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Dokumentenidentifikation DE10048380A1 12.04.2001
Titel Elektrischer Schalter für ein Armaturenbrett, insbesondere für eine Kraftfahrzeugausstattung
Anmelder Valeo Electronique, Creteil, FR
Erfinder Beraud, Henry, Vincennes, FR
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Sonnenberg & Fortmann, 80331 München
DE-Anmeldedatum 29.09.2000
DE-Aktenzeichen 10048380
Offenlegungstag 12.04.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2001
IPC-Hauptklasse H01H 19/60
IPC-Nebenklasse H01H 25/00   H01H 13/60   
Zusammenfassung Elektrischer Schalter für ein Armaturenbrett, insbesondere für eine Kraftfahrzeugausstattung, umfassend einen Satz an elektrisch leitenden Spuren (50-1 bis 50-4; 56), im wesentlichen koplanar und bei gewählter Geometrie vorliegend, einen Körper (10), der drehbar um eine Achse (XX) montiert ist, welche senkrecht zu der Ebene der Spuren verläuft, sowie einen Cursor (18), der von dem Körper gestützt wird und elastisch verformbare Arme (66, 70) aufweist, die jeweils mit einer Kontaktstelle (68, 72) versehen sind, um einen elektrischen Kontakt mit einer Spur sichern zu können, eine Steuerwelle (12), an welcher der Körper (10) axial beweglich, jedoch drehfest montiert ist, sowie Versetzungsmittel (78, 80, 44), die vorgesehen sind, um den Körper von der Ebene der Spuren zu beabstanden, wenn der Körper von einer winkelmäßig aktiven Position zu einer anderen tritt, wodurch es ermöglicht ist, temporär die Reibung der Kontaktstellen (68, 72) an den Spuren zu verringern.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft elektrische Schalter bzw. Umschalter oder Leistungsschalter für ein Armaturenbrett, insbesondere für eine Kraftfahrzeugsausstattung.

Sie betrifft insbesondere einen elektrischen Schalter vom Typ, umfassend einen Satz an elektrisch leitenden Spuren, welche im wesentlichen koplanar vorliegen und gewählte Geometrien aufweisen, einen drehbar um eine Achse montierten Körper, welche senkrecht zu der Ebene der Spuren verläuft, sowie einen Cursor, der von dem Körper gestützt wird und elastisch verformbare Arme aufweist, die jeweils mit einer Kontaktstelle versehen sind, um einen elektrischen Kontakt mit einer Spur zu sichern, so daß der Körper in winkelmäßig aktive definierte Positionen gebracht werden kann, für welche jeweils eine elektrische Verbindung zwischen zwei Spuren hergestellt wird.

Ein Schalter dieser Art ist beispielhaft offenbart in der Veröffentlichung FR 2 663 455. Er wird generell verwendet, um einen elektrischen Motor zu steuern, welcher beispielhaft einen Propeller oder ein Lüfterrad bzw. eine Turbine antreiben kann, um eine Luftströmung in einem Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimagerät des Kraftfahrzeuges zu veranlassen.

Bei einem Schalter dieser Art umfaßt der Satz an Spuren üblicherweise eine Vielzahl an primären Spuren und eine sekundäre Versorgungsspur, während die Arme des Cursors bzw. die Cursorarme üblicherweise steif sind und zumindest einen Arm umfassen, welcher dazu dient, in permanenter Berührung bzw. in pemanentem Kontakt mit der sekundären Versorgungsspur zu stehen, sowie andererseits einen Arm, welcher mit einer der primären Spuren in Kontakt bzw. Berührung treten kann, und zwar abhängig von der gegebenen winkelmäßigen Position des Körpers.

Bei einem solchen Schalter sieht man üblicherweise vor, daß einige Spuren mit elektrischen Widerständen mit unterschiedlichen Werten verbunden sind, so daß in Abhängigkeit der Position des Schalters der Motor veranlaßt wird, bei einer von dem Benutzer gewählten Drehzahl betrieben zu werden.

Um jegliche Interferenz bzw. Wechselwirkung zwischen benachbarten Spuren zu vermeiden, sind diese voneinander beabstandet.

Da jedoch die Kontaktstellen der Arme einer elastischen Kraft unterliegen, die dazu führt, daß sie hin zu den Spuren beaufschlagt sind, tritt das Phänomen auf, daß, wenn eine Kontaktstelle von einer Spur zu einer anderen tritt, sie in den Freiraum bzw. Intervall fällt, welcher zwei Spuren trennt, so daß eine leichte Blockierung entsteht, die der Rotation des Körpers, welcher den Cursor trägt, entgegenwirkt.

