CN109936033A - 一种电旋转连接器及其印制板组件和电刷组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电旋转连接器及其印制板组件和电刷组件，电旋转连接器包括旋转轴，旋转轴上设有导电滑环结构，电旋转连接器还包括印制板组件，印制板组件包括印制板，印制板上固定连接有导电板，该导电板具有与印制板导电连接的导电接触平面，所述导电板上固设有至少一个与旋转轴上的导电滑环结构导电连接的电刷束。本发明所提供的电刷组件中，将电刷束股固定在导电板上，然后利用导电板与印制板的平面导电接触方式，通过扩大导电面积的方式俩实现大电流传输，满足达电流通流要求，扩大电旋转连接器的应用场所。
Description
技术领域
本发明涉及一种电旋转连接器及其印制板组件和电刷组件。
背景技术
随着电力和通讯设备的迅速发展，电连接器的应用越来越广泛。其中，电旋转连接器是一种广泛应用于相对旋转的两部件之间，以实现相应两部件导电连接的电连接部件。常见的电旋转连接器主要包括旋转轴、支撑架、安装连接器、导电滑环及电刷，其中，旋转轴通过轴承转动装配在支撑架上，导电滑环固定在旋转轴上，电刷通过印制板固定装配在支撑架上并且与导电滑环一一对应滑动接触，安装连接器分别用于电旋转连接器的输入和输出，它们分别相对于旋转轴和支撑架固定，使用时，将与旋转轴和支撑架固定的安装连接器分别与相对旋转的两设备插接电连，通过电刷和导电滑环完成相对旋转的两设备之间的电连接。
目前，在电旋转连接器上的电刷部件通常直接连接在印制板上，如图1和图2所示，在印制板50上设有相应的固定穿孔，具有电刷束53和电刷基体52的电刷部件51对应焊接在固定穿孔中，这是直接焊接联接的安装方式。也有利用如授权公告号为CN204088841U的实用新型专利中所公开的电刷固定装置固定电刷，电刷固定装置包括电刷基体及连接件，具体安装时，将电刷基体对应焊接固定在相应印制板板上，将电刷束焊接固定在连接件所设有的孔洞中，然后，将连接件螺纹装配在电刷基体的安装孔中，最终实现电刷束与印制板的导电连接，这是间接可拆联接的安装方式。上述这两种安装方式中，作为中间导电件的电刷基体都是直接焊接固定在印制板所设有的相应安装孔中，导电连接时，主要依靠电刷基体外周面与印制板导电接触（即轴与孔相应周面导电接触的方式）而实现电刷束与印制板的导电连接，由于印制板附铜较薄，这种主要依靠轴与孔相应周面导电接触而实现导电连接的方式中，通流面积相对较小，无法满足大电流的通流要求，限制了电旋转连接器的应用场所。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电旋转连接器用电刷组件，以解决现有技术中主要依靠电刷基体外周面与印制板上相应安装孔导电接触的电连接方式由于通流面积小而无法满足大电流通流要求的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述电刷组件的印制板组件和电旋转连接器。
为实现上述目的，本发明所提供的电旋转连接器用电刷组件的技术方案1是：一种电旋转连接器用电刷组件，包括用于固定连接在相应印制板上的导电板，导电板具有用于与相应印制板导电连接的导电接触平面，导电板上固设有至少一个电刷束。
本发明的有益效果是：本发明所提供的电刷组件中，将电刷束固定在导电板上，利用导电板与印制板的平面导电接触方式，通过扩大导电面积的方式有效实现大电流传输，满足大电流通流要求，有效扩大了电旋转连接器的应用场所。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案2：所述导电板上设有至少两个电刷安装孔，每个电刷安装孔处均固设有至少两个所述的电刷束。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案2的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案3：所述导电板上设有至少一个电刷安装孔对，每个电刷安装孔对均包括沿电旋转连接器的旋转轴径向对称间隔布置的两个所述的电刷安装孔。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案3的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案4：每个电刷安装孔均为长孔结构。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案4的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案5：各电刷束上分别固定套装有一个导电套筒，导电套筒固定插装在电刷安装孔中以将各电刷束固定在电刷安装孔中，电刷安装孔为阶梯面背离相应印制板布置的阶梯孔，导电套筒上设有与阶梯孔挡止配合的挡止台阶。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案5的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案6：所述导电套筒具有插装定位相应电刷束的插接孔，插接孔为盲孔结构，所述导电套筒的筒壁上设有用于观察电刷束插接至盲孔结构孔底的观察孔。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案2的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案7：同一电刷安装孔对的两电刷安装孔倾斜布置以使得相应电刷束呈扩口朝向相应印制板的八字形布置。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案8：所述导电板上设有多个电刷安装孔，各电刷安装孔中分别直接固定有电刷束。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案9：所述导电板上设有散热通孔。