本發(fā)明涉及位移傳感器領(lǐng)域，具體是涉及一種拉桿式直線位移傳感器。

背景技術(shù)：

位移傳感器領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于木工機(jī)械、注塑機(jī)專用機(jī)械、吸塑機(jī)專用機(jī)械、印刷機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備器械、機(jī)器人位置控制、工程監(jiān)測電腦控制運(yùn)動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)等需要準(zhǔn)確測量位移的場合。直線位移傳感器是基于滑動(dòng)變阻器原理，把機(jī)械的位移量轉(zhuǎn)化為電信號?；瑒?dòng)變阻器是通過滑片在滑軌上的位移來改變阻值的大小，滑動(dòng)變阻器兩端連接直流電壓，允許通過較小的微安培電流，滑片和起始端之間的電壓與滑片移動(dòng)的長度成正比。所以基于這樣的原理，直線位移傳感器的抗電磁性很高。現(xiàn)有拉桿式位移傳感器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)包括外殼、拉桿以及位于所述外殼內(nèi)的滑動(dòng)塊電刷組件和電阻片，工作時(shí)：所述拉桿與被測量物體相連接，當(dāng)被測量物體移動(dòng)時(shí)，拉桿帶動(dòng)所述滑動(dòng)塊電刷組件在電阻片上移動(dòng)從而引起電阻片在移動(dòng)方向上的電阻值的變化，變化的電阻值則通過電氣元件輸出并轉(zhuǎn)化為最終的位移信號輸出。該結(jié)構(gòu)的缺陷在于：由于拉桿與外殼之間的密封效果欠佳，所以產(chǎn)品內(nèi)部容易受到環(huán)境灰塵、噪聲、振動(dòng)、潮濕等因素的影響而直接導(dǎo)致測量結(jié)果的不穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種拉桿式直線位移傳感器，該直線位移傳感器具有良好的密封結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品內(nèi)部不易受到環(huán)境灰塵、噪聲、振動(dòng)、潮濕等因素的影響，非常適合在各種工業(yè)機(jī)械和醫(yī)療設(shè)備中使用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種拉桿式直線位移傳感器，包括外殼、與被測量物體連接的拉桿以及安裝在所述外殼中的電阻片以及與電阻片移動(dòng)配合用以改變電阻值的滑動(dòng)塊電刷組件，所述外殼上設(shè)有端蓋，所述拉桿穿過端蓋與所述滑動(dòng)塊電刷組件固定連接，靠近所述端蓋內(nèi)端面安裝有套在所述拉桿上的直線軸承，所述端蓋內(nèi)端面與直線軸承之間還安裝有V形或U形橡膠圈。

進(jìn)一步的，所述直線軸承上套設(shè)固定有銅套，所述銅套外周面上設(shè)有凸圈，所述凸圈一側(cè)為套設(shè)在所述銅套上的固定壓環(huán)，所述凸圈另一側(cè)為套設(shè)在所述銅套上且與端蓋周向內(nèi)側(cè)面密封配合的O型密封圈，所述固定壓環(huán)的外側(cè)延伸至外殼與端蓋的密封面處，所述端蓋安裝固定在外殼上時(shí)同時(shí)將所述固定壓環(huán)固定。

進(jìn)一步的，所述拉桿一端設(shè)有用于安裝所述滑動(dòng)塊電刷組件的安裝桿，所述安裝桿與拉桿同軸且所述安裝桿的直徑小于拉桿的直徑，所述拉桿與滑動(dòng)塊電刷組件之間設(shè)有套在所述安裝桿上的彈簧，所述彈簧一端作用于所述拉桿端部，所述彈簧另一端作用于所述滑動(dòng)塊電刷組件上。

進(jìn)一步的，所述滑動(dòng)塊電刷組件包括浮動(dòng)式滑動(dòng)套以及在所述電阻片上刷動(dòng)的電刷，所述外殼內(nèi)設(shè)有導(dǎo)槽，所述滑動(dòng)塊電刷組件通過所述滑動(dòng)套在所述導(dǎo)槽中滑移。

