CN106099599A - 一种旋转导电装置和一种可旋转球体 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种旋转导电装置及其所应用的可旋转球体，针对现有技术的旋转设备的电路连接结构中，常用的外接电线的连接方式会导致两个电气元件在相对转动时将电线缠绕在转动轴上甚至会铰断电线导致电路断开影响正常使用的技术问题，提供的旋转导电装置包括相对滑动的第一滑环和第二滑环，将需要相对转动的至少两个电气元件设置于所述旋转导电装置的第一滑环和与所述第一滑环相对滑动的第二滑环上。在所述第一滑环上设置有导电滑轨，所述第二滑环上设置有导电柱，导电柱在导电的同时可相对于所述第一滑环上的导电滑轨滑动连接，实现了在两个相对转动的电气元件滑动地同时实现无绕线导电的技术效果。

Description

一种旋转导电装置和一种可旋转球体

技术领域

本发明涉及电气结构设备领域，具体而言，涉及一种旋转导电装置和一种可旋转球体。

背景技术

现有技术的电气设备中，尤其是旋转设备的电路连接结构中，布线问题多会影响设备的正常导电和使用。在相对转动的两个电气元件进行电连接时，通过现有的导线连接方式，会导致两个电气元件在相对转动时将导线缠绕在转动轴上，甚至会铰断导线导致电路断开影响正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转导电装置和一种可旋转球体，其能够将需要相对转动的电气元件设置于所述旋转导电装置的第一滑环和与所述第一滑环相对滑动的第二滑环上。在所述第一滑环上设置有导电滑轨，所述第二滑环上设置有导电柱，导电柱在导电的同时可相对于所述第一滑环上的导电滑轨滑动连接，实现了在两个相对转动的电气元件滑动地同时实现无绕线导电的技术效果。

本发明的实施例是这样实现的：

一种旋转导电装置，其包括：第一滑环和与所述第一滑环相对滑动的第二滑环，所述第一滑环上设置有导电滑轨，所述第二滑环的内环边缘设置有用于卡接电路板的非对称分布导向槽，所述第二滑环上还设置有导电柱，所述导电柱与所述第一滑环的所述导电滑轨滑动连接。

优选地，所述第一滑环的所述导电滑轨包括四条相互绝缘的同心导电轨道。

优选地，所述导电柱包括可伸缩弹簧针，所述可伸缩弹簧针的固定端设置于所述第二滑环靠近所述第一滑环的侧面，所述可伸缩弹簧针的伸缩端与所述第一滑环上的导电滑轨滑动连接。

优选地，所述可伸缩弹簧针包括保护壳、设置于保护壳内的可导电的压缩弹簧和导电针，所述压缩弹簧的按压端裸露于所述保护壳的一端，所述压缩弹簧的导电端与所述导电针连接，所述导电针在所述压缩弹簧处于非压缩状态时收缩在所述保护壳内，所述导电针在所述压缩弹簧处于压缩状态时伸出所述保护壳外。

优选地，所述导电柱包括铜柱。

优选地，还包括用于检测所述第一滑环和所述第二滑环相对滑动角度的角度感应组件，所述角度感应组件包括转动传递元件和电位器，所述转动传递元件与所述第二滑环固定连接，所述转动传递元件与所述电位器连接，所述电位器固定设置于所述第一滑环上。

优选地，所述转动传递元件包括卡接壳和传动柱，所述卡接壳与所述传动柱固定连接，所述卡接壳与所述第二滑环卡接，所述传动柱与所述电位器的中心孔固定连接。

优选地，所述电位器为角度传感器。

优选地，还包括固定所述电位器的安装架，所述安装架上设置有排线卡槽，所述排线卡槽设置有用于外接导线的开口。

一种可旋转球体，其包括：包括球壳、含扩散剂的塑料导光构件和上述任一项所述的旋转导电装置，所述塑料导光构件设置于所述球壳上，所述塑料导光构件与所述旋转导线装置内的发光源连接。

