旋轉電連接器組件及其旋轉電連接器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種旋轉電連接器組件及其旋轉電連接器，以解決現有技術中的旋轉電連接器的內軸易在外殼內滑動而造成滑環易與電刷接觸不良的問題。本發明的旋轉電連接器在中心軸的前端軸向移動且止轉配合地裝有轉接件，故軸向力不能由轉接件傳遞至中心軸。而轉接件用于固定相應的連接器，所以有拉力作用于連接器與旋轉電連接器之間時，由連接器傳遞至轉接件的軸向力不會傳遞至中心軸而是經由設置于轉接件與殼體之間的推力軸承傳至殼體，避免了中心軸受軸向力而在軸向發生錯移而引起的電刷與滑環接觸不良的問題，有利于保證旋轉電連接器的使用性能。
【專利說明】
旋轉電連接器組件及其旋轉電連接器
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種旋轉電連接器組件及其旋轉電連接器。
【背景技術】
[0002]在一些特殊場合，需要將旋轉件和固定件電性連接在一起，這種場合就需要用到可防止相對轉動的兩個部件之間的電纜發生扭鉸和損壞的旋轉電連接器以在轉動狀態下傳輸信號和電能。現有的旋轉電連接器的結構如中國專利CN105428951A所公開的一種電旋轉連接器那樣，包括相互之間轉動設置的殼體與插裝在殼體中的中心軸，殼體中固定設置有電刷、中心軸上固定設置有滑環，電刷能在滑環上滑動并保持與滑環的導電連接。故在使用時將旋轉件與固定件中的任一個與滑環電連接、另一個與電刷電連接即可在避免電纜扭鉸的同時實現旋轉件與固定件的電連接。但上述旋轉連接器在使用中經常需要將待連接件直接固定到中心軸上，在待連接件受拉力的情況下，中心軸會隨之運動而可能使中心軸上的滑環與相應的電刷脫離接觸而造成接觸電連接器接觸不良，影響電連接器的正常使用。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種具有抗拉能力的旋轉電連接器以解決現有技術中的旋轉電連接器的內軸易在外殼內滑動而造成滑環易與電刷接觸不良的問題;本發明的目的還在于提供使用上述旋轉電連接器的旋轉電連接器組件。
[0004]為實現上述目的，本發明旋轉電連接器的技術方案是:
旋轉電連接器，包括相互之間轉動設置的殼體及中心軸，中心軸的軸線沿前后方向延伸，中心軸上設有向前延伸以供相應連接器固定連接的轉接件，轉接件可軸向移動地止轉裝配于中心軸的前端，殼體上設有用于擋止轉接件前移的殼體第一擋止結構;轉接件上于殼體第一擋止結構的后側設有轉接件第一擋止結構，轉接件的前端設有用于供相應連接器沿前后方向止轉防脫裝配并能傳遞軸向力的防脫傳力結構，轉接件第一擋止結構與殼體第一擋止結構之間設有用于承擔軸向力的推力軸承。
[0005]所述轉接件與殼體之間還設有用于承擔徑向力的轉接件徑向軸承，殼體內固定設有內軸骨架，內軸骨架的后端固定于殼體上，內軸骨架的前側與中心軸之間設有用于實現兩者轉動配合的骨架徑向軸承，內軸骨架的前端面用于擋止轉接件徑向軸承的外圈的后端面而形成殼體第二擋止結構，轉接件上設有用于擋止轉接件徑向軸承的內圈的轉接件第二擋止結構。
[0006]轉接件上設有向外凸出的第一擋臺，第一擋臺的前端面形成所述轉接件第一擋止結構，第一擋臺的后端面形成所述轉接件第二擋止結構。
[0007]所述殼體的前端內翻形成收口沿，所述收口沿的后壁面構成所述殼體第一擋止結構。
[0008]轉接件上設有沿前后方向延伸的鍵或鍵槽中的一個，中心軸上設有鍵或鍵槽中的另一個，轉接件通過沿前后方向插接配合的鍵與鍵槽導向移動地安裝在中心軸上。