進(jìn)一步的，所述外殼中安裝有將變化的電阻值輸出至電壓或電流模塊中的電氣連接組件，所述電氣連接組件包括與所述電阻片進(jìn)行電連接的接觸彈片，所述接觸彈片固定后彈力回復(fù)方向指向所述電阻片以實(shí)現(xiàn)接觸彈片與電阻片的緊密接觸。

進(jìn)一步的，所述電壓或電流模塊內(nèi)置在所述外殼中并與外殼上安裝的信號輸出端組件電連接。

進(jìn)一步的，所述接觸彈片為彎折狀，所述電阻片與所述接觸彈片外側(cè)面彎折處彈性接觸。

優(yōu)選，所述直線軸承為無油直線軸承，所述橡膠圈為氟橡膠圈。

上述技術(shù)方案的有益效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)本發(fā)明中所述直線軸承、橡膠圈構(gòu)成與拉桿密封配合的支撐導(dǎo)向組件，所述直線軸承對拉桿的軸向拉動(dòng)起到導(dǎo)向作用，保證拉桿的位移變化與電阻片的電阻值變化呈正比關(guān)系，所述直線軸承與橡膠圈配合解決了拉桿在拉動(dòng)時(shí)水或灰塵附著在拉桿上進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部的問題。即本發(fā)明的外部密封結(jié)構(gòu)更好，產(chǎn)品內(nèi)部不易受到環(huán)境灰塵、噪聲、振動(dòng)、潮濕等因素的影響，非常適合在各種工業(yè)機(jī)械和醫(yī)療設(shè)備中使用。

(2)本發(fā)明中所述直線軸承通過銅套、固定壓環(huán)進(jìn)行安裝固定，防止其在軸向上的位移。具體安裝時(shí)，先將直線軸承安裝在拉桿上，然后將銅套安裝在直線軸承上，當(dāng)壓蓋固定在外殼上時(shí)，所述壓蓋與外殼之間的密封面將所述固定壓環(huán)夾緊固定，便于安裝且安裝后穩(wěn)定可靠。所述密封圈進(jìn)一步保證了端蓋處的密封效果，相當(dāng)于二次密封，可完全杜絕外界的水或灰塵附著在拉桿上進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，對提高本發(fā)明位移測量的精度具有重要的作用。

(3)本發(fā)明中所述彈簧使得拉桿與滑動(dòng)塊電刷組件構(gòu)成彈性緩沖連接方式，消除了拉桿拉動(dòng)時(shí)發(fā)生非直線性運(yùn)動(dòng)而對電阻值信號穩(wěn)定性的影響，提高了本發(fā)明的測量精度。

(4)本發(fā)明中所述滑動(dòng)套是一活動(dòng)件，滑動(dòng)時(shí)如果外殼中導(dǎo)槽表面不平，滑動(dòng)套會(huì)自動(dòng)找平，使更多面與外殼導(dǎo)槽接觸，從而減少摩損；滑動(dòng)套與外殼導(dǎo)槽相對滑動(dòng)時(shí)，會(huì)有微小振動(dòng)，因滑動(dòng)套是活動(dòng)的，會(huì)隔絕振動(dòng)，避免振動(dòng)影響到電刷，從而使輸出的信號更穩(wěn)定；滑動(dòng)塊電刷組件與外殼導(dǎo)槽間隙大時(shí)，更換滑動(dòng)套即可，相比于更換滑塊成本低很多。另外也增加了電刷與電阻片相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的平滑性從而增加信號的穩(wěn)定性和產(chǎn)品壽命。

(5)本發(fā)明所述電氣連接組件通過接觸彈片即可實(shí)現(xiàn)與電阻片的電連接，摒棄了傳統(tǒng)的電氣連接組件與電阻片通過錫膏焊接實(shí)現(xiàn)連接的方式，本發(fā)明優(yōu)化了產(chǎn)品的裝配方式、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約了生產(chǎn)成本。

