DE3307467A1

DE3307467A1 - Nockengesteuerter kodierschalter

Info

Publication number: DE3307467A1
Application number: DE19833307467
Authority: DE
Inventors: Gebhard 8740 Bad Neustadt Then
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 1983-03-03
Filing date: 1983-03-03
Publication date: 1984-09-06

Description

Nockengesteuerter Kodierschalter Die Erfindung geht von einem nockengesteuerten Kodierschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus.
Ein nockengesteuerter, elektrischer Drehschalter ist bereits aus der DE-AS 27 16 964 bekannt. Der Schalter besteht aus einem rechteckigen Gehäuse mit zwei flachen Gehäuseteilen, die von einer Schaltwelle durchragt werden. In den Gehäuseteilen sind auf einer Seite ortsfeste Gegenkontakte befestigt. Auf der gegenüberliegenden anderen Seite sind Kontaktzungen vorgesehen. Diese Kontaktzungen bestehen je aus einer sogenannten AMP-Flachsteckzunge aus einem relativ dicken Metallblech, die über Schweißpunkte mit der eigentlichen Federzunge verbunden ist. Die Federzunge ist aus einem dünnen und gut federnden Material hergestellt und sie ist mit einer Vertiefung versehen. Außerdem ist noch eine Auswölbung vorhanden, mit der die Kontaktzunge auf einer Nockenscheibe aufliegt. Die Nockenscheibe ist mit der Schaltwelle drehbar verbunden. Die Oberfläche der Nockenscheibe weist Erhöhungen oder Vertiefungen auf, entlang denen die Federzunge mit Hilfe der Auswölbung entlanggleitet, um damit ein Schwenken und damit Schalten der Federzunge zu bewirken.
Zur Festlegung der einzelnen Schaltstellungen ist ein Schrittschaltwerk vorgesehen, das unter anderem aus einer Rastscheibe besteht, die eine Ringverzahnung besitzt. Mit der Ringverzahnung wirkt eine Bügel- oder Blattfeder zusammen, die an ihren beiden Enden sich an einem am Gehäuse befestigten Blechteil abstützt. Mit einer mittleren Auswölbung liegt die Feder unter Vorspannung in der Ringverzahnung, so daß ein schrittweises Schalten erfolgt.
Ein weiterer nockengesteuerter Drehschalter ist aus der DE-OS 25 45 369 bekannt. In einem Gehäuse ist ein Schaltrad mit Hilfe einer Stellwelle drehbar gelagert, das aus einer mittig angeordneten Zahnscheibe und beidseitig hiervon liegenden Nockenscheiben besteht. Ober die Umfangsfläche der Zahnscheibe verteilt sind Zähne, deren Anzahl die Schaltstellungen bestimmt. Im Gehäuse ist zu beiden Seiten eine Gleithülse verschiebbar gelagert, die durch eine vorgespannte Feder in die Vertiefungen zwischen den Zähnen hineingedrückt wird. Es ist eine Begrenzung der Drehbewegung des Schaltrades durch Anschläge vorgesehen, die an das Gehäuse als Vorsprünge angeformt sind. Mit den Nocken der Nockenscheibe wirken Kontaktfedern zusammen, deren freie Enden -je nach Stellung und Lage der Nockenmit ortsfesten Kontakten in elektrische Verbindung treten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen nockengesteuerten Kodierschalter nach der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach bzw. aus wenigen Einzelteilen aufgebaut und daher kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend für ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Von den Figuren zeigt Figur 1 eine Draufsicht auf den Kodierschalter, Figur 2 einen Schnitt durch den Kodierschalter in der Seitenansicht, Figur 3 eine Unteransicht des Rotors, Figur 4 eine Draufsicht auf den Rotor.
Mit 1 ist in den Figuren ein Ausschnitt einer gedruckten Schaltungsplatte bezeichnet, in die ein nockengesteuerter Kodierschalter eingesetzt und verlötet ist. Auf der gedruckten Schaltungsplatte befinden sich -in Figur 1 nicht dargestellt- wie üblich Leiterbahnen, Durchkontaktierungen, IC-Fassungen usw. Die gedruckte Schaltungsplatte selbst kann aus Hartpapier, einem glasfaserverstärktem Epoxidharzschichtpreßstoff oder einem Kunst- stoff, wie z.B. Polyphenylensulfid, Polyphenylenoxid, Polyäthylensulfon oder Polyimid, sein.
Direkt in die gedruckte Schaltungsplatte 1 drehbar eingesetzt ist ein Rotor 2 aus Kunststoff. Auf einer Seite besitzt dieser Rotor 2 einen hülsenförmigen Ansatz 3, der durch eine Ausnehmung in der gedruckten Schaltungsplatte 1 ragt. Das aus der Ausnehmung herausragende Ende des Ansatzes 3 wird durch Warmverformung umgebördelt, so daß eine Lagerstelle und Halterung für den Rotor entsteht. Der Rotor selbst besteht, wie aus Figur 2 zu entnehmen ist, aus mehreren Elementen, die einstückig miteinander verbunden sind. So ist der Ansatz 3 an einer Rastscheibe 13 angeformt. Diese Rastscheibe 13 besitzt, wie in Figur 3 dargestellt, umfangseitig eine Ringverzahnung 14, deren Funktion später erläutert werden soll. An die Rastscheibe 13 schließen sich eine erste und eine zweite Nockenscheibe 7 und 8 an, die beide durch eine Zwischenscheibe 9 voneinander getrennt sind.
In die gedruckte Schaltungsplatte vorzugsweise im Preßsitz eingesetzt und verlötet sind noch vier ortsfeste Kontakte 4, die stiftförmig ausgebildet sind, wobei jeweils einer in einer der vier Ecken des Rotors angeordnet ist. Diese sind mit den Leiterbahnen der gedruckten Schaltungsplatte verbunden. Entsprechend der Anzahl der Kontakte kann mit den vier Kontakten ein 4-Bit-Wort erzeugt werden.
