本發(fā)明涉及滑環(huán)及其部件?；h(huán)用于在配對(duì)旋轉(zhuǎn)部件之間傳輸電信號(hào)和動(dòng)力。滑環(huán)可以包括模塊，該模塊具有相對(duì)于在軌道上滑動(dòng)的電刷旋轉(zhuǎn)的圓柱形導(dǎo)電軌道。

背景技術(shù)：

1、ep1320155a2中公開了鑄造滑環(huán)模塊。導(dǎo)電金屬環(huán)被鑄造成由圓柱形金屬管保持的塑性體。由于需要更換模具，塑性體難以適應(yīng)不同的實(shí)施例。us2009/0091208a1中公開了更靈活的方法，其中，導(dǎo)電環(huán)與絕緣支撐塊部段堆疊在中空管上。us2014/0120742a1公開了具有可堆疊滑環(huán)元件的旋轉(zhuǎn)裝置，該可堆疊滑環(huán)元件通過(guò)中心轉(zhuǎn)子軸被保持在一起(圖3)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供滑環(huán)模塊及其部件，該滑環(huán)模塊及其部件可以容易地被配置成不同數(shù)量和類型的滑動(dòng)軌道，可以以成本有效的方式被制造，不需要支撐軸或管，并且可以容易地組裝。

2、獨(dú)立權(quán)利要求中描述了該問(wèn)題的解決方案。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)。

3、對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中已知的滑環(huán)模塊的更深入分析表明，即使是us2009/0091208a1中公開的模塊化解決方案也不能容易地適應(yīng)不同的配置，因?yàn)橹辽僦行闹锌展鼙仨毐徽{(diào)適，例如被切割到特定的長(zhǎng)度。因此，需要不依賴于固定長(zhǎng)度的剛性管的配置。

4、本文中的實(shí)施例使用自支撐結(jié)構(gòu)，該自支撐結(jié)構(gòu)不再需要這樣的中空管。

5、在實(shí)施例中，支撐塊包括電絕緣材料，并且被配置為保持至少一個(gè)導(dǎo)電滑動(dòng)軌道。支撐塊具有中空盤形主體和連接裝置，例如支柱，用于與至少一個(gè)另外的支撐塊形成固定連接，從而用于形成剛性和抗扭的自支撐的支撐結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)可以避免另外的支撐結(jié)構(gòu)，例如中空軸。

6、在另一實(shí)施例中，滑環(huán)模塊包括堆疊在一起的多個(gè)支撐塊，該多個(gè)支撐塊具有固定連接并保持至少一個(gè)導(dǎo)電滑動(dòng)軌道。支撐塊可以是相同的，可以具有相同的接口，或者至少可以具有配合的接口。滑環(huán)模塊是自支撐的且不需要中心軸線或軸。由于不需要支撐軸或管，因此也不需要將支撐軸或管切割成由所使用的滑動(dòng)軌道的寬度所規(guī)定的長(zhǎng)度，也不需要儲(chǔ)備大量的支撐軸或管。此外，被軸擋住或被管縮小的內(nèi)部空間可以用于布線或其他類型的旋轉(zhuǎn)接頭，如光學(xué)接頭、rf接頭或介質(zhì)接頭。

7、在另一實(shí)施例中，滑環(huán)包括至少一個(gè)滑環(huán)模塊和與至少一個(gè)導(dǎo)電滑動(dòng)軌道接合或在至少一個(gè)導(dǎo)電滑動(dòng)軌道上滑動(dòng)的至少一個(gè)電刷。

8、支撐塊可以包括介電材料或絕緣材料——例如塑料材料，并且具有中空盤形主體。主體可以用于布線、另一滑環(huán)或中心軸。不需要將中心軸(如果設(shè)置有中心軸)連接到多個(gè)支撐塊，因?yàn)橹螇K形成自支撐結(jié)構(gòu)。

9、支撐塊的主體可以在相鄰的滑動(dòng)軌道之間提供絕緣。主體可以具有比滑動(dòng)軌道更大的直徑，從而提供空氣間隙和/或爬電距離，以及主體的徑向?qū)挾群洼S向?qū)挾然蚝穸?。軸向?qū)挾妊仄叫杏谥黧w或滑環(huán)模塊的中心軸線的方向限定，該滑環(huán)模塊可以由支撐塊和軌道組裝。徑向?qū)挾妊嘏c中心軸線正交的徑向方向。為了提供具有足夠穩(wěn)定性的自支撐特性，支撐塊的主體可以具有最小徑向?qū)挾群?或軸向?qū)挾?，其可以取決于主體的外徑。通常，在外徑的大約10％(例如，5％與15％之間)或2％與20％之間或2％與50％之間的徑向?qū)挾纫呀?jīng)顯示出良好的結(jié)果。在示例中，具有70mm直徑的支撐塊的主體可以具有7mm的徑向?qū)挾取?/p>