(6)另外本發(fā)明將所述電壓或電流模塊內(nèi)置在所述外殼中，解決了使用時(shí)在產(chǎn)品外部還需要安裝電壓或電流轉(zhuǎn)換模塊的問題，外殼上的信號輸出端組件配合內(nèi)置的電壓或電流模塊使得信號輸出一步到位，使用更方便。

(7)所述無油直線軸承是一種兼有金屬軸承特點(diǎn)和無油潤滑軸承特點(diǎn)的新穎潤滑軸承，由金屬基體承受載荷，特殊配方的固體潤滑材料起潤滑作用，具有提高本發(fā)明性能的作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明端面視圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖3為圖2的A部放大圖。

圖4為圖2的B部放大圖。

圖5是圖2的C部放大圖。

圖6為圖2的B-B剖視圖。

圖7為圖6的D部放大圖。

圖中標(biāo)注符號的含義如下：

1-外殼 2-拉桿 2a-安裝桿 2b-彈簧 3-電阻片

4-滑動(dòng)塊電刷組件 4a-滑塊 4b-滑動(dòng)套 4c-電刷

5-端蓋 6-直線軸承 7-橡膠圈 8-銅套 8a-凸圈 9-固定壓環(huán)

10-密封圈 11-導(dǎo)槽 12-電壓或電流模塊 13-電氣連接組件

13a-接觸彈片 14-信號輸出端組件

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

本發(fā)明包括筒狀的外殼1、與被測量物體連接的拉桿2以及安裝在所述外殼1中的電阻片3以及與電阻片3移動(dòng)配合用以改變電阻值的滑動(dòng)塊電刷組件4，所述外殼上設(shè)有端蓋5，所述拉桿2穿過端蓋5與所述滑動(dòng)塊電刷組件4固定連接，靠近所述端蓋5內(nèi)端面安裝有套在所述拉桿2上的直線軸承6，所述端蓋5內(nèi)端面與直線軸承6之間還安裝有V形或U形橡膠圈7。本發(fā)明中所述直線軸承6、橡膠圈7構(gòu)成與拉桿2密封配合的支撐導(dǎo)向組件，所述直線軸承6對拉桿2的軸向拉動(dòng)起到導(dǎo)向作用，保證拉桿2的位移變化與電阻片3的電阻值變化呈正比關(guān)系，所述直線軸承6與橡膠圈7配合解決了拉桿2在拉動(dòng)時(shí)水或灰塵附著在拉桿2上進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部的問題。即本發(fā)明的外部密封結(jié)構(gòu)更好，產(chǎn)品內(nèi)部不易受到環(huán)境灰塵、噪聲、振動(dòng)、潮濕等因素的影響，非常適合在各種工業(yè)機(jī)械和醫(yī)療設(shè)備中使用。

所述直線軸承6上套設(shè)固定有銅套8，所述銅套8外周面上設(shè)有凸圈8a，所述凸圈8a一側(cè)為套設(shè)在所述銅套8上的固定壓環(huán)9，所述凸圈8a另一側(cè)為套設(shè)在所述銅套8上且與端蓋5周向內(nèi)側(cè)面密封配合的O型密封圈10，所述固定壓環(huán)9的外側(cè)延伸至外殼1與端蓋5的密封面處，所述端蓋5安裝固定在外殼1上時(shí)同時(shí)將所述固定壓環(huán)9固定。本發(fā)明中所述直線軸承6通過銅套8、固定壓環(huán)9進(jìn)行安裝固定，防止其在軸向上的位移。具體安裝時(shí)，先將直線軸承6安裝在拉桿2上，然后將銅套8安裝在直線軸承6上，當(dāng)壓蓋5固定在外殼1上時(shí)，所述壓蓋5與外殼1之間的密封面將所述固定壓環(huán)9夾緊固定，便于安裝且安裝后穩(wěn)定可靠。所述密封圈10進(jìn)一步保證了端蓋5處的密封效果，相當(dāng)于二次密封，可完全杜絕外界的水或灰塵附著在拉桿2上進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部，對提高本發(fā)明位移測量的精度具有重要的作用。

