旋转角度传感器、线性位移传感器、门装机构、及电刷制造技术

一种旋转角度传感器，适用于测量一可旋转物体的一旋转角度，所述旋转角度传感器包含：一导电带、一电刷，及一电压测量装置。该导电带设置在所述可旋转物体，并且具有两个彼此相间隔的末端，所述末端被恒常地分别施加不同电压。所述电刷与所述导电带电性接触。该电压测量装置耦合到所述电刷并测量所述电刷与所述导电带的电性接触位置处的分压电压。所述可旋转物体的旋转角度关联于所述分压电压和所述不同电压。

Rotation angle sensor, linear displacement sensor, door mounting mechanism, and brush

A rotation angle sensor is suitable for measuring a rotation angle of a rotatable object. The rotation angle sensor includes a conductive belt, an electric brush and a voltage measuring device. The conductive band is set at the rotatable object and has two ends that are separated from each other, and the ends are constantly applied to different voltages. The brush is in contact with the electric charge. The voltage measuring device is coupled to the brush and measured the voltage divider voltage at the electrical contact position of the electric brush and the conductive band. The rotation angle of the rotatable object is associated with the voltage divider and the different voltage.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转角度传感器、线性位移传感器、门装机构、及电刷相关申请案之交互参考本申请主张于2014年10月8日申请的第62/061,209号及于2014年10月26日申请的第62/068,698号美国临时申请案的优先权。
本揭露涉及一种旋转角度传感器、一种包括所述旋转角度传感器及适用于所述旋转角度传感器的电刷的门装机构，特别是涉及一种节省计算时间及节能的旋转角度传感器、门装机构及电刷。
技术介绍
电子安全系统已经出现许多年了。近年来，电子科技已经与传统门锁结合使用，进而推出了智能锁。智能锁的缺点在于安装时需要更换现有的门锁，且智能锁的安装过程相对复杂，需要专业工人使用安装智能锁的专门工具才可安装。因此，后来出现了可直接加装于现有的门锁的智能锁。此种智能锁的关键技术之一是测量智能锁或是现有的门锁的旋转角度并计算出现有的门锁与智能锁的适配器之间的公差后加以校正。但为了达到前述效果，通常需要诸如反馈伺服马达(feedbackservomotor)、可变电阻(variableresister)和传输系统(transmissionsystem)等额外零件。但现成零件，如小型伺服马达，是利用直流马达机构，且伺服马达本身不具备任何可用于旋转角度测量的组件。而步进马达(steppingmotor)使用昂贵且使用时耗能大的光学或磁性编码器，且利用光学辨识旋转角度时需要仰赖复杂的校准，或是其他高阶的系统设计。因此，操作智能锁所需要的大量计算时间及耗能可归因于用于测量智能锁旋转角度的相关零件。智能锁的规格需求及生产成本也同时增加。故，需要改进测量智能锁旋转角度的方法。
技术实现思路
