专利名称：制造滑环元件的过程，滑环元件和包括它的模制互连设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电连接器和元件，电连接器组件以及电连接器和电连接器组件的制造过程。更具体地说，本发 明涉及滑环元件和组件。
背景技术：
电连接器为各种应用提供电力和/或信号。现在的旋转元件向电连接器提出挑战。由于旋转元件的旋转，旋转元件阻止电源直接连接到控制器和/或电源。例如，旋转元件直接通过导线连接到控制器，在一周或多周旋转后，变得扭曲和可能断裂或者变得缠结。具有内部转子和定子的连接器可用于这样的旋转元件。具有转子和定子的连接器可能包括昂贵的材料和/或在制造起来劳动强度大。模制壳体的形成导电通路的部分和/或增加导电通路会劳动强度大，于是，增加了电连接器的成本。在现有技术中会希望不再遭受上述缺点的电连接器，电连接器的元件以及电连接器元件的制造过程。
发明内容
在一个实施例中，制造滑环元件的过程包括形成第一注料，形成第二注料以及浸液加工第一注料和第二注料。浸液加工在第二注料的暴露面涂覆导电镀层。从以下与通过例子示出本发明的原理的附图结合的优选实施例的更详细的描述，本发明的其他特征和优点将是显而易见的。
图I是根据公开的为清楚起见而部分移除固定壳体的示例性的模制的互连设备的透视图；图2是根据公开的有固定壳体的示例性的模制的互连设备的透视图；图3是根据公开的在固定壳体上加盖的示例性的模制的互连设备的透视图；图4是根据公开的具有非可电镀注料和可电镀注料的示例性的滑环元件的透视图；图5是根据公开的使一个滑环元件定位和压配合在转子轴上的示例性的模制的互连设备的转子轴；图6是根据公开的具有非可电镀注料和可电镀注料的示例性的滑环元件的透视图；以及尽可能地，相同的附图标记在整个附图中将用来表示相同的部件。
具体实施例方式在一个实施例中，制造滑环元件的过程包括形成第一注料，形成第二注料以及浸液加工第一注料和第二注料。浸液加工在第二注料的暴露面涂覆导电镀层。在另一个实施例中，滑环元件包括第一注料和第二注料。第一注料包括导电镀层。在另一个实施例中，滑环组件包括可旋转部分，固定壳体和电连接可旋转部分到固定壳体的一个或多个滑环元件。一个或多个滑环元件包括第一注料和第二注料。第一注料包括导电镀层。提供了一种制造滑环元件的示例性过程，滑环元件和包括滑环元件的滑环组件。本发明公开的实施例，利用低和/或更低成本的材料，利用简单和/或更简单的制造方法和/或装配方法，以及以上的组合，允许信号和/或电力从旋转源传递给控制器和/或电源。
参照图I和2，示例性的滑环组件100，例如，模制的互连设备，包括可旋转部分102，固定壳体104和电连接可旋转部分102内的电源线108到固定壳体104内的控制器导线110的一个或多个滑环元件106。滑环组件100从连接到一来源(未示出)的一个或多个内部的或电源线108接收电信号，其中所述来源为例如，照相机，直升机的转子，涡轮机(例如，燃气轮机，蒸汽轮机，或风力涡轮机)，或具有旋转元件(未示出)的其他来源。电源线108通过可旋转部分102电连接到一个或多个滑环元件106 (见图I)，然后连接到一个或多个外部的或控制器导线110，一个或多个外部的或控制器导线110连接到控制器(未示出)和/或电源。正如所能意识到地，在其他实施例中，控制器导线能够被定位为邻近可旋转部分102，电源线能够被定位为邻近固定壳体104。固定壳体104是任何合适的能够包含可旋转部分102的壳体。固定壳体104包括半结晶聚合物。在一个实施例中，壳体104包括聚对苯二甲酸丁二酯。在另一个实施例中，壳体104包括液晶聚合物。壳体104围绕可旋转部分102周向延伸，防止控制器导线110暴露于环境中。在一个实施例中，参照图3,壳体104还包括封闭所述控制器导线110和滑环元件106之间的电连接的盖302。盖302还保护控制器导线110以免暴露于环境中。另外地或替代地，在一个实施例中，密封剂被涂覆在控制器导线110上以保护控制器导线110以免暴露于环境中。壳体104是任何合适的允许可旋转部分102旋转的几何形状，例如，圆柱状，部分圆柱状，具有圆柱状的内部但是非圆柱状的外部，长方体状，其他合适的形状，或以上的组合。