KR20170029201A - 슬립링 장치에 대해 동일방향으로 입출력장치가 연결되도록 구조된 박형 토크 검출기 - Google Patents

슬립링 장치에 대해 동일방향으로 입출력장치가 연결되도록 구조된 박형 토크 검출기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그 폭을 축소시켜 좁은 공간에도 설치 가능한 평면형 슬립링과 이를 포함하는 박형 토크 검출기를 위하여, 중심축과 교차하는 표면에 상기 중심축을 중심으로 동심원을 이루도록 배치된 복수의 슬립링과, 상기 슬립링과 접촉하는 복수의 브러쉬 유닛과, 상기 복수의 브러쉬 유닛이 나란히 결합되는 브러쉬 고정빔과, 상기 브러쉬 고정빔이 고정결합되는 브러쉬 고정부재를 포함하는, 평판형 슬립링 장치 및 이를 포함하는 박형 토크검출기를 제공한다.

Description

평면형 슬립링과 이를 포함하는 박형 토크 검출기{Planar type slip ring and planar type torque detector including the same}
본 발명은 그 폭을 축소시켜 좁은 공간에도 설치 가능한 평면형 슬립링과 이를 포함하는 박형 토크 검출기에 관한 것이다
기존의 회전형 토크 측정기는 동력을 전달하는 축에 설치하여 사용하는 방식으로서 축방향으로 길이가 길며, 설치할 때 입력축과 출력축이 감지부의 양쪽으로 동일 선상에 있는 경우에 사용한다.
그러나 자동차 휠과 같이 동력축의 끝 부분에 휠이 있는 경우 또는 벨트 풀리 또는 기어가 있는 경우에 기존의 토크 즉정기를 사용하면 축방향으로 길이가 길어져서 사용하기 불편하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 빛샘 현상을 방지할 수 있는 조명기구용 프레임 장치 및 이를 포함하는 조명기구를 제공할 수 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 중심축과 교차하는 표면에 상기 중심축을 중심으로 동심원을 이루도록 배치된 복수의 슬립링과, 상기 슬립링과 접촉하는 복수의 브러쉬 유닛과, 상기 복수의 브러쉬 유닛이 나란히 결합되는 브러쉬 고정빔과, 상기 브러쉬 고정빔이 고정결합되는 브러쉬 고정부재를 포함하는, 평판형 슬립링 장치가 제공된다.
상기 브러쉬 고정빔은 단면 면적관성모멘트를 최대화하는 형상이며, 상기 브러쉬 빔은 "L"자형일 수 있다.
상기 브러쉬 유닛은, 브러쉬 홀더와, 상기 슬립링에 접촉하도록 상기 브러쉬 홀더에서 노출되며 상기 브러쉬 홀더에 상기 슬립링 방향으로 이동가능하게 설치는 브러쉬와, 상기 브러쉬 홀더의 외부 방향으로 상기 브러쉬에 탄성력을 제공하도록 상기 브러쉬 홀더에 설치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 압축정도를 조절하도록 상기 브러쉬 홀더에 설치되는 조절나사를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 외부 링과, 상기 외부 링의 내측에 위치하고 전술한 슬립링 장치가 결합되되 상기 중심축에 교차하는 표면에 결합되는 내부 디스크와, 상기 외부 링과 상기 내부 디스크를 연결하며 스트레인 게이지가 부착되는 복수의 브릿지를 포함하고, 상기 외부 링 및 상기 내부 디스크는 상기 내부 디스크를 기준으로 상기 슬립링 장치가 결합되는 위치의 반대편에 동력을 입출력하기 위한 외부 장치와 각각 연결될 수 있는, 박형 토크검출기가 제공된다. .
상기 브릿지는 상기 외측 디스크의 중심축 상에 배치된 면과 교차하는 양 측면이 평평하거나 오목할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 그 폭을 축소시켜 좁은 공간에도 설치 가능한 평면형 슬립링과 이를 포함하는 박형 토크 검출기를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 슬립링 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 평판형 슬립링 장치의 슬립링을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 평판형 슬립링 장치의 브러쉬 유닛을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 평판형 슬립링 장치의 브러쉬 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 평판형 슬립링 장치의 브러쉬 유닛 및 브러쉬 고정빔을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 토크검출기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 토크검출기를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 토크검출기의 스트레인 게이지를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 토크검출기의 휘트스톤 브릿지를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 박형 토크검출기의 일부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판형 슬립링 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 슬립링(10)을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3 및 도 4는 도 1의 브러쉬 유닛(20)을 개략적으로 도시한 도면들이며, 도 5는 브러쉬 고정빔(30)을 개략적으로 도시한 사시도이다.
