專(zhuān)利名稱(chēng)：一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及角度測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是涉及一種檢測(cè) 旋轉(zhuǎn)角度的傳感器。
背景技術(shù)：
目前，無(wú)論是機(jī)車(chē)床、機(jī)電設(shè)備，還是汽車(chē)、輪船、甚至飛機(jī)上都會(huì) 應(yīng)用到對(duì)其轉(zhuǎn)軸類(lèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)的角度進(jìn)行檢測(cè)的傳感器，此類(lèi) 傳感器種類(lèi)多種多樣，它可以是電感式、電阻式、電容式、光電式或其它
形式的傳感器。如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為200720063163，申請(qǐng)日為2007年5月 5號(hào)，實(shí)用新型名稱(chēng)為汽車(chē)轉(zhuǎn)向車(chē)輪轉(zhuǎn)向角度顯示裝置，其特征在于在 汽車(chē)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上安裝一個(gè)角度傳感器，角度傳感器與信號(hào)處理電路連
接，信號(hào)處理電路與顯示電路連接。此專(zhuān)利可以將汽車(chē)轉(zhuǎn)過(guò)的角度從顯示 電路中顯示出來(lái)，可以提高掌控汽車(chē)行使方向的準(zhǔn)確性，提高行車(chē)安全， 但角度傳感器的安裝不方便， 一般都要拆機(jī)才能安裝，維護(hù)十分不方便； 而且，通過(guò)傳感器直接檢測(cè)轉(zhuǎn)軸類(lèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度、速度， 一般難以 精確的檢測(cè)出，其穩(wěn)定性不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種不僅 拆裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且性能穩(wěn)定，測(cè)試精確的旋轉(zhuǎn)角度傳感器。
本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的 一種旋轉(zhuǎn)角度 傳感器，其特征在于它包括與轉(zhuǎn)動(dòng)軸套接的活動(dòng)套以及與活動(dòng)套轉(zhuǎn)動(dòng)連 接的盒體，活動(dòng)套的上部設(shè)置有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸壓緊配合的鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)
的外圍設(shè)置有固定圈，活動(dòng)套以及固定圈均為由兩個(gè)以上同心、同軸的弧 型組件組裝而成的分體式圓環(huán)結(jié)構(gòu)；活動(dòng)套的外緣周向分布有齒牙，盒體 內(nèi)設(shè)置有與該齒牙齒合的、主要由多級(jí)齒輪組構(gòu)成的變速裝置，該變速裝 置固定于一電路板組件上，其外圍連接固定有傳感組件。
作為上述方案的進(jìn)一步說(shuō)明，所述構(gòu)成活動(dòng)套的弧型組件的底部活動(dòng) 設(shè)置有環(huán)形連接片，該環(huán)形連接片周向分布有多個(gè)鉚孔，鉚孔內(nèi)的鉚柱將 環(huán)形連接片緊固于活動(dòng)套上，該環(huán)形連接片由兩塊以上與弧型組件相配的 連接組件構(gòu)成，連接組件的端部設(shè)置有孔槽，相鄰的兩連接組件之間設(shè)置 有與該孔槽扣接的扣彈片。
所述活動(dòng)套上部的鎖緊機(jī)構(gòu)由螺紋圈以及若干塊緊貼螺紋圈內(nèi)壁的 固定片組成，固定片的外側(cè)面成型有卡位件與活動(dòng)套的上部卡接，活動(dòng)套 的內(nèi)部分布有若干個(gè)定位孔，固定片的卡位件底部設(shè)置有與該定位孔轉(zhuǎn)動(dòng) 連接的定位軸；卡位件的上部設(shè)有斜面，螺紋圈的主體下部設(shè)置有凹槽與 該卡位件的斜面卡接配合，鎖緊機(jī)構(gòu)上的固定圈頂壓于卡位件的斜面上并 與其滑動(dòng)接觸，斜面的傾斜角度為10~80° ;所述固定片的內(nèi)側(cè)面為與轉(zhuǎn) 動(dòng)軸表面配合的防滑面，該防滑面帶有齒紋。
所述盒體由底座及其上的防塵蓋構(gòu)成，盒體的端部向外延伸為與活動(dòng) 套相配合的半圓形固定結(jié)構(gòu)，該固定結(jié)構(gòu)的頂端連接有與其對(duì)應(yīng)的半圓 環(huán)，該半圓環(huán)與盒體的半圓形固定結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)繞軸心方向均勻分布有多個(gè) 滾動(dòng)體，活動(dòng)套與滾動(dòng)體滾動(dòng)連接。
所述盒體的側(cè)部設(shè)置有將整個(gè)裝置支撐固定汽車(chē)螺柱上的連接拉桿， 該連接拉桿包括前拉桿、后拉桿以及與后拉桿鉸接的固定卡，前拉桿與后 拉桿組合連接為長(zhǎng)度可調(diào)的桿件。
所述固定卡上設(shè)置卡槽，該卡槽呈錐型，其內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)與不同固 定直徑的螺柱相配的孔。
