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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein rotationsmäßig betätigbares
elektrisches Bauteil gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 wird nun ein her kömmliches, rotationsmäßig betätigbares
elektrisches Bau teil erläutert,
bei dem es sich um einen variablen Widerstand handelt, der durch
die Rotationsbew egung einer Antriebswelle
angetrieben bzw. betätigt
wird.
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9 zeigt
eine Frontansicht unter Darstellung eines variablen Widerstands
als ein Beispiel eines herkömmlichen,
rotationsmäßig betätigbaren elektrischen
Bau teils, und 10 zeigt
eine auseinandergezogene Perspektivansicht unter Darstellung eines
beweglichen Bereichs des variablen Widerstands.
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Wie in diesen beiden Figuren zu sehen
ist, besitzt ein Gehäuse 51 ein
Paar Halterungsblöcke 51a,
die durch Formen eines formbaren Materials gebildet sind und einander
gegenüberliegend
angeordnet sind.
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Eine Widerstandsplatte 52 ist
in Form einer ebenen Platte unter Verwendung eines isolierenden Materials
ausgebildet, wobei auf der Oberfläche derselben ein Widerstand
(nicht gezeigt) ausgebildet ist, und die Widerstandsplatte bzw. das
Substrat 52 ist brückenartig
zwischen den Halterungsblöcken 51a angebracht.
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Eine Antriebswelle 53 ist
aus einem Metallmaterial gebildet und ist einer zerspanenden Bearbeitung
unterzogen worden, so daß sie
einen Gewindebereich 53a für Betätigungs- und für Antriebszwecke sowie
einen Halterungsbereich 53b aufweist. Die Antriebswelle 53 erstreckt
sich parallel zu der Widerstandsplatte 52 und ist an den
Halterungsblöcken 51a des
Gehäuses 51 befestigt.
Ein Ende des Halterungsbereichs 53b erstreckt sich durch
den einen Halterungsblock 51a hindurch und ragt von diesem nach
außen.
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Wie in 10 gezeigt
ist, ist der bewegliche Block 54 aus einem elektrisch isolierenden
Material mit einer allgemein rechteckigen Formgebung gebildet und
besitzt ein Paar allgemein rechteckiger Laschen 60, die
an seinen beiden Seitenflächen
ausgebildet sind, eine Nut 54a, die in einer oberen Oberfläche desselben
ausgebildet ist, sowie einen Aussparungsbereich 54b, der
in einer unteren Oberfläche desselben
ausgebildet ist.
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Ein Gleitstück 56, im folgenden auch als Schleifer
bezeichnet, ist unter Verwendung einer Elastizität aufweisenden Metallplatte
durch Pressenbearbeitung allgemein U-förmig ausgebildet und besitzt
Kontaktbereiche 57 in etwaan zentralen Stellen. Die beiden
Endbereiche des Gleitstücks 56 befinden sich
in Eingriff mit dem Aussparungsbereich 54b des beweglichen
Blocks 54. Die Kontaktbereiche 57 des Gleitstücks 56 befinden
sich in elastischem Kontakt mit dem auf der Widerstandsplatte 52 gebildeten
Widerstand.
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Ein Halterelement 55 ist
durch Biegen eines geradlinigen Metallmaterials mit Elastizität gebildet und
besitzt ein Paar allgemein U-förmiger
Festhaltebereiche 58
die an den beiden
Enden ausgebildet sind, sowie einen geradlinigen Verbindungsbereich 59,
der die Festhaltebereiche 58 miteinander verbindet. Die
beiden Festhaltebereiche 58 sind jeweils in elastischen
Eingriff mit den Laschen 60 gebracht, die an den beiden
Seitenflächen
des beweglichen Blocks 54 ausgebildet sind, und der Verbindungsbereich 59 ist
zwischen einander benachbarte Gewindeerhebungen des Gewindebereichs 53a der
Antriebswelle 53 an der oberen Oberfläche des beweglichen Blocks 54 gepaßt, um die
Rotationsbewegung der Antriebswelle 53 auf den beweglichen
Block 54 zu übertragen und
dadurch den beweglichen Block 54 dazu zu veranlassen, sich
in Axialrichtung (in Längsrichtung)
der Antriebswelle 53 zu bewegen. Bei dieser Bewegung des
beweglichen Blocks 54 kommen die Kontaktbereiche 57 des
mit dem beweglichen Block 54 in Eingriff befindlichen Gleitstücks 56 in
Gleitberührung
mit einer oberen Oberfläche
des Widerstands, wodurch ein Anstieg (oder eine Reduzierung) des
Widerstandswerts hervorgerufen wird. Da die Festhaltebereiche 58 und
die Verbindungsbereiche 59 in verschiedene Richtungen gebogen
sind, besitzt das Halterelement 55 eine komplizierte Konstruktion,
und aus diesem Grund sind die Bearbeitungsvorgänge zum Herstellen des Halterelements
kompliziert.
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Es folgt nun eine Beschreibung der
Montage des vorstehend beschriebenen, herkömmlichen, rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteils.
