CN110044386A - 一种用于角位移传感器上的电刷结构组件 - Google Patents
一种用于角位移传感器上的电刷结构组件 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，包括支架、第一接触电刷、第二接触电刷、调节螺钉，支架具有电刷安装部A，电刷安装部A中部开有调节腰孔，电刷安装部A侧面设有连接片，调节螺钉配合贯穿调节腰孔与连接片连接，调节螺钉用于在调节腰孔中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片紧密锁定于支架侧面；连接片上分别安装有第一接触电刷和第二接触电刷，第一接触电刷具有第一刷丝，第二接触电刷具有第二刷丝，第一刷丝与第二刷丝均位于支架同一侧。本发明可以让电刷以合适力压在电阻膜上，降低了电刷对电阻膜的磨损，提高了信号的稳定性和可靠性，能实现高效率的轨迹、压力、零位、同步等参数调节。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种用于角位移传感器上的电刷结构组件。
背景技术
位移传感器是将机械位移转换为与之成一定函数关系的电阻或电压，近年航空、航天、武器装备等领域用角位移传感器要求高寿命，要求复杂环境条件下有更高的可靠性输出。位移传感器具有结构简单、尺寸小、精度高、重量轻、输出性号大、性能稳定的优点；现有应用于航空、航天、武器装备等领域的位移传感器要求输入能量大，位移传感器需要高负荷工作，这样位移传感器中的电刷、电阻元件之间磨损现象较为严重，而现有位移传感器的电刷与电阻元件采用点对点接触，由于磨损严重常常出现瞬间失灵的缺陷。现有位移传感器无法进行接触角度与接触位置的调节，同时其同步性较差，无法满足航空、航天、武器装备等领域的同步性、零位调节的要求，传统位移传感器进行电刷的零位、轨迹调节较为麻烦，往往在调试过程中造成产品损坏，容易出现产品浪费现象。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，保证了角位移传感器在温度、湿度、振动同时存在复杂条件下的高可靠性要求，可以达到其规定的压缩量及压力，使得接触电刷将刷丝以大小合适的力压在电阻膜上，以保证接触电刷与电阻膜之间的接触力稳定，能同时实现高效率的轨迹、压力、零位、同步等参数调节。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，包括支架、第一接触电刷、第二接触电刷、调节螺钉，所述支架具有电刷安装部A，所述电刷安装部A中部开有调节腰孔，所述电刷安装部A侧面设有连接片，所述调节螺钉配合贯穿调节腰孔与连接片连接，所述调节螺钉用于在调节腰孔中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片紧密锁定于支架侧面；所述连接片上分别安装有第一接触电刷和第二接触电刷，所述第一接触电刷具有第一刷丝，所述第二接触电刷具有第二刷丝，所述第一刷丝与第二刷丝均位于支架同一侧。
为了更好地实现本发明，所述支架上凸起设有连接部，所述连接部中部开有螺钉孔A，所述支架上开有与螺钉孔A相连通的螺钉孔B，所述螺钉孔A与螺钉孔B共同组成螺钉孔。
本发明除了在支架的电刷安装部A安装一套电刷组件，还可以在电刷安装部B安装另一套电刷组件，这样本发明可以安装两套电刷组件，其还包括如下具体结构：所述支架具有电刷安装部B,所述连接部设置于支架中心位置，所述电刷安装部A、电刷安装部B相对于支架中心对称设置；所述电刷安装部B中部开有调节腰孔，所述电刷安装部B侧面设有连接片，调节螺钉配合贯穿调节腰孔与连接片连接，调节螺钉用于在调节腰孔中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片紧密锁定于支架侧面；所述连接片上分别安装有第一接触电刷和第二接触电刷，所述第一接触电刷具有第一刷丝，所述第二接触电刷具有第二刷丝，所述第一刷丝与第二刷丝均位于支架同一侧。
作为优选，所述第一接触电刷包括簧片连接部A和与簧片连接部A连接的簧片支臂A，所述簧片连接部A与簧片支臂A成一夹角，所述第一刷丝安装于簧片支臂A端部，所述第一刷丝与簧片支臂A成一夹角；所述第二接触电刷包括簧片连接部B和与簧片连接部B连接的簧片支臂B，所述簧片连接部B与簧片支臂B成一夹角，所述第二刷丝安装于簧片支臂B端部，所述第二刷丝与簧片支臂B成一夹角。
