CN209963456U - 一种滑环机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种滑环机构，该滑环机构包括：刷架；转子轴，所述转子轴转动装设于所述刷架内；铜环，所述铜环装设于所述转子轴；冲压刷丝，所述冲压刷丝装设于所述刷架；其中，所述冲压刷丝具有位于所述刷架内的铜环接触部、固定于所述刷架的定位安装部以及位于所述刷架外的电路板接触部；所述铜环接触部与所述铜环的周壁导电接触，并且，所述导电接触贯穿所述铜环的厚度范围。本实用新型的冲压刷丝为冲压件，具有一定厚度，强度高，不易变形，并且冲压刷丝与铜环之间接触面积大，接触电阻小，有利于铜环的长时间使用，冲压刷丝的定位安装部固定于刷架，在安装时起定位和固定作用，保证冲压刷丝位置稳固。

Description

一种滑环机构

技术领域

本实用新型涉及滑环技术领域，特别涉及一种滑环机构。

背景技术

滑环包括定子和转子，刷丝固定于定子，并与转子的铜环滑动接触，实现定子与转子之间的电能与信号传输。

如图1所示，现有刷丝为“U”型结构，采用金属丝折弯而成，因金属丝很细，通常直径小于0.2mm，在运输和生产过程中，刷丝容易变形；安装时，刷丝穿过刷架，用生产治具进行初定位，然后用胶水固定，将刷丝与引线焊接固定，但胶水固定过程中刷丝位置容易发生变化，影响刷丝与铜环的接触电阻，缩短滑环的使用寿命，焊接时容易虚焊以及与相邻刷丝短路。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种滑环机构，该滑环机构包括：

刷架；

转子轴，所述转子轴转动装设于所述刷架内；

铜环，所述铜环装设于所述转子轴；

冲压刷丝，所述冲压刷丝装设于所述刷架；

其中，所述冲压刷丝具有位于所述刷架内的铜环接触部、固定于所述刷架的定位安装部以及位于所述刷架外的电路板接触部；

所述铜环接触部与所述铜环的周壁导电接触，并且，所述导电接触贯穿所述铜环的厚度范围。

可选地，所述刷架的内侧开设有与所述定位安装部相适配的安装孔，所述定位安装部与所述安装孔过盈配合。

可选地，进一步包括：

印刷电路板，所述印刷电路板安装于所述刷架的侧壁的外壁面；

其中，所述电路板接触部与所述印刷电路板导电接触。

可选地，所述电路板接触部与所述印刷电路板弹性接触；

所述铜环接触部与所述铜环滑动接触。

可选地，所述冲压刷丝进一步包括：

主体部；

延伸臂，所述延伸臂连接于所述主体部与所述铜环接触部之间；

弯折臂，所述弯折臂连接于所述主体部与所述电路板接触部之间；

其中，所述定位安装部连接至所述主体部。

可选地，所述铜环接触部成对设置在所述主体部朝向所述刷架内的一侧，所述电路板接触部成对设置所述主体部朝向所述刷架外的一侧，并且所述定位安装部与所述电路板接触部同侧布置、并位于成对的所述电路板接触部之间。

可选地，所述电路板接触部位于所述弯折臂的背向所述主体部的一侧；

所述弯折臂具有在外力作用下向靠近所述主体部的方向形变以带动所述电路板接触部向靠近所述主体部的方向移动、外力消失恢复原状的弹性自由度。

可选地，所述铜环接触部位于成对的所述延伸臂的内侧，并且所述铜环滑动夹持于成对的所述铜环接触部之间。

可选地，所述侧壁的外壁面具有凹陷形成的凹槽；

所述凹槽的底部形成有允许所述电路板接触部穿过的通孔，多个所述通孔沿所述转子轴的轴线方向顺序排布，并且所述通孔与所述铜环的位置一一对应。

可选地，所述通孔间隔设置所述冲压刷丝，并且成对的所述刷架设置所述冲压刷丝的所述通孔间隔布置。

可选地，所述凹槽的侧壁开设有安装所述印刷电路板的滑槽，并且所述滑槽沿所述转子轴的轴线方向延伸。

由以上技术方案可知，本实用新型的冲压刷丝为冲压件，具有一定厚度，强度高，不易变形，并且冲压刷丝与铜环之间接触面积大，接触电阻小，有利于铜环的长时间使用，冲压刷丝的定位安装部固定于刷架，在安装时起定位和固定作用，保证冲压刷丝位置稳固。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为现有技术中刷丝示意图。

