CN114142313A - 一种生产方便的电滑环及电滑环的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产方便的电滑环及电滑环的生产方法，电滑环包括转子组件和定子组件，所述转子组件可旋转设置在定子组件外围；所述定子组件包括中心柱体、多个导电圆环和多个绝缘圆环，各所述导电圆环与绝缘圆环叠设成中空的筒状结构，所述中心柱体为所述筒状结构内注塑成型的柱状结构，所述导电圆环与绝缘圆环相互间隔设置；所述转子组件包括壳体、PCB板和多个U形刷丝。电滑环的生产方法包括转子组件的生产方法、定子组件的生产方法和转子组件与定子组件的组装方法。本发明用于固定结构与旋转结构间的电性连接。

Description

一种生产方便的电滑环及电滑环的生产方法

技术领域

本发明涉及电滑环技术领域，具体涉及一种生产方便的电滑环及电滑环的生产方法。

背景技术

电滑环是旋转体上的电性连接结构，可以实现有固定的结构与旋转的结构间的电性连接。电滑环包括转子组件和定子组件，转子组件可旋转安装在定子组件上，转子组件上设置刷丝，定子组件上设置导电圆环，通过刷丝在导电圆环上滑动实现转动的转子组件与固定的定子组件之间的电性连接。一般电气结构电路复杂，有多路电路连接结构，旋转连接往往也需要多路，因而导电圆环和刷丝也需要设置多组。定子组件一般注塑而成，各个导电圆环之间在注塑时通过注塑结构连接在一起，设置多个导电圆环时需要人工将各个独立的导电圆环分别在注塑模具内排列定位，然后才能进行注塑，这种结构的导电圆环定位不精准，导致注塑完成后的定子组件上的各个导电圆环位置也不够精准，影响电滑环转子组件与定子组件的配合，而且需要人工对导电圆环排列定位，生产效率低。

发明内容

本发明解决的技术问题是针对背景技术中需要人工排列定位导电圆环导致定子组件上的各个导电圆环位置不够精准，以及生产效率低的技术问题，提供一种生产方便的电滑环及电滑环的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种生产方便的电滑环，包括转子组件和定子组件，所述转子组件可旋转设置在定子组件外围；所述定子组件包括中心柱体、多个导电圆环和多个绝缘圆环，各所述导电圆环与绝缘圆环叠设成中空的筒状结构，所述中心柱体为所述筒状结构内注塑成型的柱状结构，所述导电圆环与绝缘圆环相互间隔设置；各所述导电圆环内侧均连接有导线，各所述导线埋设在中心柱体内，并且从中心柱体的一端伸出；所述转子组件包括壳体、PCB板和多个U形刷丝，所述PCB板注塑在壳体内，所述PCB板上设置有多个固定焊盘和多个接线焊盘，各所述U形刷丝焊接固定在PCB板的各个固定焊盘上，各所述接线焊盘设置在PCB板上的同一侧；所述壳体可旋转设置在定子组件外围，并且各所述U形刷丝内侧与导电圆环外侧的滑槽相抵接。

进一步的，所述中心柱体两端均设置有阻挡部，所述阻挡部与中心柱体一体注塑成型；所述各导电圆环和绝缘圆环夹设在两端的两个阻挡部之间。

进一步的，相邻的导电圆环和绝缘圆环粘接固定在一起。

进一步的，所述壳体包括上壳和下壳，所述上壳与下壳扣合在一起，并通过卡圈弹簧卡固；所述上壳和下壳上均固定有PCB板，每个PCB板上均固定有多个U形刷丝。

进一步的，还包括固定外壳，所述固定外壳为圆筒状结构，所述固定外壳套设在上壳和下壳外围；所述固定外壳内侧设置有定位块，所述上壳与下壳间设置有定位槽，所述定位块与定位槽相适配，所述定位块插接在定位槽内。

一种前述电滑环的生产方法，包括转子组件的生产方法、定子组件的生产方法和转子组件与定子组件的组装方法；

转子组件的生产方法包括如下步骤：将U形刷丝焊接在PCB板的固定焊盘上，将焊接U形刷丝后的PCB板放入到注塑模具内注塑，在PCB板外围注塑形成上壳或下壳，其中U形刷丝从上壳或下壳内侧露出，接线焊盘从上壳或下壳的外侧一边露出；

