ES2182685B2 - Potenciometro. - Google Patents
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Abstract
Potenciómetro, del tipo formado por un cursor anular (1) dispuesto en montaje giratorio, estableciendo contacto deslizante sobre una pista resistiva (2) y sobre una placa colectora (3), incluyendo el cursor (1) conformaciones (9) de contacto con la placa colectora (3), una de las cuales conformaciones (9) es susceptible de encajar respecto de la zona media de conformaciones (10.1) de configuración alargada definidas en sentido radial en la placa colectora (3) según una distribución concéntrica respecto del teórico centro de giro del cursor (1), para establecer un bloqueo posicional en posiciones determinadas o pasos del movimiento del cursor (1).
Description
Potenciómetro.
La presente invención se refiere a un
potenciómetro del tipo formado por una carcasa aislante a modo de
caja, dentro de la cual se aloja un conjunto funcional que comprende
una pista resistiva en forma de anillo incompleto, cuyos extremos
quedan unidos a sendos terminales de conexión sobresalientes al
exterior, y un cursor anular giratorio de material
electro-conductor, el cual determina un contacto
puntual deslizante sobre la pista resistiva y por el otro lado apoyo
deslizante sobre una placa colectora metálica, desde la cual sale
otro terminal de conexión, siendo actuable el movimiento del cursor
mediante un eje de accionamiento.
En estos potenciómetros, una tensión eléctrica
aplicada entre los terminales de los extremos de la pista resistiva,
resulta selectivamente divisionada entre uno de dichos terminales y
el terminal que sale de la placa colectora, en función de la
posición en la que se sitúe el contacto del cursor sobre la pista
resistiva mediante el giro del mencionado cursor.
Dicho concepto se corresponde, por ejemplo, con
el del potenciómetro objeto de la Patente Española Nº 9502355 de la
misma firma titular que la presente solicitud.
En tales potenciómetros se plantea sin embargo el
inconveniente de que el posicionamiento del contacto del cursor
sobre la pista resistiva es totalmente libre a lo largo de todo el
posible recorrido de contacto, con lo cual la regulación de las
tensiones parciales no es posible para valores concretos como es
necesario en muchas aplicaciones.
Este problema se ha resuelto con soluciones de
bloqueo parcial del movimiento del cursor en los puntos necesarios,
mediante conformaciones de encaje definidas en el cursor y en la
placa colectora, tal como recoge por ejemplo el Modelo de utilidad
Español Nº 9602996.
En las soluciones conocidas a ese respecto, las
conformaciones para el bloqueo parcial del cursor en las posiciones
previstas, consisten en salientes y entrantes de forma circular y
particularmente a modo de casquetes esféricos, los cuales al
coincidir entre sí establecen un encaje que determina el bloqueo,
con posibilidad de desbloqueo al actuar con algo mayor esfuerzo
sobre el cursor, para pasar de unas posiciones a otras.
Dicha realización conlleva fundamentalmente dos
inconvenientes:
- -
- Por una parte la forma circular de las conformaciones de encaje, hace que dichas conformaciones tengan que estar en un posicionamiento radial exacto sobre el cursor y sobre la placa colectora, para que se produzca la coincidencia necesaria para el encaje, exigiendo por lo tanto en la fabricación y el montaje de las piezas una precisión que encarece el producto.
- -
- Por otra parte, en la entrada y salida de la conformación que encaja, el contacto entre las partes resulta momentáneamente puntual, de manera que si la presión del apoyo no es suficiente fuerte, en dichos instantes se produce un contacto defectuoso, incluso una falta de contacto, lo que puede dar lugar a una caída de tensión falseando la función del potenciómetro.
