專利名稱：旋轉(zhuǎn)連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)連接器。
背景技術(shù)：
通常，旋轉(zhuǎn)連接器用于電連接兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的部件之間的電力線、信
號(hào)線等等(例如參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(kokai)號(hào)H5-82223)。這種旋 轉(zhuǎn)連接器能夠在不考慮旋轉(zhuǎn)部件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的情況下保持電連接。 圖13是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)連接器的主要部分的平面圖。
在圖13中，附圖標(biāo)記301標(biāo)示由導(dǎo)電金屬制成的內(nèi)環(huán)，該內(nèi)環(huán)連接 到從一個(gè)其上安裝有旋轉(zhuǎn)連接器的部件而延伸的電線。此外，附圖標(biāo)記302 標(biāo)示由導(dǎo)電金屬制成的外環(huán)，該外環(huán)連接到從另一個(gè)其上安裝有旋轉(zhuǎn)連接 器的部件而延伸的電線。在這種情況下，內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302被放置為形 成同心圓，并且上述一個(gè)部件和另一個(gè)部件圍繞內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302的中 心軸相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
此外，在內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302之間，相對(duì)于內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302可旋 轉(zhuǎn)地放置有環(huán)狀固定器303。由導(dǎo)電金屬制成的輪304安裝在固定器303 上。這些輪304通過(guò)安裝軸305相對(duì)于固定器303可旋轉(zhuǎn)地安裝在固定器 上的三個(gè)點(diǎn)。
當(dāng)內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些輪304沿內(nèi)環(huán)301的外圓周 表面和外環(huán)302的內(nèi)圓周表面滾動(dòng)。由此，這些輪304可以電連接相對(duì)旋 轉(zhuǎn)的內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302而不用考慮它們之間的旋轉(zhuǎn)角度。
然而，因?yàn)閭鹘y(tǒng)旋轉(zhuǎn)連接器中的這些輪304是剛性的且不能在其徑向 方向上變形，所以內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302之間的電連接可能會(huì)發(fā)生片刻的中 斷。理論上來(lái)說(shuō)，如果直徑等于內(nèi)環(huán)301的外圓周半徑和外環(huán)302的內(nèi)圓 周半徑之差的輪304可旋轉(zhuǎn)地放置在內(nèi)環(huán)301的外圓周和外環(huán)302的內(nèi)圓 周之間的等間距的三個(gè)點(diǎn)，內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302總是通過(guò)輪304來(lái)電連接。 然而在實(shí)踐中，制造和組裝內(nèi)環(huán)301、外環(huán)302和輪304過(guò)程中的尺寸誤
差使得在內(nèi)環(huán)301、外環(huán)302和輪304之間產(chǎn)生了側(cè)隙(backlash)。這造 成所有的輪304與內(nèi)環(huán)301的外圓周表面或外環(huán)302的內(nèi)圓周表面產(chǎn)生即 使是片刻的分離，從而可能導(dǎo)致在某些情況下斷電。
因此，為了在電連接中提供更高的可靠性，日本專利申請(qǐng)公開(kāi)(kokai) 號(hào)H5-82223公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)連接器，其中，每個(gè)輪304的最外圓周上的 凸緣部以這樣一種方式與內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302的表面滑動(dòng)接觸，以將其側(cè) 表面固定在這些凸緣部之間。然而，由于每個(gè)輪304的這些凸緣部在其兩 側(cè)與內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302的側(cè)表面滑動(dòng)接觸，所以對(duì)內(nèi)環(huán)301和外環(huán)302 的相對(duì)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了顯著的阻力。而且，這導(dǎo)致了輪304的這些凸緣部或內(nèi) 環(huán)301和外環(huán)302的側(cè)表面的磨損，并因而在長(zhǎng)期使用后發(fā)生不良電接觸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)連接器的上述問(wèn)題。因此，本發(fā)明的目的是 提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本和廣泛應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)連接器，其具有非?？煽康?電連接，這是因?yàn)?，通過(guò)允許鄰接環(huán)形內(nèi)端子的外圓周部和環(huán)形外端子的 內(nèi)圓周部的環(huán)形連接端子沿徑向方向彈性變形而消減部件中的誤差，從而 避免了通過(guò)環(huán)形連接端子的環(huán)形內(nèi)端子和環(huán)形外端子之間即使片刻的電 力中斷。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于電連接兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的目
