(19)
(11) EP 0 987 725 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
22.03.2000  Patentblatt  2000/12

(21) Anmeldenummer: 99116161.3

(22) Anmeldetag:  20.08.1999
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7H01H 19/58, H01H 1/58
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(30) Priorität: 17.09.1998 DE 19842649

(71) Anmelder: Volkswagen Aktiengesellschaft
38436 Wolfsburg (DE)

(72) Erfinder:
  • Falzewski, Dieter
    38102 Braunschweig (DE)

   


(54) Drehschalter, insbesondere Stufenschalter


(57) Die Erfindung betrifft einen Drehschalter, insbesondere einen Stufenschalter für den Einsatz in Kraftfahrzeugen mit segmentierter Schleifbahn sowie mit Kontaktelement zur Schleifkontakterzeugung. Um bei einem Drehschalter dieser Art eine Verringerung der maximalen Betätigungselemente und eine Verringerung der Verlustleistung im Stufenschalter selbst zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß lediglich ein in einer zusammenhängenden Ebene segmentierte Schleifbahn (10) vorgesehen ist und das Kontaktelement bzw. der Schleifkontakt (4) mit einer hochflexiblen Litze (5) zur Vermeidung einer weiteren unsegmentierten Doppelschleifbahn elektrisch leitend verbunden ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Drehschalter, insbesondere einen Stufenschalter für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit segmentierter Schleifbahn sowie mit Kontaktelement zur Schleifkontakterzeugung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

[0002] Drehbetätigte Schaltelemente, insbesondere Stufenschalter werden bei Kraftfahrzeugen zur Betätigung unterschiedlicher Aggregate verwendet. Eine übliche Anwendung hierfür ist die Betätigung des Gebläses und/oder der Heizung. Für das Gebläse in Kraftfahrzeugen sind unterschiedlich starke Gebläsestufen einstellbar. Hierzu werden in der Regel Drehschalter verwendet, in welchen zwei Schleifbahnen nebeneinander verlaufend angeordnet sind. Eine der beiden Schleifbahnen ist durchgehend und bildet die feste Kontaktierung zu einem elektrischen Potential und die andere Schleifbahn ist segmentiert. Zwischen den beiden Schleifbahnen wird ein Schleifkontaktelement bewegt, welches auf der besagten einen Bahn grundsätzlich zu einem elektrischen Potential Kontakt hat, und eine elektrische Verbindung zum jeweils drehpositionsmäßig eingestellten Segment der anderen Schleifbahn herstellt. Das Schleifkontaktelement ist dabei auf einer Schaltwelle angeordnet, die die drehbezogene Lagerung des Schleifkontaktelementes und eines nach außen geführten Drehknopfes bildet.

[0003] Eine Drehschalteranordnung allgemeiner Art ist aus der DE 24 30 007 bekannt. Aus dieser Schrift ist bekannt, verschiedene drehpositionsbezogene Schaltstellungen durch federnde Rastelemente vorzugeben, in denen das Schaltelement in einer verrastbaren, aber lösbaren Position auch bei Erschütterungen verbleibt und so einen sicheren Kontakt herstellt.

[0004] Aus der EP 06 44 566 B1 ist ein Drehschalter bekannt, bei welchem eine Vielzahl von segmentierten kreisringabschnittförmigen Leiterbahnen nebeneinander verlaufend angeordnet sind. Dabei werden eine Mehrzahl von Kontaktelementen übereinander gesteckt derart, daß die einzelnen Kontaktelemente unabhängig voneinander bewegbar sind. Ein Schalter dieser Art ist jedoch relativ aufwendig. Für den Einsatz in Kraftfahrzeugen werden, wie oben bereits beschrieben, mechanische Stufenschalter mit sog. Doppelschleifkontakten verwendet. Hierbei sind dann lediglich zwei Leiterbahnen, d. h. eine segmentierte und eine unsegmentierte Leiterbahn über einen Kreisabschnitt nebeneinander laufend angeordnet.

[0005] Nachteilig bei einer solchen allgemein bekannten Anordnung ist, daß hohe Drehmomente aufgewendet werden müssen, weil am Drehschalter 2 mechanische Schleifkontaktstellen entstehen, nämlich an der unsegmentierten Basispotentialleiterbahn und der segmentierten Schaltleiterbahn. Diese besagten höheren Drehmomente entstehen durch die bedingte hohe Kontaktandruckkraft, die am Schalter dieser Art gleich an zwei Kontaktstellen entsteht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch die Erstellung zweier Kontaktstellen Übergangswiderstände entstehen, die Verlustleistungen erzeugen.

[0006] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Drehschalter der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die mechanisch notwendigen Betätigungsmomente sowie die Verlustleistung im Stufenschalter selbst verringert werden.

[0007] Die gestellte Aufgabe wird bei einem Drehschalter der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2-5 angegeben.

[0009] Der Kern der Erfindung besteht darin, bei Stufenschaltern für den Einsatz in Kraftfahrzeugen eine Ausgestaltung zu finden, welche nur noch mit einer Schleifbahn auskommt. Diese eine verbleibende Schleifbahn ist dann die den einzelnen Schaltstufen zugeordnete segmentierte Leiterbahn, und der Basiskontakt zum besagten Basispotential wird nicht durch eine zweite Schleifbahn erzeugt, sondern an den Schleifkontakt mittels einer hochflexiblen Litze herangeführt.

