具体用于流体驱动传动的旋转接头的制作方法
【专利摘要】一种具体用于流体驱动传动的旋转接头，包含主体，主体具固接到驱动单元上的第一定子半接头和接合到第一定子半接头上并可绕旋转轴线旋转并固接到受驱元件上的第二转子半接头，第一半接头和第二半接头被流体可穿过的通道系统的相应分支穿过，无论半接头处于任何相互角度位置处分支都保持相互面对，确保驱动单元和受驱元件间的流体驱动连接，主体具有沿旋转轴线延伸容纳辅助体的内腔，辅助体包含至少一个固接到第一半接头并电连接到驱动单元的第一电定子连接器和至少一个电连接到受驱元件的第二转子连接器，第二连接器被固接到第二半接头并绕旋转轴线旋转，无论半接头处于任何相互角度位置处，连接器保持相互电关联，确保驱动单元和受驱元件间电连接。
【专利说明】具体用于流体驱动传动的旋转接头
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋转接头，具体涉及一种用于流体驱动传动的旋转接头。
【背景技术】
[0002]目前，在很多【技术领域】中都频繁地使用被称为“接头”的连接元件，所述接头能在两个元件之间建立连接并同时确保力、扭矩等的传递。
[0003]其中，能够在两个待被连接的元件之间提供旋转接合的旋转接头相当广泛。具体来讲，旋转接头被使用的许多应用的其中之一是用在工程机械(如起重机，挖掘机等)，所述工程机械包含控制机械臂的运动的驱动单元，所述机械臂能够执行分配给机械的功能。
[0004]代表性地，从驱动单元到机械臂的动力传输通常交给液压回路完成，因此所述液压回路还包含旋转接头，所述旋转接头对在驱动单元和臂之间提供旋转连接十分必要。
[0005]通常，所述接头具有一个箱状壳体，所述壳状箱体构成转子，并因此可围绕一个轴向对称体旋转，所述轴向对称体即为定子，所述定子被容纳在所述壳体的内部并且与所述驱动单元相关联。由于内部通道的合理布置，所述定子和所述转子可确保转移流体的循环，并且因此得到所需的动力传输。
[0006]此外，所述接头经常必须装有附加组件以确保所述驱动单元和所述臂之间的电连接，从而真正地允许对所述机械臂的驱动和控制。
[0007]通常通过在所述壳体外部提供集电器和用来确保所述定子和转子之间的电连接的其它元件来取得上述结果，正如所述的，所述壳体构成所述转子自身(并进而容纳所述定子)。
[0008]然而，这种有助益的解决方案不免有缺点。
[0009]将所述集电器和其余电气元件布置在所述接头的壳体外的选择，不可避免地使所述元件暴露在外部环境中，这就引起致使所述接头不符合安全标准的潜在的危险情况。
[0010]实际上，显而易见的是如果所述接头和水、火花、气体等接触，其发生故障、短路、火灾和爆炸的风险会很高。
[0011]当所述接头被用在有潜在危险的环境中(如与挖掘机和起重机在隧道、矿井等等工作)时，所述风险甚至更明显，并致使所述接头实际无法工作。
【发明内容】
[0012]本发明的主要目的在于通过提出一种能确保所述定子和所述转子之间电连接的旋转接头，来解决上述问题。
[0013]为了这个目的，本发明的目标是提出一种旋转接头，所述旋转接头确保所述定子和所述转子之间的电连接是安全的，并且没有破坏、短路和类似的风险。
[0014]本发明的进一步目标是提供一种旋转接头，所述旋转接头使得所述定子和所述转子之间的电连接是安全的，甚至在有潜在危险的工作环境中也没有任何风险。
[0015]本发明的进一步目标是提供一种旋转接头，所述旋转接头确保运转的高可靠性并且能够符合安全标准。
[0016]本发明的另一个目标是提供一种旋转接头，所述旋转接头可以由常用的市场上可买到的元件和材料制成。
[0017]本发明的另一个目标是提供一种旋转接头，所述旋转接头具有低造价，且使用安全。
