用于在音频线之间设置可旋转连接器的装置

申请号 CN201580065238.5 申请日 2015-11-28 公开(公告)号 CN107431320A 公开(公告)日 2017-12-01
申请人 橙色音乐电子有限公司; KBO动力国际有限公司; 发明人 科琳·阿罗史密斯; 安迪·法伦;
摘要 揭示了一种用于音频线的可旋转连接器,所述连接器包括: 定子 和 转子 ,所述定子和转子限定了用于在音频线之间提供连续连接的电气旋转 接口 (301)。保护性定子壳(304)保持所述定子,保护性转子壳(305)保持所述转子。具有 内圈 和 外圈 的滚动元件 轴承 (306)能够使得所述保护性壳体轴向旋转。
权利要求

1.一种用于在第一音频线和第二音频线之间设置可旋转连接器的装置,包括:
用于提供所述第一音频线和所述第二音频线之间的持续连接并具有定子转子的电气旋转接口
定子保护壳,其中保持有所述定子以使得所述定子随其旋转;
转子保护壳,其中保持有所述转子以使得所述转子随其旋转;和
具有内圈外圈的转子轴承件,其中所述转子保护壳被定位在所述内圈内并且所述外圈被定位在所述定子保护壳内,
其中,这些保护壳相互之间能够相对轴向旋转。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述定子通过位于所述定子保护壳的所述内表面上的第一凹槽内的第一卡环保持。
3.根据权利要求1或2所述的装置,其中所述滚动轴承件通过位于所述定子保护壳的所述内表面上的第二凹槽内的第二卡环保持在所述定子保护壳内。
4.根据权利要求1至3任一项所述的装置,其中所述转子保护壳通过位于所述转子保护壳的所述外表面上的凹槽内的第三卡环保持在所述滚动轴承件内。
5.根据权利要求1至4任一项所述的装置,其中所述滚动轴承件为滚珠轴承
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置,还包括:
位于所述定子保护壳上的第一筒夹,用于夹持所述第一音频线;和位于所述转子保护壳上的第二筒夹,用于夹持所述第二音频线。
7.根据权利要求6所述的装置,进一步包括,
位于所述定子保护壳内的第一音频连接插座,利用其上第一音频连接插头所述第一音频线能够被插入其中;和
位于所述定子保护壳内的第二音频连接插座,利用其上第二音频连接插头所述第二音频线能够被插入其中。
8.根据权利要求7所述的装置,还包括位于所述第一音频线连接插座的套管与所述定子保护壳之间的第一接头。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置,其中:
所述定子包括六个导电指并且所述转子包括六个导电环,其中每一个所述导电指被配置为在旋转期间仅与一个所述导电环保持电气接触;并且
三个所述导电指被配置为通过三个所述导电环将音频信号从所述第一音频连接插头的尖端传导至所述第二音频连接插头的尖端;以及
三个所述导电指被配置为通过三个所述导电环将音频信号从所述第一音频连接插头的环传导至所述第二音频连接插头的环。

说明书全文

用于在音频线之间设置可旋转连接器的装置

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2014年11月29日提交的申请号为1421280.7的英国专利申请的优先权,其全部公开内容在此通过引用被全部包含在本申请内。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种用于在第一音频线和第二音频线之间设置可旋转连接器的装置。

背景技术

[0004] 已知的是采用具有导体的电气旋转接口,也被称为滑环,来连接乐器的音频线的两部分从而产生电气输出,例如电吉他。这种设计被公开在Poulos提交的美国专利7,473,098中。然而,此方案存在一些缺点。使用基于水银的电气旋转接口意味着线缆必须经过所有必需的预处理,这些预处理必须采用不能登上商业航班的含有水银的设备。在抵抗线缆牵拉和冲击防护两方面,Poulos所采用的设计并不能为电气旋转接口提供所需的环境防护。基于水银的电气旋转接口必须总是在垂直方向上使用,从而使其中的水银实现连接。
这在操作期间因会导致音频丢失和失真,因而是不可靠的。
[0005] 因此本发明的一个目的是为乐器提供一种改进的音频线从而实现电气输出,同时符合运输规则、耐久性和可靠性要求。

