SE455440B - Kontaktanordning for avgivande av elektriska signaler i beroende av en rorlig kropps lege - Google Patents

Description

455 440 10 15 20 25 30 35 komponenter och användningsområden.

En utföringsform av uppfinningen skall nu närmare beskrivas nedan med hänvisning till de bifogade ritningsfi- gurerna.

Fig. 1 visar sohematiskt en utföringsform av en kon- taktanordning enligt uppfinningen, vilken är avsedd för pulsgivning vid en roterande motor för varvtalsräkning och/eller indikering av motoraxelns vinkelläge.

Fig. 2 visar sohematiskt ett tvärsnitt genom kontakt- anordningen enligt fig. 1 utmed linjen II-II.

Den i figurerna 1 och 2 visade kontaktanordningen innefattar ett basskikt 10 och ett böjligt skikt 11, vilket är anordnat mitt för basskiktet och hållas på avstånd från detta medelst två distanselement 12,13. Basskiktet 10 har cirkulär form med ett centralt hål 14 och är på den mot det böjliga skiktet vända sidan försett med två långsträckta elektriska ledare 15,16, vilka är anordnade mellan distans- elementen 12,13 och bildar koncentriska cirkelringar om- kring det centrala hålet 14. Den inre cirkelringens yttre diameter är väsentligt mindre än den yttre cirkelringens inre diameter, så att ett mellanrum 17 bildas mellan ledar- na 15 och 16. Det böjliga skiktet 11 är försett med ett centralt hål, som svarar mot det centrala hålet 14 i bas- skiktet, och på den mot basskiktet vända sidan försett med en långsträckt elektrisk ledare 18, vilken bildar en med ledarna 15,16 koncentrisk cirkelring. Ledarens 18 inre dia- meter är större än ledarens 15 yttre diameter, och ledarens 18 yttre diameter är mindre än ledarens 16 inre diameter, och ledaren 18 är anordnad mitt över mellanrummet 17 mellan ledarna 15,16, så att ledaren 18 vid nedböjning av skiktet 11 kan införas i mellanrummet 17 mellan ledarna 15,16 utan att komma 1 kontakt med dessa.

Ledaren 18 är försedd med ett stort antal tungor 19,20, vilka skjuter ut vinkelrätt mot ledarens längdrikt- ning, dvs radiellt i förhållande till den av ledaren bil- dade cirkelringen. Tnngorna 19,20 har en sådan längd, att de åtminstone delvis överlappar de på basskiktet anordnade 10 15 20 25 30 35 455 440 ledarna 15 respektive 16. Vid nedböjning av det böjliga skiktet 11 kommer alltså de radiellt inåt utskjutande tung- orna 19 1 kontakt med den inre ledaren 15 och de radiellt utåt utskjutande tungorna 20 i kontakt med den yttre leda- ren 16 på basskiktet. Tungcrna 19,20 är anordnade radiellt mitt för varandra. ' Ledarna 15,16 och 18 är förbundna med anslutningsled- ningar 15A,16A respektive 13A, vilka är anordnade på en från basskiktet utskjutande remsa 10A. Anslutningsledning- arna 15A,16A och 18A är isolerade från varandra och från de övriga ledarna och vid sina ändar förbundna med anslut- ningsstift 15B,16B respektive 188.

Basskiktet 10 och det böjliga skiktet 11 kan utgöras av mycket tunna skikt, t ex av plastfolier, och ledarna l5,l6,18 och dessas anslutningsledningar kan utgöras av tunna metallskikt. Eftersom avståndet mellan ledarna 15,16 å ena sidan och ledarens 18 tungor 19,20 å andra sidan endast behöver vara så stort, att elektrisk kontakt mellan ledarna förhindras, när det böjliga skiktet icke nedböjes, kan hela kontaktanordningen ges mycket låg höjd. Kontakt- anordningens utrymmesbehov i höjdled blir sålunda mycket litet, även om hänsyn tages till det tryckorgan 21, som schematiskt visas med streckade linjer i figur 2 och som erfordras för nedböjning av det böjliga skiktet 11, såsom närmare skall förklaras nedan.

Den i fig. 1 och 2 visade kontaktanordningen är avsedd- att anbringas t ex i en motor för räkning av det antal varv och delar av varv, som motoraxeln har vridit sig från ett visst utgångsläge. Kontaktanordningen anbringas därvid på motorns ena ändyta i ett plan, som är vinkelrätt mot motoraxeln, och motoraxeln förses med en arm eller skiva, som roterar_med motoraxeln och som är försedd med ett mot kontaktanordningens böjliga skikt anliggande tryckorgan, vilket är anordnat att vid motorns rotation glida över ledaren 18 och dennas utskjutande tungor 19,20, vilka fun- gerar såsom kontaktelement, och därvid successivt bringa tungorna i kontakt med ledarna 15 och 16 på basskiktet. 455 440 5 10 15 20 25 30 35 Ledarens 18 anslutningsstift 188 förbindes med en spän- ningskälla och en puls erhålles då på anslutningsstiften 15B och 16B var gång de tillhörande ledarna 15 respektive 16 kommer i kontakt med en utskjutande tunga på ledaren 18.

