DE2922380A1

DE2922380A1 - Veraenderbarer gleitwiderstand mit zwei leiterbahnen

Info

Publication number: DE2922380A1
Application number: DE19792922380
Authority: DE
Inventors: Nozomo Sakamoto
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1978-06-09
Filing date: 1979-06-01
Publication date: 1979-12-13
Also published as: JPS6038252Y2; US4274074A; JPS54180249U; DE2922380C2

Description

Alps Electric Co., Ltd. 22. Mai 1979

1-7 Yukigaya Otsuka-Cho, Ota-Ku, IG/ri A-RV-648

Tokyo 145 / Japan

Veränderbarer Gleitwiderstand mit zwei Leiterbahnen

Die Erfindung betrifft· eine Vorrichtung, die einen veränderbaren Widerstand mit zwei Leiterbahnen aufweist, insbesondere für einen veränderbaren Widerstand mit relativ hoher Wattleistung, insbesondere zur Kontrolle eines Paders (Abschwächers o.dgl.) in einem stereofonischen Musikinstrument am Armaturenbrett eines Fahrzeugs, z.B. eines Kraftfahrzeugs odgl..

Zwar sind bereits veränderbare, zur Überwachung von Padern dienende Widerstände bekannt, welche Gleitkontakte aufweisen, die unmittelbar die Widerstandsglieder berühren. Diese Bauweise ist jedoch insoweit nachteilig, weil unter besonderen Bedingungen große Wärme entwickelt wird. Wenn nämlich die Kontakte über die Widerstandsbahn schleifen, bildet sich ein erhöhter Kontaktwiderstand an dem Kontaktpunkt aus, der neben erhöhter Wärmebildung auch übermäßig elektrische Leistung verbraucht. Wenn es sich also um veränderbare Widerstände mit höherer Wattleistung handelt, und wenn nunmehr ein höherer Strom durch den Widerstand fließt,

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so kann doch bereits zwischen dem Schleifkontakt und dem Widerstand sich ein Bogen ausbilden mit der Folge, daß der Verschleiß an der Widerstandsbahn sich nicht unwesentlich vergrößert. Es liegt deshalb bei gattungsgleichen veränderbaren Widerständen ein besonderes Problem vor, die Stellen erhöhten Widerstandes so klein wie möglich zu machen, um gerade beim Arbeiten unter erhöhter Leistungsabgabe den Verschleiß zu verringern. Andererseit jedoch, da ein solches stereofonisches Musikinstrument am Armaturenbrett eines Fahrzeugs o.dgl. anzubringen ist, wo der zur Verfügung stehende Raum im Einzelfall extrem klein sein kann, ist diese Aufgabe schwieriger zu lösen, wenn man gleichzeitig einen niedrigeren Verschleiß auch bei erhöhter Leistung von gleichzeitiger gedrängter Bauweise auchdann verlangt, wenn noch das Erfordernis zu erfüllen ist, daß das Gerät auch während der Fahrt leicht zu bedienen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden, indem ein Lösungsweg beschritten wird, bei dem die Kontaktglieder nicht unmittelbar entlang der Widerstandsbahn schleifen, wobei die Entwicklung der Wärme unterdrückt und beim Arbeiten mit erhöhter Wattleistung der Verschleiß verringert wird.

Ferner soll ein veränderbarer Widerstand mit zwei Leiterbahnen geschaffen werden, dessen Abmessungen trotzdem noch klein genug ^: gehalten werden können, damit der Widerstand am Armaturenbrett eines Fahrzeugs o.dgl. montiert werden kann und hohe Betriebsfestigkeit hat.

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Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch und in Draufsicht, die Grundplatte

des Widerstandes mit aufgebrachten symmetrischen Leiterbahnen.

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1 aber eine
abweichende Ausführungsform.

; Fig. 3 eine Seitenansicht auf Fig. 2.

I :

¹ Fig. 4 in Seitenansicht den an einem Halterahmen mon-ϊ tierten Widerstand mit Verstellhebel.

