EP1048043B1 - Schaltvorrichtung - Google Patents

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EP1048043B1
EP1048043B1 EP99962059A EP99962059A EP1048043B1 EP 1048043 B1 EP1048043 B1 EP 1048043B1 EP 99962059 A EP99962059 A EP 99962059A EP 99962059 A EP99962059 A EP 99962059A EP 1048043 B1 EP1048043 B1 EP 1048043B1
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EP
European Patent Office
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rotary
rotary potentiometer
switching device
potentiometer
operating element
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EP99962059A
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English (en)
French (fr)
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Carsten Meyer
Matthias Scholz
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
GKR Gesellschaft fuer Fahrzeugklimaregelung mbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
    • H01H3/0213—Combined operation of electric switch and variable impedance, e.g. resistor, capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00—Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/06—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2219/00—Legends
    • H01H2219/002—Legends replaceable; adaptable
    • H01H2219/014—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • 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 is for example known from DE 41 17 031.
  • This switching device has both the function of a rotary switch, as well as another function, such as the function of a pressure switch on.
  • an upstanding shaft portion is arranged inside a housing on an inner bottom surface, on which a rotary plate is mounted with a grinder mounted thereon.
  • the grinder stands with shift patterns, which are arranged on a support plate, in electrical contact. Due to the rotational movement of the shaft part of the slider slides over the switching pattern, whereby contacts are changeable.
  • a tubular elastic contact member is placed to the shaft part.
  • a hand-operated knob is movable about and along a bearing portion of the rotary plate, so that when the knob is rotated, the rotary plate is rotated for a switching operation of a rotary switch constituted by the slider and a first switching pattern.
  • the contact member Upon axial movement of the knob against a return force applied by the resilient contact member, the contact member is actuated by the knob like a pressure switch formed by a second switching pattern and the resilient contact member.
  • Such a switching device has a small height, but a large width and depth, since the switching pattern are arranged on a flat support plate perpendicular to the direction of rotation of the rotary switch.
  • EP 0 157 373 A2 discloses an electrical component whose electrical value can be adjusted by rotation of a rotation axis.
  • the axis of rotation for example of a potentiometer, is arranged to be axially displaceable and move out of its position At rest, at least one electrical switch is actuated.
  • This device makes it possible, for example, to precisely set a set value by means of a small diameter potentiometer with one hand, by the set value is switched through the switch on a display and can be observed in the setting.
  • a control panel for a vehicle heating and / or air conditioning system which has at least one rotary knob for setting an operating parameter of the system and at least one push button for the discontinuous transition from one functional mode to another mode, wherein the push button is received in the knob.
  • the knob is associated with a two-state switch in the manner that each pressure movement of the push button brings about a change in the state of the switch, wherein a return means is provided to return the push button after each pressure movement to its original position.
  • Pressure switch allows to the effect that the pressure switch is completely decoupled from the rotary potentiometer. It should be made possible that the pressure switch and / or the rotary potentiometer can 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 be advantageously provided that in addition to the pressure switch in the interior of the rotary potentiometer further elements, such as light-conducting elements or guide and actuating elements of the rotary potentiometer are arranged. Due to the relatively large cylindrical interior of the hollow cylindrical Drehpotentiometers here are in principle a wide variety of possible arrangements of pressure switches, lighting elements, management and / or actuators of the rotary potentiometer and any other components, such as switching elements, circuit boards and the like. possible.
  • the actuating element of the rotary potentiometer is formed as a hollow cylinder and rigidly coupled to a slider which is displaceable on a resistance path by a rotational movement of the rotary potentiometer.
  • An embodiment of a switching device shown in Fig. 1, comprises a rotary ring 10 which is rotatably connected to a slider 20.
  • the grinder 20 is guided in a Potentiometer Resultssring 30. It slides on a potentiometer base plate 32, on which a resistance path is arranged in a manner known per se.
  • the rotary ring 10, the slider 20, the Potentiometer Operationssring 30 and the potentiometer base plate 32 has a hollow cylindrical shape, with an inner, continuous, fairly large opening in which a pressure switch 40 is arranged.
  • the pressure switch 40 is completely decoupled from the rotary ring and the slider 20 so that the rotary ring 10 and the slider 20 are rotatable without an actuator 41 of the pressure switch 40 is thereby placed in a rotary motion.
  • the entire assembly is attached to a front panel 50, it may be arranged at an angle to a support or circuit board 60, as shown in Fig. 1.
  • the circuit board 60 is connected to the potentiometer base 32 by electrical conductors, such as wires 34.
  • a switch element 42 can be provided on the printed 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 in the second embodiment on the circuit board 60 for illuminating the pressure switch 40.
  • the lower end plate 43 of the pressure switch 40 has openings 44, through which the actuating element 41 in the form of a button of the pressure switch 40 can be illuminated.
  • 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 also be compensated for in a simple manner.
  • the switching device described above serves as an absolute encoder and pulse button, for example, in air distribution plates of a motor vehicle heating and air conditioning unit.
  • the switching device can be clipped into a front panel 50 or attached in / to it in another way.
  • the rotary ring can via a leaf spring in the guide ring 30 and a detent gate on the grinder be provided with a micro catch (not shown).
  • the contacting of the switching device with the circuit board 60 can be made via solder pins or soldered or pluggable jumpers or the like.
  • the switching device described above with its large inner diameter as a core assembly, the possibility of constructive placement and mechanical decoupling of other switch elements in their interior, such as electronic circuits, lighting elements or the like.
  • the switching device has a much larger electrical operating angle than is technically feasible with smaller rotary potentiometers.
  • the large interior of the hollow cylindrical rotary potentiometer offers sufficient space to several independent lighting control systems for night and function lighting.

Description

    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 Schaltmustern, 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.
  • Aus der EP 0 157 373 A2 ist ein elektrisches Bauteil bekannt, dessen elektrischer Wert durch Drehung einer Drehachse einstellbar ist, Bei dem elektrischen Bauteil der EP 0 157 373 A2 ist die Drehachse, beispielsweise eines Potentiometers, axial verschiebbar angeordnet und bei ihrer Verschiebung aus ihrer Ruhelage wird mindestens ein elektrischer Schalter betätigt. Diese Vorrichtung gestattet es, beispielsweise einen Sollwert mittels eines im Durchmesser kleinen Potentiometers mit einer Hand genau einzustellen, indem durch den Schalter der eingestellte Wert auf ein Display durchgeschaltet wird und bei der Einstellung beobachtet werden kann.
  • Aus der EP 0 605 324 A1 ist ein Steuerpaneel für eine Fahrzeug-Heizung- und/oder -Klimaanlage bekannt, die zumindest einen Drehknopf zur Einstellung eines Betriebsparameters der Anlage und zumindest einen Druckknopf für den diskontinuierlichen Übergang von einem Funktionsmodus zu einem anderen Modus aufweist, wobei der Druckknopf in dem Drehknopf aufgenommen ist. Der Drehknopf ist einem Zwei-Zustandsschalter in der Art zugeordnet, dass jede Druckbewegung des Druckknopfes eine Veränderung des Zustands des Schalters mit sich bringt, wobei eine Rückholeinrichtung vorgesehen ist, den Druckknopf nach jeder Druckbewegung in seine Ausgangsposition zurückzuführen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, das sie bei kompaktem Aufbau und einfacher Montage eine Kombination von einem Drehpotentiometer und 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 hohlzylindrische 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 Ausführungsbeispiel 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 Luftverteilungsstellern 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 Führungsring 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 (5)

  1. Schaltvorrichtung, umfassend ein Drehpotentiometer und einen Drucktaster, wobei ein Betätigungselement (10) des Drehpotentiometers und ein Betätigungselement (41) des Drucktasters (40) konzentrisch angeordnet sind, wobei das Drehpotentiometer eine im wesentlichen hohlzylindrische Form aufweist, in deren Innerem der Drucktaster (40) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucktaster (40) vollständig von dem Drehpotentiometer entkoppelt 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.
  4. 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.
EP99962059A 1998-11-20 1999-11-19 Schaltvorrichtung Revoked EP1048043B1 (de)

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