KR101030719B1 - Slip ring with sensor magnet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 센서 마그네트를 부착한 슬립링에 관한 것으로, 슬립링에 있어서, 복수 개의 브러시와 접촉하여 회전하는 각각 일정간격으로 위치하여 상호 절연된 복수 개의 전도성 링, 상기 전도성 링의 내주면에 고정 및 일체화 형성되어 회전하는 봉축, 상기 봉축의 끝에 형성된 홈부에 상기 봉축의 회전방향에 따라 자화되는 센서 마그네트로 구성되는 슬립링 결합체, 및 상기 슬립링 결합체의 표면에 상기 봉축의 회전축방향에 따라 형성된 상기 전도성 링을 접촉 및 감싸는 복수 개의 브러시로 이루어진 브러시 조합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a slip ring to which a sensor magnet is attached. In the slip ring, a plurality of conductive rings insulated from each other and positioned at predetermined intervals that rotate in contact with a plurality of brushes are fixed and integrated on an inner circumferential surface of the conductive ring. A slip ring assembly which is formed and rotates, a slip ring assembly composed of a sensor magnet magnetized according to the direction of rotation of the rod shaft in a groove formed at the end of the rod shaft, and the conductive ring formed along the rotation axis direction of the rod shaft on the surface of the slip ring assembly. It characterized in that it comprises a brush combination consisting of a plurality of brushes to contact and wrap.
상기와 같은 센서 마그네트를 부착한 슬립링을 이용하는 것에 의해, 종래의 감시카메라에 사용되어진 센싱방법인 광학적 엔코더를 이용한 방법은 가격이 비싸며 품질에 한계가 있었고, EMF에 기반을 둔 방법 또한 정확도에서 미흡하여, 종래의 센싱방법과 달리 마그네트를 슬립링 결합체의 봉축의 홈부에 끼움으로서 모터의 제조비용 및 공정을 줄이고, 모터의 회전에 따른 센싱불량을 막을 수 있다.By using the slip ring attached with the sensor magnet as described above, the method using the optical encoder, which is a sensing method used in a conventional surveillance camera, is expensive and has a limited quality, and the EMF-based method also lacks in accuracy. Thus, unlike the conventional sensing method, by inserting the magnet into the groove portion of the rod shaft of the slip ring assembly, it is possible to reduce the manufacturing cost and process of the motor and to prevent the sensing failure due to the rotation of the motor.
슬립링, 감시카메라, 센서용 마그네트, 전도성 링, 봉축 Slip ring, surveillance camera, magnet for sensor, conductive ring, rod shaft
Description
본 발명은 센서용 마그네트를 부착한 슬립링에 관한 것으로, 특히 감시카메라에 장착되는 슬립링의 구조 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a slip ring with a magnet for a sensor, and more particularly, to a structure of a slip ring mounted on a surveillance camera and a method of manufacturing the slip ring.
일반적으로 감시카메라 시스템에는 카메라모듈이 구비되며, 카메라모듈은 하우징과 상기 하우징에 장착된 팬 및 틸트(Tilt) 메카니즘(Mechanism)을 포함한다.In general, a surveillance camera system is provided with a camera module, the camera module includes a housing and a pan and tilt mechanism mounted on the housing.
팬 및 틸트 메카니즘은 카메라를 좌우로 움직이는 팬 모터와 카메라를 상하로 움직이는 틸트 모터를 포함한다.The pan and tilt mechanisms include a pan motor that moves the camera left and right and a tilt motor that moves the camera up and down.
팬 모터는 하우징에 대하여 안정하도록 팬 및 틸트 메카니즘에 장착되고, 팬 및 틸트 메카니즘을 위해 내부에 슬립링이 장착되고, 상기 슬립링은 모터 및 카메라에 전기적접속을 제공하면서 작동 중에도 배선의 꼬임이 없도록 하는 기능을 담당하게 된다.The fan motor is mounted on the pan and tilt mechanism to be stable with respect to the housing, and there is a slip ring inside for the pan and tilt mechanism, which provides an electrical connection to the motor and the camera so that the wires are not twisted during operation. Will be in charge of
또한 카메라의 영점조절 및 위치제어를 위해 모터제작자들이나 사용자들은 광학적 엔코더(Encoder)를 이용한 센싱방법을 주로 사용해 오고 있지만, 이 경우 좌표에 대한 오류 등에 의한 품질의 한계가 있으며 가격 또한 비싸다.In addition, motor makers and users have mainly used sensing methods using optical encoders to control the camera's zero point and position, but in this case, there is a limitation of quality due to coordinate error and the price is expensive.