图2为本实用新型实施例的滑环机构示意图。

图3为本实用新型实施例的刷架与冲压刷丝安装示意图。

图4为本实用新型实施例的冲压刷丝示意图。

图5为本实用新型实施例的刷架示意图。

图6为本实用新型实施例的转子轴与冲压刷丝安装示意图。

图7为本实用新型实施例的转子轴示意图。

图8为本实用新型实施例的印刷电路板示意图。

图9为本实用新型实施例的定子套筒示意图。

1 刷架、

11 凹槽

111 通孔

12 滑槽

13 安装孔

14 侧壁

2 定子套筒

21 筒体

22 缺口

23 法兰

3 印刷电路板

31 连接架

32 基板

33 支撑柱

34 导电触点

4 转子轴

5 铜环

6 冲压刷丝

61 主体部、62铜环接触部、63电路板接触部、64定位安装部

641 第一安装部、642第二安装部

65 延伸臂

66 弯折臂

661 第一连接臂、662第二连接臂

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

如图2和图3所示，本实用新型的实施例提供了一种滑环机构，该包括刷架1、转子轴4、铜环5、和冲压刷丝6。

刷架1成对地安装于定子套筒2内，刷架1为半圆柱状，转子轴4转动装设于刷架1内，转子轴4可相对刷架1和定子套筒2转动，具体可以是刷架1内安装轴承，转子轴4通过轴承安装于刷架1。

铜环5装设于转子轴4，具体可以是转子轴4外表面间隔加工有沟槽，铜环5内嵌于该沟槽内，铜环5可随转子轴4转动。

冲压刷丝6为冲压制成，具有一定的厚度，并且强度高。冲压刷丝6装设于刷架1，并且冲压刷丝6导电连接于印刷电路板3和铜环5之间。

如图4所示，该冲压刷丝6包括一体式的铜环接触部62、定位安装部64以及电路板接触部63。

铜环接触部62位于刷架1内，并且铜环接触部62用于与铜环接触；定位安装部64固定于刷架1，该定位安装部64将冲压刷丝6的位置固定，保证冲压刷丝6与铜环5和印刷电路板3之间的连接稳固；电路板接触部63位于刷架1外，并用于与印刷电路板3接触。

铜环接触部62与铜环5的外周壁导电接触，并且，该导电接触贯穿铜环5的厚度范围，即冲压刷丝6与铜环5之间的并不是点接触，而是线接触或者面接触，增加了冲压刷丝6与铜环5的接触面积，接触电阻小，接触稳定性好。

现有技术采用刷丝将外部电路与铜环连接，刷丝与外界线缆直接焊接，连接不稳固，并且操作困难，该冲压刷丝6导电连接于印刷电路板3和铜环5之间，采用印刷电路板3与外界电路连接，省去了冲压刷丝6与外界电路之间连接，操作简单，并且连接稳固。

现有刷丝预先采用黏胶固定，再焊接于刷架，在固定和焊接过程中，刷丝位置容易变动，影响刷丝与铜环的接触电阻，缩短滑环的使用寿命，焊接时容易虚焊以及与相邻刷丝短路。本实用新型中冲压刷丝6的定位安装部64固定于刷架1，进而实现冲压刷丝6位置固定，并且冲压刷丝6不需要与印刷电路板3焊接固定，因而冲压刷丝6的位置不会变动，保证冲压刷丝6与铜环5接触良好，减小接触电阻，延长铜环5的使用寿命，并且即使多个冲压刷丝6并列排布，相互之间也不会影响，便于操作。

