基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器的制作方法

1.本实用新型涉及一种角位移电位器(传感器)，尤其涉及一种基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器，属于角位移电位器的生产技术领域。


背景技术：

2.随着产品的小型化、信息化，电动伺服机构在越来越多的伺服控制系统中占据主要的地位，与之配套使用的位置反馈用角位移电位器(传感器)也被广泛使用，其中采用导电塑料电阻体的角位移电位器应用尤其广泛。
3.如图1所示，传统角位移电位器的基本结构包括电位器壳体2、电位器转轴1、电位器套管5、电位器集流环7、电位器电刷6、电位器电阻体4和电位器盖板8，电位器转轴1穿过电位器壳体2上的对应通孔并通过轴承3与电位器壳体2连接，电位器电阻体4一般采用导电塑料电阻体，安装在电位器壳体2内，绝缘的电位器套管5套装在电位器转轴1上，电位器集流环7套装在电位器套管5上，电位器电刷6安装在电位器集流环7上并与电位器电阻体4的电阻带接触，引出线的内端与电位器电阻体4连接。使用时，电位器转轴1带动电刷在电位器电阻体4的电阻带上接触滑动，产生变化的电信号，该电信号与电位器转轴1的旋转角度具有对应关系，以此实现角位移检测功能或通过角位移变化控制输出电信号大小的功能。
4.随着各种设备应用需求量的迅速增加和设备小型化发展，对于角位移电位器的装配效率和小型化都提出了更高的要求，传统角位移电位器存在如下缺陷：电位器套管5与电位器转轴1之间、电位器集流环7与电位器套管5之间均采用胶粘方式连接，这种装配方式需要较长时间的打胶、粘接、固化流程，会明显延长装配时间、降低装配效率；同时，由于这几个部件各自独立，所以组装后占用体积相对较大，从而增大了整个电位器的体积，不利于满足角位移电位器的小型化要求；而且电位器转轴1、电位器套管5与电位器集流环7之间的连接可靠性没有足够保证。另外，传统角位移电位器的电位器转轴1与电位器壳体2之间一般通过轴承3连接，也会增大电位器体积。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种通过将转轴、绝缘套管与集流环注塑为一个整体组件而提高装配效率、减小体积的基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
7.一种基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器，包括壳体、转轴、绝缘套管、集流环、电刷、电阻体和盖板，所述转轴穿过所述壳体上的对应通孔，所述电阻体安装在所述壳体内，所述绝缘套管套装在所述转轴上，所述集流环套装在所述绝缘套管上，所述电刷安装在所述集流环上并与所述电阻体的电阻带接触，所述绝缘套管、所述转轴和所述集流环之间采用注塑方式加工在一起形成注塑组件，所述转轴上与所述绝缘套管对应的位置设有环形凹槽，所述绝缘套管上靠近其中心通孔的部分嵌入所述环形凹槽内，所述集流环上的
中心通孔的孔壁上设有向其中心线凸起的集流环凸环，所述集流环凸环嵌入所述绝缘套管的外壁内。这里的注塑方式加工是指现有技术的金属塑料注塑加工，具体方法是：在将液态塑料注塑成型过程中将金属件与液态塑料连接在一起，液态塑料固化后形成固态的塑料件且该塑料件与金属件相互嵌入形成注塑组件，上述注塑组件中的金属件是转轴和集流环，塑料件是绝缘套管，而电刷一般是通过铆钉提前安装在集流环上的。
8.作为优选，为了便于直接利用转轴与壳体和盖板之间形成限位连接结构而省去轴承以进一步减小电位器体积，所述转轴上靠近所述壳体的一端与所述环形凹槽之间的外壁上设有向外周方向凸起且一体成型的转轴凸环，所述转轴上位于所述壳体与所述转轴凸环的对应端之间的位置形成第一转轴环形台阶且该第一转轴环形台阶穿过所述壳体上的对应通孔，所述转轴上位于所述环形凹槽与所述转轴凸环的对应端之间的位置形成第二转轴环形台阶且该第二转轴环形台阶被所述绝缘套管填充，所述盖板上设有盖板中心通孔，所述转轴上靠近所述盖板的一端穿过所述盖板中心通孔，所述转轴上位于所述绝缘套管与所述盖板之间的位置套装有弹性垫圈。为了减小转轴旋转的摩擦阻力，转轴与壳体的对应通孔孔壁之间、转轴与盖板中心通孔的孔壁之间分别涂抹有润滑油。
9.作为优选，为了直接利用转轴内部结构与外部设备的驱动件实现防转连接，所述转轴为空心轴且其中心通孔的孔壁表面设有一个平面。
10.作为优选，为了尽量减小电位器的占用空间并便于将其安装在其它设备上，所述壳体为长方形壳体，所述壳体上靠近所述盖板的一侧表面的两端中部分别设有安装凹槽，所述安装凹槽的槽底设有铆钉孔，所述壳体上靠近四角的位置分别设有安装通孔，所述盖板为圆形盖板且其相对两侧分别设有向外凸起的盖板安装部，所述盖板安装部上设有沉头通孔，两个所述盖板安装部分别置于两个所述安装凹槽内，两个铆钉分别穿过两个所述沉头通孔后与两个所述铆钉孔连接。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.本实用新型通过将绝缘套管、转轴和集流环之间采用注塑方式加工在一起形成注塑组件，其相互嵌入的结构则显著提高了各部件之间的连接可靠性，在装配角位移电位器时不需要再用胶粘方式组装绝缘套管、转轴和集流环，减少了该胶粘环节，极大地提高了装配效率，并能确保绝缘套管、转轴和集流环之间的连接可靠性，而且相互三个部件胶粘连接的结构减小了体积；通过设计特定的转轴结构，将转轴与壳体和盖板直接进行限位连接，省去轴承连接结构，进一步减小了电位器体积，利于满足角位移电位器的小型化应用需求。
