МЕХАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ НЕПРЕРЫВНУЮ БЕСПРОВОДНУЮ ПЕРЕДАЧУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПИТАНИЯ НА КАРДАННОМ ВАЛУ
MECHANICAL DEVICE PROVIDING CONTINUOUS WIRELESS TRANSMISSION OF ELECTRIC POWER TO CARDAN SHAFT

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к неподвижной и вращающейся катушкам, расположенных для подачи бесперебойного беспроводного электрического питания, подаваемого на карданный вал, а также к механическому устройству, в котором размещена электронная схема, питаемая указанными катушками.
Данное изобретение также относится к механическому устройству, обеспечивающему постоянное размещение беспроводных элементов передачи данных и электрического питания на карданном валу для обеспечения бесперебойной передачи данных на карданном валу.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В современном уровне техники способ беспроводной передачи данных применяется для измерения на вращающихся механических деталях таких параметров, как температура, крутящий момент, частота оборотов и т. д. Для этой цели применяется электронная схема, выполняющая передачу данных, измеренных на вращающихся механических деталях, а также приемная и передающая катушки, обеспечивающие беспроводную передачу электрического питания в такую электронную схему.
Решения предшествующего уровня техники не могут размещаться на карданном валу «постоянно» из-за необходимости размещения на вращающейся механической детали неподвижной передающей катушки, питаемой от постоянного источника электрического питания, находящегося вдали от карданного вала. Термин «постоянно» означает состояние непрерывного нахождения на карданном валу и становления его частью.
В предшествующем уровне техники передающая катушка должна быть размещена в неподвижном месте вдали от карданного вала. Приемная катушка размещена на карданном валу. По этой причине сбор данных на карданном валу возможен только путем временного добавления вышеупомянутых компонентов на карданный вал.
Следовательно, не существует системы, имеющей как неподвижную, так и вращающуюся катушки, постоянно размещенные на карданном валу и обеспечивающие непрерывную передачу электрического питания.
В заключение, проблемы, упомянутые выше и не решенные в свете предшествующего уровня техники, потребовали новизны в сравнении с предшествующим уровнем техники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к механическому устройству, имеющему размещенные в нем беспроводные компоненты передачи электрического питания, чтобы устранить вышеупомянутые недостатки и привнести некоторые новые преимущества в предшествующий уровень техники.
Основная цель изобретения состоит в том, чтобы сделать компоненты беспроводной передачи электрического питания одной из частей, составляющих изделие карданного вала, и раскрыть механическое устройство, обеспечивающее передачу данных на карданном валу.
Другой целью изобретения является создание механического устройства, обеспечивающего работу компонентов беспроводной передачи электрического питания без влияния условий окружающей среды.
Дополнительной целью изобретения является раскрытие механического устройства, имеющего легкую и компактную конструкцию, обеспечивающую постоянное размещение компонентов беспроводной передачи электрического питания на карданном валу.
Для достижения всех целей, упомянутых выше и которые указаны в последующем подробном описании, изобретение относится к передающей катушке и приемной катушке, размещенных для обеспечения беспроводной передачи электрического питания на карданном валу, и механическому устройству, в котором размещена электронная схема, питаемая указанными катушками. Для осуществления бесперебойной передачи электрического питания на карданном валу механическое устройство содержит:
центральную опору, расположенную на карданном валу;
неподвижную катушечную опору, несущую передающую катушку и расположенную на указанной центральной опоре таким образом, что она не контактирует с вращающимися компонентами карданного вала и тем самым обеспечивает неподвижность передающей катушки;
вращающуюся катушечную опору, несущую приемную катушку и расположенную на карданном валу;
защитное приспособление, содержащее электронную схему и расположенное на центральной опоре таким образом, что оно окружает неподвижную катушечную опору и вращающуюся катушечную опору.
Чтобы сделать механическое устройство и дополнительные элементы, являющиеся объектом настоящего изобретения, а также их преимущества более понятными, их следует оценить со ссылкой на описанные ниже графические материалы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 представлен вид сзади механического устройства в соответствии с данным изобретением, показывающий его размещение на карданному валу.
На фиг. 2 представлен вид спереди механического устройства в соответствии с данным изобретением, показывающий его размещение на карданному валу.
На фиг. 3 представлен вид на механическое устройство в соответствии с данным изобретением, показывающий его размещение на карданному валу.
На фиг. 4а, 4b, 4с представлены виды на неподвижную катушечную опору, вращающуюся катушечную опору и защитное приспособление соответственно.
На фиг. 5 представлен вид в поперечном разрезе механического устройства в соответствии с данным изобретением, показывающий его размещение на карданному валу.
На фиг. 5а представлен подробный вид в разрезе механического устройства в соответствии с данным изобретением, показывающий его размещение на карданному валу.
На фиг. 6 представлено перспективное изображение в разобранном виде механического устройства, являющегося объектом данного изобретения,
На фиг. 7 представлен вид в перспективе части узла карданного вала.
ССЫЛОЧНЫЕ НОМЕРА
10.   Часть узла карданного вала.
11.   Опорная поверхность.
12.   Посадочная поверхность.
20.  Механическое устройство.
21.   Центральная опора.
22.  Защитное приспособление.
221.  Первая полость.
222. Вторая полость.