上述本发明提供的一种旋转导电装置及其所应用的可旋转球体，针对现有技术的旋转设备的电路连接结构中，常用的外接电线的连接方式会导致两个电气元件在相对转动时将电线缠绕在转动轴上甚至会铰断电线导致电路断开影响正常使用的技术问题，提供的旋转导电装置包括相对滑动的第一滑环和第二滑环，将需要相对转动的至少两个电气元件设置于所述旋转导电装置的第一滑环和与所述第一滑环相对滑动的第二滑环上。在所述第一滑环上设置有导电滑轨，所述第二滑环上设置有导电柱，导电柱在导电的同时可相对于所述第一滑环上的导电滑轨滑动连接，实现了在两个相对转动的电气元件滑动地同时实现无绕线导电的技术效果。所述可旋转球体包括球壳和设置于球壳内的所述旋转导电装置和所述含扩散剂的塑料导光构件，针对于现有技术的旋转球体中，设置于旋转导电装置的发光源与球壳的发光窗口之间有物体阻挡导致光路无法顺利到达发光窗口的技术问题，在所述球壳内设置与所述旋转导电装置内发光源连接的含扩散剂的塑料导光构件，所述塑料导光构件内的扩散剂可按照内部光路将发光源发出的光纤传输至球壳外的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明较佳实施例提供的旋转导电装置的结构示意图；

图2是本发明较佳实施例提供的旋转导电装置的结构示意图；

图3是本发明较佳实施例提供的旋转导电装置的导电柱的结构示意图；

图4是本发明较佳实施例提供的旋转导电装置的排线卡槽的结构示意图；

图5是本发明较佳实施例提供的旋转导电装置的角度感应装置的结构示意图；

图6是本发明较佳实施例提供的可旋转球体的结构示意图。

附图标记汇总：

旋转导电装置100；

第一滑环110，导电滑轨112，支撑柱114；

第二滑环120；导电柱122，非对称分布导向槽124；

可伸缩弹簧针123，保护壳1231，压缩弹簧1232，导电针1233；

角度感应组件130，转动传递元件131，卡接壳132，传动柱133，电位器134；

排线卡槽140；

旋转球体200；球壳210，塑料导光构件220。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1和图2，示出了本实施例提供的一种旋转导电装置100的结构示意图。所述旋转导电装置100包括第一滑环110、导电柱122和所述第二滑环120，所述第一滑环110与所述第二滑环120通过所述导电柱122滑动连接。

所述第一滑环110可以为近似圆形的板状，所述第一滑环110包括第一侧面和第二侧面。其中，所述第一侧面为所述第一滑环110远离所述第二滑环120的侧面，所述第二侧面为所述第一滑环110靠近所述第二滑环120的侧面。所述第一滑环110的所述第一侧面可以设置支撑柱114，例如可以设置四个支撑腿，所述支撑柱114可以与所述第一滑环110固定连接，以起到较为紧固的支撑效果。当然，所述支撑柱114也可以与所述第一滑环110可拆卸连接，便于更换合适的支撑架或者是将所述第一滑环110安装到使用环境中。

所述第一滑环110的第二侧面设置有导电滑轨112，所述导电滑轨112可以包括多个相互绝缘的导电滑轨112，所述导电滑轨112可以优选为同心导电轨道，以适用于较多情况下上下两个导电体相对旋转的电气连接结构。也可以将所述导电滑轨112设置成其他固定形状的滑轨以适应特定滑动导电结构的电路连接。本实施例的第一滑环110的第二侧面优选设置四条同心滑轨，四条滑轨相互绝缘设置，滑轨的宽度可以为能容纳导电柱122的宽度。第一滑环110可以基于PCB板设计，在所述导电滑轨112的表面镀金，以达到较好的导电效果。

所述第一滑环110的导电滑轨112的中心可以为中空结构，在第一滑环110的内环边缘可以设置有容纳凹槽，用于容纳电机的转轴，也可以放置旋转体电路板，经由所述第一滑环110上的导电滑轨112实现与第二滑环120的滑动导电连接。

所述第二滑环120可以为近似圆形的板状组件，所述第二圆环包括第三侧面和第四侧面。其中，所述第三侧面为所述第二滑环120靠近所述第一滑环110的侧面，所述第四侧面为所述第二滑环120远离所述第一滑环110的侧面。所述第二滑环120的第三侧面安装有所述导电柱122，实现与所述第一滑环110的电连接。所述第四侧面可以用于将所述第二滑环120固定到其所属的装置中。