发明内容

[0006] 根据本发明的一个方面,提供了一种用于在第一音频线和第二音频线之间设置可旋转连接器的装置,该装置包括:用于提供所述第一音频线和所述第二音频线之间的持续连接并具有定子转子的电气旋转接口;定子保护壳,其中保持有所述定子以使得所述定子随其旋转;转子保护壳,其中保持有所述转子以使得所述转子随其旋转;和具有内圈外圈滚动轴承件,其中所述转子保护壳被定位在所述内圈内并且所述外圈被定位在所述定子保护壳内;由此这些保护壳相互之间能够相对轴向旋转。
[0007] 在实施例中,所述定子通过位于所述定子保护壳的内表面上第一凹槽内的第一卡环保持。附图说明
[0008] 图1示出了本发明的可使用环境;
[0009] 图2示出了本发明的音频线,其包括可旋转连接器;
[0010] 图3示出了形成可旋转连接器的各部件的轴测视图;
[0011] 图4示出了形成可旋转连接器103的各部件的横截面视图;
[0012] 图5示出了处于组装形式下的可旋转连接器的横截面视图;
[0013] 图6示出了可旋转连接器的定子保护壳和转子保护壳之间的接头的横截面放大图;
[0014] 图7示出了可旋转连接器内部的电气旋转接口之间及内部的电气连接;
[0015] 图8示出了可旋转连接器的可选实施例和音频线的可选实施例。