상술한 마그네트를 모터 어셈블리와 결합하는 일반적인 제조방법으로는 부가적인 부품들의 조작 및 제조공정의 추가사항이 발생하게 되며 따라서 센싱기능을 가지는 모터의 제조비용이 증가하게 된다는 문제가 있었다.As a general manufacturing method for combining the above-described magnet with the motor assembly, there are problems in that additional parts are manipulated and additionally manufactured, thereby increasing the manufacturing cost of the motor having the sensing function.
또한 상기 모터의 제조비용이 증가하는 것뿐만 아니라, 마그네트를 모터 어셈블리에 결합시키는 기존방법은 일반적으로 마그네트를 로터 축에 접착제를 통해 접착하거나 로터 축에 있는 마디(knurl)를 누르기 때문에 마그네트가 모터하우징에 계속 유지하기에 비효율적이고, 이에 의해 센싱의 불량을 야기시킨다는 문제가 있었다.In addition to an increase in the manufacturing cost of the motor, the existing method of joining the magnet to the motor assembly generally adheres the magnet to the rotor shaft with an adhesive or presses a knurl on the rotor shaft, so that the magnet has a motor housing. There is a problem that it is inefficient to keep on, thereby causing a poor sensing.
또한 모터의 축이 높은 RPM으로 회전하게 되면 접착본드가 종종 마그네트를 축에 고정시키기에 모자라게 되거나 혹은 모터가 작동할 때 마디(knurl)로부터 떨어져 마그네트는 센서에 플럭스라인(Flux Line)을 재공급할 수 없게 되고 정보수집 등을 할 수 없게 된다는 문제가 있었다.Also, if the motor's shaft rotates at high RPM, the adhesive bonds often fail to secure the magnet to the shaft, or the magnet can feed the flux line back to the sensor away from the knurl when the motor is running. There was a problem that it was impossible to collect information, and so on.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 감시카메라의 센싱을 위해 슬립링의 내부에 센서용 마그네트를 장착시킨 센서용 마그네트를 부착한 슬립링을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems as described above, and to provide a slip ring having a magnet for a sensor equipped with a sensor magnet inside the slip ring for sensing the surveillance camera.
본 발명의 다른 목적은 전도성 링을 일정간격으로 배치하고 그 사이를 절연물질로 사출한 회전체인 슬립링 결합체와 고정체인 브러시 조합체로 구성되어 회전 하는 감시카메라의 영상신호 및 전력을 상기 감시카메라의 컨트롤러에 전달하는 슬립링의 일반적인 구조에서, 상기 감시카메라의 영점조절 및 위치제어 기능을 위한 센서용 마그네트가 슬립링 결합체의 끝단에 끼워지는 센서용 마그네트를 부착한 슬립링을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to consist of a ring ring assembly and a rotating ring of the rotating ring injecting a conductive ring at a predetermined interval and insulated therebetween to the image signal and power of the surveillance camera rotating the surveillance camera In the general structure of the slip ring to be transmitted to the controller, the sensor magnet for the zero point and position control function of the surveillance camera to provide a slip ring with a magnet for the sensor fitted to the end of the slip ring assembly.
본 발명에 따른 센서용 마그네트를 부착한 슬립링에 의하면, 종래의 감시카메라에 사용되어진 센싱방법인 광학적 엔코더를 이용한 방법은 가격이 비싸며 품질에 한계가 있었고, EMF에 기반을 둔 방법 또한 정확도에서 미흡하여, 종래의 센싱방법과 달리 센서용 마그네트를 슬립링 결합체의 봉축의 홈부에 끼움으로서 모터의 제조비용 및 공정을 줄이고, 모터의 회전에 따른 센싱불량을 막을 수 있다는 효과가 얻어진다.According to the slip ring equipped with a sensor magnet according to the present invention, the method using an optical encoder, which is a sensing method used in a conventional surveillance camera, is expensive and limited in quality, and the EMF-based method also lacks in accuracy. Thus, unlike the conventional sensing method, by inserting the sensor magnet into the groove portion of the rod shaft of the slip ring assembly, the manufacturing cost and process of the motor can be reduced, and the sensing failure caused by the rotation of the motor can be prevented.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 센서 마그네트를 부착한 슬립링은 슬립링에 있어서, 복수 개의 브러시와 접촉하여 회전하는 상호 이격되어 절연된 복수 개의 전도성 링, 상기 전도성 링의 내주면에 고정 및 일체화 형성되어 회전하는 봉축, 상기 봉축의 끝에 형성된 홈부에 상기 봉축의 회전방향에 따라 자화되는 센서 마그네트로 구성되는 슬립링 결합체, 및 상기 슬립링 결합체의 표면에 상기 봉축의 회전축방향에 따라 형성된 상기 전도성 링을 접촉 및 감싸는 복수 개의 브러시로 이루어진 브러시 조합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a slip ring having a sensor magnet according to the present invention includes a plurality of spaced apart insulated conductive rings that rotate in contact with a plurality of brushes in a slip ring, and are fixed and integrated on an inner circumferential surface of the conductive ring. A slip ring assembly which is formed and rotates, a slip ring assembly composed of a sensor magnet magnetized according to the direction of rotation of the rod shaft in a groove formed at the end of the rod shaft, and the conductive ring formed along the rotation axis direction of the rod shaft on the surface of the slip ring assembly. It characterized in that it comprises a brush combination consisting of a plurality of brushes to contact and wrap.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하며, 이를 통하여 본 발명의 목적과 특징이 더욱 명확하게 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention, through which the purpose and features of the present invention will be more clear.
