EP0410146A2 - Schiebewiderstand - Google Patents
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- H01C10/30—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element
- H01C10/38—Adjustable resistors the contact sliding along resistive element the contact moving along a straight path
Definitions
- the innovation relates to a sliding resistor according to the preamble of claim 1.
- sliding resistors are generally known and commercially available.
- the electrical properties of the known sliding resistors such as linearity, limit values of the electrical resistance in the two end positions of the slide, freedom from hysteresis, etc. depend to a large extent on dimensional tolerances of the individual mechanical components of the sliding resistor.
- An important influencing factor is the exact positioning of the resistance carrier in the housing.
- it is known to rivet the resistance carrier in the housing, which is complex to manufacture and presupposes that the corresponding holes for the rivets both on the resistance carrier and are also exactly positioned on the housing.
- the resistance carrier is only inserted into a frame of the housing from above. Due to the play required for this, the resistance carrier can still be moved slightly within the housing even after the final assembly, so that the electrical properties mentioned above are not obtained to the desired extent.
- the main advantage is a significantly simplified assembly.
- the resistance carrier and the wiper carrier with wiper spring are inserted into the housing from one end without, above all, the resistance carrier having to be positioned exactly.
- the housing is then closed by the housing cover, which snaps into the housing with a snap lock. Due to the resilient web attached to the housing, the resistance carrier is also clearly positioned in the insertion direction and held there. Additional operations for positioning and / or fastening the resistance carrier in the housing are not required.
- the precise execution of the assembly steps is irrelevant to the precision of the electrical properties of the sliding resistor.
- the housing and the housing cover are each plastic injection molded parts, in particular the guide rails and the resilient web are each formed in one piece with the associated part. This results in a better dimensional accuracy of the mechanical parts, since primarily only the dimensional accuracy of the plastic injection mold is decisive. This also increases functional reliability, since no separate parts for guide rails and springs are required, which could otherwise lead to failures due to the way they are fastened.
- One end of the housing can be closed by the housing cover, both the guide rails in the housing and the slot for guiding the wiper carrier to this side are open, so that these parts can be mounted from one side with an insertion direction.
- the short guide rails on the housing cover keep the resistance carrier even more precisely in the housing.
- the T-shaped snap hooks on the housing cover ensure that the housing cover is securely attached to the housing, so that it cannot come loose even when vibrated. Functional safety is promoted as a whole.
- the chamfer on the guide rails simplifies assembly.
- the sliding resistor has a housing 1 with a substantially cuboidal outer contour.
- One end face of the housing 1 is open and can be closed by an essentially rectangular housing cover 2 will.
- a rectangular resistance carrier 3 is arranged in the interior of the housing, on the upper side of which one or more resistance tracks 4 are applied.
- the top of the housing 1 has an elongated hole-shaped opening 5, through which a grinder support 6 extends and is displaceably guided there.
- a wiper spring 7 is fastened to the side of the wiper carrier facing the resistance carrier 3 and has a plurality of wiper arms 8 (cf. FIG. 3), each of which touches an associated resistance path 4.
- the individual arms 8 are made of electrically conductive, resilient material and attached to a common strip 9, so that they are in electrical parallel with each other.
- contact lugs 9 are attached, which are in electrical contact with the ends of the resistance tracks 4 or a conductor track 10.
- the contact lugs 9 protrude through openings 11 in the end face 12 of the housing 1 facing away from the housing cover 2.
- latching hooks projecting beyond the end face 12 are integrally attached to the housing 1. With this locking hook 13, the sliding resistance to another object, such as. B. a circuit board.
- two mutually opposite guide rails 14 are present in the interior of the housing 1, which have guide grooves 15 directed towards one another and extend essentially through the entire length of the housing.
- the resistance carrier is held in these guide rails 14 and can be inserted from the open end face of the housing 1.
- bevels 16 are provided on the ends of the guide rails facing the open end of the housing 1.
- the resistance carrier 3 is pushed in from the open end face of the housing 1 until the front side 17 lying in the insertion direction comes to a stop against stops 18 on the inside of the end wall 12.
- the resistance carrier 3 is thus clearly and reproducibly fixed in the direction of insertion.
- the two axes perpendicular to the direction of insertion are fixed by the guide rails 14.
- a fixation against the direction of insertion is carried out by the housing cover 2, specifically by a resilient web 19 present there, which is made of the material of the housing cover 2 through two parallel incisions 20 and 21 is formed.
- the resilient web 18 presses against the rear edge of the resistance support 3, as seen in the direction of insertion, and presses it permanently against the stops 18.
