CN210806270U - 一种旋转供电结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转供电结构，包括支撑轴(1)、绝缘层(2)、内承接件(3)和负载，所述绝缘层(2)设置在所述支撑轴(1)和所述承接件(3)之间将所述支撑轴(1)和承接件(3)电性隔离；所述旋转供电结构还包括外承接件(4)和电源线，所述外承接件(4)与所述内承接件(3)之间转动连接，所述电源线包括电源线A和电源线B，所述电源线A与所述外承接件(4)连接，所述电源线B与所述支撑轴(1)连接。本实用新型提供的旋转供电结构，能够实现旋转负载稳定通过大电流，解决现有技术中供电稳定性不足、电能损耗严重、成本昂贵、容易损坏、供电接触不良及噪音过大的问题。

Description

一种旋转供电结构

技术领域

本实用新型涉及旋转电子产品领域，更具体为涉及一种旋转供电结构。

背景技术

目前对于旋转式的负载，需要解决将电能从静止的一端传送至旋转的负载上，比如POV旋转显示屏中需要将电能从静止的供电段传递至旋转的显示屏灯板上。现有的技术通过采用无线供电或者是电刷供电或者滑环的供电方式给旋转负载进行供电实现电能从固定端也即静止端到旋转端的供应。

然而对于采用无线供电的方式进行供电价格相对较高技术复杂不易操作，其需要线圈的耦合，且需要额外设置空间安放耦合的线圈，增加产品的体积不利于产品小型化设计，线圈的耦合过程中电能的损耗过大供电效率低下，使得旋转负载工作效率难以保证，在某些需要旋转负载稳定高速旋转工作的情况下，则通过无线供电的方式难以满足该情况下的负载，进而使得旋转负载的工作效率低下，比如对于POV旋转显示屏若采用无线供电的方式进行供电则因为无线供电效率低且实现方式复杂使得POV旋转显示屏的工作稳定性难以保证，进而使得POV旋转显示屏的转速不能持续保持相对稳定的转速，从而造成显示刷新率低下使得POV旋转显示屏的画面模糊，显示效果无法得到有效提高。

对于采用电刷的方式实现电能从固定端也即静止端到旋转端的供电方式，其价格非常昂贵，对于高转速的供电一个电刷的价格将近千元，且电刷供电的方式摩擦大，电刷易磨损、噪音大、使用寿命不高，需频繁更换电刷从而使得用户体检不够良好且采用电刷的供电方式电刷很容易因转速过高而产生磨损使得电刷失效而无法稳定地实现电能的供应。

对于现有采用滑环实现从固定端也即静止端向转动端供电的方式，因滑环的结构限制而使得旋转速度较低，无法实现旋转负载的高速旋转，滑环式的供电不适用于高速旋转的供电场合。

因此，如何提供一种高效实用的旋转供电结构，确保旋转负载做高速转速的同时又能保证供电稳定性，便于技术的实施，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种旋转供电结构，提高对旋转负载的供电效率。

为实现上述目的，根据本实用新型提供了一种旋转供电结构，

其包括：

支撑轴、绝缘层、内承接件和旋转负载，所述支撑轴与所述绝缘层连接，所述绝缘层与所述内承接件连接，所述绝缘层设置在所述支撑轴和所述内承接件之间将所述支撑轴和所述内承接件电性隔离；所述旋转负载的一端与所述支撑轴电连接，且所述旋转负载的另一端与所述内承接件电连接；所述旋转供电结构还包括外承接件和电源线，所述外承接件与所述内承接件之间转动连接，所述电源线通过所述外承接件和所述内承接件将电能传输至所述旋转负载。

