JP3820035B2 - Direct drive motor device with built-in slip ring assembly - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットアームなどの装置をX、Y、Z軸に沿って位置決めするために用いられる電動機装置に関し、さらに具体的には、テレビカメラに用いられる位置決め装置用電動機装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビカメラやロボットアーム用のパン・チルトヘッドのような位置決め装置は、壁や柱や机に取り付けるための固定体を有し、電動機と、歯車、あるいはローラ、あるいはベルトとプーリ、あるいはチェーンなどからなる伝動組立体とを使用している。このようなパン・チルトヘッドやロボットアーム機構は、一般に、テレビカメラやロボットアームがその垂直軸、水平軸及び/又は他の角の軸を中心として角回転するように構成されている。回転式テレビカメラやロボットアーム回路を位置決め装置の固定台に接続するために、電線やケーブル組立体が用いられることがある。このような電線やケーブルは、通常、固定部材と回転可能部材間、あるいは、位置決め装置の2つの回転可能部材間をスパンする可撓ケーブル組立体として知られている。したがって、このケーブル組立体は、位置決め装置が動くにつれて回転し、捩れたり撓んだりを繰り返す。その結果、結局ケーブルは切断されてしまう。このためしばしば不経済なケーブルの取替を必要としたり、さらにまた、こうしたケーブル組立体が位置決め装置のジョイントを横切ってスパンするときには、位置決め装置がその軸を中心として360度以上回転することを妨げたり、それによって位置決め装置の自由な回転を制限してしまう。
【0003】
個々の回転軸中心に位置決めされるスリップリングあるいは回転接点組立体を用いる位置決め装置もあり、これによってケーブル組立体が回転ジョイントを横切ってスパンすることはなくなる。しかしながら、こうしたスリップリング組立体は回転軸の中心を占めるので、非常に効率がよく、正確で、かつ伝動機構を必要としないステッピングモーターのような直結駆動電動機を使用することができない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、直結駆動電動機と電動機の主シャフト内部または主シャフトに沿って載置したスリップリング機構とを有する直結駆動位置決め装置を提供することである。こうした直結駆動電動機をそのシャフトとともに各軸に位置決めするときに、ケーブルが捩れたり撓んだりすることなく、水平軸、垂直軸及び/又は他の角の軸を中心として360度以上自由に制限なく継続的に回転できるようにする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、直結駆動位置決め装置は、位置決め装置の水平軸あるいは垂直軸あるいは他の角の軸を中心として回転することができる少なくとも1つの回転部材を有する。この回転部材には、それぞれ、テレビカメラやロボットアームを載置するための手段及び/又はさらなるジョイント位置決め機構を組み込むための他の部材が設けられる。
直接駆動電動機は、回転部材を直接駆動するために該回転部材に接続されている中央シャフトを有し、この中央シャフトは、回転接点あるいはスリップリング組立体を有する。この回転接点あるいはスリップリング組立体は、テレビカメラやロボットアーム及び/又は直結駆動電動機を制御回路および他の周辺・補助装置に接続するためのものである。これによって、中空部分を貫通する屈曲ケーブルの使用に伴う諸問題を排除し、回転軸を中心として360度以上の連続し中断されない回転が提供される。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の前述の目的と特徴及びその他の目的と特徴は、付属図面を参照した本発明の好適な実施例を説明する次の説明から明確になる。
図1に示すテレビカメラ装置1は、監視装置において使用される周知のドーム状カメラエンクロージャ3であって、透明あるいは半透明なドーム3Aと、カメラエンクロジャ3の上部に固定された基板4と、基板4の表面に固定されたパンニング電動機2と、基板4の中心を通って延び基板4と直交する水平軸H(パン)を中心として回転可能にパンニング電動機2の回転子14に取り付けられたカメラ保持ブラケット7とを有している。
【0007】
チルティング電動機10が、逆U字形のフォーク状ホルダーとして形成されたカメラ保持ブラケット7の一側面上に固定載置されている。テレビカメラ12はチルティング電動機10の回転子16に取り付けられていて、カメラを垂直軸V(チルト)を中心として回転可能にする。一方、反対側では、カメラは、V軸に沿って延びる周知のピボット回転ジョイント15を介してカメラ保持ブラケット7に載置されている。
【0008】
H軸(パン)と直交するV軸(チルト)及びV軸(チルト)と直交するL軸(レンズ)及びH軸(パン)は、すべて、ドーム状のカバー部分3Aの中心で交差しているので、ドーム球内での全周に亘る無制限なパンニング移動とチルティング移動を提供する。
【0009】
