CN109411206B - 磁性滑环结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种磁性滑环结构，包括固定磁芯组件和旋转磁芯组件，旋转磁芯组件与固定磁芯组件相互靠近，固定磁芯组件包括铁氧体制成的固定磁芯、至少一组用于传输电信号的固定电信号线圈和用于传输电源的固定电源线圈，固定磁芯上设有隔离固定电信号线圈和固定电源线圈的第一隔离环；旋转磁芯组件包括铁氧体制成的旋转磁芯、与固定电信号线圈配合无线传输电信号的旋转电信号线圈和与固定电源线圈配合无线传输电源的旋转电源线圈，旋转磁芯组件上设有隔离旋转电信号线圈和旋转电源线圈的第二隔离环。本发明安装在监控云台上，实现了电和信号的无线传输，大大提高了设备的使用寿命。

Description

磁性滑环结构
技术领域
本发明涉及一种磁性滑环结构，属于信号传输领域。
背景技术
随着现代化建设的加速发展，越来越多的场所都需要运用到能够实现360度旋转的监控云台。该种摄像头具有监控区域广，无盲区，机动性能好等优点。传统的监控摄像头均通过接触式导电滑环来实现信号传输和电源的无线传输。由于接触式导电滑环需要接触，其结构缺陷，使得监控摄像头使用寿命较短，需要经常维修更换，这就导致了监控摄像头的产品质量受到影响。
发明内容
本发明安装在监控云台上，实现了电源和电信号的无线传输，大大提高了设备的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明的第一种技术方案是：一种磁性滑环结构，包括固定磁芯组件和旋转磁芯组件，所述旋转磁芯组件与固定磁芯组件相互靠近，所述固定磁芯组件包括固定磁芯、至少一组用于传输电信号的固定电信号线圈和用于传输电源的固定电源线圈，所述固定磁芯上设有用于分别容纳固定电信号线圈和固定电源线圈的第一容纳槽；旋转磁芯组件包括旋转磁芯、与固定电信号线圈配合无线传输电信号的旋转电信号线圈和与固定电源线圈配合无线传输电源的旋转电源线圈，所述旋转磁芯组件上设有用于分别容纳旋转电信号线圈和旋转电源线圈的第二容纳槽。
优选的，所述固定磁芯组件的固定电信号线圈具有两组，所述固定磁芯组件的第一容纳槽具有三个，固定磁芯包括第一隔离环包括第一外围隔离环、第一中间隔离环、第一内部隔离环和第一中心凸柱，所述其中一组固定电信号线圈位于最外围，并位于第一外围隔离环和第一中间隔离环之间，另一组固定电信号线圈位于第一中间隔离环和第一内部隔离环之间，固定电源线圈位于第一内部隔离环和第一中心凸柱之间。固定磁芯组件1固定连接在固定架10上，为固定不动状态，用于电源和电信号的接收，而第一外围隔离环、第一中间隔离环和第一内部隔离环用于隔离三组线圈，第一外围隔离环、第一中间隔离环和第一内部隔离环为镍锌铁氧体制成，镍锌铁氧体可以有效的隔离固定电信号线圈，形成切割磁场，而第一中心凸柱为镍锌铁氧体或者塑料制成，节约成本。
优选的，所述旋转磁芯组件的旋转电信号线圈具有两组，所述旋转磁芯组件的第二容纳槽具有三个，旋转磁芯包括第二外围隔离环、第二中间隔离环、第二内部隔离环和第二中心凸柱，所述其中一组旋转电信号线圈位于最外围，并位于第二外围隔离环和第二中间隔离环之间，另一组旋转电信号线圈位于第二中间隔离环和第二内部隔离环之间，旋转电源线圈位于第二内部隔离环和第二中心凸柱之间。旋转磁芯组件转动状态，根据云台的转动而转动，第二外围隔离环、第二中间隔离环和第二内部隔离环用于隔离三组线圈。第二外围隔离环、第二中间隔离环和第二内部隔离环为镍锌铁氧体制成，镍锌铁氧体可以有效的隔离旋转电信号线圈，形成切割磁场，第二中心凸柱为镍锌铁氧体或者塑料制成，节约成本。
