CN111105914A - 一种马达直滑电位器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达直滑电位器，包括滑座、滑柄、马达、滑轮以及柔性且有齿的传动皮带；马达平行地固定于滑座底面的一端，马达的输出端设有皮带轮，滑轮设于滑座的另一端，皮带轮与滑轮的轴芯相互垂直，传动皮带的一端与皮带轮啮合，传动皮带的两侧各经一铰接的滚轮换向后沿长度方向穿过滑座且另一端套设于滑轮上，滚轮至滑轮之间的传动皮带与滑座平行，且滑柄由传动皮带带动滑行。通过在传动皮带的两侧各设置一铰接的滚轮来换向，使得马达在换向处功率损耗非常小，相比现有技术中的减小摩擦力、提高精度的方案，不仅传动精度更高、马达直滑电位器的结构更简单，而且对不同松紧程度的传动皮带有一个较宽的适应范围。

Description

一种马达直滑电位器

技术领域

本发明涉及直滑电位器技术领域，具体是指一种由马达控制移动位置的直滑电位器。

背景技术

在调音台及舞台灯光等控制设备中，需要用到多个直滑电位器对信号进行调节控制，为了实现不同模式之间的快速切换，并延长直滑电位器的使用寿命，出现了采用马达驱动的直滑电位器，由马达驱动传动皮带对直滑电位器的滑柄进行位置控制，如调好一种模式后，保存下来，当再次切换到该模式时，各直滑电位器的滑柄在各自马达的驱动下可自动调节到相应位置，实现设备的记忆功能，并可减少手动反复调节对电位器的损耗；其中，马达的传动距离是通过控制马达的输出功率及工作时间来的。这种马达直滑电位器存以下问题：如果马达与直滑电位器垂直设置，虽然传动皮带的传动不受干扰，但马达的稳定性较差，运行时振动较大，从而会影响到直滑电位器的精度，而且这种结构所占空间较大，通用性较差。为此，日本ALPS公司等推出了一种将马达与直滑电位器平行安装的结构，这种结构不仅缩小了安装空间，而且减小了电机振动带来的影响，但传动皮带要在两个相互垂直的传动轮之间传动，因此传动皮带必须经过一换向结构，现有的换向结构均为一个圆弧面的固定支架，传动皮带经所述圆弧面进行换向；但这种结构的马达直滑电位器产生了另一个新的问题，因产品零件及安装精度的影响，传动皮带在两个传动轮之间的松紧度难以很好地控制，较松时，滑柄的传动位置不准确，而较紧时，传动皮带受摩擦力影响，会损耗部分马达的输出功率，同样使得滑柄的传动位置不准确，导致这种马达直滑电位器生产不良率一直居高不下，严重影响效率。为了解决该问题，现有产品尝试将马达直滑电位器的壳体做的更松，甚至在直滑电位器的滑座碳膜上涂布油膜层以减小摩擦力，但并没有有效地解决问题。授权公告号为CN207503745的中国发明专利公开了一种马达直滑电位器的改良结构，其方案中：在马达直滑电位器的推柄与外壳(滑座)之间设置滚轮以减小摩擦力，而在马达的输出端设置磁铁及霍尔传感器，形成反馈，以提高精度；但设置滚轮并不能有效地减少传动皮带受到的摩擦力，而且在传动皮带存在较大摩擦力的情况下，马达输出始终存在功率损耗，即使设置了反馈也只能在一定程度上提高精度，而且这种方式结构复杂成本高。上述各种现有的马达直滑电位器结构，其传动精度受传动皮带的松紧度影响较大，对皮带的精度及产品装配精度要求非常高。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制精度高、结构简单、且对传动皮带的松紧程度具有较宽适应范围的马达直滑电位器。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种马达直滑电位器，包括滑座、滑柄、马达、滑轮以及柔性且有齿的传动皮带；所述马达平行地固定于所述滑座底面的一端，所述马达的输出端设有皮带轮，所述滑轮设于滑座的另一端，所述皮带轮与所述滑轮的轴芯相互垂直，所述传动皮带的一端与所述皮带轮啮合，所述传动皮带的两侧各经一铰接的滚轮换向后沿长度方向穿过所述滑座且另一端套设于所述滑轮上，所述滚轮至所述滑轮之间的所述传动皮带与所述滑座平行，且所述滑柄由所述传动皮带带动滑行。

