CN220020774U - 一种电位器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电位器，包括：转轴、电阻板和电刷机构；电阻板包括绝缘基板、导电环和电阻体，导电环和电阻体同轴设置在绝缘基板上；导电环与第一导电柱电性连接，电阻体呈非闭合环状结构，包括扇形的零位区和扇形的有效行程区，零位区与导电环电阻率相同，零位区的电阻率小于有效行程区的电阻率，零位区位于两个有效行程区之间，零位区与第二导电柱电性连接，两个有效行程区远离零位区的一端分别与第三导电柱和第四导电柱电性连接；电刷机构设有同时接触导电环和电阻体的电刷，电刷机构固定在与导电环同轴设置的转轴上，转轴能够带动电刷机构绕转轴轴线旋转。克服了主令控制器用于角度测量的电位器容易因振动/误触造成信号误输出的问题。

Description

一种电位器

技术领域

本实用新型涉及主令控制器领域，尤其涉及一种电位器。

背景技术

电位器是一种可调的电器元件，通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时，获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。传统的用于角度测量的电位器，内部阻值是连续变化的，当应用于主令控制器时，容易因操作人员误触手柄或安装主令控制器的起重设备的振动导致电刷小幅度位移，造成信号误输出，影响主令控制器的可靠性和安全性。

发明内容

本实用新型提供一种电位器，以克服主令控制器用于角度测量的电位器容易因振动/误触造成信号误输出的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种电位器，包括：转轴、电阻板和电刷机构；

所述电阻板包括绝缘基板、导电环和电阻体，所述导电环和电阻体同轴设置在绝缘基板上；

所述导电环与第一导电柱电性连接，所述电阻体呈非闭合环状结构，所述电阻体包括扇形的零位区和扇形的有效行程区，所述零位区与导电环电阻率相同，所述零位区的电阻率小于有效行程区的电阻率，所述零位区位于两个有效行程区之间，所述零位区与第二导电柱电性连接，两个所述有效行程区远离零位区的一端分别与第三导电柱和第四导电柱电性连接；

所述电刷机构设有同时接触导电环和电阻体的电刷，所述电刷机构固定在与导电环同轴设置的转轴上，所述转轴能够带动电刷机构绕转轴轴线旋转。

进一步的，还包括电路板，所述电路板上设有端子台，所述第一导电柱、第二导电柱、第三导电柱和第四导电柱均与电路板电性连接。

进一步的，还包括顶盖和底座，所述底座一端与电路板固定连接，所述底座另一端与顶盖固定连接，所述底座与顶盖围成容纳电阻板和电刷机构的安装空间。

进一步的，所述转轴贯穿电路板、顶盖和底座，所述转轴与顶盖转动连接。

进一步的，还包括限位轴，所述限位轴垂直固定在转轴上；

所述顶盖靠近底座的一端设有限位凸起，所述限位凸起与非闭合环状结构的开口处相对应，所述限位凸起能够阻挡限位轴。

进一步的，还包括轴用卡簧，所述转轴上设有安装轴用卡簧的沟槽，两个卡接固定在所述沟槽内的轴用卡簧分别位于顶盖和底座的相对面。

进一步的，所述转轴靠近电路板一端的端面上设有一字形沟槽。

进一步的，还包括设置在转轴与顶盖之间的密封圈。

进一步的，所述电刷机构还包括固定套，所述固定套套设并固定在转轴上，所述电刷固定在固定套上。

进一步的，所述零位区的圆心角为28°—32°，所述有效行程区的圆心角为124°—126°。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种电位器，包括：转轴、电阻板和电刷机构，通过转轴带动电刷机构的电刷旋转并同时接触电阻板的导电环和电阻体，使电刷在有效行程区范围内转动时，电阻阻值变化，从而随角度变化输出不同的电压信号；

当电刷在零位区范围内转动时，不输出随角度变化的电压信号，通过设置零位区有效避免电位器因振动/误触造成信号误输出，从而确保主令控制器的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的一种电位器的结构示意图；

图2为本实用新型公开的一种电位器去除顶盖的结构示意图；

图3为本实用新型公开的一种电位器的主视图；

图4为图3的A—A剖视图；

图5a为本实用新型公开的一种电位器的电阻板的结构示意图；

图5b为本实用新型公开的一种电位器的电阻板的零位区和有效行程区的角度示意图；

图6为本实用新型公开的一种电位器的顶盖的结构示意图；

图7为本实用新型公开的一种电位器的转轴的结构示意图。

图中：

1、转轴；11、轴用卡簧；12、沟槽；13、一字型沟槽；14、限位轴安装孔；

2、电阻板；21、绝缘基板；22、导电环；231、零位区；232、有效行程区；24、第一导电柱；25、第二导电柱；26、第三导电柱；27、第四导电柱；

31、电刷；32、固定套；

4、电路板；41、端子台；

5、顶盖；51、限位凸起；52、螺纹孔；

6、底座；

7、限位轴；

8、轴套；

9、垫片；

10、密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供了一种电位器，如图1至图3所示，包括：转轴1、电阻板2和电刷机构；