[0018]利用具体是用于流体驱动传动的旋转接头实现的所述目的和所述其它的目标将在下文中很好地展现，所述用于流体驱动传动的旋转接头包含可布置于驱动单元和受驱元件之间的主体，所述受驱单元被配置为可相对于所述驱动单元绕旋转轴线旋转，所述主体具有第一定子半接头和第二转子半接头，其中所述第一定子半接头固接到所述驱动单元上，其中所述第二转子半接头接合到所述第一半接头上，所以所述第二转子半接头可绕所述旋转轴线旋转并且可固接到所述受驱元件上，所述第一半接头和所述第二半接头被通道系统的相应分支穿过，流体可穿过所述通道系统4，无论所述半接头处于任何相互角度位置处，所述分支都保持相互面对，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间所需的流体驱动连接，其特征在于所述主体具有沿所述旋转轴线延伸的内腔，所述腔容纳辅助体，所述辅助体包含至少一个固接到所述第一半接头并且电连接到所述驱动单元的第一电定子连接器和至少一个电连接到所述受驱元件的第二转子连接器，所述第二连接器被固接到所述第二半接头并且绕所述旋转轴线旋转，无论所述半接头处于任何相互角度位置处，所述连接器保持相互电关联，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间的电连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]本发明进一步的特征和优点将通过根据本发明的旋转接头的优选但非排他性的实施例的阐述更好地展现，本发明的旋转接头的优选但非排他性的实施例借助于附图中非限制性的示例示出，在附图中:
[0020]图1为根据本发明的所述旋转接头沿穿过其对称轴线的面截取的剖视图；
[0021]图2为图1所示的辅助体的细节图；
[0022]图3为根据本发明的所述旋转接头的正视图。
【具体实施方式】
[0023]参考附图，根据本发明的旋转接头(整体上用附图标记I来标注)特别适合用于流体驱动传动，因此通过所述旋转接头1，可利用流体来从驱动单元向受驱元件传递动作、力、扭矩等，并且同时确保所述受驱元件可相对于所述驱动单元绕旋转轴线A旋转。
[0024]更详细地，所述旋转接头I包含可布置于所述驱动单元和所述受驱元件之间的主体，所述主体进而具有可紧固连接(所根据的固定方法可采用已知的方式)在所述驱动单元的第一定子半接头2。此外所述主体具有第二转子半接头3，所述第二转子半接头3与所述第一半接头2绕所述旋转轴线A旋转地接合，并且所述第二转子半接头3可固接到(同上，所根据的固定方法也可采用已知的方式)所述受驱元件上。
[0025]现在有必要声明:根据在接下来的说明中所参考的优选的应用，传递力和动作的工作所使用的流体是传动油，并且所述旋转接头I被安装在工程机械(例如起重机和挖掘机等等)上。因此，在上述应用中，所述旋转接头I允许由机械臂或铲斗(或类似装置)构成的受驱元件相对于所述驱动单元旋转(液压控制)，典型地，所述驱动单元包含底座(为用户提供驾驶和操纵点)，所述底座容纳有流体驱动马达并且可能具有轮子、轨道或其他移动装置。
[0026]无论如何，现在都有必要指明，不排除在不同的应用类型(并且针对不同流体)中采用根据本发明的所述旋转接头I的可能性，也没有因此放弃权利要求的保护范围。
[0027]所述第一半接头2和所述第二半接头3被通道系统4的相应分支穿过，流体可穿过所述通道系统4。无论所述半接头2和3处于任何相互角度位置处，所述分支都保持相互面对，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间所需的流体驱动连接(一种关于所述分支的可行的方法将仅仅借助于下文中的示例被提出)。
