CN106099504A - 旋转电连接器组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转电连接器组件,以解决现有技术中的旋转电连接器中滑环上的电缆易受拉力而与滑环脱离接触的问题。为实现上述目的，本发明的旋转电连接器组件在旋转电连接器的内轴的前端止转地连有连接器，在使用时将适配连接器沿轴向插配在连接器的前端，当适配连接器受到轴向拉力时，轴向力会沿适配连接器壳体、连接器壳体传至内轴，避免了内轴接触件上焊接的电缆直接受拉力松脱引起的旋转电连接器失效的问题，有利于提高旋转电连接器的使用寿命。

Description

旋转电连接器组件

技术领域

本发明涉及一种旋转电连接器组件。

背景技术

在一些特殊场合，需要将旋转件和固定件电性连接在一起，这种场合就需要用到可防止相对转动的两个部件之间的电缆发生扭铰和损坏的旋转电连接器以在转动状态下传输信号和电能。现有的旋转电连接器的结构如中国专利CN105428951A所公开的一种电旋转连接器那样，包括相互之间转动设置的壳体与插装在壳体中的空心轴（即一种内轴），壳体中固定设置有设电刷、空心轴上固定设置有滑环（即一种内轴接触件），在电刷与滑环上均焊接有电缆且电缆的自由端由旋转电连接器中引出以实现与外界电连接，电刷能在滑环上滑动并保持与滑环的导电连接。故在使用时将旋转件与固定件中的任一个与滑环上的电缆接头电连接、另一个与电刷上的电缆接头电连接即可在避免电缆扭铰的同时实现旋转件与固定件的电连接。但现有技术中在将外界电缆与滑环电连接时，通常均是将外界电缆直接连接在滑环上的电缆接头上，当外界电缆不受轴向力时这种连接方式最为快捷方便，但是在有些场合外界电缆会受到轴向的拉力——例如一些需要在水下随船前行以展放电缆的场合，再将外界电缆直接固定在滑环上的电缆接头上时当外界电缆受轴向拉力时会拉动滑环上的电缆接头，这可能造成电缆与滑环的焊接处被拉脱而影响旋转电连接器的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗拉能力的旋转电连接器组件以解决现有技术中的旋转电连接器中滑环上的电缆易受拉力而与滑环脱离接触的问题。

为实现上述目的，本发明的旋转电连接器组件的技术方案是：

旋转电连接器组件，包括旋转电连接器，旋转电连接器包括相互之间转动设置的壳体及内轴，内轴的轴线沿前后方向延伸且其上设有内轴接触件，旋转电连接器的前端设置有用于供相应适配连接器插接配合的连接器，连接器包括止转配合地设置于内轴前端的连接器壳体及设置于连接器壳体内且与内轴接触件上的电缆接头导电连接的中间接触件，连接器壳体的前端具有用于与相应适配连接器的适配锁紧结构相配合以锁紧适配连接器的锁紧结构。

所述内轴的前端设有用于与连接器壳体的后端插接配合的插配段，插配段与连接器壳体通过沿前后方向延伸的键、键槽结构止转配合，旋转电连接器组件还包括跨接套设于内轴与连接器壳体连接处的卡箍，卡箍具有前侧的前挡止结构及后侧的后挡止结构，连接器壳体上设有用于与前挡止结构挡止配合以阻碍连接器壳体相对于卡箍向前移动的连接器壳体挡止结构，内轴上设有用于与后挡止结构挡止配合以阻碍内轴相对于卡箍向后移动的内轴挡止结构。

所述前挡止结构和后挡止分别为前挡圈和后挡圈，连接器壳体的后侧的外周面设有供前挡圈卡入的连接器壳体卡槽，连接器壳体卡槽的后侧槽壁形成所述连接器壳体挡止结构，内轴的前侧的外周面上设有供后挡圈卡入的内轴卡槽，内轴卡槽的前侧槽壁形成所述内轴挡止结构。