所述第二滑环120的内环边缘设置有用于设置电路板的凹槽，所述凹槽为非对称分布导向槽124。所述非对称分布导向槽124可以为四个大小不同的凹槽结构，四个凹槽结构不对称设置在所述第二滑环120的内环边缘，相应地，在相应的环状电路板上设置有四个与所述凹槽结构对应的不对称分布的凸起。根据非对称分布导向槽124与环形电路板上的凸起的对应关系，可以准确地将环形电路板安装到第二滑环120内，避免了电路板装配时出现由于对称凹槽导致放置角度错误影响电路安装的技术问题。

所述导电柱122为柱状导电结构，可以包括固定端和滑动端。所述导电柱122的固定端可以设置于所述第二滑环120的第三侧面上，将所述导电柱122的滑动端放置到所述第一滑环110的第二侧面的导电滑轨112上。所述第一滑环110相对于所述第二滑环120转动时，固定设置于所述第二滑环120的第三侧面的导电柱122与所述第一滑环110的第二侧面的导电滑轨112滑动连接，实现第二滑环120的导电柱122与所述第一滑环110的导电滑轨112的滑动连接。又由于所述第一滑环110和所述第二滑环120均为基于PCB涉及的滑环组件，因此可以将设置于第二滑环120内环卡接的环形电路板的电信号经由与所述第二滑环120固定连接的导电柱122传输至第一滑环110的滑动导轨，在经由所述滑动导轨传输至第一滑环110中心的环形电路，即可实现相对滑动的两个环形电路板之间的无绕线导电。

所述导电柱122可以为铜柱，或者其他能实现导电功能的金属柱状物。为了保护旋转过程中的安全电性连接，可以在所述金属导电柱122外设置一层保护壳1231，防止触电或者短路等。所述导电柱122还可以为可伸缩弹簧针123，所述可伸缩弹簧针123在收到挤压力的时候，将弹簧针伸出所述导电柱122外壳，实现与导电滑轨112的电连接。而在未收到挤压力或者挤压力较小时，所述弹簧针收缩在导电柱122外壳内，以实现设备之间的导通状态可控，进一步保证了使用的安全性和便捷性。

本实施例提供的旋转导电装置100，所述第一滑环110和所述第二滑环120通过导电柱122滑动连接。所述第一滑环110上设置有导电滑轨112，所述第二滑环120内环边缘设置有用于准确卡接环形电路的非对称分布导向槽，与所述环形电路上的非对称分布凸起扣合。所述导电柱122固定设置于所述第二滑环120上，所述导电柱122的滑动端与所述第一滑环110的导电滑轨112滑动连接。所述第一滑环110和所述第二滑环120相对滑动时，所述第二滑环120上卡接的电路板的电信号通过所述第二滑环120传输到导电柱122，经由导电柱122传递到第一滑环110的导电滑轨112上，进而传输到第一滑环110中心设置的电机或者环形电路上。

本实施例提供的旋转导电装置100，针对于现有技术的旋转设备的电路连接结构中，常用的导线式连接方式会导致两个电气元件在相对转动时将导线缠绕在转动轴上甚至会铰断导线导致电路断开影响正常使用的技术问题，提供的旋转导电装置100包括相对滑动的第一滑环110和第二滑环120，将需要相对转动的至少两个电气元件设置于所述旋转导电装置100的第一滑环110和与所述第一滑环110相对滑动的第二滑环120上。在所述第一滑环110上设置有导电滑轨112，所述第二滑环120上设置有导电柱122，导电柱122在导电的同时可相对于所述第一滑环110上的导电滑轨112滑动连接，实现了在两个相对转动的电气元件滑动地同时实现无绕线导电的技术效果。

第二实施例

请参照图3，示出了本实施例提供一种旋转导电装置100的导电柱122的结构示意图。所述旋转导电装置100包括第一滑环110、导电柱122和所述第二滑环120，所述第一滑环110与所述第二滑环120通过所述导电柱122滑动连接。

