專利名稱：制造滑環(huán)元件的過程，滑環(huán)元件和包括它的模制互連設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電連接器和元件，電連接器組件以及電連接器和電連接器組件的制造過程。更具體地說，本發(fā) 明涉及滑環(huán)元件和組件。
背景技術(shù)：
電連接器為各種應(yīng)用提供電力和/或信號?，F(xiàn)在的旋轉(zhuǎn)元件向電連接器提出挑戰(zhàn)。由于旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)元件阻止電源直接連接到控制器和/或電源。例如，旋轉(zhuǎn)元件直接通過導(dǎo)線連接到控制器，在一周或多周旋轉(zhuǎn)后，變得扭曲和可能斷裂或者變得纏結(jié)。具有內(nèi)部轉(zhuǎn)子和定子的連接器可用于這樣的旋轉(zhuǎn)元件。具有轉(zhuǎn)子和定子的連接器可能包括昂貴的材料和/或在制造起來勞動強(qiáng)度大。模制殼體的形成導(dǎo)電通路的部分和/或增加導(dǎo)電通路會勞動強(qiáng)度大，于是，增加了電連接器的成本。在現(xiàn)有技術(shù)中會希望不再遭受上述缺點(diǎn)的電連接器，電連接器的元件以及電連接器元件的制造過程。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，制造滑環(huán)元件的過程包括形成第一注料，形成第二注料以及浸液加工第一注料和第二注料。浸液加工在第二注料的暴露面涂覆導(dǎo)電鍍層。從以下與通過例子示出本發(fā)明的原理的附圖結(jié)合的優(yōu)選實施例的更詳細(xì)的描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的。


圖I是根據(jù)公開的為清楚起見而部分移除固定殼體的示例性的模制的互連設(shè)備的透視圖；圖2是根據(jù)公開的有固定殼體的示例性的模制的互連設(shè)備的透視圖；圖3是根據(jù)公開的在固定殼體上加蓋的示例性的模制的互連設(shè)備的透視圖；圖4是根據(jù)公開的具有非可電鍍注料和可電鍍注料的示例性的滑環(huán)元件的透視圖；圖5是根據(jù)公開的使一個滑環(huán)元件定位和壓配合在轉(zhuǎn)子軸上的示例性的模制的互連設(shè)備的轉(zhuǎn)子軸；圖6是根據(jù)公開的具有非可電鍍注料和可電鍍注料的示例性的滑環(huán)元件的透視圖；以及盡可能地，相同的附圖標(biāo)記在整個附圖中將用來表示相同的部件。
具體實施例方式在一個實施例中，制造滑環(huán)元件的過程包括形成第一注料，形成第二注料以及浸液加工第一注料和第二注料。浸液加工在第二注料的暴露面涂覆導(dǎo)電鍍層。在另一個實施例中，滑環(huán)元件包括第一注料和第二注料。第一注料包括導(dǎo)電鍍層。在另一個實施例中，滑環(huán)組件包括可旋轉(zhuǎn)部分，固定殼體和電連接可旋轉(zhuǎn)部分到固定殼體的一個或多個滑環(huán)元件。一個或多個滑環(huán)元件包括第一注料和第二注料。第一注料包括導(dǎo)電鍍層。提供了一種制造滑環(huán)元件的示例性過程，滑環(huán)元件和包括滑環(huán)元件的滑環(huán)組件。本發(fā)明公開的實施例，利用低和/或更低成本的材料，利用簡單和/或更簡單的制造方法和/或裝配方法，以及以上的組合，允許信號和/或電力從旋轉(zhuǎn)源傳遞給控制器和/或電源。
參照圖I和2，示例性的滑環(huán)組件100，例如，模制的互連設(shè)備，包括可旋轉(zhuǎn)部分102，固定殼體104和電連接可旋轉(zhuǎn)部分102內(nèi)的電源線108到固定殼體104內(nèi)的控制器導(dǎo)線110的一個或多個滑環(huán)元件106?；h(huán)組件100從連接到一來源(未示出)的一個或多個內(nèi)部的或電源線108接收電信號，其中所述來源為例如，照相機(jī)，直升機(jī)的轉(zhuǎn)子，渦輪機(jī)(例如，燃?xì)廨啓C(jī)，蒸汽輪機(jī)，或風(fēng)力渦輪機(jī))，或具有旋轉(zhuǎn)元件(未示出)的其他來源。