Esta segunda cuestión se soluciona, en
realizaciones conocidas incluyendo conformaciones de encaje en dos
puntos opuestos del cursor y en combinación con ellas
correspondientes grupos de conformaciones en la placa colectora; lo
cual es factible cuando las posiciones de bloqueo quedan en un
recorrido de menos de 180º del movimiento del cursor; pero cuando el
número de posiciones selectivas es elevado, éstas pueden tener que
ocupar más de 180º del mencionado recorrido de movimiento del
cursor, con lo cual no se pueden incluir conformaciones de encaje en
puntos opuestos del cursor, puesto que al pasar de 180º en el
recorrido dichas conformaciones interferirían con las conformaciones
de la placa colectora que no les corresponden.
El defecto de la presión de contacto para evitar
las caídas de tensión, puede solucionarse realizando el cursor de
mayor rigidez, es decir con menor capacidad de flexión, pero ello
repercute en que la presión del contacto deslizante sobre la pista
resistiva resulta también con mayor fuerza, lo cual da lugar al
rayado y desgaste de la pista resistiva, provocando su deterioro
rápidamente.
Para solucionar todos esos inconvenientes, de
acuerdo con la invención se propone un potenciómetro realizado con
unas características que le confieren carácter ventajoso en los
aspectos desfavorables mencionados de las realizaciones
conocidas.
Este potenciómetro objeto de la invención se
constituye estructuralmente de un modo convencional, es decir con un
conjunto funcional incluido en una carcasa alojante y actuable desde
fuera mediante un mando-eje de accionamiento,
comprendiendo el conjunto funcional una pista resistiva, un cursor
móvil y una placa colectora, estableciendo el cursor móvil apoyos de
contacto deslizante con la pista resistiva y con la placa colectora,
con conformaciones en el cursor móvil y en la placa colectora para
establecer bloqueos de retención provisional en distintas posiciones
del movimiento del cursor.
De acuerdo con la invención, las conformaciones
de bloqueo definidas en la placa colectora se determinan con forma
alargada, quedando situadas en orientación radial según una
distribución correlativamente distanciada del centro, mientras que
el cursor se prevé con una conformación de encaje, preferentemente
en forma de casquete esférico, que se corresponde en correlación de
coincidencia con la zona media de las mencionadas conformaciones
alargadas de la placa colectora.
Dichas conformaciones alargadas de la placa
colectora y la conformación del cursor, son de formas recíprocas,
para establecer entre ellas un encaje que permita el bloqueo
provisional del movimiento del cursor en las posiciones de
coincidencia de esas conformaciones, pudiendo, a tal efecto, quedar
definidas tales conformaciones, indistintamente, como salientes en
una parte y entrantes en la otra.
Se obtiene de este modo una disposición que
permite establecer eficazmente los bloqueos provisionales para la
retención del cursor en las posiciones previstas, sin que para ello
sea necesaria una precisión de ajuste especial, ya que pequeños
desfases entre la posición radial de la conformación del cursor,
respecto a la zona media de las conformaciones de la placa
colectora, no afectan para que el encaje resulte efectivo, debido a
la configuración alargada de las conformaciones de la placa
colectora.
Con ello se simplifica por lo tanto la
realización constructiva y de montaje del potenciómetro, resultando
éste más económico, a la vez que sin posibilidad de fallos en la
determinación de las posiciones funcionales para las que se halle
previsto.
Por otro lado y según una variante de realización
práctica el cursor se constituye con una lámina metálica de gran
flexibilidad, por ejemplo de 0,15 milímetros de grosor u otros como
en los potenciómetros convencionales, mediante la cual se establece
el contacto deslizante sobre la pista resistiva, incorporándose
fijamente a esa lámina otra lámina más resistente a la flexión, de
0'20-0'25 milímetros de grosor, mediante la cual se
establece el contacto sobre la placa colectora y el bloqueo de
retención provisional en las posiciones previstas.
De este modo el rozamiento del cursor sobre la
pista resistiva no resulta agresivo hasta el punto de rayar
perjudicialmente a dicha pista, mientras que contra la placa
colectora establece una presión que asegura perfectamente el
contacto eléctrico, incluso en los momentos de entrada y salida de
las conformaciones de bloqueo en los correspondientes encajes.
