CN1052806C - 具有啮合机构的可变电阻器 - Google Patents

Abstract

一种具有啮合机构的可变电阻器，包括：滑动体(2)；由滑动体上伸出的接触臂(3)；通过弯曲接触臂而形成的接触部件(6)；拱形弹性臂(10)，该臂具有伸出部分(9)，用以同转子齿轮(11)的啮合部分(13)相啮合；和止动部件(1a)，它通过弯曲从滑动体(2)所伸出的止动元件而形成。拱形弹性臂(10)具有内侧结构，其两端可同滑动体相连接。伸出部分(9)可同转子齿轮的啮合部分(13)相啮合，使得滑动体(2)随转子齿轮(11)的转动而转动。当转子齿轮(11)进一步转动到使止动部件(1a)同壳体(41)上形成的壳体侧止动部件(41)相接，而由此阻止滑动体(2)转动时，在啮合部分(13)和伸出部分(9)之间的啮合消除，由此，防止了滑动体(2)的过转动。

Description

具有啮合机构的可变电阻器

本发明涉及一种可变电阻器，特别是，涉及这样一种可变电阻器，它具有止动机构，用以防止电阻调整中的过旋转，并且包括一个可以容易地调整阻值的可靠的啮合机构。

可变电阻器最好包括一止动机构，它可用以防止由过旋转所造成的损坏，因为，在阻值调整过程中滑动件(导电金属片)的位置是不能可视地固定的。另外，多重旋转调整型可变电阻器最好具有一啮合机构，用以便于调整阻值。

与本发明可变电阻器相关的常用可变电阻器包括例如在美国专利号5,047,746中所公开的一种电位器，和在日本专利公开号60-34004(1985)中所公开的一种可变电阻器。

在美国专利号5 047,746中所公开的电位器包括一滑块(滑动件)和用于移动该滑块的转子。通过旋转驱动转子用的调整轴而使该滑块转动。在滑块上沿电阻元件设置接触部件(导线指形部件)。阻值可以通过移动(滑动)接触部件(导线指形部件)而调整。然而，该电位器具有下列(1)至(3)的问题：

(1)由于滑动件是通过将导线安装在压力操作的弹簧臂上面而制成的，所以使滑动件工作的操作变复杂了。另外，还需要用于这种操作的设备。

(2)具有自由端用以同槽相啮合的棘爪(啮合臂)处于这样一种悬臂结构，使得只有其一端与滑块相连，因此，使啮合效果随旋转方向而变化，从而导致可靠性极差。

(3)棘爪(啮合臂)的自由端在组装等步骤中往往与其它部件等有牵连，会明显地降低组装操作的效率。

另一方面，在日本专利公开号60-34004中所公开的可变电阻器具有下列(1)至(3)的问题：

(1)该可变电阻器由于止动机构的结构而难以小型化，这是因为狭缝是通过打孔而在转子上制成的，并且将指形弹性元件设置在狭缝中，而使各部件难以工作。

(2)当齿轮和蜗轮在旋转结束而相互脱开时，施加到指形弹性元件上的应力会增加，而如果齿轮具有大的节距，会使指形弹性元件断裂。因此，限制了在用以调整转动频率的设计过程中的自由度。

(3)当转子由合成树脂制成时，啮合操作在高温或低温条件下会不稳定。也就是说，由于在高温下指形弹性元件的弹力会趋于降低，而在低温下指形弹性元件易于断裂，所以限制了使用可变电阻器的条件。

为了解决上述问题，已提出了本发明，其目的是简化可变电阻器中滑动件的结构，该可变电阻器包括一止动机构和一啮合机构，该止动机构用以防止由过旋转而导致的损坏。

本发明的另一目的是要使包括止动机构和啮合机构的可变电阻器小型化。

本发明的再一目的是使包括止动机构和啮合机构的可变电阻器的装配步骤简化。

本发明的又一目的是改善包括止动机构和啮合机构的可变电阻器操作中的可靠性。

按照本发明，具有啮合机构的可变电阻器包括：转子，安装成可绕轴转动；转动装置，用以使转子旋转；电阻基片，它包括电阻薄膜和集电极；滑动件，安装成可绕轴转动；限制装置，用以限制滑动件的转动范围；和啮合臂，它具有与滑动件相连接的各端；同时，转子包括转子侧啮合部分，啮合壁包括啮合部分，用以同转子侧啮合部分相啮合，而滑动件包括接触部分，它可同电阻基片的电阻薄膜和集电极相接触。转子通过转动装置而转动，由于分别包含在转子和啮合臂中的啮合部分之间的啮合，使滑动件随着转子的转动在所限定的转动范围内转动，而在转子和啮合臂中所包含的啮合部分之间的啮合消除时，则只有滑动触点随着所述转子的转动超出所限定的转动范围时，转子才转动。

