DE2521501B2

DE2521501B2 - Feintrieb fuer einstellbare elektrische drehwiderstaende oder dergleichen

Info

Publication number: DE2521501B2
Application number: DE19752521501
Authority: DE
Inventors: Matsuo Hirakata Nishioka (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1974-05-14
Filing date: 1975-05-14
Publication date: 1977-10-20
Also published as: DE2521501C3; CA1033429A; GB1513952A; DE2521501A1; US4027541A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Feintrieb für einstellbare elektrische Drehwiderstände od. dgl. gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Feintrieb für einstellbare elektrische Drehwiderstände dieser Art ist beispielsweise aus der US-PS 29 382 bekannt. Bei diesem Feintrieb weist das erste Zanrad eine Außenverzahnung auf, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des zweiten Zahnrades, welches eine Innenverzahnung aufweist. Dabei ist das zweite Zahnrad mit der Innenverzahnung drehfest angeordnet, während das erste Zahnrad mit der Außenverzahnung drehbar auf dem Exzenter gelagert ist und daher an der Innenverzahnung des zweiten Zahnrades bei einer Drehung der Antriebswelle bzw. des Exzenters abrollen kann. Um nun die im Vergleich zur Drehung der Antriebswelle bzw. des Exzenters wesentlich langsamere Drehung des ersten Zahnrades um seine Achse auf eine Welle übertragen zu können, muß ein Kupplungselement vorgesehen sein, das die exzentrische Bewegung des ersten Zahnrades von der Übertragung der Drehbewegung ausschließt.

Ferner sind Parallelkurbelgetriebe bekannt (Knab, H.J.: »Übersicht über Kinematik/Getriebelehre«, Selbstverlag, Nürnberg 1930, Seite 140 und 141), die ein mit einer Abtriebswelle unmittelbar verbundenes Zahnrad mit Innenverzahnung aufweisen, sowie kleinere Zahnräder mit Außenverzahnung, die drehfest auf ihrer Achse sitzen und unter Beschreibung einer exzentrischen Bewegung das äußere Zahnrad antreiben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Feintrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß durch Einsparung eines Kupplungselementes eine Vereinfachung des Feintriebs erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Wie man sieht, wird durch die erfindungsgemäße Lösung das Kupplungselement eingespart. Dadurch verbilligt sich gleichzeitig das gesamte Bauteil.

Wie man ferner ohne weiteres erkennt, ist es völlig gleichgültig, welches Zahnrad die Außenverzahnung und welches die Innenverzahnung aufweist. In beiden Fällen ist die erfindungsgemäße Lösung gleichermaßen anwendbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 4 bis 6 angegeben.

Die Erfindung wird nun an mehreren Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

' F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig.3 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Ausführungsform nach Fi g. 1,

F i g. 4 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Hauptbestandteils der Ausführungsform nach Fig. 1,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 6 und 7 perspektivische Explosionsdarstellungen von Hauptbestandteilen dritter und vierter Ausführungsbeispiele der Erfindung,

F i g. 8 eine Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeiüpiels der Erfindung,

F i g. 9 einen Längsschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 10 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 9,

F i g. 11 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Hauptbestandteils der Ausführungsform nach F i g. 9, und

Fig. 12A bis 12D Darstellungen zur Erläuterung dei Wirkungsweise des Hauptbestandteils.

Die Erfindung wird im folgenden ausschließlich ai Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einem elektri sehen Drehwiderstand beschrieben.

Zunächst wird das erste Ausführungsbeispiel de Erfindung anhand der F i g. 1 bis 4 erläutert.

Mit 1 ist ein becherförmiges Gehäuse aus Metallblec! od. dgl. bezeichnet, an dem ein Lager 2 befestigt is Durch das Lager 2 führt eine Antriebswelle 3, die i einem im Gehäuse 1 befindlichen Bereich eine

I .

Exzenter 4 kreisförmigen Querschnitts bildet, auf dem »in erstes Zahnrad 7 aufgesteckt ist, das eine i\ußenverzahnung 5 und an seinem Außenumfang einen Flansch 6 aufweist. Mit dem Flansch 6 ist ein Vorsprung g einstückig ausgebildet Der Vorsprung S ist in eine Fühmngsöffnung 9 des Gehäuses 1 eingesetzt, um bei Drehung der Antriebswelle 3 eine Verdrehung des Zahnrades 7 zu verhindern, so daß dieses lediglich eine exzentrische Bewegung ausführen kann.

