导电滑环及手术灯的制作方法

本发明涉及手术灯结构，尤其是涉及手术灯中的导电滑环结构。

背景技术：

通常的导电滑环分转子和定子两个部分，滑环在工作过程中，转子和定子是相对转动的状态，动态电阻的特性依赖于旋转运动稳定性，对结构精度要求高。而且导电滑环的结构形式与安装要求复杂，尺寸空间较大。

技术实现要素：

本申请提供一种新型的导电滑环和采用这种导电滑环的手术灯。

本导电滑环，包括：

基座；

至少一个定子，所述定子固定安装在基座上，且具有用于外接连线的定子外接端；

以及至少一个转子，所述转子可转动地安装在基座上，且具有用于外接连线的转子外接端；所述转子与定子上下重叠且成对设置，同一对定子和转子之间相互接触形成电连接。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，还包括弹性件，同一对定子和转子中其一设置有凸起的电极触点，所述弹性件安装在定子和/或转子上，通过弹力使所述定子和转子能够通过电极触点保持接触。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述弹性件的数量等于或大于电极触点的数量，并保证每个电极触点的所在方向都对应设置有弹性件。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述电极触点的顶部具有接触平面。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述电极触点为两个以上，且其围绕一中心点呈圆形分布，所述弹性件对应也呈圆形分布，且为分立设置。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述定子包括定子电极和定子绝缘套，所述定子电极包括第一表面和第二表面，所述定子绝缘套套在定子电极上，并包围定子电极的第二表面，所述电极触点设置在定子电极的第一表面上，且所述电极触点从定子绝缘套内伸出。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述转子包括转子电极和套在转子电极上的转子绝缘套，所述转子电极包括背离转子绝缘套的第三表面和朝向转子绝缘套的第四表面，所述转子绝缘套包围转子电极的第四表面；同一对定子和转子之间，所述定子的第一表面自所述定子绝缘套露出，所述转子的第三表面自所述转子绝缘套露出，且第一表面和第三表面呈相互面对设置。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，还包括盖板，所述基座在定子和转子的重叠方向上设置有至少两个不同高度的安装部，所述盖板能够与其中任一个安装部形成可拆式配合，在轴向上对定子和转子形成不同高度的限位。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述基座包括底盘和自底盘中部凸起的柱体，所述盖板固定在柱体上，所述定子和转子套设在柱体上，且定位在底盘和盖板之间。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述定子具有在其周向上进行限位的限位凹槽和/或限位凸起，所述柱体的外壁对应设置有限位凸起和/或限位凹槽。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述柱体中空形成用于与外接轴配合的安装孔，所述安装孔的孔壁设置有固定结构，用以与外接轴固定；

或者，所述底盘具有用于与外接装置固定的固定结构。

作为所述导电滑环的进一步可选方案，所述转子上设置有用于与外接装置松配合的凸起和/或凹槽，所述凸起和/或凹槽至少在转子的周向上形成限位。

本申请提供的手术灯，包括主轴和用于安装灯具的旋转臂，还包括如上述任一项所述的导电滑环，其中，所述基座与主轴或旋转臂固定，所述转子对应地装配在旋转臂或主轴上。

作为所述手术灯的进一步可选方案，所述导电滑环的转子以及用于与转子连接的主轴或旋转臂中其一设置有凹槽，另一个则对应设置有与凹槽配合的凸起，所述凹槽至少在转子的周向上形成限位，且所述凹槽的尺寸大于凸起的尺寸。

本申请的有益效果：

本导电滑环包括基座、定子和转子，该定子固定安装在基座上，且具有用于外接连线的定子外接端，该转子可转动地安装在基座上，且具有用于外接连线的转子外接端。该定子和转子分别为一个以上，且转子与定子上下重叠且成对设置，同一对定子和转子之间相互接触形成电连接。该滑环的定子和转子层叠设置，极大地节省了空间。尤其是多组定子和转子时，其相互之间形成竖直方向的叠放布局，对空间的节省体现得更为明显。

进一步地，还可以增设弹性件，同一对定子和转子中至少其一设置有凸起的电极触点，该弹性件安装在定子和/或转子上，通过弹力使定子和转子能够通过电极触点保持接触。该电极触点用于保持定子和转子的导通，而弹性件的设计则可以形成一种缓冲结构，既能保证定子和转子有充分稳定接触，又能避免定子和转子之间的接触力影响到转子的转动。

