专利名称：传感器保持装置的制作方法
技术领域：
本实用新型通常涉及测量物体位置的装置，且具体而言涉及将一种可变传感器(variable sensor)连接到一种旋转物体上的装置。本实用新型可应用于如计算机游戏和机器人的控制等多个方面。
背景技术：
可变传感器用于提供许多不同装置的旋转测量，包括那些那种持续冲击，例如操纵杆万向接头、换档板、方向盘、刹车和油门踏板等。典型情况下，可变传感器的附件通过与旋转物体中的D形空腔形成干涉配合的形式制成。典型情况下，在物体的旋转轴中提供D形空腔。D形空腔的扁平部分避免在可变传感器和旋转物体之间发生相对运动，而该旋转物体上的旋转是可测量的。可变传感器和旋转物体之间的不良配合可能引起可变传感器从旋转物体分离出去，使测量装置无法运行。旋转物体的振动或运动也可能造成可变传感器从旋转物体分离出去。一种适当稳固可变传感器的方法是使用肋状支撑结构或其他结构。然而，这种方法会引起在可变传感器和旋转物体之间出现非旋转力量，因此减少可变传感器的输出的寿命和质量。
发明内容
本实用新型的实施例旨在为可变传感器和附加传感器的旋转物体提供稳固保持。保持器元件用于与传感器和旋转物体形成一种干涉接触，以在它们之间提供经过改良的配合，且避免它们由于元件的振动或运动而分开。
依照本实用新型的一个方面，传感器保持装置包含一旋转传感器，该传感器包含一具有插入方向的传感器轴。传感器轴包括一保持器槽，其以非平行于插入方向的方式定位，且从主体的第一表面穿过传感器轴向传感器轴的第二表面延伸。一旋转元件具有一空腔，其形状便于沿着插入的方向接收传感器轴。旋转的元件包括一毗连空腔设置的干涉槽。保持器元件被配置成可插入旋转传感器的传感器轴的保持器槽之内，且该保持器元件包括一从保持器的第二表面突起至旋转元件的干涉槽的突起部分。突起部分被变形，以与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
在一些实施例中，保持器槽实质上是垂直于传感器轴的插入方向。保持器元件的突起部分在旋转传感器的插入期间被弯曲进入旋转元件内，以与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。干涉器元件可能包含一个条元件。保持器元件的突起部分可包含一有弹性的材料，该材料是可被变形的，以便与旋转元件的干涉槽形成有弹性的干涉接触。
依照本实用新型的另一个方面，传感器保持装置包含一旋转传感器，该旋转传感器包括沿一纵向轴延伸的传感器轴。传感器轴包括一保持器槽，该槽以非平行于纵向轴的方式定位，且从主体的第一表面穿过传感器轴向传感器轴的第二表面延伸。一旋转元件具有一空腔，其形状便于接收传感器轴。该旋转元件包括一毗连空腔设置的干涉槽，且该干涉槽通常沿接收空腔的传感器轴的纵向轴延伸。将一机构放置在传感器轴的保持器槽和旋转元件的干涉槽中，以便与传感器轴的保持器槽和旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
在一些实施例中，旋转元件的空腔具有一带有弯曲部分和扁平部分的D形横断面，且干涉槽被设置在毗连D形空腔的扁平部分的位置上。传感器轴具有一带有弯曲部分和扁平部分的D形横断面。传感器轴的配置可与旋转元件的空腔形成干涉配合，且保持器槽从D形传感器轴的弯曲部分延伸至扁平部分。
在一些实施例中，旋转传感器的传感器轴沿插入的方向被插入旋转元件的空腔内，以便弯曲保持器元件的突起部分，以与突起部分的边缘和旋转元件的保持器槽的一个壁之间形成干涉接触。旋转传感器的传感器轴被沿插入方向插入旋转元件的空腔内，以便形成与旋转元件的空腔的干涉配合。
依照本发明的另一个方面，一种传感器保持装置包含一旋转元件，其具有一空腔和一个毗连空腔设置的干涉槽。一旋转传感器包括一传感器轴，其形状便于沿一插入方向插入旋转元件的空腔内。传感器轴包括一保持器元件。保持器元件具有一突起部分，其在一不平行于插入方向的方向上从传感器轴突起至旋转元件的干涉槽。突起部分是可被变形的，以便与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
图1是典型的旋转物体的透视图；图2A是显示一种依照本发明的一种实施例的、具有保持器槽的可变传感器的透视图；图2B是图2A中的可变传感器的一种部分横断面图；图3A是显示依照本发明的一种实施例的保持器元件的透视图；图3B是图3A中的保持器元件的前部正视图；图3C是图3A中的保持器元件的侧部正视图；
图4是显示依照本发明的一个实施例的、具有一干涉槽的旋转物体的透视图；图5是图2A中的可变传感器的分解正视图和图3A中的旋转元件的分解正视图；图6是一种部分横断面图，显示图5中的可变传感器和旋转元件的组合；图7是图4的旋转物体及图6的可变传感器和旋转元件的组合的分解正视图；图8A是一种透视图，显示可变传感器和旋转元件的组合部分插入图7的旋转物体内；图8B是图8A的组合的部分横断面；图9A是图8A中可变传感器、保持器元件和旋转物体的组合装置的透视图；且图9B是图9A中组合装置的部份横断面图。
具体实施方式
