DE4343377B4

DE4343377B4 - Potentiometer zur Positionsanzeige

Info

Publication number: DE4343377B4
Application number: DE19934343377
Authority: DE
Inventors: Herbert Severien
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1993-12-18
Filing date: 1993-12-18
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2013-12-19
Also published as: DE4343377A1

Abstract

Potentiometer zur Erzeugung eines die Position eines Bauteils innerhalb eines Stellbereichs kennzeichnenden Signals mit einer mit einem ersten Bauteil verbundenen Schleiferbahn und mit einem relativ dazu beweglichen, mit einem zweiten Bauteil verbundenen Schleifer, wobei die Schleiferbahn auf einer Grundplatte aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (4), eine Klebefolie (3) und die Grundplatte (2) sandwichartig übereinander liegen und dass die Schleiferbahn (1) auf der der Klebefolie (3) abgewandten Seite der Grundplatte (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Potentiometer zur Erzeugung eines die Position eines Bauteils innerhalb eines Stellbereichs kennzeichnenden Signals mit einer mit einem ersten Bauteil verbundenen Schleiferbahn und mit einem relativ dazu beweglichen, mit einem zweiten Bauteil verbundenen Schleifer, wobei die Schleiferbahn auf einer Grundplatte aufgebracht ist.

Derartige Potentiometer werden beispielsweise zur Erzeugung eines Sollwert- und/oder eines Istwertsignals bei Einrichtungen zur elektromotorischen Verstellung der Drosselklappe einer Brennkraftmaschine verwendet (vgl. DE 38 15 735 A1 ; DE 38 37 162 A1 ; DE 39 00 437 C1 ). Anders als bei Potentiometern zur Lautstärkeregelung an einem Radio in der Wohnung sind diese Potentiometer erheblichen äußeren Belastungen ausgesetzt. Neben großen Erschütterungen in unterschiedlichen Frequenzbereichen müssen sie auch Temperaturänderungen zwischen –40 und +140 °C widerstehen. Hinzu kommen vielfach sehr beengte Einbauverhältnisse und korrosive Angriffe, die weitere Probleme mit sich bringen.

Bisher geht man im Allgemeinen so vor, dass die Schleiferbahnen auf eine isolierende Grundplatte aufgebracht werden und diese Grundplatte dann mit dem Bauteil verschraubt wird. Dazu müssen in der Grundplatte außerhalb des Bereichs der Schleiferbahnen Durchgangsbohrungen vorgesehen werden, wodurch die Grundplatte zumindest im Bereich der Durchgangsbohrungen zwangsläufig einen größeren Durchmesser aufweisen muss als die Schleiferbahn. Sind die Einbauverhältnisse beengt, kann bei dieser Art der Befestigung unter Umständen nur ein deutlich kleinerer Schleiferbahn-Durchmesser vorgesehen werden, als im Hinblick auf eine gute Auflösung des Positionssignals wünschenswert wäre. Außerdem erfordert diese Art der Befestigung wenigstens drei Schrauben, die bei der Montage sorgfältig und gleichmäßig angezogen werden müssen, will man eine die Messgenauigkeit beeinträchtigende Verspannung der Grundplatte vermeiden. Das ist verhältnismäßig aufwendig und führt gleichwohl zu Spannungen in der Grundplatte, die unter dem Einfluss wechselnder Temperaturen in Verbindung mit der wechselnden mechanischen Belastung durch Stöße und Schwingungen zu Brüchen und Verformungen führen können. Bis zu einem gewissen Grad kann man diese negativen Einflüsse dadurch eindämmen, dass man mehr als drei Befestigungspunkte vorsieht. Dafür ist fallweise aber kein Platz vorhanden, oder er muss mit einer Verkleinerung des Durchmessers der Schleiferbahn erkauft werden.

Aus der DE 38 15 734 A1 ist eine Lastverstelleinrichtung bekannt, bei der auf einem ersten Bauteil ein Potentiometer befestigt ist, während ein zweites, gegenüber dem ersten Bauteil, drehbares Bauteil Schleifkontakte haltert. Die Schleiferbahn des Potentiometers wird dabei auf eine isolierende Grundplatte aufgebracht und die Grundplatte anschließend mit Durchgangsbohrungen versehen, um die Grundplatte mit dem ersten Bauteil zu verschrauben. Da die Grundplatte wegen der Durchgangsbohrungen zwangsläufig größer ist als die Schleiferbahnen, weist sie sehr große Abmessungen auf.

