CN219372104U - 一种信号传输结构及旋转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及信号传输技术领域，具体公开了一种信号传输结构及旋转机构。该信号传输结构包括定子组件和转子组件；定子组件包括定子磁体、定子绕组和定子信号线，定子绕组设于定子磁体上，定子信号线连接于定子绕组；转子组件包括转子磁体、转子绕组和转子信号线，转子绕组设于转子磁体上，转子信号线连接于转子绕组，且转子磁体固定连接于转轴；定子磁体和转子磁体间隔设置。本实用新型分别通过定子绕组和转子绕组将电信号转换成磁场信号后，经过空气间隙耦合，能够实现信号的间隔传输，有效避免磨损及信号中断，确保转子信号线和定子信号线上的信号能够双向传输，使得信号传输结构具有较高的抗尘污性能，使尘污不会对信号传输造成影响。

Description

一种信号传输结构及旋转机构

技术领域

本实用新型涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种信号传输结构及旋转机构。

背景技术

滑环是负责为旋转体连通，以及输送能源和信号的电气部件。常见的滑环分为电滑环、流体滑环、光滑环，也可通俗的统称为“旋转连通”或“旋通”。滑环通常安装在设备的旋转中心，主要由旋转与静止两大部分组成。旋转部分连接设备的旋转结构并随之旋转运动，称为“转子”，静止部分连接设备的固定结构，称为“定子”。

现有技术中的电滑环通过电刷连通定子和转子的信号线，但电刷在长时间的旋转过程中会产生磨损，进而造成产品失效，且电刷在高速旋转时会产生跳动，导致电信号的短暂中断，影响了产品的正常使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种信号传输结构及旋转机构，以解决现有技术中电刷在长时间的旋转过程中会产生磨损，进而造成产品失效，且电刷在高速旋转时会产生跳动，导致电信号的短暂中断，影响了产品正常使用的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，本实用新型提供一种信号传输结构，该信号传输结构包括：

定子组件，上述定子组件包括定子磁体、定子绕组和定子信号线；上述定子绕组设于上述定子磁体上，上述定子信号线连接于上述定子绕组；

转子组件，上述转子组件包括转子磁体、转子绕组和转子信号线；上述转子绕组设于上述转子磁体上，上述转子信号线连接于上述转子绕组；上述转子磁体固定连接于转轴，以使上述转轴能够驱动上述转子磁体旋转；上述定子磁体和上述转子磁体间隔设置。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子磁体和上述转子磁体均为环形磁体，上述定子磁体套设于上述转子磁体外，上述转轴插设于上述转子磁体的内环内；上述定子绕组设于上述定子磁体的内环面上，上述转子绕组设于上述转子磁体的外环面上。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子磁体的内环面与上述转子磁体的外环面均相对于上述转轴的轴向平行设置。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子磁体的内环面与上述转子磁体的外环面均相对于上述转轴的轴向倾斜设置，且上述定子磁体的内环面平行于上述转子磁体的外环面。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子磁体和上述转子磁体均为环形磁体，上述定子磁体和上述转子磁体同轴设置，上述转轴插设于上述转子磁体的内环内；上述定子绕组设于上述定子磁体上相对于上述转子磁体一侧，上述转子绕组设于上述转子磁体上相对于上述定子磁体的一侧。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子磁体上开设有第一环形凹槽，上述转子磁体上开设有第二环形凹槽，上述第一环形凹槽与上述第二环形凹槽相对设置；上述定子绕组设于上述第一环形凹槽内，上述转子绕组设于上述第二环形凹槽内。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子磁体上沿上述转轴的轴向开设有第一通孔，上述定子信号线能够穿过上述第一通孔连接于上述定子绕组；上述转子磁体上沿上述转轴的轴向开设有第二通孔，上述转子信号线能够穿过上述第二通孔连接于上述转子绕组。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子绕组和上述转子绕组相对设置。

作为上述信号传输结构的一种可选方案，上述定子绕组和上述转子绕组的外表面均涂覆有绝缘涂层。

另一方面，本实用新型提供一种旋转机构，包括如上述的信号传输结构，上述旋转机构还包括固定座和轴承，上述轴承和上述定子磁体均设于上述固定座上，上述轴承套设于上述转轴上。

