KR101460159B1 - 슬립링 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬립링 조립체에 관한 것으로서, 소형화할 수 있고 간단한 구조를 구비하며 회전시의 강성이 향상된 슬립링 조립체에 관한 것이다.
본 발명은, 슬립링 조립체로서, 복수 개의 제1 전선 및 복수 개의 제2 전선이 인입 및 인출되도록 구성되며, 상기 슬립링 조립체의 외형을 형성하는 하우징부재와; 상기 하우징부재의 내부에 장착되며, 상기 복수 개의 제1 전선이 전기적으로 연결되도록 외측면으로부터 소정 높이 돌출되도록 형성되는 복수 개의 제1 전선 접속부와, 내부에 원기둥형상의 제1 수용공간을 구비하는 중공(中空) 원기둥형상의 외부부재와; 상기 제1 수용공간 내에서 상기 외부부재에 대해 상대 회전 운동하도록 장착되고, 상기 복수 개의 제2 전선이 전기적으로 연결되는 복수 개의 제2 전선 접속부를 구비하는 원기둥형상의 내부부재;를 포함하고, 상기 외부부재는 상기 외부부재의 내측면에서 상기 복수 개의 제1 전선 접속부와 전기적으로 연결되는 복수 개의 도전링을 구비하고, 상기 내부부재는 상기 내부부재의 외측면에서 상기 복수 개의 제2 전선 접속부와 상기 복수 개의 도전링을 전기적으로 연결하는 복수 개의 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체에 관한 것이다.

Description

슬립링 조립체{SLIP RING ASSEMBLY}

본 발명은 슬립링 조립체에 관한 것으로서, 소형화할 수 있고 간단한 구조를 구비하며 회전시의 강성이 향상된 슬립링 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 슬립링(slip ring)은 회전체를 갖는 회전부분의 전기회로와 고정부분의 전기회로를 회전 중에도 배선의 꼬임없이 전기적 접속이 이루어질 수 있도록 하는 장치로서 사용 용도에 따라 다양한 구조를 이루고 있으며, 레이더의 기동이나, 전차 및 자주포의 포탑을 비롯하여, 건설중장비, 각종 산업기계, 항공장비, 전자공한 추적장치, 미사일 발사대, 헬기 회전자, 원심분리기, 초음파 탐지기, 풍력 터빈 발전기 등과 같이 고속으로 회전하는 곳에 전기신호를 안정적으로 공급하기 위해 사용되고 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 슬립링 조립체(10)에 대한 개략적인 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 슬립링 조립체(10)는, 외형을 형상하는 하우징부재(도시되지 않음)와, 상기 하우징부재 내에서 회전가능하게 장착되는 회전부재(1)와, 상기 회전부재(1)의 외주면에 장착되는 복수 개의 절연링(2)과, 상기 회전부재(1)의 외주면에서 상기 복수 개의 절연링(2) 사이 사이에 위치되는 복수 개의 도전링(3)과, 상기 하우징부재에 고정되며 상기 도전링(3)에 전기적 접속 상태를 유지하는 브러쉬(5)를 구비하는 브러쉬 조립체(4)를 포함하도록 구성된다.

이러한 종래기술에 따른 슬립링 조립체에서는 브러쉬 조립체가 회전부재의 외부 일측면에 구비되고, 상기 슬립링 조립체의 내부에는 상기 브러쉬 조립체를 위한 장착 공간이 확보되어야 하며, 이로 인해 슬립링 조립체의 전체적인 크기가 커질 수 밖에 없는 문제점이 존재하여 왔다.

또한, 종래기술에 따른 슬립링 조립체에서는 브러쉬 조립체가 회전부재의 외부에 장착되어 있으므로, 진동 및 외부 충격이 슬립링 조립체에 가해질 때 브러쉬와 도전링 사이의 전기적 접촉이 단절되기가 쉽다는 문제점이 존재하여 왔다. 즉, 종래기술에 따른 슬립링 조립체는 진동 및 외부 충격에 대해 신호안정성이 낮다는 문제점이 존재하여 왔다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술의 문제점을 해결하는 슬립링 조립체를 제공하는 것이다