Según otra variante de realización el cursor se
prevé formado por una lámina de gran flexibilidad, determinando por
una parte, mediante una deformación en ángulo, el contacto
deslizante sobre la pista resistiva, y mediante embuticiones hacia
el otro lado el contacto sobre la placa colectora, incluyendo en esa
parte de contacto con la placa colectora una patilla flexible. Esta
patilla puede conformarse por troquelado de la propia lámina
constitutiva del cursor, o incorporada de manera postiza a dicha
lámina.
De esta forma, mediante dicha patilla se
determina, en una posición radialmente desfasada respecto de las
conformaciones del apoyo de contacto con la placa colectora, otra
conformación de apoyo sobre dicha placa, en correspondencia con las
conformaciones para el encaje de bloqueo provisional definidas en la
misma.
De este modo se asegura igualmente el contacto
deslizante sin agresión sobre la pista resistiva, y el contacto
efectivo sobre la placa colectora, con independencia de este
contacto respecto de los encajes de bloqueo, evitándose así la
posibilidad de falsos contactos puntuales.
Dicha disposición permite además establecer
puntos de encaje para posiciones de bloqueo provisional en un
espacio angular incluso mayor de 180º, ya que no se producen
interferencias de las conformaciones de encaje que puedan falsear
los posicionamientos selectivos.
En cualquier caso el cursor se prevé con dos o
más conformaciones de apoyo contra la placa colectora, quedando una
de dichas conformaciones en una posición radial respecto del centro
de giro, de manera que coincide con las conformaciones para el
encaje definidas en la placa colectora, mientras que las otras
conformaciones se corresponden o quedan fuera de la zona de
coincidencia con las mencionadas conformaciones de la placa
colectora, según que su configuración permita o no el encaje en
dichas conformaciones de la placa colectora, resultando así
efectivo, de manera permanente, el contacto eléctrico entre el
cursor y la placa colectora, mediante unas conformaciones del
cursor, mientras que otra conformación del mismo asegura el bloqueo
en las posiciones de retención provisional, con posibilidad de
establecer dichas posiciones de retención en cualquier espacio de
giro, incluso rebasando los 180º.
Por todo ello, dicho potenciómetro objeto de la
invención resulta de unas características ciertamente ventajosas,
adquiriendo vida propia y carácter preferente respecto de los
potenciómetros conocidos del mismo tipo.
La figura 1 muestra una perspectiva en despiece
explosionado de un potenciómetro convencional.
La figura 2 es una vista en sección del conjunto
montado del potenciómetro anterior.
La figura 3 es una vista en planta de la
disposición de un cursor sobre una placa colectora, con
conformaciones de encaje a modo de casquetes esféricos (9 y 10)
entre ambos elementos, para establecer posiciones de retención
provisional del movimiento del cursor; todo ello según una
realización convencional y conocida hasta ahora.
La figura 4 es un detalle en sección del encaje
en una posición de retención provisional entre el cursor y la placa
colectora, según la solución convencional.
La figura 5 es una vista en planta como la de la
figura 3, según la realización de la invención.
La figura 6 es un detalle como el de la figura 4,
según la realización de la invención.
La figura 7 es una vista en planta de una pieza
accesoria incorporable en unión con el cursor del potenciómetro para
establecer el contacto con la placa colectora.
La figura 8 es una vista lateral del cursor con
la pieza accesoria unida.
La figura 9 es una vista en planta de una
realización del cursor del potenciómetro provisto con conformaciones
de apoyo y de bloqueo sobre la placa colectora, en posiciones
radialmente desfasadas.
La figura 10 es una vista lateral de esa
realización del cursor de la figura anterior.
El objeto de la invención se refiere a un
potenciómetro del tipo formado por un cursor (1) de forma anular,
que se dispone en contacto deslizante, mediante movimiento
giratorio, respecto de una pista resistiva (2) y sobre una placa
colectora (3).