附图说明

图1为本申请导电滑环一种实施例的分解图；

图2为本申请导电滑环一种实施例的组装图；

图3为本申请导电滑环一种实施例中定子的结构示意图；

图4为本申请导电滑环一种实施例中基座的结构示意图；

图5为本申请导电滑环另一种实施例的组装图；

图6为本申请手术灯一种实施例中悬臂部分结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

本实施例提供一种导电滑环，可实现两个相对转动部件的导电连接。

请参考图1和2，本导电滑环包括基座100、定子200和转子300。

该定子200固定安装在基座100上，且具有用于外接连线的定子外接端，该转子300可转动地安装在基座100上，且具有用于外接连线的转子外接端。该定子200和转子300分别为至少一个，且转子300与定子200上下重叠且成对设置，同一对定子200和转子300之间相互接触形成电连接。

该滑环的定子200和转子300层叠设置，极大地节省了空间。尤其是多组定子200和转子300时，其相互之间形成竖直方向的叠放布局，对空间的节省体现的更为明显。

每个转子300和定子200的单体可以是设有外接导线的接插片，以便连接电源或者信号的输入和输出端。

转子300和定子200之间的连接可以利用转子300表面和定子200表面之间的连续面接触实现，不过这种连续的面接触增加了转子300与定子200之间的摩擦力，不利于两者的相对转动，且长期使用也容易造成转子300和定子200的磨损。

当然，也可以在转子300和定子200之间设置隔离环，隔离环具有波浪形的表面，将转子300和定子200之间连续的面接触转换成间隔的点接触，减少转动摩擦力以及转子300和定子200之间的磨损。

本实施例所示的一种示例结构是，请参考图1和3，同一对定子200和转子300中其一设置有凸起的电极触点201，其中图3所示，在同一对定子和转子之间，电极触点201是设置在定子200面向转子300的一面上。同时，还包括弹性件400，该弹性件400安装在定子200和/或转子300上，通过弹力使定子200和转子300能够通过电极触点201保持接触。

这种方式与隔离环的设置不同，该电极触点201直接设置在定子200或转子300上，例如可以是一体成型，这样可以节约隔离环的设置。隔离环与定子200和转子300之间均存在配合关系，必然对隔离环提出了较高的加工精度要求，一旦加工精度出现过大误差，将导致无法与定子200和转子300装配。尤其是，隔离环的波浪形表面通常是挤压或冲压形成，其中凸起部分要求加工到同一水平面，这对加工精度要求很高，无形中增加了工艺难度。而这种电极触点201则通常利用铸造就能实现，相对加工更为简单，良品率也更高。而且本结构可以省略隔离环，不仅节省制造成本，同时也降低了装配要求，使操作者可以快速高效的完成定子200和转子300的装配。

该电极触点201用于保持定子200和转子300的导通，其使得定子200和转子300之间形成点接触或小面积的面接触，从而增加传输点的压力，减小传输信号的阻抗。而弹性件400的设计则可以形成一种缓冲结构，弹性件400的弹力驱使定子200和转子300始终保持一种弹性接触，这样既能保证定子200和转子300有充分接触力，又能在转动过程中对定子200和转子300之间的相对作用力形成缓冲，避免定子200和转子300之间的接触力影响到转子300的转动，例如定子200和转子300相互之间压的太紧而造成转动的不顺畅，此时该弹性件400能吸收定子200和转子300之间的作用力，起到一个缓冲作用。

弹性件400的设置需要促使定子200和转子300相对靠拢，既可以安装在定子200一侧，也可以安装在转子300一侧，或者也可以同时在定子200和转子300侧分别安装有弹性件400。

弹性件400的数量可以等于或大于电极触点201的数量，并保证每个电极触点201的所在方向都对应设置有弹性件400。电极触点201方向上的弹性件400可以使定子200和转子300能够准确的在电极触点201位置紧密的贴合，有利于增加传输点的压力，减小传输信号的阻抗。

例如，请参考图1和3，在一种实施例中，弹性件400为弹簧，包括压缩弹簧、拉伸弹簧、波形弹簧或线形弹簧。该弹性件400固定安装在定子200一侧，并且只在最外侧的定子200一侧设置。弹性件400的数量与电极触点201的数量相等，且弹簧的位置和电极触点201的位置一一对应，以此保证电极触点201处的良好接触。