구체적으로, 본 발명의 목적은 소형화 가능한 슬립링 조립체를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 진동 및 외부 충격에 대해서 신호 안정성에 대한 신뢰도가 높은 슬립링 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 슬립링 조립체로서, 복수 개의 제1 전선 및 복수 개의 제2 전선이 인입 및 인출되도록 구성되며, 상기 슬립링 조립체의 외형을 형성하는 하우징부재와; 상기 하우징부재의 내부에 장착되며, 상기 복수 개의 제1 전선이 전기적으로 연결되도록 외측면으로부터 소정 높이 돌출되도록 형성되는 복수 개의 제1 전선 접속부와, 내부에 원기둥형상의 제1 수용공간을 구비하는 중공(中空) 원기둥형상의 외부부재와; 상기 제1 수용공간 내에서 상기 외부부재에 대해 상대 회전 운동하도록 장착되고, 상기 복수 개의 제2 전선이 전기적으로 연결되는 복수 개의 제2 전선 접속부를 구비하는 원기둥형상의 내부부재;를 포함하고, 상기 외부부재는 상기 외부부재의 내측면에서 상기 복수 개의 제1 전선 접속부와 전기적으로 연결되는 복수 개의 도전링을 구비하고, 상기 내부부재는 상기 내부부재의 외측면에서 상기 복수 개의 제2 전선 접속부와 상기 복수 개의 도전링을 전기적으로 연결하는 복수 개의 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체를 제공할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 외부부재는, 내측면에 구비되는 복수 개의 절연용 칸막이부와, 상기 복수 개의 절연용 칸막이부 사이에 구비되는 복수 개의 수용홈과, 상기 복수 개의 수용홈 내에 구비되는 복수 개의 도전링과, 상기 도전링에 전기적으로 일체형으로 연결되며 상기 외부부재의 외측 두께방향으로 관통하여 상기 외부부재의 외측면으로부터 소정 높이 돌출되어 상기 제1 전선이 전기적으로 연결되는 제1 전선 접속부를 구비하고, 상기 내부부재는, 외측면에 구비되어 반경방향으로 탄성변형가능하도록 구성된 복수 개의 브러쉬와, 상기 브러쉬의 일단부와 상기 제2 전선을 전기적으로 연결하는 제2 전선 접속부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 브러쉬는, 소정의 폭을 가지며 일단부가 상기 내부부재의 외측면에 고정되는 아치형 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 브러쉬는, 상기 내부부재의 중심으로부터 가장 먼 거리에 있는 부분에서 내측방향으로 향하는 나선형 단부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 도전링의 두께는 상기 수용홈의 깊이보다 작고, 상기 도전링의 폭은 상기 수용홈의 폭과 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 브러쉬의 폭은 상기 수용홈의 폭보다 작거나 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 브러쉬에서 상기 내부부재의 중심으로부터 가장 먼 거리에 있는 부분까지의 거리는 상기 도전링의 반경보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 복수 개의 브러쉬는, 상기 내부부재의 외측면에서 상기 내부부재의 길이방향으로 따라서 하나의 나선형으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 복수 개의 브러쉬는, 상기 내부부재의 외측면에서 상기 내부부재의 중심에 대해 대칭되게 그리고 상기 내부부재의 길이방향으로 따라서 두 개의 나선형으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 바람직하게는, 상기 내부부재는 내부에 원기둥형상의 제2 수용공간을 구비하는 중공(中空) 원기둥형상을 구비하고, 상기 제2 전선 접속부는, 상기 내부부재를 두께방향으로 관통하여 상기 제2 수용공간을 향하여 소정 높이 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 과제해결수단에 의하면, 본 발명은 브러쉬를 지지하는 내부부재가 외부부재의 내부에 수용되므로, 브러쉬 조립체를 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않아 슬립링 조립체의 전체적인 크기를 현저히 축소시킬 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 슬립링 조립체의 규격을 소형부터 대형까지 다양화할 수 있다.

또한, 본 발명은 브러쉬가 도전링의 내부에 배치되고 브러쉬가 외측 반경방향으로 도전링의 내측면을 가압하여 전기적으로 연결되도록 구성됨으로써, 슬립링 조립체에 진동 및 외부 충격이 가해지더라도 브러쉬와 도전링 사이의 전기적 접촉이 지속적으로 유지될 수 있어 진동 및 외부 충격에 대해서도 신호 안정성에 대한 신뢰도를 현저히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 외부부재 내부에 내부부재를 배치함으로써 회전시 슬립링 조립체의 내부 강성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 슬립링 조립체의 수명을 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 슬립링 조립체에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬립링 조립체에 대한 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬립링 조립체에 대한 개략적인 투영 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A선에 대한 슬립링 조립체의 개략적인 측면 종단면도이다.
도 6a은 도 5의 B-B선에 대한 슬립링 조립체의 개략적인 정면 종단면도이다.
도 6b는 도 5의 C-C선에 대한 슬립링 조립체의 개략적인 정면 종단면도이다.
도 7은 도 4의 A-A선에 대한 외부부재의 개략적인 측면 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부부재의 개략적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1 추가 실시예에 따른 내부부재의 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 추가 실시예에 따른 내부부재의 개략적인 사시도이다.
도 12는 도 11의 측면도이다.
도 13은 도 11의 정면도이다.
도 14는 도 12의 D-D선에 대한 내부부재의 개략적인 측면 종단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