標(biāo)連接部件的電線的旋轉(zhuǎn)連接器，包括環(huán)形外端子，其具有環(huán)形內(nèi)圓周 部并連接到一個(gè)目標(biāo)連接部件的電線；環(huán)形內(nèi)端子，其具有與環(huán)形外端子 的內(nèi)圓周部同心的環(huán)形外圓周部并連接到另一個(gè)目標(biāo)連接部件的電線；以 及可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形連接端子，其電連接環(huán)形外端子和環(huán)形內(nèi)端子，其中，環(huán) 形連接端子沿其徑向方向彈性變形，并且環(huán)形連接端子的外圓周部鄰接環(huán) 形外端子的內(nèi)圓周部和環(huán)形內(nèi)端子的外圓周部。
優(yōu)選地，在環(huán)形外端子和環(huán)形內(nèi)端子相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)形連接端子圍繞 環(huán)形外端子的內(nèi)圓周和環(huán)形內(nèi)端子的外圓周滾動(dòng)，同時(shí)沿環(huán)形連接端子的 徑向方向彈性變形。
優(yōu)選地，環(huán)形連接端子圍繞平行于環(huán)形外端子和環(huán)形內(nèi)端子的軸線延 伸的桿狀軸承部件可旋轉(zhuǎn)地安裝，從而沿環(huán)形連接端子的徑向方向彈性變
形。
優(yōu)選地，環(huán)形連接端子通過(guò)交替疊置在環(huán)形外端子和環(huán)形內(nèi)端子上的 絕緣體沿著軸向方向定位。
優(yōu)選地，環(huán)形外端子交替疊置在環(huán)形外絕緣體上，該環(huán)形外絕緣體的 內(nèi)圓周部的直徑小于環(huán)形外端子的內(nèi)圓周部，環(huán)形內(nèi)端子交替疊置在環(huán)形 內(nèi)絕緣體上，該環(huán)形內(nèi)絕緣體的外圓周部的直徑大于環(huán)形內(nèi)端子的外圓周 部，以及環(huán)形連接端子通過(guò)環(huán)形外絕緣體和環(huán)形內(nèi)絕緣體沿著軸向方向定 位。
優(yōu)選地，環(huán)形外端子和環(huán)形內(nèi)端子交替疊置在環(huán)形中間絕緣體上，該 環(huán)形中間絕緣體具有外圓周部、內(nèi)圓周部和開(kāi)口，外圓周部的直徑大于環(huán) 形外端子的內(nèi)圓周部，內(nèi)圓周部的直徑小于環(huán)形內(nèi)端子的外圓周部，開(kāi)口 用于插入桿狀軸承部件，環(huán)形連接端子由該開(kāi)口的邊緣支撐，并通過(guò)環(huán)形 中間絕緣體沿著軸向方向定位。
根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)連接器具有環(huán)形連接端子，環(huán)形連接端子鄰接環(huán)形 內(nèi)端子的外圓周部和環(huán)形外端子的內(nèi)圓周部，并沿徑向方向彈性變形。因 此，部件中的誤差可被吸收，并可獲得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本并廣泛應(yīng)用的旋 轉(zhuǎn)連接器，該旋轉(zhuǎn)連接器具有非?？煽康碾娺B接，避免了經(jīng)由環(huán)形連接端 子的環(huán)形內(nèi)端子和環(huán)形外端子之間即使片刻的電中斷。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)部的透視圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的透視圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的橫截面圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的截面?zhèn)纫晥D。
圖5為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形內(nèi)端子的平面圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形外端子的平面圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形內(nèi)絕緣體的平面圖。
圖8為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形外絕緣體的平面圖。圖9為示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的組裝過(guò)程的第一圖。
圖10為示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的組裝過(guò)程的第二圖。
圖11為示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的組裝過(guò)程的第三圖。
圖12為示出環(huán)形絕緣體的一替換形式實(shí)例的平面圖。 圖13為傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)連接器的主要部分的平面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的一種實(shí)施方式參照附圖詳細(xì)描述如下。