Según las figuras 1 y 2, dicho conjunto funcional
del potenciómetro se incluye alojado en una carcasa aislante (4),
respecto de la cual la placa colectora (3) hace de tapa de cierre,
estableciéndose el montaje giratorio del cursor (1) mediante
incorporación sobre un soporte (5) de material aislante, respecto
del cual se acopla un mando-eje (6) para el
accionamiento del giro del cursor (1).
En conexión con los extremos de la pista
resistiva (2), que es de forma anular incompleta, se incluyen unos
terminales (7) que salen al exterior a través de la carcasa (4),
mientras que de la placa colectora (3) sale otro terminal (8),
destinándose los terminales (7) conectados a los extremos de la
pista resistiva (2) para aplicar una tensión eléctrica de
alimentación, de manera que entre uno de dichos terminales (7) y el
terminal (8) de la placa colectora (3) se obtiene una tensión
variable en función de la posición del contacto del cursor (1) sobre
la pista resistiva (2). Todo ello se corresponde con una realización
conocida de este tipo de potenciómetros.
Para determinar el posicionamiento fijo del
cursor (1) en distintas posiciones del recorrido de su contacto
sobre la pista resistida (2), se prevén conformaciones de encaje
entre dicho cursor (1) y la placa colectora (3) ante las cuales se
establece una retención provisional en las posiciones previstas.
Según una realización ya conocida, las
mencionadas conformaciones de encaje se constituyen por prominencias
(9) y correspondientes concavidades (10) definidas en el cursor (1)
y en la placa colectora (3), como muestran las figuras 3 y 4. Dichas
conformaciones, (9) y (10) se constituyen convencionalmente en forma
de casquete esférico de planta circular, lo cual obliga a una
precisión en la fabricación y el montaje que repercute negativamente
en el costo; en tanto que la disposición con la que se establecen
esas conformaciones (9) y (10) junto con la propia realización del
cursor (1), determinan consecuencias perjudiciales en el aspecto
funcional del potenciómetro.
En efecto, al ser las conformaciones (9) y (lo)
casquetes esféricos, para que se acoplen entre sí, deben conformarse
a una distancia radial coincidente respecto del eje longitudinal del
mando-eje (6). Al conformarse los casquetes (9) y
(10) por embutición, exige una gran precisión que redunda
negativamente en los costos y en los procesos de fabricación del
potenciómetro.
Además, al ser las conformaciones (9) y (10)
casquetes esféricos, en un momento de su separación se produce un
contacto puntual entre el cursor (1) y la placa colectora (3),
contacto puntual que puede incluso perderse, afectando entonces al
aspecto funcional del potenciómetro.
Según la invención (ver figuras 5 y 6), en la
placa colectora (3) se definen conformaciones (10.1) de forma
alargada en el sentido radial respecto del centro de giro del
movimiento giratorio del cursor (1), incorporando el cursor (1) una
conformación (9), cuya posición coincide aproximadamente con la zona
media de las mencionadas conformaciones alargadas (10.1) de la placa
colectora (3) en el movimiento del cursor (1).
De esta forma, cualquier pequeño desajuste radial
que por fabricación o montaje afecte a la conformación (9) del
cursor (1) o a las conformaciones (10.1) de la placa colectora (3),
no supone perjuicio alguno para la efectividad del bloqueo
provisional de las posiciones previstas del cursor (1), ya que
debido a la forma alargada de las conformaciones (10.1), la
conformación (9) encaja en ellas con total efectividad aunque dicha
conformación (9) se encuentre ligeramente avanzada o retrasada
radialmente respecto de la zona media de esas conformaciones (10.1).
Y por lo tanto no es necesaria una extremada precisión en la
fabricación y el montaje del cursor (1) y de la placa colectora (3),
por lo que se refiere a la posición relativa entre las mencionadas
conformaciones (9) y (10.1).