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Zuerst wird die Antriebswelle 53 zwischen dem
Paar der Halterungsblöcke 51a des
Gehäuses 51 brückenartig
sowie drehbar angebracht. Als nächstes
wird das Gleitstück 56 mit
dem Aussparungsbereich 54b des beweglichen Blocks 54 in
Eingriff gebracht. Danach wird die Nut 54a des beweglichen
Blocks 54 zusammen mit dem damit verriegelten Gleitstück 56 mittels
einer nicht gezeigten Vorrichtung mit dem Gewindebereich 53a der
Antriebswelle 53 in Eingriff gebracht. In diesem Zustand
ist der Verbindungsbereich 59 des Halterelements 55 von
oberhalb der angebrachten Antriebswelle 53 her zwischen
benachbarte Gewindeerhebungen des Gewindebereichs 53a gepaßt, so daß die Festhaltebereiche 58 des
Halterelements 55 mit den Laschen 60 des beweglichen
Blocks 54 in Eingriff gelangen können.
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Anschließend wird die Widerstandsplatte 52 an
den Halterungsblöcken 51a parallel
zu der Achse der Antriebswelle 53 angebracht. Dabei wird
die Widerstandsplatte 52 derart befestigt, daß der Widerstand
auf der Widerstandsplatte 52 in elastischem Kontakt mit
den Kontaktbereichen 57 des Gleitstücks 56 steht. Zum
Schluß wird
eine obere Öffnung
des Gehäuses 51 geschlossen,
und es wird ein nicht gezeigter Rahmen zum Halten der Widerstandsplatte 52 angebracht.
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Auf diese Weise ist die Montage des
elektrischen Bauteils abgeschlossen.
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Bei dem herkömmlichen, rotationsmäßig betätigbaren,
elektrischen Bauteil ist das Halterelement 55 zum antriebsmäßigen Bewegen
des beweglichen Blocks 54 durch Biegen eines Elastizität aufweisenden,
linearen Metallmaterials gebildet, und es besitzt ein Paar allgemein
U-förmiger
Festhaltebereiche 58, die an den beiden Enden ausgebildet
sind, sowie einen geradlinigen Verbindungsbereich 59, der
die Festhaltebereiche 58 miteinander verbindet. Der Verbindungsbereich 59 des
Halterelements 55 ist zwischen benachbarte, an der Oberseite
des Gewindebereichs 53a der Antriebswelle 53 befindliche
Gewindeerhebungen gepaßt,
und die Antriebswelle ist zwischen dem Halterelement 55 und
dem beweglichen Block 54 eingeschlossen. Wenn das Halterelement 55 an
der Antriebswelle 53 und dem bewegli chen Block 54 montiert
werden soll, ist es somit erforderlich, daß die Antriebswelle 53 und
der bewegliche Block 54 unter Verwendung einer Vorrichtung
oder dgl. gleichzeitig in vorbestimmten relativen Positionen gehalten
werden und daß in
diesem Zustand das Halterelement 55 entgegen seiner Federwirkung
mit den Laschen 60 in Eingriff gebracht wird. Dies ist
jedoch ein mühsames
Unterfangen.
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Da ferner dieser Eingriff von oberhalb
des Gehäuses 51 her
erfolgt, ist es erforderlich, daß eine Öffnung in dem Gehäuse ausgebildet
wird, was wiederum zu dem Problem führt, daß ein zusätzliches Element, wie z.B.
ein Rahmen, zum Verschließen dieser Öffnung erforderlich
ist.
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In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 zeigt die
DE
15 40 338 B ein durch Drehen betätigbares elektrisches Bauteil,
welches dem oben beschriebenen, bekannten Bauteil ähnelt, bei dem
jedoch die Feder an der dem isolierenden Substrat mit den elektrisch
leitfähigen
Strukturen abgewandten Seite des beweglichen Blocks angeordnet ist,
eine dem Substrat abgewandte Wand des beweglichen Blocks von einem
Stift durchsetzt ist, dessen inneres Ende in die Antriebswelle eingreift,
und dessen äußeres Ende
mittig eine gebogene Blattfeder fixiert, deren von dem beweglichen
Block wegstehende Enden sich an der Innenwand des Gehäuses abstützen.
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Die
DE 2148234 B zeigt ein durch Drehen betätigbares
elektrisches Bauteil, bei dem von dem beweglichen Block eine im
Grundriss rhomische Feder gehalten wird, die an den beiden Enden
der kurzen Diagonalen einerseits einen mit der Antriebswelle in
Eingriff stehenden spitzen Vorsprung und andererseits eine Abrundung
trägt,
welche mit den elektrische leitenden Strukturen eines Substrats
in Eingriff steht. Das
DE
7331048 U zeigt ein solches Bauteil, bei dem ein als Federträger ausgebildeter
elastischer Block einen Vorsprung besitzt, der mit der Antriebswelle
in Eingriff steht, wobei an der der Antriebswelle abgewandten Seite
eine elastische Kontaktfeder gehalten wird, deren Ende mit elektrisch
leitenden Strukturen eines Substrats in Kontakt steht.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
daher in der Schaffung eines rotationsmäßig betätigbaren elektrischen Bauteils,
das sich in einfacherer Weise montieren läßt.
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Das rotationsmäßig betätigbare elektrische Bauteil
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Bei dem Bauteil gemäß der Erfindung
kann der bewegliche Block mit nur einem Haltebereich versehen sein,
wobei in dem Haltebereich eine Öffnung zum
Einsetzen der Antriebswelle ausgebildet ist und wobei die Antriebswelle
in die Öffnung
des Haltebereichs eingesetzt ist.
