DE602004003865T2

DE602004003865T2 - Drehwiderstand mit Rastmechanismus

Info

Publication number: DE602004003865T2
Application number: DE602004003865T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Nishikori (A170) Intell. Property Dept
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2024-05-25
Also published as: US7042329B2; JP4583743B2; EP1489631A2; EP1489631A3; CN1574120A; ATE349760T1; CN100418165C; DE602004003865D1; JP2005033155A; US20040252008A1; EP1489631B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf drehbare variable Widerstände, die mit Einrastmechanismen versehen sind, und insbesondere auf einen drehbaren variablen Widerstand, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, der z. B. in fahrzeuginternen Messgeräten zum Steuern einer Lichtintensität verwendet wird.
2. Beschreibung der verwandten Technik
In bekannten drehbaren variablen Widerständen gleitet ein Schleifer, der an einem Rotor befestigt ist, auf einem Widerstandssubstrat in einer kreisbogenförmigen Weise, so dass der Widerstandswert in Bezug auf den Rotationswinkel des Rotors variiert wird. Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer S62-189704 offenbart einen drehbaren variablen Widerstand, der einen Schleifer und ein Kontaktsubstrat umfasst. Der Schleifer ist mit einem Einrastvorsprung versehen und das Kontaktsubstrat ist mit einer Einrastvertiefung versehen. Der Einrastvorsprung und die Einrastvertiefung sind an Positionen, die den gleichen Radius aufweisen, entlang dessen der Einrastvorsprung gleitet, angeordnet. Mit der Drehung des Schleifers gleitet der Einrastvorsprung auf dem Kontaktsubstrat und nimmt die Einrastvertiefung in Eingriff, wodurch einem Bediener einen Eindruck eines „Einrastens" bzw. „Klickens" vermittelt wird.
Die 13 und 14 stellen ein Beispiel eines bekannten drehbaren variablen Widerstands 100 dar, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, der einen Schleifer 128 umfasst, der mit einem halbkugelförmigen Einrastvorsprung 129a und einem halbovalförmigen Nicht-Einrastvorsprung 129b versehen ist.
Der variable Widerstand 100 umfasst ferner einen Rotor 118, der mit dem Schleifer 128 integriert und an demselben fixiert ist. Der Rotor 118 wird drehbar durch ein isolierendes Gehäuse 2 und einen Kollektor 133 getragen, derart, dass sich der Rotor 118 innerhalb eines vorbestimmten Winkels drehen kann. Eine Widerstandsschicht 142 ist an einem Widerstandssubstrat 141 vorgesehen, das an dem Gehäuse 102 fixiert ist. Der Schleifer 128 weist Kontaktabschnitte 130 und 131 auf, die elastisch gegen die Widerstandsschicht 142 getrieben werden. Durch ein Drehen des Rotors 118 gleiten die Kontaktabschnitte 130 und 131 auf der Widerstandsschicht 142.
Die Widerstandsschicht 142 ist elektrisch mit zwei externen Anschlüssen 111 und 112 verbunden, die an dem Gehäuse 102 fixiert sind. Der Kollektor 133 ist mit einer Einrastvertiefung 134 und einem externen Anschluss 135 versehen. Ferner wird der Kollektor 133 elastisch gegen den Schleifer 128 getrieben und ist elektrisch mit dem Schleifer 128 verbunden.
Wie oben beschrieben ist, ist der Schleifer 128 mit dem Einrastvorsprung 129a und dem Nicht-Einrastvorsprung 129b versehen und der Kollektor 133 ist mit der Einrastvertiefung 134 versehen. Die zwei Vorsprünge 129a und 129b werden elastisch in einer gleitfähigen Weise gegen den Kollektor 133 getrieben. Der Einrastvorsprung 129a gleitet auf dem Kollektor 133 und nimmt die Einrastvertiefung 134 in Eingriff, um einem Bediener einen Eindruck eines „Einrastens" zu vermitteln. Andererseits ist der obere Abschnitt des Nicht-Einrastvorsprungs 129b in der Gleitrichtung etwas länglich hergestellt, um so zu verhindern, dass der Vorsprung 129b die Einrastvertiefung 134 in Eingriff nimmt.
Die Gründe für die Bereitstellung des Nicht-Einrastvorsprungs 129b sind wie folgt:

1. Durch ein Bereitstellen des Nicht-Einrastvorsprungs 129b in einer im Wesentlichen symmetrischen Position in Bezug auf den Einrastvorsprung 129a und ein Aufbauen des Vorsprungs 129b, um die gleiche Höhe zu besitzen wie der Vorsprung 129a, wird das Gleichgewicht des Schleifers 128 und des Rotors 118 beibehalten, wodurch verhindert wird, dass der Schleifer 128 und der Rotor 118 sich neigen.
2. Obwohl die Eintritts-/Austrittshandlung des Einrastvorsprungs 129a mit der Einrastvertiefung 134 einen unstetigen Kontakt zwischen dem Schleifer 128 und dem Kollektor 133 bewirken kann, stabilisiert der Nicht-Einrastvorsprung 129b den Kontakt zwischen den beiden.

Bei diesem herkömmlichen variablen Widerstand 100 jedoch liegen, da die oberen Abschnitte des Einrastvorsprungs 129a und Nicht-Einrastvorsprungs 129b den gleichen Rotationsradius aufweisen, die folgenden Probleme vor.
Da ein Neigen des Rotors 118 aufgrund der Reaktionskraft des Schleifers 128 nicht verhindert werden kann, könnte der obere Abschnitt des Nicht-Einrastvorsprungs 129b in diesem Fall die Vertiefung 134 in Eingriff nehmen, um einen unerwünschten Eindruck eines „Einrastens" zu vermitteln, wobei so der Betriebseindruck des variablen Widerstands 100 verschlechtert wird.
Ferner wird, wenn die beiden Vorsprünge 129a und 129b auf dem Kollektor 133 gleiten, Abriebstaub freigesetzt und in den Enden ihrer Gleitspuren abgelagert. Die Vorsprünge 129a und 129b gleiten über den Abriebstaub voneinander und erzeugen ein Rauschen, was eine Störung des Ausgangssignals bewirken könnte.
Ferner erhöht die Verwendung des Gehäuses 102 in dem variablen Widerstand 100 die Anzahl von Komponenten und verkompliziert so den Zusammenbauvorgang.
Patent Abstracts of Japan, Band 1998, Nr. 1, 30. Januar 1998 und die JP 9 232110 A offenbaren einen drehbaren variablen Widerstand mit einer Dreheinheit, die einen Rotor und einen Schleifer umfasst, und einer festen Einheit, die ein Widerstandssubstrat und einen externen Anschluss umfasst. Der Schleifer ist mit einem Einrastvorsprung mit einem ersten relativ großen Radius und einem Vorsprung, der ein konstantes Drehmoment erzeugt, mit einem relativ kleinen Radius versehen. Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, einen drehbaren variablen Widerstand bereitzustellen, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, in dem das Rauschen ohne Verschlechterung des Betriebseindrucks beseitigt oder reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch einen drehbaren variablen Widerstand gemäß Anspruch 1, der die vorliegende Erfindung definiert, gelöst.
Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein drehbarer variabler Widerstand mit einem Einrastmechanismus eine Dreheinheit, die mit einem Rotor und einem Schleifer versehen ist, und eine feste Einheit, die mit einem Widerstandssubstrat und einem externen Anschluss versehen ist. Ferner ist eine der Dreheinheit oder der festen Einheit mit einem Einrastvorsprung und einem Nicht-Einrastvorsprung versehen und die andere der Dreheinheit oder der festen Einheit ist mit einem Einrastineingriffnahmeabschnitt versehen, der mit dem Einrastvorsprung in Eingriff bringbar ist. Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist der Nicht-Einrastvorsprung einen flachen oberen Abschnitt auf, der eine Breite aufweist, die sich in einer Richtung erstreckt, die größer ist als diejenige des Ein rastineingriffnahmeabschnitts. Die Oberfläche des flachen oberen Abschnitts berührt die andere der festen Einheit oder der Dreheinheit. Ferner befindet sich eine Gleitspur der Oberseite des Einrastvorsprungs innerhalb einer Gleitspur des Nicht-Einrastvorsprungs in der Radiusrichtung.
Entsprechend nimmt, da die Breite in einer Richtung des flachen oberen Abschnitts größer ist als diejenige des Einrastineingriffnahmeabschnitts und die Oberfläche des oberen Abschnitts die feste Einheit oder die Dreheinheit berührt, der Nicht-Einrastvorsprung den Einrastineingriffnahmeabschnitt nicht in Eingriff. Dies beseitigt ein unerwünschtes Einrasten des Nicht-Einrastvorsprungs. Folglich wird eine Verschlechterung des Betriebseindrucks verhindert und ferner wird eine Abriebbeständigkeit des Nicht-Einrastvorsprungs verbessert. Obwohl die Gleitspuren des Einrastvorsprungs und des Nicht-Einrastvorsprungs einander überlappen, setzt der Nicht-Einrastvorsprung eine viel kleinere Menge Abriebstaub frei, die in den Enden seiner Gleitspur abgelagert wird, wobei so die Störung des Ausgangssignals, bewirkt durch Rauschen, reduziert wird.
Ferner könnte die feste Einheit gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ferner eine leitfähige Abdeckung umfassen, die mit einem externen Anschluss integriert ist. Ferner könnte der Einrastineingriffnahmeabschnitt vorzugsweise in der Abdeckung vorgesehen sein. So könnte die Abdeckung sowohl als ein Gehäuse als auch als ein Kollektor (nämlich einer der externen Anschlüsse) fungieren, wodurch die Anzahl von Komponenten reduziert wird, was einen einfacheren Zusammenbauvorgang erlaubt.
Ferner könnte der Einrastineingriffnahmeabschnitt entweder eine Öffnung oder eine Vertiefung sein. Durch ein Bereitstellen einer Öffnung für den Einrastineingriffnahmeabschnitt wird ein besserer Eindruck eines „Einrastens" vermittelt, wenn der Einrastvorsprung die Öffnung in Eingriff nimmt. Ferner wird ein gutes „Einrasten" selbst mit einem niedrigen Kontaktdruck erzielt, was zu einer Größenreduzierung des Schleifers führt. Entsprechend trägt dies zu einer Größenreduzierung des gesamten variablen Widerstands bei.
Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein unerwünschtes Einrasten beseitigt und eine Verschlechterung des Betriebseinrucks wird verhindert. Ferner setzt der Nicht-Einrastvorsprung eine viel kleinere Menge an Abriebstaub frei, der in den Enden seiner Gleitspur abgelagert wird, was die Störung eines Ausgangssignals, die durch Rauschen bewirkt wird, reduziert.
Weitere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich werden.
Die in den 1-7 und 9A gezeigten Beispiele sind nicht durch die Ansprüche abgedeckt, sind jedoch zum Verständnis der Erfindung nützlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein perspektivisches Diagramm eines drehbaren variablen Widerstands, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, in einem auseinandergebauten Zustand gemäß einem ersten Beispiel;
2 ist eine Querschnittsansicht des variablen Widerstands des ersten Beispiels;
3 ist eine Draufsicht des variablen Widerstands des ersten Beispiels;
4 ist eine Vorderansicht des variablen Widerstands des ersten Beispiels;
5 ist eine Draufsicht eines Schleifers gemäß dem ersten Beispiel;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Schleifers gemäß dem ersten Beispiel;
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Schleifers gemäß einem zweiten Beispiel;
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Schleifers gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9A stellt eine Gleitspur eines Einrastvorsprungs und eine Gleitspur eines Nicht-Einrastvorsprungs gemäß dem ersten und dem zweiten Beispiel dar und
9B stellt eine Gleitspur eines Einrastvorsprungs und eine Gleitspur eines Nicht-Einrastvorsprungs gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar;
10 ist eine Querschnittsansicht, die die Beziehung zwischen dem Einrastvorsprung, dem Nicht-Einrastvorsprung und einer der Einrastvertiefungen darstellt;
11 ist eine Querschnittsansicht eines drehbaren variablen Widerstands, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
12A und 12B sind Querschnittsansichten, die die Beziehung zwischen einem Einrastvorsprung und einer von Einrastöffnungen gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel darstellen. 12A stellt einen Zustand dar, in dem der Einrastvorsprung in seinem Gleitzustand ist, und 12B stellt einen Zustand dar, in dem der Einrastvorsprung in Eingriff mit der Einrastöffnung gebracht ist;
13 ist eine Querschnittsansicht eines Beispiels eines herkömmlichen drehbaren variablen Widerstands, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist; und
14 ist eine Draufsicht eines Schleifers, der in dem in 13 gezeigten variablen Widerstand beinhaltet ist.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele eines drehbaren variablen Widerstands, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Erstes Beispiel, das nicht durch die Ansprüche abgedeckt ist, jedoch zum Verständnis der Erfindung nützlich ist
Ein erstes Beispiel ist unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 umfasst der drehbare variable Widerstand, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, gemäß dem ersten Beispiel vorzugsweise eine Abdeckung 10, einen Schleifer 20, einen Rotor 30, ein Wider standssubstrat 40 und externe Anschlüsse 51 und 52. Der Schleifer 20 und der Rotor 30 definieren eine Dreheinheit. Die Abdeckung 10, das Widerstandssubstrat 40 und die externen Anschlüsse 51 und 52 definieren eine feste Einheit.
Die Abdeckung 10 ist vorzugsweise aus einem leitfähigen Material gebildet und besitzt eine integrierte Struktur, die einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 11 in der ungefähren mittleren oberen Oberfläche der Abdeckung 10, einen externen Anschluss 12, der sich entlang der Seite der Abdeckung 10 nach unten erstreckt, und ein Paar von Nasen 16, die sich entlang der Seite der Abdeckung 10 nach unten erstrecken, umfasst. Ferner ist die Abdeckung 10 mit einem Paar halbkugelförmiger Einrastvertiefungen 13 versehen.
Der Schleifer 20 ist vorzugsweise aus einem leitfähigen Material gebildet und ist mit einem Armsegment 21 versehen, das Kontaktabschnitte 21a und 21b aufweist. Das Armsegment 21 weist einen Schlitz durch die ungefähre Mitte desselben auf, der sich in einem Bereich von im Wesentlichen 180 Grad erstreckt, um zwei getrennte Untersegmente zu bilden, und nach unten gekrümmt ist.
Der Schleifer 20 ist ferner mit einem Einrastvorsprung 22 und einem Nicht-Einrastvorsprung 23 versehen, die symmetrisch im Wesentlichen in 180 Grad voneinander auf dem Armsegment 21 angeordnet sind. Unter Bezugnahme auf 5 weisen die beiden Vorsprünge 22 und 23 eine halbkugelförmige Struktur auf und die Entfernungen von der Mitte einer Drehung A zu der Oberseite der Vorsprünge 22 und 23 sind unterschiedlich. Die Entfernung von der Oberseite des Einrastvorsprungs 22 zu der Mitte einer Drehung A, nämlich der Radius, gemäß dem der Vorsprung 22 gleitet, ist gleich der Entfernung von der Unterseite jeder Einrastvertiefung 13 zu der Mitte einer Drehung A.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ist der Rotor 30 vorzugsweise aus einem isolierenden Material gebildet und weist eine integrierte Struktur auf, die einen oberen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 31, einen unteren im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 32 und einen Flansch-Abschnitt 33 umfasst. Eine Seite des Flansch-Abschnitts 33 weist einen Vorsprung 33a auf, der sich in der Horizontalrichtung nach außen erstreckt.
Das Widerstandssubstrat 40 ist mit einem Mittelloch 41 und einer Ω-förmigen oder sprietringförmigen Widerstandsschicht 60, die auf der oberen Oberfläche angeordnet ist, was in 1 als schraffierter Abschnitt gezeigt ist, versehen. Die beiden Enden der Widerstandsschicht 60 sind elektrisch und mechanisch mit den oberen Enden der externen Anschlüsse 51 bzw. 52 verbunden. Im Detail weisen die externen Anschlüsse 51 und 52 obere Nasen 51a bzw. 52a auf, die durch entsprechende Löcher 43 und 44, die in dem Widerstandssubstrat 40 vorgesehen sind, von der Unterseite des Substrats 40 eingefügt werden. Die Nasen 51a und 52a sind zurück auf die Widerstandsschicht 60 gebogen und werden dann z. B. unter Verwendung eines leitfähigen Haftmittels oder z. B. durch Löten oder Schweißen mit der Widerstandsschicht 60 verbunden.
