KR101187907B1 - 기어 내장 모터를 위한 동력 전달 구조체 및 이를 구비한감시용 카메라 - Google Patents

기어 내장 모터를 위한 동력 전달 구조체 및 이를 구비한감시용 카메라 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기어 내장 모터;와, 상기 기어 내장 모터의 축에 장착되는 고정부와, 상기 축의 방향으로 상기 고정부에 형성된 제1 돌기부를 구비한 제1 회전부재;와, 외주에 형성된 동력 전달부와, 상기 제1 돌기부와 마주보도록 형성된 제2 돌기부를 구비한 제2 회전부재;와, 상기 기어 내장 모터의 축에 장착되는 장착부재;와, 상기 장착부재와 상기 제2 회전부재 사이에 소정의 탄성력을 가지도록 배치되는 탄성부재를 포함하는 동력 전달 구조체와 이를 구비한 감시용 카메라를 제공한다.
동력 전달 구조체, 감시용 카메라

Description

기어 내장 모터를 위한 동력 전달 구조체 및 이를 구비한 감시용 카메라{Transmission structure for geared motor and monitoring camera comprising the same}
본 발명은 동력 전달 구조체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기어 내장 모터를 보호하기 위한 동력 전달 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 기어 내장 모터(geared motor)는 모터 내부에 기어가 설치되어 있으므로, 모터 외부에 추가적인 기어가 설치되지 않고 기어 내장 모터만으로도 원하는 모터의 감속비, 토크(torque) 등을 얻을 수 있다.
그러한 기어 내장 모터를 사용하게 되면, 감속이나 가속을 구현하기 위하여 필요한 추가적인 외부 기어의 사용을 줄일 수 있어 공간을 효율적으로 활용할 수 있으므로, 많이 사용되고 있다.
즉, 시중에는 여러 사양의 기어 내장 모터가 나와 있는데, 설계자는 주 장치(main device)에 적절한 사양의 기어 내장 모터를 선정함으로써, 주 장치를 용이하게 설계할 수 있다.
그런데, 기어 내장 모터는 모터의 자체 구동이 아닌 외부의 외력이 가해져 모터의 축을 회전시키는 경우가 있었고, 또한, 주 장치의 동력 전달 장치의 걸림 등의 이유로 모터의 축에 큰 외부 부하가 가해지는 경우가 있었다. 그러한 경우들에는 기어 내장 모터의 축에 연결된 모터 내부의 기어에 직접적으로 토크가 전달됨으로써, 모터에 내장된 기어가 파손되는 경우가 종종 있었다.
특히, 감시용 카메라의 경우에는 감시를 위해 감시용 카메라의 팬 작용(panning)과 틸트 작용(tilting)이 자유롭게 수행되어야 하는데, 그러한 팬 작용과 틸트 작용은 기어 내장 모터들과 그 모터의 축에 연결된 동력 전달 장치들에 의해서 이루어지는 경우가 있었다.
그러한 감시용 카메라는 초기 조정 등을 위해서 설치자가 감시용 카메라에 외력을 가하여 자세를 제어하게 되는 작업이 필요한데, 때때로 그러한 작업 도중에 기어 내장 모터의 내부 기어에 무리한 토크가 가해져 기어가 파손되는 경우가 있었다.
따라서, 기어 내장 모터의 동력을 외부에 효율적으로 전달할 수 있는 동시에, 큰 외부 토크가 모터에 내장된 기어에 직접 작용하지 않음으로써 기어 내장 모터의 기어를 보호할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
본 발명은, 기어 내장 모터의 기어를 보호할 수 있는 동력 전달 구조체와 이를 구비한 감시용 카메라를 제공하는 것을 주된 과제로 한다.
본 발명은, 기어 내장 모터;와, 상기 기어 내장 모터의 축에 장착되는 고정부와, 상기 축의 방향으로 상기 고정부에 형성된 제1 돌기부를 구비한 제1 회전부재;와, 외주에 형성된 동력 전달부와, 상기 제1 돌기부와 마주보도록 형성된 제2 돌기부를 구비한 제2 회전부재;와, 상기 기어 내장 모터의 축에 장착되는 장착부재;와, 상기 장착부재와 상기 제2 회전부재 사이에 소정의 탄성력을 가지도록 배치되는 탄성부재를 포함하는 동력 전달 구조체를 제공한다.