本实用新型的有益效果为：

该信号传输结构包括定子组件和转子组件。定子组件包括定子磁体、定子绕组和定子信号线，定子绕组设于定子磁体上，定子信号线连接于定子绕组，转子组件包括转子磁体、转子绕组和转子信号线，转子绕组设于转子磁体上，转子信号线连接于转子绕组，且转子磁体固定连接于转轴，以使转轴能够驱动转子磁体旋转，使得转子磁体能够相对于定子磁体产生转动，其中，定子磁体和转子磁体间隔设置，从而分别通过定子绕组和转子绕组将电信号转换成磁场信号后，经过空气间隙耦合，能够实现信号的间隔传输，有效避免磨损及信号中断，确保转子信号线和定子信号线上的信号能够双向传输，同时使得信号传输结构具有较高的抗尘污性能，使尘污不会对信号传输造成影响。该信号传输结构没有使用到电刷，且定子组件和转子组件没有相接触，从而避免了电刷在长时间的旋转过程中会产生磨损，进而造成产品失效的问题，同时避免了电刷在高速旋转时会产生跳动，导致电信号的短暂中断，影响了产品正常使用的问题，并可提高转子组件的转速上限。

附图说明

图1为本实用新型实施例一所提供的信号传输结构的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例一所提供的信号传输结构的剖视图一；

图3为本实用新型实施例一所提供的信号传输结构的剖视图二；

图4为本实用新型实施例二所提供的信号传输结构的结构示意图二；

图5为本实用新型实施例二所提供的信号传输结构的剖视图三；

图6为本实用新型实施例三所提供的旋转机构的结构示意图；

图7为本实用新型实施例三所提供的旋转机构的剖视图。

图中：

1、定子组件；11、定子磁体；111、第一环形凹槽；112、第一通孔；12、定子绕组；13、定子信号线；2、转子组件；21、转子磁体；211、第二环形凹槽；212、第二通孔；22、转子绕组；23、转子信号线；3、转轴；4、绝缘涂层；5、固定座；6、轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

本实施例提供一种信号传输结构，用于实现信号的传输。

如图1～图3所述，该信号传输结构包括定子组件1和转子组件2。定子组件1包括定子磁体11、定子绕组12和定子信号线13，定子绕组12设于定子磁体11上，定子信号线13连接于定子绕组12，转子组件2包括转子磁体21、转子绕组22和转子信号线23，转子绕组22设于转子磁体21上，转子信号线23连接于转子绕组22，且转子磁体21固定连接于转轴3，以使转轴3能够驱动转子磁体21旋转，使得转子磁体21能够相对于定子磁体11产生转动。

其中，定子磁体11和转子磁体21间隔设置，从而分别通过定子绕组12和转子绕组22将电信号转换成磁场信号后，经过空气间隙耦合，能够实现信号的间隔传输，有效避免磨损及信号中断，确保转子信号线23和定子信号线13上的信号能够双向传输，同时使得信号传输结构具有较高的抗尘污性能，使尘污不会对信号传输造成影响。该信号传输结构没有使用到电刷，且定子组件1和转子组件2没有相接触，从而避免了电刷在长时间的旋转过程中会产生磨损，进而造成产品失效的问题，同时避免了电刷在高速旋转时会产生跳动，导致电信号的短暂中断，影响了产品正常使用的问题，并可提高转子组件2的转速上限。可选地，信号传输结构能够使用在机械扫描式血管内超声产品中。

具体地，定子磁体11和转子磁体21均为环形磁体，定子磁体11套设于转子磁体21外，转轴3插设于转子磁体21的内环内，定子绕组12设于定子磁体11的内环面上，转子绕组22设于转子磁体21的外环面上，从而转子磁体21在转动过程中，定子绕组12和转子绕组22所产生磁场信号能够直接通过定子磁体11与转子磁体21之间的间隙进行传输，以此增强信号传输效率，并避免磁场干扰造成的信号丢失，同时满足定子磁体11和转子磁体21套设布置的需求。其中，定子绕组12和转子绕组22相对设置，使得定子绕组12所产生的磁场与转子绕组22所产生的磁场相对称，以此进一步地提高信号传输效率。

可选地，定子磁体11的内环面与转子磁体21的外环面均相对于转轴3的轴向平行设置，使得信号传输结构能够形成圆柱形的磁耦合面，以方便生产制造。进一步可选地，定子磁体11的内环面与转子磁体21的外环面均相对于转轴3的轴向倾斜设置，且定子磁体11的内环面平行于转子磁体21的外环面，使得信号传输结构能够形成圆锥形的磁耦合面，以满足客户的需求。

进一步地，定子绕组12和转子绕组22的外表面均涂覆有绝缘涂层4，以此实现定子信号和转子信号间的高压电隔离，具体能够满足III类医疗设备所必须的高压电隔离特性，小于10uA的漏电流。

实施例二

本实施例二提供一种信号传输结构，该信号传输结构与实施例一中的信号传输结构基本相同，不同之处在于，如图4和图5所示，本实施例中定子磁体11和转子磁体21均为环形磁体，定子磁体11和转子磁体21同轴设置，使得定子磁体11的圆环面与转子磁体21的圆环面能够相对设置，同时转轴3插设于转子磁体21的内环内，定子绕组12设于定子磁体11上相对于转子磁体21一侧，转子绕组22设于转子磁体21上相对于定子磁体11的一侧，从而转子磁体21在转动过程中，定子绕组12和转子绕组22所产生磁场信号能够直接通过定子磁体11与转子磁体21之间的间隙进行传输，以此增强信号传输效率，并避免磁场干扰造成的信号丢失，同时满足定子磁体11和转子磁体21两侧分隔布置的需求。