10、最小徑向?qū)挾纫部梢杂刹季€電纜的橫截面限定，該布線電纜在支撐塊和軌道的自由內(nèi)徑內(nèi)排布，該支撐塊和軌道隨后被組裝到滑環(huán)模塊。

11、支撐塊的主體的軸向?qū)挾然蚝穸瓤梢杂上噜徿壍乐g的空氣間隙和爬電要求限定，而且可以通過(guò)機(jī)械穩(wěn)定性和制造要求限定，其中，例如，如果支撐塊由塑料材料制成，制造方法為注塑成型或3d打印，或者如果支撐塊由陶瓷材料制成，制造方法為燒結(jié)或燒制。通常，徑向?qū)挾鹊拇蠹s10％到100％的軸向?qū)挾纫呀?jīng)顯示出良好的結(jié)果。在示例中，支撐塊的主體可以具有在3mm到20mm的范圍內(nèi)的厚度。

12、支撐塊的主體可以保持用于電纜管理的裝置，該裝置可以從內(nèi)部主體徑向延伸，并且可以包括用于電纜排布的電纜扎帶、應(yīng)力消除件或輻條。

13、支撐塊的主體保持用于接合另一支撐塊——例如與另一支撐塊互連——的至少一個(gè)裝置。這種裝置可以是至少一個(gè)連接裝置，其可以是突起，并且可以沿基本平行于中心軸線的方向從主體延伸。在實(shí)施例中，有至少三個(gè)等間隔的連接裝置。也可以有4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)、7個(gè)、8個(gè)、9個(gè)或任何更高數(shù)量的連接裝置。連接裝置可以被配置為突起和/或具有圓柱形或長(zhǎng)方體或任何其他合適的形狀，并且它們可以與另一支撐塊的主體中的開口或孔口接合，從而產(chǎn)生可以與第一滑動(dòng)軌道軸向?qū)挾扰浜系牡谝恢螇K距離。

14、在實(shí)施例中，至少兩種不同類型的連接裝置可以交替地或成組地布置在支撐塊的主體處。可以有6個(gè)連接裝置，其中，3個(gè)第一類型的連接裝置和3個(gè)第二類型的連接裝置。第一類型的連接裝置可以具有頂部突起，該頂部突起位于第一類型的連接裝置的端部處、背離主體，其中，第二類型的連接裝置可以具有凹部，該凹部位于第二類型的連接裝置的端部處、朝向主體。頂部突起被配置為，例如通過(guò)用于使主體互連的壓配方式，與凹部匹配。這可以導(dǎo)致第二支撐塊距離，該第二支撐板距離可以是第一支撐塊距離的兩倍，并且可以與第二滑動(dòng)軌道軸向?qū)挾扰浜?。頂部突起可以成形為榫釘，凹部可以是錐形孔。

15、在實(shí)施例中，每種類型的突出部、突起和凹部中的至少一者是等間隔的。

16、在另一實(shí)施例中，連接裝置可以包括n種類型的連接裝置，每種類型具有順序布置的m個(gè)連接裝置。這可以導(dǎo)致n*m個(gè)連接裝置，其中，n、m是≥1的整數(shù)。具有三種類型的連接裝置(n＝3)和每種類型四個(gè)連接裝置(m＝4)的示例可以產(chǎn)生如下所描述的順序(nm)：11、21、31、12、22、32、13、23、33、14、24、34。在具體實(shí)施例中，連接裝置可以呈n＝2和m＝3的配置，該配置包括6個(gè)連接裝置，其中，3個(gè)第一類型的連接裝置和3個(gè)第二類型的連接裝置交替布置。

17、連接裝置可以定位在與滑動(dòng)軌道的內(nèi)半徑配合的第一半徑內(nèi)，使得滑動(dòng)軌道可以安置在連接裝置上。此外，連接裝置可以具有在徑向外側(cè)并平行于中心軸線的至少一個(gè)脊。這樣的脊提供與滑動(dòng)軌道的小的和/或界限清楚的接觸表面，并且甚至可以被滑動(dòng)軌道稍微擠壓，從而提供更高的摩擦力和滑動(dòng)軌道的穩(wěn)定安置。

18、連接裝置可以通過(guò)至少一個(gè)桿或任何其它裝置連接到支撐塊的主體，該至少一個(gè)桿或任何其他裝置被配置成為沿徑向方向的位移和/或沿軸向方向的傾斜提供最小柔性以補(bǔ)償公差。