优选的，所述第一外围隔离环、第一中间隔离环和第一内部隔离环均由两个相对的半环构成，且固定磁芯组件上设有第一走线槽。第一走线槽是为了便于固定电信号线圈和固定电源线圈需要分别连接输入的电源线和光纤。
优选的，所述第二外围隔离环、第二中间隔离环和第二内部隔离环均由两个相对的半环构成，且旋转磁芯组件上设有第二走线槽。第一走线槽是为了便于旋转电信号线圈和旋转电源线圈需要分别连接输入的电源线和光纤。
优选的，所述固定磁芯组件固定连接在固定架上，旋转磁芯组件固定连接在旋转装置上，所述旋转装置包括旋转电机、旋转轴和旋转支架，旋转电机与旋转轴传动连接，旋转轴通过轴承与旋转支架转动连接，所述固定磁芯组件固定连接在固定架上，旋转磁芯组件固定连接在旋转轴的端部，并相互靠近。旋转电机带动旋转轴转动，从而带动固定磁芯组件相对转动。
采用上述结构后，本发明的固定磁芯和旋转磁芯采用铁氧体制成，再在固定磁芯设置用于传输电信号的固定电信号线圈和用于传输电源的固定电源线圈，在旋转磁芯上设置与固定电信号线圈配合无线传输电信号的旋转电信号线圈和与固定电源线圈配合无线传输电源的旋转电源线圈。固定电信号线圈连接光纤信号，用于传递音频和视频信号；固定电源线圈连接电源线，用于传递电源，当线圈接通光纤信号和电源时，固定磁芯端就可以将光纤信号和电源传递至旋转磁芯的线圈上，实现电源和电信号的无线传输，并且由于本发明的固定磁芯和旋转磁芯无需接触，因此提高了监控云台的使用寿命。
本发明的第二种技术方案是：一种磁性滑环结构，包括固定磁芯组件和旋转磁芯组件，所述旋转磁芯组件与固定磁芯组件转动连接，所述固定磁芯组件包括铁氧体制成的固定磁芯、至少一组用于传输电信号的固定电信号线圈和用于传输电源的固定电源线圈，所述固定磁芯上设有用于分别容纳固定电信号线圈和固定电源线圈的多个第一容纳槽；旋转磁芯组件包括铁氧体制成的旋转磁芯、与固定电信号线圈配合无线传输电信号的旋转电信号线圈和与固定电源线圈配合无线传输电源的旋转电源线圈，所述旋转磁芯组件上设有用于分别容纳旋转电信号线圈和旋转电源线圈的第二容纳槽。
优选的，所述旋转磁芯组件的两个端部均设置轴承，旋转磁芯组件通过轴承与固定磁芯组件转动连接。
采用上述结构后，本发明的旋转磁芯组件与固定磁芯组件转动连接，其他结构与第一种方案一致，而固定电信号线圈与旋转电信号线圈、固定电源线圈与旋转电源线圈同样处于不接触，而相互靠近结构，实现电源和电信号的无线传输，提高了监控云台的使用寿命。
附图说明
图1是本发明第一实施例的结构示意图；
图2是本发明固定磁芯组件和旋转磁芯组件示意图；
图3是本发明的固定磁芯组件立体图；
图4是本发明的旋转磁芯组件立体图。
图5是本发明第二实施例的立体图。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
参见图1、2、3、4所示，本发明以百兆带宽为例，由于光纤具有四个接线头，因此固定磁芯组件1的固定电信号线圈12具有两组线圈，两组线圈具有四根接线头，分别与光纤线的四个接头电连接，而固定磁芯组件1的固定电源线圈13与电源线电连接。采用以下结构：磁性滑环结构包括与固定架10连接的固定磁芯组件1和与旋转装置20连接的旋转磁芯组件2，所述旋转磁芯组件2与固定磁芯组件1相互靠近，所述固定磁芯组件1包括铁氧体制成的固定磁芯11、两组用于传输电信号的固定电信号线圈12和用于传输电源的固定电源线圈13，所述固定磁芯11上设有容纳固定电信号线圈12和固定电源线圈13的三个第一容纳槽14；旋转磁芯组件2包括铁氧体制成的旋转磁芯21、与固定电信号线圈12配合无线传输电信号的旋转电信号线圈22和与固定电源线圈13配合无线传输电源的旋转电源线圈23，所述旋转磁芯组件2上设有容纳旋转电信号线圈22和旋转电源线圈23的三个第二容纳槽24。