图1显示一典型的旋转物体10，其具有在旋转轴14中形成的D形空腔12。旋转物体10可被连接到一输入装置(举例而言，一种操纵杆)或同类装置，且在操作期间旋转。具有D形传感器轴的可变传感器被压入旋转轴14的D形空腔12内，以测量物体10的旋转。
图2A和2B举例说明具有D形传感器轴22的可变传感器20，该传感器可以沿插入方向被插入旋转物体10的D形空腔内，以便测量旋转轴14的旋转。插入的方向与传感器轴22的纵向轴24相平行，如实施例所示。可变传感器20包含一种以旋转保持槽26的形式的额外特征。旋转槽26以非平行于插入方向24的方式定位，且穿过在传感器轴22的二个表面之间的传感器轴22延伸。如特定实施例所示，保持器槽26通常垂直于传感器轴22的插入方向24。保持器槽26在传感器轴22的二个对立面之间延伸。图2A和2B显示在D形传感器轴22的弯曲表面和扁平表面之间延伸的保持器槽26。在其它实施例中，保持器槽26可能在弯曲表面的对立边之间延伸。保持器槽26可能包含一种沿着传感器轴22的一个表面的延伸槽28(弯曲表面如实施例所示)。
提供传感器轴22的保持器槽26以便接收一保持器元件30，该元件的实施例在图3A-3C中得到说明。在特定的实施例中，保持器元件30是一保持器条，其成形便于在可变传感器20的传感器轴22和旋转物体之间提供稳固的保持。保持器元件30包括一主体或具有一凸起34的主要部份32。保持器末端部分36相对于主要部分32成一角度被形成。图3A-3B显示了通常正常的角度。在保持器元件30的另一端是在较佳状态中包括一个或多个锐边39的突起部分38。
图4显示旋转元件40具有一在旋转轴44中形成的D形空腔42。D形空腔42的配置便于沿插入方向24接收D形传感器轴22，在较佳状态中在其间形成一压配合或干涉配合。将一干涉槽46设置在毗连空腔42的位置。在所示的实施例中，干涉槽46的位置毗连空腔42的扁平表面，且通常沿传感器轴22的插入方向24延伸。
图5和6说明保持器元件30和可变传感器20的组合。保持器元件30被插进传感器轴22的保持器槽26之内。保持器末端部分36沿传感器轴22的弯曲表面放置在槽扩展28中，如图6所示。保持器元件30的凸起34在较佳状态中与保持器槽26形成干涉接触(interference contact)。保持器元件30的突起部分38经过传感器轴22的扁平表面伸出。
图7-9B说明旋转传感器20的传感器轴22和保持器元件30被插入旋转元件40的空腔42和干涉槽46。突起部分38与旋转元件40的干涉槽46对齐，且足够大，以便与干涉槽46产生干涉配合，如图7-8B所示。当传感器轴22被压进空腔42之内时，突起部分38发生变形以便与干涉槽46形成干涉接触。在图9A和9B所显示的特定实施例中，突起部分38在传感器轴22被插入空腔42之内时被弯曲。在突起部分38的锐边39和旋转元件40的干涉槽46壁之间形成一干涉接触。插入时发生的突起部分38的弯曲对保持器元件30(即锐边39)和干涉槽46壁之间的接触点施加压力，以便在其中形成稳固的连接。如果施加力量来拉动可变传感器20使其远离旋转元件40，则锐边39钻入干涉槽46壁，以此形成钩效应，以便避免可变传感器20的传感器轴22发生远离旋转元件40的空腔42的分离或运动。
可以选择保持器元件30的突起部分38的硬度和长度，以便提供所需的钩效应。如果需要将可变传感器20以容易的方式从旋转元件40中移出，则可以将突起部分38制造得更短及/或更薄一些。当施加足够的力量来将可变传感器20从旋转元件40中拉出或移出时，经过减少的硬度及长度将允许突起部分38以更方便的方式扣紧。如果需要弹簧负载效应来消除公差(tolerance)，而不需要具有高等级公差的D形空腔42和传感器轴22，则可以针对突起部分38使用有弹性的材料和适当的厚度。在传感器轴22插入空腔42期间，突起部分38发生变形，以便与旋转元件的干涉槽46形成有弹性的干涉接触。除此之外，如果需要，可以与图1的传统旋转元件10一起使用传感器20，而不需要保持器元件30。
在特定的实施例中，传感器20是一直接驱动的旋转传感器，适合承受如美国U.S.专利第09/273,894号所揭示的偏轴负载，该专利申请时间为1999年3月22日，现在为U.S.美国专利第6,404,417号，名称为″适合承受偏轴负载的直接驱动旋转传感器″，此处以完整方式将其引用，作为参考。
上文描述的装置只是说明了本实用新型原则的应用，且可以进行许多其他的实施例和修正，而不会背离本实用新型所规定的发明精神和范围。举例而言，针对不同类型的旋转物体，可以使用不同类型的传感器。可以设计保持器元件的其他配置，以便用传感器和旋转物体提供干涉接触。传感器可以与保持器元件进行一体成形，以便包括在插入旋转物体空腔期间发生变形的突起部分，以与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。因此，不应该参照上述的描述来决定本实用新型的范围，而应该参照其发明构思、并结合其完全范围的等同物来决定本实用新型的范围。