作为优选，所述第一接触电刷的簧片连接部A通过螺钉A连接于连接片上，所述第二接触电刷的簧片连接部B通过螺钉B连接于连接片上。
作为优选，所述第一接触电刷的簧片连接部A通过铆钉A活动连接于连接片上，并同时簧片连接部A与铆钉A焊接定位固定；所述第二接触电刷的簧片连接部B通过铆钉B活动连接于连接片上，并同时簧片连接部B与铆钉B焊接定位固定。
作为优选，所述调节腰孔为弧形长条孔，所述弧形长条孔沿着支架宽度方向设置。
作为优选，所述簧片连接部A、簧片支臂A均由铍青铜材料一体成型制造而成，所述簧片连接部A与簧片支臂A经过模具一次性冲压成型并在250℃真空环境下去应力处理后再进行表面化学钝化处理，所述第一刷丝由六元合金丝制备而成。
作为优选，所述簧片连接部B、簧片支臂B均由铍青铜材料一体成型制造而成，所述簧片连接部B与簧片支臂B经过模具一次性冲压成型并在250℃真空环境下去应力处理后再进行表面化学钝化处理，所述第二刷丝由六元合金丝制备而成。
作为优选，所述调节腰孔具有与调节螺钉相配合的沉头槽，所述支架的螺钉孔B中具有螺钉沉头槽。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明保证了角位移传感器在温度、湿度、振动同时存在复杂条件下的高可靠性要求，可以达到其规定的压缩量及压力，使得接触电刷将刷丝以大小合适的力压在电阻膜上，以保证接触电刷与电阻膜之间的接触力稳定，接触电刷具有灵活的结构，能同时实现高效率的轨迹、压力、零位、同步等参数调节。
（2）本发明采用的电刷组件能有效改善电刷与电阻膜的接触状态，有利于降低电刷对电阻膜的磨损，提高了信号的稳定性和可靠性，提高了角位移传感器的抗震性能。
（3）本发明提供了一种结构新颖、操作便捷的电刷结构组件，提高了角位移传感器的使用寿命，保证了角位移传感器输出信号的稳定性，接触电刷的簧片组件灵活可调，可以实现对轨迹、压力、零位、同步等参数的调节。
附图说明
图1为本发明主视方向的结构示意图；
图2为本发明侧视方向的剖视图；
图3为图1背面的结构示意图。
其中，附图中的附图标记所对应的名称为：
1－支架，11－电刷安装部A,12－电刷安装部B,2－连接部，21－螺钉孔,3－调节腰孔,4－连接片,5－调节螺钉,6－第一接触电刷，61－簧片连接部A,62－簧片支臂A,63－第一刷丝,7－第二接触电刷,71－簧片连接部B,72－簧片支臂B,73－第二刷丝,8－螺钉A,9－螺钉B。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：
实施例一
如图1～图3所示，一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，包括支架1、第一接触电刷6、第二接触电刷7、调节螺钉5，支架1具有电刷安装部A11，电刷安装部A11中部开有调节腰孔3；如图1所示，调节腰孔3为弧形长条孔，支架1为长方形形状，弧形长条孔沿着支架1宽度方向设置。电刷安装部A11侧面设有连接片4，调节螺钉5配合贯穿调节腰孔3与连接片4连接，调节螺钉5用于在调节腰孔3中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片4紧密锁定于支架1侧面。连接片4上分别安装有第一接触电刷6和第二接触电刷7，第一接触电刷6具有第一刷丝63，第二接触电刷7具有第二刷丝73，第一刷丝63与第二刷丝73均位于支架1同一侧。
如图2所示，支架1上凸起设有连接部2，连接部2中部开有螺钉孔A，支架1上开有与螺钉孔A相连通的螺钉孔B，螺钉孔A与螺钉孔B共同组成螺钉孔21。支架1的连接部2可以便于电刷结构组件快速安装于角位移传感器上。
如图1～图3所示，第一接触电刷6包括簧片连接部A61和与簧片连接部A61连接的簧片支臂A62，簧片连接部A61与簧片支臂A62成一夹角，第一刷丝63安装于簧片支臂A62端部，第一刷丝63与簧片支臂A62成一夹角。第二接触电刷7包括簧片连接部B71和与簧片连接部B71连接的簧片支臂B72，簧片连接部B71与簧片支臂B72成一夹角，第二刷丝73安装于簧片支臂B72端部，第二刷丝73与簧片支臂B72成一夹角。
