KR101285280B1 - 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 회전하는 부품의 동력을 전달하면서 전기적인 제어를 위해 다른 축에 의해 회전하는 전선이 들어가는 부품 또는 접촉되어지는 부분의 무거운 하중을 견디면서 접촉전극을 통하여 전선의 꼬임 없이 전력을 전달할 수 있도록 하기 위한 것이다.
그 구성은 상부케이스(10)와 하부케이스(11)가 결합되는 내부에 다수개의 입력전극(20)을 삽입하기 위하여 다수개의 입력전극삽입요홈(31)이 형성된 배전구(30)와, 상기 배전구(30)의 상부에 결합되어 출력전극(21)을 전달하는 다수개의 출력전극홀(41)을 형성하고 외주연이 V형으로 형성된 회전구(40)와, 상기 회전구(40)를 삽입하여 회전하면서 X축 하중을 받을 수 있게 120도의 위치에 설치된 3개의 고정축(50)에 형성된 V홈베어링(60)과, 상기 V홈베어링(60)의 상부에 결합되어 Z축 하중을 받을 수 있도록 형성된 스테일러스 베어링(70)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링.

Description

커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링{Rotator bearing}

본 발명은 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 회전하는 부품의 동력을 전달하면서 전기적인 제어를 위해 다른 축에 의해 회전하는 전선이 들어가는 부품 또는 접촉되어지는 부분의 무거운 하중을 견디면서 접촉전극을 통하여 전선의 꼬임 없이 전력을 전달할 수 있도록 하기 위한 것이다.

일반적으로 슬립링(slip ring)은 고정부의 전기회로와 회전부의 전기회로가 회전중에도 배선의 꼬임 없이 전기적 접속이 이루어질 수 있도록 하는 장치로 다수의 전기적인 신호를 고정부에서 회전부로 전달하는 종래 슬립링은 도 1에서 도시된 대한민국 등록실용신안 제 202596호와 도 2에서 도시된 대한민국 등록 실용신안 제 225318호가 제안된 바 있다.

먼저, 도 1에서 도시된 대한민국 등록실용신안 제 202596호는, 관형상으로 측면에 와이어(151)를 배선할 수 있도록 된 슬롯홀(111)이 형성되어 있고, 하부에 받침플렌지(112)가 형성되어 있는 봉체(110)와, 이 봉체(110)에 절연재인 절연링(120)과 도전체인 접지링(130)이 교차되는 순서로 끼움 조립되되, 절연링(120)은 봉체(110)에 끼워 조립할 수 있는 중공(121)을 중앙으로 가지고 있고, 외주면이 단턱 형성되어서 와이어(151)가 배선되어질 수 있는 와이어안내홀(122)을 구비하는 접지링체결부(123)를 가지고 있으며, 절연링(120)의 접지링체결부(123)에 조립되는 접지링(130)은 접지링체결부(123)의 외경과 상응하는 크기의 내경과 높이의 두께로 형성되어 있고, 각각의 기능을 가지는 마이콤(칩)들이 설치되어서 이루어진 제어부(PCB기판)(2)에 접지되어진 와이어(151)가 접지되는 접지링(130)으로 이루어진 접지봉(100)과 상기 접지봉(100)의 접지링(130) 외주면에 대하여 접지되어질 수 있는 폭을 이루며 "ㄷ"자 형상으로 절곡 되어진 접지편(141)이 봉체(110)에 조립된 접지링(130) 숫자와 상응하는 숫자를 가짐과 동시에 접지링(130)과 동일한 간격을 이루며 절연재(142)에 고정 형성되어 있고, 중앙으로 카메라(1)와 연결되는 와이어(161)가 접지되어 있는 접지단자(140)로 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 등록실용신안 제 202596호는 슬립링과 접촉이 이루어지는 브러시가 ‘ㄷ’자 형의 평면으로 형성됨에 따라 ‘ㄷ’자 형이 조금이라도 벌어질 경우 슬립링과 접촉이 끊겨 신호의 정확한 전달이 어려울 뿐만 아니라 먼지 등의 이물질 유입과 산화에 의한 노이즈 발생 및 접촉불량이 발생할 문제점이 있다. 또한, 고속회전시에는 이러한 문제가 더욱 심화되므로 저속회전에의 사용에 한정되는 문제가 있다.