所述變速裝置中的齒輪組與活動(dòng)套外緣周向分布的齒牙共同構(gòu)成五 級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)外圍的傳感組件采用無(wú)接觸傳感機(jī)電轉(zhuǎn)換電路。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是-
1、 本實(shí)用新型的活動(dòng)套、活動(dòng)套上部的螺紋圈以及該螺紋圈外圍的 固定圈均采用由兩個(gè)半圓結(jié)構(gòu)組件組成的同心、同軸旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)， 可實(shí)現(xiàn)靈活的免拆機(jī)安裝，獲得任意角度的位置傳感，并且旋轉(zhuǎn)圈數(shù)無(wú)限
制，nX360° ， n=°°。
2、 本實(shí)用新型的活動(dòng)套受被測(cè)對(duì)象轉(zhuǎn)動(dòng)軸的帶動(dòng)，通過(guò)五組齒輪實(shí) 現(xiàn)低轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)換，后采用最新無(wú)接觸傳感機(jī)電轉(zhuǎn)換電路，可獲取精確旋轉(zhuǎn) 角度數(shù)據(jù)。
3、 盒體的側(cè)部設(shè)置將整個(gè)裝置支撐固定汽車(chē)螺柱上的連接拉桿，連 接拉桿的長(zhǎng)度及角度均可調(diào)節(jié)，使整機(jī)的安裝固定更為方便，使固定于轉(zhuǎn) 動(dòng)軸上的活動(dòng)套時(shí)刻與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角度一致，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確性。
圖1為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)角度傳感器的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的分解結(jié)構(gòu)示意圖3為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)角度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)角度傳感器的盒體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本實(shí)用新型的盒體內(nèi)部分安裝組件結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為盒體底座部分結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為盒體內(nèi)部組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖8為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分結(jié)構(gòu)示意圖9為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)角度傳感器的活動(dòng)套安裝結(jié)構(gòu)示意圖10為本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)角度傳感器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分的局部安裝結(jié)構(gòu)示意
圖11為活動(dòng)套的組裝結(jié)構(gòu)示意圖12為活動(dòng)套的半圓型弧型組件結(jié)構(gòu)示意圖13為本實(shí)用新型的活動(dòng)套的固定構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖14為固定圈結(jié)構(gòu)示意圖15為固定圈的組成構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖16為固定片結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明1、活動(dòng)套2、緊固結(jié)構(gòu)2-1、支撐柱2-2、鉚孔 2-3、鉚柱2-4、弧型連接組件2-5、孔槽2-6、扣彈片3、盒體3-1、 底座3-2、防塵蓋3-3、半圓形固定結(jié)構(gòu)3-4、半圓環(huán)3-5、滾動(dòng)體4、 連接拉桿4-1、前拉桿4-2、后拉桿4-3、固定卡4-4、卡槽4-5、 孔5、螺紋圈6、鎖緊機(jī)構(gòu)7、固定圈7-l、固定螺母8、固定片8-1、 卡位件8-2、定位軸8-3、斜面8-4、防滑面9、定位孔10、凹槽11、 齒牙12、變速裝置13、電路板組件14、傳感數(shù)據(jù)輸出線具體實(shí)施方式
如圖1 圖16所示，本實(shí)用新型一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，它包括與轉(zhuǎn)動(dòng) 軸套接的由兩個(gè)以上弧型組件組裝而成的活動(dòng)套1、連接固定弧型組件的 緊固結(jié)構(gòu)2、以及與活動(dòng)套1凹凸配合的盒體3，盒體3由底座3-1及其 上的防塵蓋3-2構(gòu)成，盒體3的端部向外延伸為與活動(dòng)套1相配合的半圓 形固定結(jié)構(gòu)3-3，該固定結(jié)構(gòu)3-3的頂端連接有與其對(duì)應(yīng)的半圓環(huán)3-4，該
