DE2850835C3

DE2850835C3 - Einstellbares elektromechanisches Bauelement

Info

Publication number: DE2850835C3
Application number: DE2850835A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8741 Salz Hartmann
Original assignee: Preh GmbH
Current assignee: Preh GmbH
Priority date: 1978-11-24
Filing date: 1978-11-24
Publication date: 1981-11-19
Also published as: GB2037937B; GB2037937A; DE2850835A1; DE2850835B2; US4296292A

Description

Die Erfindung geht von einem einstellbaren elektromechanischen Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 aus.

Aus Gründen der Betriebssicherheit sollte eine Betätigungswelle in einem Gehäuse kein allzu großes axiales Spiel aufweisen. Um dies zu erreichen, ist es bereits bekannt, in eine Welle eine Ringnut einzudrehen, in welche ein die Wandung des Gehäuses durchdringender Stift eingreift Außerdem ist es bereits bekannt, Wellen durch in einer Ringnut angeordnete Sprengringe oder Splintscheiben zu sichern. Ferner kann ein axiales Verschieben durch eine Drahtklammer verhindert werden, die durch die Gehäusewandung hindurch in eine an der betreffenden Stelle vorhandene Ringnut einer Betätigungswelle eingreift Es ist auch eine weitere

ίο Anordnung zur Sicherung gegen ein axiales Verschieben bekannt, DE-PS 7 32 724, bei dem zwischen dem Gehäuse und einem Gewindebuchsenflansch eine Sicherungsscheibe und eine Abstandsscheibe angeordnet sind. Die Abstandsscheibe besitzt eine sektorförmige Aussparung, in welche ein Haltestück eingelegt ist Dieses Haltestück ist gegen Herausfallen durch Umbiegen eines vorstehenden Teiles der Sicherungsscheibe gehalten und es greift in eine Ringnut der Betätigungswelle ein. Durch die vielen Einzelteile ist diese Lösung jedoch sehr aufwendig.

Es ist bereits eine Festlegung einer Betätigungswelle bei einem Potentiometergehäuse bekannt, DE-OS 20 05 201, bei der das Gehäuse vier federnde Rastnasen aufweist, die spielfrei in mindestens eine Ringnut der Betätigungswelle eingreifen. Nachteilig ist hierbei, daß diese Rastsicherung zwar einen Druck auf die Betätigungswelle standhält, daß aber bei Zug die Rastnasen sich je nach vorhandener Anschrägung aufspreizen können, so daß dann keine sichere Festlegung mehr gewährleistet werden kann. Am Gehäuse ist noch ein Ansatz angeformt, der sowohl als Anschlag für den Federträger als auch als Halter für den Kollektor dient

Es ist weiterhin ein einstellbarer Widerstand bekannt, US-PS 39 02 152, in dessem Gehäuse eine Betätigungswelle drehbar gelagert ist. Um diese zu verlängern, ist an der Stirnseite eine weitere Welle mit derem hülsenförmigen Ansatz aufgeschoben. In der Betätigungswelle selbst ist eine Ringnut vorhanden, in die ein Teil des Ansatzes eingedrückt ist. Dieser Teil stützt sich an der einen Ringnutwand ab. Durch die Abflachung der Betätigungswelle an der Stirnseite wird ein Vorsprung gebildet, Jer sich an einem vorstehenden Kragen, der sich in der Höhlung des hülsenförmigen Ansatzes befindet abstützt. Dadurch wird eine Sicherung gegen Zug- und Druckkräfte erreicht.

Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Spindelwiderstandes bekannt, DE-OS 23 04 199, bei dem eine Spindel, die den Federträger trägt, in einem Gehäuse mittels Ultraschallverschweißung befestigt wird. Die Spindel weist neben einem Gewindeschaft eine konische Spitze und eine Ringnut auf, die durch vorstehende Rippen gebildet wird. Bei der Herstellung wird unter dem Einfluß von Ultraschallschwingungen

■>5 und einem axialen Druck die Spindel an einem Ende in das Gehäuse eingedrückt und festgelegt. Ebenso fließt mittels Ultraschall erweichtes thermoplastisches Material des Gehäuses in die Ringnut ein. Dadurch wird das zweite Lager der Spindel gebildet. Hierdurch wird eine Sicherung gegen Zug- und Druckkräfte erreicht.