본 실시예에 따른 평판형 슬립링 장치는 슬립링(10), 복수의 브러쉬 유닛(20), 브러쉬 고정빔(30), 브러쉬 고정부재를 포함할 수 있다. 평판형 슬립링 장치는 회전하는 장치와 고정된 장치를 전기적으로 연결하는 장치이다. 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 슬립링(10)은 회전되는 물체 또는 장치의 표면에 배치되어, 물체 또는 장치와 함께 회전할 수 있다. 즉, 슬립링(10)은 회전체의 표면에 형성될 수 있다.
특히, 슬립링 장치의 전체적인 길이를 축소하기 위하여, 슬립링(10)은 원판형의 디스크 형상의 회전체의 표면에 형성될 수 있다. 슬립링(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 중심축에 대략 수직한 평평한 표면에 형성될 수 있다. 여기서 중심축은 가상의 선이다.
이러한 슬립링(10)은 복수로써 중심축(C)을 중심으로 동심원을 이룰 수 있다. 그리고 슬립링(10)은 도체로 이루어지므로, 복수의 슬립링(10) 사이에는 절연체가 구비될 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 복수의 브러쉬 유닛(20)은 슬립링(10)과 접촉하여, 슬립링(10)과 전기에너지를 교환할 수 있다. 즉, 복수의 브러쉬 유닛(20)은 슬립링(10) 상에 배치될 수 있다. 이하에서 브러쉬 유닛(20)은 와이어 방식, 팬케익 방식, 광섬유 방식 등 일수도 있다.
브러쉬 유닛(20)은 브러쉬 홀더(21), 브러쉬(22) 및 접촉 조절 어셈블리를 포함할 수 있다.
브러쉬 홀더(21)는 예컨대 하우징 형태로 후술할 브러쉬 고정빔(30)에 고정결합될 수 있다. 예를 들어, 브러쉬 홀더(21)는 도시된 바와 같이 하우징일 수 있다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며, 브러쉬 홀더(21)는 "ㄷ"자형 프레임일 수도 있다.
브러쉬(22)는 슬립링(10)에 접촉하도록 브러쉬 홀더(21)에서 노출되도록 브러쉬 홀더(21)에 결합될 수 있다. 이때, 브러쉬(22)는 슬립링(10) 방향(z방향)으로 이동가능하게 브러쉬 홀더(21)에 설치될 수 있다.
이러한 브러쉬(22)는 도체로 이루어져 슬립링(10)과 전기 에너지를 교환할 수 있다.
접촉 조절 어셈블리는 브러쉬(22)를 슬립링(10) 방향(-z방향)으로 밀어주며, 밀어주는 힘을 조절하여 브러쉬(22)와 슬립링(10)의 접촉면적을 조절하거나 접촉력을 조절할 수 있다.
구체적으로 접촉 조절 어셈블리는 브러쉬 홀더(21)의 외부 방향(대략 ??z방향)으로 브러쉬(22)에 탄성력을 제공하도록 브러쉬 홀더(21)에 설치되는 탄성부재(23)를 포함할 수 있다. 여기서 탄성부재(23)는 코일 스프링으로 일단은 브러쉬(22)와 연결되고 타단은 후술할 조절나사(24)와 연결될 수 있다.
또한, 접촉 조절 어셈블리는 탄성부재(23)의 압축정도를 조절하도록 브러쉬 홀더(21)에 설치되는 조절나사(24)를 포함할 수 있다. 즉, 사용자는 조절나사(24)를 풀거나 조임에 따라 탄성부재(23)의 압축된 정도를 조절할 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 브러쉬 고정빔(30)은 복수의 브러쉬 유닛(20)이 나란히 결합된다. 구체적으로 브러쉬 고정빔(30)은 도시된 바와 같이 단면 면적관성모멘트를 최대화하는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 브러쉬 고정빔(30)은 "L"자형으로 이루어질 수 있다. 물론 브러쉬 고정빔(30)의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, H자형 등으로도 이루어질 수도 있다.
