CN112514006B - 用于控制电路的电位计 - Google Patents

Abstract

电位计包括：圆筒形壳体(2)，具有扩大且敞开的上边缘部分(3)并容纳包围可变电阻的电调节装置(5)；用于将电调节装置电连接至待控制电路的电连接装置(8)；旋钮(9)，部分地插入圆筒形壳体；驱动轴(10)，至少部分地容纳在圆筒形壳体中，驱动轴的第一端(11)与旋钮相关联以通过一同旋转的方式与旋钮集成在一起，驱动轴的第二端(12)适于与可变电阻相互作用以在驱动轴旋转时改变可变电阻的瞬时值；电调节装置，包括盒状壳体(14)，盒状壳体联接至电连接装置并容纳可变电阻且具有纵向通孔(15)，纵向通孔适于紧密配合驱动轴的第二端以使其与可变电阻接触。

Description

用于控制电路的电位计

技术领域

本发明在工业用电气装置领域中得到应用，特别涉及一种电位计，该电位计适于连接到电路以改变或控制其电参数。

背景技术

众所周知，电位计是具有可变电阻的电气装置，其被设计为连接到电路以通过改变电阻来控制其电参数。

电位计主要用作分压器或用于调节电路中循环的电流。

通常，它们由旋转式的电调节器或微调器形成，该电调节器或微调器包括轴，该轴通过围绕其自身轴线的旋转与可变电阻相互作用。

电调节器装置进一步被容纳在管状壳体内，而该轴则连接至被设计成由用户手动旋转的旋钮。

电位计通常需要的特征是具有足够的抗冲击和振动的能力，以避免不必要的运动和由此产生的电阻变化，并根据设备的预期用途提供一定程度的保护以防止灰尘或液体进入。

旋转电位计的典型示例在DE102008048470和CN104328608中公开，其中电位计包括用于容纳电阻器的壳体和与轴的一部分接合的旋钮，旋钮在一侧与电阻器接触，而在另一侧向外从外壳上突出，以允许用户旋转它。

旋钮还可以设置有旋转限制装置，该旋转限制装置限制旋钮的角旋转，以避免可移动电阻部件猛烈撞击同一旋钮的抵接表面，从而引起可移动部件自身的损坏或故障。

由于这些设备通常被设计为安装在特别困难的环境中，例如机房或室外，因此必须保护它们免受灰尘颗粒、液体以及可能影响其效率的氧化或腐蚀性物质的浸入。

由于这些原因，必须提供合适的密封装置，例如密封环或类似装置。

然而，现有技术的普通解决方案受到以下事实的限制，即，通常将轴的必要部分放置在密封元件的外部，因此不能充分地防止灰尘颗粒的渗透或液体的渗透，从而仅部分地限制了电位计外部的灰尘或杂质的渗入。

GB2061625公开了一种插入控制单元内部的电位计，该控制单元还容纳电子PCB卡板。

但是，该电位计并未设计成用于面板型应用的自立元件，因此需要对PCB和电气接线端子的连接进行特定且复杂的操作，使得电位计无法直接连接至待控制的设备。

最后但并非最不重要的一点是，旋钮不能从外部直接访问，只能通过工具(例如螺丝刀的尖端)访问。

在同一申请人的名下的EP2815409公开了一种旋转电位计，其中，该转轴通过环形垫圈被适当地保护，该环形垫圈适于被夹持在属于旋钮和适于被可移除地应用到旋钮的夹持环的两个相对的圆筒形表面之间。

尽管该电位计在解决上述与脏物或液体的可能进入相关的缺陷方面特别有效，但在某些应用中可能会受到限制，因为它具有集成了轴和可变电阻的组件，该组件特别坚固且经过专门设计，并且因此相对昂贵，通常尺寸过大，并且在经济上不方便用于电位计通常不承受特别恶劣条件的应用。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种用于控制电路的电位计来克服上述缺点，该电位计的特征在于高效率和相对便宜。

