專利名稱：狀態(tài)反饋開關(guān)以及應(yīng)用該開關(guān)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種狀態(tài)反饋開關(guān)以及應(yīng)用該開關(guān)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)是一種 可以直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載、能自動(dòng)復(fù)位、并且具有一定自鎖力矩的電動(dòng)機(jī)。有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)通過調(diào)節(jié)直流信號(hào)大小和方向，以此控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)角的大小和方向。對(duì)于在一定角度內(nèi)做往返運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)來說，例如隔離機(jī)構(gòu)，往往需要采用有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。這種有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)要求體積小、重量輕以及便于控制。目前，有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)包括三種類型，分別是如圖I所示的圓環(huán)式、如圖2所示的端面式以及如圖3所示的電動(dòng)式?，F(xiàn)有圓環(huán)式的不足之處在于，定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙較大，這樣就會(huì)使得驅(qū)動(dòng)力矩偏?。滑F(xiàn)有端面式的不足之處在于，制造工藝比較復(fù)雜，工作狀態(tài)得到穩(wěn)定性差；現(xiàn)有電動(dòng)式雖然擁有較大的驅(qū)動(dòng)力矩，但是仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜等方面的問題。從圖3中可以看出，電動(dòng)式的定子以及轉(zhuǎn)子上均設(shè)有線圈繞組。由于線圈繞組越多其匹配參數(shù)的要求也就越多，所以對(duì)于生產(chǎn)電動(dòng)式有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的企業(yè)來說，不得不在繁多的線圈繞組加工問題上投入較多的生產(chǎn)資源。這也就意味著，由于電動(dòng)式的線圈繞組加工難度大，使得企業(yè)的勞動(dòng)資源不僅得不到有效地配置，在很大程度上還限制著企業(yè)的生產(chǎn)效率，無形中增加了企業(yè)的投入成本。隨著生產(chǎn)安全越來越受到人們的重視，針對(duì)有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)工作人員需要得到可靠有效的反饋信息。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)能否正常、安全的進(jìn)行工作，直接影響到被驅(qū)動(dòng)裝置的工作狀態(tài)。目前，用于有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)上的狀態(tài)反饋開關(guān)包括以下三種類型霍爾式開關(guān)、干簧管接近開關(guān)以及如圖4所示的微動(dòng)開關(guān)。其中，霍爾式開關(guān)采用霍爾開關(guān)信號(hào)作為反饋信號(hào)，雖然擁有無觸電、低功耗、長(zhǎng)使用壽命以及高響應(yīng)頻率等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)在于需要有供電電源；干簧管接近開關(guān)，雖然屬于無源開關(guān)信號(hào)，但是小規(guī)格的工作電流偏小、使用壽命有限；微動(dòng)開關(guān)雖然也屬于無源開關(guān)信號(hào)，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及安裝方便，但是其使用壽命偏低、導(dǎo)通范圍較小、對(duì)規(guī)定范圍內(nèi)導(dǎo)通表現(xiàn)的可靠性差。這是因?yàn)槲?dòng)開關(guān)僅靠一個(gè)范圍很小的接觸點(diǎn)完成導(dǎo)通。對(duì)于做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)來說，最重要的工作狀態(tài)在兩個(gè)變向回轉(zhuǎn)處進(jìn)行體現(xiàn)。