EP0244612A2 - Antriebseinrichtung eines Drehpotentiometers - Google Patents

Antriebseinrichtung eines Drehpotentiometers Download PDF

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EP0244612A2
EP0244612A2 EP87104199A EP87104199A EP0244612A2 EP 0244612 A2 EP0244612 A2 EP 0244612A2 EP 87104199 A EP87104199 A EP 87104199A EP 87104199 A EP87104199 A EP 87104199A EP 0244612 A2 EP0244612 A2 EP 0244612A2
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EP
European Patent Office
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rotation
tooth
axis
drive
drive device
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EP87104199A
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EP0244612A3 (de
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Oswald Reuss
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Preh GmbH
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Preh GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01C—RESISTORS
    • H01C10/00—Adjustable resistors
    • H01C10/14—Adjustable resistors adjustable by auxiliary driving means

Definitions

  • the invention relates to a drive device of a rotary potentiometer, in which a drive element acts on a rotary body carrying a potentiometer sliding contact.
  • Such a rotary potentiometer is used, for example, in an electronic carburetor of a motor vehicle (cf. KRAFTHAND, number 15, August 6, 1983, pages 877 to 881). Control of the mixture enrichment at start, warm-up and acceleration is carried out electronically.
  • the air / fuel ratio is influenced by means of a throttle valve.
  • a throttle valve potentiometer which is connected to the throttle valve shaft with the aid of a coupling, is used to detect the position and the sequence of movements of the throttle valve.
  • Such a rotary potentiometer is described in the earlier patent application P 34 44 229.4.
  • the rotating body has a recess, on the inner edge of which two teeth are provided offset by 180, the tooth tips of which are directed towards the axis of rotation.
  • the tooth flanks of the teeth on which a drive means is to act are flat. This is unfavorable, since then there is a different axis of torque between the rotating body and the drive means with an unavoidable axis offset. As a result, the force required to drive the rotating body fluctuates.
  • the object of the invention is to propose a drive device of the type mentioned, the operation of which is not impaired when the axis of rotation of the rotary body and the axis of rotation of the drive piece are offset.
  • the above object is achieved in that teeth are arranged on the rotating body, the tooth tips of which are directed towards the axis of rotation, that the drive piece rests on one tooth flank of one tooth and on one tooth flank of a tooth opposite this, based on the axis of rotation, and in that the tooth flanks are rounded involute.
  • a rotating body 1 has an axle piece 2 with which the rotating body 1 is rotatably mounted about the axis 3 on a base plate (not shown).
  • a resilient potentiometer sliding contact is to be fixed, which slides over a resistance layer provided on the base plate when the rotating body 1 is rotated.
  • the rotating body 1 has a sleeve-shaped extension 5, the interior 6 of which is essentially cylindrical. On the extension 5, two axially extending teeth 7 and 8 are formed in the interior 6. The tooth tips 9 and 10 are directed towards the axis of rotation 3. The teeth 7 and 8 o are offset in the interior 6 by L80. So you are facing each other in relation to the axis of rotation 3. Their tooth flanks 11, 12, 13 and 14 are rounded in an involute shape (see FIG. 2). In the axially extending central region, the tooth flanks 11, 12 and 13, 14 lie on a circle K.
  • a drive piece 15 is provided, which is formed by a cuboid bolt which has parallel side surfaces 16 and 17.
  • the drive piece 15 is arranged on a shaft 18 with an axis of rotation 19.
  • the axis of rotation 19 is rarely aligned with the axis of rotation 3.
  • the axis of rotation 19 can be offset from the axis of rotation 3 and / or be at an angle to it.
  • the drive piece 15 rests with the one end region 20 of its side surface 16 on the circular central region of the tooth flank 12.
  • the opposite end region 21 of the side surface 17 lies against the circular central region of the tooth flank 14.
  • the length of the drive piece 15 is smaller than the diameter of the interior 6.
  • distances which are dimensioned such that with each offset to be taken into account between the axis of rotation 19 and of the axis of rotation 3 do not touch the end faces 22, 23 of the inner circumference 24.
  • the drive piece 15 If the drive piece 15 is rotated about the axis of rotation 19 in the direction of the arrow 25, then it presses on the tooth flanks 12 and 14, as a result of which the rotating body 1 rotates about the axis of rotation 3. If there is an offset between the axes of rotation 19 and 3, at least one of the end regions 20, 21 remains in constant contact with the associated tooth flank 12 or 14 during the entire rotary movement. The contact point on the tooth flank 12 or 14 practically does not change. This also applies to different offsets. The torque that the drive piece 15 must apply to drive the rotating body 1 thus remains essentially constant during the entire rotation, so that a smooth, smooth drive is achieved despite the axial offset.
  • the drive piece 15 When driven in the direction of arrow 25, the drive piece 15 acts against the almost constant spring force of a return spring acting on the rotating body 1 (not shown). In both directions of movement of the drive piece 15, when the latter is adjusted, the end regions 20, 21 remain in contact with the associated tooth flank 12 by the spring force. 14 of the tooth 7, 8. Over the entire rotary range of the drive piece 15, o 0 which is less than 120 and is generally dimensioned close to 90, there is thus a play-free, synchronous forward-backward movement of the rotary body 1 and drive piece 15.
  • the drive piece 15 is first rotated by an idle stroke 26 until its side surface 16 strikes the central region of the tooth flank 11 and its side surface 17 meets the central region of the tooth flank 13 . Then the rotating body 1 is then taken back without play.
  • the angle of the idle stroke 26 can be reduced by increasing the width of the teeth 7 and 8 on the circumference of the interior 6. The angle of the idle stroke 26 can also be reduced by providing a further pair of teeth.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