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Bei dem Bauteil gemäß der Erfindung
kann der bewegliche Block auch mit einem Paar einander gegenüberliegender
Haltebereiche ausgebildet sein, wobei in den beiden Haltebe reichen Öffnungen
zum Einsetzen der Antriebswelle ausgebildet sind und die Antriebswelle
in die Öffnungen
der Haltebereiche eingesetzt ist.
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Ferner ist bei dem Bauteil gemäß der Erfindung
die plattenförmige
Feder durch den Haltebereich oder die Haltebereiche des beweglichen
Blocks festgehalten.
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Weiterhin ist bei dem Bauteil gemäß der Erfindung
eine Öffnung
in dem beweglichen Block ausgebildet, und der Vor sprung der plattenartigen
Feder sowie Kontaktbereiche des Gleitstücks befinden sich in der Öffnung gegenüberliegen
den Positionen.
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Die Erfindung und Weiterbildungen
der Erfindung sind im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen
von mehreren Ausführungsbeispielen noch
näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Schnittansicht eines rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteils gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Frontansicht unter Darstellung eines beweglichen Blocks mit einem
daran angebrachten Gleitstück,
wie er bei dem elektrischen Bauteil des ersten Ausführungsbeispiels
verwendet wird;
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3 eine
Draufsicht auf die Darstellung der 2;
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4 eine
Seitenansicht der Darstellung der 2;
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5 eine
Draufsicht auf eine plattenförmige
Feder, die bei dem elektrischen Bauteil des ersten Ausführungsbeispiels
verwendet wird;
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6 eine
Seitenansicht der Darstellung der 5;
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7 eine
Draufsicht auf eine plattenförmige
Feder, die bei einem rotationsmäßig betätigbaren elektrischen
Bauteil gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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8 eine
Draufsicht auf eine plattenförmige
Feder, die bei einem rotationsmäßig betätigbaren elektrischen
Bauteil gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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9 eine
Frontansicht eines herkömmlichen
rotationsmäßig betätigbaren,
elektrischen Bauteils; und
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10 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht unter Darstellung eines beweglichen
Bereichs bei dem herkömmlichen
elektrischen Bauteil.
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Im folgenden werden rotationsmäßig angetriebene
bzw. betätigbare
elektrische Bauteile, die die vorliegende Erfindung verkörpern, unter
Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen erläutert.
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Bei dem rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteil gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel,
wie es in den 1 bis 6 dargestellt ist, ist ein erstes
Gehäuseelement 1 durch
Formen aus einem isolierenden, formbaren Material gebildet und besitzt eine
obere Wand 1a sowie eine untere Wand 1b, die einander
gegenüberliegend
angeordnet sind, eine Seitenwand 1c, die eine Verbindung
zwischen der oberen und der unteren Wand 1a, 1b herstellt
und sich in Querrichtung bzw. quer zu der oberen und unteren Wand
erstreckt, ein Paar einander gegenüberliegender Seitenwände (nicht
gezeigt), die sich in Längsrichtung
erstrecken, sowie einen der Seitenwand 1c gegenüberliegenden
offenen Teil 1d. Die Seitenwand 1c ist mit einem
nach außen
ragenden konvexen Bereich 1e und einer Öffnung if mit kreisförmigem Querschnitt
ausgebildet, wobei die Öffnung if
durch den konvexen Bereich 1e hindurch ausgebildet ist
und einen Öffnungsbereich
mit kleinem Durchmesser sowie einen Öffnungsbereich mit mittlerem Durchmesser
aufweist.
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Ein zweites Gehäuseelement 2 ist durch
Formen aus einem isolierenden, formbaren Material gebildet und besitzt
eine obere Wand 2a mit einem Stufenbereich 2f,
eine der oberen Wand 2a gegenüberliegende untere Wand 2b,
eine Seitenwand 2c, die eine Verbindung zwischen der oberen
und der unteren Wand 2a, 2b herstellt, ein Paar
einander gegenüberliegender
Seitenwände
(nicht gezeigt) sowie einen der Seitenwand 2c gegenüberliegenden
offenen Teil 2d. Eine Öffnung 2e mit
kreisförmigem
Querschnitt ist in der Innenseite der Seitenwand 2c ausgebildet.
Das erste und das zweite Gehäuseelement 1, 2 sind
derart angeordnet, daß die
jeweiligen offenen Teile 1d und 2d miteinander
in Ver bindung stehen. In diesem Zustand sind das erste und das zweite
Gehäuseelement
durch ein geeignetes Verfahren, wie z.B. ein Einschnappverfahren,
miteinander gekoppelt, um auf diese Weise ein einziges Gehäuse zu bilden,
das im wesentlichen hermetisch abgeschlossen ist.
