CN208171202U - 一种角度传感器 - Google Patents

Abstract

一种角度传感器，包括主体、防护壳以及主轴，所述主轴的第一端穿过所述主体并露出到所述主体外，所述主体的第二侧设有隔热组件，并在所述角度传感器固定到转动执行件时，通过所述隔热组件减少所述主体与所述转动执行件之间的热传递，所述角度传感器还包括十字联轴器，所述主轴的第一端装配到所述十字联轴器的第一侧，所述转动执行件的转轴装配到所述十字联轴器的第二侧。本实用新型提供的角度传感器具有稳定可靠、拆卸方便、防水防尘、耐高温、低成本及使用寿命长等特点，满足伺服电机系统中对驱动产品的旋转角度检测需求。

Description

一种角度传感器

技术领域

本实用新型涉及光电器件技术领域，尤其涉及一种角度传感器。

背景技术

角度传感器是闭环系统中重要的组成部分，通过检测电机实际的角度变化，角度传感器将电机的角度变化作为输入量，传递给伺服驱动器，驱动器根据反馈的位置进行补偿，从而实现闭环控制。

现有的技术方案中，伺服电机系统里，选用的角度传感器种类较多，如光学角度传感器、磁角度传感器、电容式角度传感器、电感式角度传感器等，其中光学角度传感器具有重复定位精度高、绝对定位精度高、分辨率高等优点，广泛应用于各种高精度场合，如机器人、机床等行业。光学角度传感器与电机的连接方式也各异，主要为角度传感器基体与电机连接方式为弹片连接，弹片连接在某些应用场合容易发生共振效应，导致整个电机系统发生振动，且在电机温升较高的应用场合，现有的角度传感器与电机为金属连接，金属导热性能较好，电机端较高的温度直接传递到角度传感器端，从而导致角度传感器超温报警，无法正常工作。此外，弹片的电机旋转过程中一直承受交变载荷，因此弹片连接件的使用寿命短，可靠性不高。此外，弹片连接的角度传感器拆卸不便、不方便维护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述角度传感器存在的问题，提出一种使用寿命长、高可靠性、耐高温、易维护且拆卸方便的角度传感器。

本实用新型所提出的技术方案如下：

本实用新型提出了一种角度传感器，包括主体、防护壳以及主轴，且所述防护壳固定在所述主体的第一侧、所述主轴的第一端穿过所述主体并露出到所述主体的第二侧外，所述主体的第二侧设有隔热组件，并在所述角度传感器固定到转动执行件时，通过所述隔热组件减少所述主体与所述转动执行件之间的热传递。

本实用新型的角度传感器中，所述隔热组件包括具有法兰密封面的隔热垫，且在所述角度传感器固定到所述转动执行件时，所述隔热垫与所述转动执行件的外壳相接。

本实用新型的角度传感器中，所述隔热垫的法兰密封面为凸面结构。

本实用新型的角度传感器中，所述隔热垫上设有第一密封件和第一凹槽，所述第一密封件与第一凹槽过盈配合。

本实用新型的角度传感器中，所述主轴通过十字联轴器与所述转动执行件的转轴连接，且所述主轴的第一端装配到所述十字联轴器的第一侧，所述转动执行件的转轴装配到所述十字联轴器的第二侧；所述隔热组件包括位于十字联轴器的第一侧和第二侧之间的塑料隔热件，并通过所述塑料隔热件减少所述十字联轴器的第一侧与第二侧之间的热传递。

本实用新型的角度传感器中，所述角度传感器还包括第二密封件，所述防护壳与主体接合处的主体上设置有第二凹槽，所述第二密封件与第二凹槽过盈配合。

本实用新型的角度传感器中，所述第一密封件及第二密封件包括弹性硅胶材质的密封圈。

本实用新型的角度传感器中，所述角度传感器还包括两个轴承，且所述两个轴承之间具有径向和轴向游隙消游隙件，所述径向和轴向游隙消游隙件包括垫片。

本实用新型的角度传感器中，所述主体内部包括通孔。

本实用新型的角度传感器中，所述角度传感器的主体与防护壳装配后形成一空腔，所述空腔内设置有感光元件、动光栅、发光元件、磁源体，所述动光栅及磁源体设置于所述主轴第二端，所述发光元件设置在所述主体上，所述感光元件与发光元件相对设置，且所述感光元件经由所述动光栅接收所述发光元件发出的光信号。