パンニング電動機2は、図4及び図5にも示すように、その回転子14内部に回転接点あるいはスリップリング組立体6を組み込んでいる。スリップリング組立体6それ自体は、回転式導電金属リングと、金属リングの回転中に金属リングを連続的な電流の流れに対して圧力を与える補完的に載置された導電金属ブラシとからなる既知の組立体である。
【0010】
電力と制御信号をカメラに供給し、カメラから映像信号、音声信号、データ信号を受信するための電線を含む接続電線5は、ドーム状クロージャあるいはケース3およびスリップリング組立体6の回転リングを接続するための基板4の開口を通過する。電力をパンニング電動機2に供給する電線13は、パンニング電動機12がインナー回転子形ならば、別の開口13Aを介して直接接続してよく、パンニング電動機12がアウター回転子形ならば、接続電線5と一緒に接続しなければならない。
【0011】
一端でスリップリング組立体6のブラシに接続された電線8は、保持ブラケット7の開口を介し送られ、他端でチルティング電動機10の回転子16のシャフト内に載置されたスリップリング組立体9の回転リングに接続されている。
【0012】
スリップリング組立体9のブラシに接続された電線11は、他端で、さらにカメラ12と制御回路(図示せず)に接続されている。図1から、この配置において、カメラは、そのパンニング軸H、あるいはそのチルティング軸Hを中心にして、捩れたり撓んだりしないで無限に回転できることが明白である。さらにまた、パンニング電動機2の回転子14上に直接載置されたカメラ保持ブラケット7が送電機構なしに駆動電動機によって直接駆動されることも明白である。同様に、図1より、送電機構を使用せずに、チルティング電動機10の回転子16がカメラのチルティング位置を直接駆動できることも明白である。
送電装置と組立体の排除は、ドーム状カメラエンクロージャ3のサイズを減じ、構成を簡略化し、位置決め装置の信頼性や効率・精度をも向上させる。
【0013】
図2に示すロボットアーム20は、テーブル21に取り付けられた固定体24を有している。固定体24の上面に設置した電動機25は、その回転子シャフト26内に回転接点あるいはスリップリング組立体を組み込んでおり、回転子はロボットアーム20の水平回転アーム28の一端に取り付けられている。制御及び電力ケーブル22が回転子シャフト26(図示せず)内部でスリップリング組立体のスリップリングに直接接続され、電動機25への電力は、電動機25がインナー回転子形なので、電線23を介して直接供給される。
【0014】
電線27は、水平回転アーム28のA側で、回転子シャフト26内部に載置されたスリップリング組立体(図示せず)のブラシに接続され、また、水平回転アーム28のB側で、電動機29の回転子シャフト30内部に載置されたスリップリング組立体(図示せず)のリングと電動機29とに接続されている。電動機29は、水平回転アーム28のB端に取付けられており、回転子シャフト30は水平回転ジョイント31に取付けられている。
【0015】
電線35はその一端で回転子30内部に位置するスリップリング組立体に接続され、他端で電動機33の回転子32のシャフト内部に組み込まれたスリップリング組立体のリングに接続されている。回転子32内のスリップリング組立体のブラシは、電線(図示せず)によってロボットアームのフィンガ34とその回路とに接続されている。図2より、水平回転アーム28、水平回転ジョイント31、および、垂直回転フィンガ34は、すべて、電力及び/又は制御信号を各電動機と制御回路に接続しているどの電線も捩れたり撓んだりすることなく、無限に回転することができることは明白である。また、スリップリング組立体を回転子シャフト内に組み込んだ直結駆動電動機の使用によって、ロボットアームの構成が非常に簡単になることも明白である。
【0016】
図3に示すテレビカメラ装置40は、固定部材42と水平回転部材49からなる周知のパン・チルト位置決め装置に載置された、もう一つの周知のテレビカメラである。固定部材42は壁41の頂部に取付けられており、固定部材42の上部に取り付けられた電動機44を有している。また、回転子45は水平回転部材49に取り付けられている。電線43は、回転子45のシャフト内に位置するスリップリング組立体のリングと電動機44とに接続している。電動機47は、水平回転部材49のアームに取り付けられており、回転子50はカメラ51に取り付けられている。電線46は、その一端において、回転子45のシャフト内のスリップリング組立体のブラシに接続され、また、他端において、回転子50のシャフト内のスリップリング組立体48のリングに取り付けられている。
【0017】
スリップリング組立体48のブラシに接続された電線(図示せず)は、電力と制御信号とをカメラ51に供給し、カメラからは映像・音声信号を受信する。図3より、カメラ装置40のパン・チルト位置決め装置が、電力、制御信号および映像信号を担持する複数の電線を捩ったり撓めたりすることなく、水平方向にも垂直方向にも無限に回転することができることは明白である。また、回転子のシャフト内に内蔵スリップリングを備えた直結駆動電動機を用いたこうした位置決め装置が単純化された機械構造を提供することは明白である。
【0018】