여기서, 도 1은 본 발명에 따른 슬립링의 외관사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 슬립링 어셈블리의 측단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 슬립링 결합체의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 슬립링 결합체의 측단면도이다.Here, Figure 1 is an external perspective view of the slip ring according to the present invention, Figure 2 is a side cross-sectional view of the slip ring assembly according to the invention, Figure 3 is a perspective view of the slip ring assembly shown in Figure 2, Figure 4 is a figure Side cross-sectional view of the slip ring assembly shown in FIG. 3.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 슬립링의 외관사시도로서, 상기 슬립링은 감시카메라 등에 장착되어 상기 감시카메라의 회전기능을 한다.As shown in Figure 1, as an external perspective view of the slip ring according to an embodiment of the present invention, the slip ring is mounted on a surveillance camera or the like to rotate the surveillance camera.
상기 슬립링은 그 내부에 슬립링 어셈블리(110)를 장착한다.The slip ring mounts the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 슬립링 어셈블리(110)의 측단면도는 슬립링 결합체(120)와 브러시 조합체(130)가 결합되어 있는 구조이며, 이 경우 감시카메라의 회전시 슬립링 결합체(120) 또한 감시카메라와 함께 회전하게 되고, 브러시 조합체(130)를 포함한 고정부는 회전하지 않는 정지상태로 있게 되지만, 회전에 의한 전선의 꼬임은 없게 된다.As shown in Figure 2, the side cross-sectional view of the
제1전선(180)은 슬립링 결합체(120) 내부에서 각각의 전도성 링(150)과 전기적으로 연결이 된 상태에서 인서트 몰딩이 된다.The
제2전선(190)으로 연결된 브러시 조합체(130)의 브러시(131)는 슬립링 결합체(120)의 각각의 전도성 링(150)과 접촉하게 되며, 제1전선(180)과 제2전선(190) 은 회전시에도 전기적으로 연결이 되면서 전선의 꼬임은 발생하지 않는다.The
슬립링 결합체(120)의 표면은 전도성 링(150)이 일정간격으로 배치되고, 그 사이를 절연물로 사출한 형태이며, 센싱을 위한 센서 마그네트(170)가 사출된 슬립링 결합체(120)의 봉축(140) 끝의 홈부(160)에 끼워지는 구조로 되어 있다.The surface of the
여기에서 센서 마그네트(170)와 봉축(140) 끝단의 홈부(160)는 에폭시(Epoxy)를 이용하여 화학적으로 본딩된다.Here, the
봉축(140)의 성분은 절연물질인 폴리페닐렌셀파이드(PPS:Polyphenylene Sulfide)로 이루어지며, 센서 마그네트(170) 또한 전기적으로 절연인 마그네틱 파우더(Magnetic Powder)와 열경화성 수지결합제(Thermoset Resin Binder)의 혼합물로 이루어진다.The component of the
센서 마그네트(170)는 원통형 마그네트로 되어 있으며, 슬립링 결합체(120)의 회전축의 중심에 형성된 봉축(140)과 전도성 링(150)은 사출 및 화학적으로 본딩되어 일체화되며, 모터의 회전시 동일하게 회전한다.