Sin que altere el concepto, las conformaciones
(9) y (10.1) pueden determinarse indistintamente de manera saliente
y entrante en el cursor (1) y en la placa colectora (3), siempre que
entre ellas constituyan formas recíprocas para establecer un encaje.
De un modo particular las conformaciones (10.1) pueden ser de forma
cóncava, por embutición o incluso por recorte troquelado de la placa
colectora (3) y en relación con ellas la conformación (9) de una
forma prominente, preferentemente por embutición practicada en el
cursor (1).
En efecto, aunque la forma preferente de las
conformaciones (10.1) es la representada en la figura 5, pueden
presentar cualquier otra configuración alargada, e incluso
determinarse no por una deformación del material, como es la
solución representada, si no por una retirada o recorte del
material; de manera que las conformaciones (10.1) pasen a ser unas
alargadas ventanas que en su encuentro con las conformaciones (9)
den origen a los pasos requeridos.
En cualquier caso, la esencia de la invención no
radica en la forma concreta de las conformaciones (10.1) ni en como
se definan, por deformación, recorte, etc., la esencia radica en el
hecho de su configuración alargada que permite su encuentro con las
conformaciones (9) sin necesidad de una precisión radial entre
ellas.
Según otra característica de la invención, se ha
previsto, como una posible variante de realización práctica, que el
cursor (1) se determine con una diferente presión de contacto sobre
la pista resistiva (2) y sobre la placa colectora (3), de forma que,
preferentemente, sobre la pista resistiva (2) establezca un contacto
de ligera presión que no raye y deteriore a la mencionada pista
resistiva (2), mientras que sobre la placa colectora (3) el contacto
se ejerza con mayor presión, para garantizar la conexión eléctrica
entre las partes y el bloqueo provisional en las posiciones
correspondientes cuando la conformación (9) encaja en las
conformaciones (10.1).
En este sentido, según un ejemplo de realización
no limitativo, representado en la figura 8, el cursor (1) se
constituye con una lámina (1.1) muy flexible, como los cursores
convencionales, incorporándose fijamente unida a dicha lámina (1.1)
otra lámina (1.2) de menor capacidad de flexión, como la
representada en la figura 7, de forma que mediante la lámina más
flexible (1.1) se determina el apoyo sobre la pista resistiva (2),
mientras que con la lámina menos flexible (1.2) se determina el
apoyo sobre la placa colectora (3).
De este modo se cumplen los dos objetivos, es
decir, por una parte, establecer contacto con ligera presión sobre
la pista resistiva (2), de forma que ésta no resulte deteriorada, y
por otra parte, establecer un contacto con mayor presión sobre la
placa colectora (3), para que los encajes de bloqueo provisional en
las posiciones previstas resulten efectivos y que al mismo tiempo en
la entrada y salida de dichos encajes la conexión eléctrica no sufra
alteraciones que puedan ocasionar una caída de tensión engañosa.
El contacto del cursor (1) sobre la pista
resistiva (2) puede no obstante establecerse también con una presión
mayor, en casos prácticos en los que se requiera asegurar una buena
conexión eléctrica más que evitar la agresión sobre la mencionada
pista resistiva (2).
El cursor (1) puede ir provisto con dos o más
conformaciones (9) de apoyo sobre la placa colectora (3), situadas
opuestas radialmente, de forma que una de dichas conformaciones (9)
quede en una posición que resulte coincidente con las conformaciones
de encaje (10.1) de la placa colectora (3), en tanto que las otras
conformaciones (9) vayan en una posición no coincidente con dichas
conformaciones (10.1) al girar el cursor (1), con lo cual mediante
la primera conformación (9) se determinan los bloqueos de retención
provisional en las posiciones previstas, mientras que con las otras
conformaciones (9) se establece un contacto permanente efectivo con
la placa colectora (3). Con esta disposición se pueden establecer
además encajes de bloqueo provisional en un recorrido angular
superior a 180º, ya que las conformaciones (9) destinadas para el
contacto con la placa colectora (3) no interfieren con las
conformaciones (10.1) de encaje.