図4に示す電動機組立体55は、周知のステッピングモータを、インナー回転子および回転接点あるいはスリップリング組立体と組み合わせたものである。板60は、図1の基板4などの、位置決め装置の固定ジョイントあるいは回転ジョイントの一部である。板60は、複数のネジ79を用いて、電動機組立体55の固定子部分の第1カバー61に取り付けられる。
【0019】
電動機組立体55の固定子部分は、固定子コイル組立体62、磁気金属積層板63、第1カバー61、および、第2カバー64を含む。固定子コイル組立体62は、第1カバー61と板60の開口を通る電線71を介して電力及び制御回路(図示せず)に接続されている。
【0020】
滑らかな回転運動を確実にするために、第1カバー61と第2カバー64の間で回転子組立体を支持する二重ボールベアリング80が設けられている。
回転子組立体は、スリップリング組立体によって囲まれた中空回転子シャフト82と回転子シャフト内部に埋め込まれた磁気リング81とを備えている。
【0021】
回転子シャフト82は、複数のネジ79によって板66に取り付けられている。板66は、例えば図1に示すカメラ保持ブラケット7のような固定部材の一部、あるいは、位置決め装置の回転ジョイントの一部である。
【0022】
周知のスリップリング組立体が、スリップリング本体72内で回転するリング保持組立体73と、プリント回路基板組立体76とを有する。リング保持組立体73は、複数導電リング74を含み、複数導電リング74は、すべてが互いに離間・絶縁されており、また、すべてがコネクタ77に電気的に接続されている。
【0023】
プリント回路基板組立体76はスリップリング本体72に固定され、複数導電電気ブラシ75とコネクタ78とを有している。複数導電電気ブラシ75は間隔をおいて位置決めされ、複数導電リング74に対してブラッシング動作を行い導電リング74を補完して一定の電気接触を与える。コネクタ78は、電線組立体69との電気接続を提供する。
【0024】
スリップリング本体72は回転子シャフト82に固定され、スリップリング本体72の中央軸を中心に回転するリング保持組立体73は板60に固定されている。
【0025】
電線ハーネスあるいは組立体67とコネクタ68とは複数の導電リング74に対する電気接続を提供する一方、電線組立体69とコネクタ70は、導電電気ブラシ75に対する補完的な電気接続を提供する。
【0026】
図4より、電線組立体67と電線組立体69の電線は、電動機がアイドル状態であるかあるいは電力及び制御電線71を介して電圧が印加されて回転しているかにかかわらず、導電リング74と導電電気ブラシ75を介して電気的に接続されていることが分かる。
【0027】
図5の電動機組立体56は、周知のステッピングモータに、アウター回転子と回転接点或いはスリップリング組立体とを組み合わせたものである。図4の板60と同様な板60が、電動機組立体56のアウター回転子部分の第1カバー61Aにネジ79を用いて取り付けられている。電動機組立体56のアウター回転子部分は、磁気金属積層板81A、第1カバー61A、および、第2カバー64Aからなる。
【0028】
回転子を支持し、回転子の滑らかな回転を確実にするために、二重ボールベアリング80が固定子シャフト83、第1カバー61A、および、第2カバー64A間に設けられている。固定子組立体は、磁気金属積層板63に囲まれそれに固定された中空固定子シャフト83と、固定子コイル組立体62Aと、固定子シャフト内部に埋め込まれたスリップリング組立体とを有する。固定子コイル組立体62Aは、固定子シャフト83と板66の開口を通る電線71Aを介して電力回路及び制御回路(図示せず)に接続されている。
【0029】
固定子シャフト83は、複数のネジ79によって板66に取り付けられている。板66は、例えば図1に示すカメラ保持ブラケット7のような固定部材の一部、あるいは位置決め装置の回転ジョイントの一部である。
【0030】
周知のスリップリング組立体が、スリップリング本体72内で回転するリング保持組立体73と、プリント回路基板組立体76とを有する。リング保持組立体73は、複数導電リング74からなり、複数導電リング74は、すべて、互いに離間・絶縁されており、また、すべてが電線ハーネス67を介して電気的に接続されている。
【0031】
プリント回路基板組立体76は、複数導電リング74に対するブラッシング動作によって一定の電気接触を提供するために導電リング74を補完するように間隔をおいて位置決めされている。複数導電電気ブラシ75と、電気接続を提供するための電線ハーネス69とを有している。
【0032】
スリップリング本体72は、回転子シャフト82に固定され、スリップリング本体72の中央軸を中心に回転するリング保持組立体73は板60に固定されている。
【0033】
電線ハーネス67が複数の導電リング74との電気接続を提供する一方、電線ハーネス69は、複数の導電電気ブラシ75との補完的な電気接続を提供する。
【0034】
図4より、電線ハーネス67と電線ハーネス69は、電動機がアイドル状態であるか電力及び制御電線71を介して電圧が印加されて回転しているかにかかわらず、導電リング74と導電電気ブラシ75を介して電気的に接続されていることが分かる。
【0035】
