用于多纤维电刷的高电流滑环制造技术

技术编号:13009913 阅读:116 留言:0更新日期:2016-03-10 23:28
滑环包括围绕旋转轴线(11)旋转的滑环模块(10),所述滑环模块具有多条滑动轨道(13)和于滑动轨道上滑动的至少一个多线电刷(21,22)。滑动轨道(13)具有圆形接触表面,所述圆形接触表面的中心位于旋转轴线(11)上并且具有凸形横截面(19)。由于该凸形滑动轨道(13),因此多线电刷(21,22)的单个电刷线(50,51,52)分布在滑动轨道表面上并且提供大量接触点。这导致产生较高的载流量、较低的接触电阻以及较低的接触噪音。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于通过可旋转部件之间的滑动接触传递电信号和/或能量的滑环。在这种滑动接触中,电刷能够在滑动轨道上滑动,所述滑动轨道还称作滑环轨道。电刷和滑动轨道包括导电材料。电刷和滑动轨道之间的接触建立了电流连接,凭借所述电流连接可以传递电流。
技术介绍
在DE 14 89 080A中公开了一种滑环。这里,电刷包括在轨道的凹槽中行进的实心单线。在EP 0 662 736 A中公开了另一种滑环,所述滑环具有在轨道的V形凹槽中行进的多线电刷。多线电刷具有多根电刷线,所述多根电刷线提供与滑动轨道的多个同时接触部。这导致产生较低的接触电阻和较高的载流量。
技术实现思路
待由本专利技术解决的问题是提供一种滑环,所述滑环提供进一步改进的性能、进一步减小的接触电阻和接触噪音、以及进一步增加的载流量。本专利技术的另一目的在于提供一种滑动轨道,所述滑动轨道具有改进的性能、进一步减小的接触电阻和接触噪音、以及进一步增加的载流量。在独立权利要求中描述了问题的解决方案。从属权利要求涉及对本专利技术的进一步改进。在第一实施例中,滑动轨道呈凸形,以使多纤维电刷的电刷线(也称作接触线)更好的分布。优选地,这种凸形部从滑环模块的表面向外突出。现有技术已知的大部分滑动轨道具有向内形成到滑环模块的表面中的凹表面,所述凹表面设计成在预定轨道处引导电刷的至少一根电刷线。如果多根电刷线在凹滑动轨道中行进,则电刷中的一些电刷线在凹轨道表面上直接滑动,而其它电刷线位于这些滑动的电刷线的顶部上。这些其它电刷线没有与滑动轨道建立电接触。系列测试表明,在大多数情况中,20%至50%、甚至高到80%的可用电刷线不在滑动轨道表面上滑动。所述第一实施例通过使用凸滑动轨道表面改善了这个问题。这里,单个电刷线均匀地分布在滑动轨道的表面上。如果一根电刷线位于另一根电刷线的上方,则该电刷线仅滑动到所述另一根电刷线的旁侧并且接触滑动轨道。仅在与具有至少两根电刷线的多线电刷相结合的情况下,使用凸滑动轨道才有益。如果存在多根电刷线,则电刷线中的一些相对于轨道的中心的第一侧滑动,而其它电刷线在轨道的中心的另一侧上滑动。由于呈凸形,因此存在从轨道侧向以及向下拉动电刷线的力。由于对轨道的中心的两侧均施加这些力,这些力抵消并且使电刷作为整体保持在稳定位置。在另一实施例中,在凸形滑动轨道的一侧处设置至少一个凹槽。优选地,在凸形滑动轨道的两侧上设置两个凹槽。这些凹槽可以限制电刷线的运动。通过设置至少一个侧翼和/或抬高侧部来进一步改进对电刷线的运动的限制。在另一实施例中,可以设置具有至少两个凸形横截面区段的接触表面。可以设置相互平行的多个电刷,所述多个电刷中的每个在其自己的横截面区段上。优选地,滑动轨道呈圆形,所述圆形还可以描述为圆弧区段。凸滑动轨道的中心限定中心平面。优选地,至少一个电刷被保持在中心平面中。优选地,电刷至少基本平行于中心平面。另一实施例涉及一种滑环模块,所述滑环模块包括至少一条如本文所述的滑动轨道。另一实施例涉及一种滑环,所述滑环包括如本文所述的至少一个滑环模块和至少一个多线电刷。而且,优选地,所述至少一个多线电刷包括至少两根电刷线和用于保持所述至少两根电刷线的电刷保持件。