CN111182182B - 一种扭线滑环复合机构以及球型摄像机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及球机技术领域，公开了一种扭线滑环复合机构以及球型摄像机，该扭线滑环复合机构包括：固定组件、转动组件、导电滑环以及限位组件，转动组件通过转轴安装于固定组件，转动组件可绕转轴的轴心线旋转，且转动组件具有第一行程和第二行程；导电滑环包括定子和转子，定子与固定组件连接，转子可相对定子绕转轴的轴心线转动，且转子通过转子引出线与转动组件之间电连接；限位组件用于在转动组件由第一行程切换至处于第二行程时，锁定转动组件与转子之间的相对位置。本发明提供的扭线滑环复合机构通过将扭线和导电滑环结合的方式，实现了转动组件即能连续旋转，又能高寿命运行的功能。

Description

一种扭线滑环复合机构以及球型摄像机

技术领域

本发明涉及球机技术领域，特别涉及一种扭线滑环复合机构以及球型摄像机。

背景技术

监控用的球型摄像机(以下简称：“球机”)，以其几乎零死角的监控范围、变倍以及镜头视角范围的便利性而受市场青睐。

如图1所示，球机1上设有玻璃视窗11，且球机1在使用中，有两种运动模式：第一种是A、B两点间转过α角度巡航，即巡航轨迹为A-B-A-B-A；第二种是A、B、C三点间转过α、β、γ等角度，实现球机的连续旋转而无需换向巡航，巡航轨迹为A-B-C-A-B-C-A。

针对这两种巡航状态，在日常使用中，第一种主要用作自动巡航，自动跟踪等功能，这种方式的使用频率较高；第二种主要用作手工控制，提升客户体验等等，这种方式的使用频率较低，且这种方式必须用导电滑环实现。但是采用导电滑环的机器存在寿命较低的问题。

因此，急需提供一种使用寿命较长的线缆换向结构。

发明内容

本发明提供了一种扭线滑环复合机构以及球型摄像机，该扭线滑环复合机构能够实现连续旋转，又能够实现高寿命和较高的电接触可靠性。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种扭线滑环复合机构，包括：固定组件、转动组件、导电滑环以及限位组件，其中：

所述转动组件通过转轴安装于所述固定组件，所述转动组件可绕所述转轴的轴心线旋转，且所述转动组件具有第一行程和第二行程；

所述导电滑环包括定子和转子，所述定子与所述固定组件连接，所述转子可相对所述定子绕所述转轴的轴心线转动，且所述转子通过转子引出线与所述转动组件之间电连接；

所述限位组件用于在所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，锁定所述转动组件与所述转子之间的相对位置。

上述扭线滑环复合机构中，扭线滑环复合机构包括固定组件、转动组件、导电滑环以及限位组件，转动组件可绕转轴的轴心线相对固定组件进行水平旋转，且转动组件具有第一行程和第二行程。当转动组件处于第一行程时，由于转子引出线与转动组件之间电连接，则在转动组件绕转轴的轴心线转动的同时，转子引出线随转动组件转动、自动扭线，导电滑环在此行程内不进行摩擦，可增大导电滑环的使用寿命；当转动组件处于第二行程时，限位组件锁定转动组件与转子之间的相对位置，由于定子与固定组件连接，则在转动组件转动的过程中，转子相对定子绕转轴的轴心线转动，导电滑环对转子引出线进行换向，以避免发生绞线的问题。

本发明提供的扭线滑环复合机构在第一行程中自动使用扭线，使导电滑环不再进行摩擦，增大其寿命，在第二行程中使用导电滑环进行转子引出线的换向，使其不会绞线，即本发明提供的扭线滑环复合机构通过将扭线和导电滑环结合的方式，实现了转动组件即能连续旋转，又能高寿命运行的功能。

因此，上述扭线滑环复合机构能够实现连续旋转，又能够实现高寿命和较高的电接触可靠性。

优选地，所述限位组件包括：

转子线卡，所述转子线卡与所述转子固定连接，且所述转子线卡上设有第一限位部；

设于所述转动组件、用于与所述第一限位部配合的第二限位部，所述第一限位部位于所述第二限位部的旋转路径上，当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述第一限位部与所述第二限位部配合、以锁定所述转动组件与所述转子之间的相对位置。

优选地，所述第一限位部为形成于所述转子线卡的第一突出部，所述第二限位部为形成于所述转动组件的第二突出部，当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述第一突出部朝向所述第二突出部的一侧表面与所述第二突出部朝向所述第一突出部的一侧表面抵接。