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Eine Antriebswelle 3 ist
z.B. durch zerspanende Bearbeitung eines Metallmaterials in eine
im wesentlichen stangenförmige
Gestalt gebildet und besitzt zylindrische Bereiche 3a und 3b mit
kleinem Durchmesser, die an den beiden Enden der Welle ausgebildet
sind, einen zylindrischen Bereich 3c mit mittlerem Durchmesser,
der sich an den einen Bereich 3a mit kleinem Durchmesser
anschließt
und einen etwas größeren Durchmesser
als dieser aufweist, einen zylindrischen Bereich 3d mit
großem Durchmesser,
der sich an den Bereich 3c mit mittlerem Durchmesser anschließt und einen
etwas größeren Durchmesser
aufweist, sowie einen Gewindebereich 3e, der sich an den
Bereich 3d mit großem Durchmesser
anschließt.
Der Gewindebereich 3e schließt sich an den anderen Bereich 3b mit
kleinem Durchmesser an. Der eine Bereich 3a mit kleinem Durchmesser
und der Bereich 3c mit mittlerem Durchmesser der Antriebswelle 3 sind
derart ausgebildet, daß sie
sich durch die in dem konvexen Bereich 1e des ersten Gehäuseelements 1 ausgebildete Öffnung 2f hindurcherstrecken,
wobei die Spitze des Bereichs 3a mit kleinem Durchmesser
von der Seitenwand 1c nach außen ragt, während die Spitze des anderen
Bereichs 3b mit kleinem Durchmesser in der in der Seitenwand 2c des
zweiten Gehäuseelements 2 ausgebildeten Öffnung 2e festgehalten
ist. Der Bereich 3d mit großem Durchmesser und der Gewindebereich 3e sind
im Inneren des ersten und des zweiten Gehäuseelements 1, 2 aufgenommen. Auf
diese Weise ist die Antriebswelle 3 durch die beiden Gehäuseelemente
drehbar gehalten.
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Ein isolierendes Substrat 4 ist
in Form einer ebenen Platte unter Verwendung eines isolierenden Formmaterials
gebildet, und eine Mehrzahl elektrisch leitfähiger Strukturen ist auf einer
oberen Oberfläche des
isolierenden Substrats 4 durch Aufdrucken eines Widerstands-Farbmaterials
oder dergleichen gebildet, wobei dies jedoch in der Zeichnung nicht
dargestellt ist. An Endbereichen der elektrisch leitfähigen Strukturen
sind ösenartige
Kontakteinrichtungen 5 in Anlage an den elektrisch leitfähigen Strukturen
angeordnet. In diesem Zusammenhang ist eine Mehrzahl U-förmiger Anschlüsse 6,
die ösenartige
Kontakteinrichtungen 5 aufweisen, mit der Unterseite des
isolierenden Substrats 4 durch die Kontakteinrichtungen 5 vernietet
sowie daran befestigt.
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Das isolierende Substrat 4 ist
durch Nuten geführt
und gehalten, die in zwei Seitenwänden (nicht gezeigt) des Gehäuseelements 1 ausgebildet
sind. In diesem Zustand sind die U-förmigen Anschlüsse 6 von
dem offenen Teil 2d des zweiten Gerhäuseelements 2 nach
außen
auf die Außenseite
dieses Gehäuseelements
geführt,
wobei ihre Spitzen entlang des äußeren Wandbereichs
der unteren Wand 2b des zweiten Gehäuseelements 2 in Richtung
auf die Seitenwand 2c des zweiten Gehäuseelements 2 ragen.
Die Spitzen bzw. freien Enden der Anschlüsse 6 bilden steckerartige
Verbinderbereiche.
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Ein beweglicher Block 7,
wie er in den 2 bis 4 dargestellt ist, ist durch
Formen eines isolierenden Kunstharzmaterials gebildet und besitzt
einen allgemein rechteckigen Substratbereich 7a sowie ein Paar
paralleler Haltebereiche 7e, die einander gegenüberliegend
angeordnet sind und von dem Substratbereich 7a nach oben
ragen.
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Der Substratbereich 7a besitzt
eine rechteckige Öffnung 7b,
die sich in einem nahezu zentralen Teil befindet, so wie einen rechteckigen
Aussparungsbereich 7c, der an dem einen Ende des Substratbereichs
ausgebildet ist. Die Haltebereiche 7e sind jeweils mit
einer kreisförmigen Öffnung 7d ausgebildet, die
eine zu der Oberfläche
des Substratbereichs 7a parallele Achse besitzen.
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Die beiden Haltebereiche 7e sind
beidseits der rechteckigen Öffnung 7b einander
gegenüber
angeordnet. An der unteren Oberfläche des Substratbereichs 7a ist
ein zylindrischer konvexer Bereich (nicht gezeigt) ausgebildet,
und an beiden Seiten der unteren Oberfläche sind Vorsprünge bzw.
Ausbauchungen 7f ausgebildet.
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Der Gewindebereich 3e der
Antriebswelle 3 ist durch die Öffnungen 7d der beiden
Haltebereiche 7e hindurchgeführt, so daß sich der bewegliche Block 7 in
derartigem Eingriff mit der Antriebswelle 3 befindet, daß er in
Axialrichtung der Antriebswelle beweglich ist.