进一步，所述滚轮表面设有与所述传动皮带相互啮合的传动齿。

进一步，所述滚轮至所述滑轮之间的所述传动皮带的两侧之间相互平行。

进一步，两组所述滚轮同轴心设置，且所述传动皮带经所述滚轮换向后呈直角弯折设置。

进一步，两组所述滚轮的轴心通过一销轴安装于所述滑座上，所述滚轮与所述销轴之间为转动配合。

进一步，两组所述滚轮之间夹置有用于保持所述传动皮带两侧间距的工字型的限位轮。

进一步，各所述滚轮的外端还设有对所述传动皮带的侧向偏移限位的挡盖。

进一步，所述皮带轮的外端具有防止所述传动皮带轴向脱出的挡盘。

进一步，所述滑座与所述马达之间还设有相互固定的固定支架，所述固定支架上对应所述挡盘的外端设有对所述皮带轮轴向偏移限位的止挡部。

进一步，所述滑柄滑动配合于所述滑座内，且所述滑柄与一侧的所述传动皮带相互啮合固定。

其有益效果在于：传动皮带拉得越紧，马达损耗的功率越大，造成损耗的真正原因在于传动皮带在换向处受到的摩擦力，而并非因滑柄受到的摩擦力；因此，通过在传动皮带的两侧各设置一铰接的滚轮来换向，由于滚轮本身的转动摩擦力可忽略不计，根据定滑轮的原理，滚轮两侧的力基本相同，使得马达在换向处功率损耗非常小，相比现有技术中的减小摩擦力、提高精度的方案，不仅传动精度更高、马达直滑电位器的结构更简单，而且对不同松紧程度的传动皮带有一个较宽的适应范围。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1为实施例中马达直滑电位器的整体结构示意图；

图2为实施例中马达直滑电位器的内部结构示意图；

图3为实施例中马达直滑电位器的传动部分的结构示意图；

图4为实施例中滚轮及其安装结构示意图。

图1中：1、滑座；11、上壳；111、滑槽；12、下壳；13、基板；2、滑柄；21、柄部；22、滑块部；3、马达；4、滑轮；5、传动皮带；6、皮带轮；61、挡盘；7、滚轮；71、传动齿；72、销轴；73、限位轮；74、挡盖；8、固定支架；81、止挡部。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明：

参考图1至图4所示的一种马达直滑电位器，包括滑座1、滑柄2、马达3、滑轮4以及柔性且有齿的传动皮带5。所述滑座1包括相互盖合固定的上壳11及下壳12，上壳11及下壳12围成直线式的滑动腔，滑动腔的内底面设有基板13，上壳11上具有沿长度方向的滑槽111；所述滑柄2包括从所述滑槽111伸出所述上壳11的柄部21，以及位于所述滑动腔内可沿滑动腔直线滑动的滑块部22，所述滑块部22底面与所述基板13顶面之间通过电刷和碳膜电阻体接触。所述马达3平行地固定于所述滑座1底面的一端，即固定于所述下壳12底面的一端，马达3的输出端朝外端设置；所述马达3的输出端同轴地套设固定有皮带轮6。所述滑轮4设于滑座1的另一端，滑轮4的轴芯垂直固定于所述上壳11的内底面；所述皮带轮6及所述滑轮4的轴芯位于同一平面且相互垂直，所述传动皮带5的一端与所述皮带轮6啮合，所述传动皮带5的两侧各经一铰接于所述滑座1两侧壁之间的滚轮7换向后沿长度方向穿过所述滑座1且另一端套设于所述滑轮4上，两个所述滚轮7在工作时转动方向相反，所述滚轮7至所述滑轮4之间的所述传动皮带5与所述滑座1平行，且所述滑柄2由所述传动皮带5带动滑行。