圖1為示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器內(nèi)部的透視圖，圖2 為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的透視圖，圖3為根據(jù)本發(fā)明該實(shí) 施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的橫截面圖，圖4為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連 接器的截面?zhèn)纫晥D，圖5為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形內(nèi) 端子的平面圖，圖6為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形外端子 的平面圖，圖7為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形內(nèi)絕緣體的 平面圖，以及圖8為根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的環(huán)形外絕緣體 的平面圖。
在圖中，附圖標(biāo)記10標(biāo)示根據(jù)該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器，其用于電 連接相對(duì)旋轉(zhuǎn)連接的目標(biāo)部件的電線，例如電力線、信號(hào)線等。該相對(duì)旋 轉(zhuǎn)連接的目標(biāo)部件可以是任何種類的裝置的和具有任何尺寸的部件。例 如，該相對(duì)旋轉(zhuǎn)的部件可以是例如移動(dòng)電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)、數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)、音樂(lè)播放器、移動(dòng)游戲機(jī)等小型電氣設(shè) 備的主體部分或顯示部分，其中，主體部分或顯示部分通過(guò)鉸鏈部件等可 旋轉(zhuǎn)地連接。進(jìn)一步地，相對(duì)旋轉(zhuǎn)的部件可以是轉(zhuǎn)向輪和可旋轉(zhuǎn)支撐轉(zhuǎn)向 輪的轉(zhuǎn)向柱。更進(jìn)一步地，相對(duì)旋轉(zhuǎn)的部件可以是例如組裝自動(dòng)機(jī)械或機(jī) 械工具等大型裝置的旋轉(zhuǎn)部件以及其支撐部件。
在該實(shí)施方式中，用于解釋旋轉(zhuǎn)連接器10的各部分的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的 例如"上"、"下"、"左"、"右"、"前"、"后"等方向的表示不
是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。當(dāng)旋轉(zhuǎn)連接器IO位于圖中所示位置時(shí)，這些表
示是適當(dāng)?shù)?。然而，如果旋轉(zhuǎn)連接器10的位置改變，可以認(rèn)為這些表示 將按照旋轉(zhuǎn)連接器10的位置改變而改變。
如圖2所示，旋轉(zhuǎn)連接器IO具有外罩11，該外罩由例如合成樹(shù)脂的 絕緣材料形成，并將被安裝到一個(gè)目標(biāo)連接部件上。外罩11幾乎為圓柱 形，并具有翼狀安裝部12，該安裝部從旋轉(zhuǎn)連接器10的軸心的兩側(cè)向外 延伸。安裝部12用于將外罩11安裝到一個(gè)目標(biāo)連接部件上，并且安裝部 12的形狀或位置可以根據(jù)需要改變，或者甚至可以省去安裝部12。外罩 11和安裝部12均可垂直于旋轉(zhuǎn)連接器10的軸線在其中心處分成前部和后 部。外罩11由前罩llb和后罩lla組成，安裝部12由前安裝部12b和后 安裝部12a構(gòu)成。
如圖1所示，旋轉(zhuǎn)連接器IO具有放置在外罩11內(nèi)的多個(gè)環(huán)形外端子 31。該環(huán)形外端子31具有作為內(nèi)圓周部的環(huán)形內(nèi)圓周表面，以及從外罩 11的下部向下凸伸出的連接腿34。連接腿34的下端連接到形成于電路基 板等的表面的連接焊盤上，該電路基板等未被示出、并通過(guò)使用例如焊接 等連接方式而被納入一個(gè)目標(biāo)連接部件內(nèi)。由此環(huán)形外端子31電連接到 包括在一個(gè)目標(biāo)連接部件內(nèi)的電路基板等的電線上。
此外，如圖2和圖4所示，旋轉(zhuǎn)連接器10具有由例如合成樹(shù)脂的絕 緣材料形成且安裝在另一個(gè)目標(biāo)連接部件上的前軸15b和后軸15a。前軸 15b和后軸15a被放置為使得前軸15b從前罩llb上的開(kāi)口 14b向前凸伸 出，而后軸15a從后罩lla上的開(kāi)口 14a向后凸伸出。
此外，如圖1所示，旋轉(zhuǎn)連接器IO包括可旋轉(zhuǎn)安裝在位于外罩11內(nèi) 側(cè)上的環(huán)形外端子31內(nèi)的多個(gè)環(huán)形內(nèi)端子21。每個(gè)環(huán)形內(nèi)端子21都具有 作為外圓周部的環(huán)形外圓周表面，并被設(shè)置為使得該環(huán)形外圓周表面與每 個(gè)環(huán)形外端子31的環(huán)形內(nèi)圓周表面同心。前軸15b和后軸15a分別具有 前凸緣17b和后凸緣17a,并且前凸緣17b和后凸緣17a被安裝為與環(huán)形 內(nèi)端子21 —起旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，前軸15b和后軸15a分別具有前凹陷部16b 和后凹陷部16a用以容納另一個(gè)目標(biāo)連接部件的電路基板等(未示出)。 環(huán)形內(nèi)端子21的連接腿24的端部通過(guò)使用例如焊接的連接方式連接到連 接焊盤上，該連接焊盤形成于容納在前凹陷部16b和后凹陷部16a內(nèi)的電
路基板等的表面上。由此，環(huán)形內(nèi)端子21被電連接到容納在另一個(gè)目標(biāo)