[0028]根据本发明，所述主体具有沿所述旋转轴线A延伸的内腔5 ;所述内腔5容纳辅助体6，所述辅助体6包含至少一个第一电定子连接器7，所述第一电定子连接器7整体地接合到所述第一半接头2上，并且电连接到所述驱动单元(根据的方法也可以是已知的方式)。此外，所述内腔5容纳至少一个第二转子连接器8，所述第二转子连接器8电连接到所述受驱元件上(同样地，根据的方法也可以是已知的方式)，且所述第二连接器8整体地接合到所述第二半接头3上并可绕所述旋转轴线A旋转。
[0029]无论所述半接头2、3处于任何相互角度位置处，所述连接器7、8都相互保持电关联，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间的电连接，并取得实际中的预期目标。
[0030]更具体地说，所述第一连接器7和所述第二连接器8各自具有相应的表面部分，无论所述半接头2、3处于任何相互角度位置处，所述第一连接器7和所述第二连接器8这些相应的表面部分都保持互相接触，以确保所述连接器7和8之间的电滑动连接并相应确保所述驱动单元和所述受驱元件之间的电滑动连接。
[0031]所述滑动接触可根据不同方法(也可以是现有类型的方法)取得，所有方法(例如可借助于具有刷子或类似元件的连接装置来实现)都在文中所述权利要求的保护范围之内。
[0032]根据一种现实可行的有助益的解决方案，借助于本发明的应用的非限制性的示例，所述辅助体6包含多个所述第一连接器7，所述第一连接器7整体地接合到所述第一半接头2上并且电连接到所述驱动单元上。此外，所述辅助体6包含多个所述第二连接器8，所述第二连接器8进而整体地接合到所述第二半接头3上并且电连接到所述受驱元件。
[0033]因此，无论所述半接头2、3处于任何相互角度位置处，每个所述第一连接器7都和相应的所述第二连接器8保持滑动接触，以确保所述驱动元件和所述受驱元件之间的电连接。
[0034]根据附图所示的优选的但非排它性的有助益的解决方案，每个所述第一连接器7大体上由盘状块构成。所述第一盘状连接器7被叠放(尤其能像图2那样被叠放)，以大体上限定出大体上为圆柱形且沿所述旋转轴线A在所述内腔5内布置的第一连接组件。
[0035]进一步根据优选的有助益的解决方案，每个所述第二连接器8大体上是盘状的。所述第二盘状连接器8 (大体上是盘状的)也被叠放，以大体上限定出第二连接组件，所述(大体上是盘状的)第二盘状连接器8具有各自的互相对齐的轴向孔以容纳所述第一连接组件。
[0036]为了确保固接到所述第二半接头3上，每个所述第二连接器8的外壁9被固接到所述腔5的内表面。此外，当所述第二半接头3相对于所述第一半接头2发生任何旋转时，每个所述第二连接器8的每个所述孔的内壁10可围绕相应的第一连接器7的外表面滑动，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间所需的电连接。
[0037]根据一个可能的实施例(可由图3推出的)，所述第一半接头2和所述第二半接头3具有大体上为圆柱状的外形；所述第二半接头3具有可同轴地容纳所述第一半接头2的轴向导管11，所述第一半接头2因此被布置为其侧面和所述导管11的侧表面接触。
[0038]因此，所述第一半接头2内部具有腔5，所述腔5进而容纳所述辅助体6，所述辅助体6被布直为和所述半接头2、3冋轴。
[0039]在所述受驱元件相对于所述驱动单元绕所述旋转轴线A旋转期间，所述第二半接头3可围绕所述第一半接头2旋转(所以，所述导管11的侧表面在其旋转期间沿所述第一半接头2的侧面滑动)。
[0040]便利地，可被流体(如已知的，传动油为优选类型)穿过的所述通道系统4包含至少一个输送部分12和至少一个返回部分13，所述输送部分12和返回部分13被配置为沿平行于所述旋转轴线A的方向、在所述第一半接头2内并且连接到所述驱动单元上。