一个特定的目的是提供一种用于控制电路的电位计，该电位计具有特别简单的结构，但同时具有足够的电阻特征。

另一个目的是提供一种用于控制电路的电位计，该电位计确保足够的保护以防止杂质和液体进入。

在下文中将变得更加清楚的这些目的以及其他目的是通过根据独立权利要求所述的用于控制电路的电位计来实现的，该电位计包括：圆筒形壳体，该圆筒形壳体具有扩大且开口的上边缘部分，该上边缘部分适于插入存在于在待控制的电气或电子装置的控制面板或配电板中的孔中；用于将所述圆筒形壳体可拆卸地锚固到控制面板或配电板上的装置；容纳在所述壳体中并包围可变电阻器的电调节装置；用于将所述电调节装置电连接到待控制的电路的装置；旋钮，部分地插入所述壳体中以能够从外部访问；驱动轴，具有纵向旋转轴线，所述驱动轴的第一端与所述旋钮相关联以与所述旋钮一起旋转的方式集成在一起，所述驱动轴的第二端适于与所述可变电阻相互作用，以在所述轴旋转时改变所述可变电阻的瞬时值，其中，所述电调节装置包括适于联接至所述电连接装置并容纳所述可变电阻的盒形壳体，所述壳体具有纵向通孔，所述纵向通孔适于紧密地配合测量所述轴的所述第二端，以使其与所述可变电阻接触。

由于这些特征的组合，将有可能使用市场上可买到的标准型组件来实现电位计，以简化其结构并降低成本，但又不影响电位计的整体电阻和保护功能。

有利地，所述电调节装置将包括输出端子，该输出端子通过在所述壳体中纵向布置的导电板与电连接装置的输入端子电连接。

电位计可即时地连接到待控制的电气或电子装置，例如机器或工厂或家庭使用的装置，因为仅需通过电连接装置(例如接线板或多个接线端子)对电路的输出端子进行接线即可。

优选地，所述旋钮将包括适于插入到所述壳体的开口边缘中的环形元件和从所述环形元件朝向所述壳体的外部延伸并且在其内部容纳所述轴的纵向细长的抓握元件。

进而，所述轴的第一端可以可移除地布置在所述中空夹持元件中。

这样，所述旋钮的组装将被特别简化并且可以从标准件开始获得，从而进一步降低了成本。

根据从属权利要求获得本发明的有利实施例。

附图说明

根据对根据本发明的用于控制电路的电位计的优选但非排他的实施例的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，本发明通过非限制性示例借助于附图表进行说明，其中：

图1是电位计的俯视立体图；

图2是电位计的仰视立体图；

图3是电位计的分解立体图；

图4是电位计的第一剖视图；

图5是电位计的第二剖视图。

具体实施方式

参考附图，示出了电位计的优选但非排他的实施例，该电位计适于通过电阻的变化来控制任何外部电路的电参数。

电位计既可以在民用的电气系统或电气或电子装置内部使用，也可以在机器或工厂中使用。

其功能可以是分压器的功能和/或控制提供给负载的电流或再生成可变信号以控制工业设备的功能。

例如，电位计可用于选择性地改变电路中的电压并因此修改其中的电流值，或者电位计可被安装在需要调节一个或多个控制信号的小型电子装置中。

通常，通过将电位计插入到待控制的电气或电子装置的面板或配电板上，该电位计可以，优选地以可移除的方式，被锚定到该面板或配电板上。

如图1所示，在其最一般的实施例中，电位计总体上用1表示，电位计包括圆筒形壳体2，圆筒形壳体2具有开口的上边缘部分3，开口的上边缘部分3适合插入存在于待控制的装置(未示出)的面板或板中的孔内。

特别地，圆筒形壳体2的上边缘部分3将被扩大以抵接控制面板或配电板上，并通过合适的可移除的锚固装置4与控制面板或配电板锁定在一起，锚固装置4将在下文中详细描述。

圆筒形壳体2容纳电调节装置5，例如微调器(trimmer)，电调节装置5进一步包围可变电阻。圆筒形壳体2还容纳端子块6，在图2中更清楚可见，端子块6具有输出端子7，输出端子7适于连接到(根据已知方法，例如通过将电缆紧固或焊接到输出端子7的相同电触点上)待控制的电路。

端子块6还通过合适的电连接装置8与电调节装置5电连通，以使电调节装置5与外部电路电连接并允许其控制电参数。

通常，端子块6将是具有电连接端子的部件，该电连接端子例如是螺钉型、弹簧型或从已知类型的端子中选择的任何类型，而不必是带有多个端子的一体式元件，因为也可以提供一个或多个单独端子。