所述连接器壳体的后端面与内轴卡槽的前端面在轴向上齐平设置。

所述前挡圈与后挡圈之间通过环形的本体相连，前挡圈和后挡圈与本体一体成形，卡箍由端部可拆连接的上卡箍和下卡箍组合围设而成。

上卡箍和下卡箍的结构相同，上卡箍的两端均设有连接耳，连接耳的背离上卡箍的一侧为平面且其上设有供相应螺栓穿过的螺栓穿孔。

本发明的有益效果是：本发明的旋转电连接器组件在旋转电连接器的内轴的前端止转地连有连接器，在使用时将适配连接器沿轴向插配在连接器的前端，当适配连接器受到轴向拉力时，轴向力会沿适配连接器壳体、连接器壳体传至内轴，避免了内轴接触件上焊接的电缆直接受拉力松脱引起的旋转电连接器失效的问题，有利于提高旋转电连接器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的旋转电连接器组件的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中的第一外壳与转接套的连接处的具体结构的局部放大图；

图3为图1中上卡箍的立体结构示意图；

图4为图3的正视图；

图5为图4的A向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的旋转电连接器组件的具体实施例，如图1至图5所示，包括通过键、槽结构导向套装于旋转电连接器2前端的插座1、用于固定连接插座1与旋转电连接器2的卡箍3及固定于旋转电连接器2上以带动旋转电连接器2运动的套索4。

插座1包括具有多个弹性插孔的中间接触件11及通过密封圈密封套设于中间接触件11外围的第一外壳12，中间接触件11用于与滑环上的电缆接头电连接，第一外壳12为多段式的筒形结构且第一外壳12的前端设有用于供连有电缆的插头密封套装的连接段121，连接段121上设有用于与连有电缆的插头螺纹配合的外螺纹。插座上不安装插头的情况下，在插座1的连接段121上套装用于对插座1进行密封的前密封盖14，并在前密封盖14的外围套装用于将第一外壳12与前密封盖14固定为一体的固定套13。当需要将连有电缆的插头插装于插座1中时，将固定套13及前密封盖14取下，并将插头壳体密封套装于第一外壳12前端的连接段121上即可。第一外壳12的后侧的外周面上设置有供卡箍3的前端卡入安装的环形的连接器壳体卡槽122，连接器壳体卡槽122的前后两侧槽壁分别用于与卡箍3上相应凸台的两端面挡止配合以限制第一外壳12相对于卡箍3的向前及向后移动。具体说是连接器壳体卡槽122的后侧槽壁123用于阻挡第一外壳12相对于卡箍3的向前移动，连接器壳体卡槽122的前侧槽壁用于阻挡第一外壳12相对于卡箍3的向后移动。

旋转电连接器2包括第二外壳23、固定插装于外壳23中的内轴骨架及插装于内轴骨架中的内轴，内轴包括空心轴21及转接套20。内轴骨架包括外套筒26及通过螺钉固定于外套筒26前端的支撑板22，外套筒26的后端通过螺钉与第二壳体23的后端面固定连接，支撑板22的前后两端分别通过第一径向轴承241及第二径向轴承242转动设置于空心轴21的外围。转接套20通过沿前后方向延伸的键/键槽插装于空心轴21的前端的键槽/键中，转接套20的前端用于供第一外壳12的后端密封套装。