[0041]每个所述部分12、13在相对于连接到所述驱动单元的开口的对侧，并面对各自的环形凹槽14，所述环形凹槽14沿导管11的侧表面配置，并且无论所述半接头2、3处于任何相互角度位置处，所述环形凹槽14都被连接到所述受驱元件上，以确保所述半接头2和3之间及所述驱动单元和所述受驱元件之间的流体驱动连接。
[0042]所述旋转接头的操作因此从目前描述来看已经很清楚:一种能够将能量、动作、力等从所述驱动单元输送和传递到相对于所述驱动单元旋转的受驱元件上的流体(例如油)可在所述通道系统4内流动。由于所述通道系统4的分支的布置，无论所述第二半接头3 (整体地接合到所述受驱元件上)相对于所述第一半接头2 (固接到所述驱动单元上)进行任何旋转(且处于任何角度位置)，传递都可被确保。
[0043]正如所注意到的，实际上，被配置在所述第一半接头2内的所述部分12、13始终连接到所述凹槽14上，如此，在所述第二半接头3发生任何旋转的情况下，都能确保所述流体正确的输送。
[0044]在包含所述半接头2，3的所述主体内，电连接也存在于所述第一连接器7和所述第二连接器8之间，其中所述第一连接器7与所述第一半接头2和所述驱动单元相关联，所述第二连接器8与所述第二半接头3和所述受驱元件相关联。
[0045]如之前所描述的，无论所述第二半接头3相对于所述第一半接头2发生任何旋转，所述连接器7和8(被布置为和所述半接头2、3同轴)之间的电连接都被保持。
[0046]因此，始终保持所述受驱元件电连接到所述驱动单元上。此外，将所述连接器7、8布置在位于所述主体(和所述半接头2、3)内的腔5内的选择，使得所述旋转接头I安全可靠且适于在任何工作条件和任何应用中工作。
[0047]所述电子元件(如所述连接器7、8)实际上被保护在所述主体的所述腔5内而未暴露于外界环境中，外界环境中的灰尘，水，气体和火花等等可能导致所述电子元件故障，短路，爆炸及类似危险。
[0048]根据本发明所述的旋转接头I因此能够符合参考的安全标准，并且可被使用在具有潜在危险的工作环境中(如隧道，矿井等等)并可免遭火灾或爆炸的风险。[0049]实际上，可发现根据本发明所述的旋转接头完全满足预期目标，因为所述连接器布置在位于所述主体内的所述空腔内，并且无论所述半接头处于任何相互的角度位置，所述连接器都能和相应的驱动单元及受驱元件保持电关联，这确保了所述驱动单元和受驱元件之间的电连接。
[0050]因此，本发明的构思可有多种修改和变形，所有的修改和变形都在附的权利要求书的范围内。所有细节都可进一步被其它等价的技术元素替代。
[0051]在所示的典型实施例中，关系到具体示例的个别特征，实际上可与存在于其它典型实施例中的不同特征互相交换。
[0052]实际上，所使用的材料和外形尺寸可根据需求和当前工艺水平确定。
【权利要求】
1.一种旋转接头，具体是用于流体驱动传动的旋转接头，该接头包含可布置于驱动单元和受驱元件之间的主体，所述受驱单元被配置为可相对于所述驱动单元绕旋转轴线(A)旋转，所述主体具有第一定子半接头(2)和第二转子半接头(3)，其中所述第一定子半接头(2)固接到所述驱动单元上，所述第二转子半接头(3)接合到所述第一定子半接头(2)上以使所述第二转子半接头(3)可绕所述旋转轴线(A)旋转并且可固接到所述受驱元件上；所述第一半接头(2)和所述第二半接头(3)被通道系统(4)的相应分支穿过，流体可穿过通道系统(4);无论所述半接头(2、3)处于任何相互角度位置处，所述分支都保持相互面对，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间所需的流体驱动连接，其特征在于， 所述主体具有沿所述旋转轴线(A)延伸的内腔，所述腔(5)容纳辅助体(6)，所述辅助体(6)包含至少一个第一电定子连接器(7)和至少一个电连接到所述受驱元件上的第二转子连接器(8)，所述第一电定子连接器(7)被固接到所述第一半接头(2)上并且电连接到所述驱动单元上，所述第二连接器(8)被固接到所述第二半接头(3)上并且绕所述旋转轴线(A)旋转；无论所述半接头(2，3)处于任何相互角度位置处，所述连接器(7，8)都保持相互电关联，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间的电连接。
