1.本技术属于滑环技术领域，更具体地说，是涉及一种光传输滑环。
背景技术：2.滑环作为一种旋转体连通、输送能源与信号的电气部件，在众多机电设备中均得到了广泛应用。滑环为这些机电设备实现复杂运动提供可靠的能源与信号传输方案。然而，在目前常见的滑环类型中，例如电接触滑环中，其信息传输需要机械接触，这样就会造成滑环部件的磨损，极大增加了其维护成本；而且，使用电磁感应方式传输数据的滑环，还存在传输速度较慢且传送信息量较小等不足。
技术实现要素：3.本技术实施例的目的在于提供一种光传输滑环，以解决现有技术中存在的滑环在使用过程中易磨损且信号传输效率较低的技术问题。
4.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种光传输滑环，包括：
5.外壳，具有中空的容置腔；
6.转子，包括伸入容置腔中的转轴；
7.信号发射装置，内置于容置腔中，信号发射装置包括信号发射电路板、光源和透镜；信号发射电路板套设在转轴上，光源设于信号发射电路板上，透镜设于光源的出光侧并位于光源的光路上，光源发出的光线经透镜后发光角扩大；以及，
8.信号接收装置，内置于容置腔中并与外壳固定，信号接收装置包括信号接收电路板以及设于信号接收电路板上的光信号接收件，信号接收电路板与信号发射电路板相对间隔设置，光源与光信号接收件相对设置，光源发出的光线经透镜后被光信号接收件接收。
9.可选地，多个光源在信号发射电路板上间隔排布，每一光源均配置有一个透镜，多个光源发出的光线经透镜后形成的光斑覆盖信号接收电路板。
10.可选地，信号发射装置还包括透镜安装座，透镜安装座位于信号发射电路板和信号接收电路板之间；
11.透镜安装座上设有若干沿转轴的轴向贯通的容纳孔，容纳孔包括相互连通的透镜容纳孔和光源容纳孔；透镜容纳孔位于靠近信号接收电路板的一侧，并呈朝向信号接收电路板开口设置，透镜内置于透镜容纳孔中；光源容纳孔位于靠近信号发射电路板的一侧，并呈朝向信号发射电路板开口设置，光源内置于光源容纳孔中。
12.可选地，透镜容纳孔的孔径大于光源容纳孔的孔径。
13.可选地，光传输滑环还包括光隔离件，光隔离间件设于透镜的外围，并围挡住透镜的出光侧面。
14.可选地，信号发射电路板和信号接收电路板之间呈间隔平行设置。
15.可选地，光信号接收件为光电二极管。
16.可选地，光传输滑环还包括内置于容置腔中的供电装置，供电装置设于信号发射
电路板背离信号接收电路板的一侧；
17.供电装置包括电源接收板以及与电源接收板相对间隔设置的电源激励板，电源接收板分别与信号发射电路板以及光源电连接。
18.可选地，电源激励板上设有第一电感线圈，电源接收板上设有第二电感线圈。
19.可选地，转轴、信号发射电路板、信号接收电路板、电源接收板、电源激励板同轴设置，信号接收电路板上设有第一通孔、信号发射电路板上设有第二通孔、电源接收板上设有第三通孔、电源激励板上设有第四通孔，转轴依次穿设第一通孔、第二通孔、第三通孔以及第四通孔后延伸至外壳的底板。
20.本技术提供的光传输滑环的有益效果在于：与现有技术相比，本光传输滑环的实际使用过程如下：转子端的数字信号通过信号发射电路板上的电路，对信号编码以利于传输；然后，驱动设于信号发射电路板上的光源的亮、灭；然后，信号接收电路板上的光信号接收件就会接收光信号，将其还原成电信号；然后，信号接收电路板上的电路对电信号进行整形解码等操作，最后传送至其他接收装置。由前述使用过程可以看出，由于在光源的光路上设有用于扩展光源发光角的光学透镜，能确保信号接收电路板面向信号发射电路板的一侧板面都能受到光源的照射，从而可构成一光传输通道，确保本光传输滑环能够顺利实现信号的光传输。因此，相较于目前常见的电接触滑环，本光传输滑环由于是通过光传输通道进行信号传输，故没有机械接触，因而也没有磨损，具有免维护的优点。另外，相较于用电磁感应传送数据的滑环，本光传输滑环还具有光传输速度快，同一时间传送信息量更大的优势。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的光传输滑环的结构示意图；
23.图2为本技术实施例提供的光传输滑环的俯视图；
24.图3为图2中沿s-s方向的剖视图；
25.图4为本技术实施例提供的光传输滑环一角度的爆炸图；