Die Ringverzahnung 14 der Rastscheibe 13 besitzt eine bestimmte Anzahl von abwechselnd aufeinanderfolgenden Höhen und Tiefen, wobei die Anzahl der Tiefen der Anzahl der gewünschten Schaltschritte entspricht. Mit der Ringverzahnung wirkt eine Rastfeder 16 zusammen, die U-förmig ausgebildet ist und die aus Draht hergestellt ist. Mit dem Basisteil 17, das durch die Verbindung zwischen den beiden Schenkeln dargestellt ist, ist die Rastfeder 16 in eine Uffnung 19 der gedruckten Schaltungsplatte 1 eingesetzt und dort verlötet. Es gibt nun mehrere Möglichkeiten, die Schrittrastung zu verwirklichen. Eine Möglichkeit besteht darin, die freien Enden der Schenkel der Rastfeder abzuwinkeln und diese Abwinkelung entlang der Ringverzahnung unter mechanischer Vorspannung gleiten zu lassen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, jeden Schenkel mit einem geeignet gestalteten Vorsprung 18 zu versehen, der entlang der Ringverzahnung gleitet.
Die freien Enden der Schenkel sind frei beweglich. Diese Ausführungsform ist in den Figuren dargestellt. Soll das Rastmoment größer sein, so besteht noch die Möglichkeit, die freien Enden der Schenkel zusätzlich in die gedruckte Schaltungsplatte einzusetzen und zu befestigen bzw. zu verlöten. Damit wird erreicht, daß die mechanische Vorspannung für den in der Mitte des Schenkels vorhandenen Vorsprung 18 größer wird.
Mit den ortsfesten Kontakten 4 wirken federnde Kontaktelemente 5, 6 zusammen, die aus einem Federdraht hergestellt sind. Die Kontaktelemente sind U-förmig ausgebildet und mit ihrem die beiden Federarme 11 verbindenden Basisteil 10 in Uffnungen 19 der gedruckten Schaltungsplatte 1 eingesetzt und dort verlötet. Hierdurch ist das Kontaktelement mit einer Leiterbahn verbunden, so daß das dort vorhandene Potential über das Basisteil und dem Federarm zum ortsfesten Kontakt durchgeschaltet werden kann.
Etwa in dem Mittelabschnitt jedes Federarmes ist eine zur Mitte des Schalters hin gerichtete Auswölbung 12 vorhanden. Diese Auswölbung gleitet auf der Außenkontur der Nockenscheiben 7 bzw. 8 entlang und bewirkt ein Berühren des freien Endes des Federarmes mit dem ortsfesten Kontakt. Die Außenkontur hängt von der gewünschten Kodierung ab.
Der in den Figuren dargestellte Kodierschalter besitzt zwei Kontaktelemente, wobei das erste Kontaktelement 5 mit der ersten Nockenscheibe 7 und das zweite Kontaktelement 6 mit der zweiten Nockenscheibe 8 zusammenwirken. Die Kontaktelemente selbst liegen dabei, entsprechend der Anordnung der Nockenscheiben, in verschiedenen Ebenen. Damit auch bei einem schnellen Drehen des Rotors kein Federarm von einer Nockenscheibe zur anderen springen kann, ist zwischen den Nockenscheiben eine Zwischenscheibe 9 angeordnet, deren Außenkontur die Außenkonturen der Nockenscheiben beträchtlich überragt. Da in den vier Ecken des Rotors ein ortsfester Kontakt vorgesehen ist, sind die Basisteile der Kontaktelemente vorzugsweise bezogen auf den Rotor diametral gegenüberliegend angeordnet. Damit ist auch besser gewährleistet, daß sich die Enden der Federarme gegenseitig nicht behindern.
In der Mitte des Rotors ist ein profilierter Durchbruch 15 ausgespart, der ein einschnappbares, in den Figuren nicht dargestelltes, Betätigungsorgan in der Art einer Welle aufnehmen kann. Da der Durchbruch von beiden Seiten der gedruckten Schaltungsplatte aus zugänglich ist, kann auch das Betätigungsorgan wahlweise von der einen oder anderen Seite der gedruckten Schaltungsplatte aus eingeschnappt werden.
Insbesondere beim Einschalten erfolgt durch die größer werdende Durchbiegung jedes Federarmes und die andrückende Bewegung des freien Endes des Federarmes eine Art Selbstreinigungseffekt, durch den eventuell vorhandene Schmutzteilchen weggeschoben werden.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Kontaktelemente vorhanden. Die beiden Kontaktelemente können gleiches Potential führen. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Kontaktelemente voneinander abweichende Potentiale besitzen.
Wie bereits beschrieben, ist der Rotor direkt in eine gedruckte Schaltungsplatte eingesetzt. Es ist auch möglich, daß ein zweiter, auf eine kleine gedruckte Schaltungsplatte aufgesetzter Rotor in den ersten Rotor eingeschnappt wird, so daß eine von einer einzigen Welle angetriebene Tandemanordnung entsteht.
Bezugszeichenliste 1 gedruckte Schaltungsplatte 2 Rotor 3 Ansatz des Rotors 4 ortsfester Kontakt 5 erstes Kontaktelement 6 zweites Kontaktelement 7 erste Nockenscheibe 8 zweite Nockenscheibe 9 Zwischenscheibe 10 Basisteil des Kontaktelementes 11 Federarm 12 Auswölbung 13 Rastscheibe 14 Ringverzahnung der Rastscheibe 15 Durchbruch im Rotor 16 Rastfeder 17 Basisteil der Rastfeder 18 Vorsprung der Rastfeder 19 oeffnung in der gedruckten Schaltungsplatte Leerseite