类似地，控制器导线110在固定壳体104上的布置是任何合适的布置。合适的布置包括，但不限于，使控制器导线110定位在实质上相对的部分(例如，在圆柱几何形状上成180度分开)，使控制器导线110全部设置在一起，使控制器导线110沿着固定壳体的整个周长设置，使控制器导线110错开，使控制器导线110走向不同的方向，或以上的组合。如图2所示，在一个实施例中，固定壳体104盖住滑环元件106，露出控制器导线110和滑环元件106之间的电连接。再次参照图I和2，壳体104包括任何接合表面或其他装置的特征。例如，在一个实施例中，在平行于或不是平行于壳体104内部的方向延伸控制器导线110，壳体104包括成角度的部分，例如图3所示的成90度角的部分，成60度角的部分，成45度角的部分，成30度角的部分，和/或成15度角的部分。在一个实施例中，壳体104固定于另一结构(未示出)，例如，通过紧固件，粘合剂，联锁部分，法兰，其他固定机构，或以上组合,从而防止壳体104的活动。控制器导线110通过任何合适的电连接机构电连接到可旋转部分102中的电源线108。在一个实施例中，控制器导线110在接触点114连接到单独连接可旋转部分102内的滑环元件106(见图I)的电刷导线116。在一个实施例中，控制器导线110焊接到电刷导线116。在另一个实施例中，控制器导线110机械地固定到电刷导线116。电刷导线116与滑环元件106在一个或多个位置保持物理连接，从而保持电通信。电刷导线116与滑环元件106在可旋转部分102旋转时(例如，达到3万转)保持电通信。在一个实施例中，电刷导线116包括高传导金属合金，例如包括金的合金，并提供低水平的接触电阻。电刷导线116包括任何适合的用于保持电通信的机构，包括，但不限于，具有低水平的接触电阻，提供期望数量法向力的高屈 服强度，用于 提供振动阻力的预定量弹性，其他合适的特征，或以上的组合。可旋转部分102设置在壳体104内。可旋转部分102具有通常的圆柱形状，并部分或全部在壳体104内旋转。例如,可旋转部分102在顺时针方向(当从图5所示的源近端区域504看时)，逆时针方向(当从源近端区域504看时)，或在该两个方向上旋转和/或振荡。在一个实施例中，可旋转部分102包括转子轴103 (图5)和一个或多个轴承112用于促进可旋转部分102相对于转子轴103的基本一致的运动。滑环元件106设置在可旋转部分102内。参照图4，滑环元件106通过注射模制第二注料402 (例如，可镀注料)和注射模制第一注料404 (例如，不可镀注料)制造而成。如在此使用的，术语“可镀”指能够通过浸镀工艺接受金属镀。如在此使用的，术语“不可镀”指对浸镀工艺有抗力的。在一个实施例中，第一注料404先于第二注料402形成。在一个实施例中，第二注料402和第一注料404在注射模制时结合。在另一个实施例中，第二注料402，第一注料404和/或滑环元件106机械地固定，例如，通过键特征，粘结剂，超声波焊接，和/或与彼此和/或与可旋转部分102过盈配合。在另一个实施例中，第二注料402的所有或一部分由导电聚合物形成。电镀注模部分406和非电镀注模部分408由第二注料402 (可镀注料)，第一注料404(不可镀注料)形成并进行浸液加工。非电镀注模部分408的暴露面使电镀注模部分406上的导电镀层电绝缘。在一个实施例中，电镀注模部分406包括接触面410。在一个实施例中，接触面410在非电镀注模部分408的至少一部分上伸出。在另一个实施例中，接触面410向内延伸到转子触点502。参照图6，在一个实施例中，电镀注模部分406包括突出绝缘特征602。突出绝缘特征602设置在接触面410的对面，并打断与电刷触点116的电连通，为可旋转部分102提供引导作用和/或键作用。浸液加工选择性地镀导电镀层到第二注料402的暴露面，导致电镀注模部分406导电。在一个实施例中，导电镀层具有的厚度在大约2微英寸到大约100微英寸之间，大约5微英寸到大约30微英寸之间，大约10微英寸到大约20微英寸之间，或大约15微英寸。在一个实施例中，导电镀层包括金，钯-镍，银，任何适合的非氧化性贵金属，或以上组合。在一个实施例中，浸液加工是多阶段的(例如，两阶段，三阶段，或其他合适的阶段数)。在一个实施例中，浸液加工还包括在进行导电镀层之前进行镍底镀。镍底镀具有任何合适的厚度并提供平滑的表面以为导电镀层提供耐磨性。在一个实施例中，镍底镀的厚度在大约500微英寸到大约700微英寸之间，大约550微英寸到大约650微英寸之间，或大约600微英寸。在进一步的实施例中，浸液加工包括在进行镍底镀之前进行预镀铜层。预镀铜层具有的厚度在大约5微英寸到大约10微英寸之间，大约5微英寸到大约7微英寸之间，或大约5微英寸。
