專利名稱：雙路紅外空間互連光旋轉(zhuǎn)連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)連接器，特別是一種紅外空間互連光旋轉(zhuǎn)連接器。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)連接器是一種空間光互連器件，內(nèi)部含有一個(gè)旋轉(zhuǎn)耦合機(jī)構(gòu)的器件，多應(yīng)用于工業(yè)和軍事上的一些設(shè)施，如電力系統(tǒng)中遠(yuǎn)程操作器械的絞車或轉(zhuǎn)軸、遠(yuǎn)程機(jī)械的輸入輸出機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動(dòng)聲納、焊接設(shè)備、吊裝機(jī)械、坦克車的旋轉(zhuǎn)塔臺(tái)、雷達(dá)天線、海底機(jī)器人等器械。目前常用旋轉(zhuǎn)連接器分為兩種一種為電滑動(dòng)環(huán)，另一種為光纖旋轉(zhuǎn)連接器。前一種形式在的低速信號(hào)傳輸中應(yīng)用較多，后一種應(yīng)用在高速信號(hào)傳輸中。由于光纖旋轉(zhuǎn)連接器的制作成本較高，限制其廣泛應(yīng)用。
紅外無(wú)線傳輸卡主要用在空間信號(hào)互連，如計(jì)算機(jī)間的互連。由于紅外光不受電磁場(chǎng)和無(wú)線電的干擾，信號(hào)易于傳輸且不易竊聽，同時(shí)紅外無(wú)線傳輸卡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電少，能穩(wěn)定地進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通信等優(yōu)點(diǎn)使其占有很大的市場(chǎng)。
目前旋轉(zhuǎn)連接器的專利分為兩大塊一塊是滑動(dòng)環(huán)的專利，另一塊是光纖旋轉(zhuǎn)連接器的專利?；瑒?dòng)環(huán)技術(shù)發(fā)展較早，是比較成熟的技術(shù)，光纖旋轉(zhuǎn)連接器最近發(fā)展較快，是一種新型的旋轉(zhuǎn)連接器。本專利提出的光旋轉(zhuǎn)連接器介于二者之間，有相似的地方，但更多的是不同。
滑動(dòng)環(huán)的專利，如美國(guó)專利US200212143573所披露的，主要依靠滑動(dòng)環(huán)內(nèi)不同形式的電刷來(lái)傳輸電流，它的問(wèn)題是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電刷的磨損嚴(yán)重。又如美國(guó)專利US6327327所披露的，依靠滑動(dòng)環(huán)內(nèi)的電極傳遞信號(hào)，它的問(wèn)題是滑動(dòng)環(huán)上傳感器造成的結(jié)構(gòu)龐大，器件不易制作。
光纖旋轉(zhuǎn)連接器的專利，大體上分為四類，一類如美國(guó)專利US5588077所披露的，它的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，是有一路信道的部分信號(hào)會(huì)進(jìn)入另一路信道中；第二類如美國(guó)專利US4519670所披露的，它的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，是對(duì)應(yīng)透鏡短焦距的信道的端口會(huì)對(duì)長(zhǎng)焦距的信道局部遮光；第三類如美國(guó)專利US5371814所披露的，它的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，是機(jī)械元件和傳動(dòng)齒輪的加工精度及安裝精度均要求很高，較難以實(shí)現(xiàn)；第四類如美國(guó)專利US4725116所披露的，它的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，是各部件加工與裝配復(fù)雜，制作成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型的旋轉(zhuǎn)連接器。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的雙路紅外空間互連光旋轉(zhuǎn)連接器，包括定子裝置、外套筒和轉(zhuǎn)子部分。所述定子裝置通過(guò)壓蓋與所述外套筒的連接，定子裝置為一底部帶有通孔的固定筒體，固定筒體內(nèi)設(shè)置有紅外無(wú)線傳輸卡；所述外套筒內(nèi)的一端設(shè)置有內(nèi)套筒，外套筒的內(nèi)圓面與內(nèi)套筒的外圓面相配合；所述轉(zhuǎn)子裝置為一底部帶有通孔的轉(zhuǎn)動(dòng)筒體，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體內(nèi)設(shè)置有紅外無(wú)線傳輸卡，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體底部設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)手輪；所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒體設(shè)置在所述外套筒內(nèi)的另一端，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體的外圓面通過(guò)軸承與外套筒的內(nèi)圓面連接，軸承的外側(cè)設(shè)置有法蘭。