2.根据权利要求1所述的旋转接头，其特征在于，无论所述半接头(2、3)处于任何相互角度位置处，所述第一连接器(7)和所述第二连接器(8)都具有保持互相接触的相应的表面部分，用于确保所述连接器(7，8)之间的电滑动连接以及所述驱动单元和所述受驱元件之间的电滑动连接。
3.根据权利要求1和2所述的旋转接头，其特征在于，所述辅助体(6)包含多个第一连接器(7)和多个第二连接器(8)，其中所述多个第一连接器(7)整体地接合到所述第一半接头(2)上且电连接到所述驱动单元上，其中所述多个第二连接器(8)整体地接合到所述第二半接头(3)上并且电连接到所述受驱元件上；无论所述半接头(2、3)处于任何相互角度位置处，每个所述第一连接器(7)都与相应的第二连接器(8)保持滑动接触，以确保所述驱动元件和所述受驱元件之间的电连接。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的旋转接头，其特征在于，每个所述第一连接器(7)大体上由盘状块构 成，所述第一盘状连接器(7)被叠放，从而大体上限定出沿所述旋转轴线(A)在所述内腔(5)内布置的第一大体上圆柱形连接组件。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的旋转接头，其特征在于，每个所述第二连接器(8)大体上是盘状的，所述第二大体上盘状连接器(8)被叠放，从而大体上限定出第二连接组件，并且所述第二大体上盘状连接器(8)具有各自的互相对齐的轴向孔以容纳所述第一连接组件；每个所述第二连接器(8)的外壁(9)被固接到所述腔(5)的内表面，随着所述第二半接头⑶相对于所述第一半接头⑵的任何旋转，每个所述孔的内壁(10)可围绕相应的第一连接器(7)的外表面滑动，以确保所述驱动单元和所述受驱元件之间所需的电连接。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的旋转接头，其特征在于，所述第一半接头(2)和所述第二半接头(3)大体上为圆柱状外形，所述第二半接头(3)具有可同轴地容纳所述第一半接头(2)的轴向导管(11)，所述第一半接头(2)被布置为和所述导管(11)的侧表面接触，所述第一半接头(2)内部具有所述腔(5)，所述腔(5)在所述受驱元件相对于所述驱动单元绕旋转轴线(A)旋转期间容纳所述辅助体￠)，所述第二半接头(3)围绕所述第一半接头⑵旋转。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的旋转接头，其特征在于，可被流体穿过的所述通道系统(4)包含至少一个输送部分(12)和至少一个返回部分(13)，所述流体的类型优选为传动油，所述输送部分(12)和所述返回部分(13)被配置为沿平行于所述旋转轴线(A)的方向、在所述第一半接头(2)内并且连接到所述驱动单元上，每个所述部分(12、13)各自在对侧朝向相应的环形凹槽(14)，所述环形凹槽(14)沿导管(11)的侧表面配置，并且无论所述半接头(2、3)处于任何相互角度位置处，所述环形凹槽(14)都被连接到所述受驱元件上，以确保所述半接头(2、3)之间及所述驱动单元和所述受驱元件之间的流体驱动连接。·
【文档编号】H01R35/00GK103457132SQ201310207173
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2012年5月29日
【发明者】基奥吉欧·碧尼 申请人:基奥吉欧·碧尼