Die oben beschriebenen Komponenten werden wie in dem folgenden Vorgang zusammengebaut. Zuerst wird der Schleifer 20 mit dem Rotor 30 kombiniert. Hier wird ein vorstehendes Segment 24, das in dem Schleifer 20 vorgesehen ist, in einen Schlitz 34, der in dem Rotor 30 vorgesehen ist, eingeführt, um so den Schleifer 20 mit dem Rotor 30 zu integrieren.
Der untere im Wesentlichen zylindrische Abschnitt 32 des Rotors 30 wird dann in das Mittelloch 41 des Widerstandssubstrats 40 gepasst und der obere im Wesentlichen zylindrische Abschnitt 31 wird mit dem im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 11 der Abdeckung 10 in Eingriff gebracht. Entsprechend wird die Anordnung aus Schleifer 20 und Rotor 30 durch das Widerstandssubstrat 40 und die Abdeckung 10 in einer drehbaren Weise getragen. Die Nasen 16 der Abdeckung 10 werden dann mit Einkerbungen 42 in Eingriff gebracht, die in dem Widerstandssubstrat 40 vorgesehen sind, und werden auf die Unteroberfläche des Substrats 40 zurückgebogen, um so die Abdeckung 10 mit dem Widerstandssubstrat 40 zu integrieren.
In dem variablen Widerstand, der durch den oben beschriebenen Vorgang zusammengebaut wird, werden die Kontaktabschnitte 21a und 21b des Schleifers 20 elastisch in einer gleitfähigen Weise gegen die Widerstandsschicht 60 getrieben und sind elektrisch mit der Schicht 60 verbunden. Ferner werden der Einrastvorsprung 22 und der Nicht-Einrastvorsprung 23 elastisch in einer gleitfähigen Weise gegen die Unteroberfläche der Abdeckung 10 getrieben und sind elektrisch mit der Abdeckung 10 verbunden. In Bezug auf den Winkel einer Drehung des Rotors 30 werden die Kontaktpositionen zwischen den Kontaktabschnitten 21a und 21b und der Widerstandsschicht 60 verschoben, wodurch der Widerstandswert zwischen dem externen Anschluss 12 und den externen Anschlüssen 51 und 52 variiert werden kann.
Der Drehbereich des Rotors 30 wird durch einen Anschlag 14, der in der Abdeckung 10 vorgesehen ist, derart reguliert, dass der Vorsprung 33a an die Innenwände des Anschlags 14 anstößt.
Gemäß dem ersten Beispiel gleitet der Einrastvorsprung 22 des Schleifers 20 auf der Abdeckung 10 und nimmt die Einrastvertiefungen 13 in Eingriff, was so einen Eindruck eines „Einrastens" vermittelt. Ferner gleitet der Nicht-Einrastvorsprung 23 des Schleifers 20 auf der Abdeckung 10, um das Gleichgewicht des Schleifers 20 und des Rotors 30 zu halten, und beseitigt einen unstetigen Kontakt zwischen dem Schleifer 20 und der Abdeckung 10, wenn der Einrastvorsprung 22 in die Einrastvertiefungen 13 und aus denselben heraus kommt.
Ferner nimmt, da der Einrastvorsprung 22 und der Nicht-Einrastvorsprung 23 in Bezug auf unterschiedliche Radien gleiten, der Nicht-Einrastvorsprung 23 die Einrastvertiefungen 13 nicht in Eingriff, was ein unerwünschtes Einrasten des Vorsprungs 23 beseitigt. Entsprechend schafft dies einen wünschenswerten Zustand, in dem ein gleichmäßiger Betriebseindruck des Rotors 30 beibehalten wird. Bezug nehmend auf 9A ist die Beziehung zwischen einer Gleitspur T1 des Einrastvorsprungs 22 und einer Gleitspur T2 des Nicht-Einrastvorsprungs 23 dargestellt.
Da der Einrastvorsprung 22 und der Nicht-Einrastvorsprung 23 nicht über einen gegenseitigen Abriebstaub gleiten, der in den Enden der Gleitspuren T1 und T2 abgelagert wird, wird die Störung des Ausgangssignals, bewirkt durch Rauschen, beseitigt.
Ferner fungiert bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, da die Abdeckung 10 mit dem externen Anschluss 12 versehen ist, die Abdeckung 12 nicht nur als ein Gehäuse, sondern auch als ein Kollektor, das heißt, einer des externen Anschlusses. Dies reduziert die Anzahl erforderlicher Komponenten, um einen leichteren Zusammenbauvorgang zu erlauben.
Zweites Beispiel, das nicht durch die Ansprüche abgedeckt ist, jedoch zum Verständnis der Erfindung nützlich ist Ein zweites Beispiel ist nun unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
7 stellt einen relevanten Abschnitt, d. h. einen Abschnitt des Schleifers 20, des drehbaren variablen Widerstands, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, gemäß dem zweiten Beispiel dar. Der variable Widerstand des zweiten Beispiels umfasst im Grunde die gleichen Komponenten wie diejenigen, die in dem variablen Widerstand des ersten Beispiels beinhaltet sind. Der Unterschied besteht darin, dass der Nicht-Einrastvorsprung 23 des Schleifers 20 bei dem zweiten Beispiel alternativ einen oberen Abschnitt 23a aufweist, der sich linear in der Drehrichtung des Schleifers 20 erstreckt.
Im Detail ist eine vorstehende Nase auf einer Seite des Armsegments 21 vorgesehen und die Nase ist so nach oben gebogen, um den Nicht-Einrastvorsprung 23 zu bilden. Da der obere Abschnitt 23a in der Gleitrichtung länger ist, wird die Abriebbeständigkeit des oberen Abschnitts 23a verbessert. Dies trägt zu einem längeren Lebenszyklus des Schleifers 20 bei. Weitere Vorteile des zweiten Beispiels sind ähnlich wie diejenigen des ersten Beispiels.
Erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist nun unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
8 stellt einen relevanten Abschnitt, d. h. einen Abschnitt des Schleifers 20, des drehbaren variablen Widerstands, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Der variable Widerstand des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels umfasst im Grunde die gleichen Komponenten wie diejenigen, die in dem variablen Widerstand des ersten Beispiels beinhaltet sind.
Der Unterschied besteht darin, dass der Nicht-Einrastvorsprung 23 bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel einen flachen oberen Abschnitt aufweist, dessen Breite in einer Richtung größer ist als diejenige jeder Einrastvertiefung 13, und die Oberfläche des flachen oberen Abschnitts die Unteroberfläche der Abdeckung 10 berührt. Unter Bezugnahme auf 9B befindet sich die Gleitspur T1 der Oberseite des Einrastvorsprungs 22 in der Radiusrichtung in der Gleitspur T2 des Nicht-Einrastvorsprungs 23.
Im Detail ist der Nicht-Einrastvorsprung 23 durch ein Biegen eines Abschnitts des Armsegments 21 über die Breite des Segmentes 21 gebildet. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel nimmt, da die Breite des flachen oberen Abschnitts größer ist als diejenige jeder Vertiefung 13, der Vorsprung 23 die Vertiefungen 13 nicht in Eingriff, was ein unerwünschtes Einrasten des Vorsprungs 23 beseitigt. Entsprechend verhindert dies eine Verschlechterung des Betriebseindrucks. Ferner verbessert die größere Oberfläche des flachen oberen Abschnitts, der die Abdeckung 10 berührt, die Abriebbeständigkeit, was zu einem längeren Lebenszyklus des Schleifers 20 beiträgt.
Gemäß dieser Struktur setzt, obwohl die Gleitspuren T1 und T2 des Einrastvorsprungs 22 und des Nicht-Einrastvorsprungs 23 einander überlagern, da der Nicht-Einrastvorsprung 23 eine größere Ineingriffnahmeoberfläche aufweist, der Nicht-Einrastvorsprung 23 eine viel kleinere Menge an Abriebstaub frei, der in den Enden der Gleitspur T2 abgelagert wird, was die Störung eines Ausgangssignals, bewirkt durch Rauschen, reduziert. Weitere Vorteile des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels ähneln denjenigen des ersten Beispiels.
Unter Bezugnahme auf 10 sind die Strukturen des Einrastvorsprungs 22, des Nicht-Einrastvorsprungs 23 und einer der Einrastvertiefungen 13 dargestellt.
Gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Einrastvorsprung 22 und der Nicht-Einrastvorsprung 23 in dem Schleifer 20 vorgesehen und die Einrastvertiefungen 13 sind in der Abdeckung 10 vorgesehen. Alternativ könnten bei der vorliegenden Erfindung die Vorsprünge 22 und 23 in der Abdeckung 10 vorgesehen sein und die Vertiefungen 13 könnten in dem Schleifer 20 vorgesehen sein. Es ist jedoch mehr vorzuziehen, die Vorsprünge 22 und 23 in dem Schleifer 20 vorzusehen und die Vertiefungen 13 in der Abdeckung 10, wie bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Die folgende Beschreibung erklärt, warum es nicht notwendigerweise vorzuziehen ist, die Vorsprünge 22 und 23 in der Abdeckung 10 und die Vertiefungen 13 in dem Schleifer 20 vorzusehen. Im Gegensatz zu der Gleitoberfläche der Abdeckung 10 weist der Schleifer 10 keine gleichmäßige Oberfläche um den Umfang auf, da der Schleifer 20 das Armsegment 21 besitzt. Aus diesem Grund wird in einem Fall, in dem die Vorsprünge 22 und 23 in der Abdeckung 10 vorgesehen sind, wenn einer der Vorsprünge 22 und 23 dem Armsegment 21 zugewandt ist, der Kontaktdruck, der gegen den Schleifer 20 ausgeübt wird, gesenkt oder der Vorsprung 22 oder 23 kommt nicht in Kontakt mit dem Schleifer 20. Dies kann möglicherweise bewirken, dass der Rotor 30 und der Schleifer 20 ein Gleichgewicht verlieren und sich neigen. Ferner könnte das Verändern des Kontaktdrucks der Vorsprünge 22 und 23 gegen den Schleifer 20 in der Mitte eines Drehvorgangs das Drehmoment des Schleifers 20, d. h. des Rotors 30, fluktuieren lassen, was den Betriebseindruck verschlechtert.
Wie in 10 gezeigt ist, könnte, wenn die Vorsprünge 22 und 23 in einem kleinen Abstand von z. B. 30° angeordnet sind, der Nicht-Einrastvorsprung 23 die Ineingriffnahme zwischen dem Einrastvorsprung 22 und der Einrastvertiefung 13 stören, was ein Problem bewirkt.
Zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist nun unter Bezugnahme auf die 11 und 12 beschrieben.
11 stellt den drehbaren variablen Widerstand, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Der variable Widerstand des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels umfasst im Grunde die gleichen Komponenten wie diejenigen, die in dem variablen Widerstand des ersten Beispiels beinhaltet sind. Der Unterschied besteht darin, dass Einrastöffnungen 13' in der Abdeckung 10 anstelle der Einrastvertiefungen 13 vorgesehen sind.
12A stellt einen Zustand dar, in dem der Einrastvorsprung 22 auf der Unteroberfläche der Abdeckung 10 gleitet. 12B stellt einen Zustand dar, in dem der Einrastvorsprung 22 mit einer der Einrastöffnungen 13' der Abdeckungen 10 in Eingriff gebracht ist.
Durch ein Bereitstellen der Öffnungen 13' für die Einrastineingriffnahmeabschnitte, wie bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wird einem Bediener ein besserer Eindruck eines „Einrastens" vermittelt, wenn der Einrastvorsprung 22 die Öffnungen 13' in Eingriff nimmt. Ferner wird ein gutes „Einrasten" selbst mit einem niedrigen Kontaktdruck erzielt, was zu einer Größenreduzierung des Schleifers 20 führt. Entsprechend trägt dies zu einer Größenreduzierung des gesamten variablen Widerstands bei.
Weitere Ausführungsbeispiele
Der drehbare variable Widerstand, der mit einem Einrastmechanismus versehen ist, gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele eingeschränkt.
Unter Bezugnahme auf 3 z. B. könnte die Innenoberfläche des oberen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitts 31 des Rotors 30 in einer Draufsicht D-förmig sein, um es so zu erlauben, dass der Rotor 30 z. B. unter Verwendung einer Welle gedreht werden kann, was in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Alternativ könnten die Innenoberfläche des oberen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitts 31 in einer Draufsicht und der Querschnitt der Welle einen beliebigen Typ Form aufweisen, wie z. B. eine rechteckige Form, was eine Ineingriffnahme zwischen den beiden erlaubt. Ferner könnte die Welle alternativ mit dem Rotor 30 integriert oder einheitlich sein, derart, dass sich die Welle von dem Mittelabschnitt des Rotors 30 nach außen erstreckt.