滑动件最好包括一接触臂，它是通过局部变曲滑动件而形成的，并且接触部分最好是通过弯曲接触臂的一端而形成。

因此，本发明的主要优点在于，可变电阻器的组装步骤得以简化，并且可变电阻操作中的可靠性得到改进，其中可变电阻器包括止动机构，用以防止由过旋转而造成的损坏，还包括啮合机构。由于啮合臂的两端与滑动触点相连接，使啮合操作在啮合臂出现偏斜时仍能保持稳定。由此，使啮合操作稳定，并使操作的可靠性得以改善。另外，由于啮合臂的两端与滑动件相连接，就可以防止由于在组装步骤中啮合臂与其它部件的牵连而造成的可加工性的下降。

形成可变电阻器的滑动件的结构可以通过分别地局部弯曲滑动件和接触臂形成接触臂和接触部分而简化，并使可变电阻器小型化。

本发明的上述和其它目的、特性、各方面和优点将通过结合附图对本发明进行的下列详细描述而更加清楚。

图1是一平面图，它表示按照本发明实施例的可变电阻器处于移去电阻基片的状态；

图2是按照图1所示实施例的可变电阻器沿线A-A截取的截面图；

图3是按照图1所示实施例的可变电阻器的侧视图，局部剖视出包括壳体和基片的主要部分；

图4是平面图，它表示按照图1实施例的可变电阻器处于移去电阻基片和滑动件的状态；

图5a至5c表示按照图1所示实施例的可变电阻器的滑动件1；

图6a至6b表示按照图1所示实施例的可变电阻器的转子11；

图7a和7b表示按照图1所示实施例的可变电阻器的壳体41。

现参照附图描述本发明的实施例。

参照附图，彼此相同的参考数字表示相同或相应的部分。

如图1至4中所示，按照该实施例的可变电阻器是通过将滑动件1、转子11、电阻基片21和用以转动/驱动转子11的驱动部件(调整螺杆)31放置和排列在由绝缘体组成的壳体41中而形成的。

图5a至5c是分别表示图1中所示可变电阻器的滑动件1的平面图、前视图和侧视图。

如图5a至5c中所示，滑动件1包括：滑动体2，它是由具弹力的金属片组成的；接触臂3，它与滑动体2整体形成而从该滑动体2上凸起；接触部件6，它是在接触臂3的一端上形成的；拱形弹性臂(啮合臂)10，其各端与滑动体2相连接；和止动部件1a，它同滑动体2整体形成而从该滑动体2上凸起。

接触部件6和接触臂3设有许多狭缝4，它们基本上与从滑动体2凸起的方向51相平行。由狭缝4分割的部件限定了指形部件5。

实际上，接触部件6是通过弯曲接触臂3的一端而形成的。

滑动体2设有转动啮合部件(圆孔)7，该转动啮合部件7可转动地与柱形伸出部分43相啮合，其伸出部分43是在壳体14上形成的，如下所述。

缝隙8是通过滑动体2和拱形弹性臂10的外周缘部分而限定的。

在相对于滑动体2而与设有接触部件6的方向相反的拱形弹性臂10的表面上提供一啮合部分9。该啮合部分9在本实施例中形成从臂10表面伸出的凹形部分。

啮合部分9同在转子11上形成的转子侧啮合部分13相啮合(图6a和6b)。止动部件1a同在壳体41上形成的壳体侧止动部件41a(图7a和7b)相接触，由此阻止滑动件绕转动啮合部分7转动。

如图5b中所示，拱形弹性臂10和滑动体2的各主表面在连接部分10a上以规定角度θ相互连接。当啮合部分9同转子11上形成的啮合部分13相啮合时，拱形弹性臂10给啮合部分9提供相对于图5b的向下推动力，由此，使啮合部分9压接到转子11上形成的啮合部分13上。

滑动件1的接触臂3这样来弯曲，使得接触部件6可以同在电阻基片21(图2和3)上所形成的电阻薄膜和集电极(未示出)相压接。接触部件6形成有弯曲的前端，使得其可同样可靠地同在电阻基片21上所形成的电阻薄膜和集电极(未示出)相接触。

图6a和6b表示图1中所示可变电阻器的转子11，它们是平面图和主要部件的前视截面图。

如图6a和6b中所示，转子11包括：通孔12，用以同设置在壳体41(图7a和7b)的存放部分(存放凹形部分)42上的柱形伸出部分44相啮合；转子侧啮合部分(许多具有U形截面的沿径向形成的槽)13，用以同滑动件1的拱形弹性臂10的啮合部分(凸形部分)9相啮合；和在转子11的外周缘部分上形成的齿轮14。齿轮14同设置在壳体41上的驱动部件(调整螺杆)31的螺杆32(图4)相啮合。

