DE3042515C2

DE3042515C2 - Elekrisches Drehstellerelement

Info

Publication number: DE3042515C2
Application number: DE19803042515
Authority: DE
Inventors: Masayoshi Hirakata Kakumu; Hiroshi Matsui
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1980-11-11
Filing date: 1980-11-11
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3042515A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Drehstellerelement, insbesondere Potentiometer, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein herkömmliches Drehpotentiometer, d.h. ein als elektrisches Drehstellerelement ausgebildetes Potentiometer, umfaßt eine Betätigungswelle, die in einer Lagerhülse gehaltert ist die an einem Vorderabschnitt mit einem Gewindeteil versehen ist Ein Mittelteil der Betätigungswelle mit konstantem Durchmesser ist in

s der Lagerhülse so gelagert, daß die vordere Spitze der Betätigungswelle während der Drehbetätigung der Betätigungswelle nicht rüttelt Am hinteren Ende der Betätigungswelle ist ein Bürstenhalter, d. h. ein drehbarer Körper, befestigt Für den Einbau wird der durch

ίο Drehung veränderbare Widerstand an einem Loc^ eines Geräte-Rahmens angebracht und mittels einer Mutter auf dem Gewindeteil der Lagerhülse befestigt Das Vorderende der Betätigungswelle ragt aus einem Loch einer Frontplatte heraus. Der Durchmesser des Loches

iä der Frontplatte ist größer als der Durchmesser der Betätigungswelle. Selbst wenn die Wellenachse nicht an richtiger Stelle liegt d. h. in der Mitte des Loches der Vorderplatte zum Montieren des Drehpotentiometers, ergeben sieh keine Schwierigkeiten derart, daß die Betätigungswelle an den Rand des Loches in der Frontplatte anstößt Ein Zwischenraum zwischen der Außenoberfläche der Welle und dem Rand des Loches wird im allgemeinen von einem Knopf abgedeckt dessen Außendurchmesser viel größer ist als derjenige der Betätigungswelle.

Bei den immer beliebteren klein bemessenen Geräten, z. B. Auto-Stereogeräten, müssen gewöhnlich mehrere Einstell- und Anzeigeelemente auf sehr engem Raum untergebracht werden, und daher müssen die Abmessungen der Drehpotentiometer selbst sowie die Außendurchmesser der Bedienungsknöpfe verkleinert werden. Unter diesen Bedingungen wird es schwierig, den Zwischenraum zwischen der Außsnoberfläche der w'eiie und dem Rand des Loches zu verdecken. Das Loch der Frontplatte muß so verkleinert werden, und es tritt dann das Problem auf, daß zwischen dem Loch in der Frontplatte und der Betätigungswelle eine starke Reibung auftreten kann, wodurch eine unregelmäßige Drehung der Betätigungswelle und schließlich Beschädigungen des Drehstellerelements unrf/oder der Frontplatte auftreten können. Insbesondere, wenn eine Betätigungswelle vor- und zurückbewegt werden soll, um eine am Drehpotentiometer angebrachte Druckschaltereinrichtung ein- und auszuschalten, führt das erwähnte Anstoßen der Betätigungswelle zu nachteiligen Betätigungsschwierigkeiten.

In der gattungsgemäßen DE-AS 25 27 531 ist ein Einstellwiderstand beschrieben, bei dem eine Befestigung mit Hiife von zwei Befestigungsösen am

so Außenumfang des Gehäuses vorgesehen ist Ein Kupplungsstück dient zur gelenkigen Verbindung zwischen einem Wellenstück und einer Betätigungswelie. Zweck dieser Kupplung ist es. die Übertragung radialer oder axialer Kräfte auf das Antriebsglied zu vermeiden. Bei dem bekannten Einstellwiderstand liegt der Schwenkpunkt in einem Bereich vor dem betätigungsseitigen Ende der Lagerhülse. Um bei der Kupplung nun einerseits die Schwenkbewegung zu ermöglichen, andererseits eine gewisse axiale Haftung zwischen der Kupplung und der Betätigungswelle auireemtuerhahen, luübScn zwischen den Bcfesiigungszungen der Betätigungswellenstücke und den Schlitzöffnungen der Kupplung sehr genaue Toleranzen eingehalten werden. Dies ist aber bei Massenprodukten, wie z. B.