Ferner könnte für eine weitere Abriebbeständigkeit und Rauschreduzierung der Gleitoberflächen der Komponenten Schmiermittel auf die Oberflächen aufgetragen werden. Die Gleitoberflächen beziehen sich in diesem Fall auf Gleitkontaktoberflächen zwischen dem Schleifer 20 und der Widerstandsschicht 60, dem Schleifer 20 und der Abdeckung 30, dem Rotor 30 und dem Widerstandssubstrat 40 und dem Rotor 30 und der Abdeckung 10.
Ferner könnte das vorstehende Segment 24 des Schleifers 20 mit einer Einkerbung versehen sein, um so zu verhindern, dass das Segment 24 aus dem Schlitz 34 des Rotors 30 heraus gerät. Alternativ könnten der externe Anschluss 12 und die externen Anschlüsse 51 und 52 zur Verhinderung einer Verformung mit Wülsten versehen sein.
Während bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung oben beschrieben wurden, ist zu erkennen, dass Variationen und Modifizierungen für Fachleute auf dem Gebiet ersichtlich sind. Der Schutzbereich der Erfindung soll deshalb lediglich durch die folgenden Ansprüche bestimmt sein.

Claims

Ein drehbarer variabler Widerstand, der folgende Merkmale aufweist: eine Dreheinheit (20, 30), die einen Rotor (30) und einen Schleifer (20) umfasst; und eine feste Einheit (40, 51, 52), die ein Widerstandssubstrat (40) und einen externen Anschluss (51, 52) umfasst; wobei eine der Dreheinheit und der festen Einheit mit einem Einrastvorsprung (22) und einem Nicht-Einrastvorsprung (23) versehen ist; die andere der Dreheinheit und der festen Einheit mit einem Einrastineingriffnahmeabschnitt versehen ist, der mit dem Einrastvorsprung in Eingriff bringbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Nicht-Einrastvorsprung (23) einen flachen oberen Abschnitt (23a) aufweist, eine Breite in einer Richtung des flachen oberen Abschnitts (23a) größer ist als diejenige des Einrastineingriffnahmeabschnitts, eine Oberfläche des flachen oberen Abschnitts (23a) in Kontakt mit der anderen der festen Einheit und der Dreheinheit steht; und eine Gleitspur (T1) der Oberseite des Einrastvorsprungs (22) in einer Radiusrichtung derselben innerhalb einer Gleitspur (T2) des Nicht-Einrastvorsprungs (23) angeordnet ist.
Der drehbare variable Widerstand gemäß Anspruch 1, bei dem die feste Einheit ferner eine leitfähige Abdeckung (10) umfasst, die mit einem externen Anschluss (12) integriert ist, wobei der Einrastineingriffnahmeabschnitt in der Abdeckung vorgesehen ist.
Der drehbare variable Widerstand gemäß Anspruch 1, bei dem der Einrastineingriffnahmeabschnitt eine Öffnung ist.
Der drehbare variable Widerstand gemäß Anspruch 1, bei dem der Einrastineingriffnahmeabschnitt eine Vertiefung ist.
Der drehbare variable Widerstand gemäß Anspruch 2, bei dem die Oberfläche des flachen oberen Abschnitts (23a) eine Unteroberfläche der Abdeckung (10) berührt.
Der drehbare variable Widerstand gemäß Anspruch 2, bei dem der Einrastvorsprung (22) und der Nicht-Einrastvorsprung (23) in dem Schleifer (20) vorgesehen sind und der Einrastineingriffnahmeabschnitt (13) in der Abdeckung (10) vorgesehen ist.
Der drehbare variable Widerstand gemäß Anspruch 2, bei dem der Einrastvorsprung und der Nicht-Einrastvorsprung in der Abdeckung vorgesehen sind und der Einrastineingriffnahmeabschnitt in dem Schleifer vorgesehen ist.