DE4221024C2 - Haltevorrichtung zur Lagerung eines durch eine drehbare Welle betätigbaren elektrischen Bauteils an einem Gegenstand - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung zur Lagerung eines durch eine drehbare Welle betätigbaren elektrischen Bauteils an einem Gegenstand gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Haltevorrichtung ist aus der EP 0 070 934 A1 bekannt. Dort wird zur Befestigung eines Potentiometers an einem plattenförmigen Gegenstand, der eine Öffnung zum Durchstecken der Potentiometerwelle aufweist, folgendes vorgeschlagen: Am Potentiometer ist ein kreisförmiges Flanschteil angeschraubt, das konzentrisch zur Potentiometerwelle liegt und das eine Führungsausnehmung besitzt, in die ein Führungsstift eines an dem plattenförmigen Gegenstand befestigten scheibenförmigen Teiles eingreift. Dieses scheibenförmige Teil wird durch einen Überwurfring, der an dem plattenförmigen Bauteil angeschraubt ist und das Potentiometer übergreift, gehalten. Dieser Überwurfring hat gegenüber dem Gehäuse des Potentiometers und gegenüber dem scheibenförmigen Flanschteil ein Spiel, das somit lineare Verschiebungen des Potentiometers gegenüber dem plattenförmi­ gen Gegenstand gestattet. Damit können Ausfluchtfehler der Potentiometerwelle kompensiert werden.

Die US 1,459,035 zeigt eine flexible Kupplung für zwei Wellenenden mit einem Kupplungsgehäuse, das die zu verbindenden Wellenenden übergreift und eine mittige, quadratische Öffnung aufweist, deren Seitenwände Führungsbahnen bilden. An beiden Wellenenden sind jeweils zwei parallel zueinander liegende Führungsflächen angebracht, die in die quadratische Ausnehmung des Kupplungsgehäuses eingesetzt werden, wobei die entsprechenden Führungsflächen der zu kuppelnden Wellenenden um 90° zueinander versetzt sind. Damit läßt sich jedes Wellenende gegenüber dem Gehäuse und damit auch gegenüber dem anderen Wellenende in einer Richtung linear verschieben, so daß man im Ergebnis zwei um 90° gegeneinander versetzte Verschieberichtungen erhält, die es gestatten, Ausfluchtfehler der beiden Wellenenden im Ausmaß eines Spieles zwischen der quer zur Wellenachse verlaufenden Länge der Führungsflächen und der entsprechenden Seitenlänge der quadratischen Ausnehmung des Kupplungsgehäuses zu kompensieren.

Üblicherweise wird das Gehäuse eines elektrischen Bauteils an einem Gegenstand befestigt, womit dann auch die Lage der dieses Bauteil betätigenden Welle festgelegt ist. Dies führt dann zu Problemen, wenn die Drehachse des elektrischen Bauteils gegenüber einem Betätigungsorgan für diese nicht korrekt ausgefluchtet ist, beispielsweise, wenn ein Poten­ tiometer als Drehstellungsmeßfühler eingesetzt wird und ein die Potentiometerwelle betätigendes Organ gegenüber dem Gegenstand, an dem das Potentiometergehäuse befestigt ist, nicht richtig ausgefluchtet ist oder Bewegungen aus­ führt. Wird beispielsweise ein Potentiometer als Dreh­ stellungsmeßfühler für die Drosselklappe eines Verbrennungs­ motors eingesetzt, die Drehwelle des Potentiometers über ein Gestänge mit der Drehachse der Drosselklappe gekoppelt und das Potentiometergehäuse am Motorblock befestigt, so können durch Schwingungen, Einbautoleranzen oder thermische Ausdehnungen die beschriebenen negativen Effekte auftreten. Ähnliche Probleme treten bei der Nachstellung von Bremsbe­ lägen bei Fahrzeugen auf, wo der Verschleiß der Bremsbeläge durch die Stellung eines Gestänges von einem Potentiometer erfaßt wird. Gleiches gilt entsprechend auch für Dreh­ schalter, die zur Abfrage von Grenzstellungen eingesetzt werden oder für sonstige elektrische Bauteile, die durch eine drehbare Welle betätigt werden.