进一步地，所述内承接件环绕地包围在所述支撑轴外侧，所述绝缘层环绕地设置在所述内承接件与所述支撑轴之间。

进一步地，所述支撑轴带动所述绝缘层、所述内承接件以及所述旋转负载一起做旋转运动。

进一步地，所述外承接件的转动方向与所述内承接件的旋转方向相反。

进一步地，所述外承接件包括金属法兰与第一滚珠轴承，所述金属法兰与所述第一滚珠轴承电连接，所述第一滚珠轴承与所述内承接件转动接触。

进一步地，所述电源线包括电源线A和电源线B，所述电源线A与所述外承接件电连接，所述电源线B与所述支撑轴电连接；所述电源线A通过与所述金属法兰连接将电能通过所述金属法兰，再通过所述金属法兰与所述第一滚珠轴承电连接将电能传递到所述第一滚珠轴承，然后通过所述第一滚珠轴承与所述内承接件电连接将电能传递到所述内承接件，再通过所述内承接件将电能传递至所述旋转负载。

进一步地，所述旋转供电结构还包括第二滚珠轴承，所述第二滚珠轴承与所述支撑轴电连接。

进一步地，所述旋转供电结构还包括电机外罩和电机转子，所述电机外罩与所述第二滚珠轴承连接，所述电机转子带动所述支撑轴旋转。

进一步地，所述旋转负载为POV旋转显示屏，所述内承接件与所述POV旋转显示屏驱动电路板一端连接给所述POV旋转显示屏提供电能，所述POV旋转显示屏驱动电路板的另一端与所述支撑轴电连接从而形成完整电力回路。

进一步地，所述支撑轴、所述绝缘层和所述内承接件静止不动；所述外承接件包括第一滚珠轴承，所述外承接件在外力作用下旋转，所述第一滚珠轴承与所述内承接件转动接触。

应用本实用新型的技术方案，由于设置了支撑轴、绝缘层、内承接件和旋转负载，通过在支撑轴外设置内承接件可以增加整个支撑轴的支撑力，从而使得设置在支撑轴上端的旋转旋转负载运动更加稳定，比如当该旋转负载为POV旋转显示屏时，则可以使得显示屏灯板在运动时更加的平稳。又因为在支撑轴与内承接件之间设置了绝缘层，保证了支撑轴与内承接件的电气隔离，利用外承接件与内承接件之间转动连接巧妙地保证了在内承接件与外承接件可以通过稳定的大电流，且节约部件占用空间。同时通过外承接件与内承接件之间反向转动连接，有效降低外承接件和内承接件接触的摩擦力，降低噪声，且增加了该供电结构的供电稳定性及使用寿命。

本实用新型的旋转供电结构能够实现旋转负载在固定端也即静止端与运动端也即转动端之间稳定地通过大电流，解决现有技术中通过无线供电的方式给旋转负载供电而造成供电稳定性不足电能损耗严重，技术实现复杂的问题，或者是通过电刷的方式给旋转负载供电而带来的成本昂贵，电刷因摩擦力过大而容易损坏造成供电接触不良、噪音大的问题，同时还可以解决现有技术中通过滑环的方式给旋转负载供电时因滑环的结构限制而无法实现旋转负载高速旋转的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的旋转供电结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的旋转供电结构的电流传输示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、支撑轴；

2、绝缘层；

3、内承接件；

4、外承接件；41、金属法兰；42、第一滚珠轴承；

5、第二滚珠轴承；

6、电机转子；

7、电机外罩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种旋转供电结构，包括：支撑轴1、绝缘层2、内承接件3和旋转负载，绝缘层2设置在支撑轴1和内承接件3之间将支撑轴1和内承接件3电性隔离。支撑轴1与绝缘层2连接，绝缘层2与内承接件3连接，绝缘层2的材料可以为塑料或者橡胶以及不导电陶瓷。为了节约配合的空间，减少绝缘层2在整个旋转供电结构的占用体积，可优选地将绝缘层2环绕地设置在支撑轴1的外端，将支撑轴1和内承接件3进行有效电气隔离。并且将内承接件3环绕地设置在支撑轴1外侧，使得在应用时在内承接件3和绝缘层2的连接下共同实现增大支撑轴1与支撑轴1顶部配合的旋转负载的支撑面积，分担支撑轴1的压力，使得旋转负载的工作更加稳定。比如讲该结构应用于POV旋转显示屏则因为增加了对显示灯板的支撑面积，巧妙地分担支撑轴1的支撑力，从而使得在支撑轴1顶部的旋转灯板的工作更加平稳，较少灯板的晃动，提高显示屏画面的显示效果。