Claims

Nockengesteuerter Kodierschalter 1. Nockengesteuerter Kodierschalter - - mit einem Schrittschaltwerk, - mit ortsfesten Kontakten, - mit federnden Kontaktelementen, - mit einem aufgrund des Schrittschaltwerkes stufenweise drehbaren Rotor, der mit mindestens einer zum wechselweise Uffnen und Schließen von Stromkreisen dienenden Nockenscheibe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Kunststoff hergestellte Rotor (2) mit einem hülsenförmigen Ansatz (3) in eine Ausnehmung einer gedruckten Schaltungsplatte (1) eingesetzt und durch Umbördelung seines überstehenden Teiles drehbar festgelegt ist und daß die Kontaktelemente (5, 6) in Uffnungen (19) der gedruckten Schaltungsplatte (1) eingesetzt und jeweils mit den zugehörigen Leiterbahnen verbunden sind, während die freien Enden der Kontaktelemente (5, 6) mit den in der gedruckten Schaltungsplatte (1) befestigten, stiftförmigen ortsfesten Kontakten (4) zusammenwirken.
2. Nockengesteuerter Kodierschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kontaktelement (5, 6) Unförmig ausgebildet ist, wobei das Kontaktelement mit dem Basisteil (10) in der gedruckten Schaltungsplatte (1) befestigt ist.
3. Nockengesteuerter Kodierschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Federarm (11) des Kontaktelementes (5, 6) in seinem Mittelabschnitt eine zur Mitte des Schalters hin gerichtete Auswölbung (12) aufweist, die auf der Außenkontur der Nockenscheibe (7, 8) entlanggleitet.
4. Nockengesteuerter Kodierschalter nach-einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben (7, 8), die mit einer Ringverzahnung (14) versehene Rastscheibe (13) des Schrittschaltwerkes und der hülsenförmige Ansatz (3) einstückig ausgebildet sind.
5. Nockengesteuerter Kodierschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federarme (11) eines Kontaktelementes (5 bzw. 6) in einer Ebene und die beiden Federarme eines weiteren Kontaktelementes (6 bzw. 5) in einer anderen, der jeweiligen Nockenscheibe (7 bzw. 8) zugeordneten Ebene angeordnet sind.
6. Nockengesteuerter Kodierschalter nach einem der Anspruche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (5, 6) aus einem elektrisch leitenden Federdraht hergestellt sind.
7. Nockengesteuerter Kodierschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) mittig einen profilierten Durchbruch (15) aufweist zur Aufnahme eines wahlweise von einem der beiden Seiten der gedruckten Schaltungsplatte (1) einschnappbaren Betätigungsorganes.
8. Nockengesteuerter Kodierschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontaktelemente (5, 6) vorhanden sind und die Basisteile- (10) bezogen auf den Rotor (2) diametral angeordnet sind.
9. Nockengesteuerter Kodierschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Draht hergestellte Rastfeder (16) des Schrittschaltwerkes U-förmig ausgebildet ist und mit ihrem Basisteil (17) in der gedruckten Schaltungsplatte (1) befestigt ist.
10. Nockengesteuerter Kodierschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden freien Enden der Rastfeder (16) Abwinkelungen aufweisen, die mit der Ringverzahnung (14) der Rastscheibe (13) im Sinne einer Schrittrastung zusammenwirken.
11. Nockengesteuerter Kodierschalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schenkel der Rastfeder (16) einen zur Mitte des Schalters hin gerichteten Vorsprung (18) besitzt, der mit der Ringverzahnung (14) der Rastscheibe (13) im Sinne einer Schrittrastung zusammenwirkt, und daß der Schenkel über den Vorsprung hinaus verlängert ist, wobei diese Verlängerung am Ende in der gedruckten Schaltungsplatte (1) gehaltert ist,