이후 센서 마그네트(170)는 슬립링 결합체(120)의 회전방향에 따라 자기적 N 또는 S극의 배열로 자화되어진다.Thereafter, the
상기 슬립링 결합체(120)는 그 표면이 봉축의 회전축방향에 따라 연속된 원형 형상의 하나 이상의 전도성 링(150)으로 이루어지고, 상기 전도성 링(150)은 각각 일정간격으로 위치되어 상호 절연된다.The
봉축(140)의 상단과 하단에 위치한 베어링(161)은 그 안쪽부분은 봉축(140)과 접촉하고, 바깥쪽은 브러시 조합체(130)와 접촉하여 상기 봉축(140)의 회전을 원활하게 한다.The
복수 개의 브러시(131)는 그에 대응하는 전도성 링(150)을 감싸고 접촉하면서 상기 전도성 링(150)은 봉축(140)과 일체로 고정되어 회전한다.The plurality of
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 슬립링 결합체(120)의 사시도는 제1전선(180)의 각각을 전도성 금속으로 도금된 전도성 링(150)과 서로 연결한 후 절연물질인 폴리페닐렌셀파이드(PPS:Polyphenylene Sulfide)로 인서트 몰딩한 구조이다.As shown in FIG. 3, a perspective view of a
상기 전도성 금속은 금, 은 또는 구리 등이 가능하며, 본 발명은 전도성 금속을 금으로 한다.The conductive metal may be gold, silver, or copper, and the present invention uses the conductive metal as gold.
이때 전도성 링(150)은 전도성 금속에 의한 도금을 하고 인서트 몰딩한 봉축(140)의 형상은 그 봉축(140)의 끝단에 홈부(160)을 구성하여 센서 마그네트(170)가 삽입 가능하도록 한다.At this time, the
마그네틱 파우더(Magnetic Powder)는 일반적인 마그네틱 물질을 사용하기도 하지만, 본 발명에서는 스트론튬 페라이트(Strontium Ferrite) 또는 바륨 페라이트(Barium Ferrite)와 같은 전기적 절연물질인 마그네트 물질들이 유용하다.Magnetic powder may use a general magnetic material, but magnetic materials, which are electrical insulating materials such as strontium ferrite or barium ferrite, are useful in the present invention.
센서 마그네트(170) 제조의 경우에 마그네틱 파우더(Magnetic Powder) 혼합물이 상온 혹은 약간의 열을 가한 상태에서 형틀(Mold)에서 압축되어 지고, 슬립링 결합체(120)의 봉축(140)의 홈부(160)에 끼워지도록 원통 형상으로 몰딩된다.In the case of manufacturing the
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 슬립링 결합체(120)의 측단면도에서, 제1전선(180)은 전도성 금속으로 도금된 전도성 링(150)과 각각 개별적으로 연결되어 인서트 몰딩되도록 구성되며, 홈부(160)와 센서 마그네트(170)의 크기는 요구에 따라 적절히 조절될 수 있다.As shown in Figure 4, in the side cross-sectional view of the
제작된 상기 슬립링은 모터 등에 장착되어 센서와 커플링 되어져 상기 센서의 출력신호에 따라 감시카메라의 영점조절 및 위치제어 기능을 담당하게 된다.The produced slip ring is mounted on a motor or the like and coupled to a sensor to perform zero control and position control functions of the surveillance camera according to the output signal of the sensor.
상기 센서의 출력신호는 모터의 회전속도, 각위치, 가속도 등을 판단할 수 있다.The output signal of the sensor can determine the rotational speed, angular position, acceleration, and the like of the motor.
상기 센서는 VR(Variable Reluctance)센서 및/또는 홀 센서(Hall Sensor)를 이용하고, 상기 센서 마그네트(170)의 자속(Flux)을 용이하게 감지하기 위하여 슬립링이 장착되는 모터의 하우징 내부(미도시)의 적절한 위치에 설치된다.The sensor uses a VR (Variable Reluctance) sensor and / or Hall sensor (Hall Sensor), the inside of the housing of the motor (similar to the slip ring) is mounted in order to easily detect the flux of the sensor magnet (170) It is installed at the proper position of city.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.
도 1은 본 발명에 따른 슬립링의 외관사시도,1 is an external perspective view of a slip ring according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 슬립링 어셈블리의 측단면도,2 is a side cross-sectional view of the slip ring assembly according to the present invention;
도 3은 도 2에 도시된 슬립링 결합체의 사시도,3 is a perspective view of the slip ring assembly shown in FIG.
도 4는 도 3에 도시된 슬립링 결합체의 측단면도,4 is a side cross-sectional view of the slip ring assembly shown in FIG.
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