附图说明
13.图1是传统角位移电位器的主视剖视结构示意图；
14.图2是本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器的主视剖视结构示意图；
15.图3是本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器的壳体的立体结构示意图；
16.图4是本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器的盖板的立体结构示意图；
17.图5是本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器的转轴的立体
结构示意图；
18.图6是本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器的注塑组件和电刷的立体结构示意图；
19.图7是本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器的壳体、电阻体、注塑组件和电刷组装后的立体结构示意图；
20.图8是本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器组装后的立体结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
22.如图2-图8所示，本实用新型所述基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器包括壳体9、转轴10、绝缘套管13、集流环14、电刷12、电阻体11和盖板17，转轴10穿过壳体9上的对应通孔，电阻体11安装在壳体9内，绝缘套管13套装在转轴10上，集流环14套装在绝缘套管13上，电刷12安装在集流环14上并与电阻体11的电阻带32接触，绝缘套管13、转轴10和集流环14之间采用注塑方式加工在一起形成注塑组件，转轴10上与绝缘套管13对应的位置设有环形凹槽，所述绝缘套管上靠近其中心通孔的部分嵌入所述环形凹槽28内，集流环14上的中心通孔的孔壁上设有向其中心线凸起的集流环凸环15，集流环凸环15嵌入绝缘套管13的外壁内。
23.如图2-图8所示，本实用新型还公开了以下多种更加优化的具体结构：
24.为了便于直接利用转轴10与壳体9和盖板17之间形成限位连接结构而省去轴承以进一步减小电位器体积，转轴10上靠近壳体9的一端与环形凹槽28之间的外壁上设有向外周方向凸起且一体成型的转轴凸环30，转轴10上位于壳体9与转轴凸环30的对应端之间的位置形成第一转轴环形台阶31且该第一转轴环形台阶31穿过壳体9上的对应通孔22，转轴10上位于环形凹槽28与转轴凸环30的对应端之间的位置形成第二转轴环形台阶29且该第二转轴环形台阶29被绝缘套管13填充，盖板19上设有盖板中心通孔23，转轴10上靠近盖板17的一端穿过盖板中心通孔23，转轴10上位于绝缘套管13与盖板17之间的位置套装有弹性垫圈16。
25.为了直接利用转轴10的内部结构与外部设备的驱动件(图中未示出)实现防转连接，转轴10为空心轴且其中心通孔27的孔壁表面设有一个平面26。
26.为了尽量减小电位器的占用空间并便于将其安装在其它设备上，壳体9为长方形壳体，壳体9上靠近盖板17的一侧表面的两端中部分别设有安装凹槽18，安装凹槽18的槽底设有铆钉孔(图中未标记)，壳体9上靠近四角的位置分别设有安装通孔(图中未标记)，盖板17为圆形盖板且其相对两侧分别设有向外凸起的盖板安装部24，所述盖板安装部24上设有沉头通孔25，两个盖板安装部24分别置于两个安装凹槽18内，两个铆钉33分别穿过两个沉头通孔25后与两个所述铆钉孔连接。
27.图3还示出了设于壳体9上的用于安装电阻体11的电阻体安装沉槽20、用于连接引线的引线沉槽21、用于引线(图中未示出)穿出的引线通槽19，引线沉槽21设于电阻体安装沉槽20的槽底且同轴，壳体9上的对应通孔22设于引线沉槽21的槽底且同轴，引线通槽19设于电阻体安装沉槽20的槽壁，此为常规适应性结构。
28.如图2-图8所示，组装时，只需将带有引线的电阻体11安装在壳体9上的电阻体安装沉槽20内并胶粘固定，将注塑组件中的转轴10的一端穿过电阻体11的中心通孔和壳体9上的对应通孔22、另一端穿过弹性垫圈16的中心通孔和盖板中心通孔23，将盖板17与壳体9通过两个铆钉33连接好，即完成整个角位移电位器的装配，非常方便和快捷，显著提高了装配效率。
29.使用时，通过壳体9上的安装通孔将本角位移电位器安装在其它设备上，将待检测设备的驱动件穿过转轴10的中心通孔27，利用转轴上的平面26和驱动件上的对应平面实现两者之间的防转连接；驱动件带动转轴10旋转，转轴10带动整个注塑组件旋转，电刷12在电阻体11的电阻带32上接触滑动，采集变化的电信号并传输给外部处理器，实现角位移检测功能。
30.说明：上述内容中的转轴10、壳体9、电阻体11、绝缘套管13、集流环14、电刷12、盖板17与背景技术内容中的电位器转轴1、电位器壳体2、电位器电阻体4、电位器套管5、电位器集流环7、电位器电刷6电位器盖板8相互对应，但因为其结构发生了适应性的改变，所以采用了不同名称和标记数字。
31.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