브러쉬 고정부재는 브러쉬 고정빔(30)이 고정결합될 수 있다. 예를 들어, 브러쉬 고정부재는 브러쉬 고정축(41)과, 브러쉬 고정축 칼라(42)를 포함할 수 있다. 물론 이에 한정하는 것은 아니며, 도시된 바와 다르게 브러쉬 고정부재는 슬립링(10)과 브러쉬 유닛(20)을 감싸는 하우징 형상일 수도 있다.
브러쉬 고정축(41)은 슬립링(10)의 회전 중심인 중심축을 따라 배치될 수 있다. 즉, 브러쉬 고정축(41)은 후술할 힘감지부의 내부 디스크(60)의 회전 중심에 결합될 수 있다.
이때, 브러쉬 고정축(41)은 내부 디스크(60)가 회전하여도 회전하지 않을 수 있다. 즉, 브러쉬 고정축(41)과 내부 디스크(60) 사이에는 베어링이 구비될 수 있다. 추가적으로 브러쉬 고정축(41)은 내부 디스크(60)가 회전하여도 회전되지 않도록 회전방지기구(미도시)가 결합될 수 있다.
그리고 브러쉬 고정축(41)은 전술한 브러쉬 고정빔(30)이 고정결합될 수 있다. 예를 들어, 브러쉬 고정빔(30)은 브러쉬 고정축(41)의 연장방향(z방향)에 대략 수직한 방향(x방향 또는 y방향)으로 연장되도록 브러쉬 고정축(41)에 결합될 수 있다.
한편, 브러쉬 고정빔(30)을 보다 견고히 고정하기 위하여, 브러쉬 고정축 칼라(42)가 더 구비될 수 있다. 브러쉬 고정축 칼라(42)는 브러쉬 고정빔(30)을 감싸는 링 형상으로 이루어지며, 외주면에 브러쉬 고정빔(30)이 결합될 수 있다. 이때 브러쉬 고정빔(30), 브러쉬 고정축(41), 브러쉬 고정축 칼라(42)는 모두 고정결합된다.
커넥터(43)는 브러쉬 유닛(20)과 전선 등에 의해 전기적으로 연결되며, 브러쉬 고정축(41)의 일단에 결합될 수 있다. 전기 에너지는 커넥터(43)를 통해 브러쉬 유닛(20) 및 슬립링(10)을 거쳐 후술할 스트레인 게이지(1)로 전달될 수 있다. 그리고 전기 에너지는 다시 스트레인 게이지(1)로부터 슬립링(10) 및 브러쉬 유닛(20)을 거쳐 커넥터(43)를 통해 외부로 전송될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시에에 따른 박형 토크검출기를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 7은 도 6의 A-A선을 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다. 본 실시예에 따른 박형 토크검출기는 전술한 실시예에 따른 평판형 슬립링 장치를 포함할 수 있다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
박형 토크검출기는 힘 감지부를 포함할 수 있다.
힘 감지부는 외부 링(50)과, 외부 링(50)의 내측에 위치하고 전술한 슬립링 장치가 결합된 내부 디스크(60)와, 외부 링(50)과 내부 디스크(60)를 연결하며 스트레인 게이지(1)가 부착되는 복수의 브릿지(70)를 포함할 수 있다.
외부 링(50)은 환형의 링 형상일 수 있다. 그리고 내부 디스크(60)는 원판형 디스크일 수 있다. 즉, 외부 링(50)은 내부 디스크(60)의 외주면을 따라 배치될 수 있다.
내부 디스크(60)는 두께가 직경보다 작은 원판형 디스크이며, 중심축과 교차하는 표면 중 어느 한 표면에 슬립링 장치가 결합될 수 있다. 구체적으로 슬립링(10)은 내부 디스크(60)의 중심축과 수직인 양 평면 중 어느 한 평면에 배치될 수 있다. 즉, 전술한 슬립링(10)이 배치되는 중심축에 교차하는 표면은 내부 디스크(60)의 평평한 표면일 수 있다. 여기서 평평한 표면은 중심축에 대략 수직하게 배치된다.
브릿지(70)는 복수로 이루어지며, 외부 링(50)과 내부 디스크(60)를 연결할 수 있다. 그리고 브릿지(70)는 스트레인 게이지(1)가 부착될 수 있다. 여기서 스트레인 게이지(1)는 전단형 스트레인 게이지(1) 일 수 있다. 이때 스트레인 게이지(1)는 도 8에 도시된 바와 같이 브릿지(70)의 중앙선(중심축에 수직한 선)을 기준으로 45°방향으로 기울어져 부착될 수 있다. 즉 스트레인 게이지(1)는 4개의 브릿지(70)에 각각 2개씩 부착될 수 있다.