该旋转供电结构还包括外承接件4和电源线，电源线包括电源线A和电源线B，电源线A与电源线B构成电源供给两极，当然可以是直流电的两极，也可以是交流电的两条供电线。电源线A与外承接件4连接，电源线B与支撑轴1连接，最终将电源线A和电源线B分别于旋转负载的两个电源极相连，从而形成旋转负载完整的电力回路，对于其他的实施例中也可以是将电源线B作为地线接地处理，利用电源线A与地线配合实现完整的电力回路。外承接件4与内承接件3之间转动连接，利用外承接件4和内承接件3的转动配合，可有效将二者之间接触的作用力进行分解，有效减少外承接件4和内承接件3之间的摩擦，降低二者配合的噪声。在具体地实现过程中可以将外承接件4设置成金属法兰盘41与第一滚珠轴承42连接配合的方式形成完整的外承接件4，通过在金属法兰41上接上电源线A，将电能从金属法兰41传递到第一滚珠轴承42，再通过第一滚珠轴承42与内承接件3的滚动旋转连接将电能传输至内承接件3上，再通过内承接件3可以将电能输送至与内承接件3连接的旋转负载上。特别是本方案应用在POV旋转显示屏，则为将电源线A的电能通过金属法兰41和第一滚珠轴承42以及内承接件3连接到POV旋转显示屏驱动电路板上，同时在另一回路上，支撑轴1与旋转负载的另一端连接形成完整的电力回路。该供电的方式因为是金属法兰41与第一滚珠轴承42及内承接件3直接连接到一起，因此可以稳定的通过交流大电流以及直流大电流，可以很好地解决目前通过无线供电方式给旋转负载进行供电时供电稳定性差，实现成本昂贵，其实施的技术难度大，能量消耗大从而引起旋转负载的转速无法持续稳定旋转，进而造成旋转负载的工作效率低下。比较明显的是当该旋转负载是POV旋转显示屏时，因为不能稳定地实现从静止端至旋转端提供稳定地电流，而造成POV旋转显示屏不能实现持续稳定的高速旋转而使得POV旋转显示屏的显示效果较差，且因线圈耦合而发生电能损耗的问题，造成电能浪费，最终造成POV旋转显示屏因供电的问题而造成POV旋转显示屏刷新率不足，进而造成POV旋转显示屏显示效果不佳的问题。

在实现的过程中，一般情况下为支撑轴1在电机转子6带动下旋转，并且与支撑轴1配合的绝缘层2与内承接件3跟着支撑轴1一起做旋转运动，需要说明的是旋转负载可以是通过支撑轴1带动一起旋转，也可以是通过其他动力进行带动，为了实现上的简便，可优选通过支撑轴1带动旋转负载一起运动。在支撑轴1和内承接件3共同支撑的旋转负载不易产生晃动偏移，确保了旋转负载的工作平稳。当旋转负载为POV旋转显示屏时，在支撑轴1和内承接件3共同的支撑的显示屏灯板能够在动力带动下做高速平稳旋转运动，形成完整的旋转显示效果，此处为了实现的方便减少元器件可以通过支撑轴1来带动POV旋转显示屏灯板的旋转。