連接部件內(nèi)的電路基板等的電線上。在下文中，前軸15b和后軸15a被稱 為軸15以用于以一種整體的方式說(shuō)明。同樣地，前凹陷部16b和后凹陷 部16a被稱為凹陷部16，前凸緣17b和后凸緣17a被稱為凸緣17。
如圖6所示，環(huán)形外端子31由在其中心具有圓形孔32的導(dǎo)電環(huán)形金 屬板制成。該孔32的圓周表面對(duì)應(yīng)環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面。環(huán)形外 端子31具有如圖所示兩個(gè)向下凸伸出的連接腿34。腿34的數(shù)量可以隨意 改變，并且可以是一個(gè)或多于兩個(gè)。進(jìn)一步，在環(huán)形外端子31的外圓周 表面上形成有三個(gè)接合凹陷部33。如圖3所示，當(dāng)環(huán)形外端子31安裝到 后罩11a內(nèi)時(shí)，接合凹陷部33與從后罩lla的內(nèi)圓周表面凸伸出的接合凸 起部13相接合，從而防止環(huán)形外端子31相對(duì)于后罩lla的旋轉(zhuǎn)。也就是 說(shuō)，接合凹陷部33和接合凸起部13用作環(huán)形外端子31的旋轉(zhuǎn)止擋。接 合凹陷部33和接合凸起部13的數(shù)量和位置可以隨意設(shè)置。此外，前罩lib 同樣具有類似于接合凸起部13的接合凸起部(未示出)。
如圖l所示，多個(gè)環(huán)形外端子31以彼此疊置的狀態(tài)放置在外罩11內(nèi)。 在這點(diǎn)上，環(huán)形外絕緣體36放置在每對(duì)相鄰的環(huán)形外端子31之間，以防 止相鄰的環(huán)形外端子31之間導(dǎo)電。環(huán)形外絕緣體36由絕緣材料制成。如 圖8所示，環(huán)形外絕緣體36是在其中心具有圓形孔37的環(huán)形板部件，在 其外圓周表面上具有接合凹陷部38。該接合凹陷部38的尺寸和位置與環(huán) 形外端子31的接合凹陷部33的尺寸和位置相同。接合凹陷部38與后罩 lla的接合凸起部13和前罩lib的接合凸起部相接合，以防止環(huán)形外絕緣 體36的旋轉(zhuǎn)。
環(huán)形外絕緣體36的外徑與環(huán)形外端子31的外徑相等，并且環(huán)形外絕 緣體36的內(nèi)徑稍微小于環(huán)形外端子31的內(nèi)徑。具體地，環(huán)形外絕緣體36 的孔37的直徑稍微小于環(huán)形外端子31的孔32的直徑。因此，如圖1所 示，由于環(huán)形外端子31和環(huán)形外絕緣體36彼此交替疊置，環(huán)形外絕緣體 36的內(nèi)圓周邊緣從環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周邊緣稍微向內(nèi)凸伸出，從而臥 在鄰接環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面的環(huán)形連接端子42的兩側(cè)上，以限制 環(huán)形連接端子42在旋轉(zhuǎn)連接器IO的軸向上的運(yùn)動(dòng)。換句話說(shuō)，環(huán)形外絕 緣體36用作將環(huán)形連接端子42定位在旋轉(zhuǎn)連接器10的軸向上的定位部
件。
如圖5所示，環(huán)形內(nèi)端子21由在其中心具有半圓孔22的導(dǎo)電圓形金
屬板制成，包括如圖5所示在孔22中向下凸伸出的連接腿24。該連接腿 24具有凸伸部24a和連接端部24b，其中連接端部24b連接到放置于孔22 中的電路基板的連接焊盤上。如前所述，電路基板被容納在前凹陷部16b 和后凹陷部16a中，并從凹陷部連接到作為連接目標(biāo)的電路。這樣，可用 相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成從環(huán)形內(nèi)端子21到連接目標(biāo)的電路。連接腿24的數(shù) 量可以隨意設(shè)置，并且可以是多于一個(gè)。此外，在環(huán)形內(nèi)端子21上形成 有兩個(gè)圓形接合孔23，其中圓形接合孔23在孔22的相對(duì)的一側(cè)上。如圖 1和圖3所示，作為圓柱形桿軸承并且每個(gè)都由絕緣材料制成的軸承41插 入到接合孔23中以與接合孔23相接合。每個(gè)軸承41都沿旋轉(zhuǎn)連接器10 的軸向方向延伸，并且軸承41的兩端與前軸15b的前凸緣17b和后軸15a 的后凸緣17a相接合。因而，環(huán)形內(nèi)端子21與前軸15b和后軸15a—起旋 轉(zhuǎn)。
如圖l所示，在由環(huán)形外端子31的孔32和環(huán)形外絕緣體36的孔37 形成的柱形空間內(nèi)，多個(gè)環(huán)形內(nèi)端子21以一種彼此疊置的狀態(tài)放置于外 罩11內(nèi)。在這種情況下，環(huán)形內(nèi)絕緣體26放置在相鄰的環(huán)形內(nèi)端子21 之間，以防止相鄰的環(huán)形內(nèi)端子21之間導(dǎo)電。環(huán)形內(nèi)絕緣體26由絕緣材 料制成。如圖7所示，其為在其中心具有半圓孔27的環(huán)形板部件，并且 在環(huán)形內(nèi)絕緣體26上的孔27的兩側(cè)上形成有環(huán)形接合孔28。接合孔28 的尺寸和位置與環(huán)形內(nèi)端子21的接合孔23的尺寸和位置相同，并且軸承 41插入并接合該接合孔28。由此，環(huán)形內(nèi)絕緣體26以一種在環(huán)形內(nèi)端子 21上交替疊置的狀態(tài)與前軸15b和后軸15a —起旋轉(zhuǎn)。
