[实用新型]相对运动方向传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域中指示运动方向的一种传感装置，特别涉及但不仅仅涉及一种实时测定转动或直线运动的相对或绝对方向的传感装置，以及利用该方向信息传递相关控制运动或控制转矩的传感装置。

背景技术

现有技术中，当诸如转动或移动之类的运动无任何规律可循时，其方向的指示常常依靠含有光、电、磁检测元件、存储元件、电源、微处理器以及运算软件等的多资源综合系统的联合工作，例如中国专利申请98804477.3。该类系统进行实时的检测、运算和逻辑判断，每分每秒地给出判断结论的同时，还要给出控制信息或指令交操作单元执行。系统不仅恒久地处于满负荷工作状态，而且中间环节过多，过于复杂，致使成本过高或昂贵，可靠性和灵敏度却又不够高(如存在转动一周方可做出判断的情况)，工作性能和准确性还受到被测运动速度、变化和电磁干扰的影响(运动速度小会导致检测精度、响应频率以及质量降低，干扰更可导致方向判断错误)。同时，实时工作更占用了宝贵的系统资源，能耗较大。尤其是在检测相对运动时，或者处于恶劣工作环境时，比如检测狭小空间内的相对转动时，或者用于温度差较大的部位时，上述缺点将更加突出。

实用新型内容

本实用新型致力于设计完全不同于上述的装置，以避免上述问题的产生。

本实用新型的目的，就是提供一种指示相对运动的方向，以及利用该相对运动的方向信息传递相关控制运动或控制转矩的完全自适应的纯机械式相对运动方向传感装置，当相对运动的一方静止时，所述相对运动方向即为绝对运动方向。

为达成上述发明目的，本实用新型之相对运动方向传感装置，包括两个工作方向互反且同轴转动的单向超越离合机构，其各具有一个相互间具有至少周向限定关系的基准转动构件；第一转动导向机构，其具有至少一个传感构件，和可以与该传感构件在两个不同的圆周方向上分别啮合的两个单向超越离合机构中的各一个构件；还包括具有上述传感构件的第二转动导向机构；其中，两个单向超越离合机构通过第一和第二转动导向机构所共有的传感构件，分别与同轴线转动的同一个外部转动构件相连，以在该外部转动构件相对基准转动构件的转动方向发生改变之际，致使出现反超越转动的单向超越离合机构接合，并进而致动第一和第二转动导向机构，以轴向持续移动传感构件，直至第一转动导向机构中的对应于该反超越转动的所述啮合因传感构件的轴向错位而被解除为止，在该转动导向过程中，传感构件以几何位移的形式传递相对转动方向改变的信息和相关运动。

优选地，第一和第二转动导向机构中应至少有一个是狭义转动导向机构，两个基准转动构件直接形成为一个构件。

进一步地，两个单向超越离合机构具体为两个单向棘轮机构，基准转动构件是其棘爪支座，传感构件同时是该两个单向棘轮机构中的棘轮。

本实用新型的更多的优良改进方案由其它从属权利要求给出。

需要特别说明的是，本实用新型文件所用相关概念或名词的含义如下：

失效：指机构或零件由于人为或客观原因不能正常工作，丧失其基本功能之含义。例如，以破坏构件基本关系的方式将棘轮机构中棘爪与棘齿轴向相互错位，或者，将超越离合机构与受其驱动的传感构件轴向相互错位，均可致使相应超越离合机构因丧失其基本功能而失效。

转动导向机构：将圆周相对转动转换为轴向相对移动的机构。既包括螺旋升角严格一致的诸如传动螺纹、丝杠、螺旋花键之类的螺旋机构等，也包括螺旋升角不严格一致的径向销槽机构、空间导向棘轮机构、端面棘轮机构、端面嵌合机构及圆柱凸轮机构等。当没有特别限定时，本实用新型中所述转动导向机构均指广义的转动导向机构，即，不考虑/限定其中摩擦副的摩擦系数或该系数可取零值。而当考虑其中摩擦副的摩擦系数或该系数取真实值时，本实用新型将以狭义转动导向机构或“狭义”二字特别表示之。

超越离合机构的超越转动：指其内部回转构件之间的绕其共同回转轴线的可持续的相对转动。而与该超越转动方向相反的相对转动即为反超越转动，反超越转动所转过的圆周角即为溜滑角。

在本实用新型中，通过两个工作方向互反的单向超越离合机构以及两个转动导向机构的串连，在发生相对运动的外部转动构件和基准转动构件之间建立起单向的运动传递路径，以轴向移动的形式实现了感知和传递其间相对运动方向的目的，并且借助两个转动导向机构失效相关超越离合机构，切断运动传递路径以停止该轴向移动，从而达成了本实用新型所提出的发明目的。即，实现了提供完全自适应的纯机械的指示相对运动方向和传递相关运动的装置的目的。