Aus der US-PS 25 34 356 ist ferner ein Drehwiderstand bekannt, dessen Gehäuse einen zylindrischen Ansatz aufweist. In diesem Ansatz ist eine Betätigungswelle drehbar gelagert, in der eine umlaufende Ringnut

*>"> vorhanden ist. Durch eine in diese Ringnut eingreifende ^|7insickung des zylindrischen Ansatzes ist die Betäti- ^ungswelle gegen Längsverschiebung gesichert. Es ist außerdem aus dor GB-PS 12 43 118 bekannt, daß eine

Betätigungswelle in ihrer Ringnut einen Vorsprung besitzt der mit einem vorstehenden Anschlag des Drehwiderstandsgehäuses im Sinne einer Drehbereichsbegrenzung zusammenwirkt Um einen Drehwiderstand mit einem hohen Drehmoment für die Betätigungswelle zu erhalten, ist es aus der US-PS 29 81 914 bekannt zwischen dem zylindrischen Ansatz de.- Gehäuses und der Betätigungswelle Bremsmittel in der Form von zwei Federzungen vorzusehen, die mit dem Ansatz verbunden sind und die auf sich gegenüberliegenden Seiten ~n der Betätigusigswelle federnd anliegen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einstellbares elektromechanisches Bauelement nach dem Oberbegriff des Anspruches !, wie es aus der US-PS 25 34 356 bekannt ist zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln zur Einsparung von Einzelteilen die Betätigungswelle sowohl gegen Zug- und Druckkräfte gesichert ist als auch zur Drehbereichsbegrenzung und zur Drehmomentbeeinflussung herangezogen ist

Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Von den Figuren zeigt

F i g. 1 eine Betätigungswelle für einen einstellbaren Widerstand im Längsschnitt,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Betätigungswelle, F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Betätigungswelle,

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der Betätigungswelle.

Die Anwendung der Erfindung ist in Fig. 1 anhand eines einstellbaren Widerstandes dargestellt. Grundsätzlich kann die Erfindung aber bei allen elektromechanischen Bauelementen, wie z. B. Drehschaltern, verwendet werden, bei denen eine Wellenbetätigung erforderlich ist. Da die Art oder Ausführung des einstellbaren Widerstandes für die Erfindung keine Bedeutung besitzt, sind in Fig. 1 auch keine Einzelheiten dargestellt. Mit 1 ist lediglich ganz allgemein ein Potentiometergehäuse bezeichnet, in dem ein Widerstandseiement und ein Kollektor angeordnet sind. Beide werden überbrückt durch eine Schleiffeder, die an einem Federträger befestigt ist. Dieser Federträger wird mit der Betätigungswelle gedreht. Die Lötanschlüsse 4 des Widerstandselementes ragen unten aus dem Gehäuse heraus. An der Rückseite ist das Gehäuse :nit einer Abschirmplatte 2 versehen, deren Lötanschlüsse 3 ebenfalls über das Gehäuse unten herausstehen. Mit Hilfe dieser Lötanschlüsse ist das Potentiometer in eine gedruckte Leiterplatte eingelötet und mit den Leiterbahnen elektrisch verbunden.

Das Gehäuse besitzt ferner einen Buchsflansch 5 mit einem zylindrischen Ansatz 6. Auf diesen Ansatz 6 ist ein Gewinde 8 geschnitten. Mit Hilfe dieses Buchsflansches bzw. des Gewindes in Verbindung mit einer Schraubenmutter kann das Gehäuse an einem Chassis befestigt werden. Durch den Ansatz ragt eine Betätigungswelle 7. Diese Betätigungswelle besitzt in dem Bereich, der innerhalb des Ansatzes liegt, eine Ringnut 10. In diese Ringnut ragt in radialer Richtung ein vom Boden der Ringnut ausgehender Vorsprung 11. Die Höhe des Vorsprunges ist so bemessen, daß er nicht über den Außendurchmesser der Betätigungswelle hinausragt. Der Ansatz ist im Gewindebercich mit einer Abflachung 15 versehen. Da die Ausdehnung dieser Abflachung in Umfangsrichtung nicht allzu groß ist wird dadurch die Gängigkeit der Schraubenmutter nicht oder nur unwesentlich beeinflußt An der Stelle, wo sich die Abflachung befindet wird, nachdem die Betätigungswelle in den Buchsflansch eingesetzt ist mittels eines Stempels einer Vorrichtung ein annähernd rechteckiges Stück des Ansatzes zum Zentrum der Betätigungswelle hin in die Ringnut hineingedruckt Um bei diesem

ίο Vorgang das Gewinde nicht zu beschädigen, ist auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Abflachung 18 vorhanden, so daß mit deren Hilfe das Potentiometergehäuse auf eine ebene Fläche aufgelegt werden kann. Diese Einsickung 9 wird nur bis zu maximal 50% der Wandstärke des Ansatzes durchgeführt so daß die Einsickung noch mechanisch fest mit dem Ansatz verbunden ist. Die Einsickung 9 und der Vorsprung 11 wirken zusammen als Drehbereichsbegrenzung. Falls erforderlich, können selbstverständlich mehrere Einsikkungen oder Vorsprünge vorgesehen werden.