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Ein Schleifer 8 ist durch
Stanzen und Biegen einer Elastizität aufweisenden Metallplatte,
wie z.B. einer Platte aus Phosphorbronze, gebildet und besitzt eine
Mehrzahl allgemein halbkreisförmiger
Kontaktbereiche 8a, die an dem einen Ende des Gleitstücks ausgebildet
sind, sowie einen Haltebereich 8b, der an dem gegenüberliegenden
Ende des Schleifers vorgesehen ist, um die Kontaktbereiche 8a zu
halten. Eine kreisförmige Öffnung (nicht
gezeigt) ist nahezu in der Mitte des Haltebereichs 8b ausgebildet.
Diese Öffnung
des Haltebereichs 8b ist auf den an der Unterseite des
Substratbereichs 7a des beweglichen Blocks 7 ausgebildeten
konvexen Bereich gepaßt,
wonach ein Ver
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stemm- bzw. Vernietvorgang folgt,
wodurch dem Schleifer 8 an dem beweglichen Block 7 festgelegt
ist. In diesem festgelegten Zustand befinden sich die Kontaktbereiche 8a des
Schleifers 8 ist Positionen gegenüber äer in dem Substratbereich 7a des beweglichen
Blocks 7 ausgebildeten Öffnung
7b. Wenn
die Kontaktbereiche 8a verlagert und nach oben gedrückt werden,
sind sie in der Öffnung 7b positioniert.
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Eine plattenförmige Feder 9, wie
sie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist durch
Stanzen und Biegen einer Elastizität aufweisenden Metallplatte,
wie z.B. einer Platte aus Phosphorbronze, allgemein doppel-T-förmig bzw.
I-förmig
ausgebildet und besitzt einen Haltebereich 9a, einen nach
oben ragenden, halbkugelförmigen
Vorsprung 9b, der im wesentlichen im Zentrum des Haltebereichs 9a ausgebildet ist,
sowie nach innen ragende halbkreisförmige Festhaltebereiche 9c,
die jeweils an den vier Enden der allgemeinen I-Form ausgebildet
sind. Die plattenförmige
Feder 9 ist derart ausgebildet, daß sie insgesamt bogenförmig gewölbt ist,
wobei der Vorsprung 9b an dem Scheitel der bogenförmigen Gestalt
ausgebildet ist. Die plattenförmige
Feder 9 wird mit ihrem Vorsprung 9b an der oberen
Oberflächenseite
auf dem Substratbereich 7a des beweglichen Blocks 7 angeordnet,
so daß sie
die Öffnung 7b des
Substratbereichs überdeckt.
Dabei werden die Festhaltebereiche 9c der plattenförmigen Feder 9 derart
festgehalten, daß sie
sich in die Seitenwände
der Festhaltebereiche 7e hineindrücken. In diesem festgehaltenen
Zustand ist der nach oben ragende Vorsprung 9b über der Öffnung 7b des
Substratbereichs 7a positioniert.
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Die Herstellung für die plattenförmige Feder 9 ist
einfach, da es sich bei ihr im allgemeinen um eine flache Plattenform
handelt, wie dies bereits erwähnt
wurde.
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Der bewegliche Block 7,
an dem das Gleitstück 8 und
die plattenförmige
Feder 9 in der vorstehend beschriebenen Weise verriegelt
sind, ist in Axialrichtung der Antriebswelle 3 hin- und
herbeweglich, wenn der Gewindebereich 3b der Antriebswelle
in die Öffnungen 7d eingeführt ist,
die jeweils in den beiden Haltebereichen 7e des beweglichen Blocks 7 ausgebildet
sind. In diesem Zustand ist die mit dem beweglichen Block 7 in
Eingriff befindliche plattenförmige Feder 9 zwischen
dem beweglichen Block und der Antriebswelle 3 angeordnet;
und ihr Vorsprung 9b befindet sich in elastischem Eingriff
mit einem Gewindefußbereich
bzw. Gewindeerhebungsbereich des Gewindebereichs 3e, während die
Vorsprünge 7f an dem
isolierenden Substrat 4 anliegen, um eine Rotationsbewegung
des beweglichen Blocks 7 um die Antriebswelle 3 zu
verhindern. Aufgrund der Vorsprünge 7f kommen
nur die Kontaktbereiche 8a des Schleifers 8 in
elastischen Kontakt mit den elektrisch leitfähigen Strukturen (nicht gezeigt)
auf dem isolierenden Substrat 4.
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Im nachfolgenden wird die Montage
des rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteils mit der vorstehend beschriebenen Ausbildung
erläutert.
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Zuerst wird das isolierende Substrat 4,
an dem elektrisch leitfähige
Strukturen und Anschlüsse 6 ausgebildet
sind, in die Führungsnuten
eingepaßt, die
in den Seitenwänden
(nicht gezeigt) des ersten Gehäuseelements 1 ausgebildet
sind. Als nächstes wird
Schleifer 8 an der unteren Oberfläche des Substratbereichs 7a des
beweglichen Blocks 7 befestigt, und die plattenförmige Feder 9 wird
auf der oberen Oberfläche
des Substratbereichs 7a derart plaziert, daß ihr Vorsprung 9b nach
oben ragt, und die plattenförmige
Feder 9 wird mit den Haltebereichen 7e in Eingriff
gebracht. Danach wird der Gewindebereich 3e der Antriebswelle 3 in
die in den Haltebereichen 7e des beweglichen Blocks 7 ausgebildeten Öffnungen 7d eingeführt. Die
Antriebswelle 3 ist somit in dem beweglichen Block 7 montiert.