所述拉桿2一端設(shè)有用于安裝所述滑動(dòng)塊電刷組件4的安裝桿2a，所述安裝桿2a與拉桿2同軸且所述安裝桿2a的直徑小于拉桿2的直徑，所述拉桿2與滑動(dòng)塊電刷組件4之間設(shè)有套在所述安裝桿2a上的彈簧2b，所述彈簧2b一端作用于所述拉桿2端部，所述彈簧2b另一端作用于所述滑動(dòng)塊電刷組件4上。本發(fā)明中所述彈簧2b使得拉桿2與滑動(dòng)塊電刷組件4構(gòu)成彈性緩沖連接方式，消除了拉桿2拉動(dòng)時(shí)發(fā)生非直線性運(yùn)動(dòng)而對電阻值信號穩(wěn)定性的影響，提高了本發(fā)明的測量精度。

所述滑動(dòng)塊電刷組件4包括浮動(dòng)式滑動(dòng)套4b以及在所述電阻片3上刷動(dòng)的電刷4c，所述外殼1內(nèi)設(shè)有導(dǎo)槽11，所述滑動(dòng)塊電刷組件4通過所述滑動(dòng)套4b在所述導(dǎo)槽11中滑移。本發(fā)明中所述滑動(dòng)套4b是具有一定彈性的活動(dòng)件，滑動(dòng)時(shí)如果外殼1中導(dǎo)槽11表面不平，滑動(dòng)套4b會(huì)自動(dòng)找平，使更多面與外殼導(dǎo)槽11接觸，從而減少摩損；滑動(dòng)套4b與外殼導(dǎo)槽11相對滑動(dòng)時(shí)，會(huì)有微小振動(dòng)，因滑動(dòng)套4b是活動(dòng)的，會(huì)隔絕振動(dòng)，避免振動(dòng)影響到電刷4c，從而使輸出的信號更穩(wěn)定，即增加了電刷4c與電阻片3相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的平滑性從而增加信號的穩(wěn)定性和產(chǎn)品壽命；滑動(dòng)塊電刷組件4與外殼導(dǎo)槽11間隙大時(shí)，更換滑動(dòng)套4b即可，相比于更換滑塊4a成本低很多。

所述外殼1中安裝有將變化的電阻值輸出至電壓或電流模塊12中的電氣連接組件13，所述電氣連接組件13包括與所述電阻片3進(jìn)行電連接的接觸彈片13a，所述接觸彈片13a固定后彈力回復(fù)方向指向所述電阻片3以實(shí)現(xiàn)接觸彈片13a與電阻片3的緊密接觸。所述接觸彈片13a為彎折狀，所述電阻片3與所述接觸彈片13a外側(cè)面彎折處彈性接觸。本發(fā)明所述電氣連接組件13通過接觸彈片13a即可實(shí)現(xiàn)與電阻片3的電連接，摒棄了傳統(tǒng)的電氣連接組件13與電阻片3通過錫膏焊接實(shí)現(xiàn)連接的方式，本發(fā)明優(yōu)化了產(chǎn)品的裝配方式、結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)約了生產(chǎn)成本。

所述電壓或電流模塊12內(nèi)置在所述外殼1中并與外殼1上安裝的信號輸出端組件14電連接。另外本發(fā)明將所述電壓或電流模塊12內(nèi)置在所述外殼1中，解決了使用時(shí)在產(chǎn)品外部還需要安裝電壓或電流轉(zhuǎn)換模塊的問題，外殼1上的信號輸出端組件14配合內(nèi)置的電壓或電流模塊12使得信號輸出一步到位，使用更方便。