelemeni zu führen und/oder zu positionieren .

In einer Ausführungsform der Erfindung gibt es einen von der Oberfläche des Elektrokomponententrägers abstehenden Stift, der durch ein Loch in dem bogenförmigen Leifereiemenf hindurch reicht. Durch diese P.asifionsrnittei wird auf technisch einfache Weise sichergestellt, dass das bogenförmige Leitereiement seine Position relativ zu den Leiterbahnen beibehält. in einer vorteiihaften Ausführungsform der Erfindung werden die beiden Enden des bogenförmigen Leifereiements durch angrenzende Stege geführt. Fehlerhafte Bewegungen werden so vermieden. in einer Ausführüngsform der Erfindung sind die Enden des bogenförmigen Leifereiements gebogen und zwar entgegengesetzt zur sonstigen Bogenform des bogenförmigen Leif ereiements, Hierdurch werden Reibungswiäerstände gering gehalten, die wahrend des Befäfigens des ikroscha!fers auftreten .

Ein Elekfrofcom ponententräger mit dem Mlkrosehaher ka n und soll mit zumindest zwei weiteren elektrischen Komponenten elektrisch verbunden werden. Dies unterscheidet eine

ElektfOkomponententräger von einem Mikroschalter, der nicht integraler Bestandteil eines Elekfrokomponenferrfragers ist. Beispiele für weitere Komponenten im Sinne der vorliegenden Erfindung sind ein oder mehrere Sensoren oder Detektoren, ein oder mehrere Motoren , ein oder mehrere weit r Mikrosc a!fer. Auch weist der Eiekfrokomponententräger neben den Leiterbahnen, die unmittelbarer Bestandteil des integrierten . ikroscholters sind, weitere. Leiterbahnen auf.

Es zeigen:

Figur " ! : Komponenten des Eiekfrokomponenfenträgers im nicht montierten Zustand ;

Figur 2; EJektrokomponentenfräger; Schnitt durch den Elektrokomponententröger im nicht be tä tigten Zustand ;

Schnitt durch den Eiektrokomponententräger im betätigten Zustand .

Schnitt durch einen zweiten Elek ' tro ' k-om onentent ' r ' äger im nicht betätigten Zustand;

Schnitt durch den zweiten Elektrokomponententröger im betätig ten Zustand.

Die Figuren 1 bis 4 verdeutlichen den Aufbau eines Elektrokomponententrögers 1 mit einem Basisteil 2 aus elektrisch isolierendem Matena! und elektrischen Leiterbahnen 3, 4, 5. Die Leiterbahnen 3, 4, 5 sind bereichsweise durch das Material des ßaslsfells

2 umhüllt . Vier elektrische Leiterbahnen 5 des Elektrokomponentehtrögers 1 sind unmittelbarer Bes tandteil eines elektrischen Mikro . sohglters. Der Mikroschgl er umfasst ein bogenförmiges Leitereiernent 6, weiches elastisch verformbar ist. Durch Betätigen des Mik rose ha Hers wird das bogenförmige Leitereiernent 6 elastisch derart verformt, dass die beiden Endbereiche 7 des Leitereiemen ts 6 verschoben werden . Figur 4 zeigt im Schnitt den verschobenen und folglich den betätigten Zustand , Durch das Verschieben der beiden Endbereiche 7 werden die zwei elektrische Leiterbahnen 4 elektrisch miteinander verbunden . Die elektrische Verbindung zwischen den beiden Leiterbahnen 5 wird dagegen durch das Betätigen unterbrochen. im Ruhezustand des Sc halters t kantaktlert das bogenförmige Leitereiernent 6 die zwei innen liegenden Leiterbahnen 5, wie die Figur

