DE9215280U1 - Potentiometer - Google Patents

Description

R. 25658
4.11.1992 Km/Sm/Ez

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 30

Potentiometer
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Potentiometer nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei bekannten Potentiometern dieser Gattung greift ein Stellschaft unmittelbar in eine Bohrung des Rotors drehfest ein, die in einer Nabe des Rotors vorgesehen ist, welche den Rotor drehbar im Gehäuse lagert. Bei dieser Anordnung muß der Stellschaft gegenüber dem Rotor fluchtend geführt sein, damit ein Klemmen der Teile mit Sicherheit vermieden wird. Wenn das Potentiometer zur Zusammenarbeit mit einer anderen, über den Stellschaft einwirkenden Funktionseinheit bestimmt ist, beispielsweise wenn es als Stellungsgeber für eine Drosselklappe in einem Kraftfahrzeug dienen soll, erfordert die bekannte Anordnung besondere Maßnahmen zum Ausrichten des Potentiometers gegenüber der einwirkenden Funktionseinheit bzw. eine erhöhte Sorgfalt beim Zusammenbauen der Teile.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Lagetoleranzen des

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Potentiometers gegenüber dem einwirkenden Stellmechanismus bzw. der einwirkenden Funktionseinheit entfeinert werden können, ohne daß die freie Beweglichkeit des Rotors und die Ubertragungsgenauigkeit bezüglich des Dreh- bzw. Stellwinkels beeinträchtigt werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Anspruch 1 möglich.

Eine besondere drehsteife Koppelung läßt sich erreichen, wenn die Übertragungsmittel am Außenrand von zwei sich gegenüberstehenden Kupplungsscheiben angreifen, von denen die eine mit einer Nabenbohrung zur drehfesten Aufnahme des Stellschafts und die andere drehfest bzw. einstückig mit dem Rotor verbunden ist. Bei dieser Ausbildung können als Übertragungsmittel mindestens zwei, vorzugsweise vier über den Umfang verteilte Bänder vorgesehen sein, deren Querschnitt in Abstimmung mit den Materialeigenschaften so bemessen ist, daß sich die geforderte Drehsteifigkeit zwischen beiden Kupplungsscheiben ergibt.

Eine fertigungsgünstige Ausführung ergibt sich, wenn ein Übertragungsmittel membranartig ausgebildet ist. Dabei kann vorteilhaft das membranartige Übertragungsmittel einstückig an ein den Wellenschaft drehfest aufnehmendes Nabenteil und ein mit dem Rotor drehfest verbundenes Ringteil angeformt sein. Das so gebildete, vorzugsweise aus Kunststoff mit entsprechenden Materialeigenschaften hergestellte Übertragungselement kann zweckmäßig für sich gesehen an einem Gehäuseteil drehbar gelagert sein.

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Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 als erstes Ausführungsbeispiel einen Schnitt durch ein Potentiometer, das als Stellwertgeber für eine Funktionseinheit in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist, Figur 2 eine Ansicht der Kupplung des Potentiometers in Figur 1 in Richtung des Pfeiles A gesehen, Figur 3 einen Teilschnitt durch ein Potentiometer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, Figur 4 eine Teilschnitt nach Linie IV-IV in Figur 5 und Figur 5 eine Kupplung eines Potentiometers gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das Potentiometer nach den Figuren 1 und 2 hat zwei Gehäuseteile 10, 12, die durch nicht in der Zeichnungsebene liegende Schrauben lösbar miteinander verbunden sind. Das Gehäuseteil 10 ist mit einer Nabe 14 an einem Boden 16 versehen, in welcher ein Rotor 18 drehbar gelagert ist. Auf dem Rotor 18 ist ein Kontaktarm 20 gegen Verdrehen und axiales Verschieben gesichert befestigt, der zwei Schleifkontaktfedern 22, 24 trägt. Diese liegen auf ringsegmentförmigen Kontaktbahnen 26, 28 unterschiedlicher Leitfähigkeit eines feststehenden, rechteckförmigen Kontaktbahnträgers 30 auf, der an einem Boden 32 des Gehäuseteils 12 anliegt und durch nachträglich angebrachte Haltemittel 34 spiellos an diesem festgehalten ist. Der Rotor 18 kann mit der Funktionseinheit, für welche das Potentiometer als Stellwertgeber dient, über einen Stellschaft 36 und eine Kupplung 38 drehfest, jedoch mit axial und leichtem Radialspiel, sowie um einen geringen Winkel kippbar verbunden werden. Der Stellschaft 36 hat ein von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil und kann passend, jedoch axial verschiebbar, in eine ebenso geformte Nabenbohrung 40

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in einer ersten Kupplungsscheibe 42 einer Kupplung 38 eingeführt werden. Diese ist an ihrem Außenrand über vier gleichmäßig über den Umfang verteilte, gegenüber ihrer Materialstärke relativ breite Kuppelbänder 44 mit dem Außenrand einer zweiten Kupplungsscheibe verbunden, die am Rotor 18 befestigt bzw. einstückig mit diesem verbunden ist. Die Querschnitte der Kuppelbänder 44 sind in Abstimmung mit den Materialeigenschaften so bemessen, daß beide Kupplungsscheiben 42, 46, drehsteif, jedoch mit dem vorstehend genannten Freiheitsgraden miteinander gekuppelt sind.