所述导电柱122包括固定端和滑动端，所述导电柱122的固定端固定设置于所述第二滑环120上，所述导电柱122的滑动端与所述第一滑环110滑动连接。所述第一滑环110上设置有四个同心导电滑轨112，所述第二滑环120上固定设备的导电柱122的滑动端与所述第一滑环110上的某一导电滑轨112滑动连接。

所述导电柱122可以优选为导电材料制成的可伸缩弹簧针123，所述可伸缩弹簧针123的固定端设置于所述第二滑环120靠近所述第一滑环110的第三侧面，所述可伸缩弹簧针123的伸缩端与所述第一滑环110上的导电滑轨112滑动连接。

所述可伸缩弹簧针123包括保护壳1231、设置于保护壳1231内的可导电的压缩弹簧1232和导电针1233，所述压缩弹簧1232的按压端裸露于所述保护壳1231的一端，所述压缩弹簧1232的导电端与所述导电针1233连接，所述导电针1233在所述压缩弹簧1232处于非压缩状态时收缩在所述保护壳1231内，所述导电针1233在所述压缩弹簧1232处于压缩状态时伸出所述保护壳1231外。

本实施例提供的旋转导电装置100在使用时，将相对旋转的环形电路分别设置于所述第一滑环110和第二滑环120的内环位置。移动所述第二滑环120使得所述第一滑环110和第二滑环120之间的距离减小，挤压所述可伸缩弹簧针123的固定端，固定端受到的挤压力传递给压缩弹簧1232，使得所述可伸缩弹簧针123受到挤压力的作用伸出所述保护壳1231外，并连接到所述第一滑环110的导电滑轨112上，实现两个环形电路的滑动电连接。

本实施例提供的旋转导电装置100，包括相对滑动的第一滑环110和第二滑环120，所述第一滑环110和所述第二滑环120通过导电柱122实现可导电的滑动连接。所述导电柱122优选为可伸缩弹簧针123，将需要相对转动的环形电路安装到第一滑环110和第二滑环120后，缩小两滑环之间的距离以实现挤压所述可伸缩弹簧针123的固定端，使得内部压缩弹簧1232受到挤压力作用传递至弹簧针，将弹簧针推出保护壳1231连接到导电滑轨112上，实现了环形电路之间的无绕线导电连接，且二者之间的导电状态可自由控制的技术效果。

第三实施例

请参照图4,，本实施例提供一种旋转导电装置100，其与前述实施例提供的旋转导电装置100大致相同，二者的区别在于本实施例的旋转导电装置100还包括角度感应组件130，用于检测第一滑环110与第二滑环120之间的相对滑动角度。所述角度感应组件130可以包括转动传递元件131和电位器134，所述转动传递元件131与所述第二滑环120固定连接，所述转动传递元件131与所述电位器134连接，所述电位器134固定设置于所述第一滑环110上。

所述转动传递元件131包括卡接壳132和传动柱133，所述卡接壳132与所述传动柱133固定连接，所述卡接壳132便于将旋转体紧固的卡接到所述转动传递元件131。所述卡接壳132与所述第二滑环120卡接，所述传动柱133与所述电位器134的中心孔固定连接。所述卡接壳132上固定的旋转体将转动角度传递给固定连接的传动柱133，由所述传动柱133将转动角度传递给电位器134进行转动角度采集。所述电位器134优选为角度传感器，所述角度传感器用来检查角度的设备。设备中有一个孔，可以连接转体的轴，本实施例用于连接到传动柱133的轴，通过与传动轴固定连接的卡接壳132连接到旋转体。当连结到RCX上时，轴每转过1/16圈，角度传感器就会计数一次。往一个方向转动时，计数增加，转动方向改变时，计数减少。计数与角度传感器的初始位置有关。当初始化角度传感器时，它的计数值被设置为0，如果需要，可以用编程把它重新复位。

请参见图5，在上述实施例的基础上，所述旋转导电装置100还可以包括固定所述电位器134的安装架，所述安装架上设置有排线卡槽140，所述排线卡槽140设置有用于外接导线的开口。所述排线卡槽140可以优选为一端开口的L型卡槽，所述L型卡槽的内部与电路板连接。可以将导线从所述L型卡槽的端部开口进入，从L型卡槽内部传输至电路板上，进一步避免了绕线式排线在旋转过程中进行绕线甚至将电线铰断影响正常电路导通的技术问题。