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案9的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案10：所述散热通孔为螺纹孔，以用于穿装将压线端子紧固装配在导电板上的紧固螺钉。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案10的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案11：所述导电板上通过旋装在所述螺纹孔中的所述紧固螺钉固定装配有所述压线端子。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案12：所述导电板具有电刷安装部分和用于将导电板紧固装配在相应印制板上的紧固安装部分，紧固安装部分上设有紧固连接结构。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案12的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案13：所述紧固安装部分位于电刷安装部分两旁侧，并在紧固安装部分与电刷安装部分过渡处形成台阶面朝向印制板的台阶结构。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案2至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案14：所述导电板的用于背离印制板的外侧面设有定位槽，所述电刷安装孔均设置在所述定位槽的槽底。
本发明所提供的使用上述电刷组件的电旋转连接器用印制板组件的技术方案1是：一种电旋转连接器用印制板组件，包括印制板，印制板上固定连接有导电板，该导电板具有与印制板导电连接的导电接触平面，所述导电板上固设有至少一个电刷束。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案1的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案2：所述导电板上设有至少两个电刷安装孔，每个电刷安装孔处均固设有至少两个所述的电刷束。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案2的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案3：所述导电板上设有至少一个电刷安装孔对，每个电刷安装孔对均包括沿电旋转连接器的旋转轴径向对称间隔布置的两个所述的电刷安装孔。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案3的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案4：每个电刷安装孔均为长孔结构。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案4的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案5：各电刷束上分别固定套装有一个导电套筒，导电套筒固定插装在电刷安装孔中以将各电刷束固定在电刷安装孔中，电刷安装孔为阶梯面背离相应印制板布置的阶梯孔，导电套筒上设有与阶梯孔挡止配合的挡止台阶。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案5的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案6：所述导电套筒具有插装定位相应电刷束的插接孔，插接孔为盲孔结构，所述导电套筒的筒壁上设有用于观察电刷束插接至盲孔结构孔底的观察孔。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案2的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案7：同一电刷安装孔对的两电刷安装孔倾斜布置以使得相应电刷束呈扩口朝向相应印制板的八字形布置。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案1的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案8：所述导电板上设有多个电刷安装孔，各电刷安装孔中分别直接固定有电刷束。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案1至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案9：所述导电板上设有散热通孔。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案9的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案10：所述散热通孔为螺纹孔，螺纹孔中穿装有将压线端子紧固装配在导电板上的紧固螺钉。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案1至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案11：所述导电板具有电刷安装部分和用于将导电板紧固装配在相应印制板上的紧固安装部分，紧固安装部分上设有紧固连接结构。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案11的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案12：所述紧固安装部分位于电刷安装部分两旁侧，并在紧固安装部分与电刷安装部分过渡处形成台阶面朝向印制板的台阶结构。