半圓環(huán)3-4與盒體的半圓形固定結(jié)構(gòu)3-3的內(nèi)側(cè)繞軸心方向均勻分布有多 個(gè)滾動(dòng)體3-5，活動(dòng)套1與滾動(dòng)體3-5滾動(dòng)連接。盒體3的側(cè)部設(shè)置有將 整個(gè)裝置支撐固定在汽車(chē)螺柱上的連接拉桿4，該連接拉桿4包括前拉桿 4-1、后拉桿4-2以及與后拉桿4-2鉸接的固定卡4-3，前拉桿4-1與后拉 桿4-2組合連接為長(zhǎng)度可調(diào)的桿件，固定卡4-3上設(shè)置卡槽4-4，該卡槽 4-4呈錐型，其內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)與不同固定直徑的螺柱相配的孔4-5。其中， 連接固定弧型組件的緊固結(jié)構(gòu)2為環(huán)形連接片，該環(huán)形連接片周向分布有 多個(gè)支撐柱2-1及鉚孔2-2，鉚孔2-2內(nèi)的鉚柱2-3將環(huán)形連接片緊固于活 動(dòng)套1上，環(huán)形連接片由兩塊以上與弧型組件相配的弧型連接組件2-4構(gòu) 成，的弧型連接組件2-4的端部設(shè)置有孔槽2-5，相鄰的兩的弧型連接組 件2-4之間設(shè)置有與該孔槽2-5扣接的扣彈片2-6?；顒?dòng)套1的上部設(shè)置 有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸配合連接的鎖緊機(jī)構(gòu)6，鎖緊機(jī)構(gòu)6的外圍螺接有固定圈7， 該固定圈7分為左右兩部分，左右兩部分組件的連接端分別設(shè)置有相互配 合的凸塊與槽孔，并通過(guò)固定螺母7-l將其鎖定為一體，構(gòu)成一個(gè)類(lèi)似于 大螺母的部件；活動(dòng)套1以及固定權(quán)7均為由兩個(gè)半圓結(jié)構(gòu)組件組成的同 心、同軸的圓環(huán)形結(jié)構(gòu)。鎖緊機(jī)構(gòu)6由螺紋圈5以及若干塊緊貼螺紋圈5 內(nèi)壁的固定片8組成，螺紋圈5活動(dòng)安裝于活動(dòng)套1的上部邊緣，固定片 8的外側(cè)面成型有卡位件8-1與活動(dòng)套1的上部卡接，活動(dòng)套1的內(nèi)部分 布有若干個(gè)定位孔9，固定片8的卡位件8-1底部設(shè)置有與該定位孔9(連 接配合的定位軸8-2，卡位件8-1的上部設(shè)有斜面8-3,斜面傾斜角度為 10~80° ， 一般取45° 。螺紋圈5的主體下部設(shè)置有凹槽10與該卡位件 8-1的斜面8-3卡接配合，螺紋圈5的固定圈7頂壓于卡位件的斜面8-3 上并與其滑動(dòng)連接，通過(guò)改變固定圈7在螺紋圈5上旋入的位置，從而改 變固定圈7對(duì)卡位件8-1的斜面8-3的頂壓力，使其底部的定位軸在定位
孔9內(nèi)擺動(dòng)，從而改變通過(guò)改變螺紋圈5及固定片8所限定的軸的直徑范 圍，以適應(yīng)不同直徑的汽車(chē)方向盤(pán)連接軸。固定片8的內(nèi)側(cè)面為與轉(zhuǎn)動(dòng)軸 表面配合的防滑面8-4，該防滑面8-4帶有齒紋?；顒?dòng)套1的外緣周向分 布有齒牙ll，盒體3內(nèi)設(shè)置有與該齒牙11齒合的、主要由多級(jí)齒輪組構(gòu) 成的變速裝置12，該變速裝置12固定于一電路板組件13上，變速裝置 12中的齒輪組與活動(dòng)套1外緣周向分布的齒牙11共同構(gòu)成五級(jí)齒輪減速 機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)低轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)換。變速裝置12的外圍連接固定有傳感組件，該 傳感組件采用無(wú)接觸傳感機(jī)電轉(zhuǎn)換電路，獲取精確旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，無(wú)接觸 傳感機(jī)電轉(zhuǎn)換電路上設(shè)置有傳感數(shù)據(jù)輸出線14，該數(shù)據(jù)線14位于盒體3 的端部，獲得的精確旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)外設(shè)設(shè)備的解析，并在顯示屏或其 它儀表中將角度以不同的形式顯示出來(lái)。
使用過(guò)程中，先將螺紋圈的外圍螺接的固定圈裝在汽車(chē)方向盤(pán)下部的 萬(wàn)向結(jié)連接軸上，將活動(dòng)套、連接固定弧型組件的緊固結(jié)構(gòu)打開(kāi)，呈半開(kāi) 狀態(tài)，再卡入汽車(chē)連接軸上，位于固定圈的下部，合起活動(dòng)套，并將環(huán)形 連接片的扣彈片扣合；將固定圈旋入活動(dòng)套的螺紋圈上，當(dāng)固定圈旋入螺 紋圈的位置不同時(shí)，固定片的位置也不同；將盒體與活動(dòng)套連接，此過(guò)程， 將與盒體端部向外延伸的半圓形固定結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的半圓環(huán)從傳感組件平行 方向相對(duì)裝入盒體后用兩個(gè)螺母緊固；最后，將連接拉桿安裝于盒體的相 應(yīng)位置，然后調(diào)整長(zhǎng)度及角度，將連接拉桿的另一端固定于汽車(chē)的固定螺 柱上。