Dieses Blockagephänomen nimmt mit der Abnutzung zu und zeigt sich in einer ruckweisen Funktion, die schwer einzustellen ist bzw. hakt und die des weiteren dazu führen kann, daß der Körper in einer nicht gewünschten zwischengeschalteten Position gehalten wird, enthalten zwischen zwei winkelmäßig aktiven Positionen.

Ferner benötigen solche Schalter Indiziermittel, um es zu ermöglichen, automatisch den Umschaltkörper bzw. den Schaltkörper in einer winkelmäßigen aktiven wohldefinierten Position anzuordnen.

Diese Indiziermittel umfassen meist eine Kugel, die der Wirkung einer Feder unterliegt, beispielhaft von dem Körper gestützt, und die in der Lage ist, in geeignete Hohlräume einzugreifen, um jedesmal eine exakte winkelmäßige Position zu definieren.

Man muß in der Tat aus elektrischen Sicherheitsgründen vermeiden, daß der Schalter bzw. Umschalter zwischen zwei Positionen mit einem schlechten Kontakt bzw. mit einer schlecht dargestellten Verbindung durch den Kontakt zwischen zwei Pisten bzw. Spuren stehen bleibt, wodurch ein parasitärer elektrischer Widerstand entstehen würde, der lokal eine Erwärmung bis hin zu einem kontinuierlichen zerstörenden elektrischen Bogen führen kann, wie dies ebenfalls der Fall ist für die Vorrichtung, die in dem Dokument DE 31 50 217 beschrieben ist.

Die Erfindung zielt insbesondere darauf ab, die vorangenannten Nachteile zu überwinden.

Sie zielt insbesondere darauf ab, einen elektrischen Schalter bereitzustellen, welcher besonders glatte bzw. weiche Übergangsmodi aufweist, so daß der Übergang von einer winkelmäßigen Position zu einer anderen ohne Ruck erfolgen kann, und zwar ohne beachtliche Kräfte des Benutzers zu erfordern.

Die Erfindung zielt ebenfalls darauf ab, einen solchen elektrischen Schalter bereitzustellen, welcher eine besonders einfache Indizierung des Schaltkörpers ermöglicht, so daß letzterer in einfacher Weise in eine gewählte aktive winkelmäßige Position gebracht werden kann.

Sie zielt ebenfalls darauf ab, einen Schalter bereitzustellen, welcher Risiken von Fehlkontakten zwischen den Kontaktstellen und den Spuren während des Übergangs von einer winkelmäßigen Position des Schalters zu einer anderen winkelmäßigen Position vermeidet.

Schließlich zielt sie darauf ab, einen solchen elektrischen Schalter bereitzustellen, welcher insbesondere Anwendung in der Steuerung von Kraftfahrzeugsausstattungen findet.

Die Erfindung schlägt zu diesem Zweck einen elektrischen Schalter der eingangs genannten Art vor, welcher eine Steuerwelle umfaßt, an welcher der Körper in axialer Translation bzw. axial beweglich, jedoch drehfest montiert ist, wobei Versetzungs- bzw. Bewegungsmittel vorgesehen sind, um den Körper von der Ebene der Spuren zu beabstanden bzw. zu entfernen, wenn der Körper von einer winkelmäßig aktiven Position zu einer anderen tritt, wodurch es ermöglicht ist, temporär bzw. kurzzeitig die Reibung der Kontaktstellen an den Spuren zu reduzieren. In Verbindung mit diesen ersten Mitteln ist die Erfindung derart, daß zumindest einer der Arme des Cursors, auch "Außenarm" genannt, radialwärts nach außen durch eine Lasche verlängert ist, die mit einer feststehenden Nockenspur in Anlage treten kann, welche den Satz an Spuren umgibt und eine zumindest teilweise kreisförmige Form, zentriert an der Rotationsachse (XX) des Körpers, aufweist und über eine variable axiale Höhe verfügt, die es ermöglicht, die Kontaktstelle des Armes von den Spuren abzuheben, wenn die Kontaktstelle von einer Spur zu einer anderen während dem Übergang von einer winkelmäßig aktiven bzw. einer winkelmäßigen, aktiven Position zu einer anderen tritt.

Somit wird, wenn der Körper gedreht bzw. rotationsmäßig angetrieben wird, um von einer winkelmäßig aktiven Position zu einer anderen zu treten, er gleichzeitig in axialer Translation bewegt bzw. versetzt, wodurch die Reibung der Kontaktstellen zwischen diesen zwei Positionen geschwächt wird.

In diesem Zusammenhang ermöglicht es die Erfindung, temporär diese Reibung zu reduzieren bis hin zu einer vollständigen Elimination derselben. In jedem Fall kann die Kontaktstelle leichter von einer Spur zu einer anderen treten, ohne in dem Zwischenraum, der zwischen den zwei Spuren enthalten ist, festzuhaken bzw. blockiert zu werden.

Mit dem Ausdruck "Kontaktstelle" soll hierin eine Kontaktzone bezeichnet werden, die vorspringend an einem Cursorarm ausgebildet ist, z. B. durch Prägen bzw. Kümpeln bzw. Tiefziehen oder auch durch das Aufbringen von Material.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfassen die Bewegungs- bzw. Versetzungsmittel einen feststehenden Zahnkranz, der mit den Spuren verbunden bzw. einstückig ausgebildet ist, und einen beweglichen Zahnkranz, der mit dem Körper verbunden bzw. diesbezüglich einstückig ausgebildet ist, wobei die Kränze Zähne von jeweils entsprechenden bzw. konjugierten Formen aufweisen, so daß die Kränze bzw. Ringe in einerseits eine angenäherte Konfiguration gebracht werden können, in welcher ihre jeweiligen Zähne in Eingriff stehen, um die winkelmäßig aktiven Positionen zu definieren, und andererseits in eine beabstandete Konfiguration, in welcher ihre jeweiligen Zähne ausgerückt bzw. außer Eingriff sind, wodurch es ermöglicht ist, von einer aktiven winkelmäßigen Position bzw. einer winkelmäßig aktiven Position zu einer anderen winkelmäßig aktiven Position durch Drehung des Körpers zu treten.

Somit ähneln die gezackten Ringe bzw. die Zahnkränze mit Feldzähnen versehenen Kronen, die somit eingegriffen bzw. eingerückt oder im Gegensatz hierzu ausgerückt bzw. entkoppelt bzw. außer Eingriff sein können.

Wenn die Ringe bzw. Kränze in der angenäherten Konfiguration vorliegen, können sie in eine winkelmäßig aktive Position überführt werden, in welcher der Kontaktdruck der Kontaktstellen am größten ist. Anschließend, wenn die zwei Ringe bzw. Kränze wechselseitig beabstandet sind bzw. werden, kann der bewegliche Zahnkranz rotationsmäßig versetzt bzw. verdreht werden, um in eine andere gewählte winkelmäßige Position gebracht zu werden, welche eine winkelmäßig zu der Ausgangsposition benachbarte oder auch eine andere Position sein kann. Während der Veränderung der Position wird, bedingt durch die wechselseitige Beabstandung der zwei Ringe bzw. Kränze, die Reibung der Kontaktstellen abgeschwächt bzw. teilweise aufgehoben, so daß der Übergang unter weichen bzw. glatten Bedingungen stattfinden kann.

Die Zahnkränze zeigen ferner den Vorteil, daß sie Indiziermittel bilden. Hieraus resultiert ebenfalls der Vorteil, daß der bewegliche Ring bzw. Kranz nicht in einer zwischengelagerten Position zwischen zwei aktiven Positionen verbleiben kann, da solch eine zwischengelagerte Position zwingend instabil ist.

Vorteilhafterweise sind die jeweiligen Zähne bzw. Zacken des feststehenden Zahnkranzes und des beweglichen Zahnkranzes Feldzähne bzw. hochkantige Zähne mit gewählter Flankenneigung, ausgelegt, um deren axiale Beabstandung zu ermöglichen, wenn der Körper durch die bzw. um die Steuerachse gedreht bzw. in Rotation angetrieben wird.

Vorteilhafterweise umfaßt der Schalter eine elastische Rückführeinrichtung, die dazu führt, daß der feststehende Zahnkranz und der bewegliche Zahnkranz hin zu ihrer angenäherten Konfiguration beaufschlagt bzw. vorgespannt sind.

Diese elastische Rückführeinrichtung ist vorteilhafterweise eine Spiral-Kompressionsfeder, die um die Steuerwelle herum angeordnet und zwischen einer Anlagescheibe der Steuerwelle und einem Absatz des Körpers zwischengelagert ist, und zwar gegenüberstehend dem Cursor.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Schalter ein Gehäuse, welches von der Steuerwelle durchquert werden kann, sowie eine Platine, die einen Stützkörper für den Satz an Spuren definieren kann, sowie Montagemittel, um das Gehäuse und die Platine zusammenzubauen.

Unter dem Begriff "Gehäuse" soll hierin ein Element verstanden werden, welches vorgesehen ist, von der Steuerwelle durchquert zu werden. Dieses Element kann Teil des Schalters im eigentlichen Sinne sein oder auch Teil eines Armaturenbrettes, an welchem der Schalter montiert ist. Somit kann es sich insbesondere auch um eine Armaturenbrettgrundfläche bzw. -fassade handeln.

Vorteilhafterweise umfaßt der Körper ein Faß bzw. einen zylindrischen Körper, welches bzw. welcher von der Steuerwelle durchquert werden kann, wobei dieses Faß mit zumindest einer Innenrillung versehen ist, die axiale Rippen bzw. Grate der Steuerwelle aufnehmen kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest einer der Arme des Cursors, "Außenarm" genannt, radialwärts nach außen hin durch eine Lasche verlängert, die mit einer feststehenden Nockenspur in Anlage treten kann, welche den Satz an Spuren umgibt bzw. einfaßt und eine Form aufweist, die zumindest teilweise kreisförmig ist und mittig bezüglich der Rotationsachse des Körpers vorliegt und eine axiale variable Höhe aufweist, die es ermöglicht, die Kontaktstelle von den Spuren zu beabstanden, wenn die Kontaktstelle von einer Spur zu einer anderen während des Übergangs von einer winkelmäßig aktiven Position zu einer anderen tritt.

Die voran genannte Nockenspur ist vorteilhafterweise an einer Schaltplatine bzw. Platine des Schalters ausgebildet, welche den Satz an Spuren stützt. Bei einer Ausführungsform umfaßt der Satz an Spuren eine Vielzahl an primären Spuren und eine sekundäre Zufuhr- bzw. Versorgungsspur, wobei die Arme zumindest einen Arm umfassen, dessen Kontaktstelle mit den primären Spuren in Kontakt bzw. Berührung treten kann, und zumindest einen Arm, dessen Kontaktstelle mit der sekundären Zufuhr- bzw. Versorgungsspur in Kontakt bzw. Berührung treten kann oder auch gegenüberstehend der letzteren vorliegen kann.

Bei einer solchen Ausführungsform sind die primären Spuren vorteilhafterweise zumindest teilweise herum um die sekundäre Versorgungs- bzw. Zuführspur angeordnet, wobei die Arme zumindest einen äußeren Arm umfassen, dessen Kontaktstelle mit den primären Spuren in Kontakt bzw. Berührung treten kann, und zumindest einen inneren bzw. Innen-Arm, dessen Kontaktstelle mit der sekundären Zufuhr- bzw. Versorgungsspur in Kontakt bzw. Berührung treten kann.

Die Schaltarme bzw. Schalterarme bzw. Umschaltarme verfügen vorteilhafterweise jeweils über eine kreisbogenförmig abgewinkelte Form und sind in diesem Fall ausgeschnitten aus einer leitenden metallischen Plakette.

In der folgenden Beschreibung, welche lediglich beispielhaft erfolgt, wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen gilt:

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen elektrischen Schalters.

Fig. 2 ist eine axiale Schnittansicht des Schalters im zusammengebauten Zustand.

Fig. 3 ist eine Aufsicht des Cursors des Schalters.

Fig. 4 ist eine Prinzipaufsicht, die den Cursor und den Satz an Spuren zeigt, wobei die Klemmen bzw. Anschlußlaschen nicht umgelegt sind.

Fig. 5 ist eine Aufsicht eines weiteren Cursors in einer alternativen bevorzugten Ausführungsform, umfassend insbesondere Anhebohren und Antriebsmittel.

Fig. 6 ist eine axiale Teilschnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Schalters.

Fig. 7 ist eine Endansicht eines Zahnkranzes.

Der in Fig. 1 gezeigte elektrische Schalter umfaßt einen Körper 10, welcher auch "Cursorträger" genannt wird, welcher durch eine Steuerwelle 12 um eine Achse X-X gedreht bzw. rotationsmäßig angetrieben werden kann. Die Steuerwelle 12 kann einen Höcker 14 eines Gehäuses 16 durchqueren, welches Teil eines Armaturenbrettes ist. Das Armaturenbrett kann z. B. Teil eines Kraftfahrzeug-Armaturenbrettes sein, um eine Ausstattung zu steuern, z. B. einen Elektromotor.

Der Körper 10 trägt bzw. stützt einen Cursor 18, der mit weichen und elastisch verformbaren Armen (welche später beschrieben werden) versehen ist, welche mit einem Satz an Spuren 20, auch "Spurenfeld" genannt, wechselwirken. Dieser Satz an Spuren 20 wird von einer Platine 22 gestützt, die mit dem Gehäuse 16 durch geeignete Montagemittel zusammengebaut werden kann, die im dargestellten Beispiel Klemmen bzw. Laschen 24 sind, die von der Platine ausgehen, um in Aussparungen 26 von entsprechender Form zu greifen, die das Gehäuse 16 umfaßt (Fig. 2). Die Platine 22 kann Teil des Schalters im eigentlichen Sinne sein oder auch von der Ausstattung. Der Körper 10 umfaßt einen zylindrischen Körper bzw. ein Faß 28, welches axialwärts von der Steuerwelle 12 durchquert werden kann, sowie einen kreisförmigen Absatz 30, welcher eine Fläche 32 aufweist, die ausgelegt ist, um den Cursor 18 zu stützen. Der zylindrische Körper bzw. das Faß 28 ist mit drei Innenriefen bzw. -rillen 34 versehen, die mit jeweils drei axialen Rippen bzw. Graten 36 zusammenwirken können, die die Steuerwelle umfaßt. Hieraus resultiert, daß der Körper 10 axial mit Bezug auf die Steuerwelle 12 versetzt werden kann, wobei er bezüglich der letzteren drehfest verbleibt. Die Rippen bzw. Grate 36 erstrecken sich bis hin zu einer Anlagescheibe 38.

Diese letztere ist mit einem Zapfen 40 versehen, der dazu dient, mit zumindest einer Anlage 42 wechselzuwirken, vorgesehen im Inneren des Fasses bzw. des zylindrischen Körpers 14 (Fig. 2), um den winkelmäßigen Lauf der Rotation der Steuerwelle 12 zu begrenzen.

Der Absatz bzw. die Ebene 30 des Körpers 10 umfaßt eine weitere Fläche 43, die hin zu der Fläche der Scheibe bzw. Beilagscheibe 38 der Welle 12 gerichtet ist, um als Anlage für eine elastische Rückholfeder 44 (Fig. 7) zu dienen, welche zwischen dem Absatz 30 und der Scheibe 38 zwischengelagert ist. Die Feder 44 ist im vorliegenden Fall eine Spiralkompressionsfeder bzw. eine helikoidale Kompressionsfeder. Man wird verstehen, daß, wenn das Gehäuse 16 und die Platine 22 zusammengebaut sind, die Feder 44 dazu neigt, den Körper 10 in der Richtung der Platine 22 zu beaufschlagen bzw. vorzuspannen, wobei demzufolge der Cursor 18 an den Satz an Spuren 20 angenähert wird.

Die Welle 12 umfaßt ein Ende 46 (Fig. 1 und 2), welches über das Äußere des Fasses bzw. zylindrischen Körpers 14 hinaus ragt und welches einen Steuerknopf 48 (Fig. 2) aufnehmen kann.

Der Satz an Spuren umfaßt eine Vielzahl an elektrisch leitenden Spuren, im wesentlichen koplanar vorliegend und von gewählter Geometrie. Die Spuren befinden sich in einer Ebene, welche senkrecht zu der Rotationsachse XX des Körpers 10 verläuft.

Der dargestellte Satz 20 (Fig. 1 und 4) umfaßt vier Primärspuren 50-1 bis 50-4 in Kreisbogensegment-Form, die bezüglich der Achse X-X zentriert sind. Diese Pisten bzw. Spuren sind voneinander getrennt bzw. beabstandet und sind mit jeweiligen Blättern bzw. Klingen 52-1 bis 52-4 versehen, welche umgelegt und abgewinkelt sind entlang eines Fortsatzes bzw. einer Verlängerung 54 der Platine 22 (Fig. 1).

Die Primärspuren umgeben eine ringförmige Sekundärspur 56, die mittig vorliegt mit Bezug auf die Achse X-X und die mit einer Lasche 58 versehen ist, die benachbart der vorangehend genannten Lasche 52-1 angeordnet ist.

Die sekundäre Versorgungs- bzw. Zufuhrspur 56 ist mit einer Strom- bzw. Spannungsquelle bzw. einem Generator verbunden. Die Spuren sind nebeneinander in einer ringförmigen Zone unterhalb des Cursors 18 ausgebildet. Die sekundäre Versorgungsspur 56 bildet ein generell kreisförmiges Band, wobei der Umriß mehr als die Hälfte des Innenumfanges der ringförmigen Zone einnimmt. Die Primärspuren 50-1 bis 50-4 sind an dem komplementären Abschnitt der ringförmigen Zone angeordnet. Jede Spur ist unabhängig und elektrisch isoliert bezüglich jeweils zweier benachbarter Spuren.