[0010] Die segmentierte Schleifbahn wird dabei durch ein entsprechend geätztes zuvor flächig bedecktes Leiterplattenstück gebildet, auf welchem die einzelnen Segmente angeordnet sind. Die durch die Drehbefestigung des Kontaktelementes erzeugte Kreisbahnbewegung erfaßt dabei alle Schleifbahn- bzw. Leiterflächensegmente. Dabei sind in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die besagten Segmente jedoch nicht mehr entlang einer Kreisbahn oder eines Kreisbahnabschnittes angeordnet, sondern sie sind flächig verteilt auf der Leiterplatte angeordnet, jedoch derart, daß über die besagte Drehbewegung des Kontaktelementes alle Leiterbahnsegmente überstrichen werden können. Vorteilhaft ist hierbei, daß die einzelnen Kontaktelemente sich über ihre eigentliche Kontaktzone hinaus erstrecken und quasi einstückig Leiterbahnabschnitte angeformt sind, so daß die besagten Leiterbahnsegmente schlüssig kontaktiert und die nach außen mit elektrischen Leitungen zu kontaktierenden Kontaktfahnen an einer Seite des Leiterplattenstückes plaziert sind.

[0011] Die hochflexible Litze wird lediglich durch Punktschweißung am Schleifkontakt elektrisch leitend befestigt. Hierbei wird bewußt auf eine sonst übliche Lötkontaktierung verzichtet, da diese zum einen aufwendig und zum anderen verschleißbehaftet ist. Eine Punktschweißung dagegen führt zu einer besseren, d. h. auch mechanisch solideren Kontaktierung, die insbesondere deshalb wichtig ist, weil die hochflexible Litze über die Drehbewegung des Kontaktelementes über einen gewissen Drehwinkel drehbeansprucht wird.

[0012] Wie bereits oben ausgeführt, ist der besagte erfindungsgemäße Drehschalter in vorteilhafter Weise als Innenraumgebläseschalter in Kraftfahrzeugen eingesetzt.

[0013] Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.

[0014] Es zeigt:
Figur 1
: Draufsicht auf die Leiterplatte mit Schleifkontaktsegmenten.
Figur 2:
Seitenansicht auf die Drehschalteranordnung.


[0015] Figur 1 zeigt in Draufsicht die segmentierte Schleifkontaktbahnanordnung. Diese ist auf einer Leiterplatte angeordnet, auf welcher die sichtbare Struktur geätzt ist.

[0016] Hierbei wird deutlich, daß die segmentierte Schleifbahn 10 keinen Kreisbogen mehr beschreibt, sondern daß die Flächenelemente 11 sich weit über ihren Kontaktiereingriffbereich hinaus erstrecken und sog. Anschlußbahnen oder Kontaktbahnen 12 bilden, die an einer Randseite der Leiterplatte 1 nebeneinanderliegend hingeführt sind. Dies führt zu einer einfachen und wirtschaftlichen Kontaktierung. Die Flächenelemente 11, d.h. die Leiterbahnsegmente sind jedoch so verteilt, daß durch einen Drehkontakt alle Leiterbahnsegmente elektrisch leitend erreicht, d. h. überstrichen werden können.

[0017] Figur 2 zeigt in Seitenansicht die Anordnung des Drehschalters, bei welcher die Leiterplatte 1 in der Ebene flach an einem Befestigungselement 2 oder einer Platte anliegt. Durch die auch in Figur 1 sichtbare Bohrung 20 für die Schalterachse ist die Schalterachse 3 selbst hindurchgeführt. An der Schalterachse 3 ist seitlich ein Drehkontakt bzw. ein Schleifkontakt 4, welcher beispielsweise federunterstützt wirken kann, angeordnet. Das Kontaktierelement, d.h. also der Schleifkontakt 4 ist dabei mit der besagten hochflexiblen Litze 5 verbunden, die eine Kontaktstelle nach außen führt und den sog. Basisanschluß 30, welcher auch in Fig. 1 dargestellt ist, für den Drehschalter bildet. Die Litze 5 ist dabei so in ihrer Länge überschüssig verlegt, daß die gesamte erlaubte Drehbewegung leicht nachgeführt werden kann. Die Drehbewegung erfolgt über den Drehschalterknopf 40.

[0018] Die gesamte Anordnung ist damit baulich sehr einfach, die aus einer Leiterplatte gefertigte Schleifbahn läßt sich wirtschaftlich fertigen und bietet zum anderen einen sicheren und wartungsfreien Betrieb.


Ansprüche

1. Drehschalter, insbesondere Stufenschalter, für den Einsatz in Kraftfahrzeugen, mit segmentierter Schleifbahn sowie mit Kontaktelement zur Schleifkontakterzeugung,
dadurch gekennzeichnet,
daß lediglich eine in einer zusammenhängenden Ebene segmentierte Schleifbahn (10) vorgesehen ist und daß das Kontaktelement bzw. der Schleifkontakt (4) mit einer hochflexiblen Litze (5) zur Vermeidung einer weiteren unsegmentierten Doppelschleifbahn elektrisch leitend verbunden ist.
 
2. Drehschalter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die segmentierte Schleifbahn (10) durch ein entsprechend geätztes, zuvor flächig bedecktes Leiterplattenstück (1) gebildet ist.
 
3. Drehschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifkontaktsegmente derart ausgebildet bzw. geätzt sind, daß sich zum einen in kontaktierendem Eingriff eine Kontaktierfläche (11) bieten und zum anderen derart weiter erstrecken, daß die in bzw. an Kontaktfahnen (12) an einer Randseite der Leiterplatte (1) enden.
 
4. Drehschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die hochflexible Litze (5) lediglich durch Punktschweißung am Schleifkontakt (4) elektrisch leitend befestigt wird.
 
5. Drehschalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der besagte Drehschalter als Innenraumgebläseschalter in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.
 




Zeichnung