環(huán)形內(nèi)絕緣體26的外徑稍微大于環(huán)形內(nèi)端子21的外徑。此外，環(huán)形 外絕緣體36的孔37的直徑稍微小于環(huán)形外端子31的孔32的直徑。因此， 如圖1所示，由于環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形內(nèi)絕緣體26彼此交替疊置，環(huán)形 內(nèi)絕緣體26的外圓周邊緣從環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周邊緣稍微向外凸伸 出，從而臥在鄰接環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面的環(huán)形連接端子42的兩側(cè) 上，來(lái)限制環(huán)形連接端子42在旋轉(zhuǎn)連接器IO軸向上的運(yùn)動(dòng)。換言之，環(huán) 形內(nèi)絕緣體26用作將環(huán)形連接端子42定位在旋轉(zhuǎn)連接器10軸向上的定
位部件。
在環(huán)形外端子3K環(huán)形外絕緣體36、環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形內(nèi)絕緣體 26被放置在外罩11內(nèi)的狀態(tài)下，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)連接器IO的軸向方向，環(huán)形 外端子31和環(huán)形內(nèi)端子21的位置相互對(duì)應(yīng)，環(huán)形外絕緣體36和環(huán)形內(nèi) 絕緣體26的位置也相互對(duì)應(yīng)。具體地，環(huán)形外端子31和環(huán)形內(nèi)端子21 面向彼此，同樣地，環(huán)形外絕緣體36和環(huán)形內(nèi)絕緣體26也面向彼此。因 而，環(huán)形連接端子42置于面向彼此的環(huán)形外端子31和環(huán)形內(nèi)端子21之 間。
每個(gè)環(huán)形連接端子42都是由彈性導(dǎo)電金屬制成的環(huán)形部件，且可在 環(huán)形連接端子42的徑向方向上彈性變形。也就是說(shuō)，如果環(huán)形連接端子 42受到沿其徑向的外力，環(huán)形連接端子42在徑向上變形，并在外力消除 時(shí)回復(fù)到原始形狀。因此，環(huán)形連接端子42優(yōu)選在徑向厚度上是薄的， 且為無(wú)縫環(huán)。例如，環(huán)形連接端子42可通過(guò)將薄壁無(wú)縫金屬管切片而制 得。例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)連接器10用在例如移動(dòng)電話的小型電子設(shè)備中時(shí)，環(huán) 形連接端子42的外徑約為0.5mm，其徑向厚度約為O.Olmm。這種小直徑 且薄壁的金屬管或金屬環(huán)可通過(guò)例如電鑄制得。
例如，如果環(huán)形連接端子42為管形連接端子，管形連接端子被放置 為使得管形連接端子的外圓周表面鄰接環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán) 形內(nèi)端子21的外圓周表面。在這種情況下，環(huán)形連接端子42的外徑設(shè)置 成大于環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面之間的 間隙。具體地，環(huán)形連接端子42的外徑設(shè)置成大于環(huán)形外端子31的孔32 的內(nèi)徑和環(huán)形內(nèi)端子21的外徑之差的一半。因此，環(huán)形連接端子42沿其 徑向方向承受來(lái)自環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周 表面的外力，從而在徑向上變形。因而，當(dāng)環(huán)形外端子31和環(huán)形內(nèi)端子 21相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)形連接端子42在環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi) 端子21的外圓周表面之間滾動(dòng)。
如果環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面之間 的間隙變得小于基準(zhǔn)值，環(huán)形連接端子42會(huì)加大變形，從而保持了環(huán)形 外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面之間的鄰接。另一 方面，如果間隙大于基準(zhǔn)值，環(huán)形連接端子42的變形變小，并仍然保持
了環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面之間的鄰
接。因此，即使環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表 面之間的間隙發(fā)生改變，由于環(huán)形連接端子42可沿其徑向方向彈性變形， 經(jīng)由環(huán)形連接端子42建立的環(huán)形外端子31和環(huán)形內(nèi)端子21之間的電連 接能夠得以保持。
此外，在環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面 之間以均勻的間隔設(shè)有多個(gè)(例如六個(gè))軸承41。如圖4所示，每個(gè)軸承 41的兩端都放置在環(huán)形軸承套45內(nèi)，該軸承套安裝在前罩llb和后罩lla 內(nèi)。因此，軸承41之間的固定距離被保持。此外，環(huán)形連接端子42圍繞 例如三個(gè)軸承41松散放置，由此環(huán)形連接端子42可圍繞環(huán)形軸承41自 由旋轉(zhuǎn)，并且還可如前所述地沿其徑向方向彈性變形。更具體地，軸承41 的直徑小于環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面之 間的間隙，并小于環(huán)形連接端子42的內(nèi)徑。此外，環(huán)形連接端子42相對(duì) 于旋轉(zhuǎn)連接器10軸向方向的位置由環(huán)形外絕緣體36的內(nèi)圓周邊緣和環(huán)形 內(nèi)絕緣體26的外圓周邊緣限定。在所示實(shí)施例中，雖然環(huán)形連接端子42 分別圍繞三個(gè)軸承41放置，但環(huán)形連接端子42可圍繞多于三個(gè)的軸承41 放置。在這種情況下，將環(huán)形連接端子42成等角放置是適宜的。