23.   Неподвижная катушечная опора.
231.  Поверхность для опирания катушки.
232. Посадочная поверхность для установки в центральную опору.
24.   Вращающаяся катушечная опора.
30.   Передающая катушка.
40.   Приемная катушка.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Механическое устройство в соответствии с данным изобретением раскрыто в примерах, описанных таким образом, который не вызывает какого-либо ограничительного эффекта.
На фиг. 1 показано механическое устройство (20), обеспечивающее непрерывную беспроводную передачу электрического питания на карданном валу, связанное с вращающейся частью (10) узла карданного вала. Согласно этому, электронная схема, выполняющая передачу данных на карданном валу, и катушечная система, выполняющая беспроводную передачу электрического питания в электронную схему, расположены в механическом устройстве (20).
Катушечная система, обеспечивающая беспроводную передачу электрического питания в электронную схему, состоит из передающей катушки (30) и приемной катушки (40). Передающая катушка (30) принимает электрическое питание от источника электрического питания и обеспечивает передачу электрического питания к приемной катушке (40). Бесперебойное обеспечение электрическим питанием может быть возможно только посредством передачи электрического питания от неподвижного источника электрического питания к вращающейся катушке для питания вращающейся электронной схемы на карданном валу через неподвижную катушку, встроенную в карданный вал. По этой причине передающая катушка (30) должна оставаться неподвижной, чтобы она могла бесперебойно выполнять свои функции. Одна из основных функций механического устройства (20), раскрытого в соответствии с данным изобретением, заключается в том, что оно удерживает передающую катушку (30) неподвижно, даже когда карданный вал находится в состоянии вращения. Бесперебойное электрическое питание подается в электронную схему посредством вращающейся приемной катушки (40), расположенной на части (10) узла карданного вала и вращающейся вместе с ней. Тем самым обеспечивается непрерывная беспроводная подача электрического питания и может осуществляться бесперебойная передача данных на карданном валу. Другая важная функция механического устройства (20) заключается в том, что оно защищает электронную схему и катушки от внешних воздействий.
Как показано на фиг. 2, механическое устройство (20) содержит центральную опору (21), защитное приспособление (22), окружающее электронную схему, неподвижную катушечную опору (23), в которой расположена передающая катушка (30), и вращающуюся катушечную опору (24), в которой расположена приемная катушка (40).
Как показано на фиг. 3, неподвижная катушечная опора (23) расположена на центральной опоре (21), а вращающаяся катушечная опора (24) расположена на посадочной поверхности (12) вращающейся части (10) узла карданного вала. Таким образом, передающая катушка (30) расположена на карданном валу, но не вращается вместе с частью (10) узла карданного вала. Приемная катушка (40), встроенная во вращающуюся катушечную опору (24), установлена на вращающейся части (10) узла карданного вала и вращается вместе с карданным валом. Таким образом, когда карданный вал вращается, передающая катушка (30), оставаясь неподвижной, продолжает подавать беспроводное электрическое питание на приемную катушку (40). Расстояние между передающей катушкой (30) и приемной катушкой (40) сохраняется настолько коротким, насколько может быть выполнена передача электрического питания и какова степень конструктивных ограничений.
Как показано на фиг. 4а, неподвижная катушечная опора (23) состоит из посадочной поверхности (232) для установки в центральную опору, обеспечивающей установку в центральную опору (21), и поверхности (231) для опирания катушки, на которой расположена передающая катушка (30). Неподвижная катушечная опора (23) зафиксирована на центральной опоре (21) посредством указанных посадочных поверхностей (232) для установки в центральную опору. Поверхность (231) для опирания катушки выполнена таким образом, что она поддерживает катушку, имеющую наиболее эффективную обмотку, которая может быть обеспечена для передачи электрического питания, и что обмотка приемной катушки (40) и обмотка передающей катушки (30) являются расположенными на одном уровне относительно друг друга.
Защитное приспособление (22) несет электронную схему, а также защищает неподвижную катушечную опору (23) и вращающуюся катушечную опору (24) от внешних воздействий. Таким образом, электронная схема и катушки могут работать без влияния условий окружающей среды. Защитное приспособление (22) может состоять из одной или нескольких частей. Защитное приспособление (22) расположено на посадочной поверхности (12) на части (10) узла карданного вала и контактирует с опорной поверхностью (11) на части (10) узла карданного вала, имея относительно нее неподвижное состояние. Защитное приспособление (22) состоит из первой полости (221), выполненной таким образом, чтобы обеспечить сопряжение с геометрией центральной опоры (21), и второй полости (222) для вращающейся катушечной опоры (24), выполненной таким образом, чтобы обеспечить сопряжение с геометрией вращающейся катушечной опоры (24).
Механическое устройство (20), описанное в рамках данного изобретения, раскрывает легкую и компактную конструкцию и обеспечивает постоянную установку компонентов беспроводной передачи электрического питания, а также электронной схемы на карданном валу. Благодаря компактной конструкции изобретения компоненты беспроводной передачи электрического питания могут быть размещены на карданном валу нераспознаваемым снаружи образом. Благодаря этому, механическое устройство (20) выглядит как естественное продолжение карданного вала. Механическое устройство (20) в соответствии с данным изобретением также может быть адаптировано к другим вращательным механическим компонентам, отличных от карданных валов.