在两个可旋转的结构单元之间传输光信号的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在两个结构单元之间传输光信号的装置，第一结构单元(1)包括第一透镜(1.2)、第一轴承环(1.3、1.3')和有锥形面(1.51)的第一紧固套筒(1.5)。第二结构单元(2)包括第二透镜(2.2)、第二轴承环(2.3、2.3')、第二主体(2.4、2.4')、有锥形面(2.51)的第二紧固套筒(2.5)和夹紧元件(2.6、2.6')。第一和第二轴承环配属于轴承(3、3')，第一和第二结构单元通过轴承能绕轴线(A)旋转地连接。相对轴线分别居中固定的是：第一透镜借助第一紧固套筒通过第一锥形连接(I；I')固定在第一轴承环处，第二透镜借助第二紧固套筒通过第二锥形连接(II)固定在第二主体处，第二主体借助夹紧元件通过第三锥形连接(III；III')固定在第二轴承环处。

A device for transmitting optical signals between two rotatable structural units

The invention relates to a device for transmitting an optical signal between two structural units, the first structural unit (1) comprising a first lens (1.2), a first bearing ring (1.3, 1.3 ') and a first fastening sleeve (1.5) having a conical surface (1.51). The second structural unit (2) comprises a second lens (2.2), a second bearing ring (2.3, 2.3 '), a second main body (2.4, 2.4'), a second fastening sleeve (2.5) with a conical surface (2.51) and a clamping element (2.6, 2.6 '). The first and second bearing rings belong to bearings (3, 3 '). The first and second structural units can be rotationally connected around the axis (a) through bearings. The first lens is fixed at the first bearing ring through the first tapered connection (I; I '), the second lens is fixed at the second main body through the second tapered connection (II), and the second main body is fixed at the second bearing ring through the third tapered connection (III; III') by the clamping element.