在示出的實(shí)施例中，與放置在環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形內(nèi) 端子21的外圓周表面之間的軸承41相同的軸承插入到環(huán)形內(nèi)端子21的 接合孔23中。然而，與軸承41不同的桿狀部件也可插入到環(huán)形內(nèi)端子21 的接合孔23中。此外，在該實(shí)施例中，放置在環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表 面和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面之間的所有軸承41都是相同的，但是， 沒(méi)有圍繞有環(huán)形連接端子42的軸承41也可為不同于軸承41的桿狀部件。
下面將說(shuō)明旋轉(zhuǎn)連接器10的組裝過(guò)程。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的組裝過(guò)程的第一 圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的組裝過(guò)程的第二 圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施方式的旋轉(zhuǎn)連接器的組裝過(guò)程的第三 圖。
如圖9A所示，軸承套45安裝在后罩lla內(nèi)。軸承套45在其外圓周 部上具有多個(gè)，例如六個(gè)安裝凹陷部46。每個(gè)軸承41的端部都插入到每
個(gè)安裝凹陷部46內(nèi)，軸承41放置在環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周表面和環(huán)形 內(nèi)端子21的外圓周表面之間。軸承套45還具有與后罩lla的開(kāi)口 14a尺 寸相同的孔47。
隨后如圖9B所示，后轉(zhuǎn)動(dòng)軸15a安裝在后罩lla內(nèi)。在這點(diǎn)上，后 凸緣17a鄰接軸承套45的內(nèi)側(cè)(圖9中前側(cè))表面，并且后轉(zhuǎn)動(dòng)軸15a 被安裝為使其穿過(guò)軸承套45的孔47和后罩lla的開(kāi)口 14a，以從后罩lla 向后側(cè)(圖9中前側(cè))凸伸出。另外，后凸緣17a具有安裝軸承41端部 的安裝孔18，該端部插入到環(huán)形內(nèi)端子21的接合孔23中。
隨后如圖9C所示，第一環(huán)形外絕緣體36安裝在后罩lla內(nèi)。在這點(diǎn) 上，環(huán)形外絕緣體36的定位被調(diào)節(jié)為使得形成在環(huán)形外絕緣體36的外圓 周部上的接合凹陷部38與形成在后罩lla的內(nèi)圓周表面上的接合凸起部 13相接合。
隨后如圖9D所示，軸承41安裝在后罩lla內(nèi)。在這點(diǎn)上，軸承41 的端部插入到軸承套45的安裝凹陷部46和后凸緣17a的安裝孔18內(nèi)。
隨后如圖10A所示，第一環(huán)形外端子31安裝到后罩lla內(nèi)。在這點(diǎn) 上，環(huán)形外端子31疊置在環(huán)形外絕緣體36上。并且環(huán)形外端子31的定 位也被調(diào)節(jié)為使得形成在環(huán)形外端子31的外圓周部上的連接腿34凸伸到 后罩11a的底部的下方，且接合凹陷部33與形成在后罩lla的內(nèi)圓周表面 上的接合凸起部13相接合。
隨后如圖10B所示，第一環(huán)形連接端子42被安裝。在這點(diǎn)上，環(huán)形 連接端子42圍繞三個(gè)軸承41放置并被調(diào)節(jié)以鄰接環(huán)形外端子31的內(nèi)圓 周表面。
隨后如圖10C所示，第一環(huán)形內(nèi)端子21被安裝到后罩lla內(nèi)。在這 點(diǎn)上，環(huán)形內(nèi)端子21疊置在后凸緣17a上，并且環(huán)形內(nèi)端子21的定位被 調(diào)節(jié)為使得放置在后凸緣Ha的安裝孔18內(nèi)的軸承41被插入到環(huán)形內(nèi)端 子21的接合孔23中。此外，當(dāng)環(huán)形內(nèi)端子21被安裝時(shí)，環(huán)形連接端子 42通過(guò)被彈性變形而得以調(diào)節(jié)以在其徑向上變小等，從而使環(huán)形連接端子 42鄰接環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周表面。
隨后如圖IOD所示，第二環(huán)形外絕緣體36和第一環(huán)形內(nèi)絕緣體26被 安裝。在這點(diǎn)上，環(huán)形外絕緣體36疊置在環(huán)形外端子31上，至于其他，
則以相同于圖9C所示過(guò)程的方式安裝。另一方面，環(huán)形內(nèi)絕緣體26疊置 在環(huán)形內(nèi)端子21上，并且環(huán)形內(nèi)絕緣體26的定位被調(diào)節(jié)為使得放置在后 凸緣17a的安裝孔18內(nèi)的軸承41被插入到環(huán)形內(nèi)絕緣體26的接合孔28 中。
隨后如圖11A所示，第二環(huán)形外端子31被安裝在后罩lla內(nèi)。在該 例中，環(huán)形外端子31以相同于圖IOA所示過(guò)程的方式安裝。
隨后如圖11B所示，第二環(huán)形連接端子42圍繞軸承41放置，并且第 二環(huán)形內(nèi)端子21和第三環(huán)形外絕緣體36安裝在后罩lla內(nèi)。在這種情況 下，環(huán)形連接端子42、環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形外絕緣體36均以相同于圖 10B至10D所示過(guò)程的方式安裝。
