[发明专利]一种有限旋转角度线束保持装置

说明书

本发明涉及一种有限旋转角度线束保持装置，主要用于实现两个相对转动零件，如轴和轴座之间线束的可靠引出。包括定子侧壳体、转子侧盖板、定子侧壳体、转子侧齿轮、线束张紧盘、传动齿轮、转子侧压线夹、定子侧压线夹。通过定子侧和转子侧壳体的限制，线束在装置内部呈U型布置；为了保证在转动过程中和环境振动条件下内部线束的稳定，采用张紧装置对线束进行约束；张紧装置与轴旋转角度比为1:2，以保证整个转动过程中的稳定约束。本线束保持装置主要针对有限转动范围的机构，如惯性稳定平台、精密转台等，避免转子和定子之间线束缠绕，并减小线束振动、线束牵拉力矩等因素对转子的影响。

技术领域

本发明涉及一种有限旋转角度线束保持装置，主要用于实现两个相对转动零件，如轴和轴座之间线束的可靠引出。属于旋转机构电连接应用范畴，主要针对有限转动范围的机构，如惯性稳定平台、精密转台等，实现线束从转子到定子之间的稳定导出。

背景技术

在光电稳定平台、精密机械转台等具有相对转动的机构中，通常需要将转子上的图像和数据等信号传递至定子和外部，用于实现固定位置和旋转位置之间功率或数据传递的主要方式有导电滑环和直接线束传递等。

导电滑环属于一种电接触滑动连接装置，通常由电刷、滑动触点表面材料-导电环、绝缘材料、组合支架和精密轴承等组成，借助电刷的弹性压力与导电环环槽的滑动接触来传递信号及电流。导电滑环的优点在于允许转子部分360°无限制连续旋转，但是缺点也较明显，结构复杂、可靠性低、价格昂贵等，在有光纤信号时，还需要特殊定制的电-光纤组合滑环。

直接线束传递即在定子和转子之间留有足够的线束运动余量，并通过合理布置线束位置，尽可能减小线束对转子的牵拉作用，这种方式只适用于有限转动的情况。常用的一种方法是将线束通过空心轴的中心引出，由于线束在转动过程中承受反复扭转，同时线束之间存在摩擦，因此对导线的寿命有一定的影响，同时不能适用于线束较粗或者轴较细的情形。

发明内容

要解决的技术问题

针对有限转动机构中转子和定子之间的电连接问题，提供一种简单可靠的线束引出和保持装置，克服线束缠绕、环境激励情况下的线束振动问题，并减小线束牵拉力矩对转子的影响。

技术方案

一种有限旋转角度线束保持装置，其特征在于包括定子侧壳体、转子侧壳体、定子侧盖板、转子侧齿轮、线束张紧盘、传动齿轮、转子侧压线夹和定子侧压线夹；定子侧壳体与机构定子或者轴座固定连接，定子侧壳体中心设有中心轴，用于固定转子侧齿轮、线束张紧盘，定子侧壳体还设有传动轴，用于固定传动齿轮，定子侧壳体上开有圆弧形槽缝和出线口，槽缝对应的圆心角α最小为转动范围的一半；转子侧壳体与机构转子或者轴系固定连接，转子侧壳体的中心轴上设置有凸台，转子侧壳体上开有出线孔；定子侧盖板固定于定子侧壳体的一侧；转子侧齿轮可绕定子侧壳体的中心轴回转，转子侧齿轮上带有第一齿轮和凹槽，凹槽与凸台配合，实现转子或者轴转动的传递；线束张紧盘可绕定子侧壳体的中心轴回转，线束张紧盘一侧带有第二齿轮，另一侧带有张紧臂，张紧臂上带有张紧轮，张紧轮穿过定子侧壳体上的槽缝；传动齿轮可绕定子侧壳体上的传动轴回转，传动齿轮包括两个同心的第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮和第四齿轮与第一齿轮和第二齿轮啮合，将转子侧齿轮的转动传递至线束张紧盘；转子侧压线夹用于在出线孔处，将线束固定于转子侧壳体上，定子侧压线夹用于在出线口处，将线束固定于定子侧壳体上；通过定子侧壳体、转子侧壳体、张紧轮、转子侧压线夹和定子侧压线夹的限制和固定，使得线束呈U型布置，张紧轮与转子旋转角度比为1：2，保证整个转动过程中对线束的张紧，从而实现线束从转子上的稳定导出。

所述的第一齿轮的齿数Z₁和模数m₁、第二齿轮51的齿数Z₂和模数m₂、第三齿轮61的齿数Z_t1和模数m₁、第四齿轮62的齿数Z_t2和模数m₂及中心轴和传动轴的中心距A，应满足以下关系：