图7a和图7b是图1中所示可变电阻器的壳体41的平面图和侧视图截面图。

壳体41包括存放部分(存放凹形部分)42，和壳体侧止动部件41a，存放部分42，可放置/保持转子11、柱形伸出部分43和44，它们分别设置在存放部分42中用以作为滑动件1和转子11的转动轴，而壳体侧止动部件41a与滑动件1的止动部件1a相啮合，并且在其转动到规定位置上时可阻止滑动件1的转动。

当组装可变电阻器时，可将壳体41的柱形伸出部分44制成与转子11的通孔12相啮合，然后，使壳体41的柱形伸出部分43同滑动件1的转动啮合部分(圆孔)7相啮合。

由此，可将转子11和滑动件1安装成分别相对于壳体41可以转动。

其次，在拱形弹性臂10的下表面上形成的啮合部分(凸形部分)9可与转子侧啮合部分(具有U形截面的槽)13相啮合。滑动件1通过驱动部件(调整螺杆)31的操作而随转子转动。

还有，电阻基片21包括两固定侧端子、可变侧端子(集电极端子)、一个具有与两固定侧端子相连接的端部的拱形电阻薄膜，和设置在拱形电阻薄膜基本中央部分上的集电极，不过这些元件在图中未特别加以示出。

在按照本发明的可变电阻器中，用以制成滑动件1的材料最好是由铜合金或贵金属合金制备，铜合金如铜镍锌合金、磷青铜、铜镍合金或铍青铜，贵金属合金如Ag-Pd-Cu合金，Au-Pt-Ag-Ni-Zn合金或Au-Pt-Ag-Pd-Cu-Zu合金，虽然其它材料也可使用。

壳体41和转子11最好用合成树脂制备，如PBT(聚对苯二甲酸丁二酯)树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂、PA(聚酰胺)树脂(尼龙66，尼龙46或变性聚酰胺6T)、液晶树脂或PPS(聚亚苯基硫醚)树脂。用以制成转子11的材料最好是由特别具有韧性和强度二者的聚酰胺树脂来制备，因为它要反复地同拱形弹性臂10的啮合部分9啮合和脱离。特别是，具有优异耐热性的尼龙46或变性聚酰胺6T适用于在宽的环境温度范围内保证啮合操作。

现描述用以调整在本可变电阻器中的阻值的各部件操作。当转动调整螺杆31时，调整螺杆31的螺纹32与转子11外周缘上提供的齿轮14相啮合，从而使转子11以规定方向转动。此时，可转动保持的滑动体1的拱形弹性臂10的啮合部分9与转子侧啮合部分13相啮合，由此使滑动件1随转子11转动(共转动)，使得滑动件1的接触部件6的电阻基片21上所提供的电阻薄膜和集电极上滑动。因此，阻值可通过以任意方向转动调整螺杆31而得以调整。当进一步转动转子11并使滑动件1的止动部件1a同壳体侧的止动部件41a相接触时，拱形弹性臂10会偏斜，以释放在拱形弹性臂10的啮合部分9与转子侧啮合部分13之间的啮合，由此使转子11空转。因此，便可靠地防止滑动件1和类似部件因过转动而损坏。

在上述实施例中，止动部件1a是通过弯曲止动元件而制成的，该止动元件由滑动体2伸出，因此使其可同壳体侧止动部件41a相啮合，而不需要增加滑动件1的平面形状。因此，由于止动部件1a的形成，就可以有效地防止产品尺寸的增加。设有止动元件的滑动体2的位置、止动元件的形状和弯曲它的型式不限于上述实施例中那样，而在本发明的范围内可以进行各种修改和应用。

在按照本实施例的可变电阻器中，滑动件1的拱形弹性臂10还具有内侧结构，其两端与滑动体2相连接，由此就滑动件1的操作来说，可以使啮合效果稳定并获得高可靠性。另外，具有内侧结构的拱形弹性臂10在组装步骤中不与任何部件相牵连，由此减少了加工性。

接触部件6可简单地通过弯曲接触臂3而制成，其中接触臂3由滑动件2伸出并设有许多指形部件5，由此滑动件1可以由单一金属片制成。因此，，滑动件1可容易地通过冲压加工之类方法来制成，而不需要特殊复杂的生产制造步骤。进一步地说，接触部件6可通过许多指形部件5制成，由此使指形部件5可靠地同电阻基片21上所提供的电阻薄膜和集电极相接触，并使其接触电阻降低。因此，改进了关于接触连接的特性。在上述实施例中，许多狭缝4是基本上与接触臂3的纵向51相平行地制成，由此限定了接触臂3上的许多指形部件5，而制成该指形部件的方法不限于此，例如可将接触臂3可变换地切成许多与纵向51基本平行的部件，由此来限定指形部件5。