在所述轉(zhuǎn)子裝置的外圓面上所述軸承的外側(cè)設(shè)置有彈性擋圈。
所述的轉(zhuǎn)子裝置與法蘭之間設(shè)置有密封圈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果(一)本實(shí)用新型有別于電滑動(dòng)環(huán)，該連接器具有抗電磁干擾、傳輸寬帶寬和能耗小的優(yōu)點(diǎn)；(二)內(nèi)部電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件的生產(chǎn)成本低；(三)信號(hào)易于通過(guò)旋轉(zhuǎn)面，安全性高。


圖1是本實(shí)用新型雙路紅外空間互連光旋轉(zhuǎn)連接器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型紅外無(wú)線傳輸卡的電路圖；圖3是本實(shí)用新型紅外無(wú)線傳輸卡的具體電路原理圖。
附圖標(biāo)記1是固定套筒 2是第一紅外無(wú)線傳輸卡 3是緊固螺釘4是壓蓋5是內(nèi)套筒 6是外套筒 7是法蘭8是密封圈9是轉(zhuǎn)動(dòng)手柄 10是轉(zhuǎn)動(dòng)套筒 11是第二紅外無(wú)線傳輸卡12是軸承13是彈性擋圈 21是USB連接模塊22是USB連接模塊23是電源模塊24是第一電阻 25是第二電阻 26第一電容27紅外收發(fā)模塊 28第二電容具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1所示，本實(shí)用新型的雙路紅外空間互連光旋轉(zhuǎn)連接器，包括定子裝置、外套筒6和轉(zhuǎn)子部分。定子裝置通過(guò)壓蓋4與外套筒6連接，定子裝置為一底部帶有通孔的固定套筒1，固定套筒1定子裝置內(nèi)設(shè)置有第一紅外無(wú)線傳輸卡2。外套筒6內(nèi)的一端設(shè)置有內(nèi)套筒5，外套筒6的內(nèi)圓面與內(nèi)套筒5的外圓面相配合。轉(zhuǎn)子裝置為一底部帶有通孔的轉(zhuǎn)動(dòng)筒體10，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體10內(nèi)設(shè)置有第二紅外無(wú)線傳輸卡11，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體10底部設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)手輪9。轉(zhuǎn)動(dòng)筒體10設(shè)置在外套筒6內(nèi)的另一端，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體10的外圓面通過(guò)軸承12與外套筒6的內(nèi)圓面連接，軸承12的外側(cè)設(shè)置有法蘭7。在轉(zhuǎn)動(dòng)筒體10的外圓面上，軸承12的外側(cè)設(shè)置有彈性擋圈13。轉(zhuǎn)動(dòng)筒體10與法蘭7之間設(shè)置有密封圈8。
信號(hào)通過(guò)USB接口進(jìn)入定子裝置紅外無(wú)線傳輸卡2中，由紅外無(wú)線傳輸卡中的紅外收發(fā)器發(fā)射光線，光信號(hào)耦合經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)面，被轉(zhuǎn)子裝置中的紅外收發(fā)器接收，在轉(zhuǎn)動(dòng)紅外無(wú)線傳輸卡11中轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后，經(jīng)由USB接口傳出去。
如圖1所示，紅外收發(fā)模塊27收到其它紅外器件傳來(lái)的信號(hào)，經(jīng)信號(hào)線送入紅外橋接控制器22中，在紅外橋接控制器USB標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)與IR信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化后的USB標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)被送入U(xiǎn)SB連接模塊21中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的連接。同樣，在USB連接器獲取到USB標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)后，傳輸?shù)郊t外橋接控制器22中，在此進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后的IR信號(hào)送入紅外收發(fā)模塊27中，由紅外收發(fā)模塊27發(fā)送出去。
