用于在两个可转动的结构单元之间传递光信号的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于在第一结构单元与第二结构单元之间传递光信号的设备，第二结构单元可相对于第一结构单元围绕轴线转动。第一结构单元具有第一光波导，第二结构单元具有第二光波导。该设备包括第一套筒、第一衬套和壳体，第一套筒包围第一光波导且第一衬套包围第一套筒。该设备包括第二套筒和第二衬套，第二套筒包围第二光波导且第二衬套包围第二套筒。该设备包括支撑装置，其具有至少一个第一环和滚动体，滚动体以可在圆锥面上滚动的方式被支撑。该设备被设置成，壳体包围第一和第二衬套以及支撑装置，支撑装置相对于壳体可轴向移动，第二衬套经由支撑装置轴向地朝向第一衬套预加应力，滚动体由于其支撑在圆锥面上而径向地朝向壳体预加应力。

Device for transmitting optical signals between two rotatable structural units

【技术实现步骤摘要】
用于在两个可转动的结构单元之间传递光信号的设备
本专利技术涉及根据权利要求1的用于在两个可相对转动的结构单元之间传递光信号的设备。
技术介绍
这种结构单元通常也称作为定子和转动体。在这些结构单元中经由光波导引导光信号，光波导通常通过气隙分开来彼此轴向错开。这种设备应用于各种
中，以便将信号从位置固定的单元传递给转动的单元。在专利文献US5,633,963中公开一种光学转动连接系统，其中在两个同轴的光波导之间传递信号。
技术实现思路
本专利技术所基于的目的是：提供一种用于传递光信号的设备，该设备实现极高的传递速率并且还易于制造。根据本专利技术，所述目的通过根据本专利技术的用于在第一结构单元与第二结构单元之间传递光信号的设备来实现。相应地，该设备适于在第一结构单元与第二结构单元之间传递光信号，其中，第二结构单元布置成可相对于第一结构单元围绕轴线转动。第一结构单元具有第一光波导，而第二结构单元具有第二光波导。此外，该设备包括第一套筒、第一衬套和壳体，其中第一套筒包围第一光波导，并且第一衬套包围第一套筒。此外，该设备包括第二套筒和第二衬套，其中第二套筒包围第二光波导。另外，第二衬套包围第二套筒。此外，该设备包括支撑装置，其具有至少一个第一环和滚动体、例如球，其中滚动体以可在圆锥面上滚动的方式被支撑。此外，该设备被设置成，使得壳体至少部分地包围第一衬套并至少部分地包围第二衬套以及至少部分地包围支撑装置。支撑装置布置成相对于壳体可轴向移动的。通过第二弹簧元件经由支撑装置使第二衬套轴向地朝向第一衬套预加应力，其中由于滚动体支撑在圆锥面上而使得滚动体径向地朝向壳体预加应力。第一套筒尤其仅在光波导的一个部段中、通常在光波导的端部处或在光波导的端部区域中包围第一光波导。相同的措施也适用于第二套筒和第二光波导。这两个光波导同轴地且彼此相对地布置在该设备中。尤其是，该设备不具有透镜或准直仪。通过表述“第一衬套经由支撑装置被预加应力”应表达：由第二弹簧元件导入的力经过支撑装置导入到第一衬套中。因此，实现了从第二弹簧元件经过支撑装置到第一衬套的力传导。表述“壳体至少部分地包围第一衬套并至少部分地包围第二衬套以及至少部分地包围支撑装置”尤其能够理解为，相关的构件在轴向方向上完全地或仅部分地被壳体包围，或者壳体仅包围相关构件的轴向部段。该设备被设置成，使得通过光波导引导的光的光路以轴向的方向分量传播。光波导能够被设计为多模光纤或单模光纤。有利地，第二衬套包围第一套筒和第二套筒。尤其是，第二衬套能够构造成两件式的，并且包括第一子衬套以及第二子衬套。此外，第二子衬套能够包围第一套筒和第二套筒。尤其是，第一子衬套在该情况下能够仅包围第二套筒。此外，第二子衬套能够具有比第一子衬套更小的外直径。有利地，滚动体还支撑在壳体的径向内置表面上，并且能够在其上滚动。在本文中需考虑：壳体不必一定构造成一体的，而是例如能够在壳体中构建，形成用于滚动体的滚动面的附加元件。在本专利技术的另一设计方案中，第一套筒和/或第一衬套和/或第二套筒和/或第二衬套(可能还有第一子衬套和/或第二子衬套)由陶瓷材料制成，尤其由氧化铝或氧化锆制成。在本专利技术的有利的设计方案中，该设备被设置成，在第一光波导与第二光波导之间轴向地存在气隙。尤其是，该设备能够被设计为，在第一光波导与第二光波导之间不设有透镜或准直仪。有利地，第一套筒、第一衬套和壳体归属于第一结构单元，并且第一套筒、第一衬套和壳体尤其布置成彼此抗扭的。在本专利技术的另一设计方案中，通过第一弹簧元件使得第一衬套轴向地朝向壳体、尤其是朝向壳体的向内突出的棱边或凸肩预加应力。在本专利技术的一设计方案中，第一弹簧元件归属于第一结构单元，并且尤其布置成相对于第一光波导抗扭的。