CN110176700B - 一种电滑环及其固定套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电滑环及其固定套，电滑环包括转轴，转轴上设有导电环，电滑环还包括套设在转轴上的固定套，固定套包括固定套本体，固定套本体上设有与导电环接触实现电路导通的电刷，固定套与转轴之间通过轴承相对支撑，所述固定套本体为沿其径向相互合围而形成套状结构的至少两部分形成，固定套本体的轴向两端的至少一端端面上还设有用于将固定套本体的任意相邻的两个部分分别连接而将各个部分连接为一体的连接结构，能够方便固定套的安装，并通过将固定套设计为薄壁结构来进一步的满足电滑环的径向壁厚较薄的作用。

Description

一种电滑环及其固定套

技术领域

本发明涉及一种电滑环及其固定套。

背景技术

电滑环是一种传递电流及其信号的装置，它将电流及其信号由一个静止部件传递到另一个转动的部件上，其中多个导电环间隔布置在旋转轴上，构成电滑环的旋转部件，电刷束安装于电滑环的静止部件上构成定子部件，基本工作原理是通过弹性电刷在可实现360°旋转的导电环槽内与导电环之间滑动接触实现电信号的传输。

常规的电滑环的结构如图1所示，采用支撑件、安装板部件和转轴4组装构成，具体结构包括外套筒1，外套筒1内导电一端固定有支撑架2，同时在支撑架2中心位置设置有与外套筒1的轴线一致的中心孔，在中心孔内穿装有朝向套筒的另一端延伸的转轴4，在支撑架2上还朝向套筒的另一端悬伸的安装板3，对应的转轴4通过两端的轴承5分别于安装板3和支撑架2相对支撑配合，进而实现转轴4在套筒内的转动装配。同时，转轴4上还套设有导电环，对应的在安装板3上设有与导电环导电接触的电刷，通过电刷与导电环的接触配合实现电路导通，进而实现电流及其信号由静端向动端的过渡。而这种结构中安装板3必须装配在支撑架2上，同时支撑架2需要固定在外套筒1内，这样的装配方式导致产品的径向尺寸过大，在不大幅度增加轴向尺寸的情况下，无法满足径向尺寸偏小的结构要求，导致产品体积较大，不满足精密化、结构紧凑化的要求。同时，转轴4上轴承5的固定方式采用转轴4的台阶以及对应的支撑架2的台阶面对轴承5的对应端面进行挡止，进而实现轴承5在转轴4上位置的固定，这种轴承5固定方式在实际的装配过程中，需要考虑到支撑架2和转轴4之间行程的轴承安装腔的装配误差，加工设计比较复杂， 同时这种固定方式在实际的使用过程中，由于装配误差导致轴承容易沿轴承出现晃动，进而导致轴承的磨损或撞击受损，同时会导致产品出现较大的震动等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电滑环，以解决现有技术中的电滑环体积较大，结构不紧凑的问题；本发明的目的还在于提供一种该电滑环的固定套。

为实现上述目的，本发明固定套的技术方案是：

固定套包括固定套本体，固定套本体上设有导电安装结构，所述导电安装结构上具有用于与电刷导连接的连接部，固定套本体为沿其径向方向相互合围而形成套状结构的至少两部分形成，固定套本体的轴向两端的至少一端端面上还设有用于将固定套的任意相邻的两个部分分别连接而将各个部分连接为一体的连接结构。

更进一步的，所述连接结构为贴设在固定套的对应端面上的端盖。

更进一步的，所述端盖为环形结构。

更进一步的，所述端盖与所述固定套本体之间通过螺钉连接。

更进一步的，所述固定套的内壁上设有用于夹设在两个轴承的向背外侧的以实现固定套与转轴轴向定位的凸台，所述固定套本体上设有螺钉孔，所述凸台的轴向厚度不小于螺钉孔的孔深。