3 verdeutlicht. Diese innen liegende Leiterbahnen 5 befinden sich zwischen den zwei weiteren Leiterbah nen 4. Die Leiterfocshnabschnltfe des ikroschalters, die zwischen den beiden Stegen 8 angeordnet sind und die von dem bogenförmigen Leiterelement 6 kontakfierf werden können, verlaufen parallel zueinander, um so den erforderlichen Bauraum zu minimieren. Diese Abschnitte bzw, Bereiche der Leiterbahnen 4, 5, die zwischen den beiden Stegen 8 angeordnet sind und die durch das bogenförmige Leiterelement 6 kontakfiert werd n können, schließen mit ihrer Oberfläche bündig mit der angrenzenden Oberfläche- 9 des isolierenden Materials ab. Auch darüber hinaus schließen die Oberflächen der Leiterbahnen 4, 5 bündig mit der angrenzenden Oberfläche ab, soweit diese innerhalb des vorstehenden, ringförmigen Rand 10 angeordnet sind.

Es gibt einen von der Oberfläche des Elektrokomponententrägers l abstehenden Stift 11 , der durch das Loch 12 In dem bogenförmigen Leiterelement 6 hindurch reicht, die als Positionsmitfei dienen. Die beiden Enden 7 des bogenförmigen Leiterelements 6 sind durch die seitlich angrenzenden Stege 8 geführt.

Die Enden 7 des bogenförmigen Leiterelements ό sind gebogen und zwar entgegengesetzt zur sonstigen Bogenform des bogenförmigen Leiterelemenfs 6. Hierdurch werden bogenförmige Auflageflächen für die Endbereiche 7 geschaffen, wodurch Reibungswiderstande gering gehalten werden,- die während des ßefäfigens des Mikroschaiters 1 auftrete .

Der vorstehende Rand tO dient der staub- und feuchtjgkeitsd-ichfen Befestigung des Deckeis 13. Der Deckel 13 ist verformbar, wie der Vergleich der Figur mit der Figur 3 verdeutlicht. Die Leiterbahnen 3 des Eiektrokorrsponenienfrägers sind nicht Bestandteil des Mikröschaliers . Diese sollen mit ' einer weiteren elektrischen Komponente elektrisch verbunden werden .

Ein innen liegender Rand 1 4 des Deckels Hegt auf dem bogenförmigen Leitereiement 6 auf . Durch Herunterdrücken des Deckeis 1 3 wird dadurch das bogenförmige Leitereiement 6 herun tergedrückt und der Mikroschaiter so betätigt. Für das Herunterdrücken ist ein Bereich 1 5 des Deckels 1 3 vorgesehen, der sich von außen in Richtung Rand 1 4 zylinderförmig erstreckt, i n die Zylinderform erstreckt sich der Stift 1 1 hinein, der damit zugleich der Fü hrung des Deckels 1 3 dient. Von dem Bereich 1 5 ausgesehen erstreckt sich der Deckel 1 3 wellenförmig ( 1 6) in radialer Richtung. Hierdurch wird das Betätigen erleichtert.

Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung mit drei Leiterbahnen des Mikröschaliers, Die Leiterbahn 1 7 ist im Vergleich zu den Leiterbahnen 4 und 5 verbreitert, so dass stets ein Kontakt zum bogenförmigen Leitereiement - 6 vorliegt. Eine der beiden Leiterbahnen 3 oder 4 kann zur Ermittlung bzw. Detektion der Stellung des Mikroschaiters verwendet werden . Es besteht aber auch die Möglichkeit, beide Leiterbahnen 4 und 5 für ein Schalten einzusetzen .

B e z u g s ze i c h e n i i s t e

Eiektrokomponententräger

2: Basisfeil

3, 4.. 5; elektrische Leiterbahn

6: bogenförmiges Le ' i tereie m e n t

7: En db ereic h des Leiferelemenfs

8: Steg

Oberfläche

1 0: ringförmiger Rand 11 : Stift

1.2; Loch in dem bogenförmigen Leifereiemeni

13: Deckel

14; innen, liegender Rand des Deckels

1 ; Betäfigungsbereich

Ιό: wellenförmiger Verlauf

17; Leiterbahn

18: ringförmiger Deekelrand

1 ; ringförmiger Deckelbereich