电调节装置5的控制和电阻的变化是通过旋钮9的装置来执行的，旋钮9部分地插入圆筒形壳体2内以能够由使用者的手从外面进行操作。

旋钮9被制造为与具有纵向旋转轴线L的驱动轴10一体旋转。

在所示的实施例中，驱动轴10部分地容纳在圆筒形壳体2内，驱动轴10的第一端11突出于圆筒形壳体2的外部以装配到旋钮9中。

然而，根据未示出的替代变型，驱动轴10也可以完全位于圆筒形壳体2的外部。

驱动轴10具有与旋钮9牢固地关联的第一端11，当使用者施加作用时，该第一端11被旋钮9拖动而旋转。

驱动轴10的第二端12替代地接合可变电阻，该可变电阻通常可以包括从图中不可见的滑动触点，与同样也不可见的导电绕组相互作用，并且连接到输出端子13，使得由驱动轴10的旋转控制的、相对于绕组的接触位置确定电路电阻的瞬时值。

可变电阻电路被容纳在盒状壳体14内并且耦合到电连接装置8。

图3示出了电位计1的分解图，从中可以观察到各种部件。

从图4可以更清楚地看到，盒状壳体14具有位于中心的纵向通孔15，纵向通孔15能够紧密地配合驱动轴10的第二端12，使得驱动轴10装配到纵向通孔15中并且与可变电阻电路的滑动触点相互作用。

在优选但非排他的方式中，电连接装置8包括导电板或由导电板组成，所述导电板纵向布置在圆筒形壳体2内部，并适于使调节装置5的输出端子13与端子块6的输入端子16保持电连通。

旋钮9包括环形外围部分17和纵向长型抓握元件18，环形外围部分17适于插入圆筒形壳体2的扩大且开口的上边缘部分3内，纵向长型抓握元件18与环形外围部分17集成在一起并从环形外围部分17朝着圆筒形壳体2的外部延伸。

纵向长型抓握元件18的内部是空心的，以在其中容纳驱动轴10的一部分，驱动轴10的第一端11以固定或可拆卸的方式集成至旋钮9并与旋钮9一体旋转。

驱动轴10的第一端11可以与纵向长型抓握元件18成为一体，例如将它们制成一件或通过单个模具制造或通过焊接形成一体，或者它可以可移除地联接并通过互锁锁定。

旋钮9还包括定心盘19，定心盘19适于遮盖圆筒形壳体2的开口端边缘3，并且具有用于驱动轴10的第二端12的中心通道20。

定心盘19还具有附件21，附件21朝着圆筒形壳体2的内部纵向突出，并适于与导电板的上边缘22接合，以使导电板保持在纵向位置，并在使用和驱动轴10旋转时避免导电板弯曲。

为此，圆筒形壳体2将设置有纵向引导件23，纵向引导件23在图5中更清晰可见，纵向引导件23从圆筒形壳体2的底壁24突出，并且将引导导电板的插入，从而将导电板保持在纵向位置。

旋钮9到圆筒形壳体2的固定将通过固定环25实现，固定环25将覆盖旋钮9的环形外围部分17。

特别地，固定环25包括位于环形外围部分17上的内部环形元件26和环形覆盖元件27，环形覆盖元件27位于内部环形元件26上以与圆筒形壳体2的上部开口边缘3卡扣配合，以相对于圆筒形壳体2轴向锁定旋钮9，从而在任何情况下都允许旋钮9绕纵向轴线L旋转。

环形覆盖元件27的卡扣联接可通过将一个或多个齿或环形外围突起28插入设置在圆筒形壳体2的扩大的上边缘部分3中的外围凹槽29内而获得。

第一紧固密封件30，例如O形环等，也将插入在固定环25和圆筒形壳体2的开口边缘3之间。

第二紧固密封件31，例如唇形密封件，插设在旋钮9的环形外围部分17和固定环25之间。

整个密封装置将确保必要的保护，以防止杂质和/或液体进入。

旋钮9还将适当地设置有旋转限制装置，该旋转限制装置将防止其在两个方向上旋转超过预定旋转角度，该旋转角度优选地等于电调节装置5的可变电阻电路的可动触点的移动角度。

举例来说，旋钮9包括与其环形外围部分17成一体的抵接齿32，抵接齿32适于在绕纵向轴线L以最大角度旋转时与固定环25的抵接表面33相互作用。

用于限制旋转的装置的目的是防止通过旋钮9将过大的应力传递到电调节装置5，特别是传递到其内部电阻。

圆筒形壳体2与面板或配电板的锁定将通过紧靠在扩大的上边缘部分3下方的止动环34与适于从外部拧入圆筒形壳体2的锁定环形螺母35之间的相互作用来实现，从而使电气或电子装置的面板或配电板拧紧在锁定环形螺母35和止动环34之间，从而稳定地锁定电位计。

