專利名稱：疊片式導電旋轉滑環(huán)及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種旋轉滑環(huán)式電路連接接頭，是一種新型的導電環(huán)旋轉軸。它是實現(xiàn)兩個相對轉動機構之間傳遞圖象，數(shù)據(jù)信號的精密裝置，應用在從固定位置到連續(xù)旋轉位置傳輸電能的場所。
背景技術：
導電滑環(huán)又稱為集電環(huán)或旋轉關節(jié)。國內主要依靠進口美國生產的“利特”6023型號產品，它的關鍵部件導電環(huán)旋轉軸是由塑膠一次注塑成型，然后再由車床人工切削后，最終獲得合格產品?！袄亍?023型號產品在技術方面的主要問題體現(xiàn)在以下三點1.單片導電環(huán)尺寸小、壁薄、外徑尺寸∮7.8mm、厚0.8mm、內孔∮6mm。在注塑成型時，注塑壓力達1200KG/CM2。在這樣大的外力下導電環(huán)和焊接的導線之間很容易發(fā)生位移接觸和短路現(xiàn)象，因此廢品率高達50％。
2.在注塑加工導電環(huán)旋轉軸時，需要人工將焊有導線的導電環(huán)一片一片的卡在注塑模具的型腔鑲塊中。具體工藝過程為將單片焊有導線的導電環(huán)垂直夾緊在模具型腔鑲塊的線槽中，將300mm導線甩在鑲塊外面。12線型號需要安裝12片，最大型號需要安裝24片焊有導線的導電環(huán)。裝好導電環(huán)后，再將另一半型腔鑲塊小心的合在剛才裝好多片導電環(huán)的型腔鑲塊上，然后再將合在一起的型腔鑲塊裝入注塑模具中合模注塑產品。注塑后的導電環(huán)旋轉軸此時還只是半成品，需要將它送到機加工車間進行加工，最后將導電環(huán)旋轉軸加工到圖紙要求。這個工藝工序多，勞動強度大。
3.在制造“利特”6023時每一種型號的導電環(huán)旋轉軸就需要一副模具以及3至5副型腔活動鑲塊，制造成本較大。

發(fā)明內容
鑒于美國“利特”6023型號產品工序多、勞動強度大、廢品率高、模具成本也大，因此我們新設計開發(fā)了這種疊片式導電旋轉滑環(huán)。這種結構主要由導電環(huán)旋轉軸和相對靜止端的兩部分組成，它的發(fā)明點是導電環(huán)旋轉軸。技術方案如下導電環(huán)旋轉軸包括導線1、軸承套2、芯軸3、微型軸承4、絕緣片7、導電環(huán)8、微型軸承9、粘結物12。
芯軸3為整個滑環(huán)結構的主軸，它的下端設計為微型軸承9的支撐短軸，其后有一處臺階間隔，臺階后面為三角型主軸；芯軸的材料為阻燃級塑膠PBT，絕緣片7和導電環(huán)8依次套在芯軸的三角形主軸上，軸承套2套在三角形主軸的最上端；其中導線1中的每一路支線都和相應的一片導電環(huán)8焊接；在三角形主軸的空間內粘結物12使絕緣片7、導電環(huán)8、導線1、軸承套2粘合為一體；在芯軸兩端安裝著微型軸承4和9。
相對靜止端包括導線10、微型電刷11；導線中每一路支線都和相應的一個微型電刷11焊接；焊接好的導線10和微型電刷11裝入軸承支架5的∮2微米細圓孔中，用粘結物12固定。
兩端裝著微型軸承的芯軸3安裝在軸承支架5上；防塵罩6套在軸承支架5上，利用防塵罩6的臺階固定；軸用擋圈13卡住軸承支架5的凹槽內，從而將整個裝置固定。
疊片式導電旋轉滑環(huán)是通過以下操作步驟來制造的1)焊接導線1和導電環(huán)8，使導線中每一路支線都和相應的每片導電環(huán)聯(lián)接，導電環(huán)8它是由機加工制成達到圖紙公差要求的零件。