参见图2、3、4所示，所述固定磁芯11包括第一外围隔离环141、第一中间隔离环142、第一内部隔离环143和第一中心凸柱144，所述其中一组固定电信号线圈12位于最外围，并位于第一外围隔离环141和第一中间隔离环142之间，另一组固定电信号线圈12位于第一中间隔离环142和第一内部隔离环143之间，固定电源线圈13位于第一内部隔离环143和第一中心凸柱144之间。所述旋转磁芯21包括第二外围隔离环241、第二中间隔离环242、第二内部隔离环243和第二中心凸柱244，所述其中一组旋转电信号线圈22位于最外围，并位于第二外围隔离环241和第二中间隔离环242之间，另一组旋转电信号线圈22位于第二中间隔离环242和第二内部隔离环243之间，旋转电源线圈23位于第二内部隔离环243和第二中心凸柱244之间。隔离环用于隔离线圈。第一外围隔离环141、第一中间隔离环142和第一内部隔离环143为镍锌铁氧体制成，第二外围隔离环241、第二中间隔离环242和第二内部隔离环243也为镍锌铁氧体制成，镍锌铁氧体可以有效的隔离电信号线圈，形成切割磁场，而第一中心凸柱144和第二中心凸柱244为塑料制成，节约成本。
参见图3和4所示，所述的第一外围隔离环141、第一中间隔离环142和第一内部隔离环143均由两个相对的半环构成，且固定磁芯组件1上设有第一走线槽15。方便走线，所述第二外围隔离环241、第二中间隔离环242和第二内部隔离环243均由两个相对的半环构成，且旋转磁芯组件2上设有第二走线槽25。接线可以从半环之间的间隙和走线槽穿过。
所述旋转装置20包括旋转电机201、旋转轴202和旋转支架203，旋转电机201与旋转轴202传动连接，旋转轴202通过轴承与旋转支架203转动连接，所述固定磁芯组件1固定连接在固定架10上，旋转磁芯组件2固定连接在旋转轴202的端部，并相互靠近。旋转磁芯组件2是旋转的，因此需要旋转装置20来驱动，以便适应监控云台摄像头的转动，旋转电机201驱动旋转轴202转动，并且带动旋转磁芯组件2转动。
所述固定磁芯11和旋转磁芯21为镍锌铁氧体制成。
固定磁芯组件1和与旋转装置20连接的旋转磁芯组件2，所述旋转磁芯组件2与固定磁芯组件2相互靠近，所述固定磁芯组件1包括铁氧体制成的固定磁芯11、两组用于传输电信号的固定电信号线圈12和用于传输电源的固定电源线圈13，所述固定磁芯11上设有隔离固定电信号线圈12和固定电源线圈13的第一容纳槽14；旋转磁芯组件2包括铁氧体制成的旋转磁芯21、与固定电信号线圈12配合无线传输电信号的旋转电信号线圈22和与固定电源线圈13配合无线传输电源的旋转电源线圈23。
参见图1、2、3、4所示，本发明的两组固定电信号线圈12与光纤电连接，并且将接收的电信号传输给两组旋转电信号线圈22，电信号含有视频信号和音频信号，用于实现信号无线传输。而固定电源线圈13与电源线电连接，并且将接收的电源传输给旋转电源线圈23，固定磁芯11和旋转磁芯21相互靠近即可，无需接触，保持在2mm左右。即可实现电信号和电源的无线传输。而且本发明在结构上设计巧妙，比起现有的接触式导电滑环，安装在监控云台上，实现了电和信号的无线传输，大大提高了设备的使用寿命。