図5の板60を第1カバー61Aに取り付ける代わりに、板60Aを第2カバー64Aに取り付け、それによって、図2の電動機25あるいは電動機29、または、図3の電動機42を位置決め装置の各部材に載置するのに示したのと同様な方法で、電動機組立体56を位置決め装置に載置するようにしてもよい。同様に、図4に示したように板60を電動機組立体55の第1カバー61に取り付ける代わりに、図4の第2カバー64を位置決め装置の部材に取り付けることによって、図4に示す電動機組立体55を位置決め装置の部材に載置するようにしてもよい。
【0036】
図4及び図5より、電動機がインナー回転子形かアウター回転子形かにかかわらず、スリップリング組立体をその主シャフトに組み込み、回転ジョイントの両側に接続された電線が捩れたり撓んだりすることなしに、電力信号、制御信号及び他の信号に直通路を提供でき、しかも、こうした電動機は、その回転軸を中心として無限に回転することができるということが分かる。
【0037】
図4及び図5に示す電動機組立体55、56は、スリップリング組立体をシャフト内部に組み込むのに十分な大きさのシャフト径で作りうる大直径タイプの電動機である。スリップリング組立体を小さな直径のシャフトに設けられない細身の電動機が必要な場合があるかも知れない。こうした電動機として、中空シャフトを設け、そのシャフトの端にスリップリング組立体を載置することができる。図6に示す電動機組立体57は、周知のステッピングモータに、インナー回転子と回転接点或いはスリップリング組立体とを組み合わせたものである。板90は、位置決め装置の固定ジョイント或いは回転ジョイントの一部である。板90は、ネジ79を用いて、電動機組立体57の固定子部分の第1カバー89に取り付けられている。
【0038】
電動機組立体57の固定子部分は、コイル組立体62、磁気金属積層板88、第1カバー89、および、第2カバー87からなる。固定子コイル組立体62は、第1カバー89と板90の開口を通る電線71を介して電力回路及び制御回路(図示せず)に接続されている。
【0039】
滑らかな回転運動を確実にするために、第1カバー89と第2カバー87間で回転子組立体を支持する二重ボールベアリング80が設けられている。回転子組立体は、磁気リング95によって囲まれた中空回転子シャフト86を、回転子シャフトの一端に載置されたリング保持組立体97とを有する。
【0040】
回転子シャフト86の他端は、ネジ96によって板85に取り付けられている。板85は、固定部材の一部、あるいは、位置決め装置の回転ジョイントの一部(図示せず)である。
【0041】
スリップリング組立体は、回転子シャフト86に取り付けられたリング保持組立体97と、板90に取り付けられたプリント回路基板組立体93とを有する。リング保持組立体97は、複数導電リング74を含み、これら複数導電リング74は、すべてが互いに離間・絶縁されており、また、すべてが電線ハーネス67に電気的に接続されている。電線ハーネス67のすべての電線は、中空回転子シャフト86と板85の開口を通り、リング保持組立体97の端部とは反対側の、回転子シャフトの他端から引き出されている。
【0042】
プリント回路基板組立体93は、ホルダ92及びネジ91によって板90及び/又は第1カバー90に固定され、複数導電リング74に対してブラッシング動作を行い、導電リング74を補完して一定の電気接触を提供するように間隔をおいて位置決めされている複数導電電気ブラシ75と、電気接続を提供するための電線ハーネス69とを有している。
【0043】
リング保持組立体97は、回転子シャフト86の中央軸を中心として回転することができるようシャフト86に固定されている。
【0044】
電線ハーネス67が複数の導電リング74との電気接続を提供する一方で、電線ハーネス69は、複数の導電電気ブラシ75との補完的な電気接続を提供する。
【0045】
図6より、電線ハーネス67と電線ハーネス69の電線は、電動機がアイドル状態であるか電力・制御電線71を通して電圧を印加されて回転しているかにかかわらず、導電リング74と導電電気ブラシ75を通して電気的に接続されていることが分かる。
【0046】
また、図6より、位置決め装置の電動機が細身であっても、電動機のシャフトにスリップリング組立体を載置して、回転ジョイントの両側に接続した電線が捩れたり撓んだりすることなしに、電力信号、制御信号及び他の信号に直通路を提供できるということが分かる。
【0047】
図7A及び7Bは、図4のスリップリング組立体の詳細を示す。スリップリング組立体58は、スリップリング本体72、プリント回路基板組立体76、及びリング保持組立体73を有する。リング保持組立体73は、複数の導電リング74を含む。導電リング74は、すべてが互いに離間・絶縁され、またすべてが金属電線を介して電気的に接続されて、スリップリング組立体58の一端においてコネクタ77を形成している。
【0048】
リング保持組立体は、スリップリング本体72に嵌合され、スリップリング本体の長さ方向中心の回転軸を中心に自由に回転自在に構成されている。
【0049】