여기서, 상기 기어 내장 모터는 스텝 모터로 이루어질 수 있다.
여기서, 내주면의 일부가 상기 축에 끼워지고, 외주면의 일부가 상기 제1 회전부재의 고정부에 끼워져 장착되는 연결부재를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부재의 외주면의 부분 중 상기 장착부재에 고정되는 부분은 나사가 형성되고 상기 장착부재의 내주에는 나사가 형성됨으로써, 상기 장착부재와 상기 연결부재가 나사결합에 의해 서로 고정될 수 있다.
여기서, 상기 제1 돌기부와 상기 제2 돌기부는 서로 결합 가능한 복수개의 돌기를 구비하며, 상기 돌기의 형상은 상기 기어 내장 모터의 축의 방향에 대해 기울어진 사면을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 돌기의 형상은 그 단면이 삼각형일 수 있다.
여기서, 상기 돌기의 형상은 그 단면이 사다리꼴일 수 있다.
여기서, 상기 동력 전달부는 풀리의 형상을 가질 수 있다.
여기서, 상기 동력 전달부의 외면에는 타이밍 벨트용 치가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 탄성부재는 원통 코일 스프링일 수 있다.
여기서, 상기 제2 회전부재에는 상기 탄성부재의 일단이 걸릴 수 있도록 지지부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 감시용 카메라는 상기의 동력 전달 구조체를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 동력 전달 구조체에 의하면, 기어 내장 모터의 기어를 보호할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 동력 전달 구조체의 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 2는 도 1에 도시된 동력 전달 구조체의 부품 중 제2 회전부재를 뒤집어 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달 구조체(100)는, 기어 내장 모터(110), 연결부재(120), 제1 회전부재(130), 제2 회전부재(140), 장착부재(150) 및 탄성부재(160)를 포함한다.
기어 내장 모터(geared motor)(110)는 내부에 기어가 장착되는 모터를 의미하며, 따라서, 장착되는 기어열의 종류에 따라 감속 또는 가속이 가능하게 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 기어 내장 모터(110)는 스텝 모터로 구성되어 정밀한 제어가 가능하도록 구성되는 것이 바람직하나, 본 발명은 반드시 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 일반적인 직류 모터 또는 교류 모터가 사용될 수도 있다.
기어 내장 모터(110)의 축(110a)에는 연결부재(120)의 내주가 끼워져 고정된다.
연결부재(120)의 외주의 일부는 D-cut 부분(121)이 형성되어 있고, 그 외주면의 단부에는 나사부(122)가 형성되어 있다. 여기서, D-cut 부분(121)은 제1 회전부재(130)를 고정하기 위해 형성된 부분이고, 나사부(122)는 장착부재(150)를 고정하기 위한 부분이다.
본 실시예의 경우에는 연결부재(120)가 사용되어 제1 회전부재(130) 및 장착부재(150)와의 결합을 수행하지만, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면 연결부재(120)가 사용되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 기어 내장 모터(110)의 축(110a)에 직접 제1 회전 부재(130)와 장착부재(150)를 고정하게 되면 연결부재가 필요 없게 된다. 그 경우에는 제1 회전 부재(130)를 고정시키기 위해 기어 내장 모터(110)의 축(110a)에 직접 D-cut 부분을 형성하고, 장착부재(150)를 고정하기 위해 축(110a)의 단부에 나사부를 직접 형성할 수도 있다.
한편, 제1 회전부재(130)는 고정부(131)와 제1 돌기부(132)를 포함한다.
고정부(131)는 연결부재(120)의 중간부에 끼워져 장착됨으로써, 축(110a)이 회전하는 경우 같이 회전하도록 구성된다. 이를 위해, 고정부(131)의 D-cut 대응부(131a)와 연결부재(120)의 D-cut 부분(121)이 서로 일치하도록 결합한 후 고정시킨다.
제1 돌기부(132)는 고정부(131)의 외주에 형성되는데, 복수개의 돌기(132a)를 구비하고 있다.
제1 돌기부(132)의 돌기(132a)의 형성 방향은 축(110a)의 방향과 동일한 방향으로 형성된다. 즉, 돌기(132a)의 돌출 방향은 축(110a)의 방향으로 돌출되어 있다.
제1 돌기부(132)는 제2 회전부재(140)의 제2 돌기부(142)와 결합하여 직접 동력을 전달하는데, 돌기(132a)의 단면은 삼각형을 가지도록 형성되어 있다.
