电路连接接头及其抗振性导电滑环的制作方法

本实用新型涉及滑环式电路连接技术领域，更具体地说，涉及一种抗振性导电滑环。此外，本实用新型还涉及一种包括上述抗振性导电滑环的电路连接接头。

背景技术：

近年来，随着工程机械、军工器械、机电设备的迅猛发展，市场对导电滑环的需求不断增长，要求也越来越高，导电滑环逐渐进入人们的生产与生活之中。

导电滑环可以实现两个相对转动机构之间的信号传输及动力传递，通常包括连接固定结构的定子和连接旋转结构的转子，定子和转子之间形成通路才能使导电滑环正常工作。通路的形成要依赖于定子中的刷线与转子中导电环的相互接触，具体的，刷线本身为弹性材料，一端固定安装于定子，定子和转子安装时，利用刷线弹性形变产生的弹性力，将刷线的另一端压紧在导电环的环槽中，与导电环滑动接触，实现定子和转子之间的连通。

采用上述结构的导电滑环，刷线与导电环的接触依靠刷线自身的弹性力。当导电滑环处于振幅大、振动频率高的环境中时，刷线的弹性力不稳定，容易变形，导致定子和转子之间连接不稳定；为了让导电滑环正常工作，可以增加适当刷线的数量或增加橡胶等减震材料。但是在增加刷线数量后即使刷线排列非常整齐，也很难保证在高振动的环境下多根刷线与导电环之间的压力保持一致，导致产品一致性较差；而增加的橡胶等材料不仅会牺牲导电滑环的强度，还引入了减震材料的老化等问题。

综上所述，如何提供一种能在高振动环境中稳定工作的导电滑环，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种抗振性导电滑环，能在高振动的环境中稳定工作。

本实用新型的另一目的是提供一种包括上述抗振性导电滑环的电路连接接头。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种抗振性导电滑环，包括旋转部和套设在所述旋转部外部的导电环，还包括触点和套设在所述导电环外部的外壳部，所述外壳部内壁的安装孔设有用于将所述触点向所述导电环挤压的弹性件。

优选的，所述安装孔为径向贯穿所述外壳部内壁和外壁的通孔，所述通孔端部设有用于固定所述弹性件一端的固定片。

优选的，所述触点和所述固定片分别与所述弹性件固定连接。

优选的，所述导电环上设有凹槽，且所述触点内嵌至所述凹槽中。

优选的，所述触点的端面与所述凹槽的底面为面接触。

优选的，所述旋转部包括主轴，所述主轴通过轴承可转动的连接所述外壳部。

优选的，所述安装孔沿所述外壳部周向均匀分布。

优选的，所述安装孔的个数为双数个。

优选的，所述触点、所述弹性件和所述导电环为镀金结构件。

本实用新型还提供一种电路连接接头，包括上述任意一种导电滑环。

本实用新型提供的导电滑环包括旋转部、导电环、外壳部、触点以及弹性件，弹性件处于非平衡状态且安装在外壳部内壁的安装孔中，触点受到弹性件的弹性回复力与导电环接触形成通路。

导电滑环具有弹性件，导电滑环进行装配时，弹性件处于压缩或拉伸状态，利用弹性件的弹性形变将触点挤压至导电环的表面，形成通路。当导电滑环处于振幅大、振动频率高的环境中工作时，由于弹性件具有很好的恢复性，即使受到较大的冲击，弹性件也可以利用自身特性使导电环和触点接触稳定。导电滑环利用弹性件自身的弹性，起到了减震的作用，且触点和弹性件位于外壳部安装孔中，外壳对弹性件起到了定位的作用，使弹性件不发生偏移，确保弹性件将触点压紧于导电环。因此本实用新型提供的导电滑环，无需增加触点数量，即可确保导电滑环在高振动环境中的稳定工作，提高了导电滑环的抗冲击性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供具体实施例的外形示意图；