非电镀注模部分408包括保持电绝缘的暴露面，从而分离滑环元件106，并允许信号和/或电力在没有电气干扰或短路的情况下从电源线108传送到控制器导线110。在一个实施例中，非电镀注模部分408的暴露面是无导电镀层的。参照图5，一旦形成滑环元件106，在一个实施例中，滑环元件106设置在转子轴103并固定在其上(例如，摩擦配合，焊接，或以其他方式附连)。在进一步的实施例中，滑环元件106压配合在转子轴103上。通过滑环元件106压配合在转子轴103上，邻近可旋转部分102的电源线108和邻近固定壳体104的控制器导线110是电气通信的。在进一步的实施例中，一个或多个另外的滑环元件106 (例如，总计7个滑环元件，14个滑环元件，或其他合适数量的滑环元件)被定位在和/或压配合在转子轴103上的。在一个实施例中，滑环元件106包括在预定的轴向位置处相应于转子轴103形状的键或特征。在进一步的实施例中，另外的滑环元件106包括在另外的预定轴向位置处相应于转子轴103形状的不同定位的键或特征。如图5所示，在一个实施例中，转子轴103上的转子触点502具有相应于预定滑环元件106位置的变化长度，以允许接触面410电连接 滑环元件106到相应的电源线108。在一个实施例中，转子触点502允许电源线108电连接到位于源近端区域504的滑环元件106，对比相对更远离电源线108进入滑环组件100处的源远端区域506，源近端区域504相对更靠近电源线108进入滑环组件100处。
权利要求
1.一种制造滑环元件的过程，该过程包括 形成第一注料； 形成第二注料；以及 浸液加工所述第一注料和所述第二注 料； 其中，所述浸液加工将导电镀层电镀到所述第二注料的暴露面。
2.如权利要求I所述的过程，其中，形成所述第一注料和形成所述第二注料的一个或多个是通过注射模制的。
3.如权利要求I所述的过程，其中，形成所述第一注料和形成所述第二注料的一个或多个是通过机械加工的。
4.如权利要求I所述的过程，其中，所述第一注料的暴露面电绝缘所述第二注料的导电镀层。
5.如权利要求I所述的过程，其中，所述第一注料的暴露面是无导电镀层的。
6.如权利要求I所述的过程，其中，所述导电镀层包括金。
7.如权利要求I所述的过程，其中，所述浸液加工包括在电镀所述导电镀层之前的镍底镀。
8.如权利要求7所述的过程，其中，所述浸液加工包括在所述镍底镀之前的预镀铜层。
9.如权利要求I所述的过程，其中，所述形成第二注料粘结所述第一注料到所述第二注料。
10.如权利要求I所述的过程，其中，所述第二注料包括接触面。
11.如权利要求I所述的过程，还包括将所述滑环元件定位在转子轴上。
12.如权利要求11所述的过程，还包括将滑环元件压配合在所述转子轴上。
13.如权利要求11所述的过程，还包括通过超声波焊接将所述滑环元件固定在所述转子轴上。
14.如权利要求11所述的过程，还包括通过粘结剂将所述滑环元件固定在所述转子轴上。
15.如权利要求11所述的过程，还包括通过过盈配合将所述滑环元件固定在所述转子轴上。
16.如权利要求11所述的过程，还包括将一个或多个另外的滑环元件定位在所述转子轴上。
全文摘要
本发明公开了一种制造滑环元件的过程，滑环元件和滑环组件。该过程包括形成第一注料，形成第二注料以及浸液加工第一注料和第二注料。浸液加工电镀导电镀层到第二注料的暴露面。
文档编号H01R39/08GK102751643SQ201210239448
公开日2012年10月24日 申请日期2012年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者E·J·霍华德, G·G·格里菲斯, W·G·兰克 申请人:泰科电子公司