本实施例优选的簧片连接部A61与连接片4的第一种连接结构如下：第一接触电刷6的簧片连接部A61通过螺钉A8连接于连接片4上，第二接触电刷7的簧片连接部B71通过螺钉B9连接于连接片4上。第一接触电刷6可以在连接片4的连接位置处旋转调节，当调节到合适位置或角度时，再通过螺钉A8将第一接触电刷6定位固定在连接片4上；第二接触电刷7可以在连接片4的连接位置处旋转调节，当调节到合适位置或角度时，再通过螺钉B9将第二接触电刷7定位固定在连接片4上。
本实施例优选的簧片连接部A61与连接片4的第二种连接结构如下：第一接触电刷6的簧片连接部A61通过铆钉A活动连接于连接片4上，并同时簧片连接部A61与铆钉A焊接定位固定（安装时，先将第一接触电刷6的簧片连接部A61通过铆钉A铆接固定于连接片4上，此时第一接触电刷6可以绕着铆钉A旋转调节，待安装调节完毕后再通过焊锡将第一接触电刷6与铆钉A焊接固定，实现第一接触电刷6旋转角度调节及限位固定的目的）。第二接触电刷7的簧片连接部B71通过铆钉B活动连接于连接片4上，并同时簧片连接部B71与铆钉B焊接定位固定（安装时，先将第二接触电刷7的簧片连接部B71通过铆钉B铆接固定于连接片4上，此时第二接触电刷7可以绕着铆钉B旋转调节，待安装调节完毕后再通过焊锡将第二接触电刷7与铆钉B焊接固定，实现第二接触电刷7旋转角度调节及限位固定的目的）。
本发明优选的簧片连接部A61、簧片支臂A62均由铍青铜材料一体成型制造而成，簧片连接部A61与簧片支臂A62经过模具一次性冲压成型并在250℃真空环境下去应力处理后再进行表面化学钝化处理，第一刷丝63由六元合金丝制备而成。
本发明优选的调节腰孔3具有与调节螺钉5相配合的沉头槽，支架1的螺钉孔B中具有螺钉沉头槽。
本实施例的工作原理如下：
使用时，将连接片4通过调节螺钉5安装于电刷安装部A11侧面，调节螺钉5未螺纹锁紧，此时连接片4可以在电刷安装部A11侧面转动，调节螺钉5可以在调节腰孔3中左右滑动，从而带动连接片4在电刷安装部A11侧面左右移动。然后，通过螺钉A8（或铆钉A）将第一接触电刷6安装于连接片4上（此时第一接触电刷6可以相对于连接片4转动），通过螺钉B9（或铆钉B）将第二接触电刷7安装于连接片4上（此时第二接触电刷7可以相对于连接片4转动）。将电刷结构组件安装于角位移传感器上，让第一接触电刷6的第一刷丝63与第二接触电刷7的第二刷丝73分别与角位移传感器的电阻膜接触，本发明的第一刷丝63、第二刷丝73均由六元合金丝组成的刷片状，这样第一刷丝63、第二刷丝73分别与电阻膜之间是面与面的接触，增大了接触面积，可防止瞬间失灵的缺陷。活动调节第一接触电刷6与第二接触电刷7的旋转角度，让第一接触电刷6的第一刷丝63以合适的角度、合适的力压、合适的接触面积、合适的接触位置与电阻膜接触，让第二接触电刷7的第二刷丝73以合适的角度、合适的力压、合适的接触面积、合适的接触位置与电阻膜接触，然后通过螺钉A8（或铆钉A）将第一接触电刷6锁定连接片4上，通过螺钉B9（或铆钉B）将第二接触电刷7锁定连接片4上。在上述调节的同时，不停通过调节螺钉5左右滑动来调节连接片4的位置，最终实现第一接触电刷6与第二接触电刷7的调节，调节完毕后通过调节螺钉5将连接片4锁定在电刷安装部A11侧面。本发明保证了角位移传感器在温度、湿度、振动同时存在复杂条件下的高可靠性要求，可以达到其规定的压缩量及压力，使得接触电刷将刷丝以大小合适的力压在电阻膜上，以保证接触电刷与电阻膜之间的接触力稳定，接触电刷具有灵活的结构，能同时实现高效率的轨迹、压力、零位、同步等参数调节。
实施例二
如图1～图3所示，一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，包括支架1、第一接触电刷6、第二接触电刷7、调节螺钉5，支架1具有电刷安装部A11，电刷安装部A11中部开有调节腰孔3；如图1所示，调节腰孔3为弧形长条孔，支架1为长方形形状，弧形长条孔沿着支架1宽度方向设置。电刷安装部A11侧面设有连接片4，调节螺钉5配合贯穿调节腰孔3与连接片4连接，调节螺钉5用于在调节腰孔3中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片4紧密锁定于支架1侧面。连接片4上分别安装有第一接触电刷6和第二接触电刷7，第一接触电刷6具有第一刷丝63，第二接触电刷7具有第二刷丝73，第一刷丝63与第二刷丝73均位于支架1同一侧。这样，本实施例在支架1的电刷安装部A11上安装了一套电刷组件，该电刷组件包括第一接触电刷6、第二接触电刷7、连接片4。