26.图5为本技术实施例提供的光传输滑环另一角度(去除引线)的爆炸图。
27.附图标号说明：
28.29.具体实施方式
30.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
32.还需要说明的是，本技术实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
33.下面详细描述本技术的实施例，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，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
34.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
35.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
37.本技术实施例提供一种光传输滑环。
38.请参阅图1和图2，在一实施例中，该光传输滑环包括外壳100、转子200、信号发射装置以及信号接收装置。具体来说，外壳100具有中空的容置腔110。转子200包括伸入容置腔110中的转轴210。信号发射装置内置于容置腔110 中，信号发射装置包括信号发射电路板310、光源320和透镜330；信号发射电路板310套设在转轴210上，光源320设于信号发射电路板310上，透镜330 设于光源320的出光侧并位于光源320的光路上，光源320发出的光线经透镜 330后发光角扩大。信号接收装置内置于容置腔110中并与外壳100固定，信号接收装置包括信号接收电路板410以及设于信号接收电路板410上的光信号接收件420，信号接收电路板410与信号发射电路板310相对间隔设置，光源 320与光信号接收件420相对设置，光源320发出的光线经透镜330后被光信号接收件420接收。
39.在此需说明的是，本光传输滑环主要适用于各种电机设备中，并通过光信号来实现信息传输。在此，光传输滑环除了上述部件之外，还包括包括非旋转部分的定子等，其中外壳100为定子的一部分，属于滑环的非旋转部分，转子 200伸入外壳100的容置腔110中后，可相对外壳100做轴向旋转，信号发射电路板310也随转子200一起旋转。此外，在本实施例中，光源320优选为环保高效的led灯，当然，也可以是其他适用的发光器件。
40.基于此结构设计，在本实施例中，本光传输滑环的实际使用过程如下：转子200端的数字信号通过信号发射电路板310上的电路，对信号编码以利于传输；然后，驱动设于信号发射电路板310上的光源320的亮、灭；然后，信号接收电路板410上的光信号接收件420就会接收光信号，将其还原成电信号；然后，信号接收电路板410上的电路对电信号进行整形解码等操作，最后传送至其他接收装置。由前述使用过程可以看出，由于在光源320的光路上设有用于扩展光源320发光角的光学透镜330，能确保信号接收电路板410面向信号发射电路板310的一侧板面都能受到光源320的照射，从而可构成一光传输通道，确保本光传输滑环能够顺利实现信号的光传输。因此，相较于目前常见的电接触滑环，本光传输滑环由于是通过光传输通道进行信号传输，故没有机械接触，因而也没有磨损，具有免维护的优点。另外，相较于用电磁感应传送数据的滑环，本光传输滑环还具有光传输速度快，同一时间传送信息量更大的优势。
41.进一步地，光源320可设置为多个，多个光源320在信号发射电路板上间隔排布，每一光源320均配置有一个透镜330，多个光源320发出的光线经透镜330 后形成的光斑覆盖信号接收电路板410。具体如图4所示，在本实施例中，光源320具有四个，即四个led灯，这四个led灯呈十字排布，从而使得led 照射到其顶部的信号接收电路板410360度一圈无死角。当然，于其他实施例中，光源320的数量和位置排布可根据具体情况设置，只要符合前述的光照全面覆盖的原则即可。可以理解，由于led灯发光角通常只有10度，故需要透镜330 对其发光角进行扩大，如此，才能满足全面光照的条件，而且，多个光源320 间隔式排布的设置能进一步确保信号接收电路板410的下板面都能受到光源 320的照射。