本实用新型的角度传感器通过主体上设置的隔热垫结合十字联轴器的塑料组件可减小角度传感器与转动执行件之间的热传递，使角度传感器在转动执行件温升较高情况下仍可正常工作。同时，采用十字联轴器将角度传感器与转动执行件相连，使角度传感器拆卸方便，便于维护，且十字联轴器的连接方式可有效避免轴承承受由于偏心或者轴窜导致的径向和轴向反作用力，提高角度传感器的可靠性和使用寿命。此外，本实用新型的角度传感器还通过设置防水防尘结构，并结合隔热垫，对角度传感器的内部进行防护，省去了转动执行件上的端盖盖设计，降低了成本。本实用新型提供的角度传感器具有稳定可靠、拆卸方便、防水防尘、耐高温、低成本及使用寿命长等特点，满足伺服电机系统中对驱动产品的旋转角度检测需求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1示出了角度传感器一实施例的剖面结构示意图；

图2示出了角度传感器一实施例的整体示意图。

具体实施方式的附图标号说明：

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便本领域技术人员理解和实施本实用新型，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，是本实用新型角度传感器实施例的剖面结构示意图。角度传感器包括主轴5、主体6、防护壳7，所述主轴5的第一端穿过所述主体并露出到所述主体6的第二侧外，所述防护壳7固定在所述主体6的第一侧，所述角度传感器的主体6与防护壳7装配后形成一空腔，所述空腔内设置有感光元件1、动光栅2、发光元件3、磁源体4，所述动光栅2及磁源体4设置于所述主轴5第二端，所述发光元件3设置在所述主体6上，所述感光元件1与发光元件3相对设置，且所述感光元件1经由所述动光栅2接收所述发光元件3发出的光信号。所述主体6的第二侧设有隔热组件9，并在所述角度传感器固定到转动执行件时，通过所述隔热组件9减少所述主体6与所述转动执行件之间的热传递。其中，隔热组件9包括具有法兰密封面的隔热垫，且在所述角度传感器固定到所述转动执行件时，所述隔热垫与所述转动执行件的外壳相接。优选地，隔热垫的法兰密封面为凸面结构。隔热组件的设计可减少热源通过主体传递到转动执行件的电路板上，改善产品工作温度。

在上述实施例中，所述主轴5通过十字联轴器8与所述转动执行件的转轴连接，且所述主轴5的第一端装配到所述十字联轴器8的第一侧，所述转动执行件的转轴装配到所述十字联轴器8的第二侧；所述隔热组件9包括位于十字联轴器8的第一侧和第二侧之间的塑料隔热件，并通过所述塑料隔热件减少所述十字联轴器8的第一侧与第二侧之间的热传递。通过十字联轴器8将角度传感器与转动执行件相连，便于将角度传感器从转动执行件上拆卸，方便维护。同时，十字联轴器8的结构形式，能在一定偏心范围内，精确的传递角度位移，减小了由于偏心导致角度传感器上的轴承承受的径向反作用力，此外，十字联轴器8也能允许一定范围内的轴向窜动，避免轴承承受轴向力，提高了角度传感器的使用寿命和可靠性。且十字联轴器8结构中塑料隔热件，具有隔热作用，避免转动执行件端的热量通过角度传感器的主轴直接传递给角度传感器，以免角度传感器超温报警，减小转动执行件温升较高时对角度传感器的影响。

在上述实施例中，隔热垫上设有第一密封件10和第一凹槽，所述第一密封件10与第一凹槽过盈配合。所述角度传感器还包括第二密封件11，所述防护壳7与主体6接合处的主体6上设置有第二凹槽，所述第二密封件11与第二凹槽过盈配合。优选地，第一密封件10及第二密封件11包括弹性硅胶材质的密封圈。

具体地，将第一密封件10置于第一凹槽，第二密封件11置于第二凹槽，防护壳7固定在所述主体6的第一侧后，角度传感器通过十字联轴器与转动执行件连接，当第一密封件10及第二密封件11处于预压状态时，十字联轴器两侧连接的角度传感器及转动执行件的内部形成封闭的空间，隔绝外界水、粉尘等污染，达到防水防尘的效果。此外，角度传感器可直接裸露在转动执行件外部使用，不用另外在转动执行件上配置端盖，降低了整体的成本。

