(57)【要約】【課題】最新の電気／電子構造を有し、実質的に１×１×１ｃｍの大きさを超えない寸法に相当する減速ギヤを用いたギヤ・ユニットを提供すること。【解決手段】手動で調節可能な電気部品１２と共に使用するためのギヤ・ユニットは、手動で操作可能な調節シャフト２３と、回転可能なボール保持器２７及び複数のボール２５を含む減速ギヤと、外部から軌道輪３０を取り囲む保持用ばね部分３１を有する軌道輪要素２９とを有する。そうしたギヤ・ユニットは寸法を大幅に縮小させることが可能であり、さらにかなりの絶縁耐力を与える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動で調節可能な電気部品（１２）と共に使用するためのギヤ・ユニットであって、手動で操作可能な調節シャフト（２３）と、回転可能なボール保持器（２７）及び複数のボール（２５）を含む減速ギヤと、外部から軌道輪（３０）を取り囲む保持用ばね部分（３１）を有する軌道輪要素（２９）とを備えるギヤ・ユニット。
【請求項２】
Ｕ字の湾曲部には前記調節シャフト（２３）を支持するための軸受開口部（４３）を、その内側には前記軌道輪要素（２９）を固定するための保持要素を備えた、Ｕ字形の断面を有する筐体ユニット（２１）を備えることを特徴とする請求項１に記載のギヤ・ユニット。
【請求項３】
前記調節シャフト（２３）と前記筐体ユニット（２１）の間に密閉手段（４１）が配置されることを特徴とする請求項２に記載のギヤ・ユニット。
【請求項４】
前記保持用ばね部分（３１）がそれぞれ、２つのばね脚部（３２）の群を備え、前記ばね脚部（３２）が外側に凹形に曲げられ、前記軌道輪（３０）に接するように接続し、前記ばね脚部（３２）の各対が、閉鎖角度が９０°よりかなり小さいそれぞれの頂点（３３）で終わることを特徴とする請求項１から３までの一項に記載のギヤ・ユニット。
【請求項５】
それぞれ２つのばね脚部（３２）からなる対称的に配置された４つの群が設けられ、それらが前記軌道輪（３０）と共に均一なユニットを形成することを特徴とする請求項１に記載のギヤ・ユニット。
【請求項６】
走行面（３０’）が断面において凹形に窪んでいることを特徴とする請求項１に記載のギヤ・ユニット。
【請求項７】
前記減速ギヤが回転可能な駆動部分（２４）及び動かない走行面（３０’）を有し、前記回転可能なボール保持器（２７）が前記電気部品（１２）に接続するための結合要素（３６）を備え、前記ボール（２５）が前記ボール保持器（２７）によって案内され、両側駆動の形で前記駆動部分（２４）と前記走行面（３０’）の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のギヤ・ユニット。
【請求項８】
前記軌道輪要素（２９）が、内向きの走行面（３０’）を有する中央の軌道輪（３０）を含むことを特徴とする請求項１に記載のギヤ・ユニット。
【請求項９】
前記筐体ユニット（２１）が４つの直角な角縁部を有し、その内部には、前記軌道輪要素（２９）を、その頂点（３３）が前記角縁部に位置合わせされた状態で挿入することが可能であり、各寸法が、前記ばね脚部（３２）にばね張力が発生するように選択されることを特徴とする請求項２に記載のギヤ・ユニット。
【請求項１０】
前記調節シャフト（２３）が金属部分であることが好ましく、電気絶縁性を保証するために、前記ボール保持器（２７）、前記軌道輪要素（２９）及び前記筐体ユニット（２１）が射出成形されたプラスチック部分であることが好ましい、金属、セラミックス又はプラスチックでできた部分を有する請求項２に記載のギヤ・ユニット。
【請求項１１】
前記筐体ユニット（２１）が少なくとも部分的に透明であることを特徴とする請求項１０に記載のギヤ・ユニット。
【請求項１２】
前記筐体ユニット（２１）の最大寸法が、１×１×１ｃｍ程度であることを特徴とする請求項１０に記載のギヤ・ユニット（１１）。
【請求項１３】
摩擦を高めるために、前記ボール（２５）の表面が処理されることを特徴とする請求項１から１２までの一項に記載のギヤ・ユニット。
【請求項１４】