优选地，所述第一限位部为形成于所述转子线卡的滑槽，所述第二限位部为形成于所述转动组件的突出部，所述滑槽绕所述转轴的轴心线方向延伸，所述滑槽具有相对设置、且沿所述第一行程至所述第二行程方向排列的第一限位面和第二限位面，所述突出部的一端可沿所述滑槽的延伸方向滑动的置于所述滑槽内，且当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述突出部与所述第二限位面抵接。

优选地，所述第一限位部为形成于所述转子线卡的突出部，所述第二限位部为形成于所述转动组件的滑槽，所述滑槽绕所述转轴的轴心线方向延伸，所述滑槽具有相对设置、且沿所述第一行程至所述第二行程方向排列的第一限位面和第二限位面，所述突出部的一端可沿所述滑槽的延伸方向滑动的置于所述滑槽内，且当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述突出部与所述第一限位面抵接。

优选地，所述限位组件还包括可与所述转子线卡产生转动阻尼的转子阻尼，所述转子阻尼设于所述转子线卡与所述固定组件之间。

优选地，所述转动组件上固定有轴承，且所述轴承套设于所述转轴外侧。

优选地，还包括用于驱动所述转轴转动的驱动组件，所述驱动组件包括马达，所述马达的输出端与所述转轴传动连接。

优选地，还包括设于所述转动组件内的扭线盒组件，所述扭线盒组件具有容纳腔，且所述容纳腔内设有用于卡合所述转子引出线的导向槽。

优选地，所述转轴具有第一通孔，且所述第一通孔的中心线与所述转轴的轴心线重合；

所述定子套设于所述第一通孔内，且所述定子的一端与所述转轴固定连接，所述定子具有轴心线与所述第一通孔的轴心线重合的第二通孔，所述转子套设于所述第二通孔内，且所述转子引出线探出所述第二通孔、与所述转动组件电连接。

本发明还提供一种球型摄像机，包括上述技术方案提供的任意一种扭线滑环复合机构。

附图说明

图1为现有技术中球机的运动状态示意图；

图2为本发明实施例提供的扭线滑环复合机构的结构示意图；

图3为图2中结构的爆炸示意图；

图4为图2中局部结构的放大示意图；

图5为本发明实施例提供的扭线滑环复合机构中限位组件结构简图；

图6为本发明实施例提供的扭线滑环复合机构中限位组件又一结构简图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，球机有两种运动模式：第一种是A、B两点间转过α角度巡航，即巡航轨迹为A-B-A-B-A；第二种是A、B、C三点间转过α、β、γ等角度，实现球机的连续旋转而无需换向巡航，巡航轨迹为A-B-C-A-B-C-A。

需要说明的是，当球型摄像机处于第一种运动模式时，转动组件2仅进行第一行程内的运动；当球型摄像机处于第二种运动模式时，转动组件2的运动轨迹即包括第一行程又包括第二行程。

请参考图2和图3，本发明提供一种扭线滑环复合机构，包括：固定组件1、转动组件2、导电滑环3以及限位组件，其中：

转动组件2通过转轴11安装于固定组件1，转动组件2可绕转轴11的轴心线旋转，且转动组件2具有第一行程和第二行程；

如图4所示，导电滑环3包括定子31和转子32，定子31与固定组件1连接，转子32可相对定子31绕转轴11的轴心线转动，且转子32通过转子引出线321与转动组件2之间电连接；

限位组件用于在转动组件2由第一行程切换至第二行程时，锁定转动组件2与转子32之间的相对位置。

上述扭线滑环复合机构中，扭线滑环复合机构包括固定组件1、转动组件2、导电滑环3以及限位组件，转动组件2可绕转轴11的轴心线相对固定组件1进行水平旋转，且转动组件2具有第一行程和第二行程。当转动组件2处于第一行程时，由于转子引出线321与转动组件2之间电连接，则在转动组件2绕转轴11的轴心线转动的同时，转子引出线321随转动组件2转动、自动扭线，导电滑环3在此行程内不进行摩擦，可增大导电滑环3的使用寿命；当转动组件2处于第二行程时，限位组件锁定转动组件2与转子32之间的相对位置，由于定子31与固定组件1连接，则在转动组件2转动的过程中，转子32相对定子31绕转轴11的轴心线转动，导电滑环3对转子引出线321进行换向，以避免发生绞线的问题。

本发明提供的扭线滑环复合机构在第一行程中自动使用扭线，使导电滑环3不再进行摩擦，增大其寿命，在第二行程中使用导电滑环3进行转子引出线321的换向，使其不会绞线，即本发明提供的扭线滑环复合机构通过将扭线和导电滑环3结合的方式，实现了转动组件2即能连续旋转，又能高寿命运行的功能。