[0009]轉接件的前端設有用于與相應連接器的殼體上的鍵槽或鍵結構沿前后方向止轉插配的鍵或鍵槽結構。
[0010]轉接件上于前伸出殼體的部分上設有轉接件第二擋止結構，轉接件第二擋止結構用于與相應的跨接于轉接件與連接器殼體之間的卡箍的后擋止結構擋止配合以阻礙轉接件相對于卡箍向后移動并能傳遞軸向力而形成所述防脫傳力結構。
[0011]轉接件上前伸出殼體的部分向內凹設而形成用于供卡箍的后擋止結構卡入的轉接件卡槽，轉接件卡槽的前端面形成所述轉接件第二擋止結構。
[0012]本發明的旋轉電連接器組件采用以下技術方案:
旋轉電連接器組件，包括旋轉電連接器，旋轉電連接器包括相互之間轉動設置的殼體及中心軸，中心軸的軸線沿前后方向延伸，旋轉電連接器的前端止轉配合地連接有用于供適配連接器插配的連接器，中心軸上設有向前延伸以供相應連接器固定連接的轉接件，轉接件可沿前后方向移動地止轉裝配于中心軸的前端，殼體上設有用于擋止轉接件前移的殼體第一擋止結構;轉接件上于殼體第一擋止結構的后側設有轉接件第一擋止結構，轉接件的前端設有用于供相應連接器沿前后方向止轉防脫裝配并能傳遞軸向力的防脫傳力結構，轉接件第一擋止結構與殼體第一擋止結構之間設有用于承擔軸向力的推力軸承。
[0013]所述轉接件與殼體之間還設有用于承擔徑向力的轉接件徑向軸承，殼體內固定設有內軸骨架，內軸骨架的后端固定于殼體上，內軸骨架的前側與中心軸之間設有用于實現兩者轉動配合的骨架徑向軸承，內軸骨架的前端面用于擋止轉接件徑向軸承的外圈的后端面而形成殼體第二擋止結構，轉接件上設有用于擋止轉接件徑向軸承的內圈的轉接件第二擋止結構。
[0014]轉接件上設有向外凸出的第一擋臺，第一擋臺的前端面形成所述轉接件第一擋止結構，第一擋臺的后端面形成所述轉接件第二擋止結構。
[0015]所述殼體的前端內翻形成收口沿，所述收口沿的后壁面構成所述殼體第一擋止結構。
[0016]轉接件上設有沿前后方向延伸的鍵或鍵槽中的一個，中心軸上設有鍵或鍵槽中的另一個，轉接件通過沿前后方向插接配合的鍵與鍵槽導向移動地安裝在中心軸上。
[0017]轉接件的前端設有用于與相應連接器的殼體上的鍵槽或鍵結構沿前后方向止轉插配的鍵或鍵槽結構。
[0018]轉接件上于前伸出殼體的部分上設有轉接件第二擋止結構，轉接件第二擋止結構用于與相應的跨接于轉接件與連接器殼體之間的卡箍的后擋止結構擋止配合以阻礙轉接件相對于卡箍向后移動并能傳遞軸向力而形成所述防脫傳力結構。
[0019]轉接件上前伸出殼體的部分向內凹設而形成用于供卡箍的后擋止結構卡入的轉接件卡槽，轉接件卡槽的前端面形成所述轉接件第二擋止結構。
[0020]本發明的有益效果是:本發明的旋轉電連接器在中心軸的前端軸向移動且止轉配合地裝有轉接件，故軸向力不能由轉接件傳遞至中心軸。而轉接件用于固定相應的連接器，所以有拉力作用于連接器與旋轉電連接器之間時，由連接器傳遞至轉接件的軸向力不會傳遞至中心軸而是經由設置于轉接件與殼體之間的推力軸承傳至殼體，避免了中心軸受軸向力而在軸向發生錯移而引起的電刷與滑環接觸不良的問題，有利于保證旋轉電連接器的使用性能。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明的旋轉電連接器組件的一個實施例的結構示意圖；
圖2為圖1中的第一外殼與轉接套的連接處結構的局部放大圖；
圖3為圖1中轉接套與中心軸的連接處結構的局部放大圖；
圖4為圖1中上卡箍的立體結構示意圖；
圖5為圖4的正視圖；
圖6為圖5的A向剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。