上述实施例的一种工作原理为：以调音台为例，可手动将控制音频信号的各马达直滑电位器的滑柄2调节到最佳位置，然后将位置信息经控制系统编码后保存，假定为模式一，当调音台需要再次调节到模式一时，调音台的控制系统会将模式一的信息解码后输出，以控制各马达直滑电位器的马达3以设定的输出功率工作相应的时间，以使各马达3驱动滑柄2到达相应的设定位置。具体地，马达3启动，其输出端带动皮带轮6旋转工作，由皮带轮6带动传动皮带5工作，再由传动皮带5带动滑柄2沿滑座1滑动。滑柄2的滑动位置精度，决定了马达直滑电位器的控制精度；调音台控制系统对每个马达直滑电位器的控制方式是通过控制其马达3的输出功率来实现，从马达3输出端至滑柄2滑动过程中，任意环节的摩擦力都有可能造成马达3输出功率的损耗，从而影响滑柄2的滑动位置精度。现有产品在改善该问题时，均把重心放在了降低滑柄2与滑座1之间的摩擦力，但实际产品中，即使滑柄2与滑座1之间的摩擦力已经足够小，还是会较多地出现滑柄2传动位置不准确的情况。

传动皮带5拉得越紧，马达3损耗的功率越大，造成损耗的真正原因在于传动皮带5在换向处受到的摩擦力，而非因滑柄2受到的摩擦力；因此，通过在传动皮带5的两侧各设置一铰接的滚轮7来换向，由于滚轮7本身的转动摩擦力可忽略不计，根据定滑轮的原理，滚轮7两侧的力基本相同，使得马达3在换向处功率损耗非常小，相比现有技术中的减小摩擦力、提高精度的方案，不仅传动精度更高、马达直滑电位器的结构更简单，而且对不同松紧程度的传动皮带5有一个较宽的适应范围，生产及使用过程中，不会轻易因传动皮带5松紧程度的波动而影响传动的精度。

一种优选实施例，所述滚轮7表面设有与所述传动皮带5相互啮合的传动齿71。当滚轮7未设置传动齿71时，传动过程中，传动皮带5与滚轮7之间有可能出现相对滑动，造成马达3功率损耗，影响传动精度，通过传动齿71啮合后，传动皮带5始终与滚轮7同步传动，降低了功率损耗，提高了传动精度。

一种优选实施例，所述滚轮7至所述滑轮4之间的所述传动皮带5的两侧之间相互平行。由于滑柄2通常是与传动皮带5的一侧固定来实现传动，当两侧的传动皮带5不平行时，比如呈锥形，也不影响滑柄2的传动，但滑柄2与滑座1的结构设计会较复杂，而两侧的传动皮带5平行时，滑柄2与滑座1的结构设计更为简单。

一种优选实施例，两组所述滚轮7同轴心设置，且所述传动皮带5经所述滚轮7换向后呈直角弯折设置。虽然两组滚轮7不同轴心设置时，依然可以实现精准的传动效果，但滚轮7的安装结构更为复杂，而且当两组滚轮7不同轴心时，传动皮带5的弯折角度也会不同，受力也会不同，一定程度上会影响到传动皮带5的传动精度。因此，两组滚轮7同轴心设置，不仅可以简化滚轮7的安装结构，而且使得传动皮带5两侧的受力相同。而传动皮带5呈直角弯折设置，相比呈钝角设置，能减小马达直滑电位器的长度，而且使得传动皮带5与皮带轮6之间能完全啮合，防止两者之间打滑或滑脱。