Antalet erhållna pulser är ett direkt mått på det antal varv och delar av varv, som motoraxeln har vridit°sig.

När tryckorganet 21 glider över ledaren 18 och dennas utskjutande tungor 19,20, nedböjes det böjliga skiktet 11 under tryckorganet, så att den under tryokorganet liggande delen av ledaren 18 pressas mot basskiktet. På de ställen, där inga utskjutande tungor finnes, kommer ledaren 18 att föras ned i mellanrummet 17 mellan ledarna 15,16, utan att någon kontakt åstadkommes mellan ledaren 18 och någon av ledarna 15,16. För varje gång som tryckorganet passerar över utskjutande tungor på ledaren 18, kommer emellertid dessa tungor och därmed ledaren 18 att bringas i kontakt med ledarna 15,16. För varje varv, som motoraxeln vrider sig, kommer sålunda de på ledaren 18 anordnade tungorna 19,20 att successivt komma i kontakt med ledarna 15 respek- tive 16, så att pulser avgives över anslutninsstiften 15B respektive 16B. Även om endast en utföringsform av kontaktanordningen enligt uppfinningen har visats och beskrivits ovan är det uppenbart, att många modifikationer och variationer är möj- liga inom ramen för uppfinningstanken. De elektriska ledar- na kan t ex sträcka sig väsentligen linjärt eller utmed vilken kurva som helst, och kontaktanordningen kan då -användas såsom lägesgivare för kroppar eller organ, som är förskjutbara från en punkt till en annan, t ex i motorfor- don för lägesindikering vid förskjutbara stolar, vid låsor- gan i passiva bältessytem och vid höjdjusterare för säker- hetsbälten. De är vidare icke nödvändigt att använda mer än två elektriska ledare för åstadkommande av utgångspulser.

Därvid kan antingen båda ledarna anbringas på samma skikt, t ex på det böjliga skiktet, varvid basskiktet endast är försett med ledarna korsande kontaktelement, mot vilka ledarna pressas vid tryckorganets förskjutning över det W 10 15 20 25 30 35 455 440 böjliga skiktet, eller den ena ledaren anbringas på det ena skiktet och den andra ledaren på det andra skiktet, varvid den ena av dessa ledare är försedd med utskjutande tungor eller flikar, som bildar kontaktelement och som bringas i kontakt med den andra ledaren vid tryckorganets förskjut- ning över det böjliga skiktet. Anordnandet av tre ledare ger emellertid många möjligheter till ytterligare förbätt- ringar och mer avancerad styrning av en kropps rörelse mel- lan två punkter. Den i den beskrivna utföringsformen visade användningen av två parallella ledare för utgångspulserna ger en större säkerhet vid pulsräkningen. Om de inåt res- pektive utåt utskjutande tungorna förskjutes i förhållande tillvarandra, så att tungorna icke ligger på samma radie, kan två olika pulsserier erhållas, vilket kan utnyttjas för uppnående av större noggrannhet vid lägesbestämningen, t ex när kontaktanordningen användes för vinkelbestämning, och för bestämning av rotationsriktningen. Alternativt kan fle- ra tungor anordnas på den ena utgånsledaren och tungorna anodnas med varierande avstånd, så att pulserna i den till- hörande pulsserien kan användas för hastighetsstyrning av den rörliga kroppen, t ex genom att ett större antal pulser per tidsenhet ger en acceleration av kroppen på raka sträc- kor och ett färre antal pulser ger en nedbromsning, t ex strax före ett hemmaläge, eller för vinkelindikering genom en kod, t ex Gray-kod; Vidare kan den ena utgångsledaren utgöras av ett resistivt skikt, så att resistansen i leda- ren blir beroende av tryckorganets läge. Detta ger en möj- lighet att åstadkomma såväl digital som analog signalgiv- ning. Alternativt kan den ena ledaren utformas såsom en resistiv temperaturgivare, varigenom kontaktanordningen kan göras självkalibrerande, så att noggrannheten vid läges- eller vinkelindikering blir större vid kraftiga temperatur- ändringar.

Basskiktet kan vara böjligt eller stelt och eventuellt utgöras av en yta på den komponent, på vilken kontaktanord- ningen skall anbringas. Därvid anbringas de på basskiktet erforderliga ledarna och kontaktelementen direkt på kompo- 455 440 10 nentens yta.