Um das erste Zahnrad 7 ist ein drehbares zweites Zahnrad 13 koaxial zur Antriebswelle 3 angeordnet, das mit einer Innenverzahnung 10 und mix einem Anschlag 22 an einer Stelle seines Außenumfangs versehen ist. Auf der Rückseite des drehbaren Zahnrades 13 ist ein Lager 12 ausgebildet, das auf ein Teil 11 am Kopfende de»' Antriebswelle 3 aufsteckbar ist. Die Außenverzahnung IO des drehbaren zweiten Zahnrades 13 und die Innenverzahnung 5 des ersten Zahnrades 7 stehen lediglich an einer Stelle bzw. in einem Bereich miteinander in Eingriff. D. h., der Innendurchmesser der Außenverzahnung 10 des drehbaren Zahnrades 13 ist so bemessen, daß er etwas größer ist als der Außendurchmesser der Innenverzahnung 5 des Zahnrades 7. Auf der Rückseite des drehbaren zweiten Zahnrades 13 ist ein Schleifer 14 befestigt, der einen Arm 15 aufweist, dessen Ende mit einem hufeisenförmigen Widerstand 17 in Berührung steht, das an einer Befestigungsplatte 16 angeordnet ist. An gegenüberliegenden Enden des Widerstandes 17 sind nach außen ragende Anschlüsse 18 angeordnet. Ein zusätzlicher Kontakt 20, der mit einem Anschluß 19 elektrisch verbunden ist, ist an der Befestigungsplatte 16 angeordnet.

Die Befestigungsplatte 16 ist durch an dem Gehäuse 1 angeordnete Kupplungsteile 21 mit einem Gehäuse 1 derart verbunden, daß das Kopfende 11 der Antriebswelle 3 an einem mittleren Bereich der Befestigungsplatte 16 anliegt, um ein Spiel der Welle zu verhindern, und um eine ruckfreie Verdrehung der Antriebswelle 3 zu ermöglichen.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Feintnebs

erläutert.

Wenn die Antriebswelle 3 und damit der Exzenter gedreht wird, läuft die von der Achse der Antriebswelle 3 am weitesten entfernt liegende Stelle, d.h. die Eingriffsstelle, an der Innenverzahnung des zweiten Zahnrades 13 entlang. Das erste Zahnrad 7 kann sich dabei nicht um seine Achse drehen, da der in die Führungsöffnung 9 des Gehäuses 1 eingesetzte Vorsprung 8 dies verhindert. Das erste Zahnrad 7 führt also lediglich die exentrische Bewegung aus, wobei sich der Vorsprung durch die Fühmngsöffnung hinein und heraus bewegt. Weil sich aber das erste Zahnrad 7 nicht drehen kann, wird durch den Umlauf der Eingriffsstelle nur das drehbare zweite Zahnrad 13 angetrieben. Die damit erzielte Untersetzung ist von den unterschiede chen Durchmessern und der unterschiedlichen Anzahl der Zähne des ersten und des zweiten Zahnrades abhängig. Vorzugsweise wird das zweite Zahnrad nach fünf bis zehn Umdrehungen der Antriebswelle um 360° gedreht. Da der an dem drehbaren zweiten Zahnrad 13 angeordnete Anschlag 22 gegen den Vorsprung 8 des ersten Zahnrades 7 anschlägt, kann das drehbare Zahnrad 13 nicht mehr als eine Umdrehung

ausführen. . ._,..,

Bei einer Drehung des zweiten Zahnrades υ gieiiei °i auch der Schleifer 14, der an dem zweiten Zahnrad befestigt ist, auf dem Widerstand 17, wodurch der ahseeriffene Widerstandswert verändert wird.