プリント回路基板組立体76は、プリント回路基板の導電パターンに載置・接続された複数の導電ブラシ75と、スリップリング58の他端において電気接続を提供するためのコネクタ78とを有している。ブラシ75は、導電リング74に対してブラッシング動作を行い、導電リング74を補完して一定の電気接触を提供するように間隔をおいて位置決めされている。ネジ98によってスリップリング本体72に固定されているプリント回路基板組立体76は、コネクタ78を用いる代わりに、電線ハーネスに直接接続することもできる。また、コネクタ77を形成せず、導電リングを電線ハーネスを介して接続することも可能である。
【0050】
図7Aは、導電リング74と接触している導電ブラシ75を示している。導電リングの両側でブラシを使用することによって、ブラッシング動作の接続性と信頼性とを高めている。
【0051】
図7で示したスリップリング組立体の代わりに、他の周知の回転接点やスリップリング組立体を用いることもできる。スリップリングや他の回転電気結合手段の形式にかかわらず、本発明の装置は、回転電気結合手段を電動機の中央シャフトに組み込んだ電動機によって、テレビカメラのパン・チルトヘッドや、ロボットアームや、他の回転ジョイントなどの直接駆動方式の位置決め装置として極めて単純な手段を提供し、しかも、回転ジョイントの両側に関連づけられた電線が捩れたり撓んだりすることがないということがはっきりと分かる。
【0052】
勿論、当業者には、本明細書で提出した発明の特定の具体例は単なる例示であって、決して限定的な意味を持つものではなく、それゆえ、付属クレームに概略した本発明の精神と範囲から離れない限り、多くの変更や修正が可能であり、また等価と見なせるものはすべて使用することも可能である、ということが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 好適な実施例の直結駆動電動機を組み込んだドーム状カバー内部のテレビカメラの斜視図である。
【図2】 発明の好適な実施例の直結駆動電動機を組み込んだロボットアームの斜視図である。
【図3】 本発明の好適な実施例の直結駆動電動機を組み込んだ遠隔位置決め装置に載置されるテレビカメラの概略側面図である。
【図4】 発明の好適な実施例のスリップリング組立体を組み込んだステッピングモータの軸方向断面図である。
【図5】 発明の好適な実施例のスリップリング組立体を組み込んだ別のステッピングモータの軸方向断面図である。
【図6】 発明の好適な実施例のスリップリング組立体を組み込んだ更に別のステッピングモータの軸方向断面図である。
【図7】 図7Aは図4〜図6で使用されるスリップリングの一例の上面図であり、図7Bは図4〜図6で使用されるスリップリング例の軸方向断面図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric motor device used for positioning a device such as a robot arm along the X, Y, and Z axes, and more specifically to an electric motor device for a positioning device used for a television camera.
[0002]
[Prior art]
Positioning devices such as pan / tilt heads for TV cameras and robot arms have fixed bodies for mounting on walls, pillars, and desks, and include motors, gears, or rollers, belts and pulleys, chains, etc. And a transmission assembly. Such a pan / tilt head or robot arm mechanism is generally configured such that a television camera or robot arm rotates angularly about its vertical axis, horizontal axis, and / or other angular axes. Wires and cable assemblies may be used to connect the rotary television camera or robot arm circuit to the fixed base of the positioning device. Such electric wires and cables are generally known as flexible cable assemblies that span between a fixed member and a rotatable member or between two rotatable members of a positioning device. Thus, the cable assembly rotates as the positioning device moves and repeats twisting and bending. As a result, the cable is eventually cut off. This often necessitates uneconomic cable replacement, and also prevents the positioning device from rotating more than 360 degrees about its axis when such cable assemblies span across the joint of the positioning device. And thereby limit the free rotation of the positioning device.