第四实施例

参见图6，本发明实施例提供的一种可旋转球体200。所述可旋转球体200包括、与所述旋转导电装置100的发光源连接的旋转导电装置100、塑料导光构建和球壳210。所述旋转导电装置100和所述塑料导光构建均设置于所述球壳210内。所述旋转导电装置100可以为上述实施例提供的旋转导电装置100。

现有的旋转壳体中，内部光源与外部发光窗口间有物体阻挡，导致光无法顺利达到发光窗口。本实施例增设塑料导光构件220，所述塑料导光构件220内部含扩散剂，可用于进行光路传输。塑料导光构件220与旋转导电装置100的发光源连接，接收发光源发出的光纤，经过内部光路传输至塑料导光构件220的另一端，也就是球壳210的发光窗口处，实现球壳210内部光源向外部传输，使得旋转球体200可实现外部发光的效果。

本实施例提供的旋转球体200，包括球壳210和设置于壳体内的功能装置。所述功能装置包括实现旋转体转动时滑动导电的旋转导电装置100，以及进行光路传输的含扩散剂的塑料导光构件220。所述塑料导光构件220的一端与所述旋转导电装置100的发光源连接，所述塑料导光构件220的另一端与所述球壳210的发光窗体连接。所述旋转导电装置100的发光源发出的光线经由所述塑料导光构件220的传导后达到外部发光窗体，达到了有效避免因物体遮挡导致内部光源无法外散的技术效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋转导电装置，其特征在于，包括：第一滑环和与所述第一滑环相对滑动的第二滑环，所述第一滑环上设置有导电滑轨，所述第二滑环的内环边缘设置有用于卡接电路板的非对称分布导向槽，所述第二滑环上还设置有导电柱，所述导电柱与所述第一滑环的所述导电滑轨滑动连接。

2.根据权利要求1所述的旋转导电装置，其特征在于，所述第一滑环的所述导电滑轨包括四条相互绝缘的同心导电轨道。

3.根据权利要求1所述的旋转导电装置，其特征在于，所述导电柱包括可伸缩弹簧针，所述可伸缩弹簧针的固定端设置于所述第二滑环靠近所述第一滑环的侧面，所述可伸缩弹簧针的伸缩端与所述第一滑环上的导电滑轨滑动连接。

4.根据权利要求3所述的旋转导电装置，其特征在于，所述可伸缩弹簧针包括保护壳、设置于保护壳内的可导电的压缩弹簧和导电针，所述压缩弹簧的按压端裸露于所述保护壳的一端，所述压缩弹簧的导电端与所述导电针连接，所述导电针在所述压缩弹簧处于非压缩状态时收缩在所述保护壳内，所述导电针在所述压缩弹簧处于压缩状态时伸出所述保护壳外。

5.根据权利要求1所述的旋转导电装置，其特征在于，所述导电柱包括铜柱。

6.根据权利要求1所述的旋转导电装置，其特征在于，还包括用于检测所述第一滑环和所述第二滑环相对滑动角度的角度感应组件，所述角度感应组件包括转动传递元件和电位器，所述转动传递元件与所述第二滑环固定连接，所述转动传递元件与所述电位器连接，所述电位器固定设置于所述第一滑环上。

7.根据权利要求6所述的旋转导电装置，其特征在于，所述转动传递元件包括卡接壳和传动柱，所述卡接壳与所述传动柱固定连接，所述卡接壳与所述第二滑环卡接，所述传动柱与所述电位器的中心孔固定连接。

8.根据权利要求7所述的旋转导电装置，其特征在于，所述电位器为角度传感器。

9.根据权利要求6所述的旋转导电装置，其特征在于，还包括固定所述电位器的安装架，所述安装架上设置有排线卡槽，所述排线卡槽设置有用于外接导线的开口。

10.一种可旋转球体，其特征在于，包括球壳、含扩散剂的塑料导光构件和权利要求1至9任一项所述的旋转导电装置，所述塑料导光构件设置于所述球壳上，所述塑料导光构件与所述旋转导线装置内的发光源连接。