Eine Antriebseinrichtung eines Drehpotentiometers soll auch bei einem Versatz zwischen der Drehachse (3) des Drehkörpers (1) und der Drehachse (19) des Antriebsstücks (15) störungsfrei arbeiten. Am Drehkörper (1) sind Zähne (7, 8) angeordnet, deren Zahnspitzen zur Drehachse (3) gerichtet sind. Das Antriebsstück (15) liegt an der einen Zahnflanke (12) des einen Zahnes (7) und an der einen Zahnflanke (14) des anderen Zahnes (8) an. Die Zahnflanken (11) bis (14) sind evolventenförmig abgerundet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung eines Drehpotentiometers, bei dem an einem einen Potentiometer-Schleifkontakt tragenden Drehkörper ein Antriebsstück angreift.
  • Ein derartiges Drehpotentiometer findet beispielsweise Anwendung in einem elektronischen Vergaser eines Kraftfahrzeugs (vgl. KRAFTHAND, Heft 15, 06.08.1983, Seiten 877 bis 881). Es wird hierbei die Steuerung der Gemischanreicherung bei Start, Warmlauf und Beschleunigung elektronisch durchgeführt. Mit Hilfe einer Drosselklappe wird das Luft/ Kraftstoffverhältnis beeinflußt. Zur Erkennung der Stellung und des Bewegungsablaufes der Drosselklappe dient ein Drosselklappenpotentiometer, das mit Hilfe einer Kupplung mit der Drosselklappenwelle verbunden ist.
  • In der älteren Patentanmeldung P 34 44 229.4 ist ein solches Drehpotentiometer beschrieben. Bei diesem weist der Drehkörper eine Vero tiefung auf, an deren Innenrand zwei um 180 versetzte Zähne vorgesehen sind, deren Zahnspitzen zur Drehachse hin gerichtet sind. Die Zahnflanken der Zähne, an denen ein Antriebsmittel angreifen soll, sind eben ausgebildet. Dies ist ungünstig, da sich dann bei einem kaum zu vermeidenden Achsversatz zwischen dem Drehkörper und dem Antriebsmittel unterschiedliche Drehmomentverhältnisse ergeben. Die hat zur Folge, daß die zum Antrieb des Drehkörpers notwendige Kraft schwankt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, deren Funktionsweise bei einem Versatz der Drehachse des Drehkörpers und der Drehachse des Antriebsstücks nicht beeinträchtigt ist.
  • Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß am Drehkörper Zähne angeordnet sind, deren Zahnspitzen zur Drehachse hin gerichtet sind, daß das Antriebsstück an der einen Zahnflanke des einen Zahnes und an der einen Zahnflanke eines diesem, bezogen auf die Drehachse, gegenüberstehenden Zahnes anliegt und daß die Zahnflanken evolventenförmig abgerundet sind.
  • Dadurch ist erreicht, daß bei einem Versatz der Drehachse des Antriebsstücks gegenüber der Drehachse des Drehkörpers die Anlageverhältnisse des Antriebsstücks an den Zähnen etwa gleich sind. Es treten damit keine wesentlichen Schwankungen des Drehmoments auf. Besondere Maßnahmen, den Versatz der Drehachsen zu beheben, erübrigen sich.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • Figur 1 einen Drehkörper eines Drehpotentiometers im Teilschnitt und
    • Figur 2 eine Aufsicht längs der Linie II-II nach Figur 1.
  • Ein Drehkörper 1 weist ein Achsstück 2 auf, mit dem der Drehkörper 1 an einer nicht näher dargestellten Grundplatte um die Achse 3 drehbar gelagert ist. An der Unterseite 4 ist ein nicht näher dargestellter, federnder Potentiometer-Schleifkontakt festzulegen, der beim Drehen des Drehkörpers 1 über eine auf der Grundplatte vorgesehene Widerstandsschicht gleitet.
  • Der Drehkörper 1 weist einen hülsenförmigen Ansatz 5 auf, dessen Innenraum 6 im wesentlichen zylindrisch ist. An dem Ansatz 5 sind im Innenraum 6 zwei sich axial erstreckende Zähne 7 und 8 ausgebildet. Die Zahnspitzen 9 und 10 sind zur Drehachse 3 hin gerichtet. Die Zähne 7 und 8 o sind im Innenraum 6 um L80 versetzt. Sie stehen sich also bezogen auf die Drehachse 3 gegenüber. Ihre Zahnflanken 11, 12, 13 und 14 sind evolventenförmig abgerundet (vgl. Figur 2). Im sich axial erstreckenden Mittelbereich liegen die Zahnflanken 11, 12 bzw. 13, 14 auf einem Kreis K.
  • Zum Antrieb des Drehkörpers 1 ist ein Antriebsstück 15 vorgesehen, das von einem quaderförmigen Riegel gebildet ist, der parallele Seitenflächen 16 und 17 aufweist. Das Antriebsstück 15 ist an einer Welle 18 mit einer Drehachse 19 angeordnet. Die Drehachse 19 wird in der Praxis selten mit der Drehachse 3 fluchten. Die Drehachse 19 kann gegenüber der Drehachse 3 versetzt und/oder in einem Winkel zu dieser stehen.
  • In der in den Figuren gezeigten Stellung liegt das Antriebsstück 15 mit dem einen Endbereich 20 seiner Seitenfläche 16 am kreisförmigen Mittelbereich der Zahnflanke 12 an. Der gegenüberliegende Endbereich 21 der Seitenfläche 17 liegt am kreisförmigen Mittelbereich der Zahnflanke 14 an. Die Länge des Antriebsstücks 15 ist kleiner als der Durchmesser des Innenraums 6. Zwischen den Stirnseiten 22 und 23 des Antriebsstücks 15 und dem Innenumfang 24 des Innenraums 6 bestehen also Abstände, die so bemessen sind, daß bei jedem zu berücksichtigenden Versatz zwischen der Drehachse 19 und der Drehachse 3 die Stirnseiten 22, 23 den Innenumfang 24 nicht berühren.
  • Wird das Antriebsstück 15 um die Drehachse 19 in Richtung des Pfeiles 25 gedreht, dann drückt es auf die Zahnflanken 12 und 14, wodurch sich der Drehkörper 1 um die Drehachse 3 dreht. Bei einem Versatz zwischen den Drehachsen 19 und 3 bleibt wenigstens einer der Endbereiche 20, 21 während der gesamten Drehbewegung ständig an der zugehörigen Zahnflanke 12 bzw. 14 in Anlage. Der Anlagepunkt an der Zahnflanke 12 bzw. 14 ändert sich dabei praktisch nicht. Dies gilt auch bei unterschiedlichen Versätzen. Das Drehmoment, das das Antriebsstück 15 zum Antrieb des Drehkörpers 1 aufbringen muß, bleibt also im wesentlichen während der gesamten Drehung konstant, so daß trotz Achsversatzes ein ruckfreier, gleichmäßiger Antrieb erreicht ist.
  • Das Antriebsstück 15 wirkt bei Drehung in Richtung des Pfeiles 25 gegen die nahezu gleichbleibende Federkraft einer am Drehkörper 1 angreifenden Rückstellfeder (nicht dargestellt). In beidenBewegungsrichtungen des Antriebsstücks 15 bleiben bei dessen Verstellung die Endbereiche 20, 21 durch die Federkraft ständig anliegend an die zugehörige Zahnflanke 12, 14 des Zahnes 7, 8. Über den gesamten Drehbereich des Antriebsstücks 15, o 0 der kleiner 120 ist und im allgemeinen nahe 90 bemessen wird, ergibt sich somit eine spielfreie, synchrone Vor-Rückwärtsbewegung von Drehkörper 1 und Antriebsstück 15.
  • Soll der Drehkörper 1 ohne die Wirkung einer Rückstellfeder in Gegenrichtung zum Pfeil 25 gedreht werden, dann wird das Antriebsstück 15 zunächst um einen Leerhub 26 gedreht, bis dessen Seitenfläche 16 auf den Mittelbereich der Zahnflanke 11 und dessen Seitenfläche 17 auf den Mittelbereich der Zahnflanke 13 auftrifft. Danach wird dann der Drehkörper 1 wieder spielfrei mitgenommen. Der Winkel des Leerhubes 26 läßt sich verkleinern, indem die Breite der Zähne 7 und 8 am Umfang des Innenraums 6 vergrößert wird. Der Winkel des Leerhubes 26 läßt sich auch dadurch verkleinern, daß ein weiteres Paar von Zähnen vorgesehen wird.
  • Es genügt, nur diejenigen Zahnflanken wie beschrieben abgerundet auszubilden, die zur Anlage einer Seitenfläche des Antriebsstücks 15 vorgesehen sind.
    • Bezugszeichenliste 08/86 Pt.
    • 1 Drehkörper
    • 2 Achsstück
    • 3 Drehachse
    • 4 Unterseite
    • 5 Ansatz
    • 6 Innenraum
    • 7 Zahn
    • 8 Zahn
    • 9 Zahnspitze
    • 10 Zahnspitze
    • 11 Zahnflanke
    • 12 Zahnflanke
    • 13 Zahnflanke
    • 14 Zahnflanke
    • 15 Antriebsstück
    • 16 Seitenfläche
    • 17 Seitenfläche
    • 18 Welle
    • 19 Drehachse
    • 20 Endbereich
    • 21 Endbereich
    • 22 Stirnseite
    • 23 Stirnseite
    • 24 Innenumfang
    • 25 Pfeil
    • 26 Leerhub
    • K Kreis

Claims (9)

1. Antriebseinrichtung eines Drehpotentiometers, bei dem an einem einen Potentiometer-Schleifkontakt tragenden Drehkörper ein Antriebsstück angreift,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Drehkörper (1) Zähne (7, 8) angeordnet sind, deren Zahnspitzen (9, 10) zur Drehachse (3) gerichtet sind, daß das Antriebsstück (15) an der einen Zahnflanke (12) eines Zahnes (7) und an der einen Zahnflanke (14) eines diesem, bezogen auf die Drehachse (3), gegenüberstehenden Zahnes (8) anliegt und daß die Zahnflanken (11, 12; 13, 14) evolventenförmig abgerundet sind.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahnflanken (11, 12 bzw. 13, 14) jedes Zahnes (7, 8) in ihrem Mittelbereich auf einem Kreis (K) verlaufen.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, 0
daß zwei Zähne (7, 8) vorgesehen sind, die um 180 zur Drehachse (3) versetzt sind.
4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zähne (7, 8) am Innenumfang eines hülsenförmigen Ansatzes (5) des Drehkörpers (1) ausgebildet sind.
5. Antriebseinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge des Antriebsstücks (15) wenigstens um den doppelten Achsversatz zwischen der Drehachse (3) des Drehkörpers (1) und der Drehachse (19) des Antriebsstücks (15) kleiner als der Durchmesser des hülsenförmigen Ansatzes (5) ist.
6. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das um eine Drehachse (19) drehbare Antriebsstück (15) zur Anlage an den Zahnflanken (11 bis 14) parallele Seitenflächen (16, 17) aufweist.
7. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Drehungsumkehr der Drehkörper (1) mit dem Antriebsstück (15) - in Anlage bleibt.
8. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Drehungsumkehr das Antriebsstück (15) einen Leerhub (26) durchführt.
9. Antriebseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Innenumfang (24) des Drehkörpers (1) mehr als zwei Zähne (7, 8) angeordnet sind.
EP87104199A 1986-04-15 1987-03-21 Antriebseinrichtung eines Drehpotentiometers Withdrawn EP0244612A3 (de)

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DE3612574 1986-04-15
DE3612574A DE3612574C1 (de) 1986-04-15 1986-04-15 Antriebseinrichtung eines Drehpotentiometers

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EP0244612A2 true EP0244612A2 (de) 1987-11-11
EP0244612A3 EP0244612A3 (de) 1989-03-22

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