DE8115188U1 - "regelbarer widerstand" - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft regelbare Widerstände, bei denen ein bogenförmiges Widerstandselement, das auf einem Substrat aufgebracht ist ,das einen Teil eines Gehäuses für einen Rotor bildet, der einen Schleifkontakt trägt, der das Widerstandselement kontaktiert. Bei regelbaren Widerständen dieser Art ändert sicSi'Snzapfungs- bzw. Abgreifpunkt an dem Widerstandselement, wenn sich der Rotor dreht. Der Rotor weist an seinem Umfang Getriebezähne auf, die in' eine Schnecke edngpeiföi. durch die der Rotor gedreht wird. Solche Widerstände können als Trimmer-Potentiometer verwendet werden und weisen im allgemeinen kleine Dimensionen auf.

Wünschenswerterweise weist ein einstellbarer Widerstand dieser Art Anschläge auf, die das Ausmaß der Drehung des Rotors auf weniger als 360° begrenzen. Außerdem weisen derartige einstellbare Widerstände eine Kupplungsanordnung auf, die ein Rutschen bzw. Gleiten zwischen den Getriebezähnen des Rotors und der Schnecke ermöglichen, wenn die Schnecke über die Grenzen der zuvor beschriebenen Ausdehnung der Drehung hinausgedreht wird. Dadurch wird eine Beschädigung des Widerstands durch eine gewaltsame Betätigung des Schneckengetriebes vermieden. Bei einer Ausführungsform gemäß der US-Patentschriften 3 416 119 und 3 446 085 besteht der Rotor aus einem Elastomer-Material, wobei ein kleinerer Teil seines mit Getriebezähnen versehenen Umfangs von der mittig angeordneten Nabe des Rotors dadurch getrennt ist, daß der Rotor in Umfangsrichtung durchgehend geschlitzt ist, so daß der kleinere Teil in radialer Richtung biegsamer ist als der Rest des Umfangs. Ein Ende des kleineren Teils kann von dem Rest des Umfangs abgetrennt sein. Der kleinere Teil des Umfangs kann auch in seinem mittleren Bereich in zwei Teile aufgeteilt sein.

Eine derartige Kupplungsanordnung, die ein befriedigendes Kuppeln ermöglicht, weist jedoch bei der Herstellung und beim Gebrauch Nachteile auf. Beispielsweise muß beim Formen des Rotors eine der Flächen des sich in Umfangsrichtung erstreckenden kleineren Teils eine Abquetschfläche in der Form sein, so daß ein Preßgrad erzeugt werden kann, der die Wirkungsweise des Rotors nachteilig beeinflußt. Um ein richtiges Kuppeln zu ermöglichen, muß der kleinere Teil eine Ausdehnung besitzen, die die Ausbildung mehrerer Getriebezähne zuläßt. Dies hat zur Folge, daß ein schlechtes Eingreifen zwischen den Getriebezähnen und der Schnecke auch an Stellen möglich ist, die von den Grenzpositionen des Wegs des Rotors entfernt liegen, an denen eine Kupplungswirkung nicht erforderlich ist. Dies führt dazu, daß die Vorrichtung ungenau oder schiecht eingestellt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei einem einstellbaren Widerstand der angegebenen Art, der einen Rotor aufweist, der auf einen Drehbereich von weniger als 360 begrenzt ist und der eine Kupplungsanordnung aufweist, die zwischen den Getriebezähnen des Rotors und der Schnecke ein Gleiten ermöglicht, wenn der Rotor eine Grenze seiner Drehung erreicht, der den Schleifer tragende Rotor aus einem Elastomer-Material ausgebildet. Außerdem besitzt der Rotor eine in radialer Richtung verlaufende Scheibe die sich bis zum Umfang des Rotors erstreckt,, um eine ununterbrochene Dicke des Umfangs herzustellen. Der Rotor weist einen sich von der ununterbrochenen Dicke erstreckenden unterteilten Rand auf, der in axialer Richtung gerichtet ist und in Umfangsrichtung voneinander getrennte in axialer Richtung verlaufende freitragende Flansche bildet, die die Getriebezähne tragen, wobei diese Flansche wenige Getriebezähne bzw. mehrere Getriebezähne aufweisen.