Das in F i g. 5 gezeigte zweite Ausfühmngsbeispiel ist mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform grundsätzlich identisch. Jedoch ist im vorliegenden Fall die Antriebswelle 3 gekürzt, ein Wellenabschnitt 23 an dem drehbaren zweiten Zahnrad 13 ausgebildet, wobei dieser Wellenabschnitt 23 in eine Bohrung 24 in die Mitte der Befestigungsplatte 16 drehbar eingesetzt ist, und eine Außenverzahnung 10' am Umfang eines Vorsprungs 25 am vorderen Ende des drehbaren zweiten Zahnrades 13 ausgebildet. Ferner sind ein Anschlag 27 an einem Flansch 26 auf der Rückseite des zweiten Zahnrads 13 und ein aus dem Gehäuse 1 ausgestanzter Gegenanschlag 28 vorgesehen, um die Drehbewegung des zweiten Zahnrades 13 zu begrenzen. Da im vorliegenden Fall die Außenverzahnung auf dem zweiten Zahnrad 13 vorgesehen ist, hat das erste Zahnrad 7 eine Innenverzahnung 5' und ist deshalb becherförmig ausgebildet.

Bei einem dritten Ausfühmngsbeispiel sind, wie in Fig.6 gezeigt ist, zwei Führungsteile 29 durch teilweises Ausstanzen des Gehäuses 1 ausgebildet und dienen als Führung für den Vorsprung 8 des ersten Zahnrades 7, wobei sich der Vorsprung 8 in dem Zwischenraum zwischen den Führungen 29 bewegen kann.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel ist, wie in F i g. 7 gezeigt ist, der Vorsprung 8 an der Seitenfläche des ersten Zahnrades 7 ausgebildet, und er ist in einen geraden Schlitz 30 in der Vorderwand des Gehäuses 1 eingesetzt.

Bei einem in Fig.8 gezeigten fünften Ausführungsbeispiel sind das erste Zahnrad 7 und das zweite Zahnrad 13 zu einer Einheit 31 zusammengefaßt, die von dem in einer Einheit 32 untergebrachten Drehwiderstand räumlich getrennt ist.

Ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der F i g. 9 bis 12D erläutert.

Mit 41 ist eine hufeisenförmige isolierende Grundplatte bezeichnet, die in der Mitte mit einem Loch versehen ist, in das ein Lager 2 eingesetzt ist. Am Umfang der Grundplatte 41 ist ein hufeisenförmiger Widerstand 17 angeordnet, der an seinen gegenüberliegenden Enden mit Anschlüssen 18 versehen ist. Zwischen den Anschlüssen 18 ist ein Anschluß vorgesehen, der mit einem an der isolierenden Grundplatte 4t befestigten Kontakt 20 elektrisch verbunden ist.

Das drehbare zweite Zahnrad 13 weist im vorliegenden Fall einen Lagerabschnitt 12 auf, der in das Lager eingesetzt ist. Auf deir anderen Seite im Bereich großen Durchmessers weist das Zahnrad 13 eine Innenverzahnung 10 auf.

Innerhalb der Innenverzahnung 10 ist das erste Zahnrad 7 mit einer Außenverzahnung 5 angeordnet die mit der Innenverzahnung 10 in einem Bereich derselben in Eingriff steht und einen Durchmesse! aufweist, der kleiner ist als der der Außenverzahnung Das erste Zahnrad 7 ist mit drei zylindrischer Vorsprängen 43 auf seiner Rückseile und eine kreisförmigen Ausnehmung 44 auf seiner Vorderseiti versehen. In der Ausnehmung 44 sitzt der Exzenter ■ kreisförmigen Querschnitts, der am Kopfende de Antriebswelle 3 angeordnet ist, die sich durch de Lagerabschnitt 12 des drehbaren zweiten Zahnrads erstreckt. Der Exzenter 4 steht ständig mit einer Bereich der Ausnehmung 44 in Berührung und kann sie in der Ausnehmung 44 frei drehen, wobei das erst Zahnrad 7 bei einer Drehung des Exzenters