Weiterhin ist aus der DE 34 28 006 C2 ein elektrisches Modul offenbart, bei dem eine gedruckte Schaltung mit einer Widerstandsbahn auf ein Trägerteil geklebt ist. Die Schaltung liegt auf Erhebungen auf, zwischen denen Klebstoff angeordnet ist. Nachteilig bei diesem Modul ist, dass die Erhebungen zu einem hohen Fertigungsaufwand des Trägerteils führen.

Aus der DE 36 11 595 A1 ist ein mehrschichtiger, elektrischer Widerstand bekannt, bei dem neben einer isolierenden Klebefolie eine streifenförmige Verbindungsschicht angeordnet ist. Der Widerstand ist auf Metallplatten angeordnet, bei denen Bohrungen aufnehmende Radabschnitte über den Widerstand überstehen und damit einen großen Bauraum erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Potentiometer vorzuschlagen, bei dem die Schleiferbahn sicher in/an einem Bauteil befestigt ist, ohne dass der Durchmesser der Schleiferbahn enger gewählt werden muss als durch die Platzverhältnisse vorgegeben. Außerdem soll der Fertigungsaufwand für die Befestigung möglichst klein gehalten werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das erste Bauteil eine Klebefolie und die Grundplatte sandwichartig übereinander liegen und dass die Schleiferbahn auf der der Klebefolie abgewandten Seite der Grundplatte angeordnet ist. Dabei wird eine Klebefolie verwendet, die im Temperaturbereich von –40 bis +140 °C beständig ist. Die Kontaktfläche zwischen Grundplatte und Bauteil ist zweckmäßigerweise dem Belastungsprofil angepasst, dass heißt, sie ist so groß, dass die Befestigung unter allen vorkommenden Betriebsbedingungen erhalten bleibt, sie ist aber auch nicht größer als erforderlich. Im Übrigen ist der Kleber bzw. die Klebefolie selbstverständlich unter Berücksichtigung der miteinander zu verbindenden Werkstoffe auszuwählen.

Weitere Einzelheiten wurden anhand des in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
1 zeigt ein Potentiometergehäuse im Schnitt
2 zeigt die Ansicht einer Schleiferbahn
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 ist ein Potentiometergehäuse 5 einstückig mit einem Drosselklappenstutzen 4 ausgebildet. Die Drosselklappenwelle 8 ragt in das Potentiometergehäuse hinein und trägt einen drehfesten, mit ihr verbundenen Schleiferarm 6 und eine Schleiferbürste 7. Bei einer Drehung der Drosselklappenwelle 8 überstreicht die Schleiferbürste 7 eine Schleiferbahn 1, die auf eine Grundplatte 2 aufgebracht, und mittels einer Klebefolie 3 am Potentiometergehäuse 5 bzw. an der Außenwand des Drosselklappenstutzens 4 befestigt ist. Das Potentiometergehäuse 5 ist durch einen Deckel abgeschlossen. Die Dicke von Schleiferbahn 1, Grundpatte 2 und Klebefolie 3 ist nicht maßstäblich dargestellt.
Da der Stellbereich einer Drosselklappe im allgemeinen nicht größer als 90° ist, genügt für das Ausführungsbeispiel eine Schleiferbahn 1 von wenig mehr als 90°. Gemäß 2 ist die Grundplatte 2 innerhalb des Potentiometergehäuses 5 auf dessen Boden bzw. an einer ebenen Wandfläche des Drosselklappenstutzens 4 befestigt. Sie weist eine Bohrung für die Drosselklappenwelle 8 auf. Und da zur Befestigung der Grundplatte keine Schrauben mehr benötigt werden, kann das Potentiometergehäuse 5 eng an den Platzbedarf für die Schleiferbahn 1 angepaßt werden. Umgekehrt kann eine Schleiferbahn 1 die durch ein vorgegebenes Potentiometergehäuse bereitgestellte Grundfläche nahezu vollständig ausnutzen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Klebeverbindung ist demnach wesentlich platzsparender als eine entsprechende Schraubverbindung, bzw. sie erlaubt in einem gegebenen Raum die Installation eines wesentlich besser auflösenden Potentiometers.

Claims

Potentiometer zur Erzeugung eines die Position eines Bauteils innerhalb eines Stellbereichs kennzeichnenden Signals mit einer mit einem ersten Bauteil verbundenen Schleiferbahn und mit einem relativ dazu beweglichen, mit einem zweiten Bauteil verbundenen Schleifer, wobei die Schleiferbahn auf einer Grundplatte aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (4), eine Klebefolie (3) und die Grundplatte (2) sandwichartig übereinander liegen und dass die Schleiferbahn (1) auf der der Klebefolie (3) abgewandten Seite der Grundplatte (2) angeordnet ist.
Potentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (4) an seiner Kontaktfläche zu der Grundplatte (2) einen Absatz hat.