电气旋转关节和电动回转机械的制作方法

本实用新型涉及电气连接领域，特别涉及一种电气旋转关节和电动回转机械。

背景技术：

电气旋转关节是一种用在相对转动的两部件之间导电或者传递数据信号的电气装置，由于电动回转机械带有电控设备等电气设备以及回转部件，且在回转部件间常存在电信号传递，电动回转机械领域应用电气旋转关节较多。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电气旋转关节，该电气旋转关节能够在相对转动的两部件之间导电或者传递数据信号，同时还能够检测相对转动的两部件之间的相对转动角度。本实用新型还提供一种应用该电气旋转关节的电动回转机械。

本实用新型第一方面公开一种电气旋转关节，包括：

第一连接部，包括第一导电部；

第二连接部，与所述第一连接部可相对转动地连接，包括第二导电部，所述第二导电部与所述第一导电部接触；

角度传感器，用于检测所述第一连接部相对所述第二连接部的转动角度，包括相互配合的第一传感部和第二传感部，所述第一传感部与所述第一连接部固定连接，所述第二传感部与所述第二连接部固定连接。

在一些实施例中，所述第二导电部包括弹性金属件，所述弹性金属件的第一端与所述第一导电部接触，所述弹性金属件的弹性力使所述弹性金属件的第一端趋向于压紧所述第一导电部。

在一些实施例中，所述弹性金属件包括弹性金属条和与所述弹性金属条的第一端连接的金属片，所述金属片与所述第一导电部面接触。

在一些实施例中，所述第一导电部包括第一金属环，所述第二导电部包括第二金属环和多个弹性金属件，所述弹性金属件的第二端与所述第二金属环连接，所述多个弹性金属件的多个弹性金属件一端与所述第一金属环接触且接触位置沿所述第一金属环的周向分布。

在一些实施例中，所述第一传感部包括磁性件，所述第二传感部包括与所述磁性件相配合的霍尔元件。

在一些实施例中，所述第一连接部包括一端部开口的筒体，所述第二连接部包括用于与所述筒体的开口配合的筒盖，所述第一导电部和所述第二导电部位于所述筒体和所述筒盖围成的内腔中。

在一些实施例中，所述筒体上和所述筒盖外表面上分别设有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板上均设有安装孔。

本实用新型第二方面公开一种电动回转机械，包括相对转动的第一旋转部和第二旋转部，还包括所述的电气旋转关节，所述第一连接部固定连接在所述第一旋转部上，所述第二连接部固定连接在所述第二旋转部上。

基于本实用新型提供的电气旋转关节，通过将第一连接部和第二连接部分别连接到相对转动的两部件上，即能够在相对转动的两部件之间导电或者传递数据信号。同时，基于固定连接在第一连接部和第二连接部上的第一传感部和第二传感部，还能够检测相对转动的两部件之间的相对转动角度。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例的电气旋转关节的结构示意图；

图2为图1所示电气旋转关节的剖视结构示意图；

图3为图2所示的电气旋转关节部分结构的剖视结构示意图。

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、完整的描述，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图3所示，本实施例的电气旋转关节包括第一连接部1、第二连接部2和角度传感器。

第一连接部1用于与需要导电或者传递数据信号的两相对转动部件其中之一连接，第一连接部1包括可导电的第一导电部11。

第二连接部2与第一连接部1可相对转动地连接，例如第二连接部2与第一连接部1之间通过滚动轴承或者滑动轴承连接，如图1至图3所示，第二连接部2包括可导电的第二导电部21，第二导电部21与第一导电部11接触，从而第一导电部11和第二导电部21之间可以导电。

角度传感器用于检测第一连接部1相对第二连接部2的转动角度，包括用于相互配合以检测角度的第一传感部31和第二传感部32，第一传感部31与第一连接部1固定连接，第二传感部32与第二连接部2固定连接。

本实施例的电气旋转关节，通过将第一连接部1和第二连接部2分别连接到相对转动的两部件上，即能够在相对转动的两部件之间导电或者传递数据信号。同时，基于固定连接在第一连接部1和第二连接部2上的第一传感部31和第二传感部32，还能够检测相对转动的两部件之间的相对转动角度。电动回转机械领域中，常需要测量回转部件间相对转动的两部件之间的相对转动角度，例如电动挖机，当需要精准控制电动挖机的回转装置向某一个方向旋转时，需要控制器实时检测挖机的回转装置相对底盘的回转角度，然后通过pid控制(比例积分微分控制)相应的控制阀控制回转马达工作，使回转装置精准地回转。应用本实施例的电气旋转关节，能够在电动回转机械的回转部件间导电或者传递数据信号，同时还能够检测回转部件的相对转动的两部件的转动角度，例如在电动挖机的回转装置与底盘的回转连接结构中应用本实施例的电气旋转关节，不仅能够从底盘向回转装置导电，例如向驾驶室供电，还能够方便地测量回转装置的回转角度，结构紧凑，安装方便。