[0023]本發明的旋轉電連接器組件的具體實施例，如圖1至圖6所示，包括通過鍵、槽結構導向套裝于旋轉電連接器2前端的插座1、用于固定連接插座I與旋轉電連接器2的卡箍3及固定于旋轉電連接器2上以帶動旋轉電連接器2運動的套索4。
[0024]插座I包括具有多個彈性插孔的中間接觸件11及通過密封圈密封套設于中間接觸件11外圍的第一外殼12，中間接觸件11用于與滑環上的電纜接頭電連接，第一外殼12為多段式的筒形結構且第一外殼12的前端設有用于供連有電纜的插頭密封套裝的連接段121，連接段121上設有用于與連有電纜的插頭螺紋配合的外螺紋。插座上不安裝插頭的情況下，在插座I的連接段121上套裝用于對插座I進行密封的前密封蓋14，并在前密封蓋14的外圍套裝用于將第一外殼12與前密封蓋14固定為一體的固定套13。當需要將連有電纜的插頭插裝于插座I中時，將固定套13及前密封蓋14取下，并將插頭殼體密封套裝于第一外殼12前端的連接段121上即可。第一外殼12的后側的外周面上設置有供卡箍3的前端卡入安裝的環形的連接器殼體卡槽122，連接器殼體卡槽122的前后兩側槽壁分別用于與卡箍3上相應凸臺的兩端面擋止配合以限制第一外殼12相對于卡箍3的向前及向后移動。具體說是連接器殼體卡槽122的后側槽壁123用于阻擋第一外殼12相對于卡箍3的向前移動，連接器殼體卡槽122的前側槽壁用于阻擋第一外殼12相對于卡箍3的向后移動。
[0025]旋轉電連接器2包括第二外殼23、固定插裝于外殼23中的內軸骨架及插裝于內軸骨架中的內軸，內軸包括中心軸21及轉接套20 ο內軸骨架包括外套筒26及通過螺釘固定于外套筒26前端的支撐板22，外套筒26的后端通過螺釘與第二殼體23的后端面固定連接，支撐板22的前后兩端分別通過第一徑向軸承241及第二徑向軸承242轉動設置于中心軸21的外圍。轉接套20通過沿前后方向延伸的鍵/鍵槽插裝于中心軸21的前端的鍵槽/鍵中，轉接套20的前端用于供第一外殼12的后端密封套裝。
[0026]轉接套20與第二外殼23之間設有用于實現兩者轉動配合的轉接件徑向軸承，轉接件徑向軸承包括后側的第四徑向軸承244和前側的第三徑向軸承243，為避免第四徑向軸承244與第三徑向軸承243在轉動過程中發生相互摩擦，轉接套20外圍于第四徑向軸承244的內圈與第三徑向軸承243的內圈之間頂裝有擋環245，同時擋環245還起到增大第三徑向軸承243與第四徑向軸承244之間沿前后方向距離的作用，增加了轉接套20與第二外殼23的兩個支撐點之間的距離，有利于將第二外殼23更穩地支撐在轉接套20的外圍，也有利于保證轉接套20與第二外殼23的同軸。為實現對第四徑向軸承244及第三徑向軸承243的軸向限位，支撐板22上設有用于擋止第四徑向軸承244的外圈后移的前端面241，轉接套20上設有用于擋止第三徑向軸承243的內圈前移的轉接件第二擋止結構202。為避免由第一殼體12傳遞至轉接套20的軸向力會傳至中心軸21，轉接套20通過止轉鍵連接在中心軸21上，且于中心軸21與第二外殼23之間頂裝有用于承受軸向力的第一推力軸承246。具體說是，轉接套20的中部于第三徑向軸承243的前側外凸而形成轉接件第一擋止結構201，第二外殼23的前端內收而形成內翻沿，第一推力軸承246頂裝于轉接件第一擋止結構201的前端面與內翻沿之間。所以當轉接套20受向前拉力時，轉接套20會沿鍵與鍵槽的配合面向前滑動而避免中心軸21受軸向力。為實現轉接套20與插頭殼體12的固定連接，在轉接套20的前端的外周面上開設有用于供卡箍3的后端卡入安裝的環形的轉接件卡槽203，轉接件卡槽203的前后兩側槽壁分別用于與卡箍3的相應凸部的兩個端面擋止配合以限制轉接套20相對于卡箍3的向前和向后的移動。具體說是轉接件卡槽203的前側槽壁204用于阻擋轉接套20相對于卡箍3的向后移動，轉接件卡槽203的后側槽壁用于阻擋轉接套20相對于卡箍3的向前移動。