隨后如圖IIC所示，通過(guò)重復(fù)圖IIA和IIB所示過(guò)程，預(yù)定數(shù)量的 環(huán)形外端子31和環(huán)形外絕緣體36以相互交替疊置的狀態(tài)安裝，并且預(yù)定 數(shù)量的環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形內(nèi)絕緣體26也以相互交替疊置的狀態(tài)安裝。 此外，預(yù)定數(shù)量的環(huán)形連接端子42安裝在相互面對(duì)放置的環(huán)形外端子31 和環(huán)形內(nèi)端子21之間。
隨后，如圖IID所示安裝前轉(zhuǎn)動(dòng)軸15b。在這種情況下，前凸緣17b 鄰接環(huán)形內(nèi)端子21，并且插入到環(huán)形內(nèi)端子21的接合孔23內(nèi)的軸承41 的端部安裝到未示出的安裝孔18中。
最后，安裝前罩lib并可由此獲得如圖2所示的旋轉(zhuǎn)連接器10。
如上所述的，在這一實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)連接器10包括環(huán)形外端子31、 環(huán)形內(nèi)端子21和可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形連接端子42，環(huán)形外端子31具有環(huán)形內(nèi)圓 周部并連接到一個(gè)目標(biāo)連接部件的電線，環(huán)形內(nèi)端子21具有環(huán)形外圓周 部并連接到另一個(gè)目標(biāo)連接部件的電線，該外圓周部與環(huán)形外端子31的 內(nèi)圓周部同心，環(huán)形連接端子42電連接環(huán)形外端子31和環(huán)形內(nèi)端子21， 其中，環(huán)形連接端子42沿其徑向方向彈性變形，并且其外圓周部鄰接環(huán) 形外端子31的內(nèi)圓周部和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周部。因此，即使旋轉(zhuǎn)連 接器10的各部件在制造或組裝時(shí)發(fā)生誤差，該誤差也可被吸收，因而， 通過(guò)環(huán)形連接端子42，在環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形外端子31之間不會(huì)發(fā)生即 使是片刻的斷電。因此，可獲得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本并廣泛應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)連接 器，其在電連接方面具有高可靠性。
此外，當(dāng)環(huán)形外端子31和環(huán)形內(nèi)端子21相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，環(huán)形連接端子 42圍繞環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周和環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周滾動(dòng)，同時(shí)沿環(huán) 形連接端子42的徑向方向彈性變形。因此，環(huán)形連接端子42不僅通過(guò)彈 性變形消減誤差以可靠地保持環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形外端子31之間的電連 接，而且由于環(huán)形內(nèi)端子21沒(méi)有滑動(dòng)接觸環(huán)形外端子31而減少了阻力。 此外，由于環(huán)形連接端子42沒(méi)有滑動(dòng)接觸環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形外端子31， 環(huán)形內(nèi)端子21和環(huán)形外端子31不會(huì)磨壞。
此外，環(huán)形連接端子42可旋轉(zhuǎn)地圍繞軸承41安裝，該軸承平行于環(huán) 形外端子31和環(huán)形內(nèi)端子21的軸延伸，并且環(huán)形連接端子42被安裝為 使得沿其徑向方向彈性變形。而且，環(huán)形連接端子42通過(guò)環(huán)形內(nèi)絕緣體 26和環(huán)形外絕緣體36沿軸向方向定位。因此，可保持具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的環(huán) 形連接端子42以簡(jiǎn)化旋轉(zhuǎn)連接器10的結(jié)構(gòu)并減少成本。
在上述實(shí)施方式中，環(huán)形外絕緣體36插入到每對(duì)環(huán)形外端子31之間， 并且環(huán)形內(nèi)絕緣體26插入到每對(duì)環(huán)形內(nèi)端子21之間，從而限定了環(huán)形連 接端子42沿軸向方向上的運(yùn)動(dòng)。環(huán)形外絕緣體36和環(huán)形內(nèi)絕緣體26用 于在其間形成環(huán)形間隔，以允許環(huán)形連接端子42安裝在軸承41上并圍繞 環(huán)形內(nèi)端子21滾動(dòng)，同時(shí)保持環(huán)形連接端子42的相對(duì)位置。
這樣，環(huán)形連接端子42圍繞環(huán)形內(nèi)端子21滾動(dòng)，由此減少了通過(guò)環(huán) 形連接端子42在環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周和環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周上滑 動(dòng)而引起的旋轉(zhuǎn)損耗。
具有圖12所示結(jié)構(gòu)的絕緣體也可用于這個(gè)目的。
圖12是示出環(huán)形絕緣體的一替換形式實(shí)例的平面圖。
圖12示出的環(huán)形絕緣體50的尺寸被認(rèn)為如此設(shè)定在不接觸接合凸 起部13的情況下，其外圓周51的半徑大于環(huán)形外端子31的內(nèi)圓周的半 徑，在不鄰接安裝在環(huán)形內(nèi)端子21上的軸承41和容納在孔22內(nèi)的電路 基板的情況下，其內(nèi)圓周52的半徑小于環(huán)形內(nèi)端子21的外圓周的半徑。
