WO2000031765A1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

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Carsten Meyer
Matthias Scholz
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    • H01H25/065—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement using separate operating parts, e.g. a push button surrounded by a rotating knob
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    • H01H2229/00—Manufacturing
    • H01H2229/064—Eliminating tolerances

Definitions

  • the invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.
  • Such a switching device can be seen, for example, from DE 41 17 031.
  • This switching device has both the function of a rotary switch and a further function, for example the function of a pressure switch.
  • an upstanding shaft part is arranged on the inside of a housing on an inner bottom surface, on which a rotary plate with a grinder mounted thereon is mounted.
  • the grinder is equipped with a star, which are arranged on a carrier plate, in electrical contact. Due to the rotary movement of the shaft part, the grinder slides over the switching pattern, whereby contacts can be changed.
  • a tubular elastic contact member is placed around the shaft part.
  • a manually operated button is movable around and along a bearing part of the rotary plate, so that when the button is turned, the rotary plate is rotated for a switching operation of a rotary switch which is formed by the grinder and a first switching pattern.
  • the contact member is actuated by the button like a pressure switch, which is formed by a second switching pattern and the elastic contact member.
  • Such a switching device has a small height, but a large width and depth, since the switching patterns are arranged on a flat carrier plate perpendicular to the direction of rotation of the rotary switch.
  • the shaft arranged centrally in the housing means that central lighting of the rotary switch and the pressure switch is not readily possible.
  • the pressure switch and / or the rotary potentiometer it should be possible for the pressure switch and / or the rotary potentiometer to be illuminated in a simple manner.
  • the design of the rotary potentiometer as a hollow cylindrical shape, in the interior of which the pressure switch is arranged, has the particularly great advantage that the pressure switch is completely decoupled from the rotary potentiometer. It can advantageously be provided that in addition to the pressure switch in the interior of the rotary potentiometer, further elements, for example light-conducting elements or also guide and actuating elements of the rotary potentiometer are arranged. Due to the relatively large cylindrical interior of the hollow cylindrical rotary potentiometer, there are in principle a wide variety of arrangement options for pressure switches, lighting elements, guide and / or actuating elements of the rotary potentiometer and any other components such as switching elements, printed circuit boards and the like. possible.
  • the actuating element of the rotary potentiometer is of hollow cylindrical design and is rigidly coupled to a grinder which can be moved on a resistance track by a rotary movement of the rotary potentiometer.
  • a gimbal coupling can also be provided in order to enable any angular arrangements of the actuating element on the grinder.
  • Fig. 1 shows a first embodiment according to the invention
  • Fig. 2 shows a second embodiment making use of the invention. Description of the embodiments
  • FIG. 1 An exemplary embodiment of a switching device, shown in FIG. 1, comprises a rotating ring 10 which is connected to a grinder 20 in a rotationally fixed manner.
  • the grinder 20 is guided in a potentiometer guide ring 30. It slides on a potentiometer base plate 32 on which a resistance track is arranged in a manner known per se.
  • the rotary ring 10, the grinder 20, the potentiometer guide ring 30 and the potentiometer base plate 32 have a hollow cylindrical shape, with an internal, continuous, rather large opening in which a pressure switch 40 is arranged.
  • the pressure switch 40 is completely decoupled from the rotary ring and the grinder 20, so that the rotary ring 10 and the grinder 20 can be rotated without an actuating element 41 of the pressure switch 40 being thereby set into a rotary movement.
  • the entire arrangement is attached to a front panel 50, it can be arranged at an angle to a carrier or printed circuit board 60, as shown in FIG. 1.
  • the circuit board 60 is connected to the potentiometer base plate 32 by electrical conductors, for example wires 34.
  • a switch element 42 can be provided on the circuit board 60, which can be actuated by a lower, essentially flat end plate 43 of the switch 40.
  • additional light-emitting diodes 70 are arranged on the circuit board 60 for illuminating the pressure switch 40 in the second exemplary embodiment.
  • the lower end plate 43 of the pressure switch 40 has openings 44 through which the actuating element 41 can be illuminated in the form of a button of the pressure switch 40.
  • the internal pressure switch 40 is decoupled in terms of movement from the rotary ring.
  • an angular deviation between the axis of the actuating elements of the combined rotary pressure switch and the printed circuit board 60 can be compensated for in a simple manner.
  • the switching device described above serves as an absolute value transmitter and pulse switch, for example in air distribution actuators of a motor vehicle heating and air conditioning control unit.
  • the switching device can be clipped into a front panel 50 or fastened in / on it in some other way.
  • the rotating ring can be ring 30 and a locking link on the grinder with a micro-locking (not shown).
  • the switching device can be contacted with the printed circuit board 60 via solder pins or soldered or pluggable jumpers or the like.
  • the switching device described above with its large inner diameter as the core assembly, offers the possibility of constructive placement and mechanical decoupling of further switch elements in its interior, for example electronic circuits, lighting elements or the like.
  • the switching device By integrating the switching device in a front panel 50, a simple and robust compensation of angular and positional deviations between actuating element 41 and printed circuit board 60 is achieved in contrast to elements known from the prior art and mounted on printed circuit boards 60.
  • the switching device has a much larger electrical function angle than is technically feasible with smaller rotary potentiometers.
  • the large interior of the hollow cylindrical rotary potentiometer offers enough space for several independent light guide systems for night and functional lighting.