[0027]為將旋轉導電件與固定導電件導電連接，在中心軸21上沿中心軸21的軸向方向設置有多個滑環27，在支撐板22的后端通過螺釘固定連接外套筒26，并在外套筒26上與滑環27在軸向上對應的位置處固定設置有可與滑環27實現轉動電連接的電刷28。如前所述，支撐板22與中心軸21之間設有用于實現兩者轉動配合的骨架徑向軸承，骨架徑向軸承包括前側的第一徑向軸承241和后側的第二徑向軸承242，故固定于外套筒26上的電刷28與滑環27為相對轉動的關系，將旋轉導電件與固定導電件中的一個電連接于電刷28上，將另一個電連接于滑環27上即可實現旋轉導電件與固定導電件的導電連接。
[0028]第二外殼23的后端通過螺釘可拆連接有可對第二外殼23的后端面進行密封的后密封蓋25，后密封蓋25的中部設有用于記錄第二殼體23的轉動總圈數及第二殼體23相對于中心軸21的偏轉角度的編碼器29。第二外殼還具有用于連接套索4的凸臺231，凸臺231上設有螺栓穿孔，套索4為弓形件且其兩端均加工有螺桿段41，套索4通過螺桿段41穿裝于凸臺231上的螺栓穿孔中并由兩個螺母將其鎖死以防止套索4與第二外殼23松脫。
[0029]卡箍3包括橫截面呈C型的上套體和下套體，上、下套體上對應開設有用于實現兩者固定連接的螺栓穿孔。上套體與下套體的具體結構相同，下面以上套體的具體結構為例進行說明。上套體的整體形狀為C型且在其寬度方向的兩端的內側面上間隔設有向內凸出的前卡圈31和后卡圈32，在C型的兩端凸設有朝向C型的開口側為平面的連接耳33，螺栓穿孔34開設在連接耳33上，且每側連接耳33上均間隔設有兩個螺栓穿孔34。前卡圈31用于卡入連接器殼體卡槽122中、后卡圈32用于卡入轉接件卡槽203中。當將插座I套裝在旋轉電連接器2中之后，使用卡箍3對插頭殼體12與轉接套20進行固定的方法如下:首先，將上套體的前卡圈與后卡圈分別卡入連接器殼體卡槽122與轉接件卡槽203中；再將下套體的前卡圈與后卡圈分別卡入連接器殼體卡槽122與轉接件卡槽203中，此時上、下套體的連接耳上相對的平面有利于實現上下套體的牢固連接;最后通過螺栓將上套體與下套體鎖緊為一體即可實現對插頭殼體12與轉接套20的固定連接。為保證卡箍3的固定效果，使用卡箍3將插座I與旋轉電連接器2鎖定為一體后，插頭殼體12的前端面與后卡圈32的前端面擋止配合。
[0030]上述旋轉電連接器組件在組裝時:先在外套筒26內固定電刷28，在中心軸21上固定滑環27并安裝第一徑向軸承241和第二徑向軸承242，再將裝有滑環及軸承的中心軸由前向后地插入外套筒26中，最后將支撐板22由前方塞入外套筒26內并用螺釘將外套筒26與支撐板22固定為一體;在轉接套20上分別裝設第一推力軸承246、第三徑向軸承243及第四徑向軸承24，再將裝好軸承的轉接套20套裝在中心軸21的前端并使轉接套20與中心軸上的鍵槽結構相插配以實現兩者的止轉;最后將整體由第二外殼23的后端插入到位并將后密封蓋25與編碼器29固定連接于第二外殼23的后端，即完成對旋轉電連接器的組裝；之后再將套索4固定于第二外殼23的后端、將插座I套裝于轉接套20的前端即完成了對旋轉電連接器組件的組裝。
