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R.T.
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between 35 and 60 degrees
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2510297A1
Family ID 7965736
Probable Assignee Electro Resistance
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title POTENTIOMETRE MINIATURE
EN Title MINIATURE SUBSTRATE MOUNTED POTENTIOMETER FOR RADIO CIRCUITS
- HAS COMPRESSED, CONFINED SPIRAL SPRING SERVING AS MOVING WIPER
CONTACT AND MOUNTED RADIALLY W.R.T. SUPPORT PLANE
Abstract
_________________________________________________________________
LE POTENTIOMETRE COMPORTE UN SUBSTRAT ELECTRIQUEMENT ISOLANT 1 QUI
PRESENTE UNE SURFACE PLANE 4 PORTANT UNE PISTE ELECTRIQUEMENT
RESISTANTE 5 EN ARC DE CERCLE, ENTOURANT UNE ZONE CONDUCTRICE CENTRALE
6, CETTE DERNIERE ET LES EXTREMITES DE LA PISTE RESISTANTE ETANT
DESTINEES A ETRE RACCORDEES AUX CONNEXIONS ELECTRIQUES DU
POTENTIOMETRE. UN ROTOR 2 EST MONTE EN ROTATION SUIVANT UN AXE
PERPENDICULAIRE AU SUBSTRAT PASSANT PAR LE CENTRE DE LA PISTE
RESISTANTE 5 ET PRESENTE SUR SA FACE 12 ADJACENTE AU SUBSTRAT 1 UN
CONTACT ELECTRIQUE COURT-CIRCUITANT LA ZONE CONDUCTRICE CENTRALE 6 ET
LA PISTE RESISTANTE 5.
LE CONTACT EST CONSTITUE PAR UN RESSORT HELICOIDAL 14 EN FIL ELASTIQUE
CONDUCTEUR, CE RESSORT ETANT FIXE SENSIBLEMENT RADIALEMENT AU ROTOR 2,
LE PLAN DES SPIRES 14A DE CE RESSORT 14 ETANT INCLINE PAR RAPPORT A
L'AXE DU ROTOR 2.
UTILISATION POUR REALISER DES POTENTIOMETRES OU RESISTANCES VARIABLES
MINIATURES.
A central metal zone (6) forms the common terminal and two metal pads
(7,8) are joined by a circular resistive track (5) to form the
potentiometer structure. The metal layers and resistive track are
deposited on an insulating substrate (1). The wiper (2) is of
cylindrical shape and is turned by a shaft (10) by a screwdriver or
other tool. A radial cavity (13) in the cylindrical wiper contains a
spiral spring (14a). The spring is trapped between the walls of the
cavity and the layers on the substrate. The dimensions are such that
the coils are slightly compressed and the spring is inserted with the
coils inclined at angle between 35 and 60 degrees. The coils of the
spring short the resistive track and the central pad together. The
inclination of the coils helps to facilitate their movement over the
tracks. The edges of the cavity have inward pointing lips to hold the
spring in place.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne un potentiometre miniature a usage
radio electrique.
Ce potentiometre comporte un substrat electriquement isolant
presentant une surface plane portant une piste electriquement
resistante en arc de cercle qui entoure une zone conductrice centrale.
Cette zone conductrice et les extremites de la piste resistante sont
destinees a etre raccordees aux connexions electriques du
potentiometre. Un tel potentiometre comprend en outre un rotor monte
en rotation suivant un axe perpendiculaire a la piste resistante et
presentant sur sa face adjacente au substrat un contact electrique
courtcircuitant la zone conductrice centrale et la piste resistante.
Dans les potentiometres ou resistances variables connues, du genre
precite, le contact entre le rotor et la piste resistante est realise
au moyen de brins multiples decoupes dans une feuille de metal
elastique ou de fils assembles. La realisation de tels contacts
necessite, compte tenu de leur faible dimension, des techniques de
fabrication delicates et couteuses.
Ces contacts sont maintenus en appui contre la surface de la
resistance, soit par leur elasticite propre, soit par leur ressort
auxiliaire.
On a tente de realiser le contact precite au moyen d'un ressort
helicoidal cylindrique dont les spires sont perpendiculaires a la
surface de contact et dispose entre le rotor et le substrat.
Cependant, il n'a pas ete possible d'utiliser la flexibilite des
spires pour obtenir un appui elastique suffisant du ressort helicoidal
sur la piste resistante. Par consequent, il s'est avere necessaire
d'inserer un ressort complementaire entre le rotor et le boitier.