電源線108通過可旋轉(zhuǎn)部分102電連接到一個或多個滑環(huán)元件106 (見圖I)，然后連接到一個或多個外部的或控制器導(dǎo)線110，一個或多個外部的或控制器導(dǎo)線110連接到控制器(未示出)和/或電源。正如所能意識到地，在其他實施例中，控制器導(dǎo)線能夠被定位為鄰近可旋轉(zhuǎn)部分102，電源線能夠被定位為鄰近固定殼體104。固定殼體104是任何合適的能夠包含可旋轉(zhuǎn)部分102的殼體。固定殼體104包括半結(jié)晶聚合物。在一個實施例中，殼體104包括聚對苯二甲酸丁二酯。在另一個實施例中，殼體104包括液晶聚合物。殼體104圍繞可旋轉(zhuǎn)部分102周向延伸，防止控制器導(dǎo)線110暴露于環(huán)境中。在一個實施例中，參照圖3,殼體104還包括封閉所述控制器導(dǎo)線110和滑環(huán)元件106之間的電連接的蓋302。蓋302還保護(hù)控制器導(dǎo)線110以免暴露于環(huán)境中。另外地或替代地，在一個實施例中，密封劑被涂覆在控制器導(dǎo)線110上以保護(hù)控制器導(dǎo)線110以免暴露于環(huán)境中。殼體104是任何合適的允許可旋轉(zhuǎn)部分102旋轉(zhuǎn)的幾何形狀，例如，圓柱狀，部分圓柱狀，具有圓柱狀的內(nèi)部但是非圓柱狀的外部，長方體狀，其他合適的形狀，或以上的組合。類似地，控制器導(dǎo)線110在固定殼體104上的布置是任何合適的布置。合適的布置包括，但不限于，使控制器導(dǎo)線110定位在實質(zhì)上相對的部分(例如，在圓柱幾何形狀上成180度分開)，使控制器導(dǎo)線110全部設(shè)置在一起，使控制器導(dǎo)線110沿著固定殼體的整個周長設(shè)置，使控制器導(dǎo)線110錯開，使控制器導(dǎo)線110走向不同的方向，或以上的組合。如圖2所示，在一個實施例中，固定殼體104蓋住滑環(huán)元件106，露出控制器導(dǎo)線110和滑環(huán)元件106之間的電連接。再次參照圖I和2，殼體104包括任何接合表面或其他裝置的特征。例如，在一個實施例中，在平行于或不是平行于殼體104內(nèi)部的方向延伸控制器導(dǎo)線110，殼體104包括成角度的部分，例如圖3所示的成90度角的部分，成60度角的部分，成45度角的部分，成30度角的部分，和/或成15度角的部分。在一個實施例中，殼體104固定于另一結(jié)構(gòu)(未示出)，例如，通過緊固件，粘合劑，聯(lián)鎖部分，法蘭，其他固定機(jī)構(gòu)，或以上組合,從而防止殼體104的活動?？刂破鲗?dǎo)線110通過任何合適的電連接機(jī)構(gòu)電連接到可旋轉(zhuǎn)部分102中的電源線108。在一個實施例中，控制器導(dǎo)線110在接觸點(diǎn)114連接到單獨(dú)連接可旋轉(zhuǎn)部分102內(nèi)的滑環(huán)元件106(見圖I)的電刷導(dǎo)線116。在一個實施例中，控制器導(dǎo)線110焊接到電刷導(dǎo)線116。在另一個實施例中，控制器導(dǎo)線110機(jī)械地固定到電刷導(dǎo)線116。電刷導(dǎo)線116與滑環(huán)元件106在一個或多個位置保持物理連接，從而保持電通信。電刷導(dǎo)線116與滑環(huán)元件106在可旋轉(zhuǎn)部分102旋轉(zhuǎn)時(例如，達(dá)到3萬轉(zhuǎn))保持電通信。在一個實施例中，電刷導(dǎo)線116包括高傳導(dǎo)金屬合金，例如包括金的合金，并提供低水平的接觸電阻。電刷導(dǎo)線116包括任何適合的用于保持電通信的機(jī)構(gòu)，包括，但不限于，具有低水平的接觸電阻，提供期望數(shù)量法向力的高屈 服強(qiáng)度，用于 提供振動阻力的預(yù)定量彈性，其他合適的特征，或以上的組合。可旋轉(zhuǎn)部分102設(shè)置在殼體104內(nèi)?？尚D(zhuǎn)部分102具有通常的圓柱形狀，并部分或全部在殼體104內(nèi)旋轉(zhuǎn)。例如,可旋轉(zhuǎn)部分102在順時針方向(當(dāng)從圖5所示的源近端區(qū)域504看時)，逆時針方向(當(dāng)從源近端區(qū)域504看時)，或在該兩個方向上旋轉(zhuǎn)和/或振蕩。