Durch die Vorsehung einer solchen Schedbeund derartiger Flansche kann der Rotor nicht nur ohne die Ausbildung von Preßgraten an. den Zwischenräumen zwischen den Flanschen geformt werden, wobei es sich bei den Zwischenräumen passenderweise um axial verlaufende Schlitze einer Breite handelt, die gleich ist der Breite eines Zwischenraums zwischen einem Zahnpaar und wobei sich die Schlitze bis zu der ununterbrochenen Dicke des Umfangs erstrecken. Vielmehr wird einer Auslenkung des Rands (Λ durch die Schnecke ein verhältnismäßig großer Widerstand durch die Flansche entgegengesetzt, die mehrere Getriebezähne aufweisen, so daß dadurch, daß der Kuppelvorgang an einem Flansch eintritt, der wenige Getriebezähne aufweist, eine genaue Einstellbarkeit zwischen den Grenzpositionen des Rotorwegs erreicht werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Flanschen mit wenigen Getriebezähnen, beispielsweise mit drei Getriebezähnen, vorgesehen. Diese Flansche sind um 90 voneinander beabstandet und folgen am Umfang wechselseitig auf Flansche mit mehreren Getriebezähnen.

Im folgenden wird im Zusammenhang mit den Figuren die Ausbildung eines erfindungsgemäßen einstellbaren Widerstands beschrieben, der zur Verwendung als ein Trimmer-Potentiometer geeignet ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine maßgleiche Darstellung einer Ausführungsform des einen Schleifer tragenden Rotors;

Fig. 2 teilweise im Schnitt eine Aufsicht des in einem Potentiometer befindlichen Rotors;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 2; und Fig. 3a einen vergrößerten Teilabschnitt der Figur 3.

Gemäß der Fig. 1 handelt es sich bei dem Rotor 10 um einen Elastomer-Pressling, der beispielsweise aus einem federnden Kunststoffmaterial besteht. Der Rotor besitzt eine mittige Bohrung 11, die drehbar auf eine in dem Gehäuse 13 des Potentiometers ausgebildete Stummelwelle 12 (Fig. 2 und 3) paßt. Der Rotor besitzt ferner eine Reihe von Kompressionskernen bzw. Höckern 14, einen Anschlag 15 und eine ringförmige Nut 16, die den Hauptkörper 10c des Rotors von einem axial verlaufenden Umfangsrand 10a trennt. Die Nut 16 erstreckt sich nur teilweise durch die Dicke des Rotors (Fig. 3 und 3a), so daß sich der Rand 10a in axialer Richtung und freitragend von der ungeteilten Dicke 10b eines radialen Flansches erstreckt, der von dem Hauptkörper 10c aus nach außen verläuft.

Der Rotor trägt einen Schleifer 17, der über einen teilweise ringförmig ausgebildeten Widerstand 18 gleitet, der von einem Substrat 19 (Fig. 3) getragen wird, durch das das Gehäuse 13 verschlossen wird. Der Anschlag 15 ragt in eine Vertiefung hinein, die am Boden des Gehäuses 13 (Fig. 2 und 3) ausgebildet ist, und die Drehung des Rotors 10 wird durch den Anschlag 15 beschränkt, wenn dieser an das Ende der teilweise ringförmig ausgebildeten Aussparung 20 gelangt.

Die Drehung des den Schleifer tragenden Rotors 10 wird durch eine Schnecke 21 bewirkt, die in dem Gehäuse 13 drehbar angeordnet ist und in die Schneckenzahnrädern eingreift, die in dem Bereich des Rotors ausgebildet sind, der die Nut 16 begrenzt.