前記手動で調節可能な電気部品（１２）を電子部品支持体（５０）に固定した後、前記結合要素（３６）が前記部品（１２）に接続するように、また前記筐体ユニット（２１）の下縁部（４９）が前記部品支持体（５０）に平らに接触し、接続手段によってそれに接続するまで、前記ギヤ・ユニット（１１）を前記部品（１２）に押し付けることを特徴とする請求項１に記載のギヤ・ユニットの使用。
【請求項１５】
前記接続手段が接着剤であることを特徴とする請求項１４に記載のギヤ・ユニットの使用。
【請求項１６】
前記接続手段が、前記筐体ユニット（２１）の下縁部（４９）上の留めくぎ、及び関連付けられた前記部品支持体（５０）内の穴の形であることを特徴とする請求項１４に記載のギヤ・ユニットの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手動で調節可能な電気部品と組み合わせるための、減速ギヤを有するギヤ・ユニット、及びその使用に関する。従属請求項は、本発明の特定の実施例を示している。
【背景技術】
【０００２】
当分野では何十年にもわたり、手動で操作可能な電気／電子装置をより正確に調節するための減速ギヤが知られている。したがって、例えば１９４２年の英国特許第５５０２３４号は、様々なコンデンサを調節するための、すなわち無線機を調整するためのそうしたギヤを示している。このギヤは、つまみを回すことによって回転させることができ、且つ溝形に窪んだ駆動部分を有する調節シャフトを備えている。ボールは駆動部分の中に摩擦によって配置され、外側でも固定された軌道輪と摩擦によって係合する。ボールは、止めねじによって様々なコンデンサのシャフトに回転しないように固定されたボール保持器によって案内される。調節シャフトを回転させると、ボールは駆動部分及び軌道輪の両方の上で強制的に回転し、それによって、低減された角速度でボール保持器並びに様々なコンデンサに沿って動くようになる。
【０００３】
１９６０年の米国特許第２９３５７１４号には、同じ種類のより新しい類似の減速ギヤが記載されている。その特許では、ボールと軌道の間の密着圧力を高めるために弦巻ばねが設けられている。
【０００４】
言及した減速ギヤ、及び本明細書では明示的に言及しないこの種類の他の様々な減速ギヤは、一貫して穿孔され曲げられた金属薄板の各部分から構成される。それらはそれぞれの複雑な装置の一部を形成し、主に電子管に基づく無線受信機に関連付けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
こうした背景に基づき、本発明の目的は、最新の電気／電子構造を有し、実質的に１×１×１ｃｍの大きさを超えない寸法に相当する、言及した種類の減速ギヤを用いたギヤ・ユニットを提供することである。さらにそのユニットは、様々な電気／電子部品と容易に組み合わせることができ、且つ絶縁耐力に関するＥＭＣ規格に完全に準拠すべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そうしたギヤ・ユニットが独立請求項１に定められる。このギヤ・ユニットは、回路基板上の構成要素、より詳細には回転式ポテンショメータと組み合わせるのに適した独立型の機械要素を形成する。
【０００７】
好ましい実施例では、ギヤ・ユニットは頑丈で飛散水に対して不浸透性であり、したがって厳しい動作条件に適している。この目的のために、請求項２に記載のギヤ・ユニットは、内部の構成要素を外部のあらゆる影響から確実に保護することを保証する筐体ユニットを備えている。さらに、ユニットは相互間での自由な動きを有する部分を含まないため、衝撃に対して耐性がある。
【０００８】
以下では例示的な実施例を参照して、本発明をより詳しく記述する。
【実施例】
【０００９】
図１は、ギヤ・ユニット１１、及びそれに結合された電気／電子部品１２、より詳細には回転式抵抗器又は回転式ポテンショメータの拡大斜視図を示している。この部品１２は、図示されていない平坦な回路基板に取り付けられるように適合され、回路基板上には、例えば２つの発光ダイオード（ＬＥＤ）１３、１４をさらに取り付けることが可能である。電気部品１２の調節軸１６は、その手動調節を可能にする溝穴１５を有し、その中に、例えばねじ回しを挿入することができる。