여기서 스트레인 게이지(1)들을 앞면에 부착하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 뒷면에도 앞면과 같은 위치에 스트레인 게이지(1)들을 부착할 수 있다. 이와 같이 앞, 뒷면에 동시에 스트레인 게이지(1)들을 부착함으로써 더욱 정밀한 측정을 할 수 있다.
외부 링(50)과 내부 디스크(60)에 각각 중심축을 기준으로 다른 방향으로 힘이 걸리면, 브릿지(70)는 변형될 수 있다. 구체적으로 후술할 제1입출력축(80)과 제2입출력축(90) 사이에 토크가 인가되었을 때 브릿지(70)가 변형된다. 이때 스트레인 게이지(1)는 브릿지(70)의 변형을 검출한다. 여기서 스트레인 게이지(1)는 슬립링 장치와 전선 등으로 전기적으로 연결되어, 슬립링 장치를 통해 외부로부터 전기 에너지를 공급받으며, 검출한 신호를 외부로 보낼 수 있다.
보다 구체적으로 스트레인 게이지(1)는 도 9와 같이 연결되어 휘스톤브릿지(70)를 구성하고, 여기에 인가전압 Ei 을 주면 휘스톤브리지 출력 전압 Eo가 나타난다. 여기에서 Ei, Eo와 스트레인게이지의 변형과의 관계는 다음 식과 같이 된다.
Figure pat00001
Figure pat00002
; 각각 스트레인 게이지(1)의 변형량
Figure pat00003
: 게이지 상수
Figure pat00004
: 휘스톤브리지 전체 변형
휘스톤 브리지에 전압을 인가하고, 출력을 외부로 연결하기 위하여 슬립링(10)을 도 6 및 도 7에서 보인 것처럼 동심원으로 설치하였을 때 이들 슬립링(10)과 접촉하며 전기신호를 전달한다.
이러한 브릿지(70)는 도 10a에 도시된 바와 같이 도시된 바와 같이 양측면이 평평할 수 있다. 또는 도 10b에 도시된 바와 같이 양측면이 오목할 수 있다. 오목할 경우, 브릿지(70)의 중심 부분에 응력이 집중됨에 따라 보다 정확하게 토크를 측정할 수 있다.
다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 외부 링(50) 및 상기 내부 디스크(60)는 내부 디스크(60)를 기준으로 슬립링 장치가 결합되는 위치의 반대편에 동력을 입출력하기 위한 외부 장치와 각각 연결될 수 있다. 이하에서 외부 장치는 명확하게 설명하기 위하여 제1입출력축(80) 및 제2입출력축(90)으로 지칭한다.
제1입출력축(80)은 내부 디스크(60)에 결합될 수 있다. 구체적으로 제1입출력축(80)은 내부 디스크(60)의 중심부에 결합될 수 있다. 그리고 제1입출력축(80)의 회전중심과 내부 디스크(60)의 회전 중심(중심축)이 일치할 수 있다. 이때, 제1입출력축(80)은 나사나 리벳 등에 의해 내부 디스크(60)와 결합될 수 있다. 이때, 제1입출력축(80)은 나사나 리벳 등에 의해 내부 디스크(60)와 결합될 수 있다.
제2입출력축(90)은 힘 감지부(외부 링 및/또는 내부 디스크)를 기준으로 제1입출력축(80)과 동일한 편에 구비되며, 외부 링(50)과 고정결합될 수 있다. 이때 제2입출력축(90)은 제1입출력출을 감싸는 링 형상 디스크를 포함할 수 있다. 그리고 제2입출력축(90)의 회전중심은 제1입출력축(80), 외부 링(50), 내부 디스크(60)의 회전중심과 일치할 수 있다. 또한 제2입출력축(90)은 나사나 리벳 등에 의해 외부 링(50)과 고정결합될 수 있다.
여기서 제1입출력축(80)은 동력축과 연결되고, 제2입출력축(90)은 토크를 출력하도록 연결될 수 있다. 따라서 제1입출력축(80)으로 통해 동력이 입력되고, 제2입출력축(90)을 통해 출력될 때, 브릿지(70)가 변형될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1입출력축(80)과 제2입출력축(90)이 힘 감지부를 기준으로 어느 한편에 위치함에 따라 본 실시예에 따른 박형 토크검출기는 그 크기를 상당히 축소할 수 있어, 공간이 좁은 곳에서도 토크를 검출할 수 있다.