De plus, la disposition de ce ressort helicoidal entre le rotor et le
substrat etait telle que ce ressort avait tendance a rouler sur
lui-meme en entrainant dans ce mouvement des particules provenant de
l'usure qui en s1 intercalant entre le ressort helicoldal et la piste
resistante provoquaient des discontinuites electriques inacceptables.
Le but de la presente invention est de remedier aux inconvenients des
contacts connus, tout en ameliorant la qualite du contact realise
entre le rotor et la piste resistante du potentiometre.
Suivant l'invention, le potentiometre miniature est caracterise en ce
que le contact compris entre le rotor et le substrat est constitue par
un ressort de rcyca helicoldal en fil elastique et conducteur
inonte/senseeement radiale par rapport a l'axe du racr, le plan des
spires de ce ressort etant incline par rapport a l'axe du rotor.
Grace a cette inclinaison des spires du ressort, ce dernier ne peut
pas rouler sur lui-meme et engendrer ainsi les discontinuites
electriques inacceptables signale es precedemment.
De plus, grace a cette inclinaison des spires, on ne risque pas de
deformer celles-ci de facon permanente comme dans le cas ou le plan
des spires est perpendiculaire a la surface d'appui.
Par ailleurs, du fait de cette inclinaison des spires, ltelasticite du
ressort peut etre ajustee a la valeur optimale desiree et ce, sans
qu'il soit necessaire d'utiliser un ressort complementaire.
Cette inclinaison varie generalement en fonction de l'elasticite
optimale requise, l'inclinaison maximale etant bien entendu inferieure
a celle correspondant a la limite elastique du materiau conStituant le
ressort.
Selon une version avantageuse de l'invention, le plan des spires forme
un angle compris entre 35 et 600 avec l'axe du rotor.
D'autres particularites et avantages de l'invention apparaitront
encore dans la description ci-apres.
Aux dessins annexes, donnes a titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement d'un
potentiometre conforme a l'invention,
- la figure 2 est une vue partielle du dessous du rotor du
potentiometre selon la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la
figure 2.
Dans la realisation selon la figure 1, le potentiometre comprend
principalement un substrat electriquement isolant 1 et un rotor 2
montes dans un boitier 3 (represente en pointilles).
Le substrat 1, par exemple en alumine, presente une surface plane 4
portant une piste resistante 5 en arc de cercle entourant une zone
conductrice (metallisee) 6.
Les extremites de la piste resistante 5 sont raccordees a des zones
metallisees 7, 8. La zone metallisee centrale 6 est prolongee par une
zone metallisee 9 comprise entre les zones 7 et 8.
Les zones metallisees 7, 8 et 9 sont destinees a etre raccordees aux
connexions metalliques (non representees) du potentiometre.
Le rotor 2 realise, par exemple, en matiere thermo-plastique, est
monte en rotation sur un axe perpendiculaire au substrat 1 et passant
par le centre de la piste resistante 5.
La rotation du rotor 2 est commandee au moyen d'une tige 10 dont
l'extremite libre comporte une fente 11 destinee a recevoir un outil
tel qu'un tournevis.
La face 12 du rotor 2 adjacente au substrat 1 comporte une cavite 13
(voir figures 1, 2 et 3) dans laquelle est loge un ressort helicoidal
cylindrique 14 en fil conducteur en metal ou alliage elastique.
Ce ressort helicoidal 14 est fixe dans cette cavite 13 radialement au
rotor 12, de facon que ses spires 14a touchent la piste resistante 5
et la zone conductrice centrale 6, en court-circuitant ainsi ces
dernieres.
Conformement a l'invention, le plan des spires 14a du ressort
helicoidal 14 est incline par rapport a l'axe du rotor 2 et/ou de la
face 12 de ce dernier.
Cette inclinaison est obtenue en ecrasant partiellement le ressort 14,
c'est-a-dire en restant en deca de la limite elastique de ce dernier.
Suivant la nature du materiau constituant le ressort 14 et
l'elasticite desiree, l'angle forme entre le plan des spires 14a et 11
axe du rotor 2 est compris entre 35 et 600 environ.
Dans la realisation representee, le plan des spires 14a du ressort 14
est maintenu suivant l'inclinaison precitee par des levres 15, 16
menagees sur les deux bords opposes 13a, 13b de la cavite 13,
parallelement a la direction radiale de cette derniere. Ces deux
levres 15, 16 moulees d'une seule piece avec la matiere plastique du
rotor 2 prennent appui contre les spires 14a du ressort 14 en faisant
legerement saillie vers l'interieur de la cavite 13.