由于内承接件3是高速旋转部件，为了减少内承接件3与外承接件4旋转接触配合的摩擦力，减轻内承接件3和外承接件4的磨损，保证供电的稳定性，将内承接件4设置成金属法兰41与第一滚珠轴承42配合的方式，利用第一滚珠轴承的滚珠来卸掉内承接件3外承接件4配合具体为内承接件3与第一滚珠轴承42滚动配合的摩擦力，因为内承接件3的高速旋转与外承接件4配合时，因配合接触的位置是第一滚珠轴承42，从而使得第一滚珠轴承42在与内承接件3配合的过程中在相互配合作用力的作用下朝向内承接件3旋转方向相反的方向进行旋转运动，且又因为第一滚珠轴承42内均匀分布有多个滚珠，多个滚珠在实现电能传输稳定的同时又能通过滚珠的转动来卸掉内承接件3配合的摩擦力，最终变成将内承接件3与外承接件4的摩擦力转换成滚珠的旋转，且因二者的运动方向是相反的故巧妙地将摩擦力进行分解削弱，尽可能地降低了二者配合的噪音与磨损。且因为滚珠的数量较多，故将接触摩擦的作用力平均分配给第一滚珠轴承42的每一个滚珠，从而使得第一滚珠轴承42的每一个滚珠受力平衡实现运动平衡，保证供电的稳定性。有效解决了目前通过电刷供电的方式给旋转负载供电而造成电刷磨损电刷寿命下降的问题，比如通过电刷给POV旋转显示屏进行供电时电刷易磨损，摩擦力较大而造成噪音过大，并且因摩擦而需要频繁更换电刷而造成供电稳定下无法长期保证的问题。且该结构的造价成本较低，相比于大电流高转速的电刷的价格，该旋转供电结构显然具有较大的价格优势。且相比于滑环式的供电，本方案的供电方案可以确保旋转负载过大电流实现旋转负载高速旋转的同时确保技术的实现简单，保证旋转负载可实现稳定的高速旋转。

为了便于电能的传输接线的方便，设置第二滚珠轴承5与支撑轴1进行配合连接，这样可以将支撑轴1与第二滚珠轴承5电连接在一起，且接线的时候考虑到旋转体不易接线，再将电机外罩7与第二滚珠轴承5进行连接，这样可以使得电机外罩7与支撑轴1电连接，可直接在电机外罩7这个静止的部件上接线即可与旋转的支撑轴1进行电力连接，方便接线的同时避免支撑轴1产生电火花而造成旋转负载驱动电路板损坏的问题。在其他实施方式中也可考虑将电机外罩7接地实现支撑轴1的接地，相当于电源线B接地。

另外对于其他的实施方式，也可以的实施方式是支撑轴1、绝缘层2、内承接件3静止，外承接件4在外力的作用下旋转运动，通过将外承接件4设置成包括第一滚珠轴承42，再通过第一滚珠轴承42与内承接件3转动连接，将电能通过第一滚珠轴承42传递至内承接件3，在于内承接件3和支撑轴1上接上电线，再接到旋转负载中，又可形成旋转负载的完整电力回路，丰富POV旋转显示屏实现方式。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

应用本实用新型的技术方案，由于设置了支撑轴、绝缘层、内承接件和旋转负载，通过在支撑轴外设置内承接件可以增加整个支撑轴的支撑力，从而使得设置在支撑轴上端的旋转旋转负载运动更加稳定，比如当该旋转负载为POV旋转显示屏时，则可以使得旋转显示屏灯板在运动时更加的平稳。又因为在支撑轴与内承接件之间设置了绝缘层，保证了支撑轴与内承接件的电气隔离，利用外承接件与内承接件之间转动连接巧妙地保证了在内承接件与支撑轴上可以通过稳定的大电流，且节约部件占用空间。同时通过外承接件与内承接件之间转动连接，有效降低外承接件和内承接件接触的摩擦力，降低噪声，且增加了该供电结构的供电稳定性及使用寿命。本实用新型的旋转供电结构能够实现旋转负载在静止端与运动端之间稳定地通过稳定大电流，实现旋转负载稳定地高速旋转，解决现有技术中通过无线供电的方式给旋转负载供电而造成供电稳定性不足电能损耗严重，技术实现复杂的问题，或者是通过电刷的方式给旋转负载供电而带来的成本昂贵，电刷因摩擦力过大而容易损坏造成供电接触不良、噪音大的问题，同时还可以解决现有通过滑环的方式给旋转负载供电时因滑环的结构限制而无法实现旋转负载高速旋转的问题。