定子组件的生产方法包括如下步骤：将各个导电圆环与各个绝缘圆环依次相间隔粘接在一起，各个导电圆环的导线从导电圆环和绝缘圆环的内侧穿出至同一端；将导电圆环与绝缘圆环连接成的整体结构放入到注塑模具内注塑，在导电圆环与绝缘圆环内侧注塑形成中心柱体，同时在中心柱体两端分别注塑形成阻挡部，各个导电圆环的导线埋设在中心柱体内，并且从一个阻挡部的一端穿出；

转子组件与定子组件的组装方法包括如下步骤：将具有PCB板和U形刷丝的上壳和下壳通过轴承安装在定子组件外围，各个U形刷丝分别抵接在一个导电圆环外围；再在PCB板上的接线焊盘上焊接导线；最后将固定外壳套设在转子组件的外围。

进一步的，所述定子组件的生产方法中所采用的注塑模具内设置有多个导电圆环定位槽，注塑时各个导电圆环可以分别定位安装在导电圆环定位槽内。

进一步的，所述定子组件的生产方法中所采用的注塑模具为多段结构，所述导电圆环定位槽所在的部分可以拆卸更换。

本发明的电滑环实现的有益效果主要有以下几点：电滑环的定子组件通过注塑形成的中心柱体将各个导电圆环和绝缘圆环连接成整体的结构，使得电滑环的定子组件生产更简单、生产组装方便，而且定子组件的整体性更好、工作时更加稳定。通过中心柱体固定和保护各个导电圆环内侧的导线，即实现了各个导线的固定，也避免了多个导线间相互缠绕，还避免了导线与其他结构剐蹭受损。转子组件的各个U形刷丝在壳体注塑时被固定，实现U形刷丝的固定，同时U形刷丝焊接固定在PCB板上，PCB板也在壳体注塑时被包覆固定，使得U形刷丝固定的更加牢固，保证了电滑环长期使用的稳定性。

本发明的电滑环生产方法实现的有益效果主要有以下几点：转子组件的生产通过注塑的外壳固定U形刷丝，保证了U形刷丝固定的稳定，从而与定子组件配合工作时更加稳定。采用各个导电圆环通过绝缘圆环间隔成固定的距离来放入到注塑模具内注塑的方法，不用在导电圆环放入注塑模具内人工将各个导电圆环排列成固定的间距，从而可以提高定子组件的生产效率，组装更方便；而且各个导电圆环的定位更加准确，保证了定子组件生产的精度，更好的与转子组件配合工作，保证长期工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一中电滑环一侧的结构示意图(未示出转子组件和定子组件上的导线)；

图2为本发明实施例一中电滑环另一侧的结构示意图(未示出转子组件和定子组件上的导线)；

图3为本发明实施例一中电滑环的固定外壳的结构示意图；

图4为本发明实施例一中电滑环的转子组件与定子组件安装在一起的立体结构示意图；

图5为本发明实施例一中电滑环的转子组件与定子组件安装在一起的径向剖面结构示意图；

图6为本发明实施例一中电滑环的上壳与PCB板、U形刷丝外围注塑后一个角度的结构示意图；

图7为本发明实施例一中电滑环的上壳与PCB板、U形刷丝外围注塑后又一个角度的结构示意图；

图8为本发明实施例一中电滑环的PCB板与U形刷丝连接的结构示意图；

图9为本发明实施例一中电滑环的定子组件立体结构示意图；

图10为本发明实施例一中电滑环的定子组件的轴向剖面结构示意图；

图11为本发明实施例一中电滑环的定子组件的导电圆环与绝缘圆环叠设在一起的结构示意图；

图12为本发明实施例一中电滑环的导电圆环的结构示意图；

图13为本发明实施例一中电滑环的绝缘圆环的结构示意图。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例一