Fig. 5 die rechteckige Grundplatte eines Halters für j den Widerstand. ^l

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. Fig. 6 in'Ir auf sieht, teilweise abgebrochen, Kontakt-I stücke, Leiterbahnen und Grundplatte zur besseren:

Erläuterung der Wirkungsweise. j

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! Fig. 7 eine Schaltskizze zur Erläuterung der Arbeits- ;

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weise des Widerstandes.

Fig. 8 eine grafische Darstellung, welche die Größe der
Veränderung der Widerstände zwischen den Endklemmen veranschaulicht, wobei die Verstellung
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der Gleitkontakte auf die Schaltung der Pig. 7 bezogen ist.

Fig. 1 zeigt die Grundplatte 1 des Widerstandes von rechteckiger Form, die eine Isolierplatte 2 aufweist, bestehend aus wärmebeständigem Material, z.B. aus einer Kunststoffplatte. Auf der Platte 2 sind in Form von Mustern die Widerstandsbahnen A und B vorhanden, die symmetrisch zu einer mittleren, zwischen ihnen liegenden Isolierbahn 2a angeordnet sind. Nachfolgend wird die Widerstandsbahn A im einzelnen beschrieben. Sie weist Endbereiche 3a und 3b auf, welche die Verbindung mit den äußeren Klemmen darstellen, ferner leitende Teile 4a, 4b, die einen Kontakt mit einem gleitenden Kontaktstück 24 herstellen. Die Endbereiche 3a und 3b und die leitenden Teile 4a, 4b bestehen aus Schichten oder Filmen guter Leitfähigkeit und sind dadurch hergestellt, daß man leitfähiges Material wie eine Silberpaste aufdruckt oder schichtweise aufbringt und dann einbrennt. Der Endbereich 3a und Leiterteil 4a sind miteinander verbunden, während Endbereich 3b und Leiterteil 4b miteinander verbunden sind. Auf den gemeinsamen Bereichen, welche die Endbereiche und die leitenden Bereicte voneinander trennen, sind aus Kohlenstoff bestehende Filme 5a und 5b aufgebracht, die aus einem Kohlenstoffwiderstandharz (Kohlenstoffwiderstandspaste) bestehen, mit dem Zweck, das Ausfließen des Lötmittels, welches zum Verbinden der Klemmen benutzt wird, zu verhindern, wie nachfolgend im einzelnen angegeben. Es ist ein Widerstand 6 vorhanden, bestehend aus einem Kohlenstoffwiderstandsfilm, und der Film ist an seinen entgegengesetzten Enden an leitende Bereiche 4a bzw. 4b befestigt.

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Zwischen dem Widerstandselement 6 und einem Rand der Grundplatte ist ein kamm- bzw. zahnartiges Abgriffsglied 7 vorhanden, bestehend aus einer Mehrzahl von länglichen filmartigen Abgriffelementen 7a, welche gut leitfähig sind und aus leitfähigem Material, ζ.B. Silberpaste, durch Drucken und Erhitzen hergestellt sind, um zuletzt die kamm- bzw. zahnartige Form anzunehmen. Die filmartigen Abgriffelemente 7a (nachfolgend Filmstreifen 7a bezeichnet) sind mit dem Widerstandselement 6 so verbunden, daß sie dieses überqueren, vgl. auch Fig. 6, und haben vorbestimmte Abstände zwischeneinander als auch je einen vorbestimmten Winkel zur Längsrichtung der Grundplatte 2. Das Abgriffsglied 7 ist so angeordnet, daß ein gleitender Kontakt mit den Kontaktstücken 26a und 26b des Kontaktgliedes 2^1 zustande kommt (nachfolgend im einzelnen erläutert). Wenn erforderlich kann eine isolierende Schicht zwischen den jeweiligen Filmstreifen 7a als auch zwischen dem Filmstreifen 7a und den leitenden Bereich ^a und ^b vorgesehen werden, so daß die Oberfläche des Abgriffsgliedes 7 gleichmäßig wird und dadurch ein Verschleiß beim Gleiten unterbunden, aber auch ein angenehmes Gleitgefühl im Betrieb übermittelt wird. Es sind ferner durchgehende Öffnung"8a, 8b, 9a und 9b in der Grundplatte 2 vorhanden um die Klemmen zu montieren. Die Einzelheiten der Widerstandsbahn B sind nunmehr in ähnlicher Weise ausgebildet und symmetrisch zur Widerstandsbahn A,wie vorstehend angegeben wurde, bezogen auf die zwischen ihnen liegende zentrale Isolationsbahn 2a.