因此，本揭露的一目的在于提供一种用于测量旋转角度、节省计算时间、节能同时保持合理的尺寸和产品成本的旋转角度传感器、门装机构及电刷。依据本揭露之第一层面，所述旋转角度传感器被配置以测量一可旋转物体的一旋转角度。所述旋转角度传感器包含：一导电带、一电刷，及一电压测量装置。该导电带环绕设置在所述可旋转物体，并且具有两个彼此相间隔的末端，当所述导电带随同所述可旋转物体旋转时，所述末端被恒常地分别施加不同电压。当所述导电带随同所述可旋转物体旋转时，所述电刷与所述导电带电性接触。该电压测量装置耦合到所述电刷并测量所述电刷与所述导电带的电性接触位置处的分压电压。所述可旋转物体的旋转角度关联于所述分压电压和分别施加到所述导电带的所述两个末端的所述不同电压。依据本揭露之第二层面，所述门装机构被配置以用于一智能锁系统。所述门装机构适用于安装于一门上，并用于旋转安装在所述门上的一门锁的一旋钮。所述门装机构包含一壳体、一可旋转件、一中介联轴器、及一旋转角度传感器。所述壳体具有一用于抵靠于所述门上的门安装端并界定出一适用于容纳所述门锁的容纳空间，所述容纳空间于所述门安装端处具有一开口，所述开口适于供所述门锁穿伸通过。所述可旋转件可旋转地耦接所述壳体。所述中介联轴器可一同旋转地连接所述可旋转件，并适用于驱动所述门锁的所述旋钮旋转，使所述旋钮随同所述可旋转件旋转。所述旋转角度传感器被配置用于测量所述可旋转件的一旋转角度。所述旋转角度传感器包括一导电带、一电刷，及一电压测量装置。所述导电带环绕设置在所述可旋转件，并且具有两个彼此相间隔的末端，当所述导电带随同所述可旋转件旋转时，所述末端被恒常地分别施加不同电压。当所述导电带随同所述可旋转件旋转时，所述电刷与所述导电带电性接触。所述电压测量装置耦合到所述电刷并测量所述电刷与所述导电带的电性接触位置处的分压电压，所述可旋转件的旋转角度关联于所述分压电压和分别施加到所述导电带的所述两个末端的所述不同电压。依据本揭露之第三层面，所述电刷包含至少一接触件，所述至少一接触件包括一基底、一可弹性变形连接部、一接触部、一限制部及一舌部。所述可弹性变形连接部自所述基底延伸，并相对于所述基底倾斜地弯曲延伸。所述接触部自所述可弹性变形连接部延伸，并藉由所述可弹性变形连接部的弹力抵靠一导电带。所述限制部由所述基底垂直延伸并且形成一限制槽。所述舌部从所述接触部延伸穿过所述限制槽，以限制所述接触部的位移。依据本揭露之第四层面，一线性位移传感器，用于测量一可移动物体的一线性位移，包含一导电带、一电刷及一电压测量装置。所述导电带设置在所述可移动物体的一表面，并且具有两个彼此相间隔的末端，当所述导电带随同所述可移动物体移动时，所述末端分别被恒常地施加不同电压。当所述导电带随同所述可移动物体移动时，所述电刷与所述导电带电性接触。所述电压测量装置耦合到所述电刷并测量所述电刷与所述导电带的电性接触位置处的分压电压，所述可移动物体的线性位移关联于所述分压电压和分别施加到所述导电带的所述两个末端的所述不同电压。附图说明下文将参考附图详细描述实施例，借此本揭露的其他特点和优势将更为清楚，其中：图1是本揭露门装机构的一实施例的一立体图；图2是一立体图，说明所述门装机构的实施例的一可旋转件及一致动单元；图3是一立体图，由另一角度说明所述门装机构的实施例的所述可旋转件及所述致动单元；图4是一立体分解图，说明十字滑块联轴器；图5是一示意图，说明一榫槽机构；图6是一示意图，说明依据本揭露的一旋转角度传感器的实施例；图7是一示意图，说明一导电带及两个导电环；图8是所述实施例的另一实施态样的一立体图，说明具有不规则形状环形绝缘板的一旋转角度传感器；图9是一立体透视图，说明依据本揭露的所述旋转角度传感器的所述实施例的一电刷；图10是图9所示电刷的一俯视图；图11是一示意图，说明另一实施态样的所述导电带及所述两个导电环；图12是一流程图，说明所述门装机构的非侵入式安装及自校准的过程；以及图13及图14说明所述门装机构提供校准功能的用户界面。具体实施方式参阅图1至图4，依据本揭露的门装机构(例如：智能锁)的一实施例应用于智能锁系统，且适用于安装于门(图未示)上，并用于转动一门锁的旋钮(Thumbturn，图未示)。所述门锁包含一安装于所述门上的基板(图未示)，且所述旋钮可旋转地设置于所述基板上。所述门装机构包含一壳体1、一旋转件2、一致动单元3及一中介联轴器4。所述壳体1包括一底壁11、一由所述底壁11的周缘延伸并与所述底壁11共同界定出一容纳空间的围壁12。于本实施例中，所述底壁11基本上是正方形的。所述围壁12具有一门安装端121，且所述容纳空间于所述门安装端121处具有开口，所述开口可供所述门锁穿进所述容纳空间内。于本实施例中，所述底壁11形成有一圆孔111。所述可旋转件2可旋转地耦接于所述壳体1。所述可旋转件2具有一可旋转地接合所述壳体1的所述圆孔111的基底部21，与一自所述基底部21往远离所述容纳空间方向突出并可供使用者接触的把手部22。所述致动单元3包括一具有一马达及一电磁阀的致动模块31，及一能由所述致动模块31的马达以转动形式驱动的齿轮组32。所述致动单元3连接到一控制电路(图未示)。