DE3428722A1

DE3428722A1 - Kupplung fuer einen durch ein schneckenradgetriebe verstellbaren elektrischen widerstand

Info

Publication number: DE3428722A1
Application number: DE19843428722
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Copal Electronics Co Ltd
Current assignee: Nihon Densan Copal Denshi Kk Tokio/tokyo Jp
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1984-08-03
Publication date: 1985-02-14
Also published as: DE3428722C2; JPS6034004A; US4627303A; JPS6335087B2

Description

baren elektrischen Widerstand

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für einen durch ein Schneckenradgetriebe verstellbaren elektrischen Widerstand und befaßt sich mit dem technischen Sachgebiet verstellbarer Widerstände.

Bei verstellbaren Widerständen ist es bekannt (US-PS 32 k2 432), einen Kontaktträger drehbar in einem Gehäuse anzuordnen und mit Zähnen und einem zahnfreien Bereich an seinem Umfang auszugestalten. An einer Seite des zahnfreien Abschnittes ist ein U-förrniger Schlitz vorgesehen. Die Zähne stehen in Eingriff mit einem Sciiraubengewi nde einer Führungsschraube, so daß bei Drehung der Führungsschraube der Kontaktträger gedreht wird. Im U-förmigen Schlitz des zahnfreien Abschnitts sind Federmittel vorgesehen, z. B. in Form einer U-förmigen Feder mit zwei Schenkeln und einem gebogenen Steg, wobei die beiden Schenkel in Eingriff stehen mit dem Gewinde der Führungsschraube, wenif der Kontaktträger gedreht wird.

Anschlagmittel dienen zur Drehbegrenzung des Kontaktträgers in jeder der beiden Drehr i-chtungen, und zwar dann, wenn einer

der Schenkel der U-förmigen Feder in Eingriff mit dem Gewinde der Führungsschraube korrmt. Der gebogene Steg zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Schlitzes bildet einen Anschlag zur Begrenzung der Biegung der Schenkel in Richtung aufeinander zu aus der ungebogenen Stellung.

Ferner ist aus der US-PS 37 68 325 ein Kl inkenmeclian i smus bekannt zur Verwendung bei einem Schneckenrad, mit welchem ein Potentiometer eingestellt wird. Arn Schneckenrad ist ein Umfangsteil vorhanden, an welchem Zähne fehlen, d. h. das Schneckenrad weist am Umfang einen glatten Bereich auf. Eine Schneckenschraube greift mit ihrem Gewinde in die Zahnung des Schneckenrades ein. Der Klinkenmechanismus besitzt einen Anschlag und ein Federelement. Einer der beiden Klinkenbestandteile ist an einem Gehäuse oder an einem anderen unbeweglichen Teil befestigt und der andere Klinkenteil befindet sich am Schneckenrad an einer solchen Stelle, daß das Federelement mit dem Anschlag in Eingriff korrmt, wenn das Gewinde der Schneckenschraube einen Zahn des Schneckenrades, der neben dem Plattenbereichs des Schneckenrades liegt, in Eingriff korrrnt. Auf diese Weise korrmt die Klinke zur Wirkung.

Diese bekannten Vorrichtungen haben ihre Vorteile, um bestimme Nachteile bei Kupplungsmechanismen zu übcrwinccn.

Dabei wird jedoch in Kauf genorrrnen, daß ein getrennter Anschlagmechanismus zusätzlich zum K J i nkenmechan i sinus verwendet wird oder Kupplungsmittel zur Anwendung korrrnen, welche im Aufbau kompliziert sind. Der Kl i nkenmechan i sinus bzw. Kupplungsmechanismus wird nach wiederholtem Gebrauch unzuverlässig und unpraktisch in seiner Handhabung. Dies beruht auf der Verwendung von s t re i f enf örrni gen Feder e lementen . Außerdem sind die bekannten Vorrichtungen nur schwierig und aufwendig herste 1 lbar.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Kupplung für einen durch ein Schneckenrad verstellbaren Widerstand zu schaffen, bei dem auch nach längerem Gebrauch die verwendeten Bauteile ihre Funktion beibehalten.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 angegebenen Me r kma Ie.