【技术实现步骤摘要】
在两个可旋转的结构单元之间传输光信号的装置
本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的、用于在两个可相对彼此旋转的结构单元之间传输光信号的装置。相应的结构单元通常被称为转子和定子。在这些结构单元中，光信号被无接触地引导通过气隙。这种装置用于许多
，以将信号从位置固定的单元传输到旋转的单元。为了实现高的数据传输速率，例如对于4K质量的视频信号，这些模块在每个旋转位置需要被精确地相对彼此定位。
技术介绍
在公开文献EP1857847A1中公开了一种光学旋转变压器，其中为了调节而借助两个检测器确定光束与旋转轴的偏差。基于已确定的偏差来计算并相应补偿光束的倾斜。由公开文献WO2012/136645A1公开了一种光学旋转变压器，其中确定光轴线的位置和取向的转子面被如下地处理，即第一轴线不相对于轴承轴线定向，而光轴线与轴承轴线重合。由此，调节就是不必要的，并且减小了光轴线相对于转子旋转轴线的定向的误差容许极限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于传输光信号的装置，该装置实现非常高的传输速率并且能够易于制造。该目的根据本专利技术由权利要求1的特征实现。因此，该装置用于在第一结构单元与第二结构单元之间传输光信号。在此，第一结构单元包括：第一透镜，第一轴承环，和在第一透镜侧具有锥形面的第一紧固套筒。第二结构单元包括：第二透镜，第二轴承环，第二主体，具有锥形面的第二紧固套筒，以及夹紧元件。第一轴承环和第二轴承环配属于轴承，第一结构单元和第二结构单元通过该轴承以能围绕轴线旋转的方式彼此连接。在此，第一透镜借助于第一紧固套筒通过第一锥形连接相对于轴线居中地直接或间接固定在第一轴承环处。此外，第二透镜借助于第二紧固套筒通过第二锥形连接相对于轴线居中地直接或间接固定在第二主体处。此外，第二主体借助于夹紧元件通过第三锥形连接相对于轴线居中地间接或直接固定在第二轴承环处。锥形连接分别由具有直圆锥形状或直圆锥台形状的两个锥形面形成。在此，在连接中存在两个锥形面，其中连接的一个锥形面构造为向外弯曲的、特别是凸出的外表面(圆锥形)，并且另一个锥形面构造为向内弯曲的、尤其是凹陷的限定空腔的表面。第一、第二和第三锥形连接的或者锥形面或锥体的对称轴线是第一结构单元相对于第二结构单元旋转所能围绕的轴线。特别地，第一紧固套筒和/或第二紧固套筒各自具有向外弯曲的锥形面。有利地，第一紧固套筒和/或第二紧固套筒具有凹槽，其中第一紧固套筒的和/或第二紧固套筒的锥形面尤其被凹槽中断，从而实现相关紧固套筒的径向的灵活性或可移动性。同样地，第二主体能够在第三锥形连接的区域中具有凹槽或第二主体的锥形面，以便提供径向的灵活性或可移动性。因此，术语锥形面还包括(例如被凹槽)中断的面。第一透镜或第二透镜或两个透镜有利地设计为准直透镜、特别是球透镜。可选地，也能够使用梯度透镜(GRIN透镜)。在本专利技术的改进方案中，第一结构单元具有套筒，该套筒相对于轴线在径向上布置在第一紧固套筒与第一轴承环之间。以这种方式，由第一紧固套筒和套筒形成第一锥形连接，其中，第一紧固套筒的第一锥形面与套筒的锥形面接触。套筒能够具有向内弯曲的锥形面，然后在径向上压到第一轴承环上。在本专利技术的一个有利的设计方案中，第二主体能够直接具有第一锥形面，其中，第二锥形连接借助于第二紧固套筒的这种第一锥形面制成。在此，第二主体的第一锥形面能够向内弯曲。有利地，第二主体具有第二锥形面，并且夹紧元件具有锥形面，使得借助于第二主体的第二锥形面和夹紧元件的锥形面形成第三锥形连接。在此，第二主体的第二锥形面能够向外弯曲，并且夹紧元件的锥形面能够向内弯曲。特别地，第二主体的第一锥形面能够向内弯曲(凹陷)，并且第二主体的第二锥形面能够向外弯曲(凸出)。在本专利技术的另一个设计方案中，第二主体具有螺纹、例如外螺纹，并且夹紧元件同样具有螺纹、例如内螺纹。第二主体的螺纹与夹紧元件的螺纹啮合，其中，通过夹紧元件相对于第二主体的旋转来形成或紧固第三锥形连接。有利地，第一结构单元包括具有螺纹、例如内螺纹的第一主体。此外，第一紧固套筒具有螺纹、例如外螺纹。第一紧固套筒的螺纹与第一主体的螺纹啮合，其中，通过第一主体相对于第一紧固套筒的旋转来形成或紧固第一锥形连接。在本专利技术的另一个设计方案中，第二结构单元包括具有螺纹、例如内螺纹的固定元件。此外，第二紧固套筒具有螺纹、例如外螺纹。固定元件的螺纹与第二紧固套筒的螺纹啮合，其中，通过固定元件相对于第二紧固套筒的旋转来形成或紧固第二锥形连接。在本专利技术的一个有利的设计方案中，第一轴承环或第二轴承环具有锥形面，或者第一轴承环和第二轴承环能够各自具有锥形面。有利地，第二轴承环具有第二锥形面、特别是向内弯曲的锥形面，并且夹紧元件具有锥形面、特别是向外弯曲的锥形面。在此，第三锥形连接能够借助于第二轴承环的第二锥形面和夹紧元件的锥形面形成。在本专利技术的一个有利的设计方案中，夹紧元件能够设计为具有两个内置的锥形面的环。有利地，第一轴承环具有至少一个锥形面(优选两个锥形面)、特别是至少一个向内弯曲的锥形面。在该设计方案中，第一锥形连接由第一紧固套筒和第一轴承环的锥形面形成，其中，第一紧固套筒的锥形面与第一轴承环的锥形面接触。在本专利技术的一个有利的设计方案中，轴承能够设计为滚动轴承。特别地，轴承能够设计为两个滚动轴承。有利地，两个滚动轴承因此通过第一锥形连接和第三锥形连接以O形布置方式按照推力轴承结构(Stuetzlagerung)来预加应力和调整。有利地，该装置设计用于在第一紧固套筒有轴向拉伸载荷的情况下形成第一锥形连接。可选地或附加地，在第二紧固套筒有轴向拉伸载荷的情况下形成第二锥形连接。在本专利技术的另一个设计方案中，第一结构单元包括第一光导体，并且第二结构单元包括第二光导体。该装置设置用于使由光导体引导的光的光路利用轴向的方向分量传播。借助于根据本专利技术的装置，现在可以传输质量优秀的信号，从而能够尤其在最小的衰减的情况下实现很高的数据速率。本专利技术的有利设计方案由从属权利要求得出。附图说明参考附图，由两个实施例的说明得出根据本专利技术的装置的另外的细节和优点。附图示出：图1示出根据第一实施例的、用于传输光信号的装置的纵向剖视图，图2示出根据第一实施例的、具有滚动轴承的装置的第一结构单元的立体透视图，图3示出根据第一实施例的装置的第二结构单元的立体透视图，图4示出根据第二实施例的、用于传输光信号的装置的纵向剖视图。具体实施方式根据图1，根据本专利技术的装置包括能够被称为转子的第一结构单元1和例如作为定子工作的第二结构单元2。该装置用于在第一结构单元1与第二结构单元2之间传输具有高传输速率的光信号，其中，第一结构单元1和第二结构单元2以相对于彼此可围绕轴线A旋转的方式布置。第二结构单元2借助于轴承3相对于第一结构单元1放置。轴承3设计为两个滚动轴承，滚动轴承各自包括第一轴承环1.3(内环)、第二轴承环2.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在两个结构单元(1、2)之间传输光信号的装置，其中，/n第一结构单元(1)包括：/n第一透镜(1.2)，/n第一轴承环(1.3、1.3')，和/n具有锥形面(1.51)的第一紧固套筒(1.5)，并且/n第二结构单元(2)包括：/n第二透镜(2.2)，/n第二轴承环(2.3、2.3')，/n第二主体(2.4、2.4')，/n具有锥形面(2.51)的第二紧固套筒(2.5)，和/n夹紧元件(2.6、2.6')，其中，/n所述第一轴承环(1.3、1.3')和所述第二轴承环(2.3、2.3')配属于轴承(3、3')，所述第一结构单元(1)和所述第二结构单元(2)通过所述轴承以能围绕轴线(A)旋转的方式彼此连接，并且/n所述第一透镜(1.2)借助于所述第一紧固套筒(1.5)通过第一锥形连接(I；I')相对于所述轴线(A)居中地固定在所述第一轴承环(1.3、1.3')处，/n所述第二透镜(2.2)借助于所述第二紧固套筒(2.5)通过第二锥形连接(II)相对于所述轴线(A)居中地固定在所述第二主体(2.4、2.4')处，并且/n所述第二主体(2.4、2.4')借助于夹紧元件(2.6、2.6')通过第三锥形连接(III；III')相对于所述轴线(A)居中地固定在所述第二轴承环(2.3、2.3')处。/n...