在上述实施例中，所述角度传感器还包括两个轴承12，且所述两个轴承之间具有径向和轴向游隙消游隙件13，所述径向和轴向游隙消游隙件13包括垫片，垫片的设计，可以减小所述轴承12的转子转动过程中的跳动，提高动光栅的旋转摆头精度。

在一实施例中，所述主体6内部包括通孔。主体内部通孔结构的设计，既能降低主体的加工成本，同时可通过特殊的限位方式稳定感光元件与动光栅之间的距离关系。

如图2所示，为本实用新型一实施例角度传感器实施例的整体示意图。角度传感器的防护壳7固定在所述主体6的第一侧、所述主轴的第一端穿过所述主体6并露出到所述主体6的第二侧外，主轴的第一端装配到十字联轴器8的第一侧，转动执行件的转轴装配到十字联轴器8的第二侧，以使角度传感器固定到无端盖的转动执行件。

与现有的光学角度传感器相比，实施本实用新型的角度传感器，通过主体上设置的隔热垫结合十字联轴器的塑料组件可减小角度传感器与转动执行件之间的热传递，使角度传感器在转动执行件温升较高情况下仍可正常工作。同时，采用十字联轴器将角度传感器与转动执行件相连，使角度传感器拆卸方便，便于维护，且十字联轴器的连接方式可有效避免轴承承受由于偏心或者轴窜导致的径向和轴向反作用力，提高角度传感器的可靠性和使用寿命。此外，本实用新型的角度传感器还通过设置防水防尘结构，并结合隔热垫，对角度传感器的内部进行防护，省去了转动执行件上的端盖盖设计，降低了成本。本实用新型提供的角度传感器具有稳定可靠、拆卸方便、防水防尘、耐高温、低成本及使用寿命长等特点，满足伺服电机系统中对驱动产品的旋转角度检测需求。

应当理解的是，以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种角度传感器，包括主体、防护壳以及主轴，且所述防护壳固定在所述主体的第一侧、所述主轴的第一端穿过所述主体并露出到所述主体的第二侧外，其特征在于，所述主体的第二侧设有隔热组件，并在所述角度传感器固定到转动执行件时，通过所述隔热组件减少所述主体与所述转动执行件之间的热传递。

2.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，所述隔热组件包括具有法兰密封面的隔热垫，且在所述角度传感器固定到所述转动执行件时，所述隔热垫与所述转动执行件的外壳相接。

3.根据权利要求2所述的角度传感器，其特征在于，所述隔热垫的法兰密封面为凸面结构。

4.根据权利要求2所述的角度传感器，其特征在于，所述隔热垫上设有第一密封件和第一凹槽，所述第一密封件与第一凹槽过盈配合。

5.根据权利要求1所述的角度传感器，其特征在于，所述主轴通过十字联轴器与所述转动执行件的转轴连接，且所述主轴的第一端装配到所述十字联轴器的第一侧，所述转动执行件的转轴装配到所述十字联轴器的第二侧；所述隔热组件包括位于十字联轴器的第一侧和第二侧之间的塑料隔热件，并通过所述塑料隔热件减少所述十字联轴器的第一侧与第二侧之间的热传递。

6.根据权利要求4所述的角度传感器，其特征在于，所述角度传感器还包括第二密封件，所述防护壳与主体接合处的主体上设置有第二凹槽，所述第二密封件与第二凹槽过盈配合。

7.根据权利要求6所述的角度传感器，其特征在于，所述第一密封件及第二密封件包括弹性硅胶材质的密封圈。

8.根据权利要求6所述的角度传感器，其特征在于，所述角度传感器还包括两个轴承，且所述两个轴承之间具有径向和轴向游隙消游隙件，所述径向和轴向游隙消游隙件包括垫片。

9.根据权利要求6所述的角度传感器，其特征在于，所述主体内部包括通孔。

10.根据权利要求1-9任一项所述的角度传感器，其特征在于，所述角度传感器的主体与防护壳装配后形成一空腔，所述空腔内设置有感光元件、动光栅、发光元件、磁源体，所述动光栅及磁源体设置于所述主轴第二端，所述发光元件设置在所述主体上，所述感光元件与发光元件相对设置，且所述感光元件经由所述动光栅接收所述发光元件发出的光信号。