Die Unteransprüche kennzeichnen Weiterbildungen der Erfindung.

In vorteilhafter Weise wird durch die Erfindung eine Kupplung geschaffen für einen elektrischen Widerstand, der durch ein Schneckenrad verstellbar ist und bei dem getrennte federnde Klinkenelemente in Fortfall kommen können und bei dem ein fingerähn1ieher federnder Vorsprung als Kupplungselement dient

in Zusarmienwi rkung mit einer gebogenen Ausnehmung am Gehäuse.

Die Kupplung umfaßt ein Schneckenrad mit einem gezahnten Teil und einem blanken Teil. Ein fingerähnlicher federnder Vorsprung erstreckt sich in und entlang einer länglichen Ausnehmung an einem Rotor, und ein Anschlag befindet sich am vorderen Ende des fingerförmigen Vorsprungs. Dieser ist nach oben gerichtet und ragt in eine gebogene Ausnehmung am Gehäuse, die nach unten gerichtet ist.

Die Anordnung dieser drei Teile ist so, daß dann, wenn der Zahn neben dem blanken bzw. glatten Bereich des Schneckenrades mit der Zahnung bzw. mit dem Gewinde der Schneckenschraube außer Eingriff kommt, die Drehung des Schneckenrades angehalten wird, wenn der Anschlag, welcher am federnden fingerähnlichen Vorsprung in Berührung mit einer Endwand der gebogenen, am Gehäuse vorgesehenen Ausnehmung korrrnt und dieser Zahn in entgegengesetzter Richtung auf das Gewinde der Schneckenschraube aufgedrückt wird, so daß bei Umkehrung der Drehrichtung der Schneckenschraube das Gewinde der Schneckenschraube mit der Zahnung des Schneckenrades sicher in Eingriff korrmt.

Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird an einem Ausfüh-Tungsbeispie 1 die Eriindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines mehrfach verstellbaren elektrischen Widerstands;

Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 1I-II für den verstellbaren Widerstand in der Fig. 1;

Fig. 3 in auseinandergezogener Darstellung Teile des verstellbaren Widerstands im Innern eines Gehäuses und einen Rotor;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Schneckenschraube und einen Rotor bei teilweise geöffnetem Gehäuse;

Fig. 5 (Ai eine Draufsicht auf einen Rotor, der mit einem federnden fingerähnlichen Vorsprung versehen ist, (B) eine Seitenansicht der Fig. 5 (Aj;

Fig. 6 (A) eine Draufsicht auf einen Rotor und eine

Schneckenschraube eines anderen Ausführungsbei spiels;

Fig. 6 (B) eine Seitenansicht der Anordnung in der Fig. 6 (AJ;

Fig. 7 ein Gehäuse mit e i ngeforrnter gebogener Ausnehmung;

Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Grundkörper;

Fig. 9 (A),

(Ii), (C), (D) einen Kupplungsmechanismus mit Schneckenschraube und Schneckenrad.

In den Figuren 1, 2 und 3 ist eine Schneckenschraube k gezeigt mit einem Schraubengang ^a, der in eine Verzahnung 8a eines Schneckenrades 8 eingreift. Diese Bauteile befinden sich im Innern eines Gehäuses 2. Das Schneckenrad 8 besitzt an seiner Unterseite eine flache kreisförmige Ausnehmung 15 und eine tiefere Ausnehmung bzw. einen Aufnahmeraum 17 mit trapezförmigem Querschnitt.