참고로, 이하에서 "전방" 또는 "전방부분" 또는 "전방방향"이란 도 3 및 도 5를 기준으로 상대적으로 좌측 또는 좌측부분 또는 좌측방향에 대응되는 부분 또는 방향을 의미하고, "후방" 또는 "후방부분" 또는 "후방방향"이란 도 3 및 도 5를 기준으로 상대적으로 우측 또는 우측부분 또는 우측방향에 대응되는 부분 또는 방향을 의미한다. 그리고, 이하에서 "내측" 또는 "내측방향"이란 외부부재 및/또는 내부부재를 기준으로 반경방향으로 외부부재 및/또는 내부부재의 중심을 향하는 부분 또는 방향을 의미하고, "외측" 또는 "외측방향" 또는 "외향"이란 외부부재 및/또는 내부부재를 기준으로 반경방향으로 외부부재 및/또는 내부부재의 중심에서 멀어지는 부분 또는 방향을 의미한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬립링 조립체(1000)에 대한 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬립링 조립체(1000)에 대한 개략적인 투영 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A선에 대한 슬립링 조립체의 개략적인 측면 종단면도이고, 도 6a은 도 5의 B-B선에 대한 슬립링 조립체의 개략적인 정면 종단면도이고, 도 6b는 도 5의 C-C선에 대한 슬립링 조립체의 개략적인 정면 종단면도이고, 도 7은 도 4의 A-A선에 대한 외부부재의 개략적인 측면 종단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부부재(200)의 개략적인 사시도이다.

도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬립링 조립체(1000)는, 상기 슬립링 조립체(1000)의 외형을 형성하는 하우징부재(도시되지 않음)와, 상기 하우징부재(도시되지 않음)의 내부에 장착되는 외부부재(100)와, 상기 외부부재(100)의 내부에 장착되는 내부부재(200)를 포함한다.

여기서, 상기 제1 전선 및 상기 제2 전선(C2)은 전력 및/또는 전기적 신호를 전달하는 전선이며, 상기 제1 전선 및 상기 제2 전선(C2) 중 하나의 전선은 인입선이고, 상기 제1 전선 및 상기 제2 전선(C2) 중 다른 하나의 전선은 인출선이다.

도면에 도시되진 않았지만, 상기 하우징부재(도시되지 않음)는 슬립링 조립체(1000)의 외형을 형성하는 덮개부로서, 외부부재(100) 또는 내부부재(200)를 지지하는 고정자 역할을 한다. 예를 들어, 상기 외부부재(100)가 상기 하우징부재에 대해 고정되고 상기 내부부재(200)가 상기 하우징부재 및 상기 외부부재(100)에 대해 회전하도록 구성될 수도 있고, 상기 내부부재(200)가 상기 하우징부재에 대해 고정되고 상기 외부부재(100)가 상기 하우징부재 및 상기 내부부재(200)에 대해 회전하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 외부부재(100)와 상기 내부부재(200)는 서로에 대해 상대 회전운동 가능하도록 연결된다.

바람직하게는, 상기 외부부재(100)는 상기 하우징부재에 고정되도록 장착되고, 상기 내부부재(200)는 상기 외부부재(100)에 대해 회전 운동가능하도록 장착될 수 있다. 이렇게, 외부부재(100)가 스테이터 역할을 하고 내부부재(200)가 로터 역할을 하도록 구성함으로써, 직경이 상대적으로 작은 물체를 회전시킴으로써 이러한 물체의 회전으로 인한 원심력이 상대적으로 작게 발생되어 그로 인한 진동을 현저히 절감할 수 있다. 그 결과, 슬립링 조립체(1000)의 전체적인 강성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 하우징부재(도시되지 않음)는 복수 개의 제1 전선 및 복수 개의 제2 전선(C2)이 인입 및 인출되도록 구성된다. 전술한 바와 같이, 상기 외부부재(100)가 상기 하우징부재에 고정되도록 장착되고, 상기 내부부재(200)가 상기 외부부재(100)에 대해 회전 운동 가능하도록 장착되는 경우 상기 하우징부재(도시되지 않음)의 양단부의 내측면에는 상기 내부부재(200)를 지지하기 위하여 상기 내부부재(200)의 양단부의 외주면을 지지하는 베어링이 구비된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 외부부재(100)는 하우징부재의 내부에 장착되며, 내부에 원기둥형상의 제1 수용공간(120)을 구비하는 중공(中空) 원기둥형상을 가진다. 그리고, 상기 내부부재(200)는 원기둥형상을 구비하며 상기 외부부재(100)의 제1 수용공간(120) 내에서 상기 외부부재(100)에 대해 상대 회전 운동하도록 장착된다.