转接套20与第二外壳23之间设有用于实现两者转动配合的后侧的第四径向轴承244和前侧的第三径向轴承243，为避免第四径向轴承244与第三径向轴承243在转动过程中发生相互摩擦，转接套20外围于第四径向轴承244的内圈与第三径向轴承243的内圈之间顶装有挡环245，同时挡环245还起到增大第三径向轴承243与第四径向轴承244之间沿前后方向距离的作用，增加了转接套20与第二外壳23的两个支撑点之间的距离，有利于将第二外壳23更稳地支撑在转接套20的外围，也有利于保证转接套20与第二外壳23的同轴。为实现对第四径向轴承244及第三径向轴承243的轴向限位，支撑板22上设有用于挡止第四径向轴承244的外圈后移的前端面241，转接套20上设有用于挡止第三径向轴承243的内圈前移的转接件第二挡止结构202。为避免由第一壳体12传递至转接套20的轴向力会传至空心轴21，转接套20通过止转键连接在空心轴21上，且于空心轴21与第二外壳23之间顶装有用于承受轴向力的第一轴向轴承246。具体说是，转接套20的中部于第三径向轴承243的前侧外凸而形成转接件第一挡止结构201，第二外壳23的前端内收而形成内翻沿，第一轴向轴承246顶装于转接件第一挡止结构201的前端面与内翻沿之间。所以当转接套20受向前拉力时，转接套20会沿键与键槽的配合面向前滑动而避免空心轴21受轴向力。为实现转接套20与插头壳体12的固定连接，在转接套20的前端的外周面上开设有用于供卡箍3的后端卡入安装的环形的内轴卡槽203，内轴卡槽203的前后两侧槽壁分别用于与卡箍3的相应凸部的两个端面挡止配合以限制转接套20相对于卡箍3的向前和向后的移动。具体说是内轴卡槽203的前侧槽壁204用于阻挡转接套20相对于卡箍3的向后移动，内轴卡槽203的后侧槽壁用于阻挡转接套20相对于卡箍3的向前移动。

为将旋转导电件与固定导电件导电连接，在空心轴21上沿空心轴21的轴向方向设置有多个滑环27，在支撑板22的后端通过螺钉固定连接外套筒26，并在外套筒26上与滑环27在轴向上对应的位置处固定设置有可与滑环27实现转动电连接的电刷28。如前所述，支撑板22与空心轴21之间设有用于实现两者转动配合的第一径向轴承241和第二径向轴承242，故固定于外套筒26上的电刷28与滑环27为相对转动的关系，将旋转导电件与固定导电件中的一个电连接于电刷28上，将另一个电连接于滑环27上即可实现旋转导电件与固定导电件的导电连接。

第二外壳23的后端通过螺钉可拆连接有可对第二外壳23的后端面进行密封的后密封盖25，后密封盖25的中部设有用于记录第二壳体23的转动总圈数及第二壳体23相对于空心轴21的偏转角度的编码器29。第二外壳还具有用于连接套索4的凸台231，凸台231上设有螺栓穿孔，套索4为弓形件且其两端均加工有螺杆段41，套索4通过螺杆段41穿装于凸台231上的螺栓穿孔中并由两个螺母将其锁死以防止套索4与第二外壳23松脱。

卡箍3包括横截面呈C型的上套体和下套体，上、下套体上对应开设有用于实现两者固定连接的螺栓穿孔。上套体与下套体的具体结构相同，下面以上套体的具体结构为例进行说明。上套体的整体形状为C型且在其宽度方向的两端的内侧面上间隔设有向内凸出的前卡圈31和后卡圈32，在C型的两端凸设有朝向C型的开口侧为平面的连接耳33，螺栓穿孔34开设在连接耳33上，且每侧连接耳33上均间隔设有两个螺栓穿孔34。前卡圈31用于卡入连接器壳体卡槽122中、后卡圈32用于卡入内轴卡槽203中。当将插座1套装在旋转电连接器2中之后，使用卡箍3对插头壳体12与转接套20进行固定的方法如下：首先，将上套体的前卡圈与后卡圈分别卡入连接器壳体卡槽122与内轴卡槽203中；再将下套体的前卡圈与后卡圈分别卡入连接器壳体卡槽122与内轴卡槽203中，此时上、下套体的连接耳上相对的平面有利于实现上下套体的牢固连接；最后通过螺栓将上套体与下套体锁紧为一体即可实现对插头壳体12与转接套20的固定连接。为保证卡箍3的固定效果，使用卡箍3将插座1与旋转电连接器2锁定为一体后，插头壳体12的前端面与后卡圈32的前端面挡止配合。

上述旋转电连接器组件在组装时：先在外套筒26内固定电刷28，在空心轴21上固定滑环27并安装第一径向轴承241和第二径向轴承242，再将装有滑环及轴承的空心轴由前向后地插入外套筒26中，最后将支撑板22由前方塞入外套筒26内并用螺钉将外套筒26与支撑板22固定为一体；在转接套20上分别装设第一轴向轴承246、第三径向轴承243及第四径向轴承24，再将装好轴承的转接套20套装在空心轴21的前端并使转接套20与空心轴上的键槽结构相插配以实现两者的止转；最后将整体由第二外壳23的后端插入到位并将后密封盖25与编码器29固定连接于第二外壳23的后端，即完成对旋转电连接器的组装；之后再将套索4固定于第二外壳23的后端、将插座1套装于转接套20的前端即完成了对旋转电连接器组件的组装。