19、此外，在支撐塊的主體的與上述連接裝置相對(duì)的一側(cè)上可以有至少一個(gè)突出部，該至少一個(gè)突出部被配置為用于提供兩個(gè)支撐塊之間的連接。突出部可以被配置為與不同支撐塊上的主體的相同側(cè)上的突出部導(dǎo)向部接合?？梢杂袎号涫交蚩ㄈ胧竭B接。這允許兩個(gè)支撐塊進(jìn)行背靠背連接。

20、在實(shí)施例中，至少兩個(gè)支撐塊之間或甚至在所有支撐塊之間可以存在壓配或卡扣，其足夠堅(jiān)固以形成自支撐結(jié)構(gòu)?？商鎿Q地，或者附加地，支撐塊可以在滑動(dòng)軌道和/或絕緣盤已經(jīng)安裝之后膠水粘合或焊接在一起。

21、支撐塊的主體可以包括另外的凹部和孔，例如該凹部和孔被配置為用于布線或用于節(jié)省材料和/或減輕重量。

22、由于滑動(dòng)軌道可以保持在支撐塊的主體的一側(cè)，因此可能需要連接在一起的至少兩個(gè)支撐塊來(lái)將滑動(dòng)軌道保持在穩(wěn)定位置。

23、兩個(gè)相鄰的支撐塊之間可以有至少一個(gè)滑動(dòng)軌道。還可以設(shè)置由絕緣盤間隔開的多個(gè)滑動(dòng)軌道。在這樣的實(shí)施例中，滑動(dòng)軌道和絕緣盤可以被配置為具有與第一支撐塊距離或第二支撐塊距離相對(duì)應(yīng)的總寬度或厚度。

24、至少一個(gè)滑動(dòng)軌道包括導(dǎo)電材料——例如黃銅、金、銀或其組合，并且具有環(huán)形形狀。該環(huán)形形狀可以具有與支撐塊配合——例如與連接裝置配合——的內(nèi)徑以及可以比支撐塊的相鄰主體的外徑小(例如，1mm至10mm的范圍內(nèi)的值)的外徑。該至少一個(gè)滑動(dòng)軌道可以具有用于電連接——例如布線——的裝置。這種裝置可以是螺紋孔、螺釘或者焊接件或熔接突出部。這樣的裝置可以從內(nèi)徑突出到中空空間中。

25、在實(shí)施例中，滑環(huán)模塊包括保持多個(gè)滑動(dòng)軌道的多個(gè)支撐塊。模塊的所有支撐塊可以是相同的。支撐塊可以提供以下類型的連接中的至少一種。

26、第1類型連接：通過(guò)支撐塊的前側(cè)的第一連接裝置和第一頂部突起、另一支撐塊的后側(cè)，該支撐塊可以連接到該另一支撐塊。第一頂部突起與第一組后孔、第二組后孔或第三組后孔接合。

27、第2類型連接：通過(guò)支撐塊的前側(cè)的第一連接裝置和第一頂部突起、另一支撐塊的前側(cè)的第一連接裝置和第一頂部突起，該支撐塊可以連接到該另一支撐塊。每個(gè)支撐塊的第一頂部突起與另一支撐塊的第二組前孔接合，以創(chuàng)建相互交錯(cuò)的設(shè)計(jì)。

28、第3類型連接：兩個(gè)支撐塊可以通過(guò)它們的前側(cè)的第一連接裝置和第一頂部突起以及前側(cè)的第二連接裝置連接，該第二連接裝置具有孔或凹部以適應(yīng)第一頂部突起。一個(gè)支撐塊的第一頂部突起與另一支撐塊的第二凹部接合。這種連接導(dǎo)致支撐塊之間的更大的間距，該間距大約是第1類型連接和第2類型連接的距離的兩倍。

29、第4類型連接：兩個(gè)支撐塊可以通過(guò)它們的后側(cè)連接。任何支撐塊的至少一個(gè)后部突出部與另一支撐塊的至少一個(gè)突出部導(dǎo)向部接合。

30、在實(shí)施例中，可以使用這些連接中的至少一個(gè)或多個(gè)。每個(gè)支撐塊可以保持至少一個(gè)滑動(dòng)軌道或由至少一個(gè)絕緣盤分隔開的多個(gè)滑動(dòng)軌道。

31、支撐塊可以具有進(jìn)一步的細(xì)節(jié)——例如沿著主體的外周界的凹槽，以增加爬電距離。支撐塊也可以在軸向端部具有凹部，以形成用于精確定中軌道的導(dǎo)向直徑。支撐塊的進(jìn)一步細(xì)節(jié)可以是用于沿主體的內(nèi)周界進(jìn)行電纜管理的裝置。

32、支撐塊可以具有孔和/或容置部，該孔和/或者容置部可以由薄塑料膜封閉，該薄塑料膜例如可以通過(guò)注塑成型得到。只有在使用孔或容置部時(shí)，膜才會(huì)破裂，從而防止未使用時(shí)灰塵積聚在孔或容置部中。