现有刷丝为金属丝弯曲而成，金属丝的直径小，通常直径小于0.2mm，在运输和安装过程中易于变形，并且金属丝与铜环为点接触，接触电阻大，影响铜环的使用寿命。本实用新型的冲压刷丝6为冲压制成，具有一定的厚度，并且冲压刷丝6的强度高，在运输和安装时不易变形；而且冲压刷丝6和铜环5之间的导电接触贯穿铜环5的厚度范围，导电接触为线接触或者面接触，接触面积增加，接触电阻小，能够提高铜环5的使用寿命。

本实用新型的冲压刷丝6为冲压件，具有一定厚度，强度高，不易变形，并且冲压刷丝6与铜环5之间接触面积大，接触电阻小，有利于铜环5的长时间使用，冲压刷丝6的定位安装部64固定于刷架1，在安装时起定位和固定作用，保证冲压刷丝6位置稳固。

具体地，如图6和7所示，多个铜环5可以是顺序排列内嵌与转子轴4，多个冲压刷丝6可以是顺序安装于刷架1，并且冲压刷丝6与铜环5的位置相对应。

具体地，如图5所示，刷架1的内侧开设有与定位安装部64相适配的安装孔13，冲压刷丝6的定位安装部64在宽度方向与安装孔13过盈配合，实现冲压刷丝6与刷架1之间的固定连接。而冲压刷丝6的定位安装部64在厚度方向与安装孔13之间存在间隙，该间隙可以是0.1mm。

进一步地，该定位安装部64可以包括第一安装部641和第二安装部642。第二安装部642叠加于第一安装部641的末端，第一安装部641和第二安装部642的侧面为斜面、且第一安装部641和第二安装部641的靠近转子轴4的一端的尺寸大于另一端的尺寸，第一安装部641的最大宽度大于第二安装部642的宽度。与之相对应的，安装孔13的侧壁为倾斜的平面，并且安装孔13与定位安装部64过盈配合，通过定位安装部64的小变形实现预应力配合安装，将冲压刷丝6固定于刷架1。

该滑环机构进一步包括印刷电路板3。印刷电路板3安装于刷架1的侧壁14的外壁面；冲压刷丝6的电路板接触部63与印刷电路板3导电接触，通过冲压刷丝6将印刷电路板3与铜环5导电连接，进而实现转子与定子之间的导电。

在一个示例中，电路板接触部63与印刷电路板3弹性接触，由于二者之间弹性接触，二者之间存在安装预应力，在安装或者使用过程中，即使印刷电路板3的位置有晃动，电路板接触部63也将在预应力的作用下与印刷电路板3良好接触，保证冲压刷丝6的连接可靠性；冲压刷丝6的铜环接触部62与铜环5滑动接触，铜环5安装于转子轴4，在转子轴4转动过程中，铜环接触部62与铜环5互动接触，并且铜环5具有平滑的外侧面，该外侧面与铜环接触部62实现线接触或者面接触，同时保证转子轴4的正常运转。

冲压刷丝6进一步包括主体部61、延伸臂65和弯折臂66。

该主体部61并不一定是体积或者面积最大的部分，但主体部61对其它部分起支撑作用。延伸臂65可以是位于主体部61的端部，并且延伸臂65连接于主体部61与铜环接触部62之间，主体部61和延伸臂65为铜环接触部62提供支撑。弯折臂66连接于主体部61与电路板接触部63之间，该弯折臂66和主体部61为电路板接触部63提供支撑。定位安装部64连接至主体部61，通过定位安装部64的固定，实现将冲压刷丝6固定。

进一步地，铜环接触部62成对设置在主体部61朝向刷架1内的一侧，铜环接触部62与铜环5接触；电路板接触部63成对于设置主体部61朝向刷架1外的一侧，电路板接触部63穿过刷架1与印刷电路板3接触；并且定位安装部64与电路板接触部63同侧布置、并位于成对的电路板接触部63之间，定位安装部64固定于刷架1的内侧面，并且定位安装部64在中间位置可以平衡冲压刷丝6，使得冲压刷丝6安装和使用时不会向一侧倾斜。