[0003]
Some positioning devices use slip rings or rotating contact assemblies that are positioned about the individual rotational axis, thereby preventing the cable assembly from spanning across the rotating joint. However, since the slip ring assembly occupies the center of the rotating shaft, it is not possible to use a direct drive motor such as a stepping motor that is very efficient, accurate, and does not require a transmission mechanism.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a direct drive drive positioning device having a direct drive motor and a slip ring mechanism mounted inside or along the main shaft of the motor. When positioning such a direct drive motor together with its shaft, the cable does not twist or bend, and the horizontal axis, the vertical axis, and / or other angular axes are not limited freely over 360 degrees. Allow continuous rotation.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the direct drive drive positioning device has at least one rotating member that can rotate around a horizontal axis, a vertical axis, or another angular axis of the positioning device. The rotating members are each provided with means for mounting a television camera or robot arm and / or other members for incorporating further joint positioning mechanisms.
Direct drive motor has a central shaft connected to the rotary member to drive the rotary member directly, the central shaft has a rotary contact or slip ring assembly. This rotary contact or slip ring assembly is for connecting a television camera, robot arm and / or direct drive motor to the control circuit and other peripheral / auxiliary devices. This eliminates the problems associated with the use of a bent cable that penetrates the hollow portion, and provides a continuous and uninterrupted rotation of 360 degrees or more about the rotation axis.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The foregoing and other objects and features of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings.