进一步地，定子磁体11上开设有第一环形凹槽111，转子磁体21上开设有第二环形凹槽211，第一环形凹槽111与第二环形凹槽211相对设置，且定子绕组12设于第一环形凹槽111内，转子绕组22设于第二环形凹槽211内，使得信号传输结构能够形成圆环形的磁耦合面，以满足客户的需求。可选地，定子磁体11上沿转轴3的轴向开设有第一通孔112，定子信号线13能够穿过第一通孔112连接于定子绕组12，转子磁体21上沿转轴3的轴向开设有第二通孔212，转子信号线23能够穿过第二通孔212连接于转子绕组22，从而通过第一通孔112和第二通孔212的设置，能够降低定子信号线13和转子信号线23的布线难度，避免定子信号线13和转子信号线23出现绞线现象。

实施例三

本实施例提供一种旋转机构，包括如上述实施例一或实施例二中的信号传输结构，如图6和图7所示，该旋转机构还包括固定座5和轴承6，轴承6和定子磁体11均设于固定座5上，轴承6套设于转轴3上，从而通过轴承6的设置，能够使得连接于转轴3的转子磁体21的位置相对于固定座5固定，以此方便定子磁体11和转子磁体21之间相对位置的布置，以实现具有旋转运动关系的部件之间的电信号无间断传输和电隔离。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种信号传输结构，其特征在于，包括：

定子组件(1)，所述定子组件(1)包括定子磁体(11)、定子绕组(12)和定子信号线(13)；所述定子绕组(12)设于所述定子磁体(11)上，所述定子信号线(13)连接于所述定子绕组(12)；

转子组件(2)，所述转子组件(2)包括转子磁体(21)、转子绕组(22)和转子信号线(23)；所述转子绕组(22)设于所述转子磁体(21)上，所述转子信号线(23)连接于所述转子绕组(22)；所述转子磁体(21)固定连接于转轴(3)，以使所述转轴(3)能够驱动所述转子磁体(21)旋转；所述定子磁体(11)和所述转子磁体(21)间隔设置。

2.根据权利要求1所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子磁体(11)和所述转子磁体(21)均为环形磁体，所述定子磁体(11)套设于所述转子磁体(21)外，所述转轴(3)插设于所述转子磁体(21)的内环内；所述定子绕组(12)设于所述定子磁体(11)的内环面上，所述转子绕组(22)设于所述转子磁体(21)的外环面上。

3.根据权利要求2所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子磁体(11)的内环面与所述转子磁体(21)的外环面均相对于所述转轴(3)的轴向平行设置。

4.根据权利要求2所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子磁体(11)的内环面与所述转子磁体(21)的外环面均相对于所述转轴(3)的轴向倾斜设置，且所述定子磁体(11)的内环面平行于所述转子磁体(21)的外环面。

5.根据权利要求1所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子磁体(11)和所述转子磁体(21)均为环形磁体，所述定子磁体(11)和所述转子磁体(21)同轴设置，所述转轴(3)插设于所述转子磁体(21)的内环内；所述定子绕组(12)设于所述定子磁体(11)上相对于所述转子磁体(21)一侧，所述转子绕组(22)设于所述转子磁体(21)上相对于所述定子磁体(11)的一侧。

6.根据权利要求5所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子磁体(11)上开设有第一环形凹槽(111)，所述转子磁体(21)上开设有第二环形凹槽(211)，所述第一环形凹槽(111)与所述第二环形凹槽(211)相对设置；所述定子绕组(12)设于所述第一环形凹槽(111)内，所述转子绕组(22)设于所述第二环形凹槽(211)内。

7.根据权利要求5所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子磁体(11)上沿所述转轴(3)的轴向开设有第一通孔(112)，所述定子信号线(13)能够穿过所述第一通孔(112)连接于所述定子绕组(12)；所述转子磁体(21)上沿所述转轴(3)的轴向开设有第二通孔(212)，所述转子信号线(23)能够穿过所述第二通孔(212)连接于所述转子绕组(22)。

8.根据权利要求1～7任一项所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子绕组(12)和所述转子绕组(22)相对设置。

9.根据权利要求1～7任一项所述的信号传输结构，其特征在于，所述定子绕组(12)和所述转子绕组(22)的外表面均涂覆有绝缘涂层(4)。

10.一种旋转机构，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的信号传输结构，所述旋转机构还包括固定座(5)和轴承(6)，所述轴承(6)和所述定子磁体(11)均设于所述固定座(5)上，所述轴承(6)套设于所述转轴(3)上。