Genom att kontaktanordningen innefattar ett böjligt skikt, på vilket en eller flera ledare och/eller ett eller flera kontaktelement är anordnade, kan kontaktanordningen göras helt sluten, vilket ökar livslängden hos anordningen och minskar risken för kontaktfel, speciellt i smutsiga miljöer, t ex 1 motorfordon. Genom att ledarna kan ges vil- ken form som helst, kan kontaktanordningen även lätt anpas- sas efter den anordning, i vilken den skall användas. Genom det obetydliga utrymmesbehovet kan en kontaktanordning enligt uppfinningen även lätt anbringas i redan tillverkade enheter, t ex i färdiga motorer.

Claims (11)

10 15 20 25 30 455 440 Patentkrav

1. Kontaktanordning för avgivande av elektriska signaler i beroende av en rörlig kropps läge, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ett basskikt (10) och ett böjligt skikt (11), vilket är anordnat mitt för basskiktet och på avstånd från detta, varvid det ena skiktet (t ex 10) är försett med en första långsträckt elektrisk ledare (15) och det andra skiktet (ll) är försett med åtminstone ett kon- taktelement (19), vilket är så anordnat, att åtminstone en del av kontaktelementet ligger mitt för en del av den förs- ta ledaren (15); ett med den rörliga kroppen förbundet tryckorgan (21), vilket är anordnat att anligga mot det böjliga skiktet (ll) och att vid den rörliga kroppens rörelse förskjutas på det böjliga skiktet väsentligen utmed den första ledarens (15) bana, så att elektrisk kontakt åstadkommas mellan den första ledaren (15) och kontaktele- mentet (19) vid tryckorganets (21) passage förbi kontakt- elementet; och en andra långsträckt elektrisk ledare (18), vilken är anordnad att vara 1 elektrisk kontakt med kontak- telementet (19) vid tryckorganets passage förbi kontaktele- mentet, så att en elektriskt ledande bana bildas mellan den första ledaren (15) och den andra ledaren (18) genom kon- taktelementet (19), här det böjliga skiktet (11) pressas mot basskiktet (10) vid tryckorganets passage förbi kontak- telementet._

2. Kontaktanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den första och den andra ledaren är anordnade på samma skikt, varvid kontaktelementet är anordnat på det andra skiktetj

3. Kontaktanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den första ledaren (15) är anordnad på det ena skiktet (10) och den andra ledaren (18) och kontaktelemen- tet (19) är anordnade på det andra skiktet (ll).

4. Kontaktanordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d a v att kontaktelementet (19) är fast förbundet med den_ 455 10 15 20 25 30 35 440 I andra ledaren (18).

5. Kontaktanordning enligt något av kraven 2-4, k ä n n e - t e c k n a d a v att flera kontaktelement (19) är anord- nade, varvid åtminstone en del av varje kontaktelement är anordnad mitt för den första ledaren (15), så att elektrisk kontakt åstadkommes mellan den första ledaren (15) och var- je kontaktelement (19) i tur och ordning vid tryckorganets (21) förflyttning utmed den första ledarens bana.

6. Kontaktanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d a v att kontaktelementen är anordnade med varierande avstånd sinsemellan.

7. Kontaktanordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a d a v att den första och den andra ledaren är anordnade utmed en väsentligen linjär bana.

8. B. Kontaktanordning enligt något av kraven 1-6, k ä n n e - t e c k n a d a v att den första och den andra ledaren (15,18) är anordnade utmed väsentligen koncentriska, cir- kelformade banor.

9. Kontaktanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d a v att en tredje elektrisk leda- re (16) är anordnad bredvid den första ledaren (15) och att åtminstone ett kontaktelement (20) är anordnat för att åstadkomma elektrisk_kontakt mellan den tredje ledaren (16) och åtminstone den ena av de tvâ andra ledarna (15,18) vid tryckorganets (21) passage förbi detta kontaktelement.

10. Kontaktanordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d »a v att kontaktelementen (19,20) utgöres av smala remsor, vilka är anordnade väsentligen vinkelrätt mot ledarnas (15,16,18) längdriktning.

11. Kontaktanordning enligt krav 8 och 10, särskilt för lägesindikering av kroppar, som roterar kring en axel, k ä n n e t e c k n a d a v att den innefattar ett första skikt (10) med två elektriska ledare (15,16) i form av kon- centriska cirkelringar, vilka har olika radier och mellan sig bildar ett cirkelringsformat mellanrum (17), och ett böjligt skikt (11) med en elektrisk ledare (18) i form av en cirkelring, vilken är anordnad mitt för mellanrummet I) 517 0.! 455 440 l (17) mellan de cirkelringsformade ledarna (15,16) på. det första skiktet (10) och vilken är försedd med radiellt ut- skjutande tungor (19,20), vilka sträcker sig såväl inåt 'som utåt och överlappar ledarna (15,16) på det första skiktet. 1