JP2009043558A - スリップリング - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て性の向上と部品単価の低減を図ることができるスリップリングを提供する。
【解決手段】スリップリング１００は、回転側基板ユニット１３０と、固定側基板ユニット１３１と、保持部材ユニット１３２とから構成される。そして、保持部材ユニット１３２は、内側に被接続部１０３ａを有する複数のリング１０３を周方向にそれぞれ位相がずれた状態で保持する。また、回転側基板ユニット１３０は、リング１０３の被接続部１０３ａに対応するように配置され、端部に被接続部１０３ａと接続する接続部１０１ａを設けたピン１０１を有する。また、固定側基板ユニット１３１は、リング１０３に弾性により圧接するブラシ１０４を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、カメラユニットを搭載しパン回転可能とする撮像装置において、回転側の基板と固定側の基板間で電力や信号を授受するためのスリップリングに関する。

エンドレス回転可能なパンチルトカメラには、簡単な構造で容易に本体装置（カメラユニット）と回転部との接続ができるようにするため、スリップリングが使用されることが多い。

スリップリングは様々な形式が実用化されているが、その中でも代表的な形式はいわゆる円筒型と呼ばれるものである。特許文献１には円筒型の一例が示されている。円筒型は、回転軸方向にリング及び絶縁円盤を交互に配置し、各リングを絶縁して独立した導電経路を形成し、各リングには対応するブラシがそれぞれ当接し、ブラシとリングが導通を保ったまま相対的に摺動回転できるように構成されている。

多くの場合、リングは略円筒形の形状をしており、回転側基板と接続するために、リード線の一端がリングの内側にてハンダ付けされ、またリード線の他端が回転側基板にハンダ付けされ、リング及び基板が接続される構成となっている。

一方、ブラシは、固定側の基板上に直接実装されていることが多い。このような構成により、固定側の基板と回転側基板が電気的に接続できるようになっている。
特開平６−３１０２５０号公報

しかしながら、従来の円筒型のスリップリングは以下の問題がある。

リングの内側にリード線をハンダ付け等で接続しなければならず、組み立て性が悪い。さらに、工数がかかるゆえに高価になってしまう。また、リングと接続したリード線の反対側の端部と回転側の基板との接続も、それぞれハンダ付けをする必要があり、組み立て作業に手間がかかる。

本発明の目的は、組み立て性の向上と部品単価の低減を図ることができるスリップリングを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載のスリップリングは、回転側基板ユニットと、固定側基板ユニットと、保持部材ユニットとから構成されるスリップリングにおいて、前記保持部材ユニットは、内側に被接続部を有する複数のリングを周方向にそれぞれ位相がずれた状態で保持し、前記回転側基板ユニットは、前記リングの前記被接続部に対応するように配置され、端部に前記被接続部と接続する接続部を設けたピンを有し、前記固定側基板ユニットは、前記リングに弾性により圧接するブラシを有することを特徴とする。

本発明のスリップリングによれば、組み立て性の向上と部品単価の低減を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るスリップリングの構成図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。

スリップリング１００は、おおまかに固定側及び回転側に分かれており、回転側には回転側基板１０２が配置され、固定側には外装１１５に固定された固定側基板１０５が配置されている。回転側基板１０２及び固定側基板１０５は、スリップリング１００の内部を介し導通されている。回転側基板１０２はコネクタ１０６を備える。固定側基板１０５はコネクタ１０７を備える。

図２は、本発明の実施の形態に係るスリップリングにおいて、外装１１５を除去した状態の斜視図である。また、図３は、本発明の実施の形態に係るスリップリングの断面側面図である。

尚、任意のリング、離間部材等は、一定のピッチで積層されるものであって、同じ形状を有する場合、任意のもので説明を加え他の全てにその説明を適用するのが合理的であるので、リング１０３ｎのように語尾にｎを付加し他を代表させて説明を行うものとする。

図２、図３において、金属材料であり表面に貴金属メッキを施したリング１０３ｎは、離間部材１０８ｎと交互に保持部材１１３にて保持され、積層されている。リング１０３ｎは、左右から弾性金属部材であるブラシ１０４ｎに当接され、両者は導通されている。