또한, 스트레인 게이지(1)가 부착되는 브릿지(70)를 직선 또는 곡선으로 만들어 내구성을 높일 수 있고, 전단형 스트레인 게이지(1)를 브릿지(70)의 앞면과 뒷면에 부착하여 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 슬립링(10)을 동심원 형태로 평면으로 배치하여 전체적으로 토크 센서의 두께를 얇게 만들 수 있으며, 단면 면적관성모멘트가 높은 브러쉬 고정빔을 사용하여 회전할 때 발생할 수 있는 진동 및 변형을 감소시킬 수 있다.
또한, 브러쉬(22)가 마모되었을 때 브러쉬 유닛의 스프링을 조정하여 접촉력을 용이하게 조절할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 스트레인 게이지 10: 슬립링
20: 브러쉬 유닛 21: 브러쉬 홀더
22: 브러쉬 23: 탄성부재
24: 조절나사 30: 브러쉬 고정빔
40: 브러쉬 고정부 41: 브러쉬 고정축
42: 브러쉬 고정축 칼라 43: 커넥터
50: 외부 링 60: 내부 디스크
70: 브릿지 80: 제1입출력축
90: 제2입출력축

Claims (6)

  1. 중심축과 교차하는 표면에 상기 중심축을 중심으로 동심원을 이루도록 배치된 복수의 슬립링;
    상기 슬립링과 접촉하는 복수의 브러쉬 유닛;
    상기 복수의 브러쉬 유닛이 나란히 결합되는 브러쉬 고정빔; 그리고
    상기 브러쉬 고정빔이 고정결합되는 브러쉬 고정부재;
    를 포함하는, 평판형 슬립링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브러쉬 고정빔은 단면 면적관성모멘트를 최대화하는 형상인, 평판형 슬립링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브러쉬 빔은 그 단면의 형상이 "L"자형인, 평판형 슬립링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 브러쉬 유닛은,
    브러쉬 홀더;
    상기 슬립링에 접촉하도록 상기 브러쉬 홀더에서 노출되며, 상기 브러쉬 홀더에 상기 슬립링 방향으로 이동가능하게 설치는 브러쉬;
    상기 브러쉬 홀더의 외부 방향으로 상기 브러쉬에 탄성력을 제공하도록 상기 브러쉬 홀더에 설치되는 탄성부재;
    상기 탄성부재의 압축정도를 조절하도록 상기 브러쉬 홀더에 설치되는 조절나사;
    를 포함하는, 평판형 슬립링 장치.
  5. 외부 링;
    상기 외부 링의 내측에 위치하고, 제1항 내지 제4항 중 어느 한항의 슬립링 장치가 결합되되 상기 중심축에 교차하는 표면에 결합되는 내부 디스크; 그리고
    상기 외부 링과 상기 내부 디스크를 연결하며 스트레인 게이지가 부착되는 복수의 브릿지;
    를 포함하고,
    상기 외부 링 및 상기 내부 디스크는 상기 내부 디스크를 기준으로 상기 슬립링 장치가 결합되는 위치의 반대편에 동력을 입출력하기 위한 외부 장치와 각각 연결될 수 있는, 박형 토크검출기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 브릿지는 상기 외측 디스크의 중심축 상에 배치된 면과 교차하는 양 측면이 평평하거나 오목한, 박형 토크검출기.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2657674B2 (ja) * 1988-08-17 1997-09-24 株式会社徳力本店 ブラシアセンブリー用基板及びブラシアセンブリーの製造方法
KR0135179Y1 (ko) * 1995-05-02 1999-04-15 한순윤 카본 브러쉬 홀더
JP2003269959A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Sokkia Co Ltd 測量機
JP4963138B1 (ja) * 2011-07-27 2012-06-27 株式会社トライフォース・マネジメント 力覚センサ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2657674B2 (ja) * 1988-08-17 1997-09-24 株式会社徳力本店 ブラシアセンブリー用基板及びブラシアセンブリーの製造方法
KR0135179Y1 (ko) * 1995-05-02 1999-04-15 한순윤 카본 브러쉬 홀더
JP2003269959A (ja) * 2002-03-18 2003-09-25 Sokkia Co Ltd 測量機
JP4963138B1 (ja) * 2011-07-27 2012-06-27 株式会社トライフォース・マネジメント 力覚センサ

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