优选地,所述至少一个多线电刷安装在由圆形接触表面的中心限定的中心平面内。由于本专利技术的凸滑动轨道,电刷线更好地分布在滑动轨道上。测试表明,多于90%的电刷线与滑动轨道直接接触。因此,通过使用根据前述实施例的滑动轨道,能够在不增加滑动的电刷线的总数量的情况下增加与滑动轨道保持滑动接触的电刷线的数量。这导致增加的载流量、减小的接触电阻以及减小的接触噪音。而且,热量在更大的表面上消散并且更好地分布在电刷线和轨道表面上,这进一步通过减小磨损而增加载流量并且延长使用寿命。由于增加的载流量,可以制造更小的滑环。特别地,如果在现有技术已知的具有凹滑动轨道的实施例中存在大量滑动的电刷线,则电刷线可以相对于其它电刷线移动其位置。这导致产生额外的接触噪音。通过本文描述的实施例避免这种接触噪音。最优选地,本文提及的滑动轨道和电刷线包括至少一种金属、优选地为贵金属。这种贵金属可以是金、银或者其合金。滑动轨道和/或至少一根电刷线可以具有由这种金属中的一种制成的表面,或者可以是由这种金属制成实心体。优选地,滑动轨道具有金属主体,所述金属主体可以是表面包括至少一种贵金属的铜或者任何铜合金、或者类似的导电金属材料。至少一个电刷可以具有由导电材料(例如钢、黄铜或者铜)制成的内部主体,所述内部主体由包括至少一种贵金属的材料涂覆。通常,如本文提及的电刷包括多根电刷线。【附图说明】在下文中,参照附图,通过以示例而非限制整体专利技术理念的方式描述实施例的示例而对本专利技术进行说明,附图中:图1示出了凸滑动轨道的截面图。图2示出了第二实施例的截面图。图3在滑动轨道的截面图中示出了在滑动的电刷线处的力。图4在侧视图中示出了由电刷保持件保持的多个电刷。图5示出了现有技术已知的滑动轨道。图6示出了现有技术已知的另一滑动轨道。图7示出了滑环的截面图。【具体实施方式】在图1中,示出了根据第一实施例的凸滑动轨道的截面图。滑动轨道具有滑动轨道体14。滑动轨道体14由滑环体16保持或者嵌入到所述滑环体中。为了允许与电刷的良好电接触,在滑动轨道体14的表面处存在滑动轨道涂层15。多根电刷线50在滑动轨道涂层处滑动。滑动轨道基本具有凸形横截面19,其中,中心段41限定中心平面49。除了所述中心段之外,优选地,还设置有侧翼42和43,所述侧翼优选地也如上所述被涂覆。在正常操作期间,电刷线50在凸形滑动轨道部分上滑动并且不在侧翼上滑动。所述侧翼可以为电刷线50离开其正常位置的情况提供一些安全裕度。可能因未对准、冲击或者振动而使电刷线离开其正常位置。凸滑动轨道的横截面可以是球形、椭圆形、正弦形(sinus)或者导致产生凸形的任何其它形状的区段。在本附图和以下附图中,仅示出单条滑动轨道。还可以存在多条这种轨道并排安装在滑环模块处。这些轨道可以彼此电连接或者彼此绝缘。在图2中,示出了滑动轨道的第二实施例的截面图。这里,设置侧凹槽44和45以捕获滑动离开凸形滑动轨道的任何电刷线。此外,可以设置抬高侧部46和47以提供额外的安全裕度。在图3中,在滑动轨道的截面图中示出了在滑动的电刷线处的力。在本示例中,出于简化的目的,仅示出两根滑动的电刷线。基本上,如果存在大当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑环模块(10)的滑动轨道(13),所述滑动轨道(13)能够围绕旋转轴线(11)旋转,所述滑动轨道具有圆形接触表面,并且所述圆形接触表面的中心位于所述旋转轴线(11)处,其中,所述圆形接触表面具有凸形横截面(19)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:C·霍尔茨阿普费尔
申请(专利权)人:滑动环及设备制造有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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