Die Spuren sind vorgesehen, um unter Zwischenschaltung von Widerständen (nicht dargestellt) mit einem Elektromotor (nicht dargestellt) verbunden zu werden, um entsprechend der Position des Schalters und insbesondere des Cursors zu ermöglichen, den Motor zu veranlassen, bei einer von dem Benutzer gewählten Drehzahl betrieben zu werden.

Somit wird der Motor bei einer ersten Geschwindigkeit betrieben, wenn der Strom in der Primärspur 50-1 fließt, und so weiter.

Damit der Elektromotor versorgt werden kann, muß man eine Primärspur mit der sekundären Versorgungsspur 56 mittels des Cursors 18 verbinden.

Es wird nun die spezifische Struktur des Cursors 18 unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Der Cursor 18 ist vorausgeschnitten aus einer ebenen Scheibe, welche bevorzugt metallisch ist. Er umfaßt einen mittleren ringförmigen Abschnitt 60, der mit zwei Fortsätzen 62 und 64 versehen ist, die einander diametral gegenüberstehen. Ausgehend von dem Fortsatz 62 erstrecken sich zwei Arme 66, auch "Außenarme" genannt, welche jeweils kreisbogenförmig ausgebildet sind, und zwar mittig mit Bezug auf die Achse X-X, und welche jeweils in einer Kontaktstelle 68 enden. Die zwei Kontaktstellen sind nahe zueinander angeordnet, können sich jedoch nicht berühren.

Ausgehend von dem Fortsatz 64, erstrecken sich zwei weitere Arme 70, auch "Innenarme" genannt, welche jeweils eine Kreisbogenform aufweisen und in jeweiligen Kontaktstellen 72 enden, die beidseitig des Fortsatzes 62 angeordnet sind. Die Kontaktstellen 68 und 72 sind vorteilhafterweise jeweils erhalten durch lokales Prägen bzw. Tiefziehen bzw. Kümpeln des entsprechenden Armes.

Somit wird man verstehen, daß die Kontaktstellen 68 geeignet sind, gleichzeitig in Kontakt bzw. Berührung mit einer der Primärspuren 50-1 bis 50-4 zu treten, während die zwei Kontaktstellen 72 dazu dienen, in Berührung bzw. Kontakt mit der sekundären Versorgungsspur 56 zu verbleiben, bedingt durch die Elastizität der Arme des Cursors.

Bei einer alternativen Ausführungsform, die in Fig. 5 dargestellt ist, ist jeder der Außenarme 66 radialwärts nach außen durch eine Lasche 74 verlängert, deren Funktion unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert wird.

Wie man es in Fig. 6 erkennen kann, ist die Platine 22 mit einem feststehenden Zahnkranz 76 versehen, welcher somit verbunden bzw. einstückig mit den Spuren vorliegt. Dieser Zahnkranz kann mit einem beweglichen Zahnkranz 78 wechselwirken, der mit dem Körper 10 verbunden bzw. diesbezüglich einstückig ausgebildet ist. Die zwei Ringe bzw. Kränze verfügen über denselben Durchmesser und sind koaxial zueinander angeordnet, wobei sie jeweilige Zähne 80, 82 von entsprechender bzw. konjugierter Form aufweisen, und zwar angeordnet an dem Feld bzw. den Flächen der Ringe bzw. Kränze. Diese Zähne verfügen über gewählte Formen und Neigungen und können miteinander wechselwirken, um in einer angenäherten Position in Eingriff treten zu können (niedere Konfiguration) und um in einer beabstandeten Konfiguration außer Eingriff zu treten bzw. ausgerückt zu werden (hohe Position). Diese zwei Positionen sind schematisch durch den Doppelpfeil in Fig. 6 angedeutet. Selbstverständlich können die Zahnkränze auch sehr unterschiedlich mit Bezug zueinander vorliegen und eine unterschiedliche Anzahl an unterschiedlichen Zähnen stützen, z. B. drei oben und sechs unten oder vier und acht . . ., wobei man Neigungswinkel bzw. Flankenneigungen (z. B. 60° oder 30° oder 45°) wählt, um eine gute Funktion der Vorrichtung zu erzielen, wobei man den zur Verfügung stehenden Bauraum berücksichtigt.

Wie man es in Fig. 7 erkennen kann, sind sechs Zähne vorgesehen, die somit jeweils sechs winkelmäßige Positionen definieren, jeweils bei einer Beabstandung von 60° mit Bezug zu der nächsten. In der Tat ist eine der sechs Positionen nicht möglich, bedingt durch das Vorhandensein des Zapfens 40, welcher den Ausschlagwinkel des Körpers 10 begrenzt.