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der durch den beweglichen Block 7 festgehaltene
Vorsprung 9b der plattenförmigen Feder 9 in
Eingriff mit einem Gewindefußbereich
des Gewindebereichs 3e.
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Wenn die Antriebswelle 3 in
den beweglichen Block 7 eingeführt ist, werden als nächstes die Bereiche 3a, 3c mit
kleinem und mittlerem Durchmesser der Antriebswelle ist die Öffnung 1f eingeführt, die
in der Seitenwand 1c des ersten Gehäuseelements 1 ausgebildet
ist. Dabei wird die Spitze des Bereichs 3a mit kleinem
Durchmesser der Antriebswelle 3 von der Seitenwand 1c nach
außen
ragend angeordnet.
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In diesem Zustand sind die an dem
beweglichen Block 7 festgelegten Kontaktbereiche 8a des Schleifer 8 in
elastischer Berührung
mit den elektrisch leitfähigen
Strukturen angeordnet, die auf dem isolierenden Substrat 4 ausgebildet
sind.
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Danach wird der zweite, offene Teil 2d des zweiten
Gehäuseelements 2 in überlappender
Beziehung mit dem offenen Teil 1d des ersten Gehäuseelements 1 angeordnet,
wodurch beide Gehäuseelemente
miteinander in Eingriff gebracht werden sowie einstöckig miteinander
ausgebildet werden. Gleichzeitig ist der Bereich 3b mit
kleinem Durchmesser der Antriebswelle 3 in der in der Seitenwand 2c des
zweiten Gehäuseelements 2 ausgebildeten Öffnung 2e festgehalten.
Ferner liegt die untere Wand 2b des zweiten Gehäuseelements 2 den
U-förmigen
Anschlüssen 6 gegenüber, woäurch das
isolierende Substrat 4 mit den daran befestigten Anschlüssen 6 in
dem Gehäuse
festgelegt ist.
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Dabei sind die Spitzen bzw. freien
Enden der Anschlüsse 6 außerhalb
des Gehäuses
angeordnet. Die Montage des rotationsmäßig betätigbaren elektrischen Bauteils
ist damit abgeschlossen.
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Es folgt nun eine Beschreibung der
Arbeitsweise. dieses elektrischen Bauteils.
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Wenn der Bereich 3a mit
kleinem Durchmesser der Antriebswelle 3 , der aus der in
der Seitenwand 1c des ersten Gehäuseelements 1 ausgebildeten Öffnung 1f herausragt,
z.B. im Uhrzeigersinn verdreht wird, dreht sich der Gewindebereich 3e der
Antriebswelle 3 ebenfalls in derselben Richtung. Bei dieser
Rotationsbewegung des Gewindebereichs 3e im Uhrzeigersinn
wird der Vorsprung 9b der plattenförmigen Feder 9, der
sich in Eingriff mit einem Gewindefußbereich des Gewindebereichs 34 befindet,
in Axialrichtung (in 1 nach
links) der Antriebswelle 3 bewegt, mit dem Ergebnis, daß der bewegliche Block 7 zusammen
mit der damit verriegelten plattenförmigen Feder 9 in
Axialrichtung der Antriebswelle 3 bewegt wird und die Kontaktbereiche 8a des
an dem beweglichen Block 7 befestigten Schleifers 8 auf
den elektrisch leitfähigen
Strukturen, die auf dem isolierenden Substrat 4 ausgebildet
sind, eine Gleitbewegung ausführen.
Bei dieser Gleitbewegung der Kontaktbereiche 8a auf den
elektrisch leitfähigen
Strukturen wird beispielsweise der Widerstandswert, der von den
Anschlüssen 6 abgegeben
wird, erhöht
(oder reduziert).
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Bei weiteregehender Rotationsbewegung des
Bereichs 3a mit kleinem Durchmesser im Uhrzeigersinn wird
der bewegliche Block 7 weiter in Axialrichtung (in 1 nach links) bewegt und
wird schließlich
in Anlage an dem Bereich 3d mit großem Durchmesser der Antriebswelle 3 gebracht,
wodurch eine weitere Bewegung des beweglichen Blocks ver- hindert
wird. In diesem Anlagezustand des beweglichen Blocks 7 an
dem Bereich 3d mit großem
Durchmesser wird im Fall einer Rotationsbewegung des Bereichs 3a mit
kleinem Durchmesser im Uhrzeigersinn der Vorsprung 9b der
mit dem beweglichen Block 7 verriegelten plattenförmigen Feder 9 derart betätigt, daß er sich über Gewindespitzen
des Gewindebereichs 3e hinwegbewegt, wodurch sich der Bereich 3a mit
kleinem Durchmesser ohne Bewegung des beweglichen Blocks drehen
kann. Bei der Bewegung über
die Gewinde spitzen des Gewindebereichs 3e wird der Vorsprung 9b der
plattenförmigen Feder 9 entgegen
der Federkraft der plattenförmigen Feder
nach unten gedrückt
und dadurch innerhalb der Öffnung 7b des
beweglichen Blocks 7 positioniert. Nach dem Überwinden
der Gewindespitzen kommt der Vorsprung 9b wiederum in Eingriff
mit Gewindefußbereichen
des Gewindebereichs 3e.