Drehpotentiometern, nachteilig. Der bekannte Einstellwiderstand ist somit für Geräte mit kompakter Bauweise wenig geeignet
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das

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gattungsgemäße elektrische Drehstellerelement so weiterzubilden, daß mit ihm auch bei kompakter Gerätebauweise auf technisch einfache Weise eine Exzentrizität zwischen einer die Lagerhülse aufnehmenden öffnung in einem Gehäuserahmen und einer das Betätigungsende der Betätigungswelle aufnehmenden Öffnung in einer Frontplatte ausgeglichen werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst

Dadurch- daß der Schwenkpunkt für die Betätigungs- 1 η welle nicht außerhalb des betätigungsseitigen Endes der Lagerhülse Hegt, sondern an der dem Betätigungsende entgegengesetzten rückwärtigen Ende der Lagerhülse (Fig. 1 uiid 2) oder sogar noch jenseits des rückwärtigen Endes der Lagerhülse (F i g. 3 und 4), en ""cht man bereits unmittelbar vor dem betadpinirsseii^^n Ende der Lagerhülse eine beträchtliche radiale A'jsienkbarkeit des betätigungsseitigen Endes der Betätigungswelle. Auch wenn die Frontplaite ;, - .· dicht vor dem betätigungsseitigen Ende der * agernüise angeordnet ist, kann mit der crfindungsgenu^n Maßnahme bereits eine relativ große Exzentrizität zwischen der die Lagerhülse aufnehmenden öffnung des Gehäuserahmens und der die Betätigungswelle aufnehmenden Öffnung der Frontplatte kompensiert werden. Durch die verschv/enkbare Ausgestaltung des in der Lagerhülse befindlichen Teils der Betätigungswelle kann eine beträchtliche Auslenkbarkeit der Betätigungswelle unmittelbar vor dem betätigungsseitigen Ende der Lagerhülse erreicht werden.

Beim erfindungsgemäßen Drehstellerelement tritt insbesondere keine unregelmäßige Drehung der Betätigungswelle beim Drehbetätigungsvorgang auf, und das glatte Drehvermögen ist auch bei verschwenkter Betätigungswelle erhalten.

Obwohl die Erfindung beispielsweise anhand von durch Drehung veränderbaren Widerständen erläutert wird, kann sie auch auf andere elektrische und elektronische Bauteile, z. B. Drehschalter, angewendet werden, die mit Drehbetätigungswellen versehen sind.

Die vortt.Ihafte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ermöglicht einen sehr glatten, weichen Drehbetrieb des Drehstellerelementes, weil die Betätigungswelle leicht geneigt bzw. gekippt werden kann, ohne an einen Rand der Lagerhülse anzustoßen. Durch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Αηετπιοίί 3 werden in ähnlicher Weise Funktionsvorteile derart erreicht, daß die Betätigungswelle ver^chwenkt werden kann, ohne daß ihr glatter Drehvermögen während der Drehbetätigung der Betätigungswelle verloren geht

Bei der Ausbildung des erfindungsgemäßen Drehstellerelemenies nach Ansprach 4 kann der Laufspurunterschied der Schleifkontakte zwischen dem etwas geneigten, eingebauten Zustand und dem beabsichtigten Zustand beträchtlich verringert werden. Dieser Laufspurunterschied kann, insbesondere beim Ausführungsbeispiei gemaö Anspruch 5, voüsiänüig beseitigt weiden, da sich der Schleifkontakthalter nun nicht mehr gegenüber der Kontaktfläche neigt.

Im folgenden werden die Erfindung und ihre Weiterbildungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert In der Zeichnung zeigt - _t ■ :

F i g. 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Äusfüh- "· ^;' rungsform eines durch* Drehung veränderlichen Wider- · Standes; Ϊ5

Fig.2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines durch Drehung veränderbaren '■■ Widerstandes;

Fig.3(a) eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines durch Drehung veränderbaren Widerstandes;

Fig.3(b} eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in F i g. 3(a); und