Las conformaciones (9) destinadas para establecer
el contacto con la placa colectora (3) pueden incluso ser
coincidentes respecto de la posición de las conformaciones (10.1),
si es que la configuración de dichas conformaciones (9) es tal que
no permite el encaje en las mencionadas conformaciones (10.1), por
ejemplo si son de una forma alargada en el sentido transversal de
éstas.
En este sentido, según un ejemplo de realización
no limitativo (ver figuras 9 y 10), el cursor (1) se constituye con
una lámina flexible, o mediante la cual se determina el apoyo (11)
para hacer contacto sobre la pista resistiva (2), mientras que por
el otro lado presenta unas conformaciones prominentes (12)
destinadas para establecer contacto sobre la placa colectora (3),
incorporando, en una posición radialmente desfasada respecto de las
mencionadas conformaciones (12), otra conformación (13) destinada
para establecer el encaje respecto de las conformaciones de bloqueo
(10.1). La conformación (13) se determina en el extremo de una
patilla flexible (14), la cual puede ser extraída por troquelado de
la propia lámina del cursor (1), o bien incorporada mediante
fijación de manera postiza.
De esta forma, mediante las conformaciones (12)
se establece un apoyo de conexión sobre la placa colectora (3), sin
interferir con las conformaciones de encaje (10.1), de manera que el
contacto resulta constantemente efectivo, mientras que con la
conformación (13) se establece el encaje respecto de las
conformaciones (10.1) para determinar el bloqueo provisional en las
posiciones previstas, pudiendo extenderse dichas posiciones en un
recorrido angular cualquiera.
Claims (3)
1. Potenciómetro, del tipo de los que comprenden
un conjunto funcional formado por un cursor anular (1) dispuesto en
montaje giratorio, estableciendo contacto deslizante por un lado
sobre una pista resistiva (2) y por el otro lado sobre una placa
colectora (3), con determinación de encajes de bloqueo provisional
en diferentes posiciones determinadas o pasos mediante al menos
una conformación (9) del cursor (1) y conformaciones (10 ó 10.1) de
la placa colectora (3), caracterizado porque las
conformaciones de encaje (10.1) definidas en la placa colectora (3)
para determinar las diferentes posiciones presentan una
configuración alargada en sentido radial y van dispuestas en una
circunferencia teórica, con centro en la intersección del eje de
giro del cursor (1) y el plano que contiene a la placa colectora
(3); y porque el cursor (1) determina por una de las partes un
apoyo flexible que se constituye con una lámina (1.1) para el
contacto con ligera presión sobre la pista resistiva (2), mientras
que por otra parte incluye, un apoyo de menor flexibilidad que se
constituye mediante otra lámina (1.2) fijamente unida a la primera,
para contactar sobre la placa colectora (3), incorporándose en el
apoyo de contacto con la placa colectora (3) una de las
conformaciones (9) que es coincidente con las conformaciones de
encaje (10.1).
2. Potenciómetro, en todo de acuerdo con la
primera reivindicación, caracterizado porque el cursor (1)
incluye dos o más conformaciones (9) de apoyo sobre la placa
colectora (3), quedando al menos una de dichas conformaciones (9)
en una posición radial de coincidencia con las conformaciones
(10.1) de la placa colectora (3), para establecer las posiciones o
pasos, mientras que las otras conformaciones (9) quedan en posición
radial que no coincide con la de las mencionadas conformaciones
(10.1) de la placa colectora (3), para establecer un apoyo de
contacto eléctrico sin saltos entre el cursor (1) y la placa
colectora (3).
3. Potenciómetro, en todo de acuerdo con la
primera reivindicación, caracterizado porque se ha previsto
que las conformaciones (10.1) queden definidas por recortes a modo
de ventanas de la placa colectora (3).
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