상기 외부부재(100)는 복수 개의 제1 전선이 전기적으로 연결되도록 상기 외부부재(100)의 외측면으로부터 소정 높이 돌출되도록 형성되는 복수 개의 제1 전선 접속부(110)와, 상기 외부부재(100)의 내측면에서 상기 복수 개의 제1 전선 접속부(110)와 전기적으로 연결되는 복수 개의 도전링(150)을 포함한다. 그리고, 상기 내부부재(200)는 복수 개의 제2 전선(C2)이 전기적으로 연결되는 복수 개의 제2 전선 접속부(210)와, 상기 내부부재(200)의 외측면에서 상기 복수 개의 제2 전선 접속부(210)와 상기 복수 개의 도전링(150) 각각을 전기적으로 연결하는 복수 개의 브러쉬(220)를 포함한다.

구체적으로, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 외부부재(100)는, 상기 외부부재(100)의 내측면에 구비되는 복수 개의 절연용 칸막이부(130)와, 상기 복수 개의 절연용 칸막이부(130) 사이에 구비되는 복수 개의 수용홈(140)과, 상기 복수 개의 수용홈(140) 내에 구비되는 복수 개의 도전링(150)과, 상기 도전링(150)에 전기적으로 일체형으로 연결되며 상기 외부부재(100)의 외측 두께방향으로 관통하여 상기 외부부재(100)의 외측면으로부터 소정 높이 돌출되어 상기 제1 전선이 전기적으로 연결되는 제1 전선 접속부(110)를 포함한다.

외부부재(100)는 전체적으로 전기절연성 물질로 구성된다.

상기 외부부재(100)의 내측면에는, 복수 개의 수용홈(140)과 복수 개의 절연용 칸막이부(130)가 길이방향으로 서로 번갈아 형성된다. 상기 수용홈(140) 및 상기 절연용 칸막이는 전체적으로 고리형상을 구비한다.

상기 수용홈(140) 내부에는 도전링(150)이 구비된다. 즉, 상기 외부부재(100)의 내측면에는 복수 개의 도전링(150)과 복수 개의 절연성 칸막이부가 길이방향으로 번갈아 배치된다.

도전링(150)의 일측면에는 상기 도전링(150)의 외측면에서부터 외향 반경방향으로 수직되게 연장되는 제1 전선 접속부(110)가 구비된다. 상기 제1 전선 접속부(110)는 상기 도전링(150)과 동일하게 전기전도성 물질로 구성된다. 상기 제1 전선 접속부(110)는 상기 외부부재(100)를 두께방향으로 관통하며, 상기 제1 전선 접속부(110)의 자유단 단부는 상기 외부부재(100)의 외측면에서부터 소정 높이 돌출되도록 상기 외부부재(100)에 장착되며, 상기 제1 전선 접속부(110)의 자유단 단부에는 제1 전선이 연결될 수 있는 구조(예를 들어, 솔더링 구조)를 구비한다.

바람직하게는, 상기 도전링(150) 및 상기 수용홈(140)은, 상기 도전링(150)의 두께가 상기 수용홈(140)의 깊이보다 작고, 상기 도전링(150)의 폭이 상기 수용홈(140)의 폭과 동일하도록 구성될 수 있다. 상기 도전링(150)의 두께가 상기 수용홈(140)의 깊이보다 작게 구성됨으로써, 도전링(150)이 수용홈(140)에 수용될 때 진동이나 외부 충격 등이 슬립링 조립체(1000)에 가해지더라도 수용홈(140)의 양쪽에 위치하는 절연성 칸막이부들에 의해 브러쉬(220)가 자신에 대응되는 수용홈(140) 내에서 자신에 대응되는 도전링(150)에 지속적으로 접속상태를 유지할 수 있도록 할 수 있어, 신호 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 브러쉬(220)는, 브러쉬(220)의 폭이 수용홈(140) 및 도전링(150)의 폭보다 작거나 동일하도록 구성될 수 있다. 이렇게 구성됨으로써, 진동이나 외부 충격 등이 슬립링 조립체(1000)에 가해지더라도 브러쉬(220)가 자신에 대응되는 수용홈(140) 내에서 자신에 대응되는 도전링(150)에 지속적으로 접속상태를 유지할 수 있도록 할 수 있어, 신호 안정성을 보다 향상시킬 수 있다.