제2 회전부재(140)는 동력 전달부(141), 제2 돌기부(142) 및 지지부(143)를 포함하고 있다.
동력 전달부(141)는 외부로 동력을 전달하는 기능을 수행하는데, 제2 회전부재(140)의 외주에 형성되며, 그 형상은 타이밍 벨트용 풀리의 형상을 가지고 있다. 즉, 동력 전달부(141)는 타이밍 벨트의 치의 형상과 대응하는 치가 형성되어 있는 풀리의 형상을 가지고 있어, 타이밍 벨트가 감겨져 동력을 전달할 수 있도록 구성되어 있다.
본 실시예에 따른 동력 전달부(141)는 타이밍 벨트용 풀리의 형상을 가지고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 동력 전달부는 동력을 전달할 수 있다면, 그 동력 전달 방법의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 동력 전달부는 평벨트용 풀리, V벨트용 풀리, 마찰차, 스퍼기어 등 기어류, 로프 전동용 풀리, 체인용 스프로킷 휠 등이 될 수 있다.
제2 돌기부(142)는 제2 회전부재(140)의 안쪽에 형성되며, 제1 돌기부(132)와 마주보도록 형성된다.
제2 돌기부(142)는 복수개의 돌기(142a)를 구비하고 있으며, 그 형상은 전술한 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)와 대응되는 형상을 가지고 있다. 즉, 돌기(142a)의 형상은 삼각형 형상의 단면을 가지도록 형성되어 있어, 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)와 서로 결합이 가능하도록 구성된다.
본 실시예에 따른 제1 돌기부(132)의 돌기(132a) 및 제2 돌기부(142)의 돌기(142a)는 그 단면의 형상이 삼각형으로 형성되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 돌기들(132a)(142a)의 형상은 축(110a)의 방향에 대해 기울어진 사면을 포함함으로써, 소정의 한계 부하를 초과하는 하중이 작용되는 경우에 돌기들(132a)(142a) 상호간에 슬립이 가능하도록 구성되면 된다. 예를 들어, 본 발명에 따른 돌기들(132a)(142a)은 사다리꼴 단면의 형상을 가질 수 있고, 볼록 오목이 반복되는 단면의 형상이 될 수도 있다. 한편, 돌기(132a)(142a)의 구체적 형상의 설계는 탄성부재(160)의 탄성력과도 관련이 있으므로, 그 설계에 관한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
지지부(143)는 제2 회전부재(140)의 안쪽에 형성되는데, 탄성부재(160)의 일 단이 걸릴 수 있도록 원주의 형상으로 형성된다. 따라서, 탄성부재(160)의 일단은 지지부(143)에 접촉하고, 타단은 장착부재(150)에 접촉하여 압축됨으로써, 소정의 탄성력으로 제2 회전부재(140)를 제1 회전부재(130) 방향으로 밀수 있도록 구성된다.
한편, 장착부재(150)는 원형의 너트 형상을 가지고 있다. 즉, 장착부재(150)의 내주에는 나사부(151)가 형성되어 있어, 조립시 연결부재(120)의 나사부(122)와 나사 결합할 수 있도록 구성되어 있다.
장착부재(150)는 연결부재(120)에 나사 결합으로 장착됨으로써, 제2 회전부재(140) 및 탄성부재(160)가 설치된다.
전술한 바와 같이, 장착부재(150)에는 탄성부재(160)의 일부가 닿도록 구성되어 있어, 조립시 장착부재(150)는 탄성부재(160)가 소정의 위치에너지를 가지도록 탄성부재(160)를 압축시킴으로써, 탄성부재(160)의 탄성력이 소정의 하중으로 제2 회전부재(140)를 제1 회전부재(130)쪽으로 밀도록 초기 세팅한다.
본 실시예에서는 장착부재(150)의 내주에 나사부(151)가 형성되고, 연결부재(120)의 외주의 일부분에는 나사부(122)가 형성되어 장착부재(150)와 연결부재(120)는 나사결합으로 고정되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 장착부재의 내주와 연결부재의 외주에는 나사부들이 형성되지 않을 수 있고, 그 경우에는 접착제, 납땜, 용접 등으로 장착부재와 연결부재의 단부를 고정시키는 방법이 사용될 수도 있다.