Im Aufnahmeraum 17 befindet sich ein Abgreifer 16, der federnd an einem S i 1 i congurrmi k i s sen 18 gelagert ist. Der Abgreifer erstreckt sich in Richtung zu einer Widerstandsbahn 22 und ist mit einem Anschluß über ein Kontaktiermaterial 24 verbunden. Durch die Wirkung des S i 1 i congurrmi k i s sens 18 wird der Abgreifer 16 federnd auf die Widerstandsbahn 22 gedrückt.

Die Widerstandsbahn 22 besteht bevo»-ugt aus e i nein Ker ami kmeta11gemi sch und besitzt eine Tei1ringform. Die Enden der Widerstandsbahn sind mit Kontaktiermateria1 24, 26, 26 verbunden und Anschlußstifte 6a, 6b, 6c sind mit dem Kontaktier material 24, 26, 26 ebenfalls elektrisch leitend verbunden.

Das Schneckenrad 8 besteht bevorzugt aus Kunststoffmaterial.

Am Gehäuse 2 befindet sich eine gebogene Ausnehmung 14, die in Richtung zum Schneckenrad 8 hin geöffnet ist, wie Fig. 7 zeigt. Die beiden Enden der Ausnehmung werden gebildet von vertikalen Wänden 14a undl4b. Diese beiden Wände 14a und 14b verhindern eine weitere Verschiebung eines Anschlages 12, der am vorderen Ende eines fingerähnlichen Vorsprungs 10 angeordnet ist, wie im folgenden noch erläutert wird. Dieser fingerähnliche federnde Vorsprung 10 wird beim Drehen der Schneckenschraube, wenn deren Schraubengang 4a mit der Verzahnung 8a des Schneckenrades känrmt, entlang der Ausnehmung 14 bewegt.

Die Figur 5 zeigt verschiedene Ansichten des Schneckenrades 8. Dieses Schneckenrad besitzt eine Verzahnung 8a an einem Teil seines Umfangs sowie einen unverzahnten blanken Teil 8b. Ein im Schneckenrad 8 eingeformter Schlitz 9 ist

schuhspitzeniörmig ausgebildet und erstreckt sich, ausgehend vom unverzahnten Teil 8b, in Richtung auf die Verzahnung 8a und kehrt wieder zurück zum unverzahnten Teil 8b. Durch diesen Verlauf hat der Schlitz die Form einer Schuhspitze.

Der vom Schlitz 9 umfaßte Teil wird gebildet von dem fingerähnlichen federnden Vorsprung 10. Am vorderen freien Ende des Vorsprungs 10 befindet sich der Anschlag 12.

In den Figuren 6 (A) und (B) ist eine andere Ausführungsform für das Schneckenrad 8 dargestellt. Dieses Schneckenrad besitzt einen Schlitz 9 mit anderer Gestalt. Ein fingerähnlicher federnder Vorsprung 11 besitzt ebenfalls einen Anschlag 13. Die Wirkungsweise der einzelnen Bauteile ist die gleiche wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf einen Grundkörper 20, auf welchem die Widerstandsbahn 22 angeordnet ist. Die Widerstandsbahn is bevorzugt als Film bzw. Schicht aufgebracht. Kontaktierstellen 26, die mit Anschlußstiften 6a, 6b und 6c verbunden sind, sind elektrisch leitend mit den Enden der Widerstandsbahn 22 verbunden. Die mittlere Kontaktierste 1Ie 2k, welche mit dem Abgreifer 16 elektrisch leitend verbunden ist, ist mit dem Anschlußstift 6b verbunden.

Anhand der Figuren 9 (A), (B), (C), (D) soll der Betrieb des dargestellten verstellbaren Widerstands erläutert werden.