由于本紅外傳輸卡由USB接口本身的數(shù)據(jù)線提供5V電壓，但是核心的紅外橋接控制器22需要的是3.3V的數(shù)字電壓，因而需要一個(gè)電源模塊23來(lái)進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)化。圖中的第一、第二電容26、28分別起到了過(guò)濾高頻波和低頻波的作用。第一、第二電阻24、25擔(dān)任濾波和保護(hù)作用。
本實(shí)用新型紅外無(wú)線傳輸卡的具體電路原理圖見(jiàn)圖3，紅外橋接控制器芯片2可選Sigma Tel公司產(chǎn)的STIr4200S，該芯片是一個(gè)低成本、低功率的USB接口紅外橋接控制器集成芯片，電源芯片3可選用TI公司的TPS76333，國(guó)半公司的LP2981M5-3.3，Alpha半導(dǎo)體公司的AS3815-3.3，和Semitech公司的SC5205。紅外發(fā)射模塊可選用安捷倫的HSDL3600、HSDL3602、HSDL3603，Vishay公司的TFDU6101E、TFDU6102E、TFDU6102F、TFDU6131，和Infineon公司的IRMS6400、IRMS6452。
權(quán)利要求1.一種雙路紅外空間互連光旋轉(zhuǎn)連接器，包括定子裝置、外套筒和轉(zhuǎn)子部分，其特征是，所述定子裝置通過(guò)壓蓋與所述外套筒連接，定子裝置為一底部帶有通孔的固定筒體，固定筒體內(nèi)設(shè)置有紅外無(wú)線傳輸卡；所述外套筒內(nèi)的一端設(shè)置有內(nèi)套筒，外套筒的內(nèi)圓面與內(nèi)套筒的外圓面相配合；所述轉(zhuǎn)子裝置為一底部帶有通孔的轉(zhuǎn)動(dòng)筒體，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體內(nèi)設(shè)置有紅外無(wú)線傳輸卡，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體底部設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)手輪；所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒體設(shè)置在所述外套筒內(nèi)的另一端，轉(zhuǎn)動(dòng)筒體的外圓面通過(guò)軸承與外套筒的內(nèi)圓面連接，軸承的外側(cè)設(shè)置有法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)傳輸光電混合光纖旋轉(zhuǎn)連接器，其特征是，在所述轉(zhuǎn)子裝置的外圓面上所述軸承的外側(cè)設(shè)置有彈性擋圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)傳輸光電混合光纖旋轉(zhuǎn)連接器，其特征是，所述的轉(zhuǎn)子裝置與法蘭之間設(shè)置有密封圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙路紅外空間互連光旋轉(zhuǎn)連接器，包括定子裝置、外套筒和轉(zhuǎn)子部分。所述定子裝置通過(guò)壓蓋與所述外套筒的連接，定子裝置為一底部帶有通孔的筒體，定子裝置內(nèi)設(shè)置有紅外無(wú)線傳輸卡；所述外套筒內(nèi)的一端設(shè)置有內(nèi)套筒，外套筒的內(nèi)圓面與內(nèi)套筒的外圓面相配合；所述轉(zhuǎn)子裝置為一底部帶有通孔的筒體，轉(zhuǎn)子裝置內(nèi)設(shè)置有紅外無(wú)線傳輸卡，轉(zhuǎn)子裝置底部設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)手輪；所述轉(zhuǎn)子裝置設(shè)置在所述外套筒內(nèi)的另一端，轉(zhuǎn)子裝置的外圓面通過(guò)軸承與外套筒的內(nèi)圓面連接，軸承的外側(cè)設(shè)置有法蘭。本實(shí)用新型有別于電滑動(dòng)環(huán)，該連接器具有抗電磁干擾、傳輸寬帶寬和能耗小的優(yōu)點(diǎn)；其內(nèi)部電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件的生產(chǎn)成本低；信號(hào)易于通過(guò)旋轉(zhuǎn)面，安全性高。
文檔編號(hào)H01R35/00GK2735364SQ20042002978
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2004年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
發(fā)明者賈大功, 井文才, 張以謨, 張尹馨, 周革 申請(qǐng)人:天津大學(xué)