在環(huán)形部54內(nèi)設(shè)有用于插入軸承41的孔53，以與軸承41的位置相 匹配。
每個(gè)孔53的直徑幾乎與軸承41的尺寸相同?？?3足夠大以使軸承 41穿過(guò)其中，同時(shí)還小于環(huán)形連接端子42的外徑。因此，環(huán)形連接端子42的端部支撐在環(huán)形部54的表面上。
環(huán)形絕緣體50用作將疊置在彼此上面的每個(gè)連接端子絕緣的絕緣體， 并可被用作軸承41的固定器，也就是說(shuō)，當(dāng)環(huán)形連接端子42圍繞環(huán)形內(nèi) 端子21滾動(dòng)時(shí)，當(dāng)作固定器使用。由此，用作絕緣體的部件數(shù)量可以減 少。
應(yīng)注意的是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在本發(fā)明的精神內(nèi)可有 各種改進(jìn)和變化。因而這些改進(jìn)和變化都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種旋轉(zhuǎn)連接器(10)，用于電連接兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)連接部件的電線，包括a)環(huán)形外端子(31)，其具有環(huán)形內(nèi)圓周部并連接到一個(gè)目標(biāo)連接部件的電線；b)環(huán)形內(nèi)端子(21)，其具有與環(huán)形外端子(31)的內(nèi)圓周部同心的環(huán)形外圓周部，并連接到另一個(gè)目標(biāo)連接部件的電線；以及c)可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形連接端子(42)，其電連接環(huán)形外端子(31)和環(huán)形內(nèi)端子(21)；其中，d)環(huán)形連接端子(42)沿其徑向方向彈性變形，并且該環(huán)形連接端子(42)的外圓周部鄰接環(huán)形外端子(31)的內(nèi)圓周部和環(huán)形內(nèi)端子(21)的外圓周部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)連接器(10)，其中，在所述環(huán)形外端子 (31)和環(huán)形內(nèi)端子(21)相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述環(huán)形連接端子(42)圍繞環(huán)形外端子(31)的內(nèi)圓周部和環(huán)形內(nèi)端子(21)的外圓周部滾動(dòng)，同時(shí)沿 環(huán)形連接端子(42)的徑向方向彈性變形。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1的旋轉(zhuǎn)連接器(10)，其中，所述環(huán)形連接端子 (42)圍繞平行于環(huán)形外端子(31)和環(huán)形內(nèi)端子(21)的軸線延伸的桿狀軸承部件(41)可旋轉(zhuǎn)地安裝，從而沿環(huán)形連接端子(42)的徑向彈性 變形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的旋轉(zhuǎn)連接器(10)，其中，所述環(huán)形連接端子 (42)通過(guò)交替疊置在環(huán)形外端子(31)和環(huán)形內(nèi)端子(21)上的絕緣體 (26， 36和50)沿著軸向方向定位。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4的旋轉(zhuǎn)連接器(10)，其中，a) 所述環(huán)形外端子(31)交替疊置在環(huán)形外絕緣體(36)上，該環(huán) 形外絕緣體(36)的內(nèi)圓周部的直徑小于環(huán)形外端子(31)的內(nèi)圓周部；b) 所述環(huán)形內(nèi)端子(21)交替疊置在環(huán)形內(nèi)絕緣體(26)上，該環(huán) 形內(nèi)絕緣體(26)的外圓周部的直徑大于環(huán)形內(nèi)端子(21)的外圓周部； 以及c)所述環(huán)形連接端子(42)通過(guò)環(huán)形外絕緣體(36)和環(huán)形內(nèi)絕緣 體(26)沿著軸向方向定位。
6、根據(jù)權(quán)利要求4的旋轉(zhuǎn)連接器(10)，其中，a) 所述環(huán)形外端子(31)和環(huán)形內(nèi)端子(21)交替疊置在環(huán)形中間 絕緣體(50)上，該環(huán)形中間絕緣體(50)具有外圓周部、內(nèi)圓周部和開(kāi) 口 (53)，其外圓周部的直徑大于環(huán)形外端子(31)的內(nèi)圓周部，其內(nèi)圓 周部的直徑小于環(huán)形內(nèi)端子(21)的外圓周部，開(kāi)口 (53)用于插入桿狀 軸承部件(41);以及b) 所述環(huán)形連接端子(42)由開(kāi)口 (53)的邊緣支撐，并通過(guò)環(huán)形 中間絕緣體(50)沿著軸向方向定位。
全文摘要
旋轉(zhuǎn)電連接器，包括具有圓形內(nèi)圓周部的環(huán)形外端子，具有與環(huán)形外端子的內(nèi)圓周部同心的圓形外圓周部的環(huán)形內(nèi)端子；以及電連接外端子和內(nèi)端子的可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形連接端子；其中，連接端子沿其徑向彈性變形，連接端子的外圓周部鄰接外端子的內(nèi)圓周部和內(nèi)端子的外圓周部。
文檔編號(hào)H01R39/64GK101361237SQ200680051350
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月18日
發(fā)明者新津俊博, 星川重之, 牧野公保 申請(qǐng)人:莫列斯公司