외부부재(100)에 전기적 연결관계를 살펴보면, 하나의 제1 전선 접속부(110)의 자유단부에는 하나의 제1 전선이 예를 들어 솔더링 방식으로 연결되고, 상기 하나의 제1 전선 접속부(110)의 타단부는 도전링(150)의 외측면에 일체형으로 연장되어 상기 제1 전선과 도전링(150)을 전기적으로 연결한다.

도 5 내지 도 6b 그리고 도 8에 도시된 바와 같이, 내부부재(200)는, 상기 내부부재(200)의 외측면에 구비되어 반경방향으로 탄성변형가능하도록 구성된 복수 개의 브러쉬(220)와, 상기 브러쉬(220)의 일단부(221)와 상기 제2 전선(C2)을 전기적으로 연결하는 제2 전선 접속부(210)를 포함한다.

브러쉬(220)는 상기 내부부재(200)의 외측면에 고정되도록 구비되고, 상기 브러쉬(220)의 일부분이 외부부재(100)의 내측면에 구비되는 도전링(150)의 내측면을 외향 반경방향으로 탄성 가압하도록 구성되며, 내부부재(200)에 구비되어 제2 전선(C2)과 전기적으로 연결되는 제2 전선 접속부(210)와 외부부재(100)의 도전링(150)을 전기적으로 연결하여 최종적으로 제2 전선(C2)과 제1 전선을 전기적으로 연결하는 역할을 한다.

구체적으로, 브러쉬(220)는 소정의 폭을 가지면 전체적으로 외향으로 볼록한 아치형인 아치형 스프링으로 구성된다. 그리고, 상기 브러쉬(220)는 내부부재(200)의 외측면에 고정되는 일단부(221)와, 자유단부인 나선형 단부(223)를 포함한다.

상기 브러쉬(220)의 일단부(221)는 내부부재(200)와의 결합력 또는 고정력을 향상시키기 위하여 내부부재(200)의 외측면의 곡률과 동일 또는 유사한 곡률을 가진다.

상기 브러쉬(220)의 나선형 단부(223)는, 상기 브러쉬(220)가 상기 내부부재(200)에 고정된 경우 상기 내부부재(200)의 중심으로부터 가장 먼 거리에 있는 부분에서부터 내측방향으로 향하도록 나선형으로 말려 있는 형상을 가진다. 상기 나선형 단부(223)의 외측면은 실질적으로 도전링(150)의 내측면에 접촉하는 부분을 형성한다.

이렇게, 브러쉬(220)와 도전링(150)이 접촉하는 부분을 나선형 단부(223)로 구성함으로써, 브러쉬(220)와 도전링(150)은 항상 곡면 부분(즉, 나선형 단부(223)의 외측면)을 통하여 접속할 수 있어 브러쉬(220)와 도전링(150) 사이의 마찰력을 상당히 감소시킬 수 있고, 이로 인해 도전링(150) 및 브러쉬(220)의 마모율을 감소시킬 수 있어, 결과적으로 슬립링 조립체(1000)의 수명을 향상시킬 수 있다. 동시에, 브러쉬(220)의 자유단부를 나선형 단부(223)로 구성함으로써, 브러쉬(220)의 탄성력을 보다 크게 확보할 수 있으므로, 브러쉬(220)와 도전링(150) 사이의 전기적 접촉 상태를 보다 안정화할 수 있고, 그 결과 슬립링 조립체(1000)의 신호 안정성에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

변형 실시예로서, 상기 브러쉬(220)는 양단부가 모두 내부부재(200)의 외측면에 고정되도록 구성될 수 있다. 이때에도, 상기 브러쉬(220)는 전체적으로 아치형인 아치형 스프링으로 구성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 브러쉬(220)의 일단부(221)는 내부부재(200)의 외측면에 고정되면서 동시에 제2 전선 접속부(210) 및 제2 전선(C2)에 전기적으로 연결되고, 상기 브러쉬(220)의 타단부는 절연성 물질로 구성된 내부부재(200)의 외측면에 기계적으로 고정되도록 구성된다.