如图5a所示，所述电阻板2包括绝缘基板21、导电环22和电阻体，所述导电环22和电阻体同轴设置在绝缘基板21上；

所述导电环22与第一导电柱24电性连接，所述电阻体呈非闭合环状结构，所述电阻体包括扇形的零位区231和扇形的有效行程区232，所述零位区231与导电环22电阻率相同，所述零位区231的电阻率小于有效行程区232的电阻率，所述零位区231位于两个有效行程区232之间，所述零位区231与第二导电柱25电性连接，两个所述有效行程区232远离零位区231的一端分别与第三导电柱26和第四导电柱27电性连接；

所述电刷机构设有同时接触导电环22和电阻体的电刷31，在本实施例中，所述电刷31为六元合金多指电刷，所述电刷机构固定在与导电环22同轴设置的转轴1上，所述转轴1能够带动电刷机构绕转轴1轴线旋转；

主令控制器处于未工作的初始状态时，电位器的电刷31位于零位区231，当电刷31在零位区231范围内转动时，电阻阻值不变，不输出随角度变化的电压信号，通过设置零位区231有效避免电位器因振动/误触造成信号误输出，从而确保主令控制器的可靠性和安全性。

在实际使用中，根据用户需求的输出电压要求，可选择下列两种不同的接线方式：

第一种接线方式：

可将第三导电柱26和第四导电柱27分别连接电源正负极，第一导电柱24作为电压输出端，当电刷31在有效行程区232范围内转动时，使第一导电柱24和第三导电柱26以及第一导电柱24和第四导电柱27之间的电阻阻值发生变化，使得第一导电柱24随角度变化输出不同的电压信号；

当第三导电柱26接正极，第四导电柱27接负极时，电刷31自第四导电柱27向第三导电柱26转动的过程中，电压逐渐增大，电压由0变化至0.5倍的电源输入电压，电压在零位区231保持不变，再由0.5倍的电源输入电压变化至1倍的电源输入电压；

第二种接线方式：

可将第三导电柱26和第四导电柱27短接，短接后的第三导电柱26和第四导电柱27与第二导电柱25分别连接电源正负极，第一导电柱24作为电压输出端，当电刷31在有效行程区232范围内转动时，使第一导电柱24和第三导电柱26以及第一导电柱24和第四导电柱27之间的电阻阻值发生变化，使得第一导电柱24随角度变化输出不同的电压信号；

当短接后的第三导电柱26和第四导电柱27接正极，第二导电柱25接负极时，电压在零位区231保持不变，电刷31自第二导电柱25向第三导电柱26或第四导电柱27转动的过程中，电压逐渐增大，电压由0变化至1倍的电源输入电压。

在实际应用中，如图5a所示，零位区231与导电环22的材质相同，均为电阻浆料+银浆料涂覆在绝缘基板21上形成，有效行程区232由电阻浆料涂覆在绝缘基板21上形成，电阻浆料的电阻率小于电阻浆料+银浆料的电阻率，各导电柱(前述第一导电柱24至第四导电柱27)与电阻体的电性连接通过涂覆在绝缘基板21上的银浆料实现。

在具体实施例中，如图1所示，还包括电路板4，如图2所示，所述电路板4上设有端子台41，所述第一导电柱24、第二导电柱25、第三导电柱26和第四导电柱27均与电路板4电性连接(各导电柱可通过焊锡焊接在电路板4上以实现电性连接)；

区别于传统电位器需要通过焊线以连接外接的线路实现信号输出，本实施例公开的一种电位器，操作人员可通过端子台将电位器与外接的线路快速插拔以实现信号输出。

在具体实施例中，如图4所示，还包括顶盖5和底座6，所述底座6一端与电路板4固定连接，所述底座6另一端与顶盖5固定连接，所述底座6与顶盖5围成容纳电阻板2和电刷机构的安装空间；

在实际应用中，如图4所示，顶盖5部分嵌入底座6进行固定，底座6与电路板4可通过热熔胶固定，底座6与电阻板2可通过热熔胶固定；各导电柱贯穿电阻板2、底座6与电路板4，各导电柱远离电阻板2的一端探出电路板4，可通过热熔胶密封防止各导电柱外露。

在具体实施例中，如图3所示，所述转轴1贯穿电路板4、顶盖5和底座6，如图4所示，所述顶盖5上固定有轴套8(两者过盈配合)，所述轴套8与转轴1间隙配合，所述转轴1通过轴套8与顶盖5转动连接，在本实施例中，所述顶盖5和底座6上均开设有与转轴1间隙配合的孔。