【００１０】
ギヤ・ユニット１１は主に、筐体ユニット２１、調節シャフト２３、３つのボール２５、ボール保持器２７及び軌道輪要素２９を含んでいる。
【００１１】
図２には、ギヤ・ユニット１１が組み立てられた状態で示してある。調節シャフト２３の駆動部分２４、軌道輪要素２９の走行面３０’、半径方向に延びる横穴２８を有するボール保持器２７、及び横穴２８の中を案内され、わずかな圧力で駆動部分２４と走行面３０’の間に保持されるボール２５が、全体として減速ギヤを形成している。
【００１２】
ボール保持器２７は、横穴２８が半径方向に配置され、好ましくはそうした穴が３つ配置された円筒部分を有している。ボール保持器２７はさらに、一連の連続する数字で形成された目盛を有するダイヤル３５、及び特に電気部品１２の駆動用の溝穴１５の中で係合するように企図された、ねじ回しの先端の形をした結合要素３６を有している。
【００１３】
最も簡単なタイプの入力手段として、溝穴２２はギヤ・ユニット１１の調節シャフト２３を回転させる働きをする。シャフト２３はさらに、例えば市販のＯリングなどの弾性リング４１が挿入される環状溝４０を有している。
【００１４】
Ｏリング４１を備えた調節シャフト２３は、回転することができるように、且つ最も重要なことには筐体２１の開口部４３に飛散水が浸透しないように受け入れられる。筐体２１は開口部４３の隣に透明領域４４を有し、それを通してダイヤル３５のそれぞれの数字を見ることができる。
【００１５】
筐体２１はその内部に、走行面３０’を調節シャフト２３に対して垂直且つ中央に、回転自在に固定された弾性的な形で維持する軌道輪要素２９用の固定具を有している。この目的のために軌道輪要素２９は、それぞれが２つのばね脚部３２及び共通頂点３３を有する、４つのばね部分３１を有している。脚部３２は外側に凹形に曲げられている。脚部３２は軌道輪３０に接するように、したがって平坦な角度で接続するが、頂点３３では９０°未満の角度を含んでいる。
【００１６】
この構造によって比較的大きいばね部分が得られ、また筐体ユニット２１の直角な内縁部にしっかりと固定されるようになる。各寸法は、すべてのばね脚部３２にほぼ等しい弾性力が生じ、ばね脚部３２が一斉に軌道輪３０を半径方向内側に押し付ける形で頂点３３を縁部に位置合わせするように選択される。これによって、走行面３０’と駆動領域２４の間にボール２５をわずかに押し付ける圧力が生じ、それによって、長期間にわたり、変化する条件（特に温度変化）の下で常に維持される、ボールの安定した摩擦接触が与えられるようになる。
【００１７】
ある特定の実施例及び材料では、例えばボールの表面を処理する又は粗くすることによって、各ボールと走行面の間により大きい摩擦力を発生させると有利になる、或いはそれが必要になる場合がある。
【００１８】
ボール２５をより適切に案内するためには、駆動部分２４と走行面３０’の両方をそれぞれ、断面においてボール２５の方向に凹形に窪ませる。さらにこうした陥凹部によって、組み立てられたギヤ・ユニット１１の全体的な結合が高められる。
【００１９】
調節シャフト２３は、特に耐久性及び安定性の理由から金属で製造されることが好ましい。同じ理由によって、ボール２５も金属、特に鋼で製造される。それに対して、ボール保持器２７、軌道輪要素２９及び筐体ユニット２１は、特に非導電性のプラスチック材料の射出成形部品である。
【００２０】
そうした材料によるギヤ・ユニット１１の構造によって、低い製造コスト、長い耐用年数、及びとりわけＥＭＣ規格に準拠する数キロボルトというきわめて大きい絶縁耐力が得られる。さらにこの構造によって、ギヤ・ユニットを約１×１×１ｃｍ以下の寸法まで小型化することが可能になる。
【００２１】
図１〜３に示すように、筐体ユニット２１は、横向きの突起部４６を有する円筒形又は立方形とすることができる。筐体ユニット２１は優先的に、調節シャフト２３の端部及びその溝穴２２の近くに窓４４を有し、それを通してダイヤル３５のそれぞれの数字を見ることができる。