Aus Fig. 2 und 3 ist ein rechteckiger Rahmen 10 ersichtlich, der aus isolierendem Werkstoff, z.B. synthetischem Harz besteht, in den die Grundplatte ί das Widerstandes eingepaßt ist. Oberhalb

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der zentralen isolierenden Bahn 2a der Grundplatte 1 und zwischen den endseitigen Montagelöchern 9a und 9b ist ein längliches, rechteckiges Bräckenglied 11 montiert, welches den Widerstandsbahnen A und B gemeinsam ist, derart, daß die Brücke über die Widerstandselemente 6 gleitet. Die obere Fläche der Brücke 11 ist flach und hat einen ausgeschnittenen, vertieften Teil 11a in ihrer unteren Oberfläche, so daß eine Kontaktberührung mit den Widerstandsgliedern 6 vermieden wird. Auf der oberen Ei&che der Brücke und parallel zu ihrer Längsrichtung ist ein Paar von länglichen, schmalen Leiterbahnen 12 vorhanden, bestehend aus Metallbändern guter Leitfähigkeit und vorbestimmtem Abstand zwischen diesen. Die gegenüberliegenden Endteile jeder der leitenden Bänder 12 sind über die gegenüberliegenden Enden der Brücke 11 gebogen, und sie werden durch die Montagelöcher 9 a und 9b hindurchgeführt. Die äußeren Bereiche der abgebogenen Endstücke der Bänder 12 stehen an der unteren Oberfläche der Grundplatte 12 vor, so daß sie Eingangsklemmen 13 und 14 bilden. Diese Klemmen 13 und 14 sind selbst fest an die Grundplatte 1 durch geeignete Bauteile oder Verfahrensschritte befestigt, z.B. durch Verklemmen und sie dienen zur gleichen Zeit dazu, die leitenden Bänder 12 an die Brücke 11 zu befestigen. Es sind Ausgangsklemmen 15 und 16 vorhanden, die an einem ihrer Enden durch Montagelöcher 8a und 8b ;

durchgeführt und fest mit den Endbereichen 3a und 3b durch Löti

stellen 17,als auch an die Grundplatte 1 des Widerstandes befestigt}

sind. Es ist ferner eine Mehrzahl von Kühllappen 18 vorhanden, ' j dia einstückig mit einer (nicht dargestellten) Wärmeleitplatte ι j hergestellt sind, an die ein üfffelesi* σ,dgl. für den Fall befestigt^; S werden kann» daß der veränderbare Widerstand eine hohe Wattleij^fei

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stung aufweist. Vertiefte Ausschnitte 10a dienen dazu, einen nachfolgend genauer bezeichneten Deckel o.dgl. 19 zu montieren.