有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)在每一次變向回轉(zhuǎn)過程中，對(duì)產(chǎn)生狀態(tài)反饋的微動(dòng)開關(guān)均有一個(gè)擠壓和放松的動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)擠壓微動(dòng)開關(guān)時(shí)，微動(dòng)開關(guān)導(dǎo)通連接，同時(shí)產(chǎn)生狀態(tài)反饋信號(hào)；當(dāng)電動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)離微動(dòng)開關(guān)時(shí)，微動(dòng)開關(guān)導(dǎo)通斷開，同時(shí)狀態(tài)反饋信號(hào)消失。如果有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)狀態(tài)反饋所規(guī)定的導(dǎo)通范圍夾角為5°，微動(dòng)開關(guān)所能進(jìn)行有效反饋的范圍夾角可能僅僅只有2°。由此可知，微動(dòng)開關(guān)并不能給予有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)在規(guī)定范圍內(nèi)的可靠狀態(tài)反饋。增加了電動(dòng)機(jī)工作安全的隱患。為了擴(kuò)大有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的適用范圍，其有限轉(zhuǎn)角大小需要有較高的可調(diào)性。在有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)上確定有限轉(zhuǎn)角大小的部件為定位構(gòu)件，該定位構(gòu)件通常與狀態(tài)反饋開關(guān)共同設(shè)置。從圖4中可以看出，微動(dòng)開關(guān)由于其部件較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為定位構(gòu)件留有的可調(diào)整空間不大，所以采用微動(dòng)開關(guān)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的適用范圍相對(duì)較小。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種狀態(tài)反饋開關(guān)以及應(yīng)用該開關(guān)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，狀態(tài)反饋開關(guān)通過增加導(dǎo)通范圍，進(jìn)而使得設(shè)置該狀態(tài)反饋開關(guān)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)保證工作狀態(tài)反饋的可靠性。 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種狀態(tài)反饋開關(guān)，包括絕緣電路板、限位構(gòu)件以及電刷組件，所述絕緣電路板上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)通帶，所述兩個(gè)導(dǎo)通帶位于以絕緣電路板中心為圓點(diǎn)的一個(gè)圓環(huán)上，兩個(gè)導(dǎo)通帶之間對(duì)應(yīng)的圓心角為90° ±10°，導(dǎo)通帶各自導(dǎo)通范圍對(duì)應(yīng)的圓心角為10° ±5° ;所述兩個(gè)導(dǎo)通帶的外側(cè)設(shè)有限位構(gòu)件；所述電刷組件包括電刷和電刷臂，電刷臂的前端設(shè)置有電刷，電刷的刷頭與導(dǎo)通帶接觸，電刷臂的末端設(shè)置有連接件，該連接件與所述絕緣電路板中心的位置相對(duì)應(yīng)，連接件用于連接外部轉(zhuǎn)軸，電刷臂通過外部轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)以及限位構(gòu)件的限位，使電刷在兩個(gè)導(dǎo)通帶之間運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)開關(guān)導(dǎo)通。進(jìn)一步，所述限位構(gòu)件包括兩個(gè)定位塊，所述兩個(gè)導(dǎo)通帶外側(cè)的絕緣電路板上設(shè)置有導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌與導(dǎo)通帶位于同一個(gè)圓環(huán)上，導(dǎo)軌的圓心夾角為270° ±10°，所述兩個(gè)定位塊分別通過滑塊與導(dǎo)軌連接，所述定位塊上設(shè)有鎖緊件，鎖緊件用于限制定位塊在絕緣電路板上的位置。進(jìn)一步，所述絕緣電路板為陶瓷電路板，該陶瓷電路板與電刷的接觸面上鍍有耐磨材料層。進(jìn)一步，所述電刷臂上設(shè)置有擋塊，所述電刷設(shè)置在擋塊上。一種有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)罩以及安裝在機(jī)罩內(nèi)部的機(jī)芯組件，所述機(jī)罩包括前殼體、后殼體以及后蓋，前殼體與后殼體之間形成第一空腔，后殼體與后蓋之間形成第二空腔；所述機(jī)芯組件包括轉(zhuǎn)軸組件、電磁感應(yīng)組件以及狀態(tài)反饋開關(guān)；所述轉(zhuǎn)軸組件位于機(jī)罩的中心軸線上并貫穿前殼體與后殼體；所述電磁感應(yīng)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置在第一空腔內(nèi)轉(zhuǎn)軸組件的位置上，用于動(dòng)力生成；所述狀態(tài)反饋開關(guān)設(shè)置在第二空腔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸組件上，用于反饋工作狀態(tài)；所述狀態(tài)反饋開關(guān)中的絕緣電路板固定在第二空腔內(nèi)的一個(gè)截面上，該截面與轉(zhuǎn)軸組件垂直，轉(zhuǎn)軸組件通過設(shè)置在電刷臂末端的連接件與電刷臂連接，轉(zhuǎn)軸組件通過電刷臂帶動(dòng)電刷在絕緣電路板上的兩個(gè)導(dǎo)通帶之間運(yùn)動(dòng)；所述兩個(gè)導(dǎo)通帶分別通過導(dǎo)線外接有狀態(tài)指示裝置。進(jìn)一步，所述機(jī)罩與電刷組件之間連接有回彈部件，回彈部件的一端與機(jī)罩固定連接，另一端與電刷臂固定連接；電刷與絕緣電路板上的一個(gè)導(dǎo)通帶接觸時(shí)，回彈部件的復(fù)位力最?。浑娝⑴c絕緣電路板上的另一個(gè)導(dǎo)通帶接觸時(shí)，回彈部件的復(fù)位力最大。進(jìn)一步，所述彈性復(fù)位部件為扭簧，扭簧套接于轉(zhuǎn)軸組件上，扭簧的一端與所述后殼體固定連接，另一端與電刷臂固定連接。進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)軸組件上設(shè)置有花盤，該花盤位于轉(zhuǎn)軸組件的末端，花盤的盤面與后蓋相對(duì)并留有間隙，所述花盤的盤面上間隔設(shè)置有兩種狀態(tài)標(biāo)識(shí)，一種狀態(tài)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)通帶與電刷接觸時(shí)的狀態(tài)，所述后蓋上設(shè)有視窗，該視窗用于展示電刷接觸導(dǎo)通帶時(shí)花盤上對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)識(shí)。進(jìn)一步，所述狀態(tài)指示裝置為聲/光/電發(fā)生器，所述電刷與兩個(gè)導(dǎo)通帶分別接觸導(dǎo)通時(shí)，狀態(tài)指示裝置展示兩種狀態(tài)指示。進(jìn)一步，所述電磁感應(yīng)組件包括轉(zhuǎn)子和靜子，所述轉(zhuǎn)子為附在轉(zhuǎn)軸組件上的稀土永磁鐵，所述靜子為固定在前、后殼體之間并圍繞在稀土永磁鐵外圓周相互重疊的鋼硅片。與現(xiàn)有技術(shù)相比，狀態(tài)反饋開關(guān)中絕緣電路板上設(shè)置了帶有一定導(dǎo)通范圍的導(dǎo)通帶，通過導(dǎo)通帶外側(cè)限位構(gòu)件的限制，能夠使電刷在預(yù)設(shè)的有限轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電刷變向回轉(zhuǎn)但仍然處于原有工作狀態(tài)時(shí)，電刷的刷頭能夠與導(dǎo)通帶在預(yù)設(shè)的導(dǎo)通范圍內(nèi)保持有效接觸，這樣不僅增加了導(dǎo)通范圍，同時(shí)還通過狀態(tài)指示裝置為設(shè)置該狀態(tài)反饋開關(guān)的轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)提供了可靠的狀態(tài)反饋信號(hào)，進(jìn)而確保了電動(dòng)機(jī)的工作安全。


圖I為圓環(huán)式有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為端面式有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為電動(dòng)式有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為微動(dòng)開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明中狀態(tài)反饋開關(guān)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的主視圖；圖7為圖6的左視圖；圖8為狀態(tài)反饋開關(guān)中絕緣電