参阅图1～13，一种生产方便的电滑环，通过改进电滑环转子组件和定子组件的结构来方便电滑环的生产组装。电滑环包括转子组件1和定子组件2，转子组件1可旋转设置在定子组件2外围，工作时转子组件1在定子组件2外围旋转，实现固定结构的定子组件2与旋转结构的转子组件1间的电性连接。

参阅图9～12，所述定子组件2包括中心柱体21、多个导电圆环22和多个绝缘圆环23，导电圆环22是与转子组件1的U形刷丝电性接触的导电结构，绝缘圆环23是将相邻的导电圆环22电性绝缘的部件，导电圆环22和绝缘圆环23均为环状结构，各所述环状结构的导电圆环22与绝缘圆环23叠设成中空的筒状结构，并且导电圆环22与绝缘圆环23相互间隔设置，所述中心柱体21为所述筒状结构内注塑成型的柱状结构，通过中心柱体21可以将各个导电圆环22和绝缘圆环23固定连接在一起，形成整体的结构；通过注塑形成的中心柱体将各个导电圆环22和绝缘圆环23连接成整体的结构，使得电滑环的定子组件2生产更简单，而且定子组件的整体性更好、工作时更加稳定。另外，各所述导电圆环22内侧均连接有导线221，各所述导线221埋设在中心柱体21内，并且从中心柱体21的一端伸出；通过中心柱体21固定和保护各个导电圆环22内侧的导线221，即实现了各个导线的固定，也避免了多个导线间相互缠绕，还避免了导线与其他结构剐蹭受损。

参阅图3～8，所述转子组件1包括壳体11、PCB板12和多个U形刷丝13，所述PCB板12注塑在壳体11内，而PCB板12上设置有多个固定焊盘121和多个接线焊盘122，各所述U形刷丝13焊接固定在PCB板12的各个固定焊盘121上。由此各个U形刷丝13在壳体11注塑时被固定，实现U形刷丝13的固定，同时U形刷丝焊接固定在PCB板12上，PCB板12也在壳体11注塑时被包覆固定，使得U形刷丝13固定的更加牢固，保证了电滑环长期使用的稳定性。PCB板12上的各个接线焊盘122设置在PCB板12上的同一侧，由此方便从各个接线焊盘122上焊接从转子组件接出的导线；另外，也可以在PCB板上焊接U形刷丝13的同时将从转子组件接出的导线焊接在对应的接线焊盘122，在PCB板外注塑壳体11时将接线焊盘122与导线的焊点覆盖保护，从而提升从转子组件接出的导线在PCB板上连接的可靠性。壳体11可旋转设置在定子组件2外围，并且各所述U形刷丝13内侧与导电圆环22外侧的滑槽222相抵接，由此实现了固定的定子组件与转动的转子组件间的电性连接。

参阅图9和图10，作为进一步的优选方案，所述中心柱体21两端均设置有阻挡部211，所述各导电圆环22和绝缘圆环23夹设在两端的两个阻挡部211之间，通过阻挡部211来对中间的导电圆环22和绝缘圆环23进行限位固定，进一步保证了定子组件整体结构的稳定性。阻挡部211一般设置为圆柱状结构，与中心柱体21一体注塑成型。

参阅图9～13，作为进一步的优选方案，相邻的导电圆环22和绝缘圆环23最好粘接固定在一起，可以通过胶水或双面胶来粘接，从而在注塑前将各个导电圆环22和绝缘圆环23连接成一体的结构，方便注塑时上料，也保证注塑时各个导电圆环22位置的准确，从而保证注塑完成后的定子组件上各个导电圆环22位置精准，更准确的与转子组件上的U形刷丝配合。绝缘圆环23最好采用与中心柱体21材质一致的塑胶结构，从而在注塑时中心柱体21可以更好的与绝缘圆环23融合在一起，使得定子组件的整体性更好，使用时更加稳定。

参阅图1～8，作为进一步的优选方案，为了方便电滑环的组装，所述壳体11设置为两部分拼合的结构，包括上壳111和下壳112，所述上壳111与下壳112通过卡扣结构扣合在一起形成圆筒结构的壳体11，并且上壳111与下壳112通过卡圈弹簧卡固在一起，使得两者固定更加稳定。所述上壳111和下壳112上均注塑包覆固定有PCB板12，每个PCB板12上均固定有多个U形刷丝13，从而多组U形刷丝13均匀分布在定子组件2的外围，使得转子组件在定子组件外围旋转时更加稳定。电滑环组装时上壳111和下壳112(均包括PCB板及U形刷丝)在定子组件2的外围连接成整体的壳体11，使得电滑环的组装更加容易。