电路板接触部63位于弯折臂66的背向主体部61的一侧，电路板接触部63位于弯折臂66的末端并突出于弯折臂66的表面之外；弯折臂66具有在外力作用下向靠近主体部61的方向形变以带动电路板接触部63向靠近主体部61的方向移动、外力消失恢复原状的弹性自由度。例如，对印刷电路板3施加压力，在该压力作用下，弯折臂66向靠近主体部61的方向产生形变，弯折臂66的末端带动电路板接触部63同时向靠近主体部61的方向移动，在这个过程中，电路板接触部63与印刷电路板3保持良好接触。而当印刷电路板3受到的压力消失时，弯折臂66恢复原状，电路板接触部63仍然与印刷电路板3保持良好接触。

该弯折臂66可以包括固定于主体部61的第一连接臂661和相对于第一连接臂661弯折的第二连接臂662，并且第二连接臂662向冲压刷丝6的外侧延伸，电路板接触部63位于第二连接臂662的远离主体部1的末端。当第二连接臂662的末端受到外部作用力时，第一连接臂661和第二连接臂662相对形变，第二连接臂662的末端向靠近主体部61的方向移动，带动电路板接触部63同方向移动。

铜环接触部62位于成对的延伸臂65的内侧，并且铜环接触部62可以是位于延伸臂65末端的内侧凸起，即铜环接触部62突出于延伸臂65的内壁面之外，铜环5滑动夹持于成对的铜环接触部62之间。该铜环接触部62具有与铜环5滑动接触的弧形壁面，该弧形壁面可以是与铜环5线接触，随之铜环5与铜环接触部62的长时间滑动接触，铜环接触部62的弧形壁面被磨损，铜环5与铜环接触部62之间变为面接触，增加了滑动接触面积，减少了接触阻力。

刷架1具有半圆柱形的侧壁14，侧壁14的外壁面具有凹陷形成的凹槽11，凹槽11沿转子轴4的轴线方向延伸，凹槽11具有侧壁和底部。

凹槽11的底部形成有允许冲压刷丝6的电路板接触部63穿过的通孔111，多个通孔111沿转子轴4的轴线方向顺序排布，通孔111的位置即为冲压刷丝6的安装位置，通孔111与内嵌于转子轴4的铜环5的位置一一对应，即可实现冲压刷丝6与铜环5位置对应。

通孔111为成对布置，成对的中每个通孔111与冲压刷丝6的电路板接触部63位置对应，成对的通孔111之间开设有安装孔13，安装孔13的位置与定位安装部64的位置对应。

刷架1的通孔111间隔设置有冲压刷丝6，并且成对的刷架1设置冲压刷丝6的通孔111间隔布置。冲压刷丝6并不是按照通孔111的顺序逐个安装，对于单个刷架1而言，冲压刷丝6间隔安装于通孔111，并且相对的两个刷架1中，安装冲压刷丝6的位置是互补的，即相邻的铜环5与安装于不同刷架1的冲压刷丝6滑动接触，防止冲压刷丝6之间的间距太小而发生短路，能够提供足够的安装空间，便于安装。

刷架1的凹槽11的侧壁开设有安装印刷电路板3的滑槽12，并且滑槽12沿转子轴4的轴线方向延伸，印刷电路板3的基板32安装于该滑槽12，并且基板32的导电触点34与冲压刷丝6的电路板接触部63接触，实现导电连接。

如图8所示，该印刷电路板3可以设置有连接架31，连接架31设置有线缆插口，印刷电路板3可通过线缆插口与外部电路相连，省去了线缆的焊接，便于操作，并且使用时不易松脱。

印刷电路板3还可以设置支撑柱33，支撑柱33用于对基板32予以支撑，提高基板32的强度。

如图9所示，定子套筒2包括筒体21和位于筒体21端部的法兰23，筒体21的开设有成对的缺口22，成对的缺口22相对设置，可以允许连接架31通过，以方便与外部线缆的连接。法兰23开设有安装孔，该通过该安装孔可以将滑环机构安装于其它应用场景中。