[0031]在其他實施例中:中心軸的用于與轉接套相插接的插接段可做成多邊形段、橢圓形段等可實現中心軸與轉接套止轉配合的其他形式，此時只需要使兩者的插接段間隙配合即可保證中心軸與轉接套的導向移動且止轉配合;為了進一步簡化系統結構，第三徑向軸承、第四徑向軸承和第一推力軸承三者也可以被即可以承擔徑向力又可以承擔軸向力的向心角接觸軸承或推力角接觸軸承代替;轉接件卡槽也可以被設置于后卡圈前端面之前的擋臺、銷釘等可阻擋內軸相對于卡箍向后移動的轉接件第二擋止結構代替，由第二擋止結構形成用于與連接器軸向防脫配合且能傳遞軸向力的防脫傳力結構。
[0032]旋轉電連接器的實施例:
旋轉電連接器的具體結構與旋轉電連接器組件的具體實施例中旋轉電連接器的具體結構相同，具體可參考圖1至圖6，在此不再詳述。
【主權項】
1.旋轉電連接器，包括相互之間轉動設置的殼體及中心軸，中心軸的軸線沿前后方向延伸，其特征在于:中心軸上設有向前延伸以供相應連接器固定連接的轉接件，轉接件可軸向移動地止轉裝配于中心軸的前端，殼體上設有用于擋止轉接件前移的殼體第一擋止結構;轉接件上于殼體第一擋止結構的后側設有轉接件第一擋止結構，轉接件的前端設有用于供相應連接器沿前后方向止轉防脫裝配并能傳遞軸向力的防脫傳力結構，轉接件第一擋止結構與殼體第一擋止結構之間設有用于承擔軸向力的推力軸承。2.根據權利要求1所述的旋轉電連接器，其特征在于:所述轉接件與殼體之間還設有用于承擔徑向力的轉接件徑向軸承，殼體內固定設有內軸骨架，內軸骨架的后端固定于殼體上，內軸骨架的前側與中心軸之間設有用于實現兩者轉動配合的骨架徑向軸承，內軸骨架的前端面用于擋止轉接件徑向軸承的外圈的后端面而形成殼體第二擋止結構，轉接件上設有用于擋止轉接件徑向軸承的內圈的轉接件第二擋止結構。3.根據權利要求2所述的旋轉電連接器，其特征在于:轉接件上設有向外凸出的第一擋臺，第一擋臺的前端面形成所述轉接件第一擋止結構，第一擋臺的后端面形成所述轉接件第二擋止結構。4.根據權利要求1或2或3所述的旋轉電連接器，其特征在于:所述殼體的前端內翻形成收口沿，所述收口沿的后壁面構成所述殼體第一擋止結構。5.根據權利要求1或2或3所述的旋轉電連接器，其特征在于:轉接件上設有沿前后方向延伸的鍵或鍵槽中的一個，中心軸上設有鍵或鍵槽中的另一個，轉接件通過沿前后方向插接配合的鍵與鍵槽導向移動地安裝在中心軸上。6.根據權利要求1或2或3所述的旋轉電連接器，其特征在于:轉接件的前端設有用于與相應連接器的殼體上的鍵槽或鍵結構沿前后方向止轉插配的鍵或鍵槽結構。7.根據權利要求6所述的旋轉電連接器，其特征在于:轉接件上于前伸出殼體的部分上設有轉接件第二擋止結構，轉接件第二擋止結構用于與相應的跨接于轉接件與連接器殼體之間的卡箍的后擋止結構擋止配合以阻礙轉接件相對于卡箍向后移動并能傳遞軸向力而形成所述防脫傳力結構。8.根據權利要求7所述的旋轉電連接器，其特征在于:轉接件上前伸出殼體的部分向內凹設而形成用于供卡箍的后擋止結構卡入的轉接件卡槽，轉接件卡槽的前端面形成所述轉接件第二擋止結構。9.旋轉電連接器組件，包括旋轉電連接器，其特征在于:旋轉電連接器的前端止轉配合地連接有用于供適配連接器插配的連接器，連接器包括連接器殼體及設置于連接器殼體內的中間接觸件，連接器殼體的前端具有用于與相應適配連接器的適配鎖緊結構相配合以鎖緊適配連接器的鎖緊結構;所述旋轉電連接器的具體結構與權利要求1?8中任一項所述的旋轉電連接器的具體結構相同。
【文檔編號】H01R13/502GK106099505SQ201610376453
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】朱曉東, 劉鵬飛
【申請人】中航光電科技股份有限公司