42.请参阅图3至图5，在本实施例中，信号发射装置还包括透镜安装座340，透镜安装座340位于信号发射电路板310和信号接收电路板410之间。具体地，透镜安装座340上设有
若干沿转轴210的轴向贯通的容纳孔341，容纳孔341 包括相互连通的透镜容纳孔342和光源容纳孔343；透镜容纳孔342位于靠近信号接收电路板410的一侧，并呈朝向信号接收电路板410开口设置，透镜330 内置于透镜容纳孔342中；光源容纳孔343位于靠近信号发射电路板310的一侧，并呈朝向信号发射电路板310开口设置，光源320内置于光源容纳孔343 中。这样，通过透镜安装座340上的容纳孔341的设置，使得光源320与透镜 330的位置相对固定，进而可确保其光照效果。此外，在透镜安装座340背离信号接收电路板410的一端，还凸设有方便透镜安装座340固定的凸柱344。
43.在此，如图3和图4所示，在本实施例中，透镜容纳孔342的孔径大于光源容纳孔343的孔径，换言之，透镜330的直径应大于光源320的出光面的直径，这样，可使得透镜330对于光源320的发光角扩大作用更为明显。
44.在本实施例中，仅涉及单路信号传输的情况，而在另一实施例中，还可以通过特殊设计来实现多路信号传输。例如，光传输滑环还包括光隔离件(未示出)，光隔离间件设于透镜330的外围，并围挡住透镜330的出光侧面以达到挡住侧面光线的目的，然后再在外圈再放多个光源320和对应的透镜330，当然，透镜330的尺寸是减小的。换言之，本技术还可以通过调整透镜330的尺寸，增加若干光隔离件后再增加对应的光传输通道，从而达成多路信号传输的目的。
45.请参阅图3至图5，在本实施例中，信号发射电路板310和信号接收电路板410之间呈间隔平行设置。当然，于其他实施例中，信号发射电路板310和信号接收电路板410两者也并不一定是平行关系，但在本实施例中，两者平行有利于节省安装空间。
46.在此需说明的是，在本实施例中，光信号接收件420优选为光电二极管。当然，于其他实施例中，一般的红外接收管也可以实现接收信号功能，但其接收信号速度相较光电二极管慢了很多。
47.请参阅图3至图5，在本实施例中，光传输滑环还包括内置于容置腔110 中的供电装置，供电装置设于信号发射电路板310背离信号接收电路板410的一侧；供电装置包括电源接收板510以及与电源接收板510相对间隔设置的电源激励板520，电源接收板510分别与信号发射电路板310以及光源320电连接。具体地，本实施例中，本光传输滑环采用的是电磁供电的方式，电源激励板520上设有第一电感线圈(未示出)，电源接收板510上设有第二电感线圈 (未示出)。在实际使用时，第一电感线圈发出一个高频电磁信号，然后第二电感线圈接收这个电磁信号，通过整流二极管和电容，得到直流电，供给信号发射电路板310，以及驱动led灯。在此，为提高效率，减小滑环体积，就必须提高激励信号的频率，例如本实施例中采用的是80khz的频率。此外，如图 1和图4所示，本光传输滑环还包括相应的引线，其中，在外壳100上设有电源线输入端和信号线输出端，在中空的转子200上也设有电源线输出端和信号线输入端；发射信号线350的一端与信号发射信号电路板310连接，另一端穿设转子200上的信号输入端而与外部相应的器件连接；5v的第一电源线530 一端与信号发射电路板310连接，另一端穿设转子200上的电源输出端而与外部相应的器件连接；接收信号线430分别连接电源激励板520和信号接收电路板410后从外壳底部的信号线输出端穿出而与外部相应的器件连接；12v的第二电源线540分别连接电源激励板520和信号接收电路板410后从外壳底部的电源线输入端穿出而与外部相应的器件连接。
48.请参阅图1、图3至图5，在本实施例中，转轴210、信号发射电路板310、信号接收电
路板410、电源接收板510、电源激励板520同轴设置，信号接收电路板410上设有第一通孔411、信号发射电路板310上设有第二通孔311、电源接收板510上设有第三通孔511、电源激励板520上设有第四通孔521，转轴 210依次穿设第一通孔411、第二通孔311、第三通孔511以及第四通孔521后延伸至外壳100的底板。如此，可使滑环的装配更加便利，而且这种紧凑化的设计也有利于减小滑环的体积。
49.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。