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明中有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、陶瓷電路板，2、導(dǎo)通帶，3、導(dǎo)軌，4、定位塊，5、電刷，6、擋塊，7、電刷臂，8、通孔，9、鎖緊螺栓，10、轉(zhuǎn)軸組件，11、前殼體，12、線圈組件，13、后殼體，14、后蓋，15、花盤，16、扭簧，17，調(diào)節(jié)墊片，18、稀土永磁鐵，19、鋼硅片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思路是，在狀態(tài)反饋開關(guān)中包括帶有導(dǎo)通帶的絕緣電路板，使電刷組件在規(guī)定的導(dǎo)通范圍上能夠始終保持與導(dǎo)通帶的接觸，以此增加了導(dǎo)通帶的有效導(dǎo)通范圍，進(jìn)而為設(shè)置該狀態(tài)反饋開關(guān)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)提供可靠的反饋狀態(tài)。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。參見圖5至圖8，一種狀態(tài)反饋開關(guān)，包括絕緣電路板、限位構(gòu)件以及電刷組件。其中，絕緣電路板為陶瓷電路板1，該陶瓷電路板I上設(shè)置有兩個(gè)導(dǎo)通帶2以及導(dǎo)軌3 ;限位構(gòu)件包括兩個(gè)定位塊4 ;電刷組件包括電刷5和電刷臂7。上述部件的連接關(guān)系具體如下如圖8所示，陶瓷電路板I的形狀為一個(gè)圓盤，兩個(gè)導(dǎo)通帶2以及導(dǎo)軌3設(shè)置在陶瓷電路板的一個(gè)圓環(huán)上。導(dǎo)軌3位于兩個(gè)導(dǎo)通帶2的外側(cè)。其中，兩個(gè)導(dǎo)通帶2之間對(duì)應(yīng)的圓心角為90° ±10°，每一個(gè)導(dǎo)通帶2各自的導(dǎo)通范圍對(duì)應(yīng)的圓心角為10° ±5°，而導(dǎo)軌3所對(duì)應(yīng)的圓心角為270° ±10°。為了方便與有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸組件緊湊安裝，作為一個(gè)實(shí)施例，陶瓷電路板I的中心位置設(shè)有一個(gè)通孔8，該通孔8的半徑小于上述圓環(huán)的半徑。如圖5至圖7中所示，兩個(gè)定位塊4設(shè)置在導(dǎo)軌3上。定位塊4與導(dǎo)軌3之間可通過滑塊形成滑動(dòng)連接。定位塊4上還設(shè)置有鎖緊件，鎖緊件用于限制定位塊在絕緣電路板上的位置。在本實(shí)施例中，滑塊與鎖緊件為同一個(gè)部件，即鎖緊螺栓9。定位塊4與導(dǎo)軌3之間形成滑動(dòng)連接的設(shè)置，是為了方便用戶通過自己的需要來調(diào)整定位塊4之間的夾角，進(jìn)而擴(kuò)大有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的適用范圍。而將鎖緊螺栓9即作為滑塊又作為鎖緊件的設(shè)置，是為了能夠減少狀態(tài)反饋開關(guān)上的部件數(shù)量，以此簡(jiǎn)化狀態(tài)反饋開關(guān)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低 生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本。從圖中可以看出定位塊4本身設(shè)置有與導(dǎo)軌3形狀一致的通槽，該通槽的設(shè)置是為了方便定位塊4在導(dǎo)軌3上的調(diào)整。定位塊4在陶瓷電路板I上調(diào)節(jié)位置的具體過程是用戶根據(jù)需要對(duì)兩個(gè)定位塊4之間的夾角進(jìn)行確定，定位塊4能夠移動(dòng)的范圍與導(dǎo)軌3所對(duì)應(yīng)的圓心角相一致；在預(yù)定定位塊4的位置后，放松鎖緊螺栓9，通過鎖緊螺栓9使定位塊4沿導(dǎo)軌3的軌跡滑動(dòng)至預(yù)定位置；定位塊4到達(dá)預(yù)定位置后，旋緊鎖緊螺栓9，使定位塊4鎖緊在導(dǎo)軌3上，鎖緊程度以滿足定位塊4在陶瓷電路板I上的定位功能為準(zhǔn)。由于在工作過程中為了實(shí)現(xiàn)定位，定位塊4會(huì)受到來自外部的直接沖擊，所以在定位塊4調(diào)整到預(yù)定位置后，定位塊4上的通槽中會(huì)填充上密封膠之類的物質(zhì)，以此緩沖定位塊4受到的沖擊力，進(jìn)而使得定位塊4充分起到定位的效果。如圖5至圖8所示，電刷臂7的前端設(shè)置有電刷5，電刷5的刷頭與導(dǎo)通帶2接觸；電刷臂7的末端設(shè)置有連接件，該連接件與陶瓷電路板I的中心位置相對(duì)應(yīng)，連接件的設(shè)置是為了能夠方便與外部轉(zhuǎn)軸進(jìn)行連接，該外部轉(zhuǎn)軸即為有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸組件。因?yàn)閮蓚€(gè)導(dǎo)通帶2的外側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)定位塊4，又因?yàn)殡娝⒈?尾端通過連接件與轉(zhuǎn)軸組件相連，所以電刷5只能以陶瓷電路板I的中點(diǎn)為圓心，在兩個(gè)定位塊4之間(即兩個(gè)導(dǎo)通帶2之間)運(yùn)動(dòng)。為了更好地對(duì)電刷5以及有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)進(jìn)行限位，以確保有限轉(zhuǎn)角的大小。同時(shí)，也是為了保護(hù)電刷臂7不會(huì)因?yàn)榕c定位塊4快速撞擊而受到損壞。作為一個(gè)實(shí)施例，電刷臂7的前端設(shè)置有擋塊6，電刷5則設(shè)置在該擋塊6上，電刷5的刷頭仍然與導(dǎo)通帶2相接觸。由于電刷5在陶瓷電路板上兩個(gè)導(dǎo)通帶2之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，陶瓷電路板I與電刷5的接觸面會(huì)承受一定的摩擦損耗。為了能夠減少陶瓷電路板I的磨損，進(jìn)而延長(zhǎng)狀態(tài)反饋開關(guān)的使用壽命，所以在陶瓷電路板I的接觸面上鍍有耐磨材料層，該耐磨材料層為釉質(zhì)層。通過對(duì)狀態(tài)反饋開關(guān)進(jìn)行了詳細(xì)描述，現(xiàn)對(duì)設(shè)置該狀態(tài)反饋開關(guān)的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的說明，具體如下參見圖9，一種有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)罩以及安裝在機(jī)罩內(nèi)部的機(jī)芯組件。機(jī)罩包括前殼體11、后殼體13以及后蓋14。從圖中可以看出，機(jī)罩包括兩個(gè)空腔，即第一空腔和第二空腔，前殼體11與后殼體13之間形成第一空腔,后殼體13與后蓋14之間形成第二空腔。機(jī)芯組件則包括轉(zhuǎn)軸組件10、電磁感應(yīng)組件以及狀態(tài)反饋開關(guān)。轉(zhuǎn)軸組件10包括轉(zhuǎn)軸以及軸承。從圖中可以看出，轉(zhuǎn)軸組件10位于機(jī)罩的中心軸線上，并且貫穿前殼體11與后殼體13。轉(zhuǎn)軸組件10與前殼體11、后殼體13之間分別設(shè)置有調(diào)節(jié)墊片17。調(diào)節(jié)墊片17的作用在于消除間隙以確保轉(zhuǎn)軸組件10在機(jī)罩內(nèi)的穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)軸組件10的前段伸出前殼體11，用于連接被驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出；轉(zhuǎn)軸組件10的中段位于第一空腔內(nèi)，電磁感應(yīng)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置在該段轉(zhuǎn)軸組件10所處的位置用于動(dòng)力生成；轉(zhuǎn)軸組件10的后段位于第二空腔內(nèi)，用于設(shè)置狀態(tài)反饋開關(guān)，狀態(tài)反饋開關(guān)則是用于狀態(tài)反饋的通斷展示 ’轉(zhuǎn)軸組件10的末端與后蓋14之間留有一定間隔。轉(zhuǎn)軸組件10穿過狀態(tài)反饋開關(guān)中的陶瓷電路板I上的通孔8后，與電刷組件中電刷臂7末端的連接件連接。其中，陶瓷電路板10固定在后蓋5的一個(gè)截面上，該截面垂直于轉(zhuǎn)軸組件10。通孔8與轉(zhuǎn)軸組件10之間留有間隙，也就是說轉(zhuǎn)軸組件10在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程 中，陶瓷電路板I并不與轉(zhuǎn)軸組件10同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而電刷臂7則通過轉(zhuǎn)軸組件10帶動(dòng)電刷5進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷5轉(zhuǎn)動(dòng)的軌跡為陶瓷電路板I上兩個(gè)導(dǎo)通帶2之間的圓環(huán)。有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)之一是能夠自鎖，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)中存在的自鎖能力差等缺點(diǎn)，本發(fā)明在有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的上設(shè)置有回彈部件，以增強(qiáng)有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的自鎖能力，同時(shí)為其增加自動(dòng)復(fù)位能力?；貜棽考囊欢伺c機(jī)罩固定連接，另一端與電刷組件中的電刷臂7固定連接?；貜棽考脑O(shè)置只要能夠滿足以下條件即可電刷5與陶瓷電路板I上其中一個(gè)導(dǎo)通帶2接觸時(shí)，復(fù)位力最?。浑娝?與陶瓷電路板I上另一個(gè)導(dǎo)通帶接觸時(shí)，復(fù)位力最大。同時(shí)，通過回彈部件自身的物理性能，能夠?yàn)橛邢揶D(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)提供一定的自鎖力矩。為了能夠更好地提供自動(dòng)復(fù)位能力，故復(fù)位部件采用以下的優(yōu)選實(shí)施方案將扭簧16作為連接機(jī)罩與電刷組件的回彈部件。扭簧16套接于轉(zhuǎn)軸組件10的后段，扭簧16的一端與后殼體13固定連接，另一端穿過陶瓷電路板I上的通孔8與電刷臂7固定連接。扭簧16帶動(dòng)電刷組件以及轉(zhuǎn)軸自動(dòng)復(fù)位的過程為(I)當(dāng)有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，設(shè)置在電刷臂7上的電刷5與陶瓷電路板I上的一個(gè)導(dǎo)通帶2接觸，定為初始位置，也就是圖7中所標(biāo)示的0°位置，此時(shí)扭簧16在整個(gè)工作過程中的復(fù)位力最小。(2)當(dāng)有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)通電時(shí)，通過轉(zhuǎn)軸組件10的帶動(dòng)以及定位塊4的定位，電刷臂7帶動(dòng)電刷5與另一個(gè)導(dǎo)通帶2接觸，定為工作位置，也就是圖7中所標(biāo)示的90°位置，此時(shí)扭簧16在整個(gè)工作過程中的復(fù)位力最大。(3)當(dāng)有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)再次斷電時(shí)，轉(zhuǎn)軸組件10撤力，扭簧16通過復(fù)位力的作用帶動(dòng)電刷臂7從工作位置復(fù)位到初始位置。由于電刷臂7與扭簧16連接，電刷臂7又與轉(zhuǎn)軸組件10連接，所以當(dāng)扭簧16帶動(dòng)電刷臂7回轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)軸組件10也同樣因?yàn)榕せ?6的復(fù)位力得到自動(dòng)復(fù)位。扭簧16是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位功能的關(guān)鍵零件。故采用圓柱螺旋旋轉(zhuǎn)彈簧，材料則選用鉻鎳彈簧鋼絲，高溫時(shí)強(qiáng)度性能穩(wěn)定，具有較高的疲勞極限、屈服點(diǎn)和足夠的沖擊韌度，進(jìn)而使得電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)復(fù)位穩(wěn)定可靠。為了能夠方便工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控工作狀態(tài)，所以在有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)上設(shè)置了狀態(tài)展示裝置，該狀態(tài)展示裝置包括與狀態(tài)反饋開關(guān)導(dǎo)線連接的聲/光/電發(fā)生器，以及設(shè)置在轉(zhuǎn)軸組件10末端位于第二空腔內(nèi)的花盤15。其中，聲/光/電發(fā)生器分別包括兩種指示狀態(tài)，這兩種指示狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)導(dǎo)通帶2的工作狀態(tài)。例如，如果采用紅綠指示燈，當(dāng)電刷5與初始位置的導(dǎo)通帶2接觸時(shí)，綠燈亮；當(dāng)電刷5與工作位置的導(dǎo)通帶2接觸時(shí)，則紅燈亮。而花盤的設(shè)置則是通過簡(jiǎn)單的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，向工作人員明確的展示有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)所處的工作狀態(tài)。其具體結(jié)構(gòu)設(shè)置如下花盤15的盤面與后蓋14間隔相對(duì)，花盤15的盤面上間隔設(shè)置有兩種狀態(tài)標(biāo)識(shí)，該狀態(tài)標(biāo)識(shí)分別為初始標(biāo)識(shí)以及工作標(biāo)識(shí)。后蓋14上設(shè)有視窗，用于展示花盤15上所設(shè)置的狀態(tài)標(biāo)識(shí)。當(dāng)電刷5與初始位置的導(dǎo)通帶2接觸時(shí)，初始標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)到視窗處向工作人員展示電動(dòng)機(jī)的初始狀態(tài)；當(dāng)電刷5與工作位置的導(dǎo)通帶2接觸時(shí)，工作標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)到視窗處向工作人員展示電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。 通過對(duì)現(xiàn)有有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)類型的分析可知，電動(dòng)式的結(jié)構(gòu)擁有驅(qū)動(dòng)力矩大這一優(yōu)點(diǎn)，但是仍然存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于生產(chǎn)企業(yè)制作加工的問題。主要是因?yàn)檗D(zhuǎn)子與靜子上均設(shè)有線圈繞組，故相應(yīng)的匹配參數(shù)繁多。本發(fā)明中對(duì)于這一問題也做了相應(yīng)改進(jìn)。具體方案為將電磁感應(yīng)組件中的轉(zhuǎn)子設(shè)置為附在轉(zhuǎn)軸組件10上的稀土永磁鐵18，而靜子則設(shè)置為圍繞在稀土永磁鐵18外圓周的重疊的鋼硅片19。在鋼硅片19對(duì)應(yīng)的機(jī)罩上固定線圈組件12以增加磁導(dǎo)率。這種設(shè)置不僅簡(jiǎn)化了有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，方便生產(chǎn)企業(yè)的制作加工，同時(shí)還滿足了用戶對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩的需求，即在相同體積下通過稀土永磁鐵18作為轉(zhuǎn)子、疊加的鋼硅片19作為靜子的設(shè)置，能夠顯著增加本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種狀態(tài)反饋開關(guān)，其特征在于，包括絕緣電路板、限位構(gòu)件以及電刷組件，所述絕緣電路板上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)通帶，所述兩個(gè)導(dǎo)通帶位于以絕緣電路板中心為圓點(diǎn)的一個(gè)圓環(huán)上，兩個(gè)導(dǎo)通帶之間對(duì)應(yīng)的圓心角為90° ±10°，導(dǎo)通帶各自導(dǎo)通范圍對(duì)應(yīng)的圓心角為10° ±5° ;所述兩個(gè)導(dǎo)通帶的外側(cè)設(shè)有限位構(gòu)件；所述電刷組件包括電刷和電刷臂，電刷臂的前端設(shè)置有電刷，電刷的刷頭與導(dǎo)通帶接觸，電刷臂的末端設(shè)置有連接件，該連接件與所述絕緣電路板中心的位置相對(duì)應(yīng)，連接件用于連接外部轉(zhuǎn)軸，電刷臂通過外部轉(zhuǎn)軸的帶動(dòng)以及限位構(gòu)件的限位，使電刷在兩個(gè)導(dǎo)通帶之間運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)開關(guān)導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求I所述的狀態(tài)反饋開關(guān)，其特征在于，所述限位構(gòu)件包括兩個(gè)定位塊，所述兩個(gè)導(dǎo)通帶外側(cè)的絕緣電路板上設(shè)置有導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌與導(dǎo)通帶位于同一個(gè)圓環(huán)上，導(dǎo)軌的圓心夾角為270° ±10°，所述兩個(gè)定位塊分別通過滑塊與導(dǎo)軌連接，所述定位塊上設(shè)有鎖緊件，鎖緊件用于限制定位塊在絕緣電路板上的位置。
3.如權(quán)利要求I所述的狀態(tài)反饋開關(guān)，其特征在于，所述絕緣電路板為陶瓷電路板，該陶瓷電路板與電刷的接觸面上鍍有耐磨材料層。
4.如權(quán)利要求I所述的狀態(tài)反饋開關(guān)，其特征在于，所述電刷臂上設(shè)置有擋塊，所述電刷設(shè)置在擋塊上。