- the guide rails 14 of the housing 1 are briefly aligned with the interior of the housing 1 protruding guide sections 22 are provided which fix the rear end of the resistance carrier in relation to the housing cover 2.
- these guide sections also have chamfers 23.
- the rear ends of the guide rails 14 also have chamfers 24 which facilitate insertion of the resistance carrier.
- the housing cover 2 has integrally molded locking tongues 25 which are T-shaped in plan view.
- the outer sides of the housing have corresponding T-shaped recesses, behind which the locking tongues snap into place.
- the locking tongues each have a chamfer 27 for pushing on the housing cover.
- the wiper carrier 6 has four sections which can be distinguished from one another, namely a first cuboid section 28 to which the wiper spring 7 is fastened.
- the special type of this attachment is in DE-OS 36 29 002.5 of the applicant.
- This first section 28 is wider than the slot-shaped opening 5 of the housing 1.
- a second section 29 with a rectangular cross-section adjoining the first section 28 is arranged in the slot-shaped recess 5 and thus guides the wiper carrier 6 in the recess 5.
- This is followed a third section 30, which is significantly wider than the slot-shaped recess 5 and has an approximately H-shaped contour in the plan view of FIG. 2.
- the two lateral legs 31 and 32 formed in this way rest with dome-like projections 33 on a guide track 34 which is formed by the upper side of a housing wall 35, the slot-shaped opening 5 being excluded from this housing wall 35.
- This housing wall 35 is offset inwards relative to an upper edge 36 of the housing 1, specifically by approximately the width of the third section 30. The upper side of the third section 30 is thus aligned with the upper edge 36 of the housing.
- the third section 30 is followed by a fourth section 37 with a cylindrical shape, which serves as a gripping or actuating element for the sliding resistance.
- the elongated hole-shaped opening 5 extends up to the end face of the housing, to which the housing cover 2 is attached. In the area of the other end face 12, however, the opening 5 ends at a stop formed by the housing wall 35.
- the movement path of the grinder carrier is thus limited on the one hand by the stop 38 and on the other hand by the housing cover 2.
- the housing 1, the housing cover 2 and the grinder support 6 are each plastic injection molded parts that can be easily mass-produced.
- the assembly of the sliding resistor is particularly easy.
- the cons Stand 3 is inserted into the open end of the housing 1 between the guideways 14.
- the contact lugs 9 then pass through the opening 11 and the front edge of the resistance carrier 3 comes into contact with the stops 18.
- the wiper carrier 6 is inserted into the slot-shaped opening 5.
- the housing cover 2 is put on until the locking tongues 25 engage. All assembly steps are therefore carried out in the same direction from one end of the housing.
- the individual parts are largely secured during assembly.
- the assembly steps are also very simple. Nevertheless, the spatial design of the individual parts provides an exactly reproducible and extremely precise position of the parts relative to one another, which means that the electrical resistance values can be precisely maintained regardless of assembly tolerances or dimensional tolerances of the mechanical components.
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Abstract
Description
- Die Neuerung bezieht sich auf einen Schiebewiderstand gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Derartige Schiebewiderstände sind allgemein bekannt und im Handel erhältlich. Die elektrischen Eigenschaften der bekannten Schiebewiderstände, wie z.B. Linearität, Grenzwerte des elektrischen Widerstandes in den beiden Endstellungen des Schiebers, Hysteresefreiheit etc. hängen in starkem Maße von Maßtoleranzen der einzelnen mechanischen Komponenten des Schiebewiderstandes ab. Eine wichtige Einflußgröße ist dabei die exakte Positionierung des Widerstandsträgers im Gehäuse. Hierzu ist es bekannt, den Widerstandsträger im Gehäuse anzunieten, was aufwendig in der Herstellung ist und voraussetzt, daß die entsprechenden Löcher für die Nieten sowohl am Widerstandsträger als auch am Gehäuse exakt positioniert sind. In anderen Fällen wird der Widerstandsträger lediglich von oben in einen Rahmen des Gehäuses eingelegt. Durch das hierzu erforderliche Spiel läßt sich der Widerstandsträger auch nach der Endmontage noch innerhalb des Gehäuses geringfügig verschieben, so daß die oben erwähnten elektrischen Eigenschaften nicht in dem wünschenswerten Ausmaß erhalten werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den eingangs genannten Schiebewiderstand dahingehend zu verbessern, daß er präzise reproduzierbare elektrische Eigenschaften aufweist, auch wenn seine einzelnen Komponenten stärker streuende Toleranzen in den Abmessungen haben.
- Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Neuerung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Als wesentlichen Vorteil erhält man neben der Lösung der obigen Aufgabenstellung auch noch eine deutlich vereinfachte Montage. Der Widerstandsträger und der Schleiferträger mit Schleiferfeder werden von einer Stirnseite in das Gehäuse eingeschoben, ohne daß vor allem der Widerstandsträger exakt positioniert werden muß. Sodann wird das Gehäuse durch den Gehäusedeckels der mit einem Schnappverschluß in das Gehäuse einrastet, verschlossen. Durch den am Gehäuse angebrachten federnden Steg wird der Widerstandsträger auch in Einschieberichtung eindeutig positioniert und dort gehalten. Zusätzliche Arbeitsgänge zum Positionieren und/oder Befestigen des Widerstandsträgers im Gehäuse sind nicht erforderlich. Für die Präzision der elektrischen Eigenschaften des Schiebewiderstandes ist dabei die präzise Ausführung der Montageschritte ohne Belang. Für den Anfangs-Widerstandswert, bei dem der Federträger in einer Grenzlage ist, sind lediglich Maßto leranzen eines Anschlages an einer Stirnseite des Gehäuses und die relative Lage der Widerstandsbahnen in Bezug auf eine Stirnseite des Widerstandsträgers maßgeblich. Alle übrigen Maße der Baugruppen können innerhalb relativ weiter Toleranzen variieren, ohne daß die elektrischen Eigenschaften des Schiebewiderstandes hierdurch verändert werden.
- Das Gehäuse und der Gehäusedeckel sind jeweils Kunststoff-Spritzgußteile, wobei insbesondere die Führungsschienen und der elastisch federnde Steg jeweils einstükkig mit dem zugehörigen Teil ausgebildet sind. Hierdurch erhält man eine bessere Maßgenauigkeit der mechanischen Teile, da primär dann nur noch die Maßgenauigkeit der Kunststoff-Spritzgußform ausschlaggebend ist. Auch wird hierdurch die Funktionssicherheit erhöht, da keine separaten Teile für Führungsschienen und Feder benötigt werden, die durch die Art ihrer Befestigung ansonsten zu Ausfällen führen könnten.
- Die eine Stirnseite des Gehäuses ist durch den Gehäusedeckel verschließbar, wobei sowohl die Führungsschienen im Gehäuse als auch das Langloch für die Führung des Schleiferträgers zu dieser Seite hin offen sind, so daß diese Teile von einer Seite her mit einer Einschubrichtung montiert werden können.
- Durch die am Gehäusedeckel vorhandenen kurzen Führungsschienen wird der Widerstandsträger noch präziser im Gehäuse gehalten.
- Durch die T-förmigen Schnapphaken am Gehäusedeckel wird eine sichere Befestigung des Gehäusedeckels am Gehäuse erhalten, so daß sich diese auch bei Vibrationen nicht lösen kann. Dadurch wird insgesamt die Funktionssicherheit gefördert. Durch die Öffnungen in der Stirnseite des Gehäuses, durch welche die mit dem Widerstandsträger verbundenen Lötfahnen hindurchragen, erhält man eine weitere Vereinfachung des Schiebewiderstandes und damit eine Erhöhung der Funktionssicherheit und letztlich auch eine vereinfachte Montage, da die ansonsten üblichen, fest im Gehäuse eingegossenen Lötfahnen nicht mehr durch zusätzliche elektrische Leiter mit dem Widerstandsträger verbunden werden müssen, was durch schlechte Lötstellen oder Bruch von Lötstellen bei Vibrationen sonst zu Ausfällen führt.
- Dadurch, daß die Führungsbahn für den Schleiferträger gegenüber der Oberkante des Gehäuses nach innen versetzt ist, werden zusätzliche, quer zur Verschieberichtung verlaufende Führungen für den Widerstandsträger gebildet, wodurch ein Verkanten des Federträgers vermieden wird, was letztendlich wiederum der Verbesserung der elektrischen Eigenschaften zugute kommt.
- Durch die Fasen an den Führungsschienen wird die Montage vereinfacht.
- Im folgenden wird die Neuerung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Schiebewiderstandes;
- Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Schiebewiderstandes; und
- Fig. 3 eine Ansicht der Stirnseite des Schiebewiderstandes bei geöffnetem Gehäusedeckel.
- Gleiche Bezugzeichen in den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche Teile.