在电旋转连接器用印制板组件技术方案2至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用印制板组件技术方案13：所述导电板的用于背离印制板的外侧面设有定位槽，所述电刷安装孔设置在所述定位槽的槽底。
本发明所提供的使用上述印制板组件的电旋转连接器的技术方案是：一种电旋转连接器，包括旋转轴，旋转轴上设有导电滑环结构，电旋转连接器还包括印制板组件，印制板组件上设有出线部，所述印制板组件包括印制板，印制板上设有出线部，印制板上固定连接有导电板，该导电板具有与印制板导电连接的导电接触平面，所述导电板上固设有至少一个与旋转轴上的导电滑环结构导电连接的电刷束。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案2：所述导电板上设有至少两个电刷安装孔，每个电刷安装孔处均固设有至少两个所述的电刷束。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案2的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案3：所述导电板上设有至少一个电刷安装孔对，每个电刷安装孔对均包括沿电旋转连接器的旋转轴径向对称间隔布置的两个所述的电刷安装孔。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案3的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案4：每个电刷安装孔均为长孔结构。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案4的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案5：各电刷束上分别固定套装有一个导电套筒，导电套筒固定插装在电刷安装孔中以将各电刷束固定在电刷安装孔中，电刷安装孔为阶梯面背离相应印制板布置的阶梯孔，导电套筒上设有与阶梯孔挡止配合的挡止台阶。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案5的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案6：所述导电套筒具有插装定位相应电刷束的插接孔，插接孔为盲孔结构，所述导电套筒的筒壁上设有用于观察电刷束插接至盲孔结构孔底的观察孔。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案2的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案7：同一电刷安装孔对的两电刷安装孔倾斜布置以使得相应电刷束呈扩口朝向相应印制板的八字形布置。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案8：所述导电板上设有多个电刷安装孔，各电刷安装孔中分别直接固定有电刷束。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案9：所述导电板上设有散热通孔。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案9的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案10：所述散热通孔为螺纹孔，所述出线部为通过旋装在所述螺纹孔中的紧固螺钉固定在所述导电板上的压线端子。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案1至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案11：所述导电板具有电刷安装部分和用于将导电板紧固装配在相应印制板上的紧固安装部分，紧固安装部分上设有紧固连接结构。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案11的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案12：所述紧固安装部分位于电刷安装部分两旁侧，并在紧固安装部分与电刷安装部分过渡处形成台阶面朝向印制板的台阶结构。
在电旋转连接器用电刷组件技术方案2至8中任意一项技术方案的基础上改进得到电旋转连接器用电刷组件技术方案13：所述导电板的用于背离印制板的外侧面设有定位槽，所述电刷安装孔设置在所述定位槽的槽底。
附图说明
图1为现有的一种电刷组件的结构示意图；
图2为图1所示电刷组件的左侧示意图；
图3为本发明所提供的电旋转连接器的结构示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为图3中B-B剖视图；
图6为图5中印制板组件的结构示意图；
图7为图6中电刷组件的结构示意图；
图8为图7所示电刷组件的俯视图；
图9为图7所示电阻组件的左侧示意图；
图10为图7中导电板的结构示意图；
图11为图10所述导电板的俯视图；
图12为图7中单个刷束部件的结构示意图；
图13为图12所示刷束部件的剖视图；
图14为图12中导电套筒的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。
本发明所提供的电旋转连接器的具体实施例，如图3至图14所示，该实施例中的电旋转连接器的结构与现有技术中的电旋转连接器的结构基本相同，同样包括旋转轴100，旋转轴100上设有导电滑环结构101，以及相应的轴承支撑结构102，本实施例所提供的电旋转连接器的改进之处主要在于：印制板组件200，其结构如图6所示。