한편, 탄성부재(160)는 장착부재(150)와 제2 회전부재(140)의 지지부(143) 사이에 배치되는데, 원통 코일 스프링으로 구성된다.
본 실시예에 따르면, 탄성부재(160)는 원통 코일 스프링으로 구성되나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따르면, 소정의 탄성력으로 제2 회전부재를 제1 회전부재 방향으로 밀어줄 수 있다면, 탄성부재를 구성하는 스프링의 종류와 형상에는 특별한 제한이 없다. 예를 들면, 탄성부재로서 원추 코일 스프링, 벌류트(volute) 스프링, 장고형 코일 스프링, 드럼 코일 스프링 등이 사용될 수도 있다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 동력 전달 구조체(100)의 작동 과정과, 돌기(132a)(142a)의 형상 설계에 대해 설명한다.
도 3은 본 실시예에 관한 기어 내장 모터가 작동하는 경우에 제1 돌기부와 제2 돌기부가 결합하여 제1 회전부재로부터 제2 회전부재로의 동력이 전달되는 모습을 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 4는 본 실시예에 관한 제2 회전부재의 동력 전달부에 강한 외부 부하 하중이 작용하여 제1 돌기부와 제2 돌기부의 결합이 해제됨으로써, 제2 돌기부만의 회전이 이루어지는 모습을 도시한 부분 절개 사시도이다.
먼저, 동력 전달부(141)에 정상적인 부하가 주어져 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)와 제2 돌기부(142)의 돌기(142a)가 서로 결합함으로써, 제1 회전부재(130)로부터 제2 회전부재(140)로의 동력이 전달되는 모습을 살펴본다.
우선, 기어 내장 모터(110)가 작동하여 축(110a)이 회전하게 되면, 제1 회전부재(130)도 회전하게 된다.
전술한 바와 같이, 탄성부재(160)는 조립시에 소정의 변형량만큼 압축되어 세팅되어 있기 때문에, 탄성부재(160)의 탄성력은 제2 돌기부(142)를 제1 돌기부(132)에 결합시키도록 밀게 된다.
즉, 정상적인 부하 상태에서 기어 내장 모터(110)가 작동하게 되면, 제1 돌기부(132)와 제2 돌기부(142)가 서로 결합하게 된다. 즉, 탄성부재(160)의 탄성력에 기인하여 각 돌기들(132a)(142a) 사이에 수직력이 발생하게 되고, 그러한 수직력은 각 돌기들(132a)(142a) 사이에 마찰력을 일으키게 된다. 그런데, 정상 상태에서 동력 전달부(141)에 작용하는 부하 하중 Fnormal은 그러한 마찰력보다 작기 때문에, 각 돌기들(132a)(142a)사이의 결합은 해제되지 않게 된다. 그렇게 되면, 제1 돌기부(132)와 제2 돌기부(142)는 서로 결합하여 동시에 회전하게 된다.
상기의 설명에서 정상적인 부하 상태라고 함은, 기어 내장 모터(110)의 기어에 무리가 가지 않고, 정상적으로 동력을 전달할 수 있을 정도의 부하 하중이 가해진 상태를 의미하는데, 설계자는 그러한 부하 하중 Fnormal을 결정함에 있어, 기어 내장 모터(110)에 내장된 기어의 강도, 피로 강도, 안전계수 등을 고려하여 적절히 결정하게 된다.
다음은, 동력 전달부(141)에 강한 외부 부하가 작용하여 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)와 제2 돌기부(142)의 돌기(142a)의 결합이 해제됨으로써, 제2 회전부재(140)만의 회전이 이루어지는 모습을 살펴본다.
도 4에 도시된 바와 같이, 외부로부터 강한 부하 하중 P가 동력 전달부(141) 에 작용하게 되면, 제2 회전부재(140)도 같이 회전하게 된다. 여기서, 부하 하중 P는 힘의 형태로 작용할 수도 있고, 토크의 형태로 작용할 수도 있다. 예를 들면, 부하 하중 P는 충격력(impact force)의 형태로 작용할 수도 있고, 비틀림의 부하를 나타내는 토크의 형태로 작용할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 탄성부재(160)는 조립시에 소정의 변형량만큼 압축되어 세팅되어 있기 때문에, 탄성부재(160)의 탄성력은 제1 돌기부(132)와 제2 돌기부(142)가 서로 결합하도록 밀게 된다. 즉, 탄성부재(160)의 탄성력에 기인하여 각 돌기들(132a)(142a) 사이에 수직력이 발생하게 되고, 그러한 수직력은 각 돌기들(132a)(142a) 사이에 마찰력을 일으키게 된다. 그런데, 여기서, 부하 하중 P의 크기는 그러한 마찰력보다 크기 때문에, 각 돌기들(132a)(142a)사이의 결합은 해제되게 된다.