在一個實施例中，可旋轉(zhuǎn)部分102包括轉(zhuǎn)子軸103 (圖5)和一個或多個軸承112用于促進(jìn)可旋轉(zhuǎn)部分102相對于轉(zhuǎn)子軸103的基本一致的運(yùn)動?；h(huán)元件106設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)部分102內(nèi)。參照圖4，滑環(huán)元件106通過注射模制第二注料402 (例如，可鍍注料)和注射模制第一注料404 (例如，不可鍍注料)制造而成。如在此使用的，術(shù)語“可鍍”指能夠通過浸鍍工藝接受金屬鍍。如在此使用的，術(shù)語“不可鍍”指對浸鍍工藝有抗力的。在一個實施例中，第一注料404先于第二注料402形成。在一個實施例中，第二注料402和第一注料404在注射模制時結(jié)合。在另一個實施例中，第二注料402，第一注料404和/或滑環(huán)元件106機(jī)械地固定，例如，通過鍵特征，粘結(jié)劑，超聲波焊接，和/或與彼此和/或與可旋轉(zhuǎn)部分102過盈配合。在另一個實施例中，第二注料402的所有或一部分由導(dǎo)電聚合物形成。電鍍注模部分406和非電鍍注模部分408由第二注料402 (可鍍注料)，第一注料404(不可鍍注料)形成并進(jìn)行浸液加工。非電鍍注模部分408的暴露面使電鍍注模部分406上的導(dǎo)電鍍層電絕緣。在一個實施例中，電鍍注模部分406包括接觸面410。在一個實施例中，接觸面410在非電鍍注模部分408的至少一部分上伸出。在另一個實施例中，接觸面410向內(nèi)延伸到轉(zhuǎn)子觸點(diǎn)502。參照圖6，在一個實施例中，電鍍注模部分406包括突出絕緣特征602。突出絕緣特征602設(shè)置在接觸面410的對面，并打斷與電刷觸點(diǎn)116的電連通，為可旋轉(zhuǎn)部分102提供引導(dǎo)作用和/或鍵作用。浸液加工選擇性地鍍導(dǎo)電鍍層到第二注料402的暴露面，導(dǎo)致電鍍注模部分406導(dǎo)電。在一個實施例中，導(dǎo)電鍍層具有的厚度在大約2微英寸到大約100微英寸之間，大約5微英寸到大約30微英寸之間，大約10微英寸到大約20微英寸之間，或大約15微英寸。在一個實施例中，導(dǎo)電鍍層包括金，鈀-鎳，銀，任何適合的非氧化性貴金屬，或以上組合。在一個實施例中，浸液加工是多階段的(例如，兩階段，三階段，或其他合適的階段數(shù))。在一個實施例中，浸液加工還包括在進(jìn)行導(dǎo)電鍍層之前進(jìn)行鎳底鍍。鎳底鍍具有任何合適的厚度并提供平滑的表面以為導(dǎo)電鍍層提供耐磨性。在一個實施例中，鎳底鍍的厚度在大約500微英寸到大約700微英寸之間，大約550微英寸到大約650微英寸之間，或大約600微英寸。在進(jìn)一步的實施例中，浸液加工包括在進(jìn)行鎳底鍍之前進(jìn)行預(yù)鍍銅層。預(yù)鍍銅層具有的厚度在大約5微英寸到大約10微英寸之間，大約5微英寸到大約7微英寸之間，或大約5微英寸。
非電鍍注模部分408包括保持電絕緣的暴露面，從而分離滑環(huán)元件106，并允許信號和/或電力在沒有電氣干擾或短路的情況下從電源線108傳送到控制器導(dǎo)線110。在一個實施例中，非電鍍注模部分408的暴露面是無導(dǎo)電鍍層的。參照圖5，一旦形成滑環(huán)元件106，在一個實施例中，滑環(huán)元件106設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸103并固定在其上(例如，摩擦配合，焊接，或以其他方式附連)。在進(jìn)一步的實施例中，滑環(huán)元件106壓配合在轉(zhuǎn)子軸103上。通過滑環(huán)元件106壓配合在轉(zhuǎn)子軸103上，鄰近可旋轉(zhuǎn)部分102的電源線108和鄰近固定殼體104的控制器導(dǎo)線110是電氣通信的。在進(jìn)一步的實施例中，一個或多個另外的滑環(huán)元件106 (例如，總計7個滑環(huán)元件，14個滑環(huán)元件，或其他合適數(shù)量的滑環(huán)元件)被定位在和/或壓配合在轉(zhuǎn)子軸103上的。