Es bestehen also fünf unterschiedliche Positionen: eine neutrale Position, die einer Drehzahl Null des Elektromotors entspricht, und vier unterschiedlichen Drehzahlen des Motors.

Es ist zu verstehen, daß die Rückholfeder 44 dazu führt, daß die zwei Zahnkränze hin zu ihrer angenäherten Position beaufschlagt bzw. vorgespannt sind. In dieser angenäherten Konfiguration wechselwirken die Zahnkränze und ordnen automatisch den Körper 10 und somit den Cursor 18 in einer definierten winkelmäßigen Position an, entsprechend einer aktiven Position, wodurch eine Indizierung bzw. eine Indexbildung erhalten wird.

Wenn man von einer aktiven Position zu einer anderen gelangen möchte, ist es ausreichend, eine Rotation an dem Knopf 48 zu bewirken, wodurch der Körper und somit der Cursor um eine Teilumdrehung bewegt bzw. versetzt wird. Im Laufe dieser Bewegung gleiten die jeweiligen Neigungen bzw. Flanken der Zähne gegeneinander, wodurch eine Beabstandung des Körpers 10 veranlaßt wird und wodurch es ermöglicht wird, von einer winkelmäßigen Position zu einer anderen zu gelangen. Während dieser Rotationsbewegung bzw. Drehbewegung, welche einer Transition entspricht, werden die Arme des Cursors gebeugt, wodurch die Reibung und somit der durch die Kontaktstellen der Arme an den Spuren ausgeübte Druck reduziert wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung ferner eine feststehende Nockenspur 84, die den Satz an Spuren umgibt und die an der Platine 22 gestützt ist. Diese Nockenspur verfügt über eine Form, die zumindest teilweise kreisförmig ist und an der Rotationsachse X-X zentriert ist, wobei sie eine variable axiale Höhe aufweist. Die Laschen 74 der äußeren Arme 66 (Fig. 5 und 6) gelangen in Anlage mit der Nockenspur 84, wobei letztere eine größere Höhe bei bestimmten Orten aufweist, um es zu ermöglichen, den entsprechenden Arm anzuheben. Dies ermöglicht es, die Kontaktstellen 68 von den Spuren abzuheben bzw. zu beabstanden und somit den Übergang von einer aktiven Position zu einer anderen aktiven Position zu vereinfachen.

Die Laschen 74 dienen somit dazu, unabhängig und nacheinander die zwei Arme 66 während der Drehung des Körpers 10 ab- bzw. anzuheben, um die negativen Effekte zu reduzieren, die üblicherweise aus dem Übergang einer Kontaktstelle von einer Spur zu einer anderen auftreten. Man verhindert somit, daß die Kontaktstelle in den Zwischenraum zwischen zwei Spuren fällt, wodurch eine Abnutzung und ein lokaler Abriß der Kontaktstellen und der Spurenränder vermieden wird.

Die Erfindung findet insbesondere Anwendung auf die Steuerung eines Elektromotors für eine Kraftfahrzeugsausstattung, z. B. zur Steuerung eines Gebläses oder eines Lüfters in einer Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorangehend lediglich beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern erstreckt sich vielmehr auch auf weitere Varianten.

Es ist insbesondere zu verstehen, daß es möglich ist, andere Bewegungs- bzw. Versetzungsmittel anzudenken, um den Körper von der Ebene der Spuren zu entfernen, wenn letzterer von einer aktiven Winkelposition zu einer anderen tritt.