技术特征：
1.一种基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器，包括壳体、转轴、绝缘套管、集流环、电刷、电阻体和盖板，所述转轴穿过所述壳体上的对应通孔，所述电阻体安装在所述壳体内，所述绝缘套管套装在所述转轴上，所述集流环套装在所述绝缘套管上，所述电刷安装在所述集流环上并与所述电阻体的电阻带接触，其特征在于：所述绝缘套管、所述转轴和所述集流环之间采用注塑方式加工在一起形成注塑组件，所述转轴上与所述绝缘套管对应的位置设有环形凹槽，所述绝缘套管上靠近其中心通孔的部分嵌入所述环形凹槽内，所述集流环上的中心通孔的孔壁上设有向其中心线凸起的集流环凸环，所述集流环凸环嵌入所述绝缘套管的外壁内。2.根据权利要求1所述的基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器，其特征在于：所述转轴上靠近所述壳体的一端与所述环形凹槽之间的外壁上设有向外周方向凸起且一体成型的转轴凸环，所述转轴上位于所述壳体与所述转轴凸环的对应端之间的位置形成第一转轴环形台阶且该第一转轴环形台阶穿过所述壳体上的对应通孔，所述转轴上位于所述环形凹槽与所述转轴凸环的对应端之间的位置形成第二转轴环形台阶且该第二转轴环形台阶被所述绝缘套管填充，所述盖板上设有盖板中心通孔，所述转轴上靠近所述盖板的一端穿过所述盖板中心通孔，所述转轴上位于所述绝缘套管与所述盖板之间的位置套装有弹性垫圈。3.根据权利要求1或2所述的基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器，其特征在于：所述转轴为空心轴且其中心通孔的孔壁表面设有一个平面。4.根据权利要求1或2所述的基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器，其特征在于：所述壳体为长方形壳体，所述壳体上靠近所述盖板的一侧表面的两端中部分别设有安装凹槽，所述安装凹槽的槽底设有铆钉孔，所述壳体上靠近四角的位置分别设有安装通孔，所述盖板为圆形盖板且其相对两侧分别设有向外凸起的盖板安装部，所述盖板安装部上设有沉头通孔，两个所述盖板安装部分别置于两个所述安装凹槽内，两个铆钉分别穿过两个所述沉头通孔后与两个所述铆钉孔连接。

技术总结
本实用新型公开了一种基于注塑组件的快装式小体积角位移电位器，包括壳体、转轴、绝缘套管、集流环、电刷、电阻体和盖板，绝缘套管、转轴和集流环之间采用注塑方式加工在一起形成注塑组件，转轴上与绝缘套管对应的位置设有环形凹槽，绝缘套管上靠近其中心通孔的部分嵌入环形凹槽内，集流环上的中心通孔的孔壁上设有向其中心线凸起的集流环凸环，集流环凸环嵌入绝缘套管的外壁内。本实用新型通过将绝缘套管、转轴和集流环加工在一起形成注塑组件，在装配时不需要再用胶粘方式组装绝缘套管、转轴和集流环，减少了该胶粘环节，极大地提高了装配效率，并能确保绝缘套管、转轴和集流环之间的连接可靠性，而且相互三个部件胶粘连接的结构减小了体积。构减小了体积。构减小了体积。


技术研发人员：杜长春 胡佑朴 鲍红军 吴永胜 唐飞
受保护的技术使用者：成都宏明电子股份有限公司
技术研发日：2023.01.06
技术公布日：2023/7/17