具体实施方式

[0016] 图1
[0017] 图1中示出了正在演奏电吉他101的吉他演奏者。通过采用一个或者多个拾音器将它的琴弦的的震动转换为电脉冲,电吉他101产生电气输出并且电气输出在被扬声器再处理之前被放大。该电气输出通过插入吉他的音频线102从电吉他101传递至放大器(未示出);音频线体现了本发明的一个方面。
[0018] 当演奏电吉他时,特别是在舞台上,通常会因围绕演奏场地移动而导致一般的音频线的扭转和缠绕。
[0019] 因此,本发明的音频线102包括音频线102的第一部分104和第二部分105之间的可旋转连接器103。可旋转连接器103能够不断旋转从而使得第一部分104的旋转不会引起音频线102的第二部分105的扭转。
[0020] 在所示出的实施例中,可以看见第一部分104比第二部分105的长度短。在实施例中,这是特别有利的,因为当音频线102被插入电吉他并使用时,可旋转连接器103占据了基本垂直的方向。可旋转连接器103的这种“半空”定位帮助防止音频线102的第一与第二部分之间的旋转传递。事实上,如图所示,一般吉他演奏者会将音频线收拢在他们的身体部分与吉他的背带之间,这种构造被标记为106。在该具体实施例中,音频线102因此具有一个允许这种布置而不会使得可旋转连接器103距离吉他演奏者过近的长度。在具体实施例中,第一部分104的长度因此被选择为大约0.6米。第二部分105的长度能够是任意长度,一般长度为大约5至10米。当采用音频线102插入电吉他时,第一部分104能够被插入电吉他,而线缆的第二部分105能够被插入放大器。
[0021] 应当注意的是,如图1所示,音频线102被配置用作吉他线缆。然而,本领域技术人员应当理解的是本发明的音频线102能够与产生电气输出的其它乐器一同使用,特别是那些音频线会发生扭转的乐器。
[0022] 图2
[0023] 音频线102在图2中以孤立的方式完整地示出。线缆包括位于第一部分104一端的第一音频连接插头201和位于第二部分105一端的第二音频连接插头202。在本实施例中,被配置为用于电吉他线缆,两个音频接头为已知类型的四分之一英寸双接触电话连接器。因此,每一个音频接头具有一个尖端:尖端203和尖端204;并且每一个音频接头具有一个套管:套管205和套管206。这使得单声道信号能够被传导至终端设备,终端设备为电乐器或者放大器。尖端传导音频信号,同时套管接地。
[0024] 可旋转连接器103位于音频线102的第一部分104和第二部分105之间,并且便于音频线102的每一个部分之间的永久连接,同时提供连续旋转。
[0025] 图3
[0026] 可旋转连接器103在图3中以轴测视图示出,并且以爆炸图的形式示出其各个部件部分。可旋转连接器103包括提供音频线102的两个部分104和105之间的连续电气连接的电气旋转接口301。电气旋转接口也被本领域技术人员称为滑环。本实施例中的电气旋转接口301提供了穿过其中的六个传导路径。音频线102的第一部分104与第二部分105的电气连接将参考图7进行描述。再次参考图3,电气旋转接口301包括定子302和转子303。
[0027] 可旋转连接器103还包括定子保护壳304和转子保护壳305。在实施例中,两个壳由不锈或者机加工而成,但其它加工工艺及材料也能够被采用。这些壳被提供以允许采用标准电气旋转接口,而无论在使用和存储期间音频线102经受何种物理冲击和载荷
[0028] 为了便于定子保护壳304与转子保护壳305之间相对轴向旋转,本发明提供了滚动轴承件306。如将参考图5和图6的所进行描述,在发生挠曲时,定子保护壳304、转子保护壳305和滚动轴承件306的配置将可旋转连接器102的固定和旋转部分之间的临界应集中点从电气旋转接口301的定子302和转子303的结合处移开。这通常是用于本发明的音频线102中的所需尺寸的电气旋转接口的薄弱点-通常为大约1毫米的定子直径和4毫米的转子直径。相反,临界应力集中点被转移至滚动轴承件306的位置,这提供了更大的表面积并且因此能够承受更大的力。此外,通过在定子保护壳304上设置第一橡胶O型圈307并在转子保护壳305上设置第二橡胶O型圈308,提供了额外的冲击阻抗。
[0029] 在本实施例中,三个卡环309、310和311被提供用于保持电气旋转接口301、定子保护壳304、转子保护壳305和滚动轴承件306连接在一起。第一卡环309、第二卡环310和第三卡环311的布置将在图5和图6中被示出并参考两图进行进一步描述。
[0030] 最后,为了防止音频线102的第一和第二部分被拉出定子保护壳304和转子保护壳305,分别提供了第一筒夹312和第二筒夹313。还提供了第一端盖314和第二端盖315以在其内通过螺纹连接的方式将筒夹分别保持在定子保护壳304和转子保护壳305内。
[0031] 图4
[0032] 先前在图3中标记的各部件的横截面视图在图4中被示出。定子保护壳304包括内部间隙401,该内部间隙401的尺寸使得电气旋转接口301的定子302能够通过过盈配合的方式保持在其内。因此,它的尺寸仅恰好大于定子302的外径。然而,为了防止过盈配合仍会发生的位移,定子保护壳304的内表面还包括第一周向凹槽402用于接收第一卡环309。第二周向凹槽403也被设置在所述内表面上用于接收第二卡环310。
[0033] 转子保护壳305包括凹陷404,凹陷404的尺寸使得电气旋转接口301的转子303能够通过过盈配合的方式保持在其内。因此,它的尺寸仅恰好大于转子303的外径。转子保护壳305的外表面包括第三周向凹槽405用于接收第三卡环311。
[0034] 三个卡环防止转子保护壳和定子保护壳在拉力作用下被拉开的方式将参考图6进行描述。
[0035] 最后,接地点406被设置在定子保护壳304中用于连接音频线102的套管导体。以此方式,通过使整个可旋转连接器103接地而使得电气接口被最小化。与套管导体的连接将参考图5进行进一步描述。
[0036] 图5