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Die Öffnung 7b des beweglichen
Blocks 7 ist somit derart ausgebildet, daß sie die
nach unten gehende Bewegung des Vorsprungs 9b der plattenförmigen Feder 9 nicht
behindert.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt
es sich bei dem Gewindebereich 3e um eine zweigängige Konstruktion,
so daß bei
einer Drehung des Bereichs 3a mit kleinem Durchmesser der
Antriebswelle 3 um höchstens
eine halbe Umdrehung im Uhrzeigersinn der bewegliche Block 7 mit
den Gewindeeinrichtungen in Eingriff gelangt und bei einer weitergehenden
Rotationsbewegung des Bereichs 3a mit kleinem Durchmesser
der bewegliche Block 7 in der zu der vorstehend angegebenen
Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt wird, nämlich in Axialrichtung
nach rechts in 1, wonach
schließlich
die Haltebereiche 7e des beweglichen Blocks 7 an
dem Stufenbereich 2f der oberen Wand 2a des zweiten
Gehäuseelements 2 in
Anlage gelangen, so daß sich
der bewegliche Block nicht weiter bewegen läßt. Bei einer weitergehenden
Rotationsbewegung des Bereichs 3a mit kleinem Durchmesser
der Antriebswelle 3 wird in derselben Weise, wie dies zuvor beschrieben
wurde, der Vorsprung 9b der plattenförmigen Feder 9 derart
bewegt, daß er
sich über
Gewindespitzen des Gewindebereichs 3e der Antriebswelle 3 hinwegbewegt,
so daß der
bewegliche Block 7 unbeweglich gehalten wird.
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Selbst wenn der Bereich 3a mit
kleinem Durchmesser der Antriebswelle 3 über den
Betätigungsbereich
des beweg- 1ichen
Blocks 7 hinaus rotationsmäßig bewegt wird, besteht somit
keine Gefahr, daß das
rotationsmäßig betätigbare
elektrische Bauteil gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
durch eine übermäßige Rotationsbewegung
der Antriebswelle 3 zerbricht, da sich der Vorsprung 9b der
mit dem beweglichen Block 7 in Eingriff befindlichen, plattenförmigen Feder 9 in
vertikaler Richtung bewegt, um sich über die Gewindespitzen des
Gewindebereichs 3e hinwegzubewegen.
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Durch Verändern des dimensionsmäßigen Verhältnisses
zwischen dem Bereich 3d mit großem Durchmesser und dem Gewindebereich 3e ist
es ferner möglich,
unterschiedlichen Hubbewegungsstrecken Rechnung zu tragen.
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Es wird nun auf eine plattenförmige Feder Bezug
genommen, die bei einem rotationsmäßig betätigbaren elektrischen Bauteil
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wie dies in 7 in einer Draufsicht dargestellt
ist.
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In dem nachfolgend genannten Punkt
unterscheidet sich die Konstruktion der plattenförmigen Feder bei diesem zweiten
Ausführungsbeispiel
von der der plattenförmigen
Feder bei dem vorausgehenden ersten Ausführungsbeispiel. Die bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
verwendete plattenförmige
Feder 9 ist insgesamt im allgemeinen doppel-T-förmig, und
die halbkreisförmigen
Festhaltebereiche (insgesamt vier) sind jeweils an den vier Enden
der Doppel-T-Form ausgebildet, während
bei der plattenförmigen
Feder 10, wie sie bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, die beiden auf der rechten Seite der plattenförmigen Feder 9 des
ersten Ausführungsbeispiels
angeordneten Festhaltebereiche 9c weggelassen sind.
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Die plattenförmige Feder 10 wird
durch Stanzen und Biegen einer Elastizität aufweisenden Metallplatte,
wie z.B. einer Platte aus Phosphorbronze, allgemein U-förmig ausgebildet
und besitzt einen Haltebereich 10a, einen halbkugelförmigen Vorsprung 10b,
der im wesentlichen im Zentrum des Haltebereichs 10a ausgebildet
ist, sowie halbkreisförmige
Festhaltebereiche 10c, die an Enden des Haltebereichs ausgebildet
sind und in Richtung nach innen ragen. Die plattenförmige Feder 10 ist
insgesamt bogenförmig
gekrümmt
ausgebildet, wobei sich der Vorsprung 10b an dem Scheitel
der Bogenform befindet.
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Die plattenförmige Feder 10 wird
auf dem Substratbereich 7a derart angeordnet, daß der Haltebereich 10a die
in dem Substratbereich 7a des beweglichen Blocks 7 ausgebildete Öffnung 7b überdeckt
und daß seine
Festhaltebereiche 10b sich in eine Seitenwand von einem
der Haltebereiche 7e hineindrücken.
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Als nächstes folgt eine Beschreibung
einer plattenförmigen
Feder, die bei einem rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei dies in 8 in einer Draufsicht dargestellt
ist.