因此，上述扭线滑环复合机构能够实现连续旋转，又能够实现高寿命和较高的电接触可靠性。

作为一种可选实施方式，如图2和图3所示，本发明提供的扭线滑环复合机构中限位组件包括：

转子线卡4，转子线卡4与转子32固定连接，且转子线卡4上设有第一限位部；

设于转动组件2、用于与第一限位部配合的第二限位部，第一限位部位于第二限位部的旋转路径上，当转动组件2由第一行程切换至第二行程时，第一限位部与第二限位部配合、以锁定转动组件2与转子32之间的相对位置。

具体的，当转动组件2在A、B两点间转过α角度巡航时，因为转动组件2的旋转是往返式的，所以转动组件2上的第二限位部在转动过程中，在一定角度内往返运动不会碰到转子线卡4上的第一限位部，则这种状态下，转子32与转动组件2之间的线缆只做扭线，导电滑环3的定子31和转子32之间不会产生相对旋转。

当转动组件2在A、B、C三点间转过α、β、γ等角度，实现球机的连续旋转而无需换向巡航时，因为转动组件2需要连续旋转，所以转动组件2旋转到一定角度(例如B点)后，第二限位部碰到转子线卡4上的第一限位部，第一限位部与第二限位部配合、锁定转动组件2与转子32之间的相对位置，转动组件2带动转子线卡4转动。此时，导电滑环3的定子31和转子32相互旋转，保证线缆不会扭伤。

需要说明的是，转子线卡4上的第一限位部与转动组件2上的第二限位部的结构存在多种可能，至少为以下结构中的一种：

结构一：

请继续参考2和图3所示，第一限位部为形成于转子线卡4的第一突出部41a，第二限位部为形成于转动组件2的第二突出部21a，当转动组件2由第一行程切换至第二行程时，第一突出部41a朝向第二突出部21a的一侧表面与第二突出部21a朝向第一突出部41a的一侧表面抵接。

结构二：

请参考图5，第一限位部为形成于转子线卡4的滑槽41b，第二限位部为形成于转动组件2的突出部21b，滑槽41b绕转轴的轴心线方向延伸，滑槽41b具有相对设置、且沿第一行程至第二行程方向排列的第一限位面A1和第二限位面B1，突出部21b的一端可沿滑槽41b的延伸方向滑动的置于滑槽41b内，且当转动组件2由第一行程切换至第二行程时，突出部21b与第二限位面B1抵接，如图5所示，a为转动组件2由第一行程切换至第二行程的运动方向。

结构三：

请参考图6，第一限位部为形成于转子线卡4的突出部41c，第二限位部为形成于转动组件2的滑槽21c，滑槽21c绕转轴的轴心线方向延伸，滑槽21c具有相对设置、且沿第一行程至第二行程方向排列的第一限位面A2和第二限位面B2，突出部41c的一端可沿滑槽21c的延伸方向滑动的置于滑槽21c内，且当转动组件2由第一行程切换至第二行程时，突出部41c与第一限位面A2抵接，如图6所示，a为转动组件2由第一行程切换至第二行程的运动方向。

在上述技术方案的基础上，作为一种优选实施方式，如图4所示，限位组件还包括可与转子线卡4产生转动阻尼的转子阻尼5，转子阻尼5设于转子线卡4与固定组件1之间。

需要说明的是，当转动组件2处于第一行程时，转子阻尼5件与转子线卡4之间产生转子阻尼5，以使转子32与定子31之间不发生相互转动；当转动组件2处于第二行程时，转子阻尼5件与转子线卡4之间产生转子阻尼5，以使转子32与定子31之间发生相互转动，采用导电滑环3进行换向，使得线缆不会发生绞线的现象。

在上述技术方案的基础上，具体的，转动组件2上固定有轴承6，且轴承6套设于转轴11外侧。

需要说明的是，由于转轴11与固定组件1固定连接，则轴承6可带动转动组件2绕转轴11的轴心线转动，以实现转动组件2的水平旋转。

值得注意的是，本发明提供的扭线滑环复合机构还包括用于驱动转轴11转动的驱动组件，驱动组件包括马达，马达的输出端与转轴11传动连接。

在上述技术方案的基础上，请参考图2和图3，本发明提供的扭线滑环复合机构还包括设于转动组件2内的扭线盒组件7，扭线盒组件7具有容纳腔，且容纳腔内设有用于卡合转子引出线321的导向槽。