在本专利技术的另一设计方案中，第二弹簧元件归属于第一结构单元。有利地，第二套筒和第二衬套归属于第二结构单元。有利地，支撑装置具有第二环，该第二环同样具有圆锥面，其中滚动体也支撑在第二环的圆锥面上，并且能够在其上滚动。在本专利技术的有利的设计方案中，第一环或第二环或者两者能够各具有圆锥面。但是，该设备也能够构造成，使得通过第二弹簧元件将端侧的平坦元件(例如空心柱体)压向滚动体，其中此时圆锥面位于与第二弹簧元件相对置的构件上，使得以该方式将滚动体径向地向外推挤或朝向壳体预加应力。圆锥面能够分别具有直圆锥形状或直截圆锥形状。圆锥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的转动所围绕的轴线。有利地，第二衬套(尤其是第二子衬套)具有内置的槽和接片，使得槽例如能够容纳润滑剂，或者能够用作为用于润滑剂的储备容积。优选地，槽和接片沿着具有轴向方向分量的方向延伸。例如，槽和接片能够刚好沿轴向方向延伸或者波状地或蜿蜒状地延伸。可替代地，第二衬套的内表面也能够是光滑的。该设备的特殊结构尤其具有支撑装置，该支撑装置在一定程度上能够称作为自校准的滚动轴承。现在，由于根据本专利技术的设备而实现了：低衰减地以优异的质量传递信号，使得能够实现极高的数据或传递速率。附图说明根据本专利技术的设备的其他的细节和优点从根据附图对实施例的以下描述来得出。附图示出图1是用于传递光信号的设备的纵剖面图，图2是衬套的侧视图。具体实施方式根据图1，根据本专利技术的设备包括第一结构单元1，第一结构单元能够称作为定子，并且根据本专利技术的设备包括第二结构单元2，第二结构单元例如作为转动体工作。该设备用于以高传递速率在第一结构单元1与第二结构单元2之间传递光信号，其中第一结构单元1和第二结构单元2布置成可相对于彼此围绕轴线A转动。第一结构单元1包括第一光波导1.1，第一光波导关于轴线A居中地布置在设备中。在第一光波导1.1的端部处的一部段中，光波导由第一套筒1.2包围。在所提出的实施例中，第一套筒1.2由陶瓷材料制成，例如由氧化铝或氧化锆制成。此外，光波导1.1、1.2在此构造成单模光纤。此外，第一结构单元1包括第一插接壳体1.5，第一插接壳体同样包围第一光波导1.1。此外，第一结构单元1包括在所提出的实施例中呈管形的壳体1.4。在两个端部处将内螺纹加工到该壳体1.4中。具有外螺纹的第一预紧元件1.6旋入到内螺纹之一中。在第一预紧元件1.6与第一插接壳体1.5的卡圈之间存在第一弹簧元件4，在此为螺旋弹簧，螺旋弹簧在装入的状态下轴向地预加应力。此外，第一结构单元1包括第一衬套1.3，第一衬套同样由陶瓷材料(例如氧化铝或氧化锆)制成。该第一衬套1.3沿着第一套筒1.2的一部段包围第一套筒1.2。通过第一弹簧4的轴向预加应力，第一插接壳体1.5压向第一衬套1.3，其中，该衬套1.3轴向地支撑在壳体1.4的凸肩处。第一衬套1.3在此由于被轴向地挤压到壳体1.4的向内指向的凸肩处而相对于壳体1.4抗扭地布置或固定。第二结构单元2具有中央的第二光波导2.1。第二光波导2.1的端部由第二套筒2.2包围。该第二套筒2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在第一结构单元(1)与第二结构单元(2)之间传递光信号的设备，所述第二结构单元被布置成能相对于所述第一结构单元(1)围绕轴线(A)转动，其中，所述第一结构单元(1)具有第一光波导(1.1)，并且所述第二结构单元(2)具有第二光波导(2.1)，并且所述设备还/n包括第一套筒(1.2)、第一衬套(1.3)和壳体(1.4)，其中，所述第一套筒(1.2)包围所述第一光波导(1.1)，并且所述第一衬套(1.3)包围所述第一套筒(1.2)，/n包括第二套筒(2.2)和第二衬套(2.3)，其中，所述第二套筒(2.2)包围所述第二光波导(2.1)，并且所述第二衬套(2.3)包围所述第二套筒(2.2)，并且/n还包括支撑装置(3)，所述支撑装置具有至少一个第一环(3.1)和滚动体(3.3)，所述滚动体以能在圆锥面(3.11)上滚动的方式被支撑，/n其中，所述设备还被设置成/n所述壳体(1.4)至少部分地包围所述第一衬套(1.3)并且至少部分地包围所述第二衬套(2.3)以及至少部分地包围所述支撑装置(3)，其中/n所述支撑装置(3)布置成相对于所述壳体(1.4)能轴向移动的，并且通过第二弹簧元件(5)经由所述支撑装置(3)使得所述第二衬套(2.3)轴向地朝向所述第一衬套(1.3)预加压力，其中，由于所述滚动体支撑在所述圆锥面(3.11)上而使得所述滚动体(3.3)径向地朝向所述壳体(1.4)预加应力。/n...