5.一種有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，包括機(jī)罩以及安裝在機(jī)罩內(nèi)部的機(jī)芯組件，所述機(jī)罩包括前殼體、后殼體以及后蓋，前殼體與后殼體之間形成第一空腔，后殼體與后蓋之間形成第二空腔，其特征在于，所述機(jī)芯組件包括轉(zhuǎn)軸組件、電磁感應(yīng)組件以及如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的狀態(tài)反饋開關(guān)；所述轉(zhuǎn)軸組件位于機(jī)罩的中心軸線上并貫穿前殼體與后殼體；所述電磁感應(yīng)組件對(duì)應(yīng)設(shè)置在第一空腔內(nèi)轉(zhuǎn)軸組件的位置上，用于動(dòng)力生成；所述狀態(tài)反饋開關(guān)設(shè)置在第二空腔內(nèi)的轉(zhuǎn)軸組件上，用于反饋工作狀態(tài)；所述狀態(tài)反饋開關(guān)中的絕緣電路板固定在第二空腔內(nèi)的一個(gè)截面上，該截面與轉(zhuǎn)軸組件垂直，轉(zhuǎn)軸組件通過設(shè)置在電刷臂末端的連接件與電刷臂連接，轉(zhuǎn)軸組件通過電刷臂帶動(dòng)電刷在絕緣電路板上的兩個(gè)導(dǎo)通帶之間運(yùn)動(dòng)；所述兩個(gè)導(dǎo)通帶分別通過導(dǎo)線外接有狀態(tài)指示裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述機(jī)罩與電刷組件之間連接有回彈部件，回彈部件的一端與機(jī)罩固定連接，另一端與電刷臂固定連接；電刷與絕緣電路板上的一個(gè)導(dǎo)通帶接觸時(shí)，回彈部件的復(fù)位力最??；電刷與絕緣電路板上的另一個(gè)導(dǎo)通帶接觸時(shí)，回彈部件的復(fù)位力最大。
7.如權(quán)利要求6所述的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述彈性復(fù)位部件為扭簧，扭簧套接于轉(zhuǎn)軸組件上，扭簧的一端與所述后殼體固定連接，另一端與電刷臂固定連接。
8.如權(quán)利要求5所述的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸組件上設(shè)置有花盤，該花盤位于轉(zhuǎn)軸組件的末端，花盤的盤面與后蓋相對(duì)并留有間隙，所述花盤的盤面上間隔設(shè)置有兩種狀態(tài)標(biāo)識(shí)，一種狀態(tài)標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)通帶與電刷接觸時(shí)的狀態(tài)，所述后蓋上設(shè)有視窗，該視窗用于展示電刷接觸導(dǎo)通帶時(shí)花盤上對(duì)應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)識(shí)。
9.如權(quán)利要求5所述的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述狀態(tài)指示裝置為聲/光/電發(fā)生器，所述電刷與兩個(gè)導(dǎo)通帶分別接觸導(dǎo)通時(shí)，狀態(tài)指示裝置展示兩種狀態(tài)指示。
10.如權(quán)利要求5所述的有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電磁感應(yīng)組件包括轉(zhuǎn)子和靜子，所述轉(zhuǎn)子為附在轉(zhuǎn)軸組件上的稀土永磁鐵，所述靜子為固定在前、后殼體之間并圍繞在稀土永磁鐵外圓周相互重疊的鋼硅片。
全文摘要
本發(fā)明公開一種狀態(tài)反饋開關(guān)，包括絕緣電路板、限位構(gòu)件以及電刷組件，絕緣電路板上設(shè)有兩個(gè)具有一定導(dǎo)通范圍的導(dǎo)通帶，兩個(gè)導(dǎo)通帶的外側(cè)設(shè)有限位構(gòu)件，電刷組件中的電刷臂前端設(shè)有電刷，電刷位于限位構(gòu)件之間，并與導(dǎo)通帶接觸，電刷臂的尾端對(duì)應(yīng)絕緣電路板的中心位置用于與外部轉(zhuǎn)軸連接；一種有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)的機(jī)芯組件中包括有設(shè)置在轉(zhuǎn)軸組件后段的狀態(tài)反饋開關(guān)，狀態(tài)反饋開關(guān)中的兩個(gè)導(dǎo)通帶外接有狀態(tài)指示裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，狀態(tài)反饋開關(guān)中設(shè)置的導(dǎo)通帶以及限位構(gòu)件，能夠使電刷在預(yù)設(shè)的有限轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，不僅增加了導(dǎo)通范圍，同時(shí)還通過狀態(tài)指示裝置為有限轉(zhuǎn)角力矩電動(dòng)機(jī)提供了可靠的狀態(tài)反饋信號(hào)，進(jìn)而確保了電動(dòng)機(jī)的工作安全。
文檔編號(hào)H02K13/00GK102723816SQ201210196600
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者彭在雄, 易坤明, 鄒輝 申請(qǐng)人:四川新川航空儀器有限責(zé)任公司