在一個實施例中，滑環(huán)元件106包括在預(yù)定的軸向位置處相應(yīng)于轉(zhuǎn)子軸103形狀的鍵或特征。在進(jìn)一步的實施例中，另外的滑環(huán)元件106包括在另外的預(yù)定軸向位置處相應(yīng)于轉(zhuǎn)子軸103形狀的不同定位的鍵或特征。如圖5所示，在一個實施例中，轉(zhuǎn)子軸103上的轉(zhuǎn)子觸點(diǎn)502具有相應(yīng)于預(yù)定滑環(huán)元件106位置的變化長度，以允許接觸面410電連接 滑環(huán)元件106到相應(yīng)的電源線108。在一個實施例中，轉(zhuǎn)子觸點(diǎn)502允許電源線108電連接到位于源近端區(qū)域504的滑環(huán)元件106，對比相對更遠(yuǎn)離電源線108進(jìn)入滑環(huán)組件100處的源遠(yuǎn)端區(qū)域506，源近端區(qū)域504相對更靠近電源線108進(jìn)入滑環(huán)組件100處。
權(quán)利要求
1.一種制造滑環(huán)元件的過程，該過程包括 形成第一注料； 形成第二注料；以及 浸液加工所述第一注料和所述第二注 料； 其中，所述浸液加工將導(dǎo)電鍍層電鍍到所述第二注料的暴露面。
2.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，形成所述第一注料和形成所述第二注料的一個或多個是通過注射模制的。
3.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，形成所述第一注料和形成所述第二注料的一個或多個是通過機(jī)械加工的。
4.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，所述第一注料的暴露面電絕緣所述第二注料的導(dǎo)電鍍層。
5.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，所述第一注料的暴露面是無導(dǎo)電鍍層的。
6.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，所述導(dǎo)電鍍層包括金。
7.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，所述浸液加工包括在電鍍所述導(dǎo)電鍍層之前的鎳底鍍。
8.如權(quán)利要求7所述的過程，其中，所述浸液加工包括在所述鎳底鍍之前的預(yù)鍍銅層。
9.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，所述形成第二注料粘結(jié)所述第一注料到所述第二注料。
10.如權(quán)利要求I所述的過程，其中，所述第二注料包括接觸面。
11.如權(quán)利要求I所述的過程，還包括將所述滑環(huán)元件定位在轉(zhuǎn)子軸上。
12.如權(quán)利要求11所述的過程，還包括將滑環(huán)元件壓配合在所述轉(zhuǎn)子軸上。
13.如權(quán)利要求11所述的過程，還包括通過超聲波焊接將所述滑環(huán)元件固定在所述轉(zhuǎn)子軸上。
14.如權(quán)利要求11所述的過程，還包括通過粘結(jié)劑將所述滑環(huán)元件固定在所述轉(zhuǎn)子軸上。
15.如權(quán)利要求11所述的過程，還包括通過過盈配合將所述滑環(huán)元件固定在所述轉(zhuǎn)子軸上。
16.如權(quán)利要求11所述的過程，還包括將一個或多個另外的滑環(huán)元件定位在所述轉(zhuǎn)子軸上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造滑環(huán)元件的過程，滑環(huán)元件和滑環(huán)組件。該過程包括形成第一注料，形成第二注料以及浸液加工第一注料和第二注料。浸液加工電鍍導(dǎo)電鍍層到第二注料的暴露面。
文檔編號H01R39/08GK102751643SQ201210239448
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月19日
發(fā)明者E·J·霍華德, G·G·格里菲斯, W·G·蘭克 申請人:泰科電子公司