또한, 바람직하게는, 상기 브러쉬(220)는, 상기 브러쉬(220)가 상기 내부부재(200)에 고정될 때 상기 브러쉬(220)에서 상기 내부부재(200)의 중심으로부터 가장 먼 거리에 있는 부분까지의 거리가 상기 도전링(150)의 반경보다 크도록 구성 및/또는 배치된다. 이로 인해, 사이 브러쉬(220)가 도전링(150)의 내측면에 가하는 탄성 가압력을 확보할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 상기 복수 개의 브러쉬(220)는 상기 내부부재(200)의 외측면에서 상기 내부부재(200)의 길이방향으로 따라서 하나의 나선형으로 배치된다. 이렇게, 복수 개의 브러쉬(220)가 내부부재(200)의 길이방향을 따라서 나선형으로 배치됨으로써, 복수 개의 제2 전선(C2)들 사이의 공간적 간섭없이 복수 개의 제2 전선(C2)들을 제2 전선 접속부(210)에 연결할 수 있다.

상기 제2 전선 접속부(210)는 상기 브러쉬(220)의 일단부(221)와 함께 제2 전선(C2)을 전기적으로 연결하면서 동시에 상기 제2 전선(C2)을 내부부재(200)의 외측면에 고정하는 역할을 한다. 즉, 상기 제2 전선(C2)은 브러쉬(220)의 일단부(221)와 제2 전선 접속부(210) 사이에 기계적으로 고정되면서 동시에 전기적으로 접속하게 된다.

본 발명에 따른 슬립링 조립체(1000)에서 전기적 연결관계를 살펴보면, 제1 전선이 전기적으로 연결되는 하나의 제1 전선 접속부(110)는 하나의 도전링(150)에 일체형으로 형성되며, 상기 도전링(150)은 탄성변형하는 브러쉬(220)에 의해 내부부재(200) 및/또는 외부부재(100)의 회전 중에도 브러쉬(220)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 상기 브러쉬(220)는 제2 전기 접속부에 의해 또는 상기 제2 전기 접속부와 함께 제2 전선(C2)에 연결되어, 결과적으로 제1 전선과 제2 전선(C2)을 전기적으로 연결한다.

전술한 실시예에 의하면, 본 발명은 브러쉬(220)를 지지하는 내부부재(200)가 외부부재(100)의 내부에 수용되므로, 브러쉬(220) 조립체를 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않아 슬립링 조립체(1000)의 전체적인 크기를 현저히 축소시킬 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 슬립링 조립체(1000)의 규격을 소형부터 대형까지 다양화할 수 있다.

또한, 본 발명은 브러쉬(220)가 도전링(150)의 내부에 배치되고 브러쉬(220)가 외측 반경방향으로 도전링(150)의 내측면을 가압하여 전기적으로 연결되도록 구성됨으로써, 슬립링 조립체(1000)에 진동 및 외부 충격이 가해지더라도 브러쉬(220)와 도전링(150) 사이의 전기적 접촉이 지속적으로 유지될 수 있어 진동 및 외부 충격에 대해서도 신호 안정성에 대한 신뢰도를 현저히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 외부부재(100) 내부에 내부부재(200)를 배치함으로써 회전시 슬립링 조립체(1000)의 내부 강성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 슬립링 조립체(1000)의 수명을 향상시킬 수 있다.

이하에서는, 내부부재(200)의 추가 실시예들에 대하여 도면을 참고하여 구체적으로 기술하기로 한다. 도 1 내지 도 8을 참고하여 전술한 구성요소들 및 기술적 특징들은 모두 이하의 추가 실시예에서 동일하게 적용되므로, 설명의 중복을 피하고 설명의 명확성을 기하기 위하여 가급적 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

도 9는 본 발명의 제1 추가 실시예에 따른 내부부재(200)의 개략적인 사시도이고, 도 10은 도 9의 측면도이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 복수 개의 브러쉬(220)는, 상기 내부부재(200)의 외측면에서 상기 내부부재(200)의 중심에 대해 대칭되게 배치되고 동시에 상기 내부부재(200)의 길이방향으로 따라서 두 개의 나선형으로 배치된다.

구체적으로, 상기 복수 개의 브러쉬(220)는 내부부재(200)에서 동일한 높이에 위치하는 한 쌍의 브러쉬(220) 커플들로 구성되고, 상기 한 쌍의 브러쉬(220) 커플은 내부부재(200)의 중심을 기준으로 180° 대칭되게 배치된다. 그리고, 상기 한 쌍의 브러쉬(220) 커플들은 내부부재(200)의 길이방향을 따라서 두 개의 나선형이 되도록 내부부재(200)의 외측면에 배치된다.