2)焊接導線10和微型電刷11，使導線中每一路支線都和對應的微型電刷聯(lián)接。
3)用阻燃級的塑膠PBT為材料，注塑成型制成下端可裝配微型軸承的短軸，其后有一處臺階間隔，臺階后面為三角形主軸；它的長度是各種型號產品的最大長度，以后無論任何型號產品只要裁去一部分就可以達到尺寸要求。
4)將絕緣片7與焊有導線的導電環(huán)8分別套入芯軸3的三角形主軸上；最后再將軸承套2套在三角形主軸上，絕緣片7是一次注塑成型或經(jīng)板材沖壓加工成單個薄型環(huán)片。
5)人工把粘結物12注入芯軸3的三角形主軸的空間內，使絕緣片7、導電環(huán)8、導線1、軸承套2粘合為一體形成一個旋轉軸，軸承套2是一次注塑成型的。
6)將微型軸承4和9安裝在已經(jīng)合為一體的芯軸3的兩端，再將已經(jīng)裝上微型軸承的芯軸3安裝在軸承支架5上。
7)將已經(jīng)焊接好的導線10與電刷11裝人軸承支架5的2微米細孔中，用粘結物12固定。
8)將防塵罩6套在軸承支架5上，利用防塵罩6的臺階固定；軸用擋圈13卡住軸承支架5的凹槽內，從而將整個裝置固定。
本發(fā)明的有益效果如下
1.改革了工藝，變注塑成型為疊片粘結。沒有了注塑成型時的大外力，且單片導電環(huán)尺寸比原來加厚，因此不容易發(fā)生位移接觸和短路現(xiàn)象，合格率高。
2.工藝簡單、工序少、勞動強度小、效率高。
3.原來產品每一種型號的導電環(huán)旋轉軸就需要一副模具以及3至5副型腔活動鑲塊，制造成本大。新產品把芯軸的長度加工為各種型號的最大長度，以后無論任何型號產品只需截去一部分就可達到尺寸要求，降低了模具成本，減少了庫存部件。
4.導電環(huán)是單個機加工成型，比注塑后的導電環(huán)旋轉軸機加工精度要高。


附圖.疊片式導電旋轉滑環(huán)剖視中1.導線、2.軸承套、3.芯軸、4.微型軸承、5.軸承支架、6.防塵罩、7.絕緣片段、8.導電環(huán)、9.微型軸承、10.導線、11.微型電刷、12.粘結物、13.軸用擋圈。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明如附圖所示，這種疊片式導電旋轉滑環(huán)，它包括導電環(huán)旋轉軸和相對靜止端兩部分組成，導電環(huán)旋轉軸包括導線、軸承套、芯軸、微型軸承、絕緣片、導電環(huán)、微型軸承、粘結物。
芯軸為整個滑環(huán)結構的主軸，它的下端設計為微型軸承的支撐短軸，其后有一臺階，臺階后面為三角型主軸；芯軸的材料為阻燃級塑膠PBT，絕緣片和導電環(huán)依次套在芯軸的三角形主軸上，軸承套套在三角形主軸的最上端；其中導線中的每一路支線都和相應的一片導電環(huán)焊接；在三角形主軸的空間內粘結物使絕緣片、導電環(huán)、導線、軸承套粘合為一體；在芯軸兩端安裝著微型軸承。
相對靜止端包括導線、微型電刷，導線中每一路支線都和相應的一個微型電刷焊接；焊接好的導線和微型電刷裝入軸承支架的∮2微米細圓孔中，用粘結物固定。
兩端裝著微型軸承的芯軸安裝在軸承支架上；防塵罩套在軸承支架上，利用防塵罩的臺階固定。軸用擋圈卡住軸承支架的凹槽內，從而將整個裝置固定。
疊片式導電旋轉滑環(huán)是通過以下操作步驟制造，1)焊接導線和導電環(huán)，使導線中每一路支線都和相應的每片導電環(huán)聯(lián)接，導電環(huán)它是由機加工制成達到圖紙公差要求的零件。
2)焊接導線和微型電刷，使導線中每一路支線都和對應的微型電刷聯(lián)接。
