用于旋转轴的基于单轨道刷子的位置编码器制造技术

位置传感器仅使用单个圆周轨道以及当对象旋转时依靠在轨道上的多个刷子，来生成表示旋转对象的角度位置的信号，如果希望，并且生成表示旋转对象的角速度的信号。单个圆周轨道可以具有多段，并且传感器对于每回转可以生成一个以上信号周期。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及用于输出旋转轴位置的基于刷子的位置编码器，更具体地，涉及用于电动窗罩、遮棚、安全幕布(security screen)、投影幕布等的位置编码器。
技术介绍
本受让人提供了几种系统，用于在手持遥控或其他控制设备的控制下，降下或升起窗罩，或者在打开与关闭位置之间移动窗罩的板条(slat)。这些系统包括通过齿轮与窗罩致动机构耦合的电动机。当响应于用户的命令信号而对电动机通电时，致动机构移动窗罩。这样的组件在美国专利No.6,433,498中被公开，在此以引用的方式将其并入。本受让人还提供了用于基于计数电动机脉冲来确定窗罩位置的系统。通过获知窗罩的位置，可以提供诸如将窗罩自动重定位到预设位置的特征。如在此所承认的，已经提供了用于输出旋转轴位置的基于刷子的位置编码器，并且优点是趋于廉价且可靠。在基于刷子的系统中，刷子被设置为依靠在轨道上，每一个轨道都构成圆周的一部分，并且每个轨道相对于其他两个轨道错开，即三个轨道具有彼此不同的半径。要么是利用轴使刷子旋转而轨道固定，要么是利用轴使轨道旋转而刷子固定。在任一种情况下，为了提供正交信号输出，使用三个轨道和三个刷子，每个轨道一个刷子。如在此进一步承认的，这种基于刷子的系统要求足够的空间来容纳三个轨道，这使得它们难以适用于较小的系统。另外，各个刷子必须与各个轨道对齐，以确保该刷子依靠在其轨道上且仅依靠在其轨道上。因此刷子的定位很关键，在部件之间要求较严格的公差(tolerance)，因此，导致较高的制造成本。本专利技术的目的是提供一种位置传感器，其使得能够克服前述缺点，并对现有技术所述的已知传感器提供改进。具体地，本专利技术使得基于刷子的正交位置传感器具有较小的尺寸，并针对定位刷子允许使用比当前的可能情况更加宽松的公差。
技术实现思路
利用根据权利要求1限定的位置传感器来实现该目的。根据从属权利要求2至9来限定传感器的各种实施例。本专利技术还涉及根据独立权利要求10限定的电动组件。在电动组件的某些实施例中，致动器可以是遮档物的上卷管(roll-up tube)，在这种情况下，位置传感器可以检测管的角度位置。环形齿轮可以利用上卷管来旋转，并且位置传感器齿轮与环形齿轮啮合并与刷子或轨道耦合，以使刷子或轨道彼此相对运动。在一个实施例中，位置传感器可与旋转对象耦合，以生成表示对象的角度位置、角速率、和/或旋转方向的信号。位置传感器包括至少一个轨道段，其限定了由半径表征的圆周的一部分，并且位置传感器包括多个刷子，其中每一个都与该圆周的圆心间隔基本上等于半径的距离。当对象的旋转引起刷子和轨道段之间的相对运动时，刷子依靠在轨道段上以产生信号。传感器可以不包括除所述多个刷子之外的刷子。在一个实施例中，电动组件包括-至少一个对象，其可以在第一配置和第二配置之间移动，所述对象是从包括窗罩、遮棚、天窗罩、帘、幕布的组中选出的；-至少一个电动机组件；-至少一个致动器，其与电动机组件和所述对象耦合，以当电动机被通电时使所述对象运动；-至少一个根据权利要求1至9所限定的或根据前面的段落所限定的位置传感器。本专利技术的关于其结构和操作的细节，最好可参照附图来理解，在附图中，相似的附图标记表示相似的部分，其中附图说明图1是在一种指定环境中示出的窗罩致动器的透视图，为了清楚而切除了顶端横杆(head rail)、窗罩，以及顶端横杆环形齿轮多个部分，并且示出了远离滚筒管(roller tube)的轴环(collar)；图2是沿图1的线2-2所看到的截面图；图3A至图3D是各种配置中的位置传感器的一个实施例的平面图，其中刷子旋转，并一起示出了在各个配置中生成的信号的各自示意图；图4A至图4D是各种配置中的位置传感器的另选实施例的平面图，其中轨道旋转，并一起示出了在各个配置中生成的信号的各自示意图；图5是位置传感器的另选实施例的平面图，其中生成每回转两个信号周期，并且其中轨道旋转；图6是位置传感器的又一实施例的平面图，其中生成每回转两个信号周期，并且其中刷子旋转；图7是位置传感器的又一实施例的平面图，其中生成每回转三个信号周期；图8是旋转柱轨道的透视图；以及图9是图8所示轨道的前正视图。