参阅图1～4，为了进一步提升电滑环的稳定性，还设置固定外壳3，所述固定外壳3为整体的圆筒状结构，所述固定外壳3的内径与壳体1的外径一致，使得固定外壳3恰好可以套设在上壳111和下壳112外围，进一步将上壳111和下壳112固定在一起。为了方便外壳3的安装，所述固定外壳3内侧设置有定位块31，所述上壳111与下壳112间设置有定位槽113，所述定位块31与定位槽113相适配，即定位块31与定位槽113的大小、外形及位置一致，从而固定外壳3与上壳111和下壳112安装时，定位块31插接在定位槽113内，避免固定外壳3与上壳111和下壳112发生相对转动。固定外壳3可以采用注塑成型的塑胶件，定位块31和定位槽113均可以在固定外壳3、上壳111、下壳112注塑成型时预留。

实施例二

参阅图1～13，一种实施例一中电滑环的生产方法，包括转子组件的生产方法、定子组件的生产方法和转子组件与定子组件的组装方法，以下分别具体进行说明。

转子组件的生产方法包括如下步骤：先准备好PCB板12，将各个U形刷丝13焊接在PCB板12的固定焊盘121上，如图8中的结构；再将焊接U形刷丝13后的PCB板12放入到注塑模具内注塑，在PCB板12外围注塑形成上壳或下壳，如图6和7所示，其中U形刷丝13从上壳或下壳内侧露出，接线焊盘122从上壳或下壳的外侧一边露出。

定子组件的生产方法包括如下步骤：将各个导电圆环22与各个绝缘圆环23依次相间隔粘接在一起，各个导电圆环22的导线221从导电圆环22和绝缘圆环23的内侧穿出至同一端，如图11所示；然后将导电圆环22与绝缘圆环23连接成的整体结构放入到注塑模具内注塑，在导电圆环22与绝缘圆环23内侧注塑形成中心柱体21，同时在中心柱体21两端分别注塑形成阻挡部211，各个导电圆环22的导线221埋设在中心柱体21内，并且从一个阻挡部211的一端穿出。由于将各个导电圆环22通过绝缘圆环23间隔成固定的距离来放入到注塑模具内注塑的方法，不用在导电圆环22放入注塑模具内人工将各个导电圆环22排列成固定的间距，从而可以提高定子组件的生产效率，而且各个导电圆环的定位更加准确，保证了定子组件生产的精度，更好的与转子组件配合工作。

定子组件的生产方法中所采用的注塑模具内设置有多个导电圆环定位槽，注塑时各个导电圆环22可以分别定位安装在导电圆环定位槽内，从而进一步保证电子组件上的各个导电圆环22定位准确。定子组件的生产方法中所采用的注塑模具为多段结构，所述导电圆环定位槽所在的部分可以拆卸更换，从而易损的导电圆环定位槽所在的部分可以在损坏时拆卸更换，不用更换整个模具，可以节约生产成本。

转子组件与定子组件的组装方法包括如下步骤：将具有PCB板12和U形刷丝13的上壳和下壳通过轴承安装在定子组件2外围，同时各个U形刷丝13分别抵接在一个导电圆环22外围；再在PCB板12上的接线焊盘122上焊接导线；最后将固定外壳3套设在转子组件1的外围，从而形成完整的电滑环。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种生产方便的电滑环，其特征在于：包括转子组件(1)和定子组件(2)，所述转子组件(1)可旋转设置在定子组件(2)外围；所述定子组件(2)包括中心柱体(21)、多个导电圆环(22)和多个绝缘圆环(23)，各所述导电圆环(22)与绝缘圆环(23)叠设成中空的筒状结构，所述中心柱体(21)为所述筒状结构内注塑成型的柱状结构，所述导电圆环(22)与绝缘圆环(23)相互间隔设置；各所述导电圆环(22)内侧均连接有导线(221)，各所述导线(221)埋设在中心柱体(21)内，并且从中心柱体(21)的一端伸出；