그렇게 되면, 제1 돌기부(132)와 제2 돌기부(142)는 서로 슬립(slip)이 일어나게 되어 결합이 해제되므로, 제2 돌기부(142)를 구비한 제2 회전부재(140)만 홀로 회전하게 된다. 따라서, 제1 회전부재(130)로는 외부의 부하 하중 P가 전달되지 않기 때문에, 기어 내장 모터(110)의 내부 기어는 보호되게 된다.
한편, 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 돌기들(132a)(142a)의 형상 설계에 대해 설명한다.
도 5는 본 실시예에 관한 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)에 작용하는 탄성력, 수직력, 마찰력을 도시한 개략적인 단면도이다.
전술한 바와 같이, 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)와 제2 돌기부(142)의 돌 기(142a)는 서로 결합하므로, 그 형상이 동일한 형상을 가지고 있다. 따라서, 대응하는 수직력 및 마찰력도 서로 대응되어 동일하므로, 이하에서는 대표적으로 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)의 형상 설계에 대해서 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 관한 동력 전달 구조체(100)를 조립할 때에는, 탄성부재(160)가 어느 정도 압축되어 눌려지면서 장착부재(150)가 연결부재(120)에 장착된다.
그렇게 되면, 탄성부재(160)의 압축된 변화량(δ)만큼 탄성력 Fs이 작용하는데, 그러한 탄성력 Fs는 제2 회전부재(140)를 제1 회전부재(130) 방향으로 밀게 되어, 제2 돌기부(142)의 돌기(142a)로부터 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)로 하중이 작용하게 된다 . 즉, 탄성부재(160)의 스프링 계수를 K라고 하고, 스프링 변형량을 δ라고 하면, 다음의 수학식 1이 성립한다. 여기서, 스프링 계수 K는 선형의 성질을 갖는 것으로 가정한다.
Figure 112007060781553-pat00001
한편, 제1 돌기부(132)를 구성하는 돌기(132a)의 개수는 n개라고 가정한다. 여기서, n개의 돌기(132a)의 각각의 사면에 작용하는 수직력 fn는, 탄성력 Fs를 사용하여 다음과 같이 수학식 2로 나타낼 수 있다. 여기서, θ는 돌기(132a)의 사면에 직각인 선분과 축(110a) 방향의 선분 사이의 각도를 의미하며, 돌기(132a)의 형성 각도이기도 하다.
Figure 112007060781553-pat00002
그리고, 각각의 돌기(132a)에 작용하는 마찰력 ff는 마찰계수 μ를 사용하여 다음과 같은 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
Figure 112007060781553-pat00003
따라서, 제1 돌기부(132)의 모든 돌기(132a)에 작용하는 마찰력 Ff 는 전술한 수학식 1, 수학식 2 및 수학식 3을 사용하여 다음과 같은 수학식 4로 나타낼 수 있다.
Figure 112007060781553-pat00004
따라서, 제1 돌기부(132)의 돌기(132a)의 형상 설계시, 마찰력 Ff는 정상적인 부하 상태의 하중 Fnormal보다는 높아야, 정상적인 구동시에 돌기(132a)(142a) 상호간의 슬립 작용을 구현하지 않고 동력을 전달할 수 있게 된다.
그와 반대로, 동력 전달부(141)에 작용하는 강한 외부의 부하나 동력 전달 구조체(100)가 설치되는 주 장치의 동력 전달 시스템 자체에 의해 작용하는 과대한 부하로 인하여, 기어 내장 모터(110)의 내부 기어가 손상을 받을 정도의 크기의 하중 Flimit이 작용한다면, 그 하중 Flimit보다 마찰력 Ff가 작아야 돌기(132a)(142a) 상 호간의 슬립 작용이 일어나게 되고, 그렇게 되면, 동력의 전달을 막아 기어 내장 모터(110) 내부의 기어를 보호할 수 있게 되므로, 돌기의 설계시 다음의 수학식 5를 만족시켜야 한다.