于所述智能锁系统运作时，所述控制电路能接收到来自用户的装置(如手机)的命令，所述致动单元3被来自所述控制电路的讯号触发后，将驱动并使所述可旋转件2旋转。所述门装机构是适用于多种不同的现有门锁配置的通用装置，由于所述门装机构适应性高，故可以允许与所述现有门锁在一定范围内的误差值。例如，大多数门锁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转角度传感器，适用于测量一可旋转物体的一旋转角度；所述旋转角度传感器包含：一导电带，环绕设置在所述可旋转物体，并且具有两个彼此相间隔的末端，当所述导电带随同所述可旋转物体旋转时，所述末端被恒常地分别施加不同电压；一电刷，当所述导电带随同所述可旋转物体旋转时，所述电刷与所述导电带电性接触；及一电压测量装置，耦合到所述电刷并测量所述电刷与所述导电带的电性接触位置处的分压电压，所述可旋转物体的旋转角度关联于所述分压电压和分别施加到所述导电带的所述两个末端的所述不同电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.08 US 62/061,209;2014.10.26 US 62/068,6981.一种旋转角度传感器，适用于测量一可旋转物体的一旋转角度；所述旋转角度传感器包含：一导电带，环绕设置在所述可旋转物体，并且具有两个彼此相间隔的末端，当所述导电带随同所述可旋转物体旋转时，所述末端被恒常地分别施加不同电压；一电刷，当所述导电带随同所述可旋转物体旋转时，所述电刷与所述导电带电性接触；及一电压测量装置，耦合到所述电刷并测量所述电刷与所述导电带的电性接触位置处的分压电压，所述可旋转物体的旋转角度关联于所述分压电压和分别施加到所述导电带的所述两个末端的所述不同电压。2.根据权利要求1所述的旋转角度传感器，还包含两个导电环，所述两个导电环环绕设置于所述可旋转物体，并被布置以将所述导电带夹在彼此之间，且分别电连接到所述导电带的所述两个末端。3.根据权利要求2所述的旋转角度传感器，其中所述电刷包括：一检测接触件，当所述导电带随同所述可旋转物体旋转时，所述检测接触件与所述导电带电性接触，以允许所述电压测量装置测量分压电压；及两个电压施加接触件，当所述导电环随同所述可旋转物体旋转时，所述两个电压施加接触件分别与所述两个导电环电性接触，并分别被施以不同的电压，以允许所述不同电压恒常地施加在所述导电带的所述两个末端。4.根据权利要求2所述的旋转角度传感器，还包含：至少一个介电质带，环绕设置在所述可旋转物体上，被布置位在所述两个导电环之一和所述导电带之间，并用于其间的电绝缘；及至少一个电连接部，跨过所述介电质带，并将所述导电带的两个末端之一与对应导电环相互连接。5.根据权利要求2所述的旋转角度传感器，其中所述导电带是由一第一电阻材料制成，且所述两个导电环皆由一第二电阻材料制成，所述第一电阻材料的电阻率大于所述第二电阻材料的电阻率。6.根据权利要求5所述的旋转角度传感器，其中所述第一电阻材料为碳，所述第二电阻材料为铜。7.根据权利要求2所述的旋转角度传感器，其中所述导电带和所述两导电环皆涂覆有耐磨材料。8.根据权利要求1所述的旋转角度传感器，其中所述电刷包括：一基底；一可弹性变形连接部，自所述基底延伸，并相对于所述基底倾斜地弯曲延伸；一接触部，自所述可弹性变形连接部延伸，并藉由所述可弹性变形连接部的弹力抵靠所述导电带；一限制部，由所述基底垂直延伸并且形成一限制槽；及一舌部，从所述接触部延伸穿过所述限制槽，以限制所述接触部的位移。9.根据权利要求1所述的旋转角度传感器，其中所述电压测量装置是电位计。10.根据权利要求1所述的旋转角度传感器，其中所述可旋转物体的旋转角度关联于所述分压电压相对于分别施加到所述导电带的所述两个末端之间的所述不同电压之差的比率。11.一种门装机构，用于一智能锁系统，所述门装机构适用于安装于一门上，并用于旋转安装在所述门上的一门锁的一旋钮，所述门装机构包含：一壳体，具有一用于抵靠于所述门上的门安装端并界定出一适用于容纳所述门锁的容纳空间，所述容纳空间于所述门安装端处具有一开口，所述开口适于供所述门锁穿伸通过；一可旋转件，可旋转地耦接所述壳体；一中介联轴器，可一同旋转地连接所述可旋转件，并适用于驱动所述门锁的所述旋钮旋转，使所述旋钮随同所述可旋转件旋转；及一旋转角度传感器，用于测量所述可旋转件的一旋转角度，所述旋转角度传感器包括一导电带，环绕设置在所述可旋转件，并且具有两个彼...

【专利技术属性】
技术研发人员：古哲明，
申请(专利权)人：糖果屋研发有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US