DE19729940C2 - Leiterplatte mit einer Schleiferbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit einer Schleiferbahn für ein elektrisches Gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Leiterplatten der vorstehenden Art werden für Niveaugeber in Kraftstofftanks heuti­ ger Kraftfahrzeuge eingesetzt und sind deshalb allgemein bekannt. Elektrische Energie muss jedoch auch für zahlreiche andere Anwendungsfälle von einer Schlei­ ferbahn mittels eines Schleifers abgegriffen und einem sich bewegenden Bauteil zu­ geführt werden.

Bei den Schleiferbahnen auf solchen Leiterplatten tritt das Problem auf, dass Abrieb und Verschmutzungen eine zuverlässige elektrische Verbindung zwischen dem Schleifer und der Schleiferbahn verhindern können. Verschmutzungen und Abrieb werden bei den heute gebräuchlichen Schleiferbahnen vom Schleifer zu den beiden Endbereichen des Schleifers geschoben, so dass es vor allem dort zu einem Abheben des Schleifers kommen kann oder ein Erreichen der Endstellungen durch den Schleifer verhindert wird. Bei Niveaugebern von Kraftfahrzeugtanks führt das dazu, dass in den Endstel­ lungen keine Anzeige mehr erfolgt. Gerade die Anzeige der unteren Endstellung, in der nur noch eine Mindestkraftstoffmenge im Tank vorhanden ist, hat jedoch zur Vermeidung des Liegenbleibens eines Kraftfahrzeugs wegen fehlenden Kraftstoffs große Bedeutung.

Üblicherweise haben die Leiterplatten für Niveaugeber parallel nebeneinander eine Widerstandsbahn und eine Massebahn. Der Schieifer überbrückt diese beiden Bah­ nen. Während die Massebahn eine nicht unterbrochene Schleiferbahn bildet, besteht die Widerstandsbahn aus zahlreichen, quer zur Bewegungsrichtung des Schleifers ausgerichteten, elektrisch leitenden Metallstreifen, die an einer Seite durch eine Wi­ derstandspaste mit definiertem elektrischen Widerstand miteinander verbunden sind. Dadurch entsteht zwangsläufig ein kammartiges Gebilde. Die Enden der Wi­ derstandsbahn sind jeweils entsprechend der Massebahn als nicht unterbrochene Schleiferbahn ausgebildet.

Aus der DE 29 32 714 A1 ist ein Potentiometer in Dickschichttechnologie bekannt, bei welchem ein übermäßiger Verschleiß des Kontaktes im Bereich der Schleifer­ bahn dadurch vermieden werden soll, daß die Schleiferbahn von der Widerstands­ bahn weg auf die nebeneinander angeordneten Leiterbahnen verlegt wird. Durch die Auswahl der metallischen Materialien der Leiterbahn und des Schleifers sollen gute und gleichbleibende Gleiteigenschaften des Schleifers realisiert werden. Infolge ei­ nes rein metallischen Überganges zwischen Schleifer und Schleiferbahn, soll der Abrieb minimiert werden. Auch bei dieser Gestaltung führt der sich in der Schleifer­ bahn ablagernde Abrieb zu Kontaktproblemen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Leiterplatte der eingangs genannten Art mit einer Schleiferbahn zu entwickeln, bei der die Gefahr von Kontaktunterbre­ chungen durch Abrieb und/oder Verschmutzungen möglichst gering ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch diese bei Widerstandsbahnen an sich bekannte Ge­ staltung einer Leiterbahn werden vom Schleifer Abrieb und Verschmutzungen in die Zwischenräume der Zinken gescho­ ben, so dass es dadurch nicht zu einem Abheben des Schleifers und damit zu einem fehlenden Kontakt des Schleifers mit der Schleiferbahn kommen kann. Durch die Zwischenräume wird weiterhin erreicht, dass Abrieb und Verschmutzungen nicht bis in die Endstellungen geschoben werden, so dass ein zuverlässiges Erreichen der Endstellungen auch nach langem Betrieb einer elektrischen Einrichtung mit einer solchen Leiterplatte sichergestellt ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer Weiterbil­ dung der Erfindung der Steg in Einbaulage der Leiter­ platte an derjenigen Seite der Zinken vorgesehen ist, von der aus die Zinken zu ihrem jeweiligen freien Ende hin Gefälle haben. Hierdurch wird erreicht, dass in den Zwi­ schenräumen sich sammelnde Feststoffe aus Abrieb und Ver­ schmutzungen besonders leicht aufgrund des Gefälles aus den Zwischenräumen heraus zur freien Seite der Zinken ge­ langen können, was in Kraftstofftanks durch den die Lei­ terplatte umspülenden Kraftstoff stark gefördert wird.