Aus Pig. 4 geht ein kastenförmiger Deckel 19 hervor, der an einen Rahmen 1 befestigt ist, welcher mit den leitenden Bändern 12 versehen ist, um diese zu überdecken und ist durch geeignete Bauteile an den Rahmen 1 befestigt. Es ist ein Gleitkontakthalter 20 vorhanden, der aus Isolierwerkstoff, z.B. synthetischem Kunstharz» besteht. Dieser Halter hat eine weitere rechteckige Grundplatte 21, vgl. Fig. 5. Diese Platte 21 weist einen Hebel 22 auf, der in der Mitte an der Rückfläche befestigt ist und sich nach oben (aufwärts) erstreckt, ferner mit vorstehenden Führungsteilen 23a und 23 b, die an jeweils einer der vier Eckbereiche vorhanden sind. Der Gleitstückhalter 20 ist auf der Grundplatte 1 des Widerstandes mit dem Hebel 22 derart angeordnet, daß dieser einen Führungsschlitz 19a durchsetzt, der in der Rückwand des Deckels 19 vornan- ; den ist. Somit wird der Halter mit der Möglichkeit montiert,innerhalb des Deckels 19 zu gleiten, wobei er durch die Führungsteile 23a und 23b geführt wird. Die Grundplatte 21 ist mit einem Paar , von Gleitstücken 24 versehen, die auf der rückwärtigen Oberfläche von ihr befestigt sind. Jedes Gleitstück 24 besteht aus einer dünnen Metallplatte von guter Elastizität und hat Kontaktstücke 2βά und 26b, wobei der Abstand zwischen den Kontaktpunkten an den Kup- _:pen (Wölbungen) der Kontaktstücke 27a und 27b , gleich der Länge ,des Widerstftndselementea 6 auf der Grundplatte 1 des Widerstand··

j gemacht ist.

Diese,sich·**die Wideratandsbahn A beaiehenda Erläuterung trifft sinngemäß auf di· WiAerttandsbahn B im.

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Ferner zeigt Pig. H eine Blattfeder 28, welche, unter Einschaltung einer beweglichen Platte 29, zwischen der,rückwärtigen oder oberen Oberfläche der Grundplatte 21 des Gleitstückhalters 20 und der rückwärtigen oder inneren Oberfläche der oberen Wand des Deckels

19 angeordnet ist, so daß diese Feder stets den Gleitstückhalter

20 gegen die Grundplatte 1 des Widerstandes drückt, wenn hinreichender Gleitdruck vorhanden ist.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung anhand der Fig. 7 erläutert. Hier ist ein schematischer Schaltkreis gezeigt, in welchem die Lautsprecher mit dem veränderbaren Widerstand,gemäß Erfindung, verbunden sind. Hier sind die Ausgangsklemmen 15 bzw. l6 entsprechend mit IT bzw. 3T bezeichnet, die Eingangsklemmen 13 und 14 sind entsprechend mit den Bezugsziffern 2T bzw. 2Ί" bezeichnet. Zu einer der Eingangsklemmen 2T bzw. 2Ί" in der Blockstufe A, werden die in der Zeichnung linken Schallsignale des Stereofonischen Schallsignals zugeführt, während die rechten Schallsignale einer der Klemmen 2T und 2Ί" , in der Stufe B zugeführt werden. Die Symbole 3flj Sri, 3fr und Srr stellen dynamische Lautsprecher dar, die in geeigneter Weise vorne links, hinten links, vorne rechts und hinten rechts jeweils angeordnet sind. Ein Ende der Tonspulen der Lautsprecher SfI und Sri sind jeweils an die Klemmen IT und 3T in der Stufe A befestigt und ein Ende der Tonspulen der Lautsprecher Sfr und Srr sind jeweils an die Klemmen IT und 3T in dem Block B angeschlossen. Die anderen Enden der Tonspulen der Lautsprecher sind geerdet.

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Zur Zeit also, wenn die Gleitkontaktstücke 24 in einer Mittelstellung sind (wobei KontaktStückhalter 20 ebenfalls eine Mittelstellung einnimmt), wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist das von dem jeweiligen Lautsprecher SfI, Sfr, Sri und Srr übermittelte Tonvolumen (Tonamplitude) jeweils gleich dem anderen. Wenn die Kontaktstücke 24 in Richtung des Pfeiles M bewegt werden, findet keine Änderung der Tonamplitude in den Lautsprechern SfI und Sfr statt, weil die Kontaktstücke 26a mit dem leitenden Bereich 4a in Berührung kommen, während die Tonamplituden der Lautsprecher Sri und Srr langsam^init der Bewegung des Gleitkontaktstückes 24 werden, weil die Kontaktstücke 26b in Kontakt mit den Abgreifbe-

,bei,
reichen^ kommen. Andererseits, wenn die Gleitkontaktstücke 24 aus der Mittelstellung in Richtung des Pfeiles N verstellt werden, wird die Änderung der Tonamplitude der Lautsprecher die Umgekehrte zu dem Vorstehenden.