Die Kontaktbahnen 26, 28 auf dem Kontaktbahnträger 30 weisen Kontaktkörper 50 auf und sind ausgehend von diesen über Drähte 52 mit am Gehäuseteil 12 befestigten Steckkontaktelementen 54 vorzugsweise durch Bonden, Löten oder Kleben verbunden. Die Steckkontaktelemente 54 sind in einer Zwischenwand 56 einer am Gehäuseteil 12 angeformten Steckerbuchse 58 eingepreßt gehalten, wobei seitliche Vorsprünge an den Steckkontaktelementen 54 die Einpreßtiefe begrenzen. Die Verbindungsstellen der Drähte 52 mit den Steckkontaktelementen 54 sind durch eine nachträgliche eingebrachte Vergußmasse 62 vor mechanischen und thermischen Einflüssen geschützt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist zur Koppelung des Rotors 18 mit dem Wellenschaft 36 ein aus Kunststoff mit entsprechenden Materialeigenschaften bestehendes Übertragungselement 66 vorgesehen, das für sich aus einem zylindrischen Ansatz 68 eines Gehäuseteils drehbar gelagert ist. Das Übertragungselement 66 hat einen zur drehfesten Aufnahme des Wellenschaftes 36 ausgebildeten Nabenteil 72, der über ein membranartig ausgebildetes Übertragungsglied 74 mit einem Ringteil 76 einstückig verbunden ist, welches drehfest, zum Beispiel durch Verzahnung, mit dem Rotor 18 gekuppelt ist. An das Ringteil 76 ist ein Ringbund 78 einstückig angeformt, der zur Lagerung des Ubertragungselements 66 den Ansatz 68 des Gehäuseteils 70 mit Bewegungsspiel übergreift. Am Gehäuseteil 70 ist ein Ringkragen 80 zur fluchtenden Ausrichtung des Potentiometers gegenüber der einwirkenden Funktionseinheit vorgesehen.

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Das membranartige Übertragungsglied 74 ist in Abstimmung mit den Eigenschaften des verwendeten Kunststoffs so geformt und bemessen, daß sich das Nabenteil 72 gegenüber dem Ringteil 76 etwas schrägstellen, sowie axial und radial auslenken, jedoch nicht verdrehen kann. Auch bei dieser Ausführung bleibt trotz der gewonnenen Freiheitsgrade die Genauigkeit der Übertragung in Dreh- bzw. Stellrichtung erhalten.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5, die lediglich eine Kupplung 90 entsprechend der Kupplung 38 des ersten Ausführungsbeispiels darstellen, ist eine erste Kupplungsscheibe 92 über zwei bogenförmig verlaufende Kupplungsbänder 94 mit einer zweiten Kupplungsscheibe 96 verbunden, die einen axialen Wellenfortsatz 98 aufweist, welcher mit einem nicht dargestellten Rotor in Wirkverbindung steht. Die Kupplungsscheibe 92 weist zwei im Abstand zueinander eingebrachte, längliche Durchbrüche 100 auf, in die je ein Zapfen 102 eines nicht dargestellten Stellschaftes eingeführt werden kann.

Die bogenförmige Ausgestaltung der Kuppelbänder 94 vergrößert die axiale Anpassung des eingangs genannten Stellmechanismusses mit dem Potentiometer sowie die Anpassung in Richtung der Kuppelbänder 94 und die länglichen Durchbrüche 100 ermöglichen eine Anpassung eines Versatzes in Richtung der beiden Durchbrüche 100, ohne dabei die winkelgenaue Übertragung des Stellwertes auf den Rotor 18 zu verschlechtern.

Claims (6)

R. 25658 4.11.1992 Km/Sm/Ez ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 30 Ansprüche

1. Potentiometer, mit einem wenigstens einem Kontakt tragenden Rotor, der in einem wenigstens einen Gegenkontakt tragenden Gehäuse drehbar gelagert und mit einem Stellschaft koppelbar ist, der den Rotor mit einem externen Stellmechanismus verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß zur Koppelung des Rotors (18) mit dem Stellschaft (36) elastisch verformbare Übertragungsmittel (44, 74) vorgesehen sind, die ein Axialspiel, sowie einen geringen Mittenversatz und ein begrenztes Kippen des Stellschaftes (36) gegenüber dem Rotor (18) e rmögli chen.

2. Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel (44) am Außenrand von zwei sich gegenüberstehenden Kupplungsscheiben (42, 46) angreifen, von denen die eine (42) mit einer Nabenbohrung (40) zur drehfesten Aufnahme des Stellschaftes (36) und die andere (46) drehfest bzw. einstückig mit dem Rotor (18) verbunden ist.

3. Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Übertragungsmittel mindestens zwei, vorzugsweise vier über den Umfang verteilte Bänder (44) vorgesehen sind, deren Querschnitt in Abstimmung mit den Materialeigenschaften so bemessen ist, daß sich die geforderte Drehsteifigkeit zwischen beiden Kupplungsscheiben (42, 46) ergibt.

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4. Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übertragungsmittel (74, Figur 3) membranartig ausgebildet ist.

5. Potentiometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das membranartige Übertragungsmittel (74) einstückig an ein den Wellenschaft (36) drehfest aufnehmendes Nabenteil (72) und ein mit dem Rotor (18) drehfest verbundenes Ringteil (76) angeformt ist.

6. Potentiometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Nabenteil (72), dem Übertragungsglied (74) und dem Ringteil (76) gebildete Übertragungselement (66) für sich an einem Gehäuseteil (70) drehbar gelagert ist.