Bei Niveauanzeigen muss die jeweilige Schleiferbahn oft­ mals so ausgerichtet werden, dass bei Anordnung des Ste­ ges an einer Seite der Zinken nicht über die gesamte Länge der Schleiferbahn ein Gefälle der Zinken zum freien Ende hin erreichbar ist. Das lässt sich jedoch gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung dadurch errei­ chen, dass der Steg über die Länge der Schleiferbahn ge­ sehen in unterschiedlichen Bereichen der Schleiferbahn an unterschiedlichen Längsseiten der Schleiferbahn vorgese­ hen ist.

Die für das Erreichen der Endstellungen vorteilhafte Seg­ mentierung der Schleiferbahn kann auch bei Widerstands­ bahnen genutzt werden, indem eine solche Schleiferbahn jeweils ein Ende einer Widerstandsbahn bildet.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Eine davon ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine Draufsicht auf eine Leiterplatte 1 eines Niveaugebers für einen Kraftstofftank. Diese Lei­ terplatte 1 hat im Einbauzustand eine gegenüber der Dar­ stellung in der Zeichnung um etwa 20° entgegen dem Uhr­ zeigersinn verdrehte Position. Auf der Leiterplatte 1 be­ finden sich eine Widerstandsbahn 2 und eine als Massebahn ausgebildete Schleiferbahn 3. Nicht dargestellt ist ein Schleifer, welcher sich entsprechend der Bewegungen eines mit einem Schwimmer versehenen, drehbar gelagerten Hebels über die Widerstandsbahn 2 und die Schleiferbahn 3 schleift, dadurch diese miteinander verbindet und ein dem Füllstand in dem Kraftstofftank entsprechendes Signal er­ zeugt.

Die Widerstandsbahn 2 ist aus zahlreichen, quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung ausgerichteten, mit Abstand zu­ einander verlaufenden Metallstreifen 4 gebildet, welche auf übliche Weise an einem Ende durch eine Widerstands­ paste mit definiertem elektrischen Widerstand miteinander verbunden sind.

Die Schleiferbahn 3 ist gemäß der Erfindung kammartig ausgebildet und besteht aus einzelnen Zinken 5, die an einem Ende durch einen Steg 6 miteinander verbunden sind. Hierzu sind die Zinken 5 mit dem Steg 6 einstückig ausge­ bildet. Zwischen den Zinken 5 verläuft jeweils ein Zwi­ schenraum 7. Zu erkennen ist in der Zeichnung, dass sich der Steg 6 im oberen Bereich der Schleiferbahn 3 an der rechten Seite der Zinken 5 befindet, während er im unte­ ren Bereich als Steg 6a auf der linken Seite der Zinken 5 verläuft. Hierdurch lässt sich erreichen, dass die Zwi­ schenräume 7 in Einbaustellung der Leiterplatte 1 alle zum jeweils freien Ende der Zinken 5 hin Gefälle haben, wodurch zwischen den Zinken 5 sich sammelnder Abrieb und Verunreinigungen diesen Zwischenraum zur freien Seite der Zinken 5 hin verlassen können.

Die Widerstandsbahn 2 hat Enden 8, 9, welche entsprechend der Schleiferbahn 3 gestaltet sind und deshalb ebenfalls gegenseitig beabstandete Zinken 10 aufweisen, die durch einen Steg 11 elektrisch miteinander verbunden sind. Da­ durch werden auch dort Verunreinigungen in Zwischenräumen 12 gesammelt, so dass es nicht zu einem Abheben des Schleifers kommen kann.

Claims (4)

1. Leiterplatte mit einer Schleiferbahn für ein elektrisches Gerät, bei dem ein Schleifer zur Verbindung mit elektrischer Energie entlang der Schleiferbahn beweglich ist, insbesondere für ein Potentiometer eines Hebelgebers zur Ni­ veauanzeige in einem Kraftstofftank, wobei die Schleiferbahn quer zur Bewe­ gungsrichtung des Schleifers ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleiferbahn (3) kammartig ausgebildet ist und quer zur Haupterstrec­ kungsrichtung der Schleiferbahn (3) zur Bildung von Zwischenräumen (7) zur Aufnahme von Abrieb und Verschmutzung mit geringem Abstand nebenein­ ander verlaufende Zinken (5) hat, welche an einer Seite durch einen Steg (6, 6a) miteinander verbunden sind, wobei die Zinken (5) und der Steg (6) ein­ stückig ausgebildet sind.

2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6, 6a) in Einbaulage der Leiterplatte (1) an derjenigen Seite der Zinken (5) vorgesehen ist, von der aus die Zinken (5) zu ihrem jeweiligen freien Ende hin Gefälle haben.

3. Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (6, 6a) über die Länge der Schleiferbahn gesehen in unterschiedlichen Bereichen der Schleiferbahn (3) an unterschiedlichen Längsseiten der Schleiferbahn (3) vorgesehen ist.

4. Leiterbahn nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie jeweils ein Ende einer Widerstandsbahn (2) bildet.