【技术特征摘要】
20180516 EP 18172688.61.一种用于在两个结构单元(1、2)之间传输光信号的装置，其中，
第一结构单元(1)包括：
第一透镜(1.2)，
第一轴承环(1.3、1.3')，和
具有锥形面(1.51)的第一紧固套筒(1.5)，并且
第二结构单元(2)包括：
第二透镜(2.2)，
第二轴承环(2.3、2.3')，
第二主体(2.4、2.4')，
具有锥形面(2.51)的第二紧固套筒(2.5)，和
夹紧元件(2.6、2.6')，其中，
所述第一轴承环(1.3、1.3')和所述第二轴承环(2.3、2.3')配属于轴承(3、3')，所述第一结构单元(1)和所述第二结构单元(2)通过所述轴承以能围绕轴线(A)旋转的方式彼此连接，并且
所述第一透镜(1.2)借助于所述第一紧固套筒(1.5)通过第一锥形连接(I；I')相对于所述轴线(A)居中地固定在所述第一轴承环(1.3、1.3')处，
所述第二透镜(2.2)借助于所述第二紧固套筒(2.5)通过第二锥形连接(II)相对于所述轴线(A)居中地固定在所述第二主体(2.4、2.4')处，并且
所述第二主体(2.4、2.4')借助于夹紧元件(2.6、2.6')通过第三锥形连接(III；III')相对于所述轴线(A)居中地固定在所述第二轴承环(2.3、2.3')处。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一结构单元(1)具有套筒(1.4)，该套筒在径向上布置在所述第一紧固套筒(1.5)与所述第一轴承环(1.3)之间，使得由所述第一紧固套筒(1.5)和该套筒(1.4)形成所述第一锥形连接(I)。


3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第二主体(2.4、2.4')具有第一锥形面(2.41、2.41')，其中，借助于所述第二主体(2.4、2.4')的所述第一锥形面(2.41、2.41')和所述第二紧固套筒(2.5)的锥形面(2.51)形成所述第二锥形连接(II)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述第二主体(2.4)具有第二锥形面(2.44)，并且所述夹紧元件(2.6)具有锥形面(2.61)，使得借助于所述第二主体(2.4)的所述第二锥形面(2.44)和所述夹紧元件(2.6)的锥形面(2.61)形成所述第三锥形连接(III)。


5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第二主体(2.4)具有螺纹(2.43)，并且所述夹紧元件(2.6...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·奥滕泽勒尔，安德烈亚斯·施泰尼甘斯，
申请(专利权)人：LTN伺服技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE