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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungskonstruktion
eines elektrischen Bauteils, wie z.B. eines variablen Widerstands.
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Eine
Verbindungskonstruktion eines herkömmlichen elektrischen Bauteils
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 erläutert, in
denen ein variabler Widerstand exemplarisch dargestellt ist.
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Eine
Basisplatte 21, die aus einem geformten Kunstharz gebildet
ist, ist flach ausgebildet und hat in ihrer Mitte eine Öffnung 21a,
und ein U-förmiger
Widerstand (in der Zeichnung nicht dargestellt) sowie ein kreisförmiger Kollektor
(in der Zeichnung nicht dargestellt) sind auf der Oberseite der
Basisplatte 21 vorgesehen.
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Anschlüsse 22 und 23 sind
in die Basisplatte 21 eingebettet, wobei der Anschluss 22 mit
dem Kollektor verbunden ist und die Anschlüsse 23 mit dem Widerstand
verbunden sind.
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Eine
Abdeckung 24, die aus einem geformten Kunstharz gebildet
ist, weist eine ebene Wand 24a, eine sich von dem Rand
der ebenen Wand 24a nach unten weg erstreckende Seitenwand 24b,
eine Mehrzahl von Einschnappeinrichtungen 24c, die sich von
dem unteren Ende der Seitenwand 24b nach unten erstrecken,
sowie eine im Zentrum der ebenen Wand 24 ausgebildete Öffnung 24d auf.
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Die
Abdeckung 24 überdeckt
die Oberseite der Basisplatte 21 in den Widerstand und
den Kollektor überdeckender
Weise und ist an der Basisplatte 21 dadurch angebracht,
dass die Einschnappeinrichtungen an dem Randbereich der Basisplatte 21 eingeschnappt
werden.
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Das
erste Verbindungselement 25, das aus Polyacetal-Kunstharz
besteht und einen Rotor bildet, weist eine Hülse 25b mit einer
nicht-kreisförmigen Öffnung 25a sowie
eine sich von der Hülse 25b radial weg
erstreckende Platte 25c auf, und ein beweglicher Kontakt 26 mit
Kontaktelementen 26a und 26b ist in das Verbindungselement 25 eingebettet.
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Das
Verbindungselement 25 ist in abgestützter Weise in die Öffnung 21a der
Basisplatte 21 und die Öffnung 24d der
Abdeckung 24 eingesetzt und an der Basisplatte 21 sowie
der Abdeckung 24 drehbar angebracht.
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Wenn
das Verbindungselement 25 angebracht ist, steht das Kontaktelement 26a in
verschiebbarer Berührung
mit dem Kollektor, und das Kontaktelement 26b befindet
sich in verschiebbarer Berührung
mit dem Widerstand.
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Das
zweite Verbindungselement 27, das eine Welle bildet, besteht
aus Metallmaterial oder Kunstharzmaterial und weist ein nicht-kreisförmiges Ende 27a auf.
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Aufgrund
der Ausbildung des ersten Verbindungselements 25 aus Polyacetal-Kunstharz wird dann,
wenn ein Freiraum zwischen der Öffnung 25a des
ersten Verbindungselements 25 und dem Ende 27a des
zweiten Verbindungselements null beträgt, das Ende 27a nicht
in die Öffnung 25a eingeführt; aus
diesem Grund ist ein Freiraum K zwischen den beiden Elementen vorgesehen,
und das Ende 27a wird in die Öffnung 25a eingeführt, um
das erste Verbindungselement 25 mit dem zweiten Verbindungselement 27 zu
verbinden.
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Wenn
das zweite Element 27, bei dem es sich um eine Welle handelt,
gedreht wird, wird das erste Verbindungselement 25, bei
dem es sich um einen Rotor bzw. ein Drehelement handelt, gedreht, und
die Kontaktelemente 26a und 26b des beweglichen
Kontakts 26 werden zusammen mit der Rotationsbewegung auf
dem Kollektor bzw. dem Widerstand verschoben, so dass sich der Widerstandswert ändert.
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Im
Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des ersten Verbindungselements 25 unter
Bezugnahme auf 10 beschrieben. Eine Metallform 28 besitzt
ein inneres Formteil 28a, das zum Formen der Öffnung 25a des
ersten Verbindungselements 25 im Zentrum vorgesehen ist,
sowie ein äußeres Formteil 28d,
das einen Hohlraum 28b zum Bilden der Hülse 25b und der Platte 25c sowie
einen Eingusskanal 28c zum Einspritzen von heißem geschmolzenen Kunstharz
in den Hohlraum 28b aufweist. Wenn dann geschmolzenes Polyacetal-Kunstharz
von dem Eingusskanal 28c in den Hohlraum 28b eingespritzt wird,
stößt das heiße geschmolzene
Polyacetal-Kunstharz gegen das innere Formteil 28b, und
der Strom wird in den Pfeilrichtungen verzweigt, wobei die Zweigströme an der
Stelle G, die sich auf der entgegengesetzten Seite von dem Eingusskanal 28c befindet,
zusammentreffen und miteinander gemischt werden, wonach das Polyacetal-Kunstharz
erstarrt und auf diese Weise das Formen des ersten Verbindungselements 25 abgeschlossen
ist.
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Da
Polymermoleküle
des Polyacetal-Kunstharzes im geschmolzenen Zustand und im festen
Zustand miteinander vermischt werden, wenn die Ströme an der
Stelle G auf der dem Eingusskanal 28c entgegengesetzten
Seite zusammentreffen, werden die Ströme vollständig gemischt und bilden ein
Formerzeugnis, das keine Schweißstelle
aufweist. Die Hülse 25b des
ersten Verbindungselements 25 zeigt daher nur wenig Verformung,
und als Ergebnis hiervon ist ein Press-Einpassen des zweiten Verbindungselements 27 in
die Hülse 25b des
ersten Verbindungselements 25 mit der vorstehend beschriebenen
Konstruktion schwierig, und das erste Verbindungselement 25 tritt
mit dem zweiten Verbindungselement über einen Spalt mit Spiel in
Eingriff.
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Da
das erste Verbindungselement 25 aus Acetal-Kunstharz gebildet
ist, ist das Press-Einpassen des zweiten Verbindungselements 27 in
das erste Verbindungselement 25 bei der herkömmlichen Verbindungskonstruktion
eines elektrischen Bauteils schwierig, und beide Elemente werden
mit Spiel miteinander verbunden und stehen mit Spiel miteinander
in Eingriff.
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Die
Rotationsbewegung des zweiten Verbindungselements 27 wird
auf das erste Verbindungselement 25 mit Spiel übertragen,
so dass die Übertragung
der Rotationsbewegung nicht in korrekter Weise erfolgt.
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Als
erstes Mittel zum Lösen
des vorstehend beschriebenen Problems besitzt die Konstruktion ein erstes
Verbindungselement mit einer Hülse,
die mit einer Öffnung
versehen ist, und ein zweites Verbindungselement zum Press-Einpassen
in die Öffnung, wobei
das erste Verbindungselement aus Kunstharz gebildet ist, das aus
flüssigem
kristallinen Polymer besteht.
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Als
zweites Mittel ist in der Hülse
eine Schweißstelle
in Einführrichtung
des zweiten Verbindungselements ausgebildet.
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Als
drittes Mittel bildet das erste Verbindungselement einen Rotor,
und das zweite Verbindungselement bildet eine Welle.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung unter Bezugnahme auf die schematischen Begleitzeichnungen
beschrieben; darin zeigen:
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1 eine
Perspektivansicht zum Erläutern der
Verbindungskonstruktion eines elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Schnittdarstellung zum Veranschaulichen der Verbindungskonstruktion
des elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 eine
Draufsicht auf das erste Verbindungselement der Verbindungskonstruktion
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 eine
schematische Darstellung zum Erläutern
der Relation zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement
der Verbindungskonstruktion eines elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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5 eine
schematische Darstellung zum Erläutern
eines Verfahrens zum Herstellen des ersten Verbindungselements der
Verbindungskonstruktion eines elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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6 eine
Perspektivansicht zum Erläutern der
Verbindungskonstruktion eines herkömmlichen elektrischen Bauteils;
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7 eine
Schnittdarstellung zum Erläutern der
Verbindungskonstruktion des herkömmlichen elektrischen
Bauteils;
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8 eine
Draufsicht zum Erläutern
des ersten Verbindungselements der Verbindungskonstruktion des herkömmlichen
elektrischen Bauteils;
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9 eine
schematische Darstellung zum Erläutern
der Relation zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement
der Verbindungskonstruktion des herkömmlichen elektrischen Bauteils; und
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10 eine
schematisch Darstellung zum Erläutern
eines Verfahrens zum Herstellen des ersten Verbindungselements der
Verbindungskonstruktion eines herkömmlichen elektrischen Bauteils.
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Die
Verbindungskonstruktion eines elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf den exemplarisch
dargestellten variablen Widerstand beschrieben, wie er in den 1 bis 5 dargestellt
ist. 1 zeigt eine Perspektivansicht zum Erläutern der Verbindungskonstruktion
eines elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung, 2 zeigt eine Schnittdarstellung
zum Erläutern
der Verbindungskonstruktion des elektrischen Bauteils der vorliegenden
Erfindung, 3 zeigt eine Draufsicht auf
das erste Verbindungselement der Verbindungskonstruktion des elektrischen
Bauteils der vorliegenden Erfindung, 4 zeigt
eine Darstellung zum Erläutern
der Relation zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement
der Verbindungskonstruktion des elektrischen Bauteils der vorliegenden
Erfindung, und 5 zeigt eine schematische Darstellung
zum Erläutern
eines Verfahrens zum Herstellen des ersten Verbindungselements der Verbindungskonstruktion
des elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die
Verbindungskonstruktion des elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf den in den 1 bis 5 exemplarisch
dargestellten variablen Widerstand beschrieben. Eine Basisplatte 1,
bei der es sich um ein Formerzeugnis aus Kunstharz handelt, ist flach
ausgebildet und weist in ihrem Zentrum eine Öffnung 1a auf, und
ein U-förmiger
Widerstand (in der Zeichnung nicht dargestellt) und ein kreisförmiger Kollektor
(in der Zeichnung nicht dargestellt) sind auf der Oberseite der
Basisplatte 1 vorgesehen.
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In
die Basisplatte 1 sind Anschlüsse 2 und 3 eingebettet,
wobei der Anschluss 2 mit dem Kollektor verbunden ist und
der Anschluss 3 mit dem Widerstand verbunden ist.
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Eine
Abdeckung 4, bei der es sich um ein Formerzeugnis aus Kunstharz
handelt, weist eine ebene Wand 4a, eine sich von dem Randbereich
der ebenen Wand 4a nach unten erstreckende Seitenwand 4b,
eine Mehrzahl von Einschnappeinrichtungen 4c, die sich
von dem unteren Ende der Seitenwand 4b nach unten erstrecken,
sowie eine im Zentrum der ebenen Wand 4a ausgebildete Öffnung 4d auf.
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Die
Abdeckung 4 überdeckt
die Oberseite der Basisplatte 1 in den Widerstand und den
Kollektor überdeckender
Weise und ist an der Basisplatte 1 durch Einschnappen der
Einschnappeinrichtungen 4d an dem Seitenrand der Basisplatte 1 befestigt.
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Das
erste Verbindungselement 5, das einen Rotor bildet und
aus flüssigem
kristallinen Polymer-Kunstharz besteht, weist eine Hülse 5b mit
einer nicht-kreisförmigen Öffnung 5a,
eine sich von der Hülse 5b radial
weg erstreckende Platte 5c sowie eine in Axialrichtung
an der Hülse 5b ausgebildete Schweißstelle 5d auf.
Ein beweglicher Kontakt 6 mit Kontaktelementen 6a und 6b ist
an dem Verbindungselement 5 eingebettet. Das Verbindungselement 5 ist
in abgestützter
Weise in die Öffnung 1a der Basisplatte 1 und
die Öffnung 4d der Abdeckung 4 eingeführt und
an der Basisplatte 1 sowie der Abdeckung 4 drehbar
angebracht. Wenn das Verbindungselement 5 angebracht ist,
befindet sich das Kontaktelement 6 in verschiebbarem Kontakt
mit dem Kollektor, während
sich das Kontaktelement 6b in verschiebbarem Kontakt mit
dem Widerstand befindet.
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Das
zweite Verbindungselement 7, das eine Welle bildet, besteht
aus Metallmaterial oder Kunstharzmaterial, und das Ende 7a des
zweiten Verbindungselements 7 ist nicht-kreisförmig ausgebildet.
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Da
das erste Verbindungselement aus flüssigem kristallinem Polymer-Kunstharz
besteht, wird in der in 3 und 4 dargestellten
Weise die Schweißstelle 5d in
Axialrichtung der Hülse 5b,
d.h. in Einführrichtung
des zweiten Verbindungselements 7, gebildet, und wenn das
Ende 7a durch Press-Einpassen in die Öffnung 5a mit einem
Freiraum von Null zwischen die Öffnung 5a des
ersten Verbindungselements 5 und dem Ende 7a des
zweiten Verbindungselements 7 eingepasst wird, reisst die
Hülse 5b auf, und
die aufgerissene Hülse 5b hält das Ende 7a in elastischer
Weise, so dass das erste und das zweite Verbindungselement 5 und 7 miteinander
verbunden sind.
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Bei
Drehung des zweiten Verbindungselements 7, bei dem es sich
um eine Welle handelt, erfolgt eine Drehung des ersten Verbindungselements 5,
bei dem es sich um einen Rotor handelt, und die Kontaktelemente 6a und 6b des
beweglichen Kontakts 6 werden zusammen mit der Rotationsbewegung
auf dem Kollektor bzw. dem Widerstand verschoben, so dass sich der
Widerstandswert ändert.