在一些实施例中，如图2至图3所示，第二导电部21包括弹性金属件，弹性金属件的第一端与第一导电部11接触，弹性金属件的弹性力使弹性金属件的第一端趋向于压紧第一导电部11。本实施例通过弹性金属件来实现电连接，在第一连接部1与第二连接部2相对转动时，弹性金属件在弹性力的作用下能够压紧第一导电部11，弹性金属件与第一导电部11的滑动连接能够更加稳定可靠。

在一些实施例中，如图2至图3所示，弹性金属件包括弹性金属条211和与弹性金属条211的第一端连接的金属片212，金属片212与第一导电部11面接触。金属片212与第一导电部1之间实现面接触，能够增大弹性金属件与第一导电部1之间的导电面积，提高导电效果和导电稳定性。

在一些实施例中，如图2至图3所示，第一导电部11包括第一金属环，第二导电部21包括第二金属环和多个弹性金属件，多个弹性金属件的第一端与第二金属环连接，多个弹性金属件的第二端与第一金属环接触且接触位置沿第一金属环的周向分布。本实施例中，设置周向分布的多个弹性金属件同时与第一金属环接触，使多个弹性金属件在第一金属环和第二金属环之间电连接，能够进一步提高第一导电部11和第二导电部12之间的电连接的可靠性。

在一些图示未示出的实施例中，第一导电部11包括多个同轴设置且相互绝缘的多个金属环，第二导电部21包括彼此绝缘的多个弹性金属件，多个弹性金属件的第二端固定在第二连接部2上，多个弹性金属件的第一端分别与该多个金属环一一对应接触以实现电连接。本实施例可以实现在第一导电部11和第二导电部21间同时传递多组电信号。

在一些实施例中，如图1至图3所示，第一传感部31包括磁性件，第二传感部32包括与磁性件相配合的霍尔元件，在第一传感部31和第二传感部32相对转动时通过检测霍尔元件的霍尔电动势来检测第一传感部31和第二传感部32的相对转动角度。本实施例的角度传感器通过霍尔效应来实现角度测量，第一传感部31和第二传感部32可以实现无接触配合。在如图所示的实施例中，第一传感部31通过安装杆31固定到第一连接部1上。

在一些实施例中，角度传感器还可以是电阻式角度传感器、磁阻式角度传感器、光栅式角度传感器等。则相应的第一传感部31和第二传感部32为相互配合且相对转动的两部件。

在一些实施例中，如图1至图3所示，第一连接部1包括一端部开口的筒体，第二连接部2包括用于与筒体的开口配合的筒盖，第一导电部11和第二导电部21位于筒体和筒盖围成的内腔中。该设置可将导电部设置于封闭的筒体内部，减少外界环境干扰，提高导电或者传输数据信号时的稳定性。

在一些实施例中，如图1至图3所示，筒体上和筒盖外表面上分别设有第一连接板14和第二连接板23，第一连接板14和第二连接板23上均设有安装孔。第一连接板14上设置有第一连接孔141，可以通过第一连接孔141将筒体安装到相对转动的两部件的其中一个部件上。第二连接板23上设置有第二连接孔231，可以通过第二连接孔231将筒盖安装到相对转动的两部件的另一个部件上。该设置方便电气旋转关节与相对转动部件之间的安装。

在一些实施例中，如图1至3所示，筒体分为可拆卸连接的上筒体和下筒体，例如上筒体和下筒体之间通过螺纹连接，该设置方便电气旋转关节的拆卸和维修。

在一些实施例中，第一连接部1上设置有第一引线部13，第二连接部2上设有第二引线部22，第一引线部13上设有通孔，以将导线通过通孔与第一导电部电连接，第二引线部22上设有通孔，第二导电部2可以连接导线并将导线从通孔中向外引出。

在一些实施例中公开一种电动回转机械，包括相对转动的第一旋转部和第二旋转部，还包括电气旋转关节，第一连接部1固定连接在第一旋转部上，第二连接部2固定连接在第二旋转部上。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。