参考图4所示，一种优选实施例，两组所述滚轮7的轴心通过一销轴72安装于所述滑座1上，具体为销轴72的两端铆接于滑座1的两侧壁之间，所述滚轮7与所述销轴72之间为转动配合。进一步，两组所述滚轮7之间夹置有用于保持所述传动皮带5两侧间距的工字型的限位轮73。两组滚轮7安装在同一所述销轴72上，安装结构简单，两组滚轮7的位置严格对齐，使得传动皮带5的两侧受力完全相同。当两组滚轮7并列设置时，如果两组滚轮7各自独立，那两组互为反向的滚轮7内侧会产生碰撞摩擦，而采用工字型的限位轮73，且限位轮73相对销轴72静止，则可解决上述问题，同时可对两侧的传动皮带5间距进行限制，防止两侧的传动皮带5向内侧偏摆。

一种优选实施例，各所述滚轮7的外端还设有对所述传动皮带5的侧向偏移限位的挡盖74。挡盖74可防止传动皮带5向两外侧偏移或滑脱，从而影响传动皮带5的传动精度。

一种优选实施例，所述皮带轮6的外端具有防止所述传动皮带5轴向脱出的挡盘61。挡盘61可防止传动皮带5向皮带轮6的外端偏移甚至滑脱，从而影响传动皮带5的传动精度。

一种优选实施例，所述滑座1与所述马达3之间还设有相互固定的固定支架8，所述固定支架8上对应所述挡盘61的外端设有对所述皮带轮6轴向偏移限位的止挡部81。固定支架8用于将马达3固定于滑座1上，同时用于防止马达3与滑座1之间出现相对振动引起的传动误差。止挡部81可防止皮带轮6向外端轴向偏移甚至滑脱，从而影响传动皮带5的传动精度。

一种优选实施例，所述滑柄2滑动配合于所述滑座1内，且所述滑柄2与一侧的所述传动皮带5相互啮合固定。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种马达直滑电位器，其特征在于：包括滑座、滑柄、马达、滑轮以及柔性且有齿的传动皮带；所述马达平行地固定于所述滑座底面的一端，所述马达的输出端设有皮带轮，所述滑轮设于滑座的另一端，所述皮带轮与所述滑轮的轴芯相互垂直，所述传动皮带的一端与所述皮带轮啮合，所述传动皮带的两侧各经一铰接的滚轮换向后沿长度方向穿过所述滑座且另一端套设于所述滑轮上，所述滚轮至所述滑轮之间的所述传动皮带与所述滑座平行，且所述滑柄由所述传动皮带带动滑行。

2.根据权利要求1所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：所述滚轮表面设有与所述传动皮带相互啮合的传动齿。

3.根据权利要求1所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：所述滚轮至所述滑轮之间的所述传动皮带的两侧之间相互平行。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：两组所述滚轮同轴心设置，且所述传动皮带经所述滚轮换向后呈直角弯折设置。

5.根据权利要求4所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：两组所述滚轮的轴心通过一销轴安装于所述滑座上，所述滚轮与所述销轴之间为转动配合。

6.根据权利要求5所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：两组所述滚轮之间夹置有用于保持所述传动皮带两侧间距的工字型的限位轮。

7.根据权利要求6所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：各所述滚轮的外端还设有对所述传动皮带的侧向偏移限位的挡盖。

8.根据权利要求1所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：所述皮带轮的外端具有防止所述传动皮带轴向脱出的挡盘。

9.根据权利要求8所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：所述滑座与所述马达之间还设有相互固定的固定支架，所述固定支架上对应所述挡盘的外端设有对所述皮带轮轴向偏移限位的止挡部。

10.根据权利要求1所述的一种马达直滑电位器，其特征在于：所述滑柄滑动配合于所述滑座内，且所述滑柄与一侧的所述传动皮带相互啮合固定。

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