Fig.4 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines durch Drehung veränderbaren Widerstandes mit einer Druckschaltereinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Drehpotentiometers bzw. durch Drehung veränderbaren Widerstandes. Eine Betätigungswelle 12 ist drehbar in einer Lagerhülse 11 gelagert Ein Bürsten- bzw. Schleifkontakthalter 13, der als ein Drehkörper ausgebildet ist, ist an einem Ende bzw. einer Spitee 12' der Betätigungswelle 12 befestigt Ein Hauptteil der Betätigungswelle 12, der von der Durchgangsöffnung der Lagerhülse 11 umschlossen ist, weist einen konstanten Durchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Hauptteils der Durchgangsöffnung der Lagerhülse Ii. Die Betätigungswelle 12 ist verschwenkbar gelagert und zwar mit Hilfe eines radial nach innen vorstehenden Ringilansches 11' am (in der Zeichnung) weitesten links gele£ fien Ende der Lagerhülse 11. Der Bürstenhalter «3 ist mit sinem Paar Bürsten- bzw. Schleifkontakten 20 versehen, die auf der Oberfläche einer als Kontaktbahn dienenden Widerstandsschicht 21 schleifend beweglich sind. Die Kontaktbahn 2i ist auf einer Oberfläche einer Trägerplatte 23 gebildet die an der Lagerhülse 11 befestigt ist Eine hintere oder Boden-Abdeckung 22 ist an der Lagerhülse 11 befestigt die in einem Loch 15 eines Geräte-Rahmens 14 befestigt ist und zwar durch Einschieben eines Schraubengewindeabschnittes der Lagerhülse 11 in das Loch 15 und durch anschließendes Verwenden einer Schraubmutter 19. Ein Betätigungsende 12" der Betätigungswelle 12 weist einen Durchmesser auf, der größer als derjenige des in der Lagerhülse gelagerten Teils ist, und steht aus einem Loch 17 der Frontplatte 16 vor. Ein Knopf 18 zur Drehung der Betätigungswelle 12 ist auf dem Betätigungsende 12" angebracht. S bst bei einem Gebrauch, bei dem zwischen dem Betätig jnfeiende 12" der Betätigungswelle 12 und dem Loch 17 der Frontplatte 16 nur wenig Raum gelassen ist, wie es in F i g. 1 gezeigt ist und selbst wenn die Mitte des Loches 17 nicht auf einer Linie liegt, die von der Mitte des Lcches 15 senkrecht zur Oberfläche f'es Rahmens 14 gezogen ist, kann man durch den in F i g. 1 gezeigten Aufbau einen glatten, weichen Drehbetrieb erhalten. Dies deswegen, weil die Betätigungswelle 12 vom radial vorstehenden Ringflansches 11' der Lagerhülse 11 verschwenkbar gehalten wird und weil die Betätigungswelle 12 leicht geneigt bzw. gekippt werden kann, ohne an einen Endteil 11" dar Lagerhülse 11 anzustoßen.

Fig.2 zeigt eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines disrch Drehung veränderbaren Widerstandes bzw. Drehpotentiometers. Bei dieser abgewandelten AusführungEicrrr; ist die Be^tät'g»not«- welle 12 mit einem radial vorstehenden Ringfknsch 12a versehen, der drehbar auf der Innenoberfläche der Lagerhülse 11 Jtzt Durch Vorsehen des radial vorstehenden Ringflansches 12a auf der Seite der Betätigungsweile 12 werden in ähnlicher Weise Funktionsvorteile derart erreicht, daß die Betätigungswelle 12 verschwenkt werden kann, ohne daß ihr glattes Drehvermögen während der Drehbetätigung der Betätigungswelle IJ verloren geht

Da der Schleifkontakthalter 13 bei der ersten und bei der zweiten Ausführungsform an der Betätigungswelle

12 befestigt ist, wird der Schleifkontakthalter 13 etwas geneigt, wenn die Betätigungswelle 12 bei ihrer Benutzung geneigt wird. Wenn der Schleifkontakthalter

13 einmal geneigt ist, laufen die Schleifkontakte 20 auf der Oberfläche der Kontaktbahn 21, während sich der Kontaktdruck etwas gegenüber dem konzipierten

- Zustand verändert. Diesen Laufunterschied kann man .beträchtlich dadurch verringern, daß man den radial

^vorstehenden Ringflan3ch.ll' oder i2a an,einer Stelle /^vorsieht,, die am dichtesten .'[bei der' Mitte des Schleif kontakthaiters 13 Hegt Ferner kann der Laufspurunterschied der Schleifkontakte 20 vollständig dadurch beseitigt werden, daß man einen nachfolgend beschriebenen Aufbau verwendet

Fig.3(a) zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einas durch Drehung veränderbaren Widerstandes. Fig.3(b) zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in Fig.3(a). Eine Lagerhülse 11 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als derjenige eines Mittelteils der Betätigungswelle 12, wie dies auch bei den zuvor erwähnten Ausführungsformen der Fall ist Zusätzlich ist ein Bürstenhalter 13 durch ringförmige vorstehende Teile an einem fußartig ausgebildeten Endteil 11" der Lagerhülse Il und durch einen ringförmig vorstehenden Teil 22a einer Bodenabdeckung 22 drehbar gehalten. Wenn die Betätigungswelle 12 gedreht wird, neigt sich der Bürstenhalter 13 daher nicht gegenüber der Kontaktbahn 21. Ferner ist die Betätigungswelle 12 an ihrem Endteil t2t> mittels einer Befestigungsscheibe 13" schwenkbar festgelegt Der Endteil 126 weist einen Querschnitt mit länglicher, nämlich nicht-kreisförmiger, Form auf, wie es in Fig.3(b) gezeigt ist n*>r Schleifkontakthalter 13 weist ebenfalls eine Durchgangsöffnung 13' mit einer länglichen Querschnittsform und mit einer konischen Form in Achsenrichtung der Betätigungswelle 12 auf, wie es in den Fig.3(b) und 3{a) gezeigt ist Somit kann das Betätigungsende 12" innerhalb eines vorbestimmten Winkels gekippt werden, wenn die Lagerhülse 11 an einem Gehäuse-Rahmen 14 montiert und das Betätigungsende 12" in ein Loch 17 einer Gehäuseplatte 16