A
[0007]
A tilting
[0008]
The V axis (tilt) orthogonal to the H axis (pan), the L axis (lens) orthogonal to the V axis (tilt), and the H axis (pan) all intersect at the center of the dome-
[0009]
As shown in FIGS. 4 and 5, the panning motor 2 incorporates a rotating contact or slip ring assembly 6 inside the
[0010]
A connecting wire 5 including electric wires for supplying power and control signals to the camera and receiving video signals, audio signals, and data signals from the camera connects the dome-shaped closure or the case 3 and the rotating ring of the slip ring assembly 6. It passes through the opening of the substrate 4 for this. The
[0011]
The
[0012]
The
Eliminating the power transmission device and the assembly reduces the size of the dome-shaped camera enclosure 3, simplifies the configuration, and improves the reliability, efficiency, and accuracy of the positioning device.
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
One end of the
[0016]
A
[0017]
An electric wire (not shown) connected to the brush of the
[0018]
An
[0019]
The stator portion of the
[0020]
In order to ensure smooth rotational movement, a
The rotor assembly includes a
[0021]
The
[0022]
A known slip ring assembly includes a
[0023]
The printed
[0024]
The slip ring
[0025]
Wire harness or
[0026]
From FIG. 4, the wires of the
[0027]
The
[0028]
In order to support the rotor and to ensure smooth rotation of the rotor, a
[0029]
The
[0030]
A known slip ring assembly includes a
[0031]
The printed
[0032]
The slip ring
[0033]
The
[0034]
From FIG. 4, the
[0035]
Instead of attaching the
[0036]
4 and 5, regardless of whether the motor is an inner rotor type or an outer rotor type, the slip ring assembly is incorporated in the main shaft, and the electric wires connected to both sides of the rotary joint are twisted or bent. It will be appreciated that direct paths can be provided for power signals, control signals and other signals, and that such a motor can rotate indefinitely about its axis of rotation.
[0037]
The
[0038]
The stator portion of the
[0039]
In order to ensure a smooth rotational movement, a
[0040]
The other end of the
[0041]
The slip ring assembly includes a
[0042]
The printed
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
From FIG. 6, the wires of the
[0046]
Further, from FIG. 6, even if the electric motor of the positioning device is slender, the slip ring assembly is placed on the shaft of the electric motor, and the electric wires connected to both sides of the rotary joint are not twisted or bent. It can be seen that direct paths can be provided for power signals, control signals and other signals.
[0047]
7A and 7B show details of the slip ring assembly of FIG. The
[0048]
The ring holding assembly is fitted to the slip ring
[0049]
The printed
[0050]
FIG. 7A shows the
[0051]
Instead of the slip ring assembly shown in FIG. 7, other known rotating contacts and slip ring assemblies may be used. Regardless of the format of the slip ring or other rotating electrical coupling means, the apparatus of the present invention, by incorporating the motor rotational electrical coupling means in the center shaft of the electric motor, and the television camera pan and tilt head, and a robot arm, the other It can be clearly seen that it provides a very simple means as a direct drive positioning device, such as a rotary joint, and that the wires associated with both sides of the rotary joint do not twist or bend.
[0052]
Of course, those skilled in the art will recognize that the specific embodiments of the invention filed herein are merely exemplary and are in no way meant to be limiting, and therefore are within the spirit of the invention as outlined in the appended claims. It will be understood that many changes and modifications can be made without departing from the scope, and that anything equivalent can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a television camera inside a dome-like cover incorporating a direct drive motor of a preferred embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of a robot arm incorporating a direct drive motor according to a preferred embodiment of the invention.
FIG. 3 is a schematic side view of a television camera mounted on a remote positioning device incorporating a direct drive motor according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an axial cross-sectional view of a stepping motor incorporating a slip ring assembly of a preferred embodiment of the invention.
FIG. 5 is an axial cross-sectional view of another stepping motor incorporating the slip ring assembly of the preferred embodiment of the invention.
FIG. 6 is an axial cross-sectional view of yet another stepping motor incorporating the slip ring assembly of the preferred embodiment of the invention.
7A is a top view of an example of the slip ring used in FIGS. 4-6, and FIG. 7B is an axial cross-sectional view of the example of the slip ring used in FIGS. 4-6.
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