3)用阻燃級的塑膠PBT為材料，注塑成型制成下端可裝配微型軸承的短軸，其后有一處臺階間隔，臺階后面為三角形主軸；它的長度是各種型號產品的最大長度，以后無論任何型號產品只要裁去一部分就可以達到尺寸要求。
4)將絕緣片與焊有導線的導電環(huán)分別套入芯軸的三角形主軸上；最后再將軸承套套在三角形主軸上，絕緣片是一次注塑成型或經(jīng)板材沖壓加工成單個薄型環(huán)片。
5)人工把粘結物注入芯軸的三角形主軸的空間內，使絕緣片、導電環(huán)、導線、軸承套粘合為一體形成一個旋轉軸，軸承套是一次注塑成型的。
6)將微型軸承和安裝在已經(jīng)合為一體的芯軸的兩端，再將已經(jīng)裝上微型軸承的芯軸安裝在軸承支架上。
7)將已經(jīng)焊接好的導線與電刷裝人軸承支架的細孔中，用粘結物固定。
8)將防塵罩套在軸承支架上，利用防塵罩的臺階固定；軸用擋圈卡住軸承支架的凹槽內，從而將整個裝置固定。
這次新設計開發(fā)的產品，將關鍵件導電環(huán)旋轉軸化整為零，設計成為幾種獨立單個散件，它的組成是由1.芯軸(3)它作為主軸，左端設計成可裝配微型軸承的短軸，其后有一處臺階間隔，臺階后面為三角形長軸，它的長度是各種型號產品的最大長度，以后無論任何型號產品只要截去一部分就可以達到尺寸要求。
2.絕緣片(7)一次注塑成型或經(jīng)板材沖壓加工成單個薄型環(huán)片。
3.導電環(huán)(8)它由自動車加工成達到圖紙公差要求的零件。
4.軸承套(2)注塑一次成型。
將以上4種零件經(jīng)組裝后，可成為各種型號產品的部件。
具體裝配工藝將絕緣片(7)與焊有導線的導電環(huán)(8)分別套入芯軸(3)的三角形長軸，然后再套入軸承套(2)，最后由人工注入粘結物，就將一個復雜的導電環(huán)旋轉軸簡單制造出來，從而節(jié)省大量的模具費用，而且產品精度提高、廢品率降低、庫存部件少、節(jié)省了許多人力物力。
實例1現(xiàn)制造12線新型的導電環(huán)旋轉軸1000件加工1000件12線“利特”6023型導電旋轉軸需40工時；而制造12線新型的導電環(huán)旋轉軸1000件只需6工時，生產效率提高5倍。
“利特”6023型導電旋轉軸塵產中的產品合格率為50％；而新型導電環(huán)旋轉軸產品合格率為98％，每1000個產品節(jié)約資金為3萬元。
新設計的滑環(huán)主要部件導電環(huán)旋轉軸，它用一套模具就可以生產出芯軸、絕緣片、軸承套，而且它們作為標準件為所有型號產品共用，所以可節(jié)約模具費用80％，約8萬元。
經(jīng)實驗檢測各項技術指標均能達到進口產品水平。
機械技術指標工作速度250rpm溫度范圍-20℃→80℃額定壽命108r 軸承 精密小滾珠雙密封鋼軸承電氣技術指標額定電流2A/環(huán) 電壓 240VDC-240VAC絕緣強度500VAC絕緣電阻 1000MΩ/500V。
權利要求
1.一種疊片式導電旋轉滑環(huán)，其特征在于它包括導電環(huán)旋轉軸和相對靜止端的兩部分組成；旋轉滑環(huán)結構包括導線(1)、軸承套(2)、芯軸(3)、微型軸承(4)、絕緣片(7)、導電環(huán)(8)、微型軸承(9)、粘結物(12)；芯軸(3)為整個滑環(huán)結構的主軸，它的下端設計為微型軸承(9)的支撐短軸，其后有一處臺階間隔，臺階后面為三角型主軸；芯軸的材料為阻燃級塑膠PBT，絕緣片(7)和導電環(huán)(8)依次套在芯軸的