Die Ringnut 10 weist am Rand jeweils eine Anfasung 14 auf, die für die Herstellung der Einsickung 9 von Bedeutung ist Der Neigungdswinkel der Anfasung wird hierbei so gewählt daß nach dem Herstellen der Einsickung kein nennenswertes Längsspiel mehr vorhanden ist. Bei der Herstellung der Einsickung federt das Material der Einsickung beim Zurückgehen des Stempels leicht zurück, so daß ein. wenn auch sehr geringes Spiel entsteh), so daß sich die Betätigungswelle in dem Buchsflansch drehen kann. Zweckmäßigerweise bildet man die Einsickung rechteckförmig aus. Welle wie auch Buchsflansch kennen aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Der Buchsflansch könnte auch ein Blech mit einem Durchzug oder ein Rohr sein.

Ji Bevor die Betätigungswelle in den Buchsfiansch eingesteckt wird, wird die Ringnut mit einer Flüssigkeit hoher Viskosität, gefüllt, die als Brems- bzw. Schmiermittel dienen soll. Beim Herstellen der Einsickung wir·I die an dieser Stelle vorhandene Flüssigkeit zwischen Betätigungswelle und Buchsflansch gepreßt, so daß eine sehr gute Schmierung erreicht wird. Gleichzeitig dient die Flüssigkeit auch als Bremsmittel. Denn dreht man die Betätigungswelle vom Anschlag bzw. der Einsickung weg, so muß die Flüssigkeit um den Vorsprung herum

•»'s bzw. hinweg in die neu entstehende Kammer einfließen. Der Vorsprung besitzt hierzu Durchgangsöffnungen. Diese können aus einem Spalt 13 bestehen, der zwischen dem Vorsprung und dem Buchsflansch liegt Die Durchgangsöffnungen 16 können auch, wie aus F i g. 3

so zu entnehmen ist, seitlich am Vorsprung vorhanden sein, wenn der Vorsprung sich nicht über die gesamte Breite der Ringnut erstreckt. Die bislang erwähnten Durchgangsöffnungen erstrecken sich in Umfangsrichtung bzw. in Drehrichtung der Betätigungsweüe. Wie aus

ή F i g. 4 zu entnehmen ist, könnte sich die Durchgangsöffnung 17 auch in einem von der Umfangsrichtung abweichenden Winkel erstrecken. Durch die Größe des Winkels und durch geeignete Auswahl der Viskosität der Flüssigkeit ist in gewissen Grenzen eine Beeinflus-

ίιι sung des Drehmomentes möglich. Damit die Flüssigkeit durch die Durchgangsöffnungen und nicht durch den Zwischenraum zwischen Betätigungswelle und Buchsflansch beini Drehen der Betätigungswelle gedrückt wird, ist es erforderlich, daß der Durchflußwiderstand

t· · der Durchgangsöffnungen wesentlich kleiner ist als der zwischen Betätigungswelle und Buchsflansch.

Hierzu 2 Biatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Einstellbares elektromechanisches Bauelement, insbesondere Drehwiderstand, mit einem Gehäuse und mit einer im Gehäuse drehbar gelagerten, eine Ringnut aufweisenden Betätigungswelle, die in einem zylindrischen Ansatz des Gehäuses gelagert ist, dessen Innendurchmesser annähernd dem Durchmesser der Betätigungswelle entspricht und die im Gehäuse durch eine in die Ringnut eingreifende Einsickung in dem zylindrischen Ansatz gegen Längsverschiebung gesichert ist, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkma-Ie,

daß sich die Einsickung (9) auf einen kleinen Winkel des Umfanges beschränkt,

daß die Betätigungswelle (7) mindestens einen in der Ringnut (10) ausgebildeten Vorsprung (11) besitzt, der mit der Einsickung (9) im Sinne einer Drehbereichsbegrenzung zusammenwirkt,
daß die Ringnut (10) mit einer Flüssigkeit hoher Viskosität als Brems- bzw. Schmiermittel aufgefüllt ist und

daß der Vorsprung (11), der nicht über den Außendurchmesser der Betätigungswelle (7) hinausragt, mindestens eine Durchgangsöffnung (13,16,17) für die Flüssigkeit aufweist, damit diese beim Drehen der Betätigungswelle von einer Seite auf die andere gelangen kann.
2. Einstellbares elektromechanisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (10) beidseitig am Rand eine Anfasung (14) besitzt, deren Neigungswinkel so bemessen ist, daß nach dem Herstellen der Einsickung (9) kein axiales Spiel zwischen Betätigungswelle und Gehäuse vorhanden ist
3. Einstellbares elektromechanisches Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Ansatz (6) ein Außengewinde (8) aufweist und im Bereich der Einsickung (9) mit einer Abflachung (15) versehen ist.
4. Einstellbares elektromechanisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußwiderstand der Durchgangsöffnung (13,16,17) wesentlich kleiner ist als der zwischen Betätigungswelle (7) und zylindrischem Ansatz (6).
5. Einstellbares elektromechanisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchgangsöffnung (13, 16) in Umfangsrichtung der Betätigungswelle erstreckt.
6. Einstellbares elektromechanisches Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Durchgangsöffnung (17) in einem von der Umfangsrichtung abweichenden Winkel erstreckt.