Figure 112007060781553-pat00005
따라서, 설계자는 정상적인 부하 상태의 하중 Fnormal과 기어 내장 모터(110) 내부의 기어를 보호할 수 없는 하중 Flimit을 결정하고, 그에 따라, 돌기(132a)(142a)의 형성 각도 θ, 돌기(132a)(142a) 재료의 마찰계수 μ, 탄성부재(160)의 스프링 계수 K, 압축시의 스프링 변형량 δ의 설계 변수를 적절히 결정하여 설계한다.
이상과 같은 구성을 가지는 동력 전달 구조체(100)는 기어 내장 모터(110)의 기어를 보호할 만한 정도의 부하만을 허용한 상태로 동력을 전달하므로, 기어 내장 모터(110)의 기어를 보호할 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 관한 동력 전달 구조체를 구비하는 감시용 카메라를 도시하되, 외부 케이스 부분을 생략하여 도시한 개략적인 사시도이다.
감시용 카메라(200)는 벽이나 천장 등에 장착되어 피사체의 움직임을 감시하는 카메라인데, 피사체의 움직임을 따라가거나 감시 범위를 확대하기 위해 틸트와 팬 작용을 수행한다.
감시용 카메라(200)는, 본체(210), 제1 지지부재(220), 제2 지지부재(230) 및 카메라 모듈(240)을 포함하고 있다.
본체(210)는 벽이나 천장 등에 장착되는 부분이며, 제1 지지부재(220)를 회전 가능하게 지지하는 기능을 수행한다. 즉, 본체(210)에는 제1 동력 전달 구조체(211)와 그로부터 동력을 전달받는 제1 타이밍 벨트(212) 및 제1 회전 풀리(213)가 배치되어 있다. 여기서, 제1 동력 전달 구조체(211)의 세부적인 구성 및 작동은 전술한 본 실시예에 관한 동력 전달 구조체(100)의 구성 및 작동과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
제1 회전 풀리(213)의 축에는 제1 지지부재(220)가 장착되어, 제1 동력 전달 구조체(211)의 구동에 따라 제1 지지부재(220)가 y축 방향으로 회전하게 됨으로써, 감시용 카메라(200)의 팬 작용(panning)이 수행되게 된다. 즉, 제1 동력 전달 구조체(211)의 기어 내장 모터(211a)가 작동하게 되면, 제1 회전부재(미도시) 및 제2 회전부재(211b)로 동력이 전달되고, 전달된 동력은 제1 타이밍 벨트(212)를 통하여 제1 회전 풀리(213)로 동력이 전달됨으로써, 제1 지지부재(220)는 y축 방향으로 회전하게 된다. 여기서, 도 6에서의 y축 및 x축은, 제1 회전 풀리(213)의 축 방향을 y축으로, 제2 회전 풀리(223)의 축 방향을 x축으로 한다.
한편, 제1 지지부재(220)에는 제2 동력 전달 구조체(221)와 그로부터 동력을 전달받는 제2 타이밍 벨트(222), 제2 회전 풀리(223)가 배치되어 있다. 여기서, 제2 동력 전달 구조체(221)의 세부적인 구성 및 작동은 전술한 본 실시예에 관한 동력 전달 구조체(100)의 구성 및 작동과 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.
제2 회전 풀리(223)의 축에는 제2 지지부재(230)가 장착되어, 제2 동력 전달 구조체(221)의 구동에 따라 제2 지지부재(230)가 x축 방향으로 회전하게 됨으로써, 감시용 카메라(200)의 틸트 작용(tilting)이 수행되게 된다. 즉, 제2 동력 전달 구조체(221)의 기어 내장 모터(221a)가 작동하게 되면, 제1 회전부재(미도시) 및 제2 회전부재(221b)로 동력이 전달되고, 전달된 동력은 제2 타이밍 벨트(222)를 통하여 제2 회전 풀리(223)로 동력이 전달되어, 제2 지지부재(230)는 x축 방향으로 회전하게 된다.
한편, 제2 지지부재(230)에는 카메라 모듈(240)이 배치되어 피사체를 촬영하도록 구성된다.
카메라 모듈(240)은 광학계(미도시)와 CCD(charge coupled device) 등의 촬상 소자(미도시)가 배치되어 피사체를 촬영하거나 감시할 수 있도록 구성된다.