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

Claims (10)

1.一种旋转供电结构，包括：支撑轴(1)、绝缘层(2)、内承接件(3)和旋转负载，所述支撑轴(1)与所述绝缘层(2)连接，所述绝缘层(2)与所述内承接件(3)连接，所述绝缘层(2)设置在所述支撑轴(1)和所述内承接件(3)之间将所述支撑轴(1)和所述内承接件(3)电性隔离；所述旋转负载的一端与所述支撑轴(1)电连接，且所述旋转负载的另一端与所述内承接件(3)电连接；所述旋转供电结构还包括外承接件(4)和电源线，所述外承接件(4)与所述内承接件(3)之间转动连接，所述电源线通过所述外承接件(4)和所述内承接件(3)将电能传输至所述旋转负载。

2.根据权利要求1所述的旋转供电结构，其特征在于，所述内承接件(3)环绕地包围在所述支撑轴(1)外侧，所述绝缘层(2)环绕地设置在所述内承接件(3)与所述支撑轴(1)之间。

3.根据权利要求1所述的旋转供电结构，其特征在于，所述支撑轴(1)带动所述绝缘层(2)、所述内承接件(3)以及所述旋转负载一起做旋转运动。

4.根据权利要求2所述的旋转供电结构，其特征在于，所述外承接件(4)的转动方向与所述内承接件(3)的旋转方向相反。

5.根据权利要求3所述的旋转供电结构，其特征在于，所述外承接件(4)包括金属法兰(41)与第一滚珠轴承(42)，所述金属法兰(41)与所述第一滚珠轴承(42)电连接，所述第一滚珠轴承(42)与所述内承接件(3)转动接触。

6.根据权利要求5所述的旋转供电结构，其特征在于，所述电源线包括电源线A和电源线B，所述电源线A与所述外承接件(4)电连接，所述电源线B与所述支撑轴(1)电连接；所述电源线A通过与所述金属法兰(41)连接将电能通过所述金属法兰(41)，再通过所述金属法兰(41)与所述第一滚珠轴承(42)电连接将电能传递到所述第一滚珠轴承(42)，然后通过所述第一滚珠轴承(42)与所述内承接件(3)电连接将电能传递到所述内承接件(3)，再通过所述内承接件(3)将电能传递至所述旋转负载。

7.根据权利要求1所述的旋转供电结构，其特征在于，还包括第二滚珠轴承(5)，所述第二滚珠轴承(5)与所述支撑轴(1)电连接。

8.根据权利要求7所述的旋转供电结构，其特征在于，还包括电机转子(6)和电机外罩(7)，所述电机外罩(7)与所述第二滚珠轴承(5)连接，所述电机转子(6)带动所述支撑轴(1)旋转。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的旋转供电结构，其特征在于，所述旋转负载为POV旋转显示屏，所述内承接件(3)与所述POV旋转显示屏驱动电路板一端连接给所述POV旋转显示屏提供电能，所述POV旋转显示屏驱动电路板的另一端与所述支撑轴(1)电连接从而形成所述POV旋转显示屏驱动电路板的完整电力回路。

10.根据权利要求1所述的旋转供电结构，其特征在于，所述支撑轴(1)、绝缘层(2)和所述内承接件(3)静止不动；所述外承接件(4)包括第一滚珠轴承(42)，所述外承接件(4)在外力作用下旋转，所述第一滚珠轴承(42)与所述内承接件(3)转动接触。

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