Wie dies am besten aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, ist der mit Zähnen versehene Bereich des Randes 10a des Rotors durch axial verlaufende Schlitze 22 in eine Anzahl von Teilen 23, und 25 unterteilt, von denen die Teile 23 um 90° voneinander beabstandet sind und eine kleine Anzahl von Getriebezähnen, beispielsweise, wie dies gezeigt ist, drei Getriebezähne, auf-

weisen. Die 5Deile 23 wechseln mit den restlichen Teilen ab. Die Teile 24 besitzen eine größere Anzahl von Zähnen. Beispielsweise besitzen diese Teile 24 sechs Zähne, wie dies in der Fig. 2 dargestellt ist. Der Teil 26 erstreckt sich beinahe um die Hälfte des Umfangs und weist die größte Anzahl von Zähnen auf. Die Zahnanordnung ermöglicht es, daß der Rotor im Zusammenhang mit Potentiometern mit verschiedenen Bereichen für eine Winkelbewegung verwendet wird.

Die mit Zähnen versehenen Teile 23, 24. und 25 (Fig. 3 und 3a) bilden den Rand 10a, der sich in axialer Richtung und von einem soliden äußeren Teil 10b des Umfangs des Rotors freitragend in axialer Richtung über den Boden der Nut 16 hinauserstreckt. Die Zahnfüße gehen stufenweise .in die nicht unterbrochene Dicke 10b an dem Umfang des radialen Flansches über, wie dies am Punkt 27 in den Fig. 3 und 3a dargestellt ist. Wie außerdem aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, entsprechen die Schlitze 22, die die Teile 23, 24 und 25 voneinander 'trennen bezüglich ihrer Breite im wesentlichen der Breite des Zwischenraums zwischen einem Paar von Getriebezähhen.

Bei einem zusammengebauten Potentiometer sind die .Teile 23, die am wenigsten Zähne aufweisen, so eingestellt, daß sie in die Schnecke 21 eingreifen wenn der Anschlag 1 5 an den Enden der Aussparung 20 anschlägt, so daß die Teile 23, die einer radialen Auslenkung am wenigstens Widerstand entgegensetzen, ein 'Auskuppeln' zulassen, wenn die Schnecke 21 überdreht wird. In anderen Positionen des Rotors setzen die Teile 24 ind 25 einer Auslenkung genügend Widerstand entgegen, um jegliche Neigung zum Auskuppeln zu vermeiden.

Die Kompressionshöcker 14 sind vor dem Zusammenbau konisch bzw. kegelförmig ausgebildet. Beim Einbau des Substrats 19 werden sie jedoch etwas deformiert, wodurch der Rotor 10 in dem Gehäuse

gleichmäßig bzw. parallel angeordnet wird.

Abgesehen von der vorteilhaften Auskupplungswirkung weist der Rotor den Vorteil auf, daß er ohne die Erzeugnung von Preßgraten geformt werden kann. Solche Preßgrate würden dann entstehen, wenn sich beispielsweise die Schlitze 22 völlig über die Dicke des Umfangs des Rotors erstrecken würden.

\j Gemäß der vorliegenden Erfindung sind bei einem Trimmer-Potentiometer oder einem ähnlichen einstellbaren bzw. variablen Widerstand, der eine Schnecke 21 aufweist, die ein aus einem Elastomer bestehendes Schneckenrad 10 antreibt, das

j einen Schleifkontakt trägt, der auf einem bogenförmigen Wider-Standselement gleitet, Getriebezähne an in ümfangsrichtung ; voneinander beabstandeten Randteilen 23, 24 und 25 ausgebildet, ϊ die freitragend von einem in axialer Richtung verlaufenden ; dicken ununterbrochenen Rand 10b eines radialen Flansches \ des Hauptkörpers 10c des Rades vorspringen. Einige Teile 23 j weisen nur wenige Getriebezähne auf und sind durch Teile 24

und 25, die eine größere Anzahl von Getriebezähnen aufweisen, \ voneinander getrennt. Das Ausmaß der Drehung des Rades 10 wird auf weniger als 360 begrenzt und die Teile 23 mit den wenigen Zähnen sind so angeordnet, daß sie in die Schnecke an den Grenzen der Raddrehung eingreif αϊ so daß sie einen Auskuppeleffekt dadurch erzeugen, daß diese Teile bei einer überdrehung der Schnecke nach innen ausgelenkt werden.