请继续参考图1和3，在一种实施例中，电极触点201为两个以上，且其围绕一中心点呈圆形分布，而弹性件400对应也呈圆形分布，且为分立设置。

进一步地，电极触点201和弹性件400都可以是为圆周方向均匀布局。通过相同周向位置的布局，使得每通道(一对定子200和转子300组成一个通道)的转子300和定子200在每个导通接触点处均有独立的弹性件400提供接触压力。这样，通过弹性件400有针对性的独立分布设置，保证滑环的导通可靠。

请继续参考图1和3，在一种实施例中，电极触点201的顶部具有接触平面，这样可保证定子200和转子300之间依然采用面接触实现导通。

另一方面，通常的导电滑环中，其带电部分(定子200和转子300)处于开放状态，在使用过程中容易受到环境污染，可靠性较差。对此，请参考图3，在一种实施例中，该定子200包括定子电极201和套在定子电极202上的定子绝缘套203，该电极触点201设置在定子电极202上，且电极触点201从定子绝缘套203内伸出。同样地，请参考图1，转子300包括转子电极301和套在转子电极301上的转子绝缘套302。

定子电极202包括相对设置的第一表面和第二表面，第一表面背离定子绝缘套203，第二表面则朝向定子绝缘套203且被定子绝缘套203包围，电极触点201设置在定子电极202的第一表面上。定子绝缘套203可形成有带开口的容纳腔，定子电极202设置于该容纳腔内，其第二表面则与腔体的内壁相接触，第一表面则自容纳腔的开口露出。

同样地，转子电极301包括背离转子绝缘套302的第三表面和朝向转子绝缘套302的第四表面，转子绝缘套302包围转子电极的第四表面。转子绝缘套302也可形成有带开口的容纳腔，转子电极301设置于该容纳腔内，其第四表面与腔体的内壁相接触，第三表面自容纳腔的开口露出。

同一对定子和转子之间，定子绝缘套203和转子绝缘套302以开口相对的方式重叠在一起，此时自定子绝缘套露出的第一表面与自转子绝缘套露出的第三表面呈相互面对设置，即转子绝缘套302和定子绝缘套203分别使转子电极301和定子电极201仅相互面对的一面露出。设置在定子电极202的第一表面且从定子绝缘套203内伸出的电极触点201可与转子电极301(尤其第三表面)接触，实现定子和转子的信号和能量传输。

同一对定子和转子之间，当转子300和定子200重叠设置后，定子200和转子300的电极部分处于绝缘套形成的封闭空间，提高了滑环的抗干扰性能。上述多个定子&转子对重叠设置，则可以形成抗干扰的多通道导电滑环。不同的定子&转子对之间，则是定子绝缘套203和转子绝缘套302的外壁面相互接触，很好地利用转子和定子本身解决了绝缘问题，无需使用更多的零部件，可以提高可靠性。

进一步地，定子200和转子300可都安装在基座100上。请参考图1和2，在一种实施例中，还可以包括盖板500，该盖板500沿定子200和转子300重叠方向固定安装在基座100上，从而压住定子200和转子300。

请参考图1，在一种实施例中，该基座100包括底盘101和自底盘101中部凸起的柱体102，该定子200和转子300套设在柱体102上，盖板500固定在柱体102上。从而实现定子200和转子300所形成的旋转副在旋转运动过程中以及运动间歇期，均保持转动部分与固定部分能量或信号传递不间断。

具体的，基座100作为模块支架，定子200和转子300均成环形结构，定子200的内圈或外圈具有在其周向上进行限位的限位凹槽和/或限位凸起，该柱体102的外壁对应设置有限位凸起和/或限位凹槽，用来实现定子200在旋转运动中固定于基座100。转子300在圆周方向设置限位结构，与运动部件相连，实现旋转运动过程中，随运动部件旋转。

具体来说，请参考图1和3，在一种实施例中，柱体102上所设置的是至少一个沿其轴向延伸的限位凹槽107，定子200则对应设置有沿其轴向设置的限位凸起204，从而实现定子200在其周向上的限位。