如图6至图14所示，印制板组件200包括印制板201，印制板201上固定连接有电刷组件，电刷组件具体包括导电板1，导电板1具有与印制板201上的附铜层导电连接的导电接触平面18，在导电板1上固设有与旋转轴上的导电滑环结构对应导电连接的电刷束4。另外，导电板1上还通过紧固螺钉204固定装配有压线端子203，相应的，在导电板1上设有用于旋装紧固螺钉204的螺纹孔，该螺纹孔还可作为相应的散热通孔以起到一定程度的散热作用，压线端子203用于实现导电板1与外导线300的导电连接。
如图10和图11所示，本实施例中，导电板1具体呈长条形，导电板1的长度方向与旋转轴100水平径向相同，并将导电板的朝向旋转轴的一侧定义为内侧，将导电板的背离旋转轴的一侧定义为外侧。在导电板1上沿其长度方向间隔布置有两个电刷安装孔17，两电刷安装孔17关于旋转轴的竖向中心平面对称布置，每个电刷安装孔17中均固设有四个电刷束4，实际上，这两个电刷安装孔对应构成电刷安装孔对。
每个电刷安装孔17均为长孔结构，电刷安装孔为阶梯面背离相应印制板布置的阶梯孔。本实施例中，如图13所示，各电刷束4上分别固定套装有一个导电套筒3，如图6、图7和图8所示，导电套筒3固定插装在电刷安装孔17中以将各电刷束4固定在电刷安装孔17中。导电套筒3的结构如图14所示，导电套筒3具有插装定位相应电刷束的插接孔31。为精确定位电刷束4，保证焊接长度L尺寸的要求，将插接孔31设计为盲孔结构。另外，在导电套筒3的筒壁上设有用于观察电刷束插接至盲孔结构孔底的观察孔32，可在装配电刷束时目测电刷束是否装配到位及焊接时是否有虚焊缺陷。
另外，为保证定位装配，在导电套筒3上设有与阶梯孔的阶梯面20挡止配合的挡止台阶33，以保证电刷束4的相应伸出长度。装配时，将固定装配有电刷束4的导电套筒3对应插接装配在电刷安装孔17中，并利用焊接联接的方式将导电套筒固定在导电板上。
并且，如图6和图10所示，同一电刷安装孔对的两电刷安装孔17倾斜布置以使得相应电刷束4呈扩口朝向相应印制板的八字形布置。
如图7至图10所示，导电板1具有电刷安装部分14和用于将导电板紧固装配在紧固安装部分13，紧固安装部分13上设有紧固连接结构，此处的紧固连接结构具体为螺钉安装孔12。实际上，此处的紧固安装部分13位于电刷安装部分14两旁侧，并在紧固安装部分13与电刷安装部分过渡处形成台阶面朝向印制板的台阶结构。
另外，在导电板1的电刷安装部分14上于电刷安装孔17之间设有两个散热通孔11，此处的散热通孔具体为旋装紧固螺钉204的螺纹孔，紧固螺钉204用于将压线端子203固定导电板1上。散热通孔不仅可用于散热，还可用于固定压线端子。
而且，导电板1的用于背离印制板的外侧面设有定位槽10，上述的电刷安装孔17均设置在定位槽10的槽底。
本实施例所提供的印制板组件在组装时，先将各电刷束4焊接固定在导电套筒3中，然后将四个导电套筒3定位插装在电刷安装孔17中，并进行焊接联接。然后将导电板1通过螺钉固定在印制板上即可实现大电流传输。
本实施例中，电刷束通过导电套筒固定在电刷安装孔中。在其他实施例中，电刷安装孔也可以为对应各电刷束设置的定位孔，在各定位孔中分别直接固定安装一个电刷束，该电刷束可通过导电套筒在定位孔中，也可以省去导电套筒而直接焊接固定在定位孔中。
本实施例中，导电板上设有一个电刷安装孔对，该电刷安装孔对包括两个电刷安装孔，这样整体安装更为方便。在其他实施例中，导电板上也可仅设有一个电刷安装孔，电刷安装孔中也可以仅设置一个电刷束。
本实施例中，导电板上的散热通孔不仅用于散热，还用于紧固装配压线端子。在其他实施例中，也可仅用于散热。
本实施例中，同一电刷安装孔对的两电刷安装孔倾斜布置以使得相应电刷束呈扩口朝向相应印制板的八字形布置，夹角为α。在其他实施例中，也可使同一电刷安装孔对的两电刷安装孔并行布置，以使得相应电刷束并行布置。
本发明还提供一种电旋转连接器用印制板组件，其结构与上述电旋转连接器中印制板组件的结构相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种电旋转连接器用电刷组件，其结构与上述电旋转连接器的电刷组件的结构相同，在此不再赘述。
Claims (10)
1.一种电旋转连接器用电刷组件，其特征在于：包括用于固定连接在相应印制板上的导电板，导电板具有用于与相应印制板导电连接的导电接触平面，导电板上固设有至少一个电刷束。
2.根据权利要求1所述的电旋转连接器用电刷组件，其特征在于：所述导电板上设有至少两个电刷安装孔，每个电刷安装孔处均固设有至少两个所述的电刷束。
3.根据权利要求2所述的电旋转连接器用电刷组件，其特征在于：所述导电板上设有至少一个电刷安装孔对，每个电刷安装孔对均包括沿电旋转连接器的旋转轴径向对称间隔布置的两个所述的电刷安装孔。
4.一种电旋转连接器用印制板组件，包括印制板，其特征在于：印制板上固定连接有导电板，该导电板具有与印制板导电连接的导电接触平面，所述导电板上固设有至少一个电刷束。
5.根据权利要求4所述的电旋转连接器用印制板组件，其特征在于：所述导电板上设有至少两个电刷安装孔，每个电刷安装孔处均固设有至少两个所述的电刷束。
6.根据权利要求5所述的电旋转连接器用印制板组件，其特征在于：所述导电板上设有至少一个电刷安装孔对，每个电刷安装孔对均包括沿电旋转连接器的旋转轴径向对称间隔布置的两个所述的电刷安装孔。
7.一种电旋转连接器，包括旋转轴，旋转轴上设有导电滑环结构，电旋转连接器还包括印制板组件，印制板组件上设有出线部，所述印制板组件包括印制板，印制板上设有出线部，其特征在于：印制板上固定连接有导电板，该导电板具有与印制板导电连接的导电接触平面，所述导电板上固设有至少一个与旋转轴上的导电滑环结构导电连接的电刷束。
8.根据权利要求7所述的电旋转连接器，其特征在于：所述导电板上设有至少两个电刷安装孔，每个电刷安装孔处均固设有至少两个所述的电刷束。
9.根据权利要求8所述的电旋转连接器，其特征在于：所述导电板上设有至少一个电刷安装孔对，每个电刷安装孔对均包括沿电旋转连接器的旋转轴径向对称间隔布置的两个所述的电刷安装孔。
10.根据权利要求9所述的电旋转连接器，其特征在于：每个电刷安装孔均为长孔结构。
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