Wenn die Schneckenschraube 4, wie es in Fig. 9 (A) gezeigt ist, entgegen dem Uhrzeigersinn, wie es ein Pfeil zeigt, gedreht wird, wird das Schneckenrad 8 in Richtung eines Pfeiles im Uhrzeigersinn gedreht. Der Schneckengang 4a der Schneckenschraube 4 und die Verzahnung Sa des Schneckenrades S greifen dabei ineinander. Mit Hilfe des federnden Siiicongurrmi ki ssens IS wird der Abgreiier 16 gegen die Widerstandsbahn dabei gedrückt, so daß dieser über diese schleift. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, sind das Si 1 icongunrmiki ssen 18 und der Abgreifer 16 im Aufnahmeraum 17 des Schneckenrades 8 angeordnet. Beim Verschwenken des Abgreifers über die Widerstandsbahn gleitet der Anschlag 12 am fingerähnlichen Vorsprung des Schneckenrades 8 in der gebogenen Ausnehmung 14 des Gehäuses 2. Dabei kommt am Ende der Widerstandsbahn der Anschlag 12 in Berührung mit der Seitenwand 14a am Ende der Ausnehmung 14. Ein Zahn 8a , welcher am Ende der Verzahnung neben dem unverzahnten Teil 8b liegt, steht dann in Eingriff mit dem Schraubengang 4a der Schneckenschraube 4. Wenn die Schneckenschraube 4 in der gleichen Richtung weitergedreht wird, wie es die Figuren 9 (L>) und (C) zeigen, erlolgt aufgrund des Eingriffs des Endzahnes <Sa in den

-" 12 -

Schraubengang 4a eine weitere Drehung des Schneckenrades, wobei auch der mit dem Anschlag 12 versehene federnde Vorsprung lü zusammen mit dem Schneckenrad 8 in der gleichen Richtung, d. h. in Richtung des Uhrzeigersinns, wie es die Pfeile darstellen, gedreht wird. Dabei kommt der Anschlag 12 in Berührung mit der Endwand Ha der gebogenen Ausnehmung 14, und der federnde fingerahn 1iehe Vorsprung 10 wird verformt und gebogen, wie es in Fig. 9 (B) dargestellt ist. Aufgrund der bei der Drehung der Schneckenschraube 4 und des Schneckenrades 8 au 1 gewendeten Kraft wird der fingerahn 1iehe federnde Vorsprung 10 gebogen.

Wenn die Drehung der Schneckenschraube 4 entgegen dem Uhrzeigersinn fortgesetzt wird, löst sich der Eingriff des letzten Zahnes 8a des Schneckenrades 8 aus dem Schraubengang 4a. Aufgrund der Rückstellkraft des federnden fingerahn 1ichen Vorsprungs 10, der gegen die vertikale Endwand 14a der Ausnehmung gedruckt ist, wird auf das Schneckenrad 8 eine Kraft ausgeübt, welche das Schneckenrad in Gegenrichtung zurückzudrehen versucht. Die Drehbewegung des Schneckenrades 8 wird angehalten. Auch der Abgreifer 16 beendet seine Gleitbewegung aui der Widerstandsbahn 22.

-' 13 "-

Wenn die Schneckenschraube 4, wie in Fig. 9 (D) gezeigt ist, im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Schneckenrad entgegen dem Uhrzeigersinn, wie es durch den Pfeil gezeigt ist, gedreht. Der letzte Zahn 8a der Verzahnung konrrnt dann in Eingriff mit dem Schraubengang 4a der Schneckenschraube, und der Anschlag 12 am federnden fingerähnlichen Vorsprung lü löst sich von der Endwand Ua. Das Schneckenrad 8 kann so lange verdreht werden, bis der Anschlag 12 gegen die vertikale Endwand Kb der gekrümmten Ausnehmung 14 im Gehäuse 2 an-1 iegt.

Auf diese Weise läßt sich der Abgreifer 16 in beiden Richtungen über die gebogene Widerstandsbahn 22 bewegen, wobei das Schneckenrad S im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn durch entsprechende Drehung der Schneckenschraube 4 sich dreht.