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Abstract

Eine Schaltvorrichtung, umfassend ein Drehpotentiometer und einen Drucktaster, wobei ein Betätigungselement des Drehpotentiometers und ein Betätigungselement des Drucktasters konzentrisch angeordnet sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Drehpotentiometer eine im wesentlichen hohlzylindrische Form aufweist, in deren Innerem der Drucktaster angeordnet ist.

Description

Schaltvorrichtunσ
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine derartige Schaltvorrichtung geht beispielsweise aus der DE 41 17 031 hervor. Diese Schaltvorrichtung weist sowohl die Funktion eines Drehschalters, als auch eine weitere Funktion, beispielsweise die Funktion eines Druckschalters, auf. Bei dieser Schaltvorrichtung ist im Inneren eines Gehäuses an einer inneren Bodenfläche ein emporstehendes Wellenteil angeordnet, auf dem eine Drehplatte mit einem daran montierten Schleifer gelagert ist. Der Schleifer steht mit Schaltmu- stern, die auf einer Trägerplatte angeordnet sind, in elektrischem Kontakt. Durch die Drehbewegung des Wellenteils gleitet der Schleifer über die Schaltmuster, wodurch Kontakte veränderbar sind. Um das Wellenteil ist ein rohrförmiges elastisches Kontaktglied gelegt. Ein handbetätigter Knopf ist um ein Lagerteil der Drehplatte herum und an diesem entlang bewegbar, so daß die Drehplatte beim Drehen des Knopfes für einen Schaltvorgang eines Drehschalters gedreht wird, der durch den Schleifer und ein erstes Schaltmuster gebildet wird. Bei einer axialen Bewegung des Knopfs entgegen eine von dem elastischen Kontaktglied aufgebrachten Rückstellkraft wird das Kontaktglied von dem Knopf wie ein Druckschalter betätigt, welcher durch ein zweites Schaltmuster und das elastische Kontaktglied gebildet wird.
Eine derartige Schaltvorrichtung weist zwar eine geringe Höhe, jedoch eine große Breite und Tiefe auf, da die Schaltmuster auf einer flächigen Trägerplatte senkrecht zur Drehrichtung des Drehschalters angeordnet sind.
Durch die in dem Gehäuse zentral angeordnete Welle ist darüber hinaus eine zentrale Beleuchtung des Drehschalters und des Druckschalters nicht ohne weiteres möglich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß sie bei kompaktem Aufbau und einfacher Montage eine Kombination von einem Drehpotentiometer mit einem Druckschalter dahingehend ermöglicht, daß der Druckschalter von dem Drehpotentiometer vollständig entkoppelt ist. Darüber soll ermöglicht werden, daß der Druckschalter und/oder das Drehpotentiometer auf einfache Weise beleuchtbar sind.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Ausbildung des Drehpotentiometers als hohlzylindri- sche Form, in deren Innerem der Druckschalter angeordnet ist, hat den besonders großen Vorteil, daß der Druckschalter vollständig von dem Drehpotentiometer entkoppelt ist. Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß neben dem Druckschalter in dem Inneren des Drehpotentiometers weitere Elemente, beispielsweise lichtleitende Elemente oder auch Führungs- und Betätigungselemente des Drehpotentiometers angeordnet sind. Durch den verhältnismäßig großen zylindrischen Innenraum des hohlzylindrischen Drehpotentiometers sind hier rein prinzipiell die unterschiedlichsten Anordnungsmöglichkeiten von Druckschaltern, Beleuchtungselementen, Führungs- und/oder Betätigungselementen des Drehpotentiometers und eventueller weiterer Bauteile, wie beispielsweise Schaltelemente, Leiterplatten u.dgl. möglich. Besonders vorteilhaft ist es auch, daß durch die durchgängige Öffnung in dem Drehpotentiometer rein prinzipiell die unterschiedlichsten Betätigungsvarianten des Druckschalters, der beispielsweise auf einer unter der gesamten Schaltvorrichtung - auch im Winkel - angeordneten Trägerplatte befestigt ist, möglich sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Betätigungselement des Drehpotentiometers hohlzylindrisch ausgebildet und mit einem Schleifer starr gekoppelt ist, der auf einer Widerstandsbahn durch eine Drehbewegung des Drehpotentiometers verschiebbar ist.
Statt der starren Ankopplung kann auch eine kardanische Ankopplung vorgesehen sein, um so beliebige winkelige Anordnungen des Betätigungselements an dem Schleifer zu ermöglichen.
Zeichnung
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung und
Fig. 2 eine zweite, von der Erfindung Gebrauch machende Ausführungsform. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein Ausfuhrungsbeispiel einer Schaltvorrichtung, dargestellt in Fig. 1, umfaßt einen Drehring 10, der mit einem Schleifer 20 drehfest verbunden ist. Der Schleifer 20 ist in einem Potentiometerführungsring 30 geführt. Er gleitet auf einer Potentiometergrundplatte 32 , auf der eine Widerstandsbahn auf an sich bekannte Weise angeordnet ist. Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, weisen der Drehring 10, der Schleifer 20, der Potentiometerführungsring 30 und die Potentiometergrundplatte 32 eine hohlzylindrische Form auf, mit einer inneren, durchgängigen, recht großen Öffnung, in der ein Druckschalter 40 angeordnet ist. Der Druckschalter 40 ist vollständig von dem Drehring sowie dem Schleifer 20 entkoppelt, so daß der Drehring 10 und der Schleifer 20 drehbar sind, ohne daß ein Betätigungselement 41 des Druckschalters 40 hierdurch in eine Drehbewegung versetzt wird. Die gesamte Anordnung ist an einer Frontblende 50 befestigt, sie kann im Winkel zu einer Träger- oder Leiterplatte 60 angeordnet sein, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Leiterplatte 60 ist mit der Potentiometergrundplatte 32 durch elektrische Leiter, beispielsweise Drähte 34 verbunden. Wie in Fig. 1 ferner dargestellt, kann auf der Leiterplatte 60 ein Schalterelement 42 vorgesehen sein, das durch eine untere, im wesentlichen ebene Abschlußplatte 43 des Schalters 40 betätigbar ist. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Fig. 2, sind diejenigen Elemente, die mit denen des ersten identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel vollinhaltlich Bezug genommen wird.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel auf der Leiterplatte 60 zur Beleuchtung des Druckschalters 40 zusätzliche Leuchtdioden 70 angeordnet. Die untere Abschlußplatte 43 des Druckschalters 40 weist Öffnungen 44 auf, durch die das Betätigungselement 41 in Form einer Taste des Druckschalters 40 beleuchtbar ist.