根据本发明的电位计可以进行多种修改和变型，所有这些修改和变型都在所附权利要求中表达的发明构思的范围内。在不脱离本发明的保护范围的情况下，所有细节可以由其他技术上等效的元件代替，并且材料可以根据要求而不同。

即使已经特别参考附图公开了电位计，在说明书和权利要求书中使用的附图标记也用于改善本发明的知识，并且不构成对所要求保护的保护范围的任何限制。

Claims (10)

1.一种用于控制电路的电位计，其中，所述电路属于电气装置，所述电气装置设置有控制面板或配电板，所述电位计包括：

-圆筒形壳体(2)，具有扩大的且开口的上边缘部分(3)并且适于插入存在于待控制的电气装置的控制面板或配电板中的孔内；

-锚固装置(4)，用于将所述圆筒形壳体(2)可移动地锚固到所述控制面板或所述配电板上；

-电调节装置(5)，容纳在所述圆筒形壳体(2)中并包围可变电阻；

-电连接装置(8)，用于将所述电调节装置(5)电连接到待控制的电路并具有端子块(6)，所述端子块(6)设置有输出端子，所述端子块(6)的输出端子适于电连接到所述待控制的电路；

-旋钮(9)，部分地插入到所述圆筒形壳体(2)中，以从外部进行操作；

-驱动轴(10)，具有纵向旋转轴线(L)，所述驱动轴(10)的第一端(11)与所述旋钮(9)相关联以通过一同旋转的方式与所述旋钮(9)集成在一起，所述驱动轴(10)的第二端(12)适于与所述可变电阻相互作用，以在所述驱动轴(10)旋转时改变所述可变电阻的瞬时值；

其中，所述电连接装置(8)包括导电板，所述导电板在所述圆筒形壳体(2)中纵向布置并适于使所述电调节装置(5)的输出端子(13)与所述端子块(6)的输入端子(16)电连接，

其中，所述电调节装置(5)包括联接到所述电连接装置(8)并容纳所述可变电阻的盒状壳体(14)，所述盒状壳体(14)具有纵向通孔(15)，所述纵向通孔(15)适合于与所述驱动轴(10)的所述第二端(12)紧密配合，以使所述第二端(12)与所述可变电阻接触。

2.根据权利要求1所述的电位计，其特征在于，所述旋钮(9)包括环形外围部分(17)和纵向长型抓握元件(18)，所述环形外围部分(17)适于插入所述圆筒形壳体(2)的开口的上边缘部分(3)中，所述纵向长型抓握元件(18)从所述环形外围部分(17)朝向所述圆筒形壳体(2) 的外部延伸，并且部分地将所述驱动轴(10)容纳在其中。

3.根据权利要求2所述的电位计，其特征在于，所述驱动轴(10)的所述第一端(11)与所述纵向长型抓握元件(18)成一体。

4.根据权利要求3所述的电位计，其特征在于，所述纵向长型抓握元件(18)是中空的，所述驱动轴(10)的所述第一端(11)可移除地布置在所述纵向长型抓握元件(18)中。

5.根据权利要求1所述的电位计，其特征在于，所述旋钮(9)包括定心盘(19)，所述定心盘(19)适于阻塞所述圆筒形壳体(2)的开口的上边缘部分(3)并具有中心通道(20)，所述中心通道(20)用于所述驱动轴(10)的所述第二端(12)。

6.根据权利要求5所述的电位计，其特征在于，所述定心盘(19)包括附件(21)，所述附件(21)朝着所述圆筒形壳体(2)的内部纵向突出并适于接合所述导电板的上边缘(22)。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的电位计，其特征在于，所述旋钮(9)包括固定环(25)，所述固定环(25)适于覆盖所述环形外围部分(17)并与所述圆筒形壳体(2)的开口的上边缘部分(3)卡扣联接以用于所述旋钮(9)相对于所述圆筒形壳体(2)的轴向锁定。

8.根据权利要求7所述的电位计，其特征在于，包括密封装置，所述密封装置插设于所述固定环(25)与所述圆筒形壳体(2)的开口的上边缘部分(3)之间。

9.根据权利要求1所述的电位计，其特征在于，所述圆筒形壳体(2)包括从所述圆筒形壳体(2)的底壁(24)伸出的一个或多个纵向引导件(23)，以用于引导所述导电板的插入并将所述导电板保持在纵向位置。

10.根据权利要求1所述的电位计，其特征在于，包括用于限制所述旋钮(9)的旋转的装置，所述用于限制所述旋钮(9)的旋转的装置适于将所述旋钮(9)绕纵向轴线(L)的最大旋转限制为预定值。

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