三角形主軸上，軸承套(2)套在三角形主軸的最上端；其中導線(1)中的每一路支線都和相應的一片導電環(huán)(8)焊接；在三角形主軸的空間內粘結物(12)使絕緣片(7)、導電環(huán)(8)、導線(1)、軸承套(2)粘合為一體；在芯軸兩端安裝著微型軸承(4)和(9)；相對靜止端包括導線(10)、微型電刷(11)；導線中每一路支線都和相應的一個微型電刷(11)焊接；焊接好的導線(10)和微型電刷(11)裝入軸承支架(5)的∮2微米細圓孔中，用粘結物(12)固定；兩端裝著微型軸承的芯軸(3)安裝在軸承支架(5)上；防塵罩(6)套在軸承支架(5)上，利用防塵罩(6)的臺階固定；軸用擋圈(13)卡住軸承支架(5)的凹槽內，從而將整個裝置固定。
2.一種疊片式導電旋轉滑環(huán)的制造工藝，其特征在于疊片式導電旋轉滑環(huán)是通過以下操作步驟來制造的1)焊接導線(1)和導電環(huán)(8)，使導線中每一路支線都和相應的每片導電環(huán)聯(lián)接，導電環(huán)(8)它是由機加工制成達到圖紙公差要求的零件；2)焊接導線(10)和微型電刷(11)，使導線中每一路支線都和對應的微型電刷聯(lián)接；3)用阻燃級的塑膠PBT為材料，注塑成型制成下端可裝配微型軸承的短軸，其后有一處臺階間隔，臺階后面為三角形主軸；它的長度是各種型號產品的最大長度，以后無論任何型號產品只要裁去一部分就可以達到尺寸要求；4)將絕緣片(7)與焊有導線的導電環(huán)(8)分別套入芯軸(3)的三角形主軸上；最后再將軸承套(2)套在三角形主軸上，絕緣片(7)是一次注塑成型或經(jīng)板材沖壓加工成單個薄型環(huán)片；5)人工把粘結物(12)注入芯軸(3)的三角形主軸的空間內，使絕緣片(7)、導電環(huán)(8)、導線(1)、軸承套(2)粘合為一體形成一個旋轉軸，軸承套(2)是一次注塑成型的；6)將微型軸承(4)和(9)安裝在已經(jīng)合為一體的芯軸(3)的兩端，再將已經(jīng)裝上微型軸承的芯軸(3)安裝在軸承支架(5)上；7)將已經(jīng)焊接好的導線(10)與電刷(11)裝人軸承支架(5)的2微米細孔中，用粘結物(12)固定；8)將防塵罩(6)套在軸承支架(5)上，利用防塵罩(6)的臺階固定；軸用擋圈(13)卡住軸承支架(5)的凹槽內，從而將整個裝置固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋轉滑環(huán)式電路連結接頭，是一種新型導電環(huán)旋轉軸。它是實現(xiàn)兩個相對轉動機構之間傳遞圖象，數(shù)據(jù)信號的精密裝置。以“利特”6023為代表的老產品，它的導電環(huán)旋轉軸是整體注塑成型。缺點是工藝復雜、工序多、勞動強度大、產品合格率底、成本高。本發(fā)明中新設計的產品，將關鍵部件導電環(huán)旋轉軸化整為零，設計成為幾種獨立單個散件芯軸(3)、絕緣片(7)、導電環(huán)(8)、軸承套(2)。將絕緣片(7)與焊有導線的導電環(huán)(8)分別套入芯軸(3)的三角形長軸中，然后再套入軸承套(2)，注入粘結物。就將導電環(huán)旋轉軸簡單地制造出來。變注塑工藝為疊片粘結工藝。提高了合格率、減少了工序、降低了成本。
文檔編號H01R43/00GK1614830SQ20041009385
公開日2005年5月11日 申請日期2004年12月7日 優(yōu)先權日2004年12月7日
發(fā)明者劉磊, 王磊 申請人:劉磊, 王磊