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Im
Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen des ersten Verbindungselements 5 unter
Bezugnahme auf 5 beschrieben. Eine Metallform 8 besitzt
ein inneres Formteil 8a, das zum Bilden der Öffnung 5a des
ersten Verbindungselements 5 im Zentrum vorgesehen ist,
sowie ein äußeres Formteil 8d,
das einen Hohlraum 8b zum Bilden der Hülse 5b und der Platte 5c sowie
einen Eingusskanal 8c zum Einspritzen von geschmolzenem
Kunstharz in den Hohlraum 8b aufweist.
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Wenn
geschmolzenes, flüssiges
kristallines Polymer-Kunstharz aus dem Eingusskanal 8c in
den Hohlraum 8b eingespritzt wird, strömt das geschmolzene Kunstharz
in einem Strahl gegen das innere Formteil 8a und fließt entlang
den Pfeilen in Verzweigungspassagen, wobei die Zweigströme an der
Stelle G auf der dem Eingusskanal 8c entgegengesetzten
Seite zusammentreffen und die Ströme teilweise gemischt werden,
wobei nach Erstarren des flüssigen
kristallinen Polymer-Kunstharzes die Herstellung des ersten Verbindungselements 5 abgeschlossen ist.
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Die
Polymermoleküle
in dem geschmolzenen flüssigen
kristallinen Polymer-Kunstharz
werden in der Strömungsrichtung
des Harzes ausgerichtet, und wenn die Ströme an der Stelle G auf der
dem Eingusskanal 8c entgegengesetzten Seite zusammentreffen,
wird das erste Verbindungselement 5b mit einer Schweißstelle 5d ausgebildet,
die in Axialrichtung der Hülse 5d ausgeprägt ist,
wobei die Schweißfestigkeit
dieses Bereichs sehr gering ist. Wenn das zweite Verbindungselement 7 durch Press-Einpassen
in die Hülse 5b des
ersten Verbindungselements 5 mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion
eingepasst wird, kommt es als Ergebnis hiervon zu einem Reißen der
Hülse 5b an
der Position, an der sich die Schweißstelle 5d befindet,
und dieser Riss führt
zur Schaffung einer engen Verbindung zwischen dem ersten und dem
zweiten Verbindungselement 5 und 7.
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Da
das erste Verbindungselement 5 der Verbindungskonstruktion
eines elektrischen Bauteils gemäß der vorliegenden
Erfindung aus flüssigem
kristallinen Polymer-Kunstharz besteht, wird bei dem Formvorgang
eine Schweißstelle 5d gebildet,
und als Ergebnis hiervon kommt es beim Press-Einpassen des zweiten
Verbindungselements 7 in das erste Verbindungselement 5 zu
einem Reißen
des ersten Verbindungselements 5 entlang der Schweißstelle 5d, und
dieser Riss führt
zur Schaffung einer engen Verbindung zwischen dem ersten und dem
zweiten Verbindungselement, so dass die vorliegende Erfindung eine
Verbindungskonstruktion eines elektrischen Bauteils schafft, mit
der sich eine enge Verbindung realisieren lässt.
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Da
die Verbindungskonstruktion ferner ohne Spiel zwischen dem ersten
und dem zweiten Verbindungselement 5 und 7 verwirklicht
wird, kommt es zu keinem Spiel zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement 5 und 7 bei
der Übertragung von
Rotationsbewegung, und als Ergebnis hiervon schafft die vorliegende
Erfindung eine Verbindungskonstruktion eines elektrischen Bauteils,
bei der Rotation korrekt übertragen
wird.
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Da
ferner die Hülse 5b des
ersten Verbindungselements 5 mit der Schweißstelle 5d in
Einführrichtung
des zweiten Verbindungselements 7 ausgebildet ist, wird
an der Hülse 5b ein
Riss in Einführrichtung
des zweiten Verbindungselements 7 gebildet. Auf diese Weise
lässt sich
das zweite Verbindungselement 7 in einfacher Weise in das
erste Verbindungselement 5 press-einpassen, und als Ergebnis hiervon
schafft die vorliegende Erfindung eine Verbindungskonstruktion eines
elektrischen Bauteils, die für
eine ausgezeichnete Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten
Verbindungselement 5 und 7 sorgt.
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Ferner
bildet das erste Verbindungselement 5 einen Rotor, und
das zweite Verbindungselement 7 bildet eine Welle, wobei
diese Elemente insbesondere für
ein elektrisches Bauteil, wie z.B. einen variablen Widerstand, verwendet
werden, bei dem eine Rotationsbewegung der Welle auf den für eine elektrische
Steuerung verwendeten Rotor übertragen
wird. Die vorliegende Erfindung kann somit eine Verbindungskonstruktion
eines elektrischen Bauteils schaffen, das für eine konsistente Steuerung
mittels einer Rotationsbewegung einer Welle ohne Spiel verwendbar
ist.