图2为本实用新型所提供具体实施例的正剖图；

图3为本实用新型所提供导电触点组合的装配示意图；

图4为本实用新型所提供触点与导电环的配合示意图。

图1-4中：

1为旋转部、2为导电环、3为外壳部、4为触点、5为弹性件、6为固定片、7为轴承。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型的核心是提供一种抗振性导电滑环，能在高振动的环境中稳定工作。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述抗振性导电滑环的电路连接接头。

请参考图1-4，图1为本实用新型所提供具体实施例的外形示意图；图2为本实用新型所提供具体实施例的正剖图；图3为本实用新型所提供导电触点组合的装配示意图；图4为本实用新型所提供触点与导电环的配合示意图。

本实用新型提供了一种抗振性导电滑环，包括旋转部1、导电环2、触点4以及套设在导电环2外部的外壳部3，外壳部3内壁的安装孔设有非平衡状态下的用于将触点4向导电环2挤压的弹性件5。

具体的，导电环2套装设置在旋转部1和外壳部3之间，外壳部3内壁的安装孔指的是外壳部3上具有径向延伸的孔。安装孔中设置有非平衡状态下的弹性件5，指的是弹性件5处于受力状态下，即拉伸或压缩状态等。可选的，上述安装孔可以具有周向延伸，或仅为沿径向延伸的孔。

导电滑环安装时，弹性件5处于压缩或拉伸状态，弹性件5可以为压簧、拉簧或异形簧等。弹性形变使弹性件5具有弹性回复力，将触点4向导电环2的方向挤压，直至触点4被压紧于导电环2，与导电环2接触，以便形成导电通路。当导电滑环处于振动频率高、振幅大的环境中工作时，弹性件5可以利用自身特性对触点4有持续作用的力，使触点4和导电环2稳定接触不分离。

另外，由于弹性件5设置在外壳部3的安装孔中，安装孔的内壁对弹性件5外表面起到了支撑固定的作用，使弹性件5在工作时不发生偏移，确保触点4被压紧于导电环2。

导电环2和触点4相互接触形成通路，导电滑环才可以正常工作，因此导电环2和触点4的材料均可以选用导电性能良好的金属。可选择的，考虑到触点4与导电环2之间滑动连接，在工作过程中会存在摩擦损失，尤其在振动环境中，磨损会更加严重，可以对触点4和到导电环进行热处理，提高二者的硬度。本实用新型所提供的导电滑环，利用弹性件5的形变回复力对触点4进行挤压，使触点4与导电环2始终保持相接触。当导电滑环处于高振动环境中时，弹性件5也能利用自身弹性使触点4与导电环2稳定接触。弹性件5起到了减震的作用，确保导电滑环在振动环境中稳定工作，提高了导电滑环的抗振性。

可选的，外壳部3可以为一个整体的结构，相比于现有技术中两个独立的半圆筒结构，整体结构的外壳部3更便于导电滑环安装的便捷性与工作的稳定性。当然，也可以参考现有技术，选用两个相同的半圆筒结构组装成一个完整的外壳部3。

进一步的，为了简化导电滑环的安装步骤，安装孔为径向贯穿外壳部3内壁和外壁的通孔，通孔端部设有用于固定弹性件5一端的固定片6。

其中，固定片6将弹性件5的一端固定在外壳部3的固定位置，对弹性件5进行压缩或拉伸，使弹性件5处于非平衡状态。将外壳部3内壁处的安装孔加工成贯穿内壁和外壁的通孔后，弹性件5、触点4等部件可以从外壳部3的外部直接插入至通孔中进行安装，安装过程更加简单。可选的，上述安装孔若为半孔，可以通过挤压件先将触点4挤压设置在安装孔中，然后将外壳部3套设在导电环2外部。

更进一步的，在上述实施例的基础上，参考图3，触点4和固定片6分别与弹性件5固定连接，成为整体式结构，减少零部件的数量，简化装配过程。例如，可以通过焊接的方式将触点4、弹性件5和固定片6整体固定设置，一组触点4、弹性件5和固定片6可以称为一个导电触点组合。具体的，安装过程中导电触点组合可以一次性安装至外壳部3的通孔(即安装孔)中，导电触点组合的整体式结构设计在进行产品的装配时，操作更加方便，同时在加工时具有更高的量产性。