이렇게, 내부부재(200)의 동일한 높이에서 한 쌍의 브러쉬(220) 커플에 의해 도전링(150)과 전기적 접촉을 형성함으로써, 내부부재(200)는 외부부재(100) 및/또는 하우징부재에 대해 양쪽으로 탄성지지체를 구비한 것과 동일한 효과를 가질 수 있고, 그 결과 상기 한 쌍의 브러쉬(220) 커플은 슬립링 조립체(1000)에 진동 및/또는 외부 충격이 가해지는 경우 진동흡수효과 및/또는 충격완화효과를 야기할 수 있으므로 슬립링 조립체(1000)의 강성 및 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그리고, 동시에 신호 안정성도 향상시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 제2 추가 실시예에 따른 내부부재(200)의 개략적인 사시도이고, 도 12는 도 11의 측면도이고, 도 13은 도 11의 정면도이고, 도 14는 도 12의 D-D선에 대한 내부부재(200)의 개략적인 측면 종단면도이다.

도 11 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 내부부재(200)는 내부에 원기둥형상의 제2 수용공간(230)을 구비하는 중공(中空) 원기둥형상을 구비한다. 상기 제2 수용공간(230)은 제2 전선(C2)이 수용되어 인출 및/또는 인입되는 공간이다.

이렇게, 제2 전선(C2)을 제2 수용공간(230)에 정리할 수 있어 슬립링 조립체(1000)의 전체적인 구조를 보다 더 간단하고 컴팩트하게 형성할 수 있다.

상기 제2 전선(C2)을 제2 수용공간(230)에서 전기적으로 연결하여 수용하기 위하여, 상기 제2 전선 접속부(210)는 상기 내부부재(200)를 두께방향으로 관통하여 상기 제2 수용공간(230)을 향하여 소정 높이 돌출되도록 구성된다.

구체적으로, 상기 제2 전선 접속부(210)는, 접속용 연장부(213)와, 내부부재(200)의 외측면에 고정되는 브러쉬(220)의 일단부(221)에 상기 접속용 연장부(213)를 전기적으로 연결되면서 동시에 기계적으로 고정하는 고정부(211)를 포함한다. 즉, 상기 접속용 연장부(213)는 상기 고정부(211)와 상기 브러쉬(220)의 일단부(221) 사이에 고정된다.

상기 접속용 연장부(213)는 상기 고정부(211)에 전기적으로 연결되며 상기 내부부재(200)의 외측면을 따라 연장되는 수평부(213a)와, 상기 수평부(213a)에 전기적으로 연결되며 상기 내부부재(200)를 두께방향으로 관통하여 상기 내부부재(200)의 내측면(즉, 제2 수용공간(230) 내부에 속하는 면)으로부터 소정 높이 내부부재(200)의 제2 수용공간(230) 방향으로 돌출되도록 형성된 수직부(213b)를 포함한다. 상기 수직부(213b)에는 상기 제2 전선(C2)이 전기적으로 연결될 수 있는 구조(예를 들어, 솔더링 구조)가 구비된다.

전술한 바에 의하면, 본 발명은 브러쉬를 지지하는 내부부재가 외부부재의 내부에 수용되므로, 브러쉬 조립체를 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않아 슬립링 조립체의 전체적인 크기를 현저히 축소시킬 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 슬립링 조립체의 규격을 소형부터 대형까지 다양화할 수 있다.

또한, 본 발명은 브러쉬가 도전링의 내부에 배치되고 브러쉬가 외측 반경방향으로 도전링의 내측면을 가압하여 전기적으로 연결되도록 구성됨으로써, 슬립링 조립체에 진동 및 외부 충격이 가해지더라도 브러쉬와 도전링 사이의 전기적 접촉이 지속적으로 유지될 수 있어 진동 및 외부 충격에 대해서도 신호 안정성에 대한 신뢰도를 현저히 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 외부부재 내부에 내부부재를 배치함으로써 회전시 슬립링 조립체의 내부 강성을 향상시킬 수 있고, 이로 인해 슬립링 조립체의 수명을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 내부부재의 동일한 높이에서 한 쌍의 브러쉬 커플에 의해 도전링과 전기적 접촉을 형성함으로써, 내부부재는 외부부재 및/또는 하우징부재에 대해 양쪽으로 탄성지지체를 구비한 것과 동일한 효과를 가질 수 있고, 그 결과 상기 한 상의 브러쉬 커플은 슬립링 조립체에 진동 및/또는 외부 충격이 가해지는 경우 진동흡수효과 및/또는 충격완화효과를 야기할 수 있으므로 슬립링 조립체의 강성 및 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다. 그리고, 동시에 신호 안정성도 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 내부부재에 제2 수용공간을 구비함으로써, 제2 전선을 제2 수용공간에 정리할 수 있어 슬립링 조립체의 전체적인 구조를 보다 더 간단하고 컴팩트하게 형성할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