Aus der DE-OS 37 14 348 (= EP 0 288 930) ist es bekannt, die beweglichen Teile des Potentiometers, wie die Potentio­ meterwelle und den Federträger gegenüber dem Potentiometer­ gehäuse über federelastische Dämpfungsglieder schwimmend zu lagern, wodurch auch Ausfluchtfehler in gewissem Maße kompensiert werden können.

Aus der DE-PS 35 24 348 und der DE-OS 36 24 640 ist es weiter bekannt, den Drehmitnehmer eines Potentiometers gegenüber dem zu drehenden Federträger so zu lagern, daß er eine Taumelbewegung ausführen kann. Hierdurch können Kippfehler und in kleinerem Umfang auch Mittenversatzfehler zwischen der Drehachse des Potentiometers und einer das Potentiometer antreibenden Welle kompensiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung zur Lagerung für elektrische Bauteile der Eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, auch größere Maßtole­ ranzen auszugleichen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Patent­ anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, z. B. ein Potentiometergehäuse in einer Kreuzschlittenführung zu lagern. Die beiden Verschieberichtungen sind dabei um 90° gegeneinander versetzt. Die Verschieberichtungen liegen dabei jeweils radial zur Drehachse des Potentiometers. Hierdurch ist - abgesehen von Reibungskräften zum Verschieben der Schlittenbauteile - eine kräftefreie Kompensation von Mittenversatzfehlern zwischen der Drehachse des Potentiome­ ters und einer das Potentiometer antreibenden Welle möglich. Auch wird strengste Linearität des Potentiometers gewähr­ leistet, im Gegensatz zu einer Kopplung von Potentiometer und Antriebswelle über Kardangelenke.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das zweite Schlittenbauteil eine im wesentliche rechteckige Ausnehmung auf, wobei zwei gegenüberliegende Seitenwände dieser Ausnehmung eine erste Führungsbahn zur Aufnahme des ersten Schlittenbauteiles bilden, womit eine konstruktiv einfache, leicht herzustellende und leicht zu montierende Haltevorrichtung geschaffen wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weisen die beiden Schlittenbauteile jeweils federelastische Arme mit nach außen kragenden Vorsprüngen auf. Diese Vorsprünge gleiten dabei an der zugehörigen Führungsbahn, womit einerseits Reibkräfte vermindert werden und andererseits ein Verkanten der Schlittenbauteile vermieden wird. Durch die federelasti­ schen Arme werden zusätzlich Toleranzfehler ausgeglichen, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn die an dem Gegenstand, an dem das Potentiometer gelagert werden soll, vorhandene Führungsbahn nicht präzise gefertigt oder ver­ schmutzt ist. Vorzugsweise sind in beiden Verschieberich­ tungen Begrenzungsanschläge vorgesehen, so daß das Poten­ tiometer bei der Montage im wesentlichen gleich an der richtigen Stelle positioniert wird.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das erste Schlittenbauteil einstückig am Gehäuse des Poten­ tiometers angebracht und damit kann das Potentiometergehäuse zusammen mit dem ersten Schlittenbauteil in einem Arbeitsgang gefertigt werden, beispielsweise als Spritzguß-Formteil.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das zweite Schlittenbauteil an den die zweite Führungsbahn bildenden Seitenwänden je eine nach außen vorspringende Sicke auf. Hierdurch wird die mechanische Festigkeit der Haltevor­ richtung erhöht. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das erste Schlittenbauteil einen ringförmigen Grundkörper aufweist, an welchem tangential die beiden Seitenwände angeformt sind, wobei dieser ringförmige Grund­ körper gleichzeitig als Lager für drehbare Teile des Poten­ tiometers dient. Hierdurch wird der konstruktive Aufwand für das Gehäuse und das erste Schlittenbauteil vereinfacht, Material eingespart und gleichzeitig die mechanische Fes­ tigkeit des ersten Schlittenbauteiles erhöht.

Schließlich sind vorzugsweise beide Schlittenbauteile aus Kunststoff gefertigt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die einzige Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Draufsicht der Haltevorrichtung im Einbauzustand.