在具体实施例中，还包括限位轴7，如图2所示，所述限位轴7垂直固定在转轴1上，如图7所示，转轴1设有限位轴安装孔14，限位轴7与限位轴安装孔14过盈配合；

如图6所示，所述顶盖5靠近底座6的一端设有限位凸起51，所述限位凸起51与电阻体的开口处相对应，所述限位凸起51能够阻挡限位轴7，使转轴1转动范围限制在有电阻体的区域内。

在具体实施例中，如图4所示，还包括轴用卡簧11，如图7所示，所述转轴1上设有安装轴用卡簧11的沟槽12，两个卡接固定在所述沟槽12内的轴用卡簧11分别位于顶盖5和底座6的相对面；

通过两个轴用卡簧11对转轴1进行限位，避免转轴1沿转轴1轴向窜动，在实际应用中，为避免因制造误差产生间隙所造成的转轴1轴向窜动，如图4所示，可增加垫片9加以补偿。

在具体实施例中，如图7所示，所述转轴1靠近电路板4一端的端面上设有一字形沟槽13，维修人员可通过螺丝刀旋拧一字形沟槽13进行调零。

在具体实施例中，如图4所示，还包括设置在转轴1与顶盖5之间的密封圈10，以提高电位器整体密封性，进而提高电位器使用寿命。

在具体实施例中，如图4所示，所述电刷机构还包括固定套32，所述固定套32套设并固定在转轴1上，所述电刷31固定在固定套32上；

在本实施例中，如图2所示，所述电刷31靠近固定套32的一端开设有通孔，电刷31通过通孔套设在固定套32上(两者过盈配合)。

在具体实施例中，如图5b所示，所述零位区231的圆心角为28°—32°，所述有效行程区232的圆心角为124°—126°，该角度范围适用于常见的主令控制器。

在具体实施例中，如图1所示，所述顶盖5上设有螺纹孔52，可通过螺纹紧固件拧入螺纹孔52将电位器把合到主令控制器上进行装配。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电位器，其特征在于，包括：转轴(1)、电阻板(2)和电刷机构；

所述电阻板(2)包括绝缘基板(21)、导电环(22)和电阻体，所述导电环(22)和电阻体同轴设置在绝缘基板(21)上；

所述导电环(22)与第一导电柱(24)电性连接，所述电阻体呈非闭合环状结构，所述电阻体包括扇形的零位区(231)和扇形的有效行程区(232)，所述零位区(231)与导电环(22)电阻率相同，所述零位区(231)的电阻率小于有效行程区(232)的电阻率，所述零位区(231)位于两个有效行程区(232)之间，所述零位区(231)与第二导电柱(25)电性连接，两个所述有效行程区(232)远离零位区(231)的一端分别与第三导电柱(26)和第四导电柱(27)电性连接；

所述电刷机构设有同时接触导电环(22)和电阻体的电刷(31)，所述电刷机构固定在与导电环(22)同轴设置的转轴(1)上，所述转轴(1)能够带动电刷机构绕转轴(1)轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的一种电位器，其特征在于，还包括电路板(4)，所述电路板(4)上设有端子台(41)，所述第一导电柱(24)、第二导电柱(25)、第三导电柱(26)和第四导电柱(27)均与电路板(4)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种电位器，其特征在于，还包括顶盖(5)和底座(6)，所述底座(6)一端与电路板(4)固定连接，所述底座(6)另一端与顶盖(5)固定连接，所述底座(6)与顶盖(5)围成容纳电阻板(2)和电刷机构的安装空间。

4.根据权利要求3所述的一种电位器，其特征在于，所述转轴(1)贯穿电路板(4)、顶盖(5)和底座(6)，所述转轴(1)与顶盖(5)转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种电位器，其特征在于，还包括限位轴(7)，所述限位轴(7)垂直固定在转轴(1)上；

所述顶盖(5)靠近底座(6)的一端设有限位凸起(51)，所述限位凸起(51)与非闭合环状结构的开口处相对应，所述限位凸起(51)能够阻挡限位轴(7)。

6.根据权利要求4所述的一种电位器，其特征在于，还包括轴用卡簧(11)，所述转轴(1)上设有安装轴用卡簧(11)的沟槽(12)，两个卡接固定在所述沟槽(12)内的轴用卡簧(11)分别位于顶盖(5)和底座(6)的相对面。

7.根据权利要求4所述的一种电位器，其特征在于，所述转轴(1)靠近电路板(4)一端的端面上设有一字形沟槽(13)。

8.根据权利要求4所述的一种电位器，其特征在于，还包括设置在转轴(1)与顶盖(5)之间的密封圈(10)。

9.根据权利要求1所述的一种电位器，其特征在于，所述电刷机构还包括固定套(32)，所述固定套(32)套设并固定在转轴(1)上，所述电刷(31)固定在固定套(32)上。

10.根据权利要求1所述的一种电位器，其特征在于，所述零位区(231)的圆心角为28°—32°，所述有效行程区(232)的圆心角为124°—126°。