Переменный резистор Советский патент 1982 года по МПК H01C10/24 

(54) ПЕРЕМЕННЫЙ РЕЗИСТОР

1

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в различных электрических схемах в качестве регулировочного элемента.

Известен элемент электрической схемы, содержащий корпус, плоский резистивный спиралевидный элемент, нанесенный на основание корпуса, вал, проходяш,ий через центр резистивного спиралевидного элемента, направляющую канавку, зеркально повторяющую форму резистивного элемента, и контактный элемент в виде стержня, подвижно связанного с валом с помощью направляющих, консольно закрепленных на нем, причем один конец стержня имеет скользящий контакт с резистивным спиралевидным элементом, а другой установлен в направляющей канавке, расположенной на пластине, закрепленной параллельно основанию корпуса 1.

К недостаткам указанного резистора следует отнести сложность конструкции, вызывающую низкую его надежность из-за наличия подвижных частей, связанных механическими контактными сопряжениями и создающих возможность заклинивания, возникновения люфтов, проскальзываний

и т. д., что, в свою очередь, обусловливает низкую плавность регулировки. Наличие скользящих контактов вызывает появление электрических шумов при регулировании, что вносит помехи в электрическую цепь. Кроме того, реактор обладает ограниченным сроком службы из-за изнашивания резистивной дорожки в результате трения с контактным элементом.

Наиболее близким к предлагаемому яв10ляется переменный резистор, содержащий цилиндрический спиральный резистивный элемент, выполненный из достаточно жесткой проволоки, контактный элемент, расположенный внутри спирального резистив15 ного элемента, и токопроводящий вал, жестко связанный с контактным элементом. Контактный элемент находится в резьбовом соединении с проволочной спиралью резистивного элемента в диаметрально противоположных точках. Контакт между ними осу20ществляется вследствие того, что контактный элемент с натягом вставляется внутрь проволочной спирали, обеспечивая даже некоторое увеличение ее нормального диаметра. Токопроводящий вал вместе с закрепленным на нем контактным элементом вращается в подшипнике, расположенном на одном из концов проволочной спирали, причем электрическая связь со спиралью резистивного элемента осуществляется через этот подшипник и вал 2.

К недостаткам известного переменного резистора следует отнести наличие шумов, возникающих в процессе регулировки резистора вследствие больщой силы трения между контактным и резистивным элементами, что обусловливает появление интенсивных помех в электрической схеме. Наличие большого трения вызывает трудность осуществления плавной регулировки величины сопротивления и снижает разрешающую способность резистора.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение электрических шумов перемещения.

Поставленная цель достигается тем, что в переменном резисторе, содержащем спиралевидный резистивный элемент с аксиально расположенным валом с гайкой, контактный элемент, взаимодействующий с резистивным элементом, и токовыводы, контактный элемент выполнен в виде неподвижной токопроводящей плоскости, а спиралевидный резистивный элемент - в виде многовитковой конической пружины, один конец которой, образующий больщий виток, жестко соединен с неподвижной токопроводящей плоскостью, а другой конец, образующий меньший - с гайкой, при этом вал изолирован от неподвижной токопроводящей плоскости.

На чертеже изображен резистор, общий вид и разрез А-А.

Переменный резистор содержит изоляционный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 с центральным отверстием, вал 3 с резьбой и гайкой 4, проходящий одним концом через отверстие в крышке 2, а другим установленный на основание корпуса с токопроводяшей плоскостью 5, и резистивный элемент, выполненный в виде многовитковой конической пружины б, один конец которой, образующий виток большего диаметра, неподвижно закреплен на токопроводящей плоскости 5, а другой, образующий виток меньшего диаметра - на гайке 4. Токопроводящая плоскость 5 имеет токовывод 7, а гайка 4 с помощью гибкого Проводника 8 электрически связана с токовыводом 9 и при этом изолирована от токопроводяшей плоскости 5. Это может быть достигнуто за счет выполнения токопроводящей плоскости 5 с центральным отверстием 10, имеющим радиус больше радиуса вала 3 (как показано на чертеже), либо за счет изготовления вала из изоляционного материала. Вал 3 имеет фланец 11, препятствуюший его предельному перемещению.

Резистор работает следующим образом. В исходном положении пружина б находится в свободном, состоянии и имеет единственную точку соприкосновения с токопроводящей плоскостью 5 в месте своего крепления с ней. В этом положении имеет место наибольшее сопротивление резистора. При повороте вала 3 гайка 4, жестко закрепленная на пружине 6, начинает свое движение по резьбе вала 3 вниз, постепенно приближаясь к токопроводящей плоскости 5 и одновременно заставляя деформироваться пружину 6. Характерной особенностью конической пружины является то, что при ее нагружении наибольшие деформации, а следовательно, и наибольшее

изменение угла подъема имеют место у витков наибольщего радиуса. Поэтому при перемещении гайки 4 вниз в первую очередь происходит постепенная посадка витка пружины большего радиуса, т. е. его

соприкосновение с опорной поверхностью - токопроводящей плоскостью 5, вследствие чего он фактически выключается из работы, поскольку его Дальнейшее деформирование сильно стеснено в то время, как остальные витки продолжают деформироваться и свободно перемещаться в сторону токопроводящей плоскости 5. При этом осуществляется постепенное шунтирование достигших проводящей плоскости участков резистивного элемента, т. е. уменьщение величины сопротивления резистора.

При вращении вала в противоположном направлении осуществляется обратный процесс деформации пружины - отход участков витков пружины б от токопроводящей

плоскости 5, что равносильно увеличению длины активной части спиралевидного резистивного элемента, а следовательно, и увеличению его сопротивления. Плавность регулировки резистора можно менять в широких пределах путем подбора соответствующего шага резьбы вала 3 и угла на° клона пружины 6.

Технико-экономический эффект от использования изобретения состоит в снижении электрических шумов перемещения, 5 упрощении конструкции, плавности регулировки, увеличении срока службы, что позволит снизить необходимость в изготовлении запасных резисторов.

Формула изобретения

Переменный резистор, содержащий спиралевидный резистивный элемент с аксиально расположенным валом с гайкой, контактный элемент, взаимодействующий с ре зистивным элементом, и токовыводы, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения электрических

шумов перемещения, контактный элемент выполнен в виде неподвижной токопроводящей плоскости, а спиралевидный резистивный элемент - в виде многовитковой конической пружины, один конец которой, образующий больщой виток, жестко соединен с неподвижной токопроводящей плос костью, а другой конец, образующий меньший виток - с гайкой, при этом вал изолирован от неподвижной токопроводящей

плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1363858, Н I S опублйк. 08.74.

кл.

(прототип).