更进一步的，所述固定套的内壁上设有用于夹设在两个轴承之间的中间凸起，所述中间凸起与对应的凸台之间的空间构成环形轴承安装槽。

更进一步的，所述固定套本体的轴向两端均设有连接结构。

更进一步的，所述固定套本体为圆形筒状结构。

本发明电滑环的技术方案是：

电滑环包括转轴，转轴上设有导电环，电滑环还包括套设在转轴上的固定套，固定套包括固定套本体，固定套本体上设有与导电环接触实现电路导通的电刷，固定套与转轴之间通过轴承相对支撑，所述固定套本体为沿其径向相互合围而形成套状结构的至少两部分形成，固定套本体的轴向两端的至少一端端面上还设有用于将固定套本体的任意相邻的两个部分分别连接而将各个部分连接为一体的连接结构。

更进一步的，所述连接结构为贴设在固定套本体的对应端面上的端盖。

更进一步的，所述端盖为套设在转轴上的环形结构。

更进一步的，所述端盖与所述固定套本体之间通过螺钉连接。

更进一步的，所述轴承有两个以上，所述固定套本体的内壁上设有夹设在最外侧的两个轴承的向背外侧的以实现固定套本体与转轴轴向定位的凸台，所述固定套本体上设有螺钉孔，所述凸台的轴向厚度不小于螺钉孔的孔深。

更进一步的，所述固定套本体的内壁上设有夹设在相邻的两个轴承之间的中间凸起，所述中间凸起与对应的凸台之间的空间构成环形轴承安装槽。

更进一步的，所述固定套本体的轴向两端均设有连接结构。

更进一步的，所述固定套本体为圆形筒状结构。

更进一步的，固定套本体的外周面上套设有环形导电片，环形导电片与所述固定套本体上贯通设置有供电刷穿装的穿装孔。

更进一步的，所述环形导电片上设有贯通内外侧壁的供螺钉穿装以将环形导电片固定在固定套本体上的螺钉穿孔。

更进一步的，所述固定套本体的外周面上设置有环形卡槽，所述环形导电片为具有断口以将环形导电片嵌装入环形卡槽中的弹性导电片。

更进一步的，所述转轴上还设有用于与轴承限位配合以定位轴承在转轴上的轴向位置的限位结构。

更进一步的，转轴包括中间大径端和与大径段连接的一端小径段，所述轴承套设在小径段上，所述限位结构包括连接大径段和小径段而形成的用于挡止轴承内圈的台阶，还包括固定在转轴的小径段上并挡设在轴承的轴向外侧的挡止件。

更进一步的，转轴上位于轴承的一侧套设有绝缘套，所述转轴上位于轴承的另一侧固定有挡止件，所述绝缘套和所述挡止件相对夹紧固定对应的轴承而构成所述限位结构。

更进一步的，所述挡止件为套设并固定在转轴上的定位套。

更进一步的，定位套与转轴通过螺钉相对固定。

本发明的有益效果是：相比于现有技术，本发明所涉及的电滑环，通过在转轴外套设固定套，并通过轴承支撑，从而形成转轴相对于固定套可相对转动的内部为转子、外部为定子的滑环结构，在固定套上设置电刷，在转轴上设置导电环，从而能够实现电路的导通，轴承支撑在固定套和转轴之间，不需要支撑架和外套筒的设置，这样能够实现电滑环的径向尺寸的减小，仅仅需要设计转轴和固定套的径向尺寸满足轴承的装配要求即可，而且转轴和固定套的厚度可以设计为较薄壁的结构，结构比较简单，进而保证电滑环的体积较小，结构比较紧凑。同时，将固定套本体设计为至少两部分相对合围形成，并通过在固定套本体的两端至少一端设置连接结构将固定套连接为一体，这样设置能够方便固定套的安装，同时，将连接结构设置在轴向端部的位置能够保证连接结构的设置不会增加固定套的径向尺寸，进一步满足了电滑环的径向壁厚较薄的需求。

附图说明

图1为现有技术中的电滑环的结构示意图；

图2为本发明的电滑环的实施例1的结构示意图；

图3为图2中的A向视图。

附图标记说明：1-外套筒；2-支撑架；3-安装板；4-转轴；5-轴承；6-导电环；7-电刷；8-定位套；9-固定套；91-斜孔；92-环形凹槽；10-环形导电片；101-导通孔；102-断口；103-螺钉穿孔；11-连接环；12-螺钉；13-绝缘套。

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。

本发明的电滑环的实施例1，如图2至图3所示，该电滑环应用于固定部件和转动部件的连接领域中，在本实施例中，电滑环包括转轴4，定义转轴4的方向沿前后方向，转轴4上套设有多个绝缘套13，相邻的两个绝缘套13之间还夹紧固定有套设在转轴4外的导电环6，转轴4的两端还套设有轴承5，轴承5的内圈固定在转轴4上，具体的为绝缘套13被两侧的轴承5夹设在转轴4上，同时，在转轴4上位于两个轴承5的外侧设有定位件，该定位件为套设并固定在转轴4上的定位套8，在装配过程中，轴承5套设在转轴4上后，通过定位套8将轴承5的内圈抵顶在绝缘套13上，而后通过螺钉12穿装定位套8将定位套8与转轴4固定为一体，从而能够将轴承5限位在转轴4上，防止轴承5前后窜动，这种采用在轴承5的前后两侧设置限位结构的固定形式，能够实现通过定位套8和绝缘套13对轴承5的内圈进行挡止限位，即可以实现轴承5相对转轴4的轴向位置的固定，相比于原本的直接将轴承5套设在转轴4上，而后通过安装架或端盖固定轴承5的外圈相比，更能够保证轴承5的位置准确性和稳定性，同时，不需要考虑轴承5的安装空间的装配尺寸误差等，定位比较方便，而且拆装简单。不会出现由于装配误差导致轴承5容易沿轴承5出现晃动，进而导致轴承5的磨损或撞击受损，同时会导致产品出现较大的震动等问题。在本实施例中，转轴包括中间大径段和两端的小径段，其中一个轴承采用绝缘套和定位套对该轴承夹紧定位，另一个轴承采用定位套与对应的大径段和小径段之间形成的台阶面对相应的轴承夹紧定位。

在转轴4的外侧套设有固定套9，固定套9通过轴承5支撑相对固定于转轴4上，且固定套9与转轴4的中心线一致，在实际的工作过程中，由于轴承5的支撑，转轴4能够相对于固定套9转动，实现固定部件相对于转动部件的连接，对于电滑环来说，还需要连通电路，因此在固定套9上设有用于与转轴4上的导电环6弹性接触的电刷7，具体的为在固定套9上贯穿内外周面延伸设置有斜孔91，斜孔构成连接部，该斜孔91的倾斜方向朝向转轴4上的导电环6，这样能够使电刷7穿装入斜孔91后，通过斜孔91的导引作用使电刷7的末端能够搭接抵顶在导电环6上，这样在转轴4转动的过程中，电刷7能够时刻保持与导电环6的弹性接触，同时在固定套9的外周面上还设有环形凹槽92，环形凹槽92内嵌装有环形导电片10，环形导电片10固定在环形凹槽92内，同时，环形导电片10上对应斜孔91的位置处设置有导通孔101，导通孔101和斜孔91同轴布置而构成安装孔，上述的电刷7装配时，外端卡设在导通孔101中，并与环形导电片10导电接触，进而能够实现环形导电片10与电刷7之间的电路导通，在实际的工作过程中，环形导电片10可以与外界的连接导线连接，电路通过环形导电片10、电刷7、导电环6实现导通。

对于环形导电片10来说，在本实施例中，环形导电片10为具有断口102的弹性导电片，在装配时，通过将环形导电片10的断口102撑开至能够卡设在环形凹槽92中的大小，然后将环形导电片10固定在环形凹槽92中，同时，在环形导电片10上还设置有贯通内外侧壁的供螺钉穿装以将环形导电片10固定在固定套9上的螺钉穿孔103，这样能够保证环形导电片10与固定套9之间相对固定。

对于固定套9来说，其由沿径向方向相对扣合的两部分合围形成，同时在固定套9的内侧壁上对应轴承5的安装位置处设置有用于容纳轴承5的环形容纳槽，且环形容纳槽的槽宽与对应的轴承5厚度一致，这样设置在实际的装配过程中，先将轴承5固定在转轴4上，通过定位套8和绝缘套13对轴承5的内圈进行夹紧定位，然后将固定套9的两部分相对合围至轴承5上，且轴承5的外圈置入环形容纳槽中，这样即可实现转轴4、轴承5和固定套9之间的装配。为了保证固定套9的两部分之间的稳定连接，固定套9的轴向两端的至少一端的端面上还连接有用于将各个部分紧固为一体的端盖，在本实施例中，端盖为套设在转轴4的外侧并贴设在固定套9的对应端面上的连接环11，该连接环11上设置有与固定套9的各个部分连接以实现固定套9的各个部分紧固为一体的固定结构，当然为了保证连接环11与固定套9的各个部分的连接，在本实施例中，采用螺钉连接实现，具体的为连接结构为沿连接环11的轴向延伸设置在连接环11上的穿孔，对应的在固定套9的两端端面上设置有与穿孔对应的螺钉孔，进而能够实现固定套9的两个部分之间的相对固定。

同时，在本实施例中，两个轴承5分别固定在转轴4的两端，且固定套9的内壁上还设有环形容纳槽，固定套9上位于环形容纳槽的两侧壁的轴向外侧的部分构成了用于与轴承5挡止配合以限制固定套9在转轴4上的位置的凸起，其中位于两个轴承之间的凸起为中间凸起，位于两个轴承外侧的凸起构成凸台，上述的螺钉孔设置在两个轴承5的相背外侧的凸台上，螺钉孔的孔深不大于对应的凸台的轴向厚度。这样设置能够保证即使采用螺钉实现固定套9与连接环11的相对固定，固定套9上也能够有足够大的径向尺寸来适配螺钉的尺寸，同时，这种设置形式能够避免固定套9的外径较大，进一步的缩小径向尺寸。

在实际的装配过程中，先将轴承5通过定位套8和绝缘套13固定在转轴4上，然后将固定套9的两部分相对合围至轴承5的外圈上，之后通过固定套9的两端的连接环11实现固定套9的两部分的相对连接固定，最后将电刷7从斜槽内伸入至固定套9内，并与导电环6弹性接触即可。

在本实施例中，上述的转轴4和固定套9均为圆筒形结构，这样设置能够保证该电滑环的径向厚度较薄，结构比较简单，进而保证电滑环的体积较小，结构比较紧凑。

上述的实施例1是本发明的电滑环的最优实施方式，在其他实施例中，可以根据需要对相应的结构进行调整和简化：

本发明的电滑环的实施例2，在本实施例中对电滑环的结构做了简化，具体的为电滑环包括转轴，转轴上设有导电环，电滑环还包括套设在转轴上的固定套，固定套包括固定套本体，固定套本体上设有与导电环接触实现电路导通的电刷，固定套与转轴之间通过轴承相对支撑，所述固定套本体为沿其径向相互合围而形成套状结构的至少两部分形成，固定套本体的轴向两端的至少一端端面上还设有用于将固定套本体的任意相邻的两个部分分别连接而将各个部分连接为一体的连接结构，通过在转轴外套设固定套，并通过轴承支撑，从而形成转轴相对于固定套可相对转动的内部为转子、外部为定子的滑环结构，在固定套上设置电刷，在转轴上设置导电环，从而能够实现电路的导通，轴承支撑在固定套和转轴之间，不需要支撑架和外套筒的设置，这样能够实现电滑环的径向尺寸的减小，仅仅需要设计转轴和固定套的径向尺寸满足轴承的装配要求即可，而且转轴和固定套的厚度可以设计为较薄壁的结构，结构比较简单，进而保证电滑环的体积较小，结构比较紧凑。同时，将固定套本体设计为至少两部分相对合围形成，并通过在固定套本体的两端至少一端设置连接结构将固定套连接为一体，这样设置能够方便固定套的安装，同时，将连接结构设置在轴向端部的位置能够保证连接结构的设置不会增加固定套的径向尺寸，进一步满足了电滑环的径向壁厚较薄的需求。

当然，在实际的生产加工过程中，为了满足固定套的装配或加工方便，也可以将固定套设计为具有三个部分合围形成，甚至更多的部分合围形成，本领域的技术人员可以根据实际的需要增加，对应的通过连接结构将各个部分固定连接为一个整体即可。

本发明的电滑环的实施例3，作为对实施例2的进一步优化，连接结构为贴设在固定套本体的对应端面上的端盖。实现各个部分的同步相对固定，可以避免在径向方向上增加电滑环的厚度，保证电滑环具有较薄的厚度。当然，在其他实施例中，连接结构也可以为分别连接在任意相邻的两部分之间的连接片。

本发明的电滑环的实施例4，作为对实施例3的进一步优化，端盖为套设在转轴上的环形结构，实现对转轴和转轴上的线缆的避让。

本发明的电滑环的实施例5，作为对实施例4的进一步优化，端盖与所述固定套本体之间通过螺钉连接。通过螺钉连接，操作方便而且可拆卸，结构比较简单，当然，在其他实施例中，也可以采用粘接或铆接等其他连接形式实现。

本发明的电滑环的实施例6，作为对实施例5的进一步优化，轴承有两个以上，所述固定套本体的内壁上设有夹设在最外侧的两个轴承的向背外侧的以实现固定套本体与转轴轴向定位的凸台，所述固定套本体上设有螺钉孔，所述凸台的轴向厚度不小于螺钉孔的孔深。这样设置能够保证即使采用螺钉实现固定套与连接环的相对固定，固定套上也能够有足够大的径向尺寸来适配螺钉的尺寸，可以将螺钉孔设置在凸台上，能够避免固定套的外径较大，进一步的缩小径向尺寸。

本发明的电滑环的实施例7，作为对实施例6的进一步优化，固定套本体的内壁上设有夹设在相邻的两个轴承之间的中间凸起，所述中间凸起与对应的凸台之间的空间构成环形轴承安装槽。通过轴承轴向两侧的中间凸起和凸台实现对固定套相对转轴的轴向位置的固定。

本发明的电滑环的实施例8，作为对实施例2~7任一个中的进一步优化，固定套本体的轴向两端均设有连接结构。保证整体结构的稳定性，在其他实施例中，可以在满足固定套的整体结构稳定性的基础上，仅仅在固定套本体的一端设置端盖即可。

本发明的电滑环的实施例9，作为对实施例2~7任一个中的进一步优化，固定套本体为圆形筒状结构。固定套为圆形筒状结构能够进一步的保证电滑环的整体体积，使得结构更加紧凑。

本发明的电滑环的实施例10，作为对实施例2~7任一个中的进一步优化，固定套本体的外周面上套设有环形导电片，所述环形导电片与所述固定套本体上贯通设置有供电刷穿装的穿装孔。通过环形导电片实现电刷与外部导线的连通，同时环形导电片的结构形式比较方便装配固定，而且结构稳定。当然，在其他实施例中，环形导电片也可以设计为固定在固定套上的与电刷导通的块状导电片，通过块状导电片实现电路导通。

本发明的电滑环的实施例11，作为对实施例10的进一步优化，环形导电片上设有贯通内外侧壁的供螺钉穿装以将环形导电片固定在固定套本体上的螺钉穿孔。通过螺钉穿孔内穿装螺钉实现环形导电片与固定套之间的周向固定和轴向定位，当然，在其他实施例中，环形导电片与固定套之间也可以设计为具有轴向和周向挡止环形导电片的定位台阶实现固定。

本发明的电滑环的实施例12，作为对实施例11的进一步优化，固定套本体的外周面上设置有环形卡槽，所述环形导电片为具有断口以将环形导电片嵌装入环形卡槽中的弹性导电片。将环形导电片设计为具有断口结构，方便环形导电片嵌入至环形卡槽中，同时具有一定的弹性作用也能够保证环形导电片的拆装比较方便。

本发明的电滑环的实施例13，作为对实施例2~7任一个中的进一步优化，转轴上还设有用于与轴承限位配合以定位轴承在转轴上的轴向位置的限位结构。通过在转轴上设置限位结构，相比于以往的通过安装架和轴承共同限位的结构来说，更能够保证轴承的位置准确性和稳定性，同时，不需要考虑轴承的安装空间的装配尺寸误差等，定位比较方便，而且拆装简单。不会出现由于装配误差导致轴承容易沿轴承出现晃动，进而导致轴承的磨损或撞击受损，同时会导致产品出现较大的震动等问题。

本发明的电滑环的实施例14，作为对实施例13的进一步优化，转轴包括中间大径端和与大径段连接的一端小径段，轴承套设在小径段上，限位结构包括连接大径段和小径段而形成的用于挡止轴承内圈的台阶，还包括固定在转轴的小径段上并挡设在轴承的轴向外侧的挡止件。通过台阶和挡止件实现对轴承的轴向位置的定位，定位结构比较简单，而且操作方便。