[0037] 处于组装形式的可旋转连接器103的横截面视图在图5中示出。音频线102的第一部分104被保持在定子保护壳304中。这是通过第一筒夹312实现的。第一筒夹312夹持第一部分104的外涂层(其可为麻花状或者光滑的塑料涂层),当音频线的第一部分被牵拉时夹持被紧固。夹持的紧固是通过在第一端盖314的内部设置锥形喉501实现的,锥形喉501与筒夹312配合使得筒夹进一步夹紧第一部分104。类似的布置被提供给第二部分105,其通过第二筒夹313保持在转子保护壳305中,并接下来通过第二端盖315的内部的锥形喉502将第二筒夹的夹持紧固。
[0038] 就音频信号传递而言,音频线102的第一部分104包括第一尖端导体503用于承载来自于第一音频连接插头201的尖端203的信号。第一部分104还包括第一套管导体504,其通过第一音频连接插头201的套管205保持接地。第一套管导体504通过短线505连接至接地点406。线505通过平头螺丝506保持定位,平头螺丝506在接地点406处拧入定子保护壳304。
[0039] 导体503、504均在定子一侧连接至电气旋转接口301。在电气旋转接口301的转子一侧,第二尖端导体507和第二套管导体508与其连接,这些导体构成了音频线102的第二部分105的一部分。第二尖端导体507被连接至第二音频连接插头202的尖端204,并且第二套管导体508被连接至套管206。电气旋转接口301的内部配置在图7中被示出并将参考图7进行描述。
[0040] 图6
[0041] 定子保护壳304和转子保护壳305之间的结合处的横截面的放大图在图6中被示出。当组装时,电气旋转接口301的定子302通过定位在第一凹槽402中的第一卡环309保持在定子保护壳304内。在本实施例中,通过电气旋转接口301的定子302在内部间隙401内的过盈配合提供了进一步的保持力。以此方式,定子302随着定子保护壳304转动。
[0042] 电气旋转接口301的转子303通过在凹陷404内的过盈配合保持在转子保护壳304内。以此方式,转子303随着定子保护壳305旋转。
[0043] 如上所述,壳之间的旋转通过滚动轴承件306实现。在本实施例中,滚动轴承件306为滚珠轴承,然而还能够采用其它选择例如滚针轴承。滚动轴承件306具有外圈601和内圈602,它们相互之间相对旋转。
[0044] 滚动轴承件306的外圈601为定子保护壳304的内表面的段603提供了支撑表面。因此,外圈601被定位在定子保护壳304内。第二凹槽403内的第二卡环310将滚动轴承件306保持定位并且防止其被拉出定子保护壳304。
[0045] 滚动轴承件306的内圈602为转子保护壳305的外表面的段604提供了支撑表面,该段位于凹陷405与第二卡环310之间。因此,转子保护壳305被定位在内圈602内。凹陷405内的第三卡环307还将转子保护壳305保持定位在滚动轴承件306内并且防止其被拉出。
[0046] 因此,在本实施例中,位于滚动轴承件306两侧的第二卡环310与第三卡环311的组合防止了可旋转连接器103被拉开。
[0047] 图7
[0048] 音频线102的第一部分104与第二部分105之间通过电气旋转接口301实现的电气连接在图7中被示出。第一部分104包括尖端导体503和屏蔽导体504,屏蔽导体504通过线505连接至定子保护壳304。类似地,第二部分105包括其本身的尖端导体507和屏蔽导体
508。
[0049] 为实现旋转连接,在本实施例中,电气旋转接口301包括安装在转子303上的多个旋转环(这些环在图7中被标记为组702和704),以及安装在定子302内的多个固定指(这些指在图7中被标记为组701和703)。这些环和指逐个配对从而在转子303相对定子302旋转期间基本保持电气接触。在特别示出的实施例中,电气旋转接口301内包括六个环和六个指。另外,这些环和指被金,并且因此每个环-指连接仅存在大约10毫欧姆的很小的电阻
[0050] 虽然能够采用单环和单指,但是它们之间的电气连接可能由于机械振动而被干扰。因此,采用多组环-指对并联所呈现的优势在于即使是在一个环-指对之间产生振动的情况下仍能够保持导通。当并联环-指对时还能够降低电气旋转接口表现出的整体电阻。
[0051] 因此在特定实施例中,第一尖端导体503被分裂为三个并且连接至第一组指701中的每一个,第一组指701包括三个指。该第一组指701中的每一个分别保持与第一组环702之一的接触。第二尖端导体507被分裂为三个并且连接至第一组环702中的每一个。
[0052] 类似地,第一套管导体504被分裂为三个并且连接至第二组指703的每一个,第二组指703包括三个指。该第二组指703中的每一个分别保持与第二组环704之一的接触。第二套管导体508被分裂成三个并且连接至第二组环704中的每一个。
[0053] 因此在本实施例中,尖端导体503和507与套管导体504和508分别通过三个环-指对的连接将电气旋转接口301的总电阻降低了三分之一,在本示例中,达到了大约3毫欧姆。
[0054] 音频线中需要更多的导体,例如为了容纳具有环导体及尖端和套管导体的三导体四分之一英寸电话连接器,此时可采用具有更多环-指对的电气旋转接口。或者,并联的环-指对的数量能够被减少。
[0055] 图8
[0056] 本发明的可旋转连接器的两个可选实施例在图8中被示出。
[0057] 可选的可旋转连接器801与可旋转连接器103基本相同,但在所示出的实施例中包括位于第一端盖802内的第一音频连接插座(未示出)和位于第二端盖804内的第二音频连接插座803。以此方式,可旋转连接器801能够与具有兼容音频连接插头的现有音频线一起使用。在该示例中,音频连接器的类型为四分之一英寸双接触电话连接器,虽然其它的连接器类型也能够被采用,包括参考图7所描述的具有额外导体的那些连接器。
[0058] 再次参考图8,可选的音频线811与音频线102基本相同,并且保留了更短长度的具有其四分之一英寸音频连接器的线缆的第一部分。然而,该可选音频线811具有可旋转连接器812,可旋转连接器812包括位于第二端盖814内的音频连接插座813,与可旋转连接器801的方式相同。该实施例允许采用例如现有长度的吉他线缆,同时允许吉他演奏者在使用期间利用可旋转连接器的垂直方向的优势而不需要适应较短长度的线缆。
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