需要说明的是，固定组件1还包括电源，定子31与电源电连接。

具体的，固定组件1上设有电路板，定子31与电路板通过引线电连接。

为了提升转子引出线321与转子线卡4之间卡接关系的稳定性，以便第一限位部与第二限位部抵接后，转动组件2可带动转子32相对定子31旋转，优选的，转子线卡4与转子引出线321之间过盈配合。

在上述技术方案的基础上，优选的，转轴11具有第一通孔，且第一通孔的中心线与转轴11的轴心线重合；

定子31套设于第一通孔内，且定子31的一端与转轴11固定连接，定子31具有轴心线与第一通孔的轴心线重合的第二通孔，转子32套设于第二通孔内，且转子引出线321探出第二通孔、与转动组件2电连接。

本发明还提供一种球型摄像机，包括上述技术方案提供的任意一种扭线滑环复合机构。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种扭线滑环复合机构，其特征在于，包括：固定组件、转动组件、导电滑环以及限位组件，其中：

所述转动组件通过转轴安装于所述固定组件，所述转动组件可绕所述转轴的轴心线旋转，且所述转动组件具有第一行程和第二行程；

所述导电滑环包括定子和转子，所述定子与所述固定组件连接，所述转子可相对所述定子绕所述转轴的轴心线转动，且所述转子通过转子引出线与所述转动组件之间电连接；

所述限位组件用于在所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，锁定所述转动组件与所述转子之间的相对位置；

当所述转动组件处于第一行程时，所述转子引出线随所述转动组件转动、自动扭线；当所述转子组件处于第二行程时，所述导电滑环对所述转子引出线进行换向。

2.根据权利要求1所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，所述限位组件包括：

转子线卡，所述转子线卡与所述转子固定连接，且所述转子线卡上设有第一限位部；

设于所述转动组件、用于与所述第一限位部配合的第二限位部，所述第一限位部位于所述第二限位部的旋转路径上，当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述第一限位部与所述第二限位部配合、以锁定所述转动组件与所述转子之间的相对位置。

3.根据权利要求2所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，所述第一限位部为形成于所述转子线卡的第一突出部，所述第二限位部为形成于所述转动组件的第二突出部，当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述第一突出部朝向所述第二突出部的一侧表面与所述第二突出部朝向所述第一突出部的一侧表面抵接。

4.根据权利要求2所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，所述第一限位部为形成于所述转子线卡的滑槽，所述第一限位部为形成于所述转动组件的突出部，所述滑槽绕所述转轴的轴心线方向延伸，所述滑槽具有相对设置、且沿所述第一行程至所述第二行程方向排列的第一限位面和第二限位面，所述突出部的一端可沿所述滑槽的延伸方向滑动的置于所述滑槽内，且当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述突出部与所述第二限位面抵接。

5.根据权利要求2所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，所述第一限位部为形成于所述转子线卡的突出部，所述第二限位部为形成于所述转动组件的滑槽，所述滑槽绕所述转轴的轴心线方向延伸，所述滑槽具有相对设置、且沿所述第一行程至所述第二行程方向排列的第一限位面和第二限位面，所述突出部的一端可沿所述滑槽的延伸方向滑动的置于所述滑槽内，且当所述转动组件由所述第一行程切换至所述第二行程时，所述突出部与所述第一限位面抵接。

6.根据权利要求2所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，所述限位组件还包括可与所述转子线卡产生转动阻尼的转子阻尼，所述转子阻尼设于所述转子线卡与所述固定组件之间。

7.根据权利要求1所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，所述转动组件上固定有轴承，且所述轴承套设于所述转轴外侧。

8.根据权利要求1所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，还包括用于驱动所述转轴转动的驱动组件，所述驱动组件包括马达，所述马达的输出端与所述转轴传动连接。

9.根据权利要求1所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，还包括设于所述转动组件内的扭线盒组件，所述扭线盒组件具有容纳腔，且所述容纳腔内设有用于卡合所述转子引出线的导向槽。

10.根据权利要求1-9任一项所述的扭线滑环复合机构，其特征在于，

所述转轴具有第一通孔，且所述第一通孔的中心线与所述转轴的轴心线重合；

所述定子套设于所述第一通孔内，且所述定子的一端与所述转轴固定连接，所述定子具有轴心线与所述第一通孔的轴心线重合的第二通孔，所述转子套设于所述第二通孔内，且所述转子引出线探出所述第二通孔、与所述转动组件电连接。

11.一种球型摄像机，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的扭线滑环复合机构。

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