도 2에서 도시된 대한민국 등록실용신안 제 225318호는, 와이어 브러시의 양끝단부 일측에 소정 각도의 범위내에서 절곡된 절곡부를 형성하고, 슬립링은 소정 각도의 요홈부를 형성하여 와이어 브러시의 절곡부가 슬립링의 요홈부 사이에 견고하게 접촉되도록 하여 접촉효율을 높일 수 있도록 하는 한편, 브러시조합체와 슬립링 결합체를 인서트 몰딩으로 제조하여 납땜 부위의 밀폐와 견고한 접착으로 인해 먼지 등의 이물질 유입과 산화 및 유동에 의한 접촉불량을 방지하며, 균일한 규격으로 대량생산이 가능할 수 있도록 하는 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 등록실용신안 제 225318호는 그 구조가 복잡하여 생산 단가가 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 회전하면서 전원을 전달받는 회전하는 CCTV카메라, 방송국 무대용 조명장치, 촬영용 짐벌장치 등의 부분에 사용되는 전선을 꼬임 없이 사용할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.

즉, 기구적인 구동이 필요한 장치에 모터를 장착하여 전원을 공급할 경우 360도 회전을 하여 자유롭게 구동할 수 있게 하기 위해서 접점을 사용하여 전선의 전원을 공급하도록 한다.

그리고 외주연이 V형으로 형성된 회전구(디스크 플레이트)를 삽입하여 회전할 수 있게 V홈이 형성된 V홈베어링을 120도 위치의 3곳에서 설치하여 입력전극과 출력전극을 이용하여 전선의 꼬임을 방지함과 동시에 구동하는 부품의 수평방향 하중은 V홈베어링이 견딜 수 있도록 하고, 수직방향 하중은 V형 베어링의 상부에 형성된 스러스트 베어링이 견딜 수 있도록 함으로써, 무거운 부품도 장착하여 정밀하게 구동할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

그뿐만 아니라 로테이터 베어링의 내부 중간부에 중공축이 형성되어 있어 동력을 전달할 수 있는 샤프트를 삽입할 수 있으며, 5개의 접촉전극이 있어 5개의 전선을 동시에 꼬임 없이 전원을 전달할 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 갖는 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 3의 사시도에 나타내는 바와 같이, 상부케이스(10)와 하부케이스(11)가 결합되는 내부에 다수개의 입력전극(20)을 삽입하기 위하여 다수개의 입력전극삽입요홈(31)이 형성된 배전구(30)와, 상기 배전구(30)의 상부에 결합되어 출력전극(21)을 전달하는 다수개의 출력전극홀(41)을 형성하고 외주연이 V형으로 형성된 회전구(40)와, 상기 회전구(40)를 삽입하여 회전하면서 수평방향 하중을 받을 수 있게 120도의 위치에 설치된 3개의 고정축(50)에 형성된 V홈베어링(60)과, 상기 V홈베어링(60)의 상부에 결합되어 수직방향 하중을 받을 수 있도록 형성된 스테일러스 베어링(70)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 다수개의 입력전극(20) 단부는 하부케이스(20)에 고정된 지지구(80)에 의해 지지되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 입력전극(20) 및 출력전극(21)은 커넥터(90)(90')와 연결하여 전선을 연결할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배전구(30)와 외주연이 V형으로 형성된 회전구(40)의 중앙부에 삽입공(34)이 형성되어 있고, 상기 삽입공(34)에 동력을 전달할 수 있는 회전하는 물품(100)의 샤프트(110)를 삽입할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명은 회전하는 부품의 동력을 전달하면서 전기적인 제어를 위해 다른 축이 회전하면서 전선이 들어가는 부품 또는 접촉 되어지는 무거운 하중을 견디면서 출력전극과 접촉되는 접촉 전극을 통해 전력을 전달함으로써 전선의 꼬임을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그뿐만 아니라 다수개의 전선을 동시에 입력전극을 통해 출력전극홀(접촉전극)로 전력을 전달하면서도 전선 꼬임이 없음은 물론 로테이터 베어링 내부에 형성된 삽입구에 회전하는 물품의 샤프트를 장착하더라도 수평방향과 수직방향에서 무거운 하중을 견디면서 전력을 전달할 수 있는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 전선 꼬임 방지용 슬립링을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 커넥터가 상부 및 하부 케이스에 장착된 상태를나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링(200)의 구성은 도 3의 사시도에 나타내는 바와 같이, 상부케이스(10)와 하부케이스(11)를 원통형으로 형성하여 서로 대향되게 결합할 수 있도록 구성한다.

그리고 상기 상부케이스(10)와 하부케이스(10)의 내부에는 회전하는 부품의 동력을 전달하면서 전기적인 제어를 위해 다른 축의 모터에 의해서 구동하는 물품(100)에 전선의 꼬임 없이 전력을 입력하여 전달할 수 있는 배전구(30)와, 상기 배전구(30)의 상부에는 외주연이 V형으로 형성된 회전구(40)가 체결구(42)에 의해 일체로 결합되어 구성된다.