Insbesondere können diese Bewegungs- bzw. Versetzungsmittel mit Indizier- bzw. Indexmitteln kombiniert sein oder auch nicht.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrischer Schalter für ein Armaturenbrett, insbesondere für eine Kraftfahrzeugsausstattung, vom Typ, umfassend einen Satz an elektrisch leitenden Spuren (50-1 bis 50-4; 56), im wesentlichen koplanar vorliegend und von gewählter Geometrie, einen Körper 10, der drehbar um eine Achse (XX) montiert ist, welche senkrecht zu der Ebene der Spuren verläuft, sowie einen Cursor (18), der von dem Körper gestützt wird und elastisch verformbare Arme (66, 70) aufweist, die jeweils mit einer Kontaktstelle (68, 72) versehen sind, um einen elektrischen Kontakt mit einer Spur zu sichern, so daß der Körper in definierte winkelmäßig aktive Positionen gebracht werden kann, für welche jeweils eine elektrische Verbindung zwischen zwei Spuren gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Steuerwelle (12) umfaßt, an welcher der Körper (10) axial beweglich, jedoch drehfest montiert ist, und daß Versetzungsmittel (78, 80, 44) vorgesehen sind, um den Körper von der Ebene der Spuren zu entfernen, wenn der Körper von einer aktiven winkelmäßigen Position zu einer anderen tritt, wodurch es ermöglicht ist, zeitweilig die Reibung der Kontaktstellen (68, 72) an den Spuren zu reduzieren, wobei zumindest einer der Arme (66) des Cursors (18), Außenarm genannt, radialwärts nach außen durch eine Lasche (74) verlängert ist, die mit einer feststehenden Nockenspur (84) in Anlage gelangen kann, welche den Satz an Spuren umgibt und zumindest teilweise kreisförmig und mittig mit Bezug auf die Rotationsachse (XX) des Körpers ausgebildet ist und eine variable axiale Höhe aufweist, die es ermöglicht, die Kontaktstelle (68) des Armes (66) von den Spuren abzuheben, wenn die Kontaktstelle von einer Spur zu einer anderen während des Übergangs von einer winkelmäßig aktiven Position zu einer anderen tritt.
  2. 2. Elektrischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzungsmittel einen feststehenden Zahnkranz (76), der mit den Spuren verbunden ist, und einen beweglichen Zahnkranz (78) umfassen, der mit dem Körper (10) verbunden ist, jeweilige Zähne (80, 82) von entsprechenden Formen aufweisend, so daß die Kränze entweder in eine angenäherte Konfiguration gebracht werden können, in welcher deren jeweilige Zähne in Eingriff stehen, um die winkelmäßig aktiven Positionen zu definieren, oder in eine Konfiguration mit entfernter oder beabstandeter Position, in welcher deren jeweilige Zähne ausgerückt sind, wodurch es ermöglicht ist, von einer winkelmäßig aktiven Position zu einer anderen winkelmäßig aktiven Position durch Drehung des Körpers zu treten.
  3. 3. Elektrischer Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Zähne (80, 82) des feststehenden Zahnkranzes (76) und des beweglichen Zahnkranzes (78) Feldzähne sind, mit jeweils gewählter Flankenneigung, so daß deren axiale Entfernung realisierbar ist, wenn der Körper (10) durch die Steuerwelle (12) gedreht wird.
  4. 4. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß er eine elastische Rückführeinrichtung (44) umfaßt, die den feststehenden Zahnkranz (76) und den beweglichen Zahnkranz (78) hin zu deren angenäherter Position vorspannt.
  5. 5. Elektrischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Rückführeinrichtung (44) eine Kompressionsspiralfeder ist, die angeordnet ist herum um die Steuerwelle (12) und zwischengelagert zwischen einer Anlagscheibe (38) der Steuerwelle und einem Absatz (30) des Körpers, gegenüberstehend dem Cursor.
  6. 6. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse (16) umfaßt, welches von der Steuerwelle (12) durchquert werden kann, sowie eine Platine (22), die eine Stütze für den Satz an Spuren (50-1 bis 50-4; 56) definieren kann, wie auch Montagemittel (24, 26), um das Gehäuse und die Platine zusammenzubauen.
  7. 7. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (10) ein Faß (28) umfaßt welches von der Steuerwelle (12) durchquert werden kann, wobei das Faß mit zumindest einer Innenriefung (34) versehen ist, die einen axialen Grad (36) der Steuerwelle aufnehmen kann.
  8. 8. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenspur (84) an einer Platine (22) ausgebildet ist, die den Satz an Spuren stützt.
  9. 9. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz an Spuren eine Vielzahl an Primärspuren (50-1 bis 50-4) und eine sekundäre Versorgungsspur (56) umfaßt, und daß die Arme zumindest einen Arm (66) umfassen, dessen Kontaktstelle (68) mit den primären Spuren in Kontakt oder Berührung treten kann, und zumindest einen Arm (70), dessen Kontaktstelle (72) mit der sekundären Versorgungsspur in Kontakt oder Berührung treten kann.
  10. 10. Elektrischer Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspuren (50-1 bis 50-4) zumindest teilweise herum um die sekundäre Versorgungsspur (56) angeordnet sind, und daß die Arme zumindest einen Außenarm (66) umfassen, dessen Kontaktstelle (68) mit den primären Spuren in Kontakt oder Berührung treten kann, sowie zumindest einen Innenarm (70), dessen Kontaktstelle (72) mit der sekundären Versorgungsspur in Kontakt oder Berührung treten oder auch diesbezüglich gegenüberstehen kann.
  11. 11. Elektrischer Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (66, 70) jeweils eine abgewinkelte kreisbogenförmige Form aufweisen und aus einer leitfähigen metallischen Plakette ausgeschnitten sind.






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