Die Kupplungsteile, welche bei der Erfindung zur Anwendung konrmen, sind einfach im Aufbau und gewährleisten einen sicheren Betrieb. Gewährleistet wird dies insbesondere durch den Anschlag 12, der am vorderen Ende des federnden fingerähnlichen Vorsprungs 10 angeordnet ist und der innerhalb der gebogenen Ausnehmung 14 des Gehäuses sich bewegen kann. Am Ende der Schwenkbewegung kommt der Anschlag federnd in Anlage an die jeweilige Endwand 14a bzw. 14b der gebogenen Ausnehmung.

"-14 -

Dabei wird die Drehbewegung des Schneckenrades 8 angehalten und somit auch die Abgreifbewegung des Abgreiiers 16, der au! der Widerstandsbahn 22 gleitet. Die Einzelteile der Kupplung lassen sich einfach herstellen und besitzen einen einfachen Au ί bau.

Die Kupplung des durch ein Schneckenradgetriebe verstellbare:: elektrischen Widerstands besitzt das Schneckenrad 8, durch das der Abgreiier 16 über die Widerstandsbahn 22 bewegt wire. Das Schneckenrad 8 besitzt an einem Teil seines Umiangs eine Verzahnung 8a und einen nicht verzahnten Umfangsteil. Der Schraubengang 4a der Schneckenschraube 4 steht in Eingriff mit der Verzahnung 8a, so daß ein Drehen der Schneckenschraube 4 auf das Schneckenrad 8 übertragen wird. Arn Gehäuse 2 ist die gebogene Ausnehmung 14 vorgesehen, die zum Schneckenrad ο hin geöffnet ist. Die Ausnehmung 14 besitzt die beiden Endwände 14a und 14b. Durch den schuhspitzenförmi gen Schlitz, der in das Schneckenrad 8 eingeformt ist, wird der fingerahn 1iehe Vorsprung 10 gebildet, der an seinem vorderen Ende den Anschlag 12 aufweist. Dieser kann gegen die Endwände 14a und 14b zur Anlage kommen, wodurch die Drehbewegung des Schneckenrades 8 und damit die Abgreifer bewegung beendet w i r d .

- Leerseite -

Claims

Patentanwälte Steinsdorfstr. 21-22 · D-8000 München 22 · Tel. 089 / 22 94 41 · Telex: 5 22208 TELEFAX: GR.3 89/2716063 · GR.3 + RAPIFAX + RICOH 89/2720480 · GR.2 + INFOTEC 6000 89/2720481 11039 - N/Li Copal Electronics Co. Ltd. baren elektrischen Widerstand Patentansprüche:

1.1 Kupplung für einen durch ein Schneckenradgetriebe verstellbaren, in einem Gehäuse angeordneten elektrischen Wider stand mit einer Schneckenschraube, deren Schraubengang mit einer Verzahnung eines Schneckenrades in Eingriff steht, an welchem ein Abgreifer vorgesehen ist, der über eine Widerstandsbahn bewegbar ist und mit Ansch lagrni t te In zum Anhal-

ten der Abgreiίer bewegung am jeweiligen Ende der Widerstandsbahn, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) eine in Richtung zum Schneckenrad (8) hin geoffnette Ausnehmung (14) mit Endwänden (14a, 14b) vorgesehen ist, und daß am Schneckenrad (8) ein durch einen in das Schneckenrad (8) eingeformten Schlitz (9, 9 ) ein fingerähnlicher federnder Vorsprung (10, 11) gebildet ist, an dessen vorderem freien Ende ein Anschlag (12, 13) befestigt ist, der in die Ausnehmung (14) ragt und in dieser von einer Endwand zur anderen hin bewegbar ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (9) schuhspitzenförmig ausgeh i1 det i st.

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitz (9 ) Rechteckform aufweist und der gebildete fingerartige federnde Vorsprung (11) dreieckförmig ausgebildet ist und das vordere Ende des Vorsprungs, an welchem der Anschlag (13) sitzt, auf einen unverzahnten Umfangsteil (8b) des Schneckenrades (8) gerichtet ist.