具体实施例方式本专利技术是用于任何旋转轴的位置编码系统，即，用于输出表示可旋转对象的角度位置的信号的传感器。为了例示，图1示出了在窗罩中实现的位置传感器，但是应该理解，如在图3-7所示的任一方案中具体实施的本专利技术的位置传感器都可以根据本专利技术的原理来输出表示任一轴的角度位置(如果希望，还有该轴的角速度)的信号。首先参照图1，示出了一种电动窗罩，总体上指定为10，该电动窗罩包括诸如窗罩14的可旋转杆12的致动器，诸如帘组件但并不限于此，该帘组件具有可升起(通过向上卷)并可降下(通过向下卷或解开)的帘16。致动器12可以可旋转地安装在窗罩14的顶端横杆中。当致动器12围绕其纵向轴旋转时，帘16介于打开结构和关闭结构之间而升起或降下。尽管示出了上卷帘，但是应该理解，此处的原理可用于宽范围的窗罩以及通过电动机来移动的其他对象。例如，本专利技术应用于可升起并可降下的折叠帘和格孔式帘(cellular shade)，以及可被升起并降下的投影幕布、遮棚等。此外，尽管在仅要求转条(tilting slat)的应用中(诸如在水平百叶窗(horizontal blind)中)较少地需要本专利技术，但是本专利技术也可用于这些系统。因此，例如，杆12可以是帘、遮棚、或投影幕布的杆12，或者是水平(或垂直)百叶窗的转杆(tilt rod)，或者类似的操作器。因此应当进一步理解，本专利技术的原理应用于宽范围窗罩和其他对象，这些对象包括但并不限于垂直百叶窗、折叠帘(fold-up pleated shade)、上卷帘、格孔式帘、天窗罩等。电动形式的这些帘在美国专利No.6,433,498中被公开，在此以引用的方式将其并入。图1示出了手持用户命令信号发生器18可用于使用红外线(IR)遥控单元或射频(RF)遥控单元来生成使对象移动的命令信号。或者，用户命令信号可由现有技术中公知的任何其他通信装置来生成，诸如通过可操作的手动开关。用户命令信号可以包括打开、关闭、升起、降下等等。椭圆形端帽20可将管12的一端装入，并可以包括在非限制例示性实施例中的本专利技术的位置传感器的多个部分，以及非限制型电动机组件的多个部分。特别是，端帽20可以支撑具有小交流或直流电动机组件24的电动机管22。减速齿轮、电子器件、以及碱性或锂原直流电池(如果希望，其可以是电动机的唯一电源)可被支撑在电动机管22中。电动机组件24使可与轴环28啮合的输出轴26旋转。进而，轴环28可与管12啮合，以使管12旋转。迄今为止所示出和描述的组件细节可以在上面引用的专利中找到。参照图1和图2，环形齿轮30可以外接管12的内表面。位置传感器齿轮32可与环形齿轮30啮合，以在管12旋转时进行旋转。另选地，位置传感器齿轮可与电动机组件24或其减速齿轮耦合，以当这些部件旋转时进行旋转。在任何情况下，位置传感器齿轮32可以是可在电动机管22之上或之内旋转的类似轴的结构，或者是其他结构。最好如图2所示，位置传感器齿轮32可与依靠于金属轨道36的导电刷子34连接，金属轨道36进而可形成在端帽20中的电路板38上。另选地，位置传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位置传感器（４０；６２；８０），其使用单个轨道圆周中布置的轨道结构来输出表示可旋转对象的角度位置的正交信号，在该圆周上设置有至少一个轨道段，以及多个刷子，当对象旋转时所述多个刷子依靠在该轨道段上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔埃马纽埃尔卡瓦雷克，克里斯托弗K施罗特，
申请(专利权)人：SOMFY两合公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]