リング１０３ｎは回転側に配置され、またブラシ１０４ｎは固定側に配置されており、両者は互いの表面で導通しながら当接し、相対的に回転可動（可能）となっている。

リング１０３ｎ及び離間部材１０８ｎは、キャップ１１０が被せられ、保持部材１１３に積層状態で固定保持されている。また、保持部材１１３は、回転側基板１０２及び軸１１６を一体に保持する。軸１１６は、スリーブ１０９によって回転可動に軸支されている。

スリーブ１０９の一部は固定側のベース１１１にカシメられ、スリーブ１０９は固定側に配置されている。さらに、固定側は、図１で示した外装１１５に固定された固定側基板１０５を有する。固定側基板１０５には、リング１０３ｎと導通接続を行うブラシ１０４ｎが実装されている。

さらに、図４を用いて、回転側基板１０２、リング１０３ｎ、ブラシ１０４ｎ、固定側基板１０５の接続状態について説明を行う。

図４は、図２、図３における回転側基板１０２、リング１０３ｎ、ブラシ１０４ｎ、固定側基板１０５の相互間の接続状態を示す斜視図である。

尚、説明をわかりやすくするために、任意のリング１０３ｎ及びブラシ１０４ｎ等を残し、全て除いて示した。

図４に示すように、回転側は、回転側基板１０２、ピン１０１ｎ、リング１０３ｎを備える。回転側基板１０２は、ランド１２０ｎを有し、ランド１２０ｎはコネクタ１０６の所定のピンと電気的接続がなされている。またピン１０１ｎは回転側基板１０２の上面を抜け、ランド１２０ｎに対してハンダ接続されている。

ピン１０１ｎのハンダ付け部と反対側には接続部１０１ａがあり、リング１０３ｎの被接続部１０３ａを挟みながら導通を保っている。

一方、固定側は、ブラシ１０４ｎ及び固定側基板１０５を備える。また、固定側基板１０５上には、ランド１２１ｎ及びランド１２１ｎと所定の配線で接続したコネクタ１０７がある。

ランド１２１ｎには、複数の穴が空けられ、コの字形状をなしたブラシ１０４ｎの先端が複数の穴に貫通された状態で保持されている。ブラシ１０４ｎは、弾性金属材料からなり、表面はニッケルメッキが施され、ランド１２１ｎに対し複数の穴付近でハンダ付け固定されている。

また、ブラシ１０４ｎの先端は、弾性変形の反力の作用により両側からリング１０３ｎを圧接挟持している。そのため、回転側の回転に関わらず、所定範囲の圧接力を保った状態で、ブラシ１０４ｎとリング１０３ｎの導通を保つことができるようになっている。

以上説明した構成によって、回転側基板１０２及び固定側基板１０５はスリップリング１００の内部を介し接続されている。

さらに、図５を用いてリング１０３ｎ及びランド１２０ｎの位置関係を詳細に説明する。

図５は、図４におけるリング１０３ｎ及びランド１２０ｎの位置関係を示す上面図である。

図５（ａ）は回転側基板１０２がある状態、図５（ｂ）は回転側基板１０２を取り払い内部が見えるようにした状態の上面図である。

リング１０３ｎは、積層順位が一つ前のリング１０３（ａ）に対して、図中時計方向に回転した位置に配置されている。図５では、リングの総数は１０個となっており、均等差３６度で配置された例を示している。

尚、図５（ｂ）において、リング１０３ｎは紙面鉛直方向に重なっているため、被接続部１０３ａ部分により、リング１０３ｎ、リング１０３（ａ）を示している。

このようにすることで、リング１０３ｎの被接続部１０３ａが、回転側基板１０２への投影面積内でずれて配置されるため、前述の各ピン１０１ｎの干渉が避けられる。

図６は、本発明の実施の形態に係るスリップリングにおける回転側基板ユニット１３０、固定側基板ユニット１３１及び保持部材ユニット１３２の斜視図である。

図６に示すように、保持部材１１３にリング１０３ｎ及び離間部材１０８ｎを周方向の位相をずらした状態で何層か積層し、最後にキャップ１１０を被せ、リング１０３ｎ及び離間部材１０８ｎが保持部材１１３より抜けないようにして保持する。これにより保持部材ユニット１３２が形成される。保持部材１１３の上面には、嵌合穴１１３ａがピン１０１に対向して設けられ、ピン１０１の下方に伸びる脚部１０１ｂが嵌合するようになっている。