즉, 회전하는 부품(100)에 동력을 전달하면서 전선이 꼬이지 않도록 하기 위하여 배전구(30)에 입력전극(20)을 삽입할 수 있는 입력전극삽입요홈(31)을 형성하고, 회전구(40)에는 출력전극(21)을 전달하는 출력전극홀(41)을 형성한다. 이때 다수개의 입력전극(20)이 형성될 수 있도록 배전구(30)의 외주면에는 다수개의 입력전극삽입요홈(31)이 구성된다. 그리고 외주연이 V형으로 형성된 회전구(40)에도 다수개의 출력전극(21)이 출력할 수 있도록 다수개의 출력전극홀(41)이 형성된다.

그리고 상기 배전구(30)의 입력전극삽입요홈(31)에 삽입되어 고정된 입력전극(20)을 양단부에서 지지할 수 있도록 하부케이스(11)에 고정된 지지구(80)에 지지되어 구성된다.

그뿐만 아니라 상기 배전구(30)에 결합된 회전구(40)가 지지되면서 회전할 수 있도록 하기 위하여 120도의 간격을 두고 하부케이스(11)에 고정된 고정축(50)에는 외주연이 V형으로 이루어진 V홈베어링(60)이 장착되어 있다. 이때 상기 V홈베어링(60)에는 배전구(30)의 상단에 장착된 회전구(40)가 삽입되어 회전하면서 수평하중인 수평방향 하중에 견딜 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 V홈베어링(60)의 상부에는 스테일러스베어링(70)이 장착되어 수직하중인 수직방향 하중에 견딜 수 있도록 구성한다.

또한, 상기 배전구(30)의 입력전극삽입요홈(31)에 삽입된 입력전극(20)을 통해 입력된 전력이 회전하면서 외주연이 V형으로 형성된 회전구(40)의 상부에 형성된 출력전극홀(41)을 통해 전력을 전달하게 된다. 또한, 배전구(30)와 회전구(40)의 삽입공(34)에 삽입된 회전하는 물품(100)의 샤프트(110)는 모터의 동력을 전달받아 구동하게 되고 모터에는 전력이 공급되는데, 이때 전력공급은 상기 배전구(30)와 일체로 회전하면서 입력전극삽입요홈(31)에 삽입된 입력전극(20)으로 전력이 입력되고 입력된 전력은 회전하는 회전구(40)의 출력전극홀(41)을 통해 전달되어 회전하는 물품(100)의 모터를 구동시켜 샤프트(110)와 배전구(30)는 동시에 회전하면서 전선의 꼬임을 방지하게 되는 것이다.

이때 배전구(30)에 삽입되는 회전하는 부품(100)의 하중은 고정축(50)에 장착된 V홈베어링(60)이 수평방향 하중(수평하중)에 견딜 수 있도록 지지하게 되는 구성이고, 상부에서 가해지는 수직방향 하중(수직하중)은 V홈베어링(60)의 상부에 형성된 스테일러스베어링(70)이 견딜 수 있게 지지하는 구성이다.

그리고 상기 입력전극(20)에 전력을 입력하기 위해서는 입력전극(20)과 커넥커(90)를 연결하고 출력전극(21)에도 커넥터(90')와 연결하여 전력을 공급하면 되는 것이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명이 비록 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

10. 상부케이스 11. 하부케이스
20. 입력전극 21. 출력전극
30. 배전구 31. 입력전극삽입요홈
34. 삽입공 40. 회전구
41. 출력전극홀 50. 고정축
60. V홈베어링 70. 스테일러스베어링
80. 지지구 90. 커넥터
100. 회전하는 물품 110. 샤프트

Claims (4)

1. 상부케이스(10)와 하부케이스(11)가 결합되는 내부에 다수개의 입력전극(20)을 삽입하기 위하여 다수개의 입력전극삽입요홈(31)이 형성된 배전구(30)와,
   상기 배전구(30)의 상부에 결합되어 출력전극(21)을 전달하는 다수개의 출력전극홀(41)을 형성하고 외주연이 V형으로 형성된 회전구(40)와,
   상기 회전구(40)를 삽입하여 회전하면서 X축 하중을 받을 수 있게 120도의 위치에 설치된 3개의 고정축(50)에 형성된 V홈베어링(60)과,
   상기 V홈베어링(60)의 상부에 결합되어 Z축 하중을 받을 수 있도록 형성된 스테일러스 베어링(70)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 입력전극(20) 단부는 하부케이스(20)에 고정된 지지구(80)에 의해 지지되도록 구성한 것을 특징으로 하는 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 입력전극(20) 및 출력전극(21)은 커넥터(90)(90')와 연결하여 전선을 연결할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 배전구(30)와 회전구(40)의 중앙부에 삽입공(34)이 형성되어 있고, 상기 삽입공(34)에 동력을 전달할 수 있는 회전하는 물품(100)의 샤프트(110)를 삽입할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 커넥터가 연결된 전선 꼬임 방지용 로테이터 베어링.

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