【００２２】
この窓４４の隣に他の透明領域を設けることも可能であり、その透明領域及び隣接する導光器４７を通して、発光ダイオード１３、１４によって放出された光を見ることができる。筐体ユニット２１に透明なプラスチック材料を使用することも１つの選択肢である。
【００２３】
筐体ユニット２１は底部で開き、平坦で連続的な下縁部４９で終わっており、それによって、筐体ユニット２１が電気部品１２の部品支持体５０の上に平らに載るようになる。
【００２４】
取付け手順は以下のとおりである。すなわち、電気部品１２、及び場合によっては発光ダイオード１３、１４を部品支持体５０に固定した後、結合要素３６が溝穴１５の中で係合するように、組み立てられたギヤ・ユニット１１を部品１２に押し付ける。組立体の端部では、筐体ユニット２１が、その下縁部４９が平らになった状態で部品支持体５０の上に載り、部品１２を完全に封入する。この位置で、例えば接着剤、下縁部４９上のピン及び関連付けられた支持体５０内の穴、又は部品１２とのジャミングによって、ユニット１１が支持体５０に取り付けられる。
【００２５】
ただし、筐体ユニット２１を、動作させる電気／電子部品が組み込まれた機器又は装置の筐体と一体化して製造することも可能である。この場合、ギヤ・ユニットは、前述のものと類似した形でこの筐体ユニットに組み込まれる。
【００２６】
前述のギヤ・ユニットについて多数の変形形態が実施可能である。これらの変形形態のいくつかを以下に挙げる。
・ボール２５を、ガラス、サファイア又はセラミック材料で製造することができる。この場合、絶縁耐力が高められる。
・調節シャフト２３をプラスチック材料から製造することができる。
・軌道輪要素２９を、個々の軌道輪３０及び別個の保持用ばね部分３１から構成することができる。例えば、この部分３１を曲げられたばね鋼で製造し、軌道輪３０にはめることができる。さらに、ばね脚部３２及び頂点３３の設計並びに数を変更することも可能であるが、前述の実施例にまさる根本的な改善は得られない。
・例えば分割目盛を用いることによって、ダイヤル３５及びその読み取り方法を変更することができる。
・軌道輪３０の駆動部分２４及びボール２５の直径の寸法を変えることによって、減速比を変更することができる。問題なく４：１の回転比を得ることができる。
・Ｏリング４１を用いるのではなく、他の方法、例えば軸受スリーブによって、調節シャフト２３を軸受開口部４３内に回転可能に支持することができる。
【００２７】
本発明によるギヤ・ユニット１１は、導入部において言及したすべての要求を満たすものであり、特に厳しい環境においても頑丈さ、絶縁耐力、簡単な実装性、長期にわたる耐久性を満足させる。
【００２８】
他の利点は、ギヤ・ユニット１１がエンド・ストップを有していないことである。これによって、関連付けられた電気／電子部品１２の変動範囲全体を利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるギヤ・ユニットの拡大斜視図である。
【図２】組み立てられた図１のギヤ・ユニットの中央断面図である。
【図３】図１のギヤ・ユニットの上面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１  ギヤ・ユニット
１２  電気／電子部品
１３、１４  発光ダイオード
１５  溝穴
１６  調節軸
２１  筐体ユニット
２２  溝穴
２３  調節シャフト
２４  駆動部分
２５  ボール
２７  ボール保持器
２８  横穴
２９  軌道輪要素
３０  軌道輪
３１  ばね部分
３２  ばね脚部
３３  共通頂点
３５  ダイヤル
３６  結合要素
４０  環状溝
４１  弾性リング
４３  開口部
４４  透明領域
４６  横向きの突起部
４７  導光器
４９  下縁部
５０  部品支持体
【図１】
2008170007.tif 000003
【図２】
2008170007.tif 000004
【図３】
2008170007.tif 000005