本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，它除了應(yīng)用于汽車(chē)的方向盤(pán)上， 還可以在機(jī)車(chē)床、機(jī)電設(shè)備、輪船、甚至飛機(jī)上使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員還 可做多種修改和變化，在不脫離實(shí)用新型的精神下，都在本實(shí)用新型所要 求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于它包括與轉(zhuǎn)動(dòng)軸套接的活動(dòng)套以及與活動(dòng)套轉(zhuǎn)動(dòng)連接的盒體，活動(dòng)套的上部設(shè)置有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸壓緊配合的鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)的外圍設(shè)置有固定圈，活動(dòng)套以及固定圈均為由兩個(gè)以上同心、同軸的弧型組件組裝而成的分體式圓環(huán)結(jié)構(gòu)；活動(dòng)套的外緣周向分布有齒牙，盒體內(nèi)設(shè)置有與該齒牙齒合的、主要由多級(jí)齒輪組構(gòu)成的變速裝置，該變速裝置固定于一電路板組件上，其外圍連接固定有傳感組件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 構(gòu)成活動(dòng)套的弧型組件的底部活動(dòng)設(shè)置有環(huán)形連接片，該環(huán)形連接片周向 分布有多個(gè)鉚孔，鉚孔內(nèi)的鉚柱將環(huán)形連接片緊固于活動(dòng)套上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 環(huán)形連接片由兩塊以上與弧型組件相配的連接組件構(gòu)成，連接組件的端部 設(shè)置有孔槽，相鄰的兩連接組件之間設(shè)置有與該孔槽扣接的扣彈片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 活動(dòng)套上部的鎖緊機(jī)構(gòu)由螺紋圈以及若干塊緊貼螺紋圈內(nèi)壁的固定片組 成，固定片的外側(cè)面成型有卡位件與活動(dòng)套的上部卡接，活動(dòng)套的內(nèi)部分 布有若干個(gè)定位孔，固定片的卡位件底部設(shè)置有與該定位孔轉(zhuǎn)動(dòng)連接的定 位軸；卡位件的上部設(shè)有斜面，螺紋圈的主體下部設(shè)置有凹槽與該卡位件 的斜面卡接配合，鎖緊機(jī)構(gòu)上的固定圈頂壓于卡位件的斜面上并與其滑動(dòng) 接觸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 卡位件的斜面的傾斜角度為10~80° 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 固定片的內(nèi)側(cè)面為與轉(zhuǎn)動(dòng)軸表面配合的防滑面，該防滑面帶有齒紋。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 盒體由底座及其上的防塵蓋構(gòu)成，盒體的端部向外延伸為與活動(dòng)套相配合 的半圓形固定結(jié)構(gòu)，該固定結(jié)構(gòu)的頂端連接有與其對(duì)應(yīng)的半圓環(huán)，該半圓 環(huán)與盒體的半圓形固定結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)繞軸心方向均勻分布有多個(gè)滾動(dòng)體，活 動(dòng)套與滾動(dòng)體滾動(dòng)連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 盒體的側(cè)部設(shè)置有將整個(gè)裝置支撐固定汽車(chē)螺柱上的連接拉桿，該連接拉 桿包括前拉桿、后拉桿以及與后拉桿鉸接的固定卡，前拉桿與后拉桿組合 連接為長(zhǎng)度可調(diào)的桿件。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 固定卡上設(shè)置卡槽，該卡槽呈錐型，其內(nèi)設(shè)置有若干個(gè)與不同固定直徑的 螺柱相配的孔。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于所述 變速裝置中的齒輪組與活動(dòng)套外緣周向分布的齒牙共同構(gòu)成五級(jí)齒輪減 速機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)外圍的傳感組件采用無(wú)接觸傳感機(jī)電轉(zhuǎn)換電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)角度傳感器，其特征在于它包括與轉(zhuǎn)動(dòng)軸套接的活動(dòng)套以及與活動(dòng)套轉(zhuǎn)動(dòng)連接的盒體，活動(dòng)套的上部設(shè)置有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸壓緊配合的鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)的外圍設(shè)置有固定圈，活動(dòng)套以及固定圈均為由兩個(gè)以上同心、同軸的弧型組件組裝而成的分體式圓環(huán)結(jié)構(gòu)；活動(dòng)套的外緣周向分布有齒牙，盒體內(nèi)設(shè)置有與該齒牙齒合的、主要由多級(jí)齒輪組構(gòu)成的變速裝置，該變速裝置固定于一電路板組件上，其外圍連接固定有傳感組件。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)靈活的免拆機(jī)安裝，獲得任意角度的位置傳感，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，具有良好的推廣價(jià)值。
文檔編號(hào)G01D5/02GK201203431SQ20082020067
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者吳輝和, 崔賢偉 申請(qǐng)人:盧燦光