상기와 같은 감시용 카메라(200)는, 전술한 바와 같이, 제1 동력 전달 구조체(211) 및 제2 동력 전달 구조체(221)를 구비하고 있으므로, 큰 외력이나 허용 부하를 초과하는 부하가 각각의 동력 전달 구조체에 걸리는 경우, 자동으로 각 동력 전달 구조체의 돌기 사이의 슬립으로 인하여 동력 전달이 끊기게 되므로, 감시용 카메라(200)의 기어 내장 모터(211a)(221a)의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 동력 전달 구조체의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 동력 전달 구조체의 부품 중 제2 회전부재를 뒤집어 도시한 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 관한 기어 내장 모터가 작동하는 경우에 제1 돌기부와 제2 돌기부가 결합하여 제1 회전부재로부터 제2 회전부재로의 동력이 전달되는 모습을 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 관한 제2 회전부재의 동력 전달부에 강한 외부 부하 하중이 작용하여 제1 돌기부와 제2 돌기부의 결합이 해제됨으로써, 제2 돌기부만의 회전이 이루어지는 모습을 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 관한 제1 돌기부의 돌기에 작용하는 탄성력, 수직력, 마찰력을 도시한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 관한 동력 전달 구조체를 구비하는 감시용 카메라를 도시하되, 외부 케이스 부분을 생략하여 도시한 개략적인 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 동력 전달 구조체 110: 기어 내장 모터
120: 연결부재 121: D-cut 부분
122: 나사부 130: 제1 회전부재
131: 고정부 132: 제1 돌기부
132a: 돌기 140: 제2 회전부재
141: 동력 전달부 142: 제2 돌기부
142a: 돌기 143: 지지부
150: 장착부재 160: 탄성부재
200: 감시용 카메라 210: 본체
211: 제1 동력 전달 구조체 212: 제1 타이밍 벨트
213: 제1 회전 풀리 220: 제1 지지부재
221: 제2 동력 전달 구조체 222: 제2 타이밍 벨트
223: 제2 회전 풀리 230: 제2 지지 부재
240: 카메라 모듈

Claims (12)

  1. 기어 내장 모터;
    상기 기어 내장 모터의 축에 장착되는 고정부와, 상기 축의 방향으로 상기 고정부에 형성된 제1 돌기부를 구비한 제1 회전부재;
    외주에 형성된 동력 전달부와, 상기 제1 돌기부와 마주보도록 형성된 제2 돌기부를 구비한 제2 회전부재;
    상기 기어 내장 모터의 축에 장착되는 장착부재; 및
    상기 장착부재와 상기 제2 회전부재 사이에 소정의 탄성력을 가지도록 배치되는 탄성부재를 포함하며,
    상기 기어 내장 모터는 스텝 모터로 이루어진 동력 전달 구조체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    내주면의 일부가 상기 축에 끼워지고, 외주면의 일부가 상기 제1 회전부재의 고정부에 끼워져 장착되는 연결부재를 더 포함하는 동력 전달 구조체.
  4. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제3항에 있어서,
    상기 연결부재의 외주면의 부분 중 상기 장착부재에 고정되는 부분은 나사가 형성되고 상기 장착부재의 내주에는 나사가 형성됨으로써, 상기 장착부재와 상기 연결부재가 나사결합에 의해 서로 고정되는 동력 전달 구조체.
  5. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 제1 돌기부와 상기 제2 돌기부는 서로 결합 가능한 복수개의 돌기를 구비하며, 상기 돌기의 형상은 상기 기어 내장 모터의 축의 방향에 대해 기울어진 사면을 포함하여 이루어지는 동력 전달 구조체.
  6. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제5항에 있어서,
    상기 돌기의 형상은 그 단면이 삼각형인 동력 전달 구조체.
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제5항에 있어서,
    상기 돌기의 형상은 그 단면이 사다리꼴인 동력 전달 구조체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 동력 전달부는 풀리의 형상을 가지는 동력 전달 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 동력 전달부의 외면에는 타이밍 벨트용 치가 형성된 동력 전달 구조체.
  10. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    상기 탄성부재는 원통 코일 스프링인 동력 전달 구조체.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 제2 회전부재에는 상기 탄성부재의 일단이 걸릴 수 있도록 지지부가 형성되는 동력 전달 구조체.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항 및 제3항 내지 제11항 중 어느 하나의 항의 동력 전달 구조체를 포함하는 감시용 카메라.
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