一种小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构的制作方法

本实用新型涉及一种多圈线绕电位器的丝杆传动机构，尤其涉及一种小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构。

背景技术：

多圈线绕电位器是一种电阻丝在环状骨架上绕制成并通过多圈转动的机械角度来使阻值变化的电位器，通常作为角度传感器使用，主要功能是通过电位器输出电压反馈输出轴当前旋转角度，将轴旋转角度位置信号转化为电压信号。

随着工业控制系统和武器系统向高精密、小型化的方向发展，外径尺寸小于15mm的小直径多圈线绕电位器的潜在需求数量庞大，具有很好的应用前景和需求，而制约多圈线绕电位器小型化设计制造的关键问题是其传动机构结构尺寸小型化非常困难。

如图1所示，传统多圈线绕电位器的丝杆传动机构包括轴承座2、轴承3、连杆4、丝杆5、电刷座6、电刷7、螺纹套8和游簧9，两个轴承3分别安装在两个轴承座2的安装孔内，两个轴承3分别通过自身通孔套装在丝杆5的两端，两个轴承座2之间通过两个连杆4连接在一起，其中一个轴承座2与驱动轴1连接且驱动轴1与该轴承座2之间绝缘连接，螺纹套8通过自身螺孔套装在丝杆5上，丝杆5的外螺纹的节距与电阻丝绕组(图1中未示)的节距相同，丝杆5不能旋转，电刷座6安装在螺纹套8上，用于与电阻丝绕组接触连接以传输变化电信号的电刷7安装在电刷座6上，电刷座6上设有能够被连杆4旋转时推动的凸块，电刷座6与另一个轴承座2之间通过游簧9连接，将电信号传递给轴承座2后再输出。其基本工作原理是：驱动轴1旋转带动两个轴承座2和连杆4同步旋转，连杆4带动电刷座6、电刷7和螺纹套8同步旋转，由于丝杆5不旋转，所以电刷座6、电刷7和螺纹套8在旋转的同时在连杆4的轴向做直线运动，而且电刷7在电阻丝绕组上接触滑动，电刷7的变化电信号通过游簧9传递给对应的轴承座2后输出，实现电位器功能。

上述传统多圈线绕电位器的丝杆传动机构，由于需要游簧9配合传输电信号，对丝杆5与连杆4之间的间距有一定硬性要求，如果该间距太小则不能为游簧9提供足够活动空间，从而不能满足电位器正常工作所需条件，所以该丝杆传动机构的直径和体积很难实现理想的微型化，限制了整个多圈线绕电位器的体积小型化设计；同时，连杆4与两个轴承座2之间独立加工再连接的结构，使其两者之间的稳定性不足，也不适合用于导电。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种易于实施且能够进一步小型化设计的小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构，包括轴承安装座、安装座连杆、旋转轴承、固定丝杆、电刷支座和接触电刷，两个所述轴承安装座通过两个所述安装座连杆连接，两个所述旋转轴承分别通过自身通孔套装在所述固定丝杆的两端，两个所述旋转轴承分别安装在两个所述轴承安装座上，两个所述安装座连杆分别位于所述固定丝杆的两侧，所述电刷支座通过自身通孔套装在所述固定丝杆上且与所述固定丝杆的外螺纹配合，所述电刷支座上设有能够被所述安装座连杆旋转时推动的凸块，所述接触电刷安装在所述电刷支座上；所述微型丝杆传动机构还包括集电弹性导体，所述安装座连杆和所述轴承安装座均为导体且相互导电连接，所述集电弹性导体与所述接触电刷导电连接且同时与所述安装座连杆导电接触并能够在所述安装座连杆上滑动。

上述结构中，将接触电刷的电信号通过弹性导体以压力接触的方式传递给安装座连杆，再通过安装座连杆传递给轴承安装座，再与多圈线绕电位器外壳上对应的接线端子连接，形成不需要游簧结构的电流通道，可以显著减小丝杆传动机构的直径和体积，且均为压力接触式导电连接结构，其导电性能优异，是本实用新型的重要创新思路和结构；上述固定丝杆上的外螺纹为节距较大的螺纹，其螺纹凸出部分优选截面为长方形的螺纹，该螺纹的螺旋形凹槽的截面也为长方形，利于实现与多圈线绕电位器的电阻丝绕组节距相同的旋转传动。