Die Haltevorrichtung besteht im wesentlichen aus einem ersten Schlittenbauteil 1, das relativ zu einem zweiten Schlittenbauteil 2 verschieblich ist. Das zweite Schlitten­ bauteil 2 ist gemeinsam mit dem ersten Schlittenbauteil 1 relativ zu einem Gegenstand 3 längs einer Führungsbahn 4 verschieblich. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Gegenstand 3 um eine Nachstellvorrichtung zum Nachstellen der Bremsbeläge eines Kraftfahrzeuges. Auf weitere Einzelheiten dieses Gegenstandes 3 kommt es bei der Erfindung nicht an, weshalb dessen Einzelteile auch nicht näher beschrieben werden. Wichtig ist lediglich, daß dieser Gegenstand 3 eine Führungsbahn aufweist (Führungs­ bahn 4), in der das zweite Schlittenbauteil 2 verschieblich geführt ist.

Das erste Schlittenbauteil 1 ist geradlinig in einer ersten Verschieberichtung 5 verschieblich; das zweite Schlittenbau­ teil 2 ist in einer zweiten Verschieberichtung 6 geradlinig verschieblich. Die beiden Verschieberichtungen 5 und 6 stehen senkrecht zueinander, sind also um 90° gegeneinander verdreht. Das elektrische Bauteil (nicht dargestellt) ist am ersten Schlittenbauteil 1 befestigt, wobei vorzugsweise das erste Schlittenbauteil 1 mit dem Gehäuse des elektrischen Bauteiles integriert ist und von diesem absteht. Die Dreh­ achse des elektrischen Bauteiles steht senkrecht zu den beiden Verschieberichtungen 5 und 6, so daß die beiden Verschieberichtungen 5 und 6 jeweils radial zur Drehachse des Bauteiles verlaufen.

Das erste Schlittenbauteil 1 weist zwei zueinander parallele Seitenwände 11 und 12 auf, an deren Enden je ein feder­ elastischer Arm 13, 14; 15, 16 mit nach außen vorstehenden Vorsprüngen angebracht ist. Die Elastizität kann dadurch vergrößert werden, daß die Arme 13-16 durch Einschnitte oder axiale Ausnehmungen von dem Gehäuse getrennt sind. Diese beiden geradlinigen Seitenwände 11 und 12 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig an einem ring­ förmigen Grundkörper 17 des ersten Schlittenbauteiles 1 angeformt, wobei dieser ringförmige Grundkörper 17 gleich­ zeitig Teil des Gehäuses des elektrischen Bauteiles ist und zur Lagerung der drehbaren Teile des Bauteiles dient, beispielsweise bei einem Potentiometer zur Lagerung des Schleiferfederträgers des Potentiometers.

Das zweite Schlittenbauteil 2 besteht im wesentlichen aus einem rechteckigen Rahmen, der eine im wesentlichen recht­ eckige mittige Ausnehmung 20 besitzt. Zwei parallel zuein­ ander und parallel zur Verschieberichtung 6 verlaufende Seitenwände 21 und 22 besitzen ebenfalls endseitige feder­ elastische Arme 23, 24, 25 und 26 mit nach außen vortretenden Vorsprüngen. Zwei weitere parallel zueinander und parallel zur Verschieberichtung 5 verlaufende Seitenwände 27 und 28 bilden mit ihrer Innenseite die Führungsbahn für das erste Schlittenbauteil 1. Die Vorsprünge an den Armen 13, 14, 15 und 16 liegen dabei an der Innenwand der Seitenwände 27 und 28 an.

Die Seitenwände 27 und 28 weisen nach außen vorspringende Sicken 29 und 30 auf, so daß nur die zwischen den Sicken und den Seitenwänden 21 und 22 liegenden Abschnitte als Führungsbahn dienen. Die Seitenwände 21 und 22 dienen gleichzeitig auch als Begrenzungsanschlag für die Ver­ schiebung des ersten Schlittenbauteiles 1.