1000 : 슬립링 조립체
100 : 외부부재
110 : 제1 전선 접속부
120 : 제1 수용공간
130 : 절연용 칸막이부
140 : 수용홈
150 : 도전링
200 : 내부부재
210 : 제2 전선 접속부
211 : 고정부
213 : 접속용 연장부
213a : 수평부
213b : 수직부
220 : 브러쉬
221 : 일단부
223 : 나선형 단부
230 : 제2 수용공간

Claims (10)

1. 슬립링 조립체로서,
   복수 개의 제1 전선 및 복수 개의 제2 전선이 인입 및 인출되도록 구성되며, 상기 슬립링 조립체의 외형을 형성하는 하우징부재와;
   상기 하우징부재의 내부에 장착되며, 상기 복수 개의 제1 전선이 전기적으로 연결되도록 외측면으로부터 소정 높이 돌출되도록 형성되는 복수 개의 제1 전선 접속부와, 내부에 원기둥형상의 제1 수용공간을 구비하는 중공(中空) 원기둥형상의 외부부재와;
   상기 제1 수용공간 내에서 상기 외부부재에 대해 상대 회전 운동하도록 장착되고, 상기 복수 개의 제2 전선이 전기적으로 연결되는 복수 개의 제2 전선 접속부를 구비하는 원기둥형상의 내부부재;를 포함하고,
   상기 외부부재는 상기 외부부재의 내측면에서 상기 복수 개의 제1 전선 접속부와 전기적으로 연결되는 복수 개의 도전링을 구비하고,
   상기 내부부재는 상기 내부부재의 외측면에서 상기 복수 개의 제2 전선 접속부와 상기 복수 개의 도전링을 전기적으로 연결하는 복수 개의 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 외부부재는, 내측면에 구비되는 복수 개의 절연용 칸막이부와, 상기 복수 개의 절연용 칸막이부 사이에 구비되는 복수 개의 수용홈과, 상기 복수 개의 수용홈 내에 구비되는 복수 개의 도전링과, 상기 도전링에 전기적으로 일체형으로 연결되며 상기 외부부재의 외측 두께방향으로 관통하여 상기 외부부재의 외측면으로부터 소정 높이 돌출되어 상기 제1 전선이 전기적으로 연결되는 제1 전선 접속부를 구비하고,
   상기 내부부재는, 외측면에 구비되어 반경방향으로 탄성변형가능하도록 구성된 복수 개의 브러쉬와, 상기 브러쉬의 일단부와 상기 제2 전선을 전기적으로 연결하는 제2 전선 접속부를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 브러쉬는, 소정의 폭을 가지며 일단부가 상기 내부부재의 외측면에 고정되는 아치형 스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
4. 제2항에 있어서,
   상기 브러쉬는, 상기 내부부재의 중심으로부터 가장 먼 거리에 있는 부분에서 내측방향으로 향하는 나선형 단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
5. 제2항에 있어서,
   상기 도전링의 두께는 상기 수용홈의 깊이보다 작고,
   상기 도전링의 폭은 상기 수용홈의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
6. 제5항에 있어서,
   상기 브러쉬의 폭은 상기 수용홈의 폭보다 작거나 동일한 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
7. 제2항에 있어서,
   상기 브러쉬에서 상기 내부부재의 중심으로부터 가장 먼 거리에 있는 부분까지의 거리는 상기 도전링의 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
8. 제2항에 있어서,
   상기 복수 개의 브러쉬는, 상기 내부부재의 외측면에서 상기 내부부재의 길이방향으로 따라서 하나의 나선형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
9. 제2항에 있어서,
   상기 복수 개의 브러쉬는, 상기 내부부재의 외측면에서 상기 내부부재의 중심에 대해 대칭되게 그리고 상기 내부부재의 길이방향으로 따라서 두 개의 나선형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.
10. 제2항에 있어서,
    상기 내부부재는 내부에 원기둥형상의 제2 수용공간을 구비하는 중공(中空) 원기둥형상을 구비하고,
    상기 제2 전선 접속부는, 상기 내부부재를 두께방향으로 관통하여 상기 제2 수용공간을 향하여 소정 높이 돌출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 슬립링 조립체.

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