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Die Konstruktion der bei diesem dritten
Ausführungsbeispiel
verwendeten plattenförmigen
Feder unterscheidet sich von der der bei dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendeten plattenförmigen
Feder in dem nachfolgend genannten Punkt. Die plattenförmige Feder 9 bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
ist insgesamt allgemein doppel-T-förmig, und die halbkreisförmigen Festhaltebereiche 9c (insgesamt
vier) sind jeweils an den vier Enden der Doppel-T-Form ausgebildet,
wogegen die bei dem vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel verwendete plattenförmige Feder 11 allgemein
S-förmig ausgebildet
ist und halbkreisförmige
Festhaltebe reiche (insgesamt zwei) jeweils an einem der beiden Endbereiche
der S-Form ausgebildet sind.
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Die plattenförmige Feder 11 ist
durch Stanzen und Biegen einer Elastizität aufweisenden Metallplatte,
wie z.B. einer Platte aus Phosphorbronze, gebildet und besitzt einen
Haltebereich 11a, einen halbkugelförmigen Vorsprung 11b,
der im wesentlichen im Zentrum des Haltebereichs 11a ausgebildet ist,
sowie halbkreisförmige
Festhaltebereiche 11c, die in Bezug auf den Vorsprung 11b an
punktsymetrischen Positionen ausgebildet sind und nach innen ragen.
Die plattenförmige
Feder 11 ist insgesamt bogenförmig gekrümmt ausgebildet, wobei sich
der Vorsprung 11b an dem Scheitel der Bogenform befindet.
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Der bei jedem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele
verwendete bewegliche Block 7 besitzt zwar ein Paar paralleler
Haltebereiche 7e, die einander gegenüberliegend angeordnet sind,
jedoch stellt dies keine Einschränkung
dar. Der bewegliche Block 7 kann auch nur mit einem solchen
Haltebereich ausgebildet sein.
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Wie vorstehend erläutert wurde,
besitzt das rotationsmäßig betätigbare
elektrische Bauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung eine Gehäuseeinrichtung,
eine Antriebswelle, die von der Gehäuseeinrichtung gehalten ist
und einen Gewindebereich aufweist, ein isolierendes Substrat, das
von der Gehäuseeinrichtung
gehalten ist und elektrisch leitfähige Strukturen aufweist, ein
Schleifer, der mit den elektrisch leitfähigen Strukturen in Gleitkontakt
tritt, einen beweglichen Block, der den Schleifer hält, sowie
eine plattenförmige
Feder, die zwischen dem beweglichen Block und der Antriebswelle
angeordnet ist und mit dem beweglichen Block gekoppelt bzw. verriegelt
ist, wobei die plattenförmige
Feder einen nach Art einer Erhebung ausgebildeten Vorsprung aufweist,
wobei der Vorsprung der plat tenförmigen Feder
mit dem Gewindebereich der Antriebswelle in elastische Berührung gebracht
ist, so daß sich
der bewegliche Block bei einer Rotationsbewegung der Antriebswelle
bewegt. Da die plattenförmige
Feder zwischen dem beweglichen Block und der Antriebswelle angeordnet
ist, läßt sich
somit der Vorgang zum Verriegeln der plattenförmigen Feder mit dem beweglichen
Block einfach sowie unabhängig
von der Anordnung der Antriebswelle ausführen.
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Bei dem rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der bewegliche Block mit einem einzigen Haltebereich
versehen sein, wobei in dem Haltebereich eine Öffnung zum Einführen der
Antriebswelle ausgebildet ist und die Antriebswelle in diese Öffnung eingeführt ist.
Der bewegliche Block und die Antriebswelle lassen sich somit in
integraler Weise miteinander ausbilden, und diese integrale Kombination
aus beweglichem Block und Antriebswelle läßt sich in einfacher Weise
in die Gehäuseeinrichtung
integrieren.
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Bei dem rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der bewegliche Block auch mit einem Paar einander
gegenüberliegender
Haltebereiche versehen sein, wobei in den beiden Haltebereichen Öffnungen zum
Einführen
der Antriebswelle ausgebildet sind und die Antriebswelle in diese Öffnungen
eingesetzt ist. Auf diese Weise läßt sich der bewegliche Block
in stabiler Weise an der Antriebswelle anbringen, und er kann in
stabiler Weise durch die Antriebswelle bewegt werden.
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Bei dem rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die plattenförmige
Feder durch einen Haltebereich des beweglichen Blocks festgehalten,
und somit wird der Haltebereich, der die Antriebswelle und den beweglichen
Block in integraler Weise miteinander vereinigt, auch zum Festhalten
der plat tenförmigen
Feder verwendet. Somit reduziert sich die Anzahl der verwendeten
Teile.
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Bei dem rotationsmäßig betätigbaren
elektrischen Bauteil gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Öffnung
in dem beweglichen Block ausgebildet, und der Vorsprung der plattenförmigen Feder
sowie Kontaktbereiche des Gleitstücks befinden sich an der Öffnung gegenüberliegenden
Stellen. Selbst wenn der Vorsprung der plattenförmigen Feder und die Kontaktbereiche
des Gleitstücks
durch ihre jeweilige Elastizität
gebogen werden und sich in Richtung auf die Öffnung bewegen, können beide
innerhalb der Öffnung
angeordnet werden, so daß es
nicht erforderlich ist, irgendeinen zusätzlichen Raum proportional
zu dem Ausmaß einer
derartigen Bewegung vorzusehen, wodurch eine Größenreduzierung des elektrischen
Bauteils ermöglicht
ist.