成对的刷架1安装于定子套筒2，具体可以是刷架1套设于定子套筒2的内部，并且刷架1的一端抵接于套筒2的法兰23的内壁面，刷架1的另一端可以通过卡簧或者设置挡圈固定，这是本领域技术人员容易想到的，此处不再赘述。转子轴4通过轴承安装于刷机1内，具体轴承可以是安装于刷架1内的两端，轴承对转子轴4提供支撑。

在一个具体应用场景中，该滑环机构可以用于球形摄像机，在摄像机360°转动过程中，能够实现电能和信号的传输。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种滑环机构，其特征在于，包括：

刷架(1)；

转子轴(4)，所述转子轴(4)转动装设于所述刷架(1)内；

铜环(5)，所述铜环(5)装设于所述转子轴(4)；

冲压刷丝(6)，所述冲压刷丝(6)装设于所述刷架(1)；

其中，所述冲压刷丝(6)具有位于所述刷架(1)内的铜环接触部(62)、固定于所述刷架(1)的定位安装部(64)以及位于所述刷架(1)外的电路板接触部(63)；

所述铜环接触部(62)与所述铜环(5)的周壁导电接触，并且，所述导电接触贯穿所述铜环(5)的厚度范围。

2.根据权利要求1所述的滑环机构，其特征在于，所述刷架(1)的内侧开设有与所述定位安装部(64)相适配的安装孔(13)，所述定位安装部(64)与所述安装孔(13)过盈配合。

3.根据权利要求1所述的滑环机构，其特征在于，进一步包括：

印刷电路板(3)，所述印刷电路板(3)安装于所述刷架(1)的侧壁(14)的外壁面；

其中，所述电路板接触部(63)与所述印刷电路板(3)导电接触。

4.根据权利要求3所述的滑环机构，其特征在于，所述电路板接触部(63)与所述印刷电路板(3)弹性接触；

所述铜环接触部(62)与所述铜环(5)滑动接触。

5.根据权利要求1所述的滑环机构，其特征在于，所述冲压刷丝(6)进一步包括：

主体部(61)；

延伸臂(65)，所述延伸臂(65)连接于所述主体部(61)与所述铜环接触部(62)之间；

弯折臂(66)，所述弯折臂(66)连接于所述主体部(61)与所述电路板接触部(63)之间；

其中，所述定位安装部(64)连接至所述主体部(61)。

6.根据权利要求5所述的滑环机构，其特征在于，所述铜环接触部(62)成对设置在所述主体部(61)朝向所述刷架(1)内的一侧，所述电路板接触部(63)成对设置所述主体部(61)朝向所述刷架(1)外的一侧，并且所述定位安装部(64)与所述电路板接触部(63)同侧布置、并位于成对的所述电路板接触部(63)之间。

7.根据权利要求5所述的滑环机构，其特征在于，所述电路板接触部(63)位于所述弯折臂(66)的背向所述主体部(61)的一侧；

所述弯折臂(66)具有在外力作用下向靠近所述主体部(61)的方向形变以带动所述电路板接触部(63)向靠近所述主体部(61)的方向移动、外力消失恢复原状的弹性自由度。

8.根据权利要求5-7任一所述的滑环机构，其特征在于，所述铜环接触部(62)位于成对的所述延伸臂(65)的内侧，并且所述铜环(5)滑动夹持于成对的所述铜环接触部(62)之间。

9.根据权利要求3或4所述的滑环机构，其特征在于，所述侧壁(14)的外壁面具有凹陷形成的凹槽(11)；

所述凹槽(11)的底部形成有允许所述电路板接触部(63)穿过的通孔(111)，多个所述通孔(111)沿所述转子轴(4)的轴线方向顺序排布，并且所述通孔(111)与所述铜环(5)的位置一一对应。

10.根据权利要求9所述的滑环机构，其特征在于，所述通孔(111)间隔设置所述冲压刷丝(6)，并且成对的所述刷架(1)设置所述冲压刷丝(6)的所述通孔(111)间隔布置。

11.根据权利要求9所述的滑环机构，其特征在于，所述凹槽(11)的侧壁开设有安装所述印刷电路板(3)的滑槽(12)，并且所述滑槽(12)沿所述转子轴(4)的轴线方向延伸。

Images