そして、回転側基板１０２にピン１０１ｎをハンダ固定した状態の回転側基板ユニット１３０を、保持部材ユニット１３２に軸方向から近づけ、脚部１０１ｂを嵌合穴１１３ａに嵌合することで両者を結合させる。すると、内部で、図４で説明したように、接続部１０１ａがリング１０３ｎの被接続部１０３ａを挟み込み、両者が導通するようになっている。

さらに、回転側基板１０５とそれに実装されたブラシ１０４ｎで構成される固定側基板ユニット１３１に対し、側面方向から保持部材ユニット１３２を近づけ、所定の位置で回転可動に保持する。

尚、ピン１０１については、全て同形状で共通化が可能である。つまり、回転側基板１０２上の任意の所定の位置にピンごと異なる高さにてハンダ付けし、余分な部分をそれぞれのピンごとにカットすればよい。

また、ピン１０１は回転側基板１０２に対し、それぞれの差込深さが異なり正確な高さ出しを行う必要がある。そのために、ピン１０１の回転側基板１０２の差込側に幅方向に階段状の段部を設け、各段部の幅に対応した幅の矩形穴を回転側基板１０２に設けてもよい。それにより段部は高さ出しのストッパーとなり正確な高さ位置を出すことができる。

また、リング１０３の被接続部１０３ａに挿入する時のピン１０１の反力を基板で受けることになり、半田部で直接受けるのを避けることができランド１２０ｎの剥離を回避できる。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

リング１０３に被接続部１０３ａを設け、その被接続部１０３ａが従来のリード線の機能を果たすようになるため、リング１０３の内側へのリード線のハンダ付け等が不要となり、組み立て性が大幅に改善する。また、リング１０３、ピン１０１、ブラシ１０４のそれぞれが共通化を図ることができるため、部品単価の低減が可能となる。

本発明の実施の形態に係るスリップリングの構成図である。 本発明の実施の形態に係るスリップリングにおいて、外装を除去した状態の斜視図である。 本発明の実施の形態に係るスリップリングの断面側面図である。 図２、図３における回転側基板、リング、ブラシ、固定側基板の相互間の接続状態を示す斜視図である。 図４におけるリング及びランドの位置関係を示す上面図である。 本発明の実施の形態に係るスリップリングにおける回転側基板ユニット、固定側基板ユニット及び保持部材ユニットの斜視図である。

符号の説明

１０１ ピン
１０１ａ 接続部
１０１ｂ 脚部
１０２ 回転側基板
１０３リング
１０３ａ 被接続部
１０４ ブラシ
１０５ 固定側基板
１０６ コネクタ
１０７ コネクタ
１０８ 離間部材
１０９ スリーブ
１１０ キャップ
１１１ ベース
１１３ 保持部材
１１３ａ 嵌合穴
１１５ 外装
１２０ ランド
１２１ ランド
１３０ 回転側基板ユニット
１３１ 固定側基板ユニット
１３２ 保持部材ユニット

Claims (2)

1. 回転側基板ユニットと、固定側基板ユニットと、保持部材ユニットとから構成されるスリップリングにおいて、
   前記保持部材ユニットは、内側に被接続部を有する複数のリングを周方向にそれぞれ位相がずれた状態で保持し、
   前記回転側基板ユニットは、前記リングの前記被接続部に対応するように配置され、端部に前記被接続部と接続する接続部を設けたピンを有し、
   前記固定側基板ユニットは、前記リングに弾性により圧接するブラシを有することを特徴とするスリップリング。
2. 前記ピンは、先端に前記接続部を設けた脚部を有し、前記保持部材ユニットは、前記脚部が嵌合する嵌合穴を有することを特徴とする請求項１記載のスリップリング。

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