权利要求1.一种传感器保持装置，其特征在于，包含一包括具有一插入方向的传感器轴的旋转传感器，该传感器轴包括一以非平行于插入方向的方式定向的、且从传感器第一表面穿过传感器轴延伸至传感器轴的第二表面的保持器槽；一具有一空腔的旋转元件，该空腔沿插入的方向接收传感器轴，该旋转元件包括毗连空腔设置的干涉槽；以及一保持器元件，所述保持器元件插入旋转传感器的传感器轴的保持器槽，并且包括从保持器槽的第二表面伸出到旋转元件的干涉槽的突起部分，该突起部分被变形以与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，保持器槽垂直于传感器轴的插入方向。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一表面和第二表面被设置在传感器轴的相反侧上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中旋转元件的干涉槽沿传感器轴的插入方向延伸。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，保持器元件的突起部分在旋转传感器插入旋转元件期间被弯曲，以与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在旋转元件保持器元件的锐边和干涉槽的一个壁之间形成干涉接触。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中保持器元件包含被设置在传感器轴的保持器槽中的凸起，以便与保持器槽形成干涉接触。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，保持器元件包含一个条元件。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，保持器元件包含设置在一沿传感器轴的第一表面延伸的延伸槽中的保持器末端部分，该保持器末端部分相对于保持器元件的穿过传感器轴的保持器槽延伸的部分形成一个角度。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中旋转元件空腔具有一有弯曲部分和扁平部分的D形横断面，且其中干涉槽被设置在毗连D形空腔扁平部分的位置。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，其中传感器轴具有一有弯曲部分和扁平部分的D形横断面，该传感器轴具有和旋转元件空腔形成干涉配合的结构，且其中保持器槽从D形传感器轴的弯曲部分延伸到扁平部分。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，保持器元件的突起部分包含一种有弹性的材料，该材料发生被变形以与旋转元件干涉槽形成有弹性的干涉接触。
13.一种传感器保持装置，其特征在于，包含一包括沿纵向轴延伸的传感器轴的旋转传感器，该传感器轴包括一以非平行于纵向轴的方式定向、且从传感器第一表面穿过传感器轴延伸至传感器轴的第二表面的保持器槽；一具有接收传感器轴的空腔的旋转元件，该旋转元件包括一毗连空腔设置的、且沿接收入空腔之内的传感器轴的纵向轴延伸的干涉槽；以及设置在传感器轴的保持器槽和旋转元件的干涉槽中的装置，以与传感器轴的保持器槽和旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，旋转元件的空腔具有一有弯曲部分和扁平部分的D形横断面，且其中干涉槽被设置在毗连D形空腔扁平部分的位置。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，传感器轴具有一有弯曲部分和扁平部分的D形横断面，该传感器轴和旋转元件空腔形成干涉配合，且其中保持器槽从D形传感器轴的弯曲部分延伸到扁平部分。
16.一种传感器保持装置，其特征在于，其包含一具有空腔和毗连空腔设置的干涉槽的旋转元件；以及一旋转传感器，其包括一种沿插入方向插入旋转元件的空腔之内的传感器轴，该传感器轴包括一保持器元件，该保持器元件具有一从传感器轴伸入旋转元件干涉槽的突起部分，该突起方向不平行于插入方向，该突起部分发生变形以与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，保持器元件的突起部分沿与插入方向相反的方向被弯曲以与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
专利摘要本实用新型的实施例旨在为可变传感器和旋转物体提供稳固的保持，传感器被连接到旋转物体上以便测量其旋转。在一种实施例中，一种传感器保持装置包含一包括具有插入方向的传感器轴的旋转传感器。该传感器轴包括以非平行于插入方向的方式定位、且从主体的第一表面穿过传感器轴延伸到传感器轴的第二表面的保持器槽。一旋转元件具有一形状用于沿插入方向接收传感器轴的空腔。该旋转元件包括一毗连空腔设置的干涉槽。一保持器元件被这样配置，以便被插入旋转传感器的传感器轴的保持器槽之内，且以便包括从保持器槽的第二表面突起进入旋转元件干涉槽的突起部分。该突起部分发生变形，以便与旋转元件的干涉槽形成干涉接触。
文档编号G01M99/00GK2884148SQ20032010096
公开日2007年3月28日 申请日期2003年10月17日 优先权日2002年10月18日
发明者大卫·麦克维卡 申请人:罗技欧洲公司