Ähnlich wie beim ersten Schlittenbauteil weisen auch die Seitenwände 21 und 22 des zweiten Schlittenbauteiles end­ seitige federelastische Arme 23, 24, 25 und 26 auf, die ebenfalls nach außen kragende Vorsprünge besitzen, welche längs der Führungsbahn 4 gleiten. Die Führungsbahn 4 ist durch als Begrenzungsanschlag wirkende Stufen 31 begrenzt, so daß auch das zweite Schlittenbauteil nur innerhalb dieser Grenzen verschieblich ist. Damit wird auch verständlich, daß die Führungsbahn 4 nicht durchgehend ausgebildet sein muß sondern nur aus vier Abschnitten bestehen kann, deren Länge dem maximalen Verschiebeweg des zweiten Schlittenbau­ teiles entspricht.

Claims (9)

1. Haltevorrichtung zur Lagerung eines durch eine drehbare Welle betätigbaren elektrischen Bauteils an einem Gegenstand, wobei eine verschiebliche Einrichtung am Gehäuse des elektrischen Bauteils befestigt ist, die in einer ersten Verschieberichtung und an einer Führung des Gegenstandes in einer zweiten Ver­ schieberichtung verschieblich geführt ist, wobei die beiden Verschieberichtungen um 90° gegeneinander und gegenüber der Drehachse der Welle versetzt sind und wobei die Welle an den Gegenstand koppelbar ist,
gekennzeichnet durch zwei verschiebliche Schlittenbau­ teile (1 und 2), von denen das erste (1) am Gehäuse des elektrischen Bauteils befestigt und relativ zum zweiten Schlittenbauteil (2) in der ersten Verschiebe­ richtung (5) verschieblich ist,
und von denen das zweite (2) an einer zweiten Führungs­ bahn (4) des Gegenstandes (3) in der zweiten Ver­ schieberichtung (6) verschieblich geführt ist,
daß das zweite Schlittenbauteil (2) eine im wesent­ lichen rechteckige Ausnehmung (20) aufweist zur Auf­ nahme des ersten Schlittenbauteiles (1) und
daß gegenüberliegende Seitenwände (27, 28) des zweiten Schlittenbauteils (2) die erste Führungsbahn (28) bilden.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste Schlittenbauteil (1) zwei parallel zueinander verlaufende Seitenwände (11, 12) aufweist, von deren Enden jeweils federelastische Arme (13, 14, 15, 16) mit nach außen kragenden Vor­ sprüngen abstehen, wobei diese Vorsprünge an den Seitenwänden (27, 28) des zweiten Schlittenbauteiles (2) verschieblich geführt sind.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das zweite Schlittenbauteil (2) zwei parallel zueinander verlaufende Seitenwände (21, 22) aufweist, von deren Enden je ein Arm (23, 24, 25, 26) mit abstehenden Vorsprüngen aufweist, wobei diese Vorsprünge an der Führungsbahn (4) des Gegenstandes (3) verschieblich geführt sind.

4. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Seitenwände (21, 22) des zweiten Schlittenbauteiles (2) als Begrenzungsanschlag für die Verschiebung des ersten Schlittenbauteiles (1) ausgebildet sind.

5. Haltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Führungsbahn (4) des Gegenstandes (3) als Begrenzungsanschlag für die Verschiebung des zwei­ ten Schlittenbauteiles dienende Stufen (31) aufweist.

6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schlittenbauteil (1) einstückig am Gehäuse des elektrischen Bauteils angebracht ist.

7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Führungsbahn bildenden Seitenwände (27, 28) des zweiten Schlitten­ bauteiles je eine nach außen von der Ausnehmung (20) vorspringende Sicke (29, 30) aufweisen.

8. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schlittenbauteil (1) einen ringförmigen Grundkörper (17) aufweist, an welchem tangential die beiden Seitenwände (11, 12) angeformt sind, wobei dieser ringförmige Grund­ körper (17) gleichzeitig als Lager für drehbare Teile des elektrischen Bauteils dient.

9. Haltevorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastischen Arme (13-16) durch Einschnitte oder axiale Ausnehmungen von dem Gehäuse des Bauteiles getrennt sind.