作为优选，为了实现更好的导电性能，两个所述轴承安装座和所述安装座连杆一体成型且均为导体。

作为优选，为了便于加工和组装，所述电刷支座上安装有销钉，所述销钉的内端置于所述固定丝杆的外螺纹的螺旋形凹槽内。这里的销钉与固定丝杆的外螺纹的螺旋形凹槽配合，实现类似于常规螺纹配合的作用，电刷支座被安装座连杆旋转时推动同步旋转，销钉在螺旋形凹槽内移动，电刷支座同时进行旋转和直线移动两种运动，接触电刷就始终在螺旋形的电阻丝的内壁上滑动。

作为优选，为了便于对固定丝杆进行非旋转限位，所述固定丝杆的一端设有扁形段，该扁形段可与多圈线绕电位器的盖板等部件连接形成非旋转限位结构。

作为优选，为了便于加工、组装并实现良好的导电性能，所述电刷支座为导体，所述集电弹性导体为弹性金属杆或弹性金属片，所述接触电刷与所述电刷支座导电接触，所述电刷支座与所述集电弹性导体导电接触，所述集电弹性导体的两端分别卡于两个所述安装座连杆的内侧并利用其回弹力紧密接触。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过将接触电刷的电信号以压力接触的方式传递给安装座连杆，再通过安装座连杆传递给轴承安装座，再与多圈线绕电位器外壳上对应的接线端子连接，形成不需要游簧结构的电流通道，进一步精简了结构，可以显著减小丝杆传动机构和整个多圈线绕电位器的直径和体积，电位器直径能够小至15mm以下，满足了便于生产和产品小型化的双重需求，集电弹性导体与两个安装座连杆之间为双触点压力接触导电连接，导电性能优良可靠。

附图说明

图1是传统多圈线绕电位器的丝杆传动机构的主视结构示意图，其中轴承座为剖视效果；

图2是本实用新型所述小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构的主视图，图中的轴承安装座为局剖结构；

图3是本实用新型所述小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构的局部放大立体图，主要用于显示电刷支座与固定丝杆和安装座连杆之间的传动结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图2和图3所示，本实用新型所述小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构包括轴承安装座11、安装座连杆13、旋转轴承12、固定丝杆14、电刷支座15、接触电刷16和集电弹性导体17，两个轴承安装座11通过两个安装座连杆13连接，两个轴承安装座11和两个安装座连杆13一体成型且均为导体，固定丝杆14上的外螺纹的节距与所述多圈线绕电位器的电阻丝绕组的节距相同，两个旋转轴承12分别通过自身通孔套装在固定丝杆14的两端，两个旋转轴承12分别安装在两个轴承安装座11上，两个安装座连杆13分别位于固定丝杆14的两侧，固定丝杆14的一端设有扁形段19，电刷支座15为导体，电刷支座15通过自身通孔套装在固定丝杆14上且与固定丝杆14的外螺纹配合，电刷支座15上安装有销钉18，销钉18的内端置于固定丝杆14的外螺纹的螺旋形凹槽内，电刷支座15上设有能够被安装座连杆13旋转时推动的凸块，接触电刷16安装在电刷支座15上，接触电刷16与电刷支座15导电接触，集电弹性导体17大致“u”形的为弹性金属杆(比如直径较小的钢丝)或弹性金属片，电刷支座15与集电弹性导体17导电接触，集电弹性导体17的两端分别卡于两个安装座连杆13的内侧并利用其回弹力紧密接触且能够在安装座连杆13上滑动。

如图2和图3所示，本实用新型所述小直径多圈线绕电位器用微型丝杆传动机构的工作原理如下：

在多圈线绕电位器中，其中一个轴承安装座11与驱动轴10通过环氧树脂绝缘连接，驱动轴10旋转带动两个轴承安装座11和两个安装座连杆13同步旋转，安装座连杆13带动电刷支座15和接触电刷16同步旋转，由于固定丝杆14不旋转，所以电刷支座15和接触电刷16在旋转的同时还在安装座连杆13的轴向直线运动，接触电刷16与多圈线绕电位器的电阻丝绕组(图中未示)的内壁始终保持接触且在电阻丝绕组的内壁上滑动，将变化的电信号通过电刷支座15、集电弹性导体17和安装座连杆13传递给一个轴承安装座11，该轴承安装座11通过导电件与多圈线绕电位器的接线端子连接，实现电位器功能；这里的导电件比如可以采用输出弹性导体，该输出弹性导体为大致“u”形的弹性金属杆或弹性金属片，该输出弹性导体的两端分别卡于对应的轴承安装座11的外侧并利用其回弹力紧密接触，如此可实现导电件功能且不影响对应的轴承安装座11的旋转功能。

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。