In der grafischen DaiSbellung gemäß Fig. 8 sind die Widerstandsänderungen dargestellt, die zwischen den Klemmen 2T und 3T auftreten, also auch zwischen den Klemmen IT und 2T, wenn die Gleitkontaktstücke 24 von der in Fig. 7 gezeigten Mittelstellung heraui in Richtung des Pfeiles M bzw. in Richtung des Pfeiles N bewegt werden. :

Die Erfindung ist zwar anhand bevorzugter und in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert, sie ist hierauf

i aber nicht eingeschränkt, sondern schließt auch Abänderungen, ausgetauschte Materialien und anderen Formverlauf, je nach Einzelf fall, ein, sofern dies äquivalent mit übrigen Teilen der Erfin-

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dung ist.

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Claims

Alps Electric Co., Ltd. 30. Mai 1979

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Patentansprüche

(Als veränderbarer Gleitwiderstand ausgebildete Vorrichtung,

auf deren im Gehäuse angeordneter Isolierplatte bahnförmig angeordnete Widerstandselemente fest angeordnet und diese mit einem Schieber als Gleitkontakteinrichtung elektrisch leitend in Verbindung stehen, mit endseitigen Klemmen zur Stromzu- und -abführung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von streifen- oder kammartig ausgebildeten, leitenden, zum Stromabgriff dienenden Gliedern (7a) vorhanden ist, die quer zu Widerstandsbahnen (A,B) aber parallel zueinander verlaufen, während eine längliche, über den Widerstandsbahnen (A,B) angeordnete Kontaktbrücke (11) eine erste und eine zweite Leiterbahn hat sowie in einem im Gehäuse verstellbar gelagerten, erste und zweite Kontaktstücke (26a, 26b) aufnehmenden Gleitkontakthalter (20) angeordnet ist, wobei die Kontaktstücke (26a, 26b) mit dem Abgriff ere ich (7) bzw. den Abgriffsgliedern (7a), aber auch den Leiterbahnen in

j der Brücke jeweils in Verbindung stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ; Widerstandselemente bzw. Widerstandsbahnen im ersten Widerstands-

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bereich bzw. im zweiten Widerstandsbereich mittelbar oder unmittelbar benachbart zu dem zentralen band- bzw. streifenförmigen Isolator (2a) angeordnet sind, derart,daß die einzelnen Widerstände der Widerstandsbahn sich außerhalb der Gleitbahn befinden, bezogen auf das erste bzw. das zweite verstellbare Kontaktstück.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzten Endstücke der ersten und der zweiten Leiterbahn nach außen vorgezogen sind, aus dem Gehäuse vorstehen und äußere Abgriffsklemmen darstellen.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gleitenden Kontaktstücke (26a, 26b) jeweils eine Mehrzahl von einzelnen Kontaktelementen aufweisen, die sich relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung erstrecken.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondeiQ Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Enden bzw. Stirnkanten dieser Kontaktelemente gleich der Länge des veränderbaren Widerstandes in dieser Vorrichtung ist.

■
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Abgriffsglieder (7a) zueinander abgewinkelt ausgebildet

j sind und dieser Winkel jeweils gleich ist, bezogen auf die Be- j

wegungsrichtung der Brücke (11) bzw. der ßleitkontaktstücke.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß zwischen den Abgriffsgliedern (7a) isolierende Schichten oder Filme aufgebracht sind, so daß die Kontaktberührung entlang der Gleitbahn sanfter ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die isolierende Grundplatte (2a) mit einer Mehrzahl von abstehenden Kühlkörpern wie Lappen, Lamellen o.dgl. zwecks besserer Abstrahlung der Wärme, versehen ist.

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