zwangsweise eine exzentrische Bewegung ausführt. An der Rückwand des becherförmigen Gehäuses 1, das auf der isolierenden Grundplatte 41 befestigt ist, und die Zahnräder 7 und 13 abdeckt, sind Bohrungen 45 ausgebildet, in die die Vorsprünge 43 auf der Rückseite des ersten Zahnrades 7 mit Spiel eingesetzt sind. Der Durchmesser jeder Bohrung 45 ist gleich dem Abstand a zuzüglich dem Durchmesser des Vorsprunges 43. Die Bohrungen 45 und die Vorsprünge 43 verhindern gemeinsam eine Drehung des ersten Zahnrades 7, während sie eine exzentrische Bewegung des ersten Zahnrades 7 zulassen. Bei dieser exzentrischen Bewegung wird die Stelle bzw. der Bereich, in dem die Außenverzahnung 5 des ersten Zahnrades 7 und die Innenverzahnung 10 des zweiten Zahnrades 13 miteinander in Eingriff stehen, verlagert, so daß sich das drehbare zweite Zahnrad 13 dreht, und zwar wesentlich langsamer als die Antriebswelle 3. An der Schulter des zweiten Zahnrades 13 ist der Schleifer 14 befestigt, der sich auf dem Widerstand 17 gleitend bewegt. Der Kontakt 20 ist mit dem Schleifer 14 ständig verbunden.

Der Lagerabschnitt 12 des zweiten Zahnrades 13 dient als Lager für die Antriebswelle 3, wie dies vorstehend erläutert wurde, und erstreckt sich über das an der isolierenden Grundplatte 41 angeordnete Lager 2 hinaus nach außen. Dadurch kann durch Verdrehen des nach außen verlängerten Lagerabschnitts 12 eine Grobeinstellung des gewünschten Widerstandswertes vorgenommen werden.

Ferner wird die Drehung des drehbaren zweiten Zahnrades 13 durch zwei Anschläge 22 an seinem Außenumfang, die mit einer Vertiefung 46 im Gehäuse 1 zusammenwirken, auf 360° begrenzt.

Die sechste Ausführungsform arbeitet im Prinzip genauso wie die anderen Ausführungsformen, nur die Blockierung der Drehbewegung des ersten Zahnrades ist prinzipiell anders. F i g. 12A bis 12B veranschaulicher diese Blockierung und Verbindung mit der exzentrischen Bewegung des ersten Zahnrades 7.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Feintrieb für einstellbare elektrische Drehwiderstände od. dgl. mit einer sich durch eine Seitenwand eines ortsfesten Gehäuses hindurch erstreckenden Antriebswelle, die in einem Bereich einen exzenterkreisförmigen Querschnitt bildet, der in einer Bohrung eines ersten Zahnrades drehbar ist, dessen Verzahnung mit der Verzahnung eines zweiten Zahnrades in Eingriff steht, das koaxial zur Antriebswelle geordnet ist, und bei dem der Schleifer des Drehwiderstandes in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (7) mindestens einen Vorsprung (8, 43) aufweist, der in jeder Stellung des ersten Zahnrades (7) formschlüssig in jeweils einer Führungsöffnung (9) des Gehäuses (1) — das erste Zahnrad gegenüber diesem unverdrehbar führend — gelagert ist, während der Schleifer (14) fest mit dem gegenüber dem Gehäuse drehbaren zweiten Zahnrad verbunden ist.

2. Feintrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (7) eine Außenverzahnung (5) und das zweite Zahnrad (13) eine Innenverzahnung (10) aufweist.

3. Feintrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse mit einer Anzahl von Bohrungen (45) versehen ist und daß das erste Zahnrad (7) an einer dem Gehäuse (1) zugekehrten Seitenfläche mit der gleichen Anzahl von Vorsprüngen (43) versehen ist, die in die Bohrungen (45) mit Spiel eingreifen.

4. Feintrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zahnrad (7) eine Innenverzahnung (5') und das zweite Zahnrad (13) eine Außenverzahnung (10') aufweist.

5. Feintrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung der Drehung des zweiten Zahnrades (13) das zweite Zahnrad (13) am Außenumfang mit einem Anschlag (22,27) und das Gehäuse (1) mit einer Vertiefung (46) bzw. einem Gegenanschlag (28) versehen ist.

6. Feintrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zahnrad (13) am Außenumfang mit einem Anschlag (22) versehen ist, der mit dem Vorsprung (8) des ersten Zahnrades zur Begrenzung der Drehung des zweiten Zahnrades zusammenwirkt.