如图2所示，支架1上凸起设有连接部2，连接部2中部开有螺钉孔A，支架1上开有与螺钉孔A相连通的螺钉孔B，螺钉孔A与螺钉孔B共同组成螺钉孔21。支架1的连接部2可以便于电刷结构组件快速安装于角位移传感器上。
本实施例除了在支架1的电刷安装部A11安装一套电刷组件，还可以在电刷安装部B12安装另一套电刷组件，这样本发明可以安装两套电刷组件。支架1具有电刷安装部B12,连接部2设置于支架1中心位置，电刷安装部A11、电刷安装部B12相对于支架1中心对称设置。电刷安装部B12中部开有调节腰孔3，电刷安装部B12侧面设有连接片4，调节螺钉5配合贯穿调节腰孔3与连接片4连接，调节螺钉5用于在调节腰孔3中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片4紧密锁定于支架1侧面。连接片4上分别安装有第一接触电刷6和第二接触电刷7，第一接触电刷6具有第一刷丝63，第二接触电刷7具有第二刷丝73，第一刷丝63与第二刷丝73均位于支架1同一侧。这样，本发明就具有两套电刷组件，可以实现角位移传感器的两条独立位移检测，以防止其中一套电刷组件出现问题而影响角位移传感器的工作，同时提高了角位移传感器的检测精度和使用寿命。
本实施例的第一接触电刷6包括簧片连接部A61和与簧片连接部A61连接的簧片支臂A62，簧片连接部A61与簧片支臂A62成一夹角，第一刷丝63安装于簧片支臂A62端部，第一刷丝63与簧片支臂A62成一夹角。第二接触电刷7包括簧片连接部B71和与簧片连接部B71连接的簧片支臂B72，簧片连接部B71与簧片支臂B72成一夹角，第二刷丝73安装于簧片支臂B72端部，第二刷丝73与簧片支臂B72成一夹角。
本实施例优选的簧片连接部A61与连接片4的第一种连接结构如下：第一接触电刷6的簧片连接部A61通过螺钉A8连接于连接片4上，第二接触电刷7的簧片连接部B71通过螺钉B9连接于连接片4上。
本实施例优选的簧片连接部A61与连接片4的第二种连接结构如下：第一接触电刷6的簧片连接部A61通过铆钉A活动连接于连接片4上，并同时簧片连接部A61与铆钉A焊接定位固定。第二接触电刷7的簧片连接部B71通过铆钉B活动连接于连接片4上，并同时簧片连接部B71与铆钉B焊接定位固定。
本实施例优选的簧片连接部A61、簧片支臂A62均由铍青铜材料一体成型制造而成，簧片连接部A61与簧片支臂A62经过模具一次性冲压成型并在250℃真空环境下去应力处理后再进行表面化学钝化处理，本发明的簧片连接部A61、簧片支臂A62保证了电刷组件在机械类环境下的接触可靠性和在复杂有机气氛下的抗氧化性。第一刷丝63由六元合金丝制备而成，这样第一刷丝63具有很好的延展性、弹性和在有机气氛条件下接触稳定的特性并与导电浆料有很好地匹配性，提高了角位移传感器的使用寿命。本实施例优选的簧片连接部B71、簧片支臂B72均由铍青铜材料一体成型制造而成，簧片连接部B71与簧片支臂B72经过模具一次性冲压成型并在250℃真空环境下去应力处理后再进行表面化学钝化处理，第二刷丝73由六元合金丝制备而成。
本实施例优选的调节腰孔3具有与调节螺钉5相配合的沉头槽，支架1的螺钉孔B中具有螺钉沉头槽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：包括支架（1）、第一接触电刷（6）、第二接触电刷（7）、调节螺钉（5），所述支架（1）具有电刷安装部A（11），所述电刷安装部A（11）中部开有调节腰孔（3），所述电刷安装部A（11）侧面设有连接片（4），所述调节螺钉（5）配合贯穿调节腰孔（3）与连接片（4）连接，所述调节螺钉（5）用于在调节腰孔（3）中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片（4）紧密锁定于支架（1）侧面；所述连接片（4）上分别安装有第一接触电刷（6）和第二接触电刷（7），所述第一接触电刷（6）具有第一刷丝（63），所述第二接触电刷（7）具有第二刷丝（73），所述第一刷丝（63）与第二刷丝（73）均位于支架（1）同一侧。