在其他实施例中：第一外壳的后端面也可以与后卡圈的前端面之间具有一定间隙；内轴卡槽也可以被设置于后卡圈前端面之前的挡台、销钉等可阻挡内轴相对于卡箍向后移动的内轴挡止结构代替；连接器壳体卡槽也可以被设置于前卡圈后端面之后的挡台、销钉等可阻挡插座相对于卡箍向前移动的连接器壳体挡止结构代替；当前、后挡止结构均由穿装在第一外壳或内轴上的销钉形成时，卡箍也可以是完整的、可沿轴向套装至第一外壳与内轴的连接段上的环形件，当然，在前、后挡止结构均由相应挡台形成的情况下，卡箍还可以是完整的环形，此时只需要将前卡圈与后卡圈可拆卸地组装在环形本体上而组成卡箍即可；当然，卡箍也可以被螺钉锁紧、卡钉锁紧等可实现第一壳体与转接套固定连接的其他固定结构来代替；插座的第一外壳还可以与转接套20一体成型以实现两者的止转配合；当然，插座前端的外螺纹段还可以被相应的卡钉、卡扣等可实现插座与适配插头上的曲槽、止口等适配锁紧结构相配合以将适配插头锁紧于插座上的锁紧结构来代替。

Claims (6)

1.旋转电连接器组件，包括旋转电连接器，旋转电连接器包括相互之间转动设置的壳体及内轴，内轴的轴线沿前后方向延伸且其上设有内轴接触件，其特征在于：旋转电连接器的前端设置有用于供相应适配连接器插接配合的连接器，连接器包括止转配合地设置于内轴前端的连接器壳体及设置于连接器壳体内且与内轴接触件上的电缆接头导电连接的中间接触件，连接器壳体的前端具有用于与相应适配连接器的适配锁紧结构相配合以锁紧适配连接器的锁紧结构。

2.根据权利要求1所述的旋转电连接器组件，其特征在于：所述内轴的前端设有用于与连接器壳体的后端插接配合的插配段，插配段与连接器壳体通过沿前后方向延伸的键、键槽结构止转配合，旋转电连接器组件还包括跨接套设于内轴与连接器壳体连接处的卡箍，卡箍具有前侧的前挡止结构及后侧的后挡止结构，连接器壳体上设有用于与前挡止结构挡止配合以阻碍连接器壳体相对于卡箍向前移动的连接器壳体挡止结构，内轴上设有用于与后挡止结构挡止配合以阻碍内轴相对于卡箍向后移动的内轴挡止结构。

3.根据权利要求2所述的旋转电连接器组件，其特征在于：所述前挡止结构和后挡止分别为前挡圈和后挡圈，连接器壳体的后侧的外周面设有供前挡圈卡入的连接器壳体卡槽，连接器壳体卡槽的后侧槽壁形成所述连接器壳体挡止结构，内轴的前侧的外周面上设有供后挡圈卡入的内轴卡槽，内轴卡槽的前侧槽壁形成所述内轴挡止结构。

4.根据权利要求3所述的旋转电连接器组件，其特征在于：所述连接器壳体的后端面与内轴卡槽的前端面在轴向上齐平设置。

5.根据权利要求3或4所述的旋转电连接器组件，其特征在于：所述前挡圈与后挡圈之间通过环形的本体相连，前挡圈和后挡圈与本体一体成形，卡箍由端部可拆连接的上卡箍和下卡箍组合围设而成。

6.根据权利要求5所述的旋转电连接器组件，其特征在于：上卡箍和下卡箍的结构相同，上卡箍的两端均设有连接耳，连接耳的背离上卡箍的一侧为平面且其上设有供相应螺栓穿过的螺栓穿孔。