【技术特征摘要】
20181004 EP 18198638.11.一种用于在第一结构单元(1)与第二结构单元(2)之间传递光信号的设备，所述第二结构单元被布置成能相对于所述第一结构单元(1)围绕轴线(A)转动，其中，所述第一结构单元(1)具有第一光波导(1.1)，并且所述第二结构单元(2)具有第二光波导(2.1)，并且所述设备还
包括第一套筒(1.2)、第一衬套(1.3)和壳体(1.4)，其中，所述第一套筒(1.2)包围所述第一光波导(1.1)，并且所述第一衬套(1.3)包围所述第一套筒(1.2)，
包括第二套筒(2.2)和第二衬套(2.3)，其中，所述第二套筒(2.2)包围所述第二光波导(2.1)，并且所述第二衬套(2.3)包围所述第二套筒(2.2)，并且
还包括支撑装置(3)，所述支撑装置具有至少一个第一环(3.1)和滚动体(3.3)，所述滚动体以能在圆锥面(3.11)上滚动的方式被支撑，
其中，所述设备还被设置成
所述壳体(1.4)至少部分地包围所述第一衬套(1.3)并且至少部分地包围所述第二衬套(2.3)以及至少部分地包围所述支撑装置(3)，其中
所述支撑装置(3)布置成相对于所述壳体(1.4)能轴向移动的，并且通过第二弹簧元件(5)经由所述支撑装置(3)使得所述第二衬套(2.3)轴向地朝向所述第一衬套(1.3)预加压力，其中，由于所述滚动体支撑在所述圆锥面(3.11)上而使得所述滚动体(3.3)径向地朝向所述壳体(1.4)预加应力。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第二衬套(2.3)包围所述第一套筒(1.2)和所述第二套筒(2.2)。


3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述第二衬套(2.3)构造成两件式的，并且所述第二衬套包括第一子衬套(2.31)以及第二子衬套(2.32)。


4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第二子衬套(2.32)包围所述第一套筒(1.2)和所述第二套筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·奥滕泽勒尔，
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