本发明的电滑环的实施例15，作为对实施例13的进一步优化，转轴上位于轴承的一侧套设有绝缘套，转轴上位于轴承的另一侧固定有挡止件，绝缘套和挡止件相对夹紧固定对应的轴承而构成限位结构。通过绝缘套和挡止件相对夹紧轴承的内圈，这样能够在保证轴承的轴承位置的前提下，还能够对绝缘套的轴向位置进行定位，防止绝缘套的轴向窜动。

本发明的电滑环的实施例16，作为对实施例14或15的进一步优化，挡止件为套设并固定在转轴上的定位套。方便安装同时操作比较方便，而且定位比较准确。当然，在其他实施例中，定位套也可以设计为搭设在转轴的对应位置处的定位片，通过定位片与转轴的相对固定进而夹紧轴承。

本发明的电滑环的实施例17，作为对实施例16的进一步优化，定位套与转轴通过螺钉实现相对固定，通过螺钉固定的方式加工比较简单，而且拆卸方便，维修容易，当然，在其他实施例中，也可以采用铆接、粘接或焊接等其他可拆或不可拆的连接形式实现连接。

本发明所涉及的固定套的实施例，其结构与上述的电滑环的任一实施例中的固定套的结构一致，不再详细展开。

Claims (11)

1.电滑环，包括转轴，转轴上设有导电环，其特征在于：电滑环还包括套设在转轴上的固定套，固定套包括固定套本体，固定套本体上设有与导电环接触实现电路导通的电刷，转轴的两端分别套设有轴承，固定套与转轴之间通过所述轴承相对支撑，所述固定套本体为沿其径向相互合围而形成套状结构的至少两部分形成，固定套的内侧壁上对应轴承的安装位置处设置有用于容纳轴承的环形容纳槽，装配过程中，将固定套的两部分相对合围至轴承上，轴承的外圈置入环形容纳槽中；固定套本体的外周面上套设有环形导电片，所述固定套本体的外周面上设置有环形卡槽，所述环形导电片为具有断口以将环形导电片嵌装入环形卡槽中的弹性导电片，所述环形导电片上设有贯通内外侧壁的供螺钉穿装以将环形导电片固定在固定套本体上的螺钉穿孔；所述环形导电片与所述固定套本体上贯通设置有供电刷穿装的穿装孔，电刷装配时，外端卡设在穿装孔中并与环形导电片导电接触；固定套本体的轴向两端的至少一端端面上还设有用于将固定套本体的任意相邻的两个部分分别连接而将各个部分连接为一体的连接结构。

2.根据权利要求1所述的电滑环，其特征在于：所述连接结构为贴设在固定套本体的对应端面上的端盖。

3.根据权利要求2所述的电滑环，其特征在于：所述端盖为套设在转轴上的环形结构。

4.根据权利要求3所述的电滑环，其特征在于：所述端盖与所述固定套本体之间通过螺钉连接。

5.根据权利要求1~4任一项所述的电滑环，其特征在于：所述固定套本体的轴向两端均设有连接结构。

6.根据权利要求1~4任一项所述的电滑环，其特征在于：所述固定套本体为圆形筒状结构。

7.根据权利要求1~4任一项所述的电滑环，其特征在于：所述转轴上还设有用于与轴承限位配合以定位轴承在转轴上的轴向位置的限位结构。

8.根据权利要求7所述的电滑环，其特征在于：转轴包括中间大径端和与大径段连接的一端小径段，所述轴承套设在小径段上，所述限位结构包括连接大径段和小径段而形成的用于挡止轴承内圈的台阶，还包括固定在转轴的小径段上并挡设在轴承的轴向外侧的挡止件。

9.根据权利要求7所述的电滑环，其特征在于：转轴上位于轴承的一侧套设有绝缘套，所述转轴上位于轴承的另一侧固定有挡止件，所述绝缘套和所述挡止件相对夹紧固定对应的轴承而构成所述限位结构。

10.根据权利要求8或9所述的电滑环，其特征在于：所述挡止件为套设并固定在转轴上的定位套。

11.根据权利要求10所述的电滑环，其特征在于：定位套与转轴通过螺钉相对固定。

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