所述转子组件(1)包括壳体(11)、PCB板(12)和多个U形刷丝(13)，所述PCB板(12)注塑在壳体(11)内，所述PCB板(12)上设置有多个固定焊盘(121)和多个接线焊盘(122)，各所述U形刷丝(13)焊接固定在PCB板(12)的各个固定焊盘(121)上，各所述接线焊盘(122)设置在PCB板(12)上的同一侧；

所述壳体(11)可旋转设置在定子组件(2)外围，并且各所述U形刷丝(13)内侧与导电圆环(22)外侧的滑槽(222)相抵接。

2.根据权利要求1所述的生产方便的电滑环，其特征在于：所述中心柱体(21)两端均设置有阻挡部(211)，所述阻挡部(211)与中心柱体(21)一体注塑成型；所述各导电圆环(22)和绝缘圆环(23)夹设在两端的两个阻挡部(211)之间。

3.根据权利要求2所述的生产方便的电滑环，其特征在于：相邻的导电圆环(22)和绝缘圆环(23)粘接固定在一起。

4.根据权利要求3所述的生产方便的电滑环，其特征在于：所述壳体(11)包括上壳(111)和下壳(112)，所述上壳(111)与下壳(112)扣合在一起，并通过卡圈弹簧卡固；所述上壳(111)和下壳(112)上均固定有PCB板(12)，每个PCB板(12)上均固定有多个U形刷丝(13)。

5.根据权利要求4所述的生产方便的电滑环，其特征在于：还包括固定外壳(3)，所述固定外壳(3)为圆筒状结构，所述固定外壳(3)套设在上壳(111)和下壳(112)外围；所述固定外壳(3)内侧设置有定位块(31)，所述上壳(111)与下壳(112)间设置有定位槽(113)，所述定位块(31)与定位槽(113)相适配，所述定位块(31)插接在定位槽(113)内。

6.一种权利要求5中电滑环的生产方法，其特征在于：包括转子组件的生产方法、定子组件的生产方法和转子组件与定子组件的组装方法；

转子组件的生产方法包括如下步骤：将U形刷丝(13)焊接在PCB板(12)的固定焊盘(121)上，将焊接U形刷丝(13)后的PCB板(12)放入到注塑模具内注塑，在PCB板(12)外围注塑形成上壳或下壳，其中U形刷丝(13)从上壳或下壳内侧露出，接线焊盘(122)从上壳或下壳的外侧一边露出；

定子组件的生产方法包括如下步骤：将各个导电圆环(22)与各个绝缘圆环(23)依次相间隔粘接在一起，各个导电圆环(22)的导线(221)从导电圆环(22)和绝缘圆环(23)的内侧穿出至同一端；将导电圆环(22)与绝缘圆环(23)连接成的整体结构放入到注塑模具内注塑，在导电圆环(22)与绝缘圆环(23)内侧注塑形成中心柱体(21)，同时在中心柱体(21)两端分别注塑形成阻挡部(211)，各个导电圆环(22)的导线(221)埋设在中心柱体(21)内，并且从一个阻挡部(211)的一端穿出；

转子组件与定子组件的组装方法包括如下步骤：将具有PCB板(12)和U形刷丝(13)的上壳和下壳通过轴承安装在定子组件(2)外围，各个U形刷丝(13)分别抵接在一个导电圆环(22)外围；再在PCB板(12)上的接线焊盘(122)上焊接导线；最后将固定外壳(3)套设在转子组件(1)的外围。

7.根据权利要求6所述的电滑环的生产方法，其特征在于：所述定子组件的生产方法中所采用的注塑模具内设置有多个导电圆环定位槽，注塑时各个导电圆环(22)可以分别定位安装在导电圆环定位槽内。

8.根据权利要求7所述的电滑环的生产方法，其特征在于：所述定子组件的生产方法中所采用的注塑模具为多段结构，所述导电圆环定位槽所在的部分可以拆卸更换。

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