[发明专利]用于在两个可转动的结构单元之间传递光信号的设备

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及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。

背景技术

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技术领域中，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US 5,633,963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。

发明内容

本发明所基于的目的是：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。

根据本发明，所述目的通过根据本发明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。

在本发明的另一设计方案中，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。