- Der Schiebewiderstand besitzt ein Gehäuse 1 mit im wesentlichen quaderförmiger Außenkontur. Eine Stirnseite des Gehäuses 1 ist offen und kann durch einen im wesentlichen rechteckförmigen Gehäusedeckel 2 verschlossen werden. Im Inneren des Gehäuses ist eine rechteckförmiger Widerstandsträger 3 angeordnet, auf dessen Oberseite eine oder mehrere Widerstandsbahnen 4 aufgebracht sind. Die Oberseite des Gehäuses 1 weist eine langlochförmige Öffnung 5 auf, durch die ein Schleiferträger 6 hindurchgreift und dort verschieblich geführt ist. An der dem Widerstandsträger 3 zugewandten Seite des Schleiferträgers ist eine Schleiferfeder 7 befestigt, die mehrere Schleiferarme 8 aufweist (vgl. Fig. 3), die jeweils eine zugeordnete Widerstandsbahn 4 berühren. Die einzelnen Arme 8 sind aus elektrisch leitfähigem, federndem Material und an einem gemeinsamen Streifen 9 befestigt, so daß sie in elektrischer Parallelschaltung zueinander liegen.
- An der dem Gehäusedeckel 2 abgewandten Seite des Widerstandsträgers 3 sind Kontaktfahnen 9 angebracht, die in elektrischem Kontakt mit den Enden der Widerstandsbahnen 4 bzw. einer Leiterbahn 10 stehen. Die Kontaktfahnen 9 ragen durch Öffnungen 11 in der dem Gehäusedeckel 2 abgewandten Stirnseite 12 des Gehäuses 1 hindurch.
- An den beiden zur Stirnseite 12 benachbarten Seitenwänden des Gehäuses 1 sind über die Stirnseite 12 hinausragende Rasthaken einstückig an dem Gehäuse 1 angebracht. Mit diesen Rasthaken 13 kann der Schiebewiderstand an einem anderen Gegenstand, wie z. B. einer Leiterplatte, befestigt werden.
- Wie am besten aus Fig. 3 zu erkennen ist, sind im Inneren des Gehäuses 1 zwei einander gegenüberliegende Führungsschienen 14 vorhanden, die aufeinanderzu gerichtete Führungsnuten 15 aufweisen und sich im wesentlichen durch die gesamte Länge des Gehäuses erstrecken. In diesen Führungsschienen 14 ist der Widerstandsträger gehalten und kann von der offenen Stirnseite des Gehäuses 1 her eingeschoben werden. Um dieses Einschieben zu erleichtern, sind an den zur offenen Stirnseite des Gehäuses 1 weisenden Enden der Führungsschienen Fasen 16 vorgesehen.
- Bei der Montage wird der Widerstandsträger 3 von der offenen Stirnseite des Gehäuses 1 her eingeschoben, bis die in Einschieberichtung liegende Vorderseite 17 gegen Anschläge 18 an der Innenseite der Stirnwand 12 zum Anschlag kommt. Damit ist der Widerstandsträger 3 in Einschieberichtung eindeutig und reproduzierbar fixiert. Die Fixierung der beiden senkrecht zur Einschieberichtung liegenden Achsen erfolgt durch die Führungsschienen 14. Eine Fixierung entgegen der Einschieberichtung erfolgt durch den Gehäusedeckel 2 und zwar konkret durch einen dort vorhandenen federnden Steg 19, der aus dem Material des Gehäusedeckels 2 durch zwei parallele Einschnitte 20 und 21 gebildet ist. In montiertem Zustand drückt der federnde Steg 18 gegen die in Einschieberichtung gesehen hintere Kante des Widerstandsträgers 3 und drückt diesen permanent gegen die Anschläge 18. In beiden seitlichen Bereichen des Gehäusedeckels 2 sind fluchtend mit den Führungsschienen 14 des Gehäuses 1 kurze in das Innere des Gehäuses 1 hineinragende Führungsabschnitte 22 vorgesehen, die das hintere Ende des Widerstandsträgers gegenüber dem Gehäusedeckel 2 fixieren. Zum leichteren Aufsetzen des Deckels besitzen auch diese Führungsabschnitte Fasen 23. In ähnlicher Weise haben auch die hinteren Enden der Führungsschienen 14 Fasen 24, die ein Einschieben des Widerstandsträgers erleichtern.
- Der Gehäusedeckel 2 besitzt einstückig an ihm angeformte Verriegelungszungen 25, die in der Draufsicht T-förmig sind. Die äußeren Seiten des Gehäuses besitzen entsprechende T-förmige Ausnehmungen, hinter die die Verriegelungszungen einrasten. Zum Aufschieben des Gehäusedeckels besitzen auch die Verriegelungszungen je eine Fase 27.
- Der Schleiferträger 6 hat vier voneinander unterscheidbare Abschnitte, nämlich einen ersten quaderförmigen Abschnitt 28, an dem die Schleiferfeder 7 befestigt ist. Die spezielle Art dieser Befestigung ist in der DE-OS 36 29 002.5 der Anmelderin beschrieben. Dieser erste Abschnitt 28 ist breiter als die langlochförmige Öffnung 5 des Gehäuses 1. Ein sich an den ersten Abschnitt 28 anschließender zweiter Abschnitt 29 mit rechteckigem Querschnitt ist in der langlochförmigen Ausnehmung 5 angeordnet und führt damit den Schleiferträger 6 in der Ausnehmung 5. Daran schließt sich ein dritter Abschnitt 30 an, der deutlich breiter als die langlochförmige Ausnehmung 5 ist und in der Draufsicht der Fig. 2 in etwa eine H-förmige Kontur hat. Die beiden hierdurch gebildeten seitlichen Schenkel 31 und 32 liegen mit kalottenartigen Vorsprüngen 33 auf einer Führungsbahn 34 auf, die durch die Oberseite einer Gehäusewand 35 gebildet ist, wobei die langlochförmige Öffnung 5 aus dieser Gehäusewand 35 ausgenommen ist. Diese Gehäusewand 35 ist gegenüber einer Oberkante 36 des Gehäuses 1 nach innen versetze und zwar in etwa um die Breite des dritten Abschnittes 30. Somit fluchtet die Oberseite des dritten Abschnittes 30 mit der Oberkante 36 des Gehäuses.
- An den dritten Abschnitt 30 schließt sich ein vierter Abschnitt 37 mit zylinderförmiger Gestalt an, der als Greif- bzw. Betätigungsorgan für den Schiebewiderstand dient.
- Wie am besten aus Fig. 1 zu erkennen ist, erstreckt sich die langlochförmige Öffnung 5 bis zu der Stirnseite des Gehäuses hin, an welcher der Gehäusedeckel 2 angebracht ist. Im Bereich der anderen Stirnseite 12 endet die Öffnung 5 dagegen an einem durch die Gehäusewand 35 gebildeten Anschlag. Damit ist der Bewegungsweg des Schleiferträgers einerseits durch den Anschlag 38 und andererseits durch den Gehäusedeckel 2 begrenzt.
- Das Gehäuse 1, der Gehäusedeckel 2 und der Schleiferträger 6 sind jeweils Kunststoff-Spritzgußteile, die einfach in Massenproduktion herstellbar sind. Die Montage des Schiebewiderstandes ist besonders einfach. Der Wider standsträger 3 wird in die offene Stirnseite des Gehäuses 1 zwischen die Führungsbahnen 14 eingeschoben. Die Kontaktfahnen 9 durchtreten dann die Öffnung 11 und die Vorderkante des Widerstandsträgers 3 kommt in Berührung mit den Anschlägen 18. Sodann wird der Schleiferträger 6 in die langlochförmige Öffnung 5 eingeführt. Schließlich wird der Gehäusedeckel 2 aufgesetzt, bis die Verriegelungszungen 25 einrasten. Alle Montageschritte erfolgen daher von einer Stirnseite des Gehäuses her in derselben Richtung. Schon während der Montage sind die Einzelteile dabei weitestgehend gesichert. Auch sind die Montageschritte sehr einfach. Gleichwohl erhält man durch die räumliche Gestaltung der einzelnen Teile eine exakt reproduzierbare und äußerst präzise relative Lage der Teile zueinander, womit auch die elektrischen Widerstandswerte unabhängig von Montagetoleranzen bzw. Maßtoleranzen der mechanischen Komponenten präzise eingehalten werden können.
- Sämtliche in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentlich für die Neuerung sein.
Claims (10)
dadurch gekennzeichnet,
daß im Inneren des Gehäuses (1) zwei einander gegenüberliegende Führungsschienen (14) angeordnet sind, zwischen denen der Widerstandsträger (3) gehalten ist, daß die Führungsschienen (14) zu einer Stirnseite des Gehäuses (1) hin offen sind,
daß ein Gehäusedeckel (2) an dieser Stirnseite des Gehäuses (1) vorhanden ist und
daß ein elastisch federnder Steg (19) des Gehäusedeckels (2) mit der Stirnseite des Widerstandsträgers (3) in Berührung ist.
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