请继续参考图1和2，基座100设置有用于安装盖板500的安装部。该盖板500也基本呈环形结构，其套设在柱体102上。柱体102的安装部为螺纹孔，盖板500的侧壁也设置有螺纹孔，通过锁紧螺钉实现固定。

除了螺钉固定，盖板500也可以固定安装在其他结构的安装部上。

当盖板500套设在柱体102上，并压住定子200和转子300，基座100、盖板500、定子200和转子300形成一个大致呈封闭的空间，其中定子200和转子300的电极部分位于该封闭空间内，进一步地保证了定子电极201和转子电极301能够避免被环境污染，提高导电滑环的可靠性。

另一方面，通常的导电滑环中，其通道数为固定不变的，一般是三通道或者五通道。但是在某些特殊情况并需要这么多的通道，就造成了浪费。同时通道越多，导电滑环的体积也越大，这与产品小型化趋势不符。

对此，本申请在定子200和转子300的重叠方向上设置有至少两个不同高度的安装部，该盖板500能够与其中任一个安装部形成可拆式配合，在轴向上对定子200和转子300形成不同高度的限位。

请参考图4，在一种实施例中，以安装部为螺纹孔为例，该柱体102上设置了三个螺纹孔，分别是第一螺纹孔104、第二螺纹孔105和第三螺纹孔106。盖板500可与该三个螺纹孔中的任一个固定。

如图1和2所示，此实施例中盖板500与第一螺纹孔104固定，此时可设置三对定子200和转子300，即形成一个三通道的导电滑环。

如图5所示，此实施例中盖板500与第二螺纹孔105固定，此时可设置二对定子200和转子300，即形成一个二通道的导电滑环。

以此类推，当设置多个安装部时，滑环的通道数可以根据需要自由组合。

请继续参考图1和2，在一种实施例中，定子200通过基座100固定在静止部件上，转子300部分与旋转部件相连。

具体来说，可以是柱体102中空形成用于与外接轴配合的安装孔，安装孔的孔壁设置有固定结构，用以与外接轴固定，从而实现与静止部件的连接。

另外，该底盘101具有用于与外接装置固定的固定结构，这种固定结构可以是螺纹孔103。

本实施例所示基座100上设置有多种方式供选择，包括轴孔安装和端面安装的方式，可以同时适应两种使用环境的要求。在有明确的旋转轴的时候，可以采用轴孔安装模式，通过基座100上的轴孔安装位将滑环固定在旋转轴上。在无明确的旋转轴的时候，可以采用端面安装模式。滑环通过底盘101上的端面固定结构固定在相对运动的一个部件上，滑环的转子则与相对运动的另一个部件连接。

转子300的连接则可以通过在转子300上设置有用于与外接装置松配合的凸起和/或凹槽，该凸起和/或凹槽至少在转子300的周向上形成限位。

请参考图2，在一种实施例中，包括一个转子推动件600，该转子推动件600可以是一个片状体。该转子300上设置有外凸设置的凹槽303，该转子推动件600伸入凹槽303内。该转子推动件600固定在外接部件上，从而当外接部件移动时将带动转子300转动。

进一步地，如图2所示，在一种实施例中，可以使凹槽303至少在转子300的周向上形成限位，且凹槽303的尺寸大于转子推动件600的宽度尺寸，使得转子推动件600与转子300之间形成松配合，即在直径方向具有浮动空间，可以实现免安装和调整转动部分与固定部分的轴线偏差问题。

本实施例提供的导电滑环结构通过变更导电电极结构组合形式，缩小空间要求等方法，以一种全新的技术方法进行设计开发，以便能够达到结构紧凑、高可靠性、低成本的使用目标。

另外在本滑环中提供一种浮动式的转子动力推动结构，以适应滑环所处部件的转动部与固定部的不同心限制。

实施例二：

本实施例二提供一种手术灯，用于实现医疗机构内照明灯功能。

请参考图6，本手术灯包括主轴1000、用于安装灯具的旋转臂2000、连接主轴1000和旋转臂2000的导电滑环以及其他相关结构。

该导电滑环采用的是如实施例一所示的导电滑环。其中，基座100和定子200与主轴1000固定，该转子300对应地装配在旋转臂2000。

或基座100和定子200与旋转臂2000固定，该转子300对应地装配在主轴1000上。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。