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\ö°-~- Bei Verwendung des in Fig.3(a) gezeigten Aufbaus

"kann die Betätigungswelle 12 "selbst dann glatt und weich gedreht werden, wenn die Betätigungswelle 12 bei der Montage geneigt wird. Der Schleifkontakthalter 13 neigt sich während der Drehbewegung der Betätigungswelle 12 überhaupt nicht, und daher entsteht hier keine Ungleichförmigkeit bei der Laufspurbewegung eines Paares Schleifkontakte 20 auf der Oberfläche einer Kontaktbahn 21.
Fig.4 zeigt eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform eines durch Drehung veränderbaren Widerstandes mit einer Druckschalteinrichtung. Zusätzlich zur Drehbewegung, ähnlich wie im Fall der F i g. 3(a), kann die Betätigungswelle (12) rückwärts und vorwärts bewegt werden, um eine Schaltereinrichtung 24 ein- und auszuschalten. Das Endteil 126 mit einer Befestigungsscheibe 13" kann unabhängig vom Schleifkontaktlialter 13 verschoben werden, um einen Knopf 24' der S'haltereinrichtung 24 zu drücken. Bei dieser Ausführungsform ist ein Knopf 18, der am Betätigungs-

ende 12" der Betätigungswelle 12 angeordnet ist, vom Loch 17 einer Frontplatte 16 drehbar und verschiebbar gehalten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 30 42

1. Elektrisches Drehstellerelement, insbesondere Potentiometer, mit einer Lagerhülse (11), die zur Befestigung an einem Rahmen (14) ausgebildet ist und an deren der Betätigungsseite des Drehstellerelements entgegengesetztem rückwärtigem Ende eine Trägerplatte aus Isolierstoff (2J) befestigt ist, mit einer mit ihrem Mittelteil in der Lagerhülse (11) angeordneten um einen Schwenkpunkt radial verschwenkbares Betätigungswelle (12), an deren der Betätigungsseite des Drehstellerelements entgegengesetztem rückwärtigem Ende ein Schleifkontakthalter (13) befestigt ist, dessen Schleifkontakte (20) mit einer auf der Trlgerplatte (23) angeordneten Kontaktbahn (21) in elektrischem Schleifeingriff stehen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lagerhülse (11) die Trägerplatte (23) durchsetzt und der Schwenkpunkt der Betätigungswelle (12) zwischen der die Kontaktbahn (21) tragenden Ebene der Trägerplatte (23) und S τι rückwärtigen Ende der Betätigungswelle (12) liegu
und daß der Durchmesser des in der Lagerhülse (11) befindlichen Mittelteils der Betätigungswelle (12) soviel kleiner als der Innendurchmesser der Lagerhülse (11) ist, daß di? Betätigungswelle (12) nach allen Radialrichtungen in der Lagerhülse (11) um den Schwerpunkt verschwenkbar ist

2. Drehstellerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülse (11) an ihrem rückwärtigen Ende an ihrer Innenwand mit einem radial vorstehenden Ringflansch (11') versehen ist an dem die Betätigungswelle (12) verschwenkbar gehalten ist

3. Drehstellerelement i*ach \nspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Mittelte>i der Betätigungswelle (12) mit einem radial vorstehenden Ringflansch (12^ versehen ist der an der Innenoberfläche der Lagerhülse (11) anliegend die Betätigungswelle (12) um den Ringflansch (i2a) verschwenkbar hält

4. Drehstellerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Schleifkontakthalter (13) eine Durchgangsöffnung (13') für den rückwärtigen Endteil der Betätigung««'?!!? (12) aufweist, daß die Durchgangsöffnung (13') eine längliche Querschnittsform und eine konische sich in Richtung auf die Betätigungsseite erweiternde Form aufweist und daß das rückwärtige Endteil (126/ der Betätigungswelle (12) am schmälsten Teil der konischen Durchgangsöffnung (13') mittels einer Befestigungsscheibe (13") am Schleifkontakthalter (13) befestigt ist

5. Drehstellerelement nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß der Schleifkontakthal-

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versehen ist der mit einer axialen ringförmigen Ausnehmung am rückwärtigen Endteil (H") der Lagerhülse (11) in Eingriff steht