可选的，触点4、弹性件5与固定片6也可以为互相不连接，且处于相互挤压状态。

为了提高触点4与导电环2接触的稳定性，参考图4，在上述任意一个实施例的基础上，导电环2上设有凹槽，且触点4内嵌至凹槽中，减少触点4与导电环2接触时的轴向窜动，提高导电环2与触点4接触的稳定性。需要说明的是，上述凹槽设置的位置与触点设置的位置对应，从而便于受弹性件5弹性作用的触点能够与凹槽配合相抵。

进一步的，为了提高产品的使用寿命，在上述具体实施例的基础上，触点4的端面与凹槽的底面为面接触。现有技术中，触点4与导电环2采用点接触的方式，触点4容易变形，且变形后可恢复性较差，尤其在振动的环境下，触点4受力不均匀，摩擦损失会相对加大，产品的电接触性会大幅度减弱。

相对于点接触，触点4与导电环2之间可以采用面接触，触点4与导电环2的接触面积增大，受到压强小，触点4不容易变形，即使在振动的环境中，接触面的受力也相对均匀，提高导电环2和触点4的电接触性，保障导电滑环的正常工作，延长导电滑环的使用寿命。

在上述任意一个实施例的基础上，导电滑环的旋转部1包括主轴，主轴通过轴承7实现与外壳部3之间的转动。轴承7可以起到支撑外壳部3和减小旋转部1和外壳部3之间摩擦的作用，保证旋转部1的流畅转动。

在上述任意一个实施例的基础上，为了提升触点4与导电环2接触的稳定性，根据不同的需求，导电滑环的安装孔沿外壳部3周向均匀布置，安装孔中设置有弹性件5及触点4，也可以直接设置导电触点组合，使导电滑环在振动环境中稳定工作。

特别的，沿外壳部3周向均匀分布的导电触点组合可以为双数个，此时导电滑环具有对称性，导电环2受力更均匀，触点4与导电环2接触更加稳定。例如，在一种具体的实施例中，可设置一个环路的触点的数量为4个，在保证触点4与导电环2稳定接触、导电滑环在振动条件下正常工作的基础上，导电环2受到的压力不会太大，产品的转动力矩、插拔力和摩擦损失也在合理范围内，由于空间限制带来的装配困难也可克服。当然，此处仅为优选实施方案，可根据实际需要自行进行设置。

可选择的，触点4、弹性件5和导电环2为镀金结构件。对零部件分别进行表面镀金，或者直接对导电触点组合和导电环2进行表面镀金，提升产品的导电性和耐磨性，延长使用寿命。

另外，对于触点4、弹性件5、固定片6和导电环2材料可以选用热膨胀性较低的材料，减小产品由于工作温度的变化造成的零件形变，提高产品性能。例如，可选用热膨胀性低的合金材料，使产品在-40℃至200℃的范围内正常工作。

可选择的，可以根据实际需要，在旋转部1上设置多个环道，且环道之间用绝缘件相互隔离。优选的，可以通过控制各环道的动态电阻波动值，使产品可传输电信号、视频信号、串口信号及其他特殊的信号，具有较好的通用性，满足生产需求。在一种具体实施例中，环道数为3路，每个导电环2之间通过绝缘件进行隔离，可选择的，各环道的动态电阻波动值不超过5mΩ。

每个环道可以采用4个沿外壳部3周向均与分布的导电触点组合，导电触点组合与导电环2之间以一定压力配合，使导电触点4受压收缩的位移相差在0.05mm的范围内，以满足导电滑环在振动环境中的正常工作。

除了上述导电滑环，本实用新型还提供一种包括上述导电滑环的电路连接接头，该电路连接接头由于使用了上述导电滑环，能够在振动的状态下，保持较为稳定的工作效果。该电路连接接头的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的电路连接接头及其抗振性导电滑环进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。