2.按照权利要求1所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述支架（1）上凸起设有连接部（2），所述连接部（2）中部开有螺钉孔A，所述支架（1）上开有与螺钉孔A相连通的螺钉孔B，所述螺钉孔A与螺钉孔B共同组成螺钉孔（21）。
3.按照权利要求2所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述支架（1）具有电刷安装部B（12）,所述连接部（2）设置于支架（1）中心位置，所述电刷安装部A（11）、电刷安装部B（12）相对于支架（1）中心对称设置；所述电刷安装部B（12）中部开有调节腰孔（3），所述电刷安装部B（12）侧面设有连接片（4），调节螺钉（5）配合贯穿调节腰孔（3）与连接片（4）连接，调节螺钉（5）用于在调节腰孔（3）中滑动调节并在滑动到合适位置处将连接片（4）紧密锁定于支架（1）侧面；所述连接片（4）上分别安装有第一接触电刷（6）和第二接触电刷（7），所述第一接触电刷（6）具有第一刷丝（63），所述第二接触电刷（7）具有第二刷丝（73），所述第一刷丝（63）与第二刷丝（73）均位于支架（1）同一侧。
4.按照权利要求1或3所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述第一接触电刷（6）包括簧片连接部A（61）和与簧片连接部A（61）连接的簧片支臂A（62），所述簧片连接部A（61）与簧片支臂A（62）成一夹角，所述第一刷丝（63）安装于簧片支臂A（62）端部，所述第一刷丝（63）与簧片支臂A（62）成一夹角；所述第二接触电刷（7）包括簧片连接部B（71）和与簧片连接部B（71）连接的簧片支臂B（72），所述簧片连接部B（71）与簧片支臂B（72）成一夹角，所述第二刷丝（73）安装于簧片支臂B（72）端部，所述第二刷丝（73）与簧片支臂B（72）成一夹角。
5.按照权利要求4所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述第一接触电刷（6）的簧片连接部A（61）通过螺钉A（8）连接于连接片（4）上，所述第二接触电刷（7）的簧片连接部B（71）通过螺钉B（9）连接于连接片（4）上。
6.按照权利要求4所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述第一接触电刷（6）的簧片连接部A（61）通过铆钉A活动连接于连接片（4）上，并同时簧片连接部A（61）与铆钉A焊接定位固定；所述第二接触电刷（7）的簧片连接部B（71）通过铆钉B活动连接于连接片（4）上，并同时簧片连接部B（71）与铆钉B焊接定位固定。
7.按照权利要求1或3所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述调节腰孔（3）为弧形长条孔，所述弧形长条孔沿着支架（1）宽度方向设置。
8.按照权利要求1或3所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述簧片连接部A（61）、簧片支臂A（62）均由铍青铜材料一体成型制造而成，所述簧片连接部A（61）与簧片支臂A（62）经过模具一次性冲压成型并在250℃真空环境下去应力处理后再进行表面化学钝化处理，所述第一刷丝（63）由六元合金丝制备而成。
9.按照权利要求8所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述簧片连接部B（71）、簧片支臂B（72）均由铍青铜材料一体成型制造而成，所述簧片连接部B（71）与簧片支臂B（72）经过模具一次性冲压成型并在250℃真空环境下去应力处理后再进行表面化学钝化处理，所述第二刷丝（73）由六元合金丝制备而成。
10.按照权利要求1或3所述的一种用于角位移传感器上的电刷结构组件，其特征在于：所述调节腰孔（3）具有与调节螺钉（5）相配合的沉头槽，所述支架（1）的螺钉孔B中具有螺钉沉头槽。
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