Auch bei dieser Ausführungsform ist der innenliegende Druckschalter 40 bewegungsmäßig entkoppelt vom Drehring. Es kann auch hier eine Winkelabweichung zwischen der Achse der Betätigungselemente des kombinierten Dreh-Druckschalters und der Leiterplatte 60 auf einfache Weise ausgeglichen werden.
Die oben beschriebene Schaltvorrichtung dient als Absolutwertgeber und Impulstaster beispielsweise bei Luft- verteilungsstellern eines Kfz-Heizungs- und Klimabediengerätes.
Die Schaltvorrichtung kann hierzu in eine Frontblende 50 geklipst oder in/an ihr auf andere Weise befestigt werden. Der Drehring kann über eine Blattfeder im Füh- rungsring 30 und eine Rastkulisse auf dem Schleifer mit einer Mikrorastung versehen sein (nicht dargestellt) .
Die Kontaktierung der Schaltvorrichtung mit der Leiterplatte 60 kann über Lötpins oder gelöteten oder steckbaren Jumpern oder ähnlichem vorgenommen werden.
Die oben beschriebene Schaltvorrichtung bietet mit ihrem großen Innendurchmesser als Kernbaugruppe die Möglichkeit der konstruktiven Plazierung und mechanischen Entkopplung weiterer Schalterelemente in ihrem Inneren, beispielsweise von elektronischen Schaltungen, Beleuchtungselementen o.dgl.
Hierdurch ist es möglich, bei kompakter Bauweise logisch zusammenhängende Bedienfunktionen in einem Bedienelement ergonomisch zu vereinigen. Durch die mechanische Entkopplung von Dreh- und Drucktastenfunktion kann die Drucktaste ein Symbol tragen, welches bei der Verdrehung des Drehrings seine Lage beibehält. Hierdurch wird eine deutliche Erhöhung der Bedienfreundlichkeit erzielt.
Durch die Integration der Schaltvorrichtung in eine Frontblende 50 wird ein einfacher und robuster Ausgleich von Winkel- und Positionsabweichungen zwischen Betätigungselement 41 und Leiterplatte 60 im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten, auf Leiterplatten 60 montierten Elementen erzielt. Die Schaltvorrichtung hat einen wesentlich größeren elektrischen Funktionswinkel als es bei kleineren Drehpotentiometern technisch realisierbar ist.
Darüber hinaus bietet der große Innenraum des hohlzylindrischen Drehpotentiometers genügend Bauraum, um mehrere voneinander unabhängige Lichtleitsysteme für Nacht- und Funktionsbeleuchtungen.

Claims

Patentansprüche
1. Schaltvorrichtung, umfassend ein Drehpotentiometer und einen Drucktaster, wobei ein Betätigungselement (10) des Drehpotentiometers und ein Betätigungselement (41) des Drucktasters (40) konzentrisch angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehpotentiometer eine im wesentlichen hohlzylindrische Form aufweist, in deren Innerem der Drucktaster (40) angeordnet ist.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem Inneren des Drehpotentiometers lichtleitende Elemente angeordnet sind.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß in dem Inneren des Drehpotentiometers Lager- und/oder Führungselemente des Betätigungselements (41) des Drucktasters und/oder des Betätigungselements (10) des Drehpotentiometers angeordnet sind.
. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (10) des Drehpotentiometers mit einem Schleifer (20) starr gekoppelt ist.
5. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (10) des Drehpotentiometers mit einem Schleifer (20) kardanisch gekoppelt ist.
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