Claims (5)

1. Einstellbarer Widerstand mit einem Rotor, dessen Drehbereich auf weniger als 360° beschränkt ist und mit einer

(J) Kuppeleinrichtungr die ein Gleiten zwischen den Getriebezähnen des Rotors und den Getriebezähnen einer Schnecke ermöglicht, wenn der Rotor eine der Grenzen seines Drehbereichs erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß der einen Schleifer (17) tragende Rotor (10) aus einem Elastomermaterial besteht, daß der Rotor (10) eine sich in radialer Richtung erstreckende Scheibe (10c) aufweist, die bis zum Umfang des Rotors (10) verläuft, um eine ununterbrochene Dicke des Umfangs zu bilden, daß der Rotor (10) einen in axialer Richtung verlaufenden geteilten Rand aufweist, der von der ununterbrochenen Dicke ausgeht und in Umfangsrichtung voneinander getrennte axial verlaufende freitragende Flansche bildet, die die Getriebezähne tragen, und

'^: daß einige Flansche wenige Getriebezähne und andere Flansche

mehrere Getriebezähne tragen.

2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche(23, 24, 25)durch axial verlaufende Schlitze(22) voneinander getrennt sind, daß die Schlitze(22)eine Breite aufweisen, die gleich ist der Breite eines Zwischenraums zwischen einem Paar von Getriebezähnen, und daß sich die Schlitze Q.2) bis zu der ununterbrochenen Dicke erstrecken, an der die Flansche in diese Dicke übergehen.

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3. Widerstand nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Flansche (23) wenig Getriebezähne aufweisen.

4. Widerstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Flansche (23) mit wenigen Getriebezähnen vorgesehen sind, daß diese drei Flansche jeweils um 90° voneinander beabstandet sind und mit Flanschen (24, 25) abwechseln, die mehrere Getriebezähne aufweisen.

5. Einstellbarer Widerstand mit einem Gehäuse, einem bogenförmigen Widerstand, der in dem Gehäuse angeordnet ist, und einem in dem Gehäuse vorgesehenen Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (10) aus einem Elastomermaterial besteht und die Form eines Schneckenrades mit am Umfang vorgesehenen Getriebezähnen aufweist, daß eine drehbare Schnecke (21) in die Getriebezähnen eingreift, um das ' Schneckenrad (10) in Drehung zu versetzen, daß der Rotor (10) einen Schleifkontakt (17) trägt, der bei einer Drehung des Rotors (10) über den bogenförmigen Widerstand gleitet, daß der Rotor (10) eine massive Scheibe (10c) aufweist, die einen Teil der axialen Dicke des Rotors (10) an dessen äußerem Durchmesser bildet, daß mehrere teilweise ringförmig ausgebildete Teile (23,24,25), von denen jedes eine Anzahl der Getriebezähne aufweist und von denen jedes in axialer Richtung freitragend an dem Umfang des Rotors von der massiven Scheibe (1 Oc) aus vorspringt, vorgesehen sind, daß die Teile (23,24,25), die Getriebezähne tragen, voneinander durch Schlitze (22) beabstandet sind, die sich in axialer Richtung zwischen den Teilen (23,24,25) über einen Teil des Umfangs des Rotors bis zu der massiven Scheibe (10c) erstrecken, daß wenigstens ein erstes Teil (23) der Getriebezähne tragenden Teile (23,24,25) eine kleine Anzahl von Getriebezähnen aufweist und in radialer Richtung auslenkbar ist und daß wenigstens ein

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zweites Teil (24,25) der Getriebezähne tragenden Teile (23,24,25) eine größere Anzahl von Getriebezähnen aufweist und einer radialen Auslenkung widersteht.