L'inclinaison des spires 14a du ressort 14 est fonction de la distance
d (voir figure 3) comprise entre la surface de contact des levres 15,
16 sur le ressort et le fond 16a de la cavite 13.
Entre les extremites opposees 17, 18 de et le ressort 14 la cavite
13/existent des jeux qui permettent la mise en place aisee du ressort
14 dans la cavite 13 et d'absorber les variations de l'inclinaison des
spires 14a du ressort 14.
Pour mettre en place le ressort 14 dans la cavite 13, il suffit de le
glisser dans cette derniere en appliquant sur les spires 14a une force
tendant a leur donner l'inclinaison necessaire.
Grace a cette inclinaison des spires 14a du ressort 14, ce dernier ne
peut nullement rouler sur lui-mbme, lors de la rotation du rotor 2. Un
contact electrique, sans discontinuite, est ainsi etabli entre le
ressort 14, la zone conductrice centrale 6 et la piste resistante 5.
De plus, du fait de cette inclinaison de ces spires, les efforts
appliques sur celles-ci tendent a faire varier cette inclinaison, sans
entrainer de deformation permanente des spires, comme dans le cas ou
le plan de ces spires est perpendiculaire au substrat 1 et a la face
12 du rotor 2.
Par ailleurs, en modifiant l'inclinaison des spires 14a, sans depasser
la limite elastique, on peut ajuster a la valeur optimale desiree, la
force d'appui du ressort 14 sur la piste resistante 5 et la zone
conductrice centrale 6, sans qu'il soit necessaire d'inserer un
ressort complementaire entre le boitier 3 et le rotor 2. On diminue
ainsi l'encombrement du potentiometre ainsi que son cout de
fabrication.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitee a l'exemple que l'on vient
de decrire et on peut apporter a celui-ci de nombreuses modifications,
sans sortir du cadre de l'invention.
Les levres 15, 16 de la cavite 13, au lieu d'etre moulees en meme
temps que la matiere plastique du rotor 2, pourraient etre realisees
en metal ou autre matiere rigide fixee au rotor 2. Ces levres 15, 16
pourraient encore etre pincees l'une vers l'autre, apres mise en place
du ressort 14 dans la cavite 13 pour obtenir l'inclinaison desiree des
spires 14a.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Potentiometre miniature a usage radioelectrique, comportant un
substrat electriquement isolant (1) presentant une surface (4) portant
une piste electriquement resistante (5) en arc de cercle, entourant
une zone conductrice centrale (6), cette derniere et les extremites de
la piste resistante etant destinees a etre raccordees aux connexions
electriques du potentiometre, ce-dernier comprenant en outre un rotor
(2) monte en rotation suivant un axe perpendiculaire au
substratpassant par le centre de la piste resistante (5) et presentant
sur sa face (12) adjacente au substrat (1) un contact electrique
court-circuitant la zone conductrice centrale (6) et la piste
resistante (5), caracterise en ce que ce contact est constitue par un
ressort helicoldal (14) en fil elastique conducteur, qui est monte de
facon seneeement radiale par a' l'axe du (2), le plan des spires (14a)
de ce ressort (14) etant incline par rapport a la face (12) du rotor
(2).
2. Potentiometre conforme a la revendication 1, caracterise en ce que
le plan des spires (14a) forme un angle compris entre 35 et 600 avec
l'axe du rotor (2).
3. Potentiometre conforme a l'une quelconque des revendications 1 ou
2, caracterise en ce que le ressort helicoldal (14) est cylndrique.
4. Potentiometre conforme a l'une quelconque des revendications 1 a 3,
caracterise en ce que le ressort helicoldal (14) est loge dans une
cavite (13) menagee dans la surface (12) du rotor (2) adjacente au
substrat (1), les bords (13a, 13b) de cette cavite comportant des
moyens pour maintenir le plan des spires (14a) du ressort (14) suivant
l'inclinaison precitee.
5. Potentiometre conforme a la revendidation 4, caracterise en ce que
lesdits moyens comprennent deux levres (15, 16) fixees sur les deux
bords opposes (13a, 13b) de la cavite (13), paralleles a la direction
radiale du ressort (14) et prenant appui contre ce dernier.
6. Potentiometre conforme a la-revendication 5, le rotor (2) etant en
matiere plastique, caracterise en ce que lesdites levres (15, 16) sont
moulees d'une seule piece avec ce rotor (2) et font legerement saillie
vers l'interieur de la cavite (13).
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