根据电阻薄膜和类似物的结构和形状，接触部件3可与上述实施例不同而不由许多指形部件组成，它可通过弯曲平板型接触臂而制成。

拱形弹性臂10在其与滑动体2之间的连接部分上向转子侧啮合部分13倾斜规定角度θ，用以强有力地促使啮合部分9与转子侧啮合部分13相啮合，使得啮合部分9和13在按照上述实施例的可变电阻器中相互可靠地啮合，而当拱形弹性臂10不倾斜时，也可以获得本发明的基本效果。

虽然用以同拱形弹性臂10的啮合部分9啮合的转子侧啮合部分13在上述实施例中是通过具有U形截面的制成的，但对于转子侧啮合部分13的形状不特别地加以限制，而任何形状均可使用，只要啮合部分13与啮合部分9可靠地啮合。

另外，拱形弹性臂10的啮合部分9可不必具有凸形，而可具有任何其它形状如凹形或不规则形状如齿轮的一部分，而转子侧啮合部分13可具有如凸形的形状或不规则形状如与啮合部分9可靠啮合的齿轮的一部分。

可以通过弯曲接触臂3而同时使其由滑动体2向外倾斜任意角度(如由平面方向所视)来加大电阻薄膜的外部直径，由此为性能(如额定功率)和特征的改善留有余地，同时减小整个可变电阻。

虽然驱动部件31在上述实施例中是通过调整螺杆来制成的，但它还可通过齿轮或类似物来制成。

在本发明的实施例中，关于电阻基片结构的各种应用和改型均是可使用的，如在基片上制成的电阻薄膜的图形和结构，和固定与可变侧端子同电阻薄膜导电连接，以及集电极的位置，这些均处于本发明范围内。

虽然已详细描述和示出了本发明，但可以清楚地理解，它们只是作为例子和用以说明而不受限制，本发明的精神和范围只受后续权利要求条款的限定。

Claims (10)

1.一种具有啮合机构的可变电阻器，包括：

一转子(11)，安装成可绕轴(43)转动；

转动机构(31)，用以使所述转子(11)转动；

一电阻基片(21)，它包括电阻薄膜和集电极；

一滑动件(1)，安装成可绕所述轴(43)转动；

其特征在于包括：

位于滑动件上的止动机构(1a)，该止动机构(1a)同位于壳体(41)上的壳体侧限制机构(41a)相接触，限制所述滑动件的转动范围；

一齿合臂(10)，其各端与所述滑动件相连接；其中

所述转子包括转子侧啮合部分(13)；

所述啮合臂包括用以同所述转子侧啮合部分相啮合的啮合部分(9)；

所述滑动件包括与所述电阻基片的所述电阻薄膜和所述集电极相接触的接触部件(6)；

所述转子可通过所述转动机构而转动；

当转子中所含啮合部分(13)和啮合臂中所含啮合部分(9)之间啮合时，所述滑动件随转子的转动而在限定的转动范围内转动；

当转子中所含啮合部分(13)和啮合臂中所含啮合部分(9)之间的啮合消除时，则只有所述滑动的转动超出随转子转动的限定的转动范围时，所述转子才转动。

2.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，所述滑动件(1)和所述啮合臂(10)相互形成一体地制成。

3.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，所述位于壳体(41)上的止动机构(41a)是由一伸出部分制成的。

4.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，包含于所述转子的所述啮合部分(13)和包含于所述啮合臂上的所述啮合部分(9)中的一个为凸形部分，而另一所述啮合部分为凹形部分。

5.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，所述滑动件还包括一接触臂(3)，是通过局部地弯曲所述滑动件而制成的，

所述接触部件(6)是通过弯曲所述接触臂(3)的端部而制成的。

6.按照权利要求5的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，许多狭缝(4)是在所述接触臂(3)上形成的。

7.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，所述啮合臂是通过弹性体而制成的，

所述啮合壁为所述啮合臂的所述啮合部分(9)提供向所述转子的所述啮合部分(13)的推力。

8.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，所述啮合臂(10)是通过局部地向所述转子弯曲所述滑动件(1)而制成的。

9.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，所述转子是用聚酰胺树脂制成的。

10.按照权利要求1的具有啮合机构的可变电阻器，其特征在于，在所述转子(11)的外边缘上设有齿牙(14)，

所述转动装置(31)包括一螺杆(32)，用以同所述齿牙(14)相啮合。

Images