参见图5所示，本发明的第二实施例的示意图，如图所示，其中旋转磁芯组件2的两个端部均设置轴承40，旋转磁芯组件2通过轴承40与固定磁芯组件2转动连接，两组固定电信号线圈12与两组旋转电信号线圈22、固定电源线圈13与旋转电源线圈23相互靠近，也能够达到第一实施例同样的技术效果。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种磁性滑环结构，包括固定磁芯组件(1)和旋转磁芯组件(2)，所述旋转磁芯组件(2)与固定磁芯组件(1)相互靠近，其特征在于：
所述固定磁芯组件(1)包括固定磁芯(11)、至少一组用于传输电信号的固定电信号线圈(12)和用于传输电源的固定电源线圈(13)，所述固定磁芯(11)上设有用于分别容纳固定电信号线圈(12)和固定电源线圈(13)的第一容纳槽(14)；
旋转磁芯组件(2)包括旋转磁芯(21)、与固定电信号线圈(12)配合无线传输电信号的旋转电信号线圈(22)和与固定电源线圈(13)配合无线传输电源的旋转电源线圈(23)，所述旋转磁芯组件(2)上设有用于分别容纳旋转电信号线圈(22)和旋转电源线圈(23)的第二容纳槽(24)；
所述固定磁芯组件(1)的固定电信号线圈(12)具有两组，所述固定磁芯组件(1)的第一容纳槽(14)具有三个，固定磁芯(11)包括第一外围隔离环(141)、第一中间隔离环(142)、第一内部隔离环(143)和第一中心凸柱(144)，所述其中一组固定电信号线圈(12)位于最外围，并位于第一外围隔离环(141)和第一中间隔离环(142)之间，另一组固定电信号线圈(12)位于第一中间隔离环(142)和第一内部隔离环(143)之间，固定电源线圈(13)位于第一内部隔离环(143)和第一中心凸柱(144)之间，第一外围隔离环(141)、第一中间隔离环(142)和第一内部隔离环(143)为镍锌铁氧体制成，而第一中心凸柱(144)为镍锌铁氧体或者塑料制成；
所述旋转磁芯组件(2)的旋转电信号线圈(22)具有两组，所述旋转磁芯组件(2)的第二容纳槽(24)具有三个，旋转磁芯(21)包括第二外围隔离环(241)、第二中间隔离环(242)、第二内部隔离环(243)和第二中心凸柱(244)，所述其中一组旋转电信号线圈(22)位于最外围，并位于第二外围隔离环(241)和第二中间隔离环(242)之间，另一组旋转电信号线圈(22)位于第二中间隔离环(242)和第二内部隔离环(243)之间，旋转电源线圈(23)位于第二内部隔离环(243)和第二中心凸柱(244)之间，第二外围隔离环(241)、第二中间隔离环(242)和第二内部隔离环(243)为镍锌铁氧体制成，第二中心凸柱(244)为镍锌铁氧体或者塑料制成；
所述固定磁芯组件(1)固定连接在固定架(10)上，旋转磁芯组件(2)固定连接在旋转装置(20)上，旋转装置(20)包括旋转电机(201)、旋转轴(202)和旋转支架(203)，旋转电机(201)与旋转轴(202)传动连接，旋转轴(202)通过轴承与旋转支架(203)转动连接，旋转磁芯组件(2)固定连接在旋转轴(202)的端部，并相互靠近。
2.根据权利要求1所述的磁性滑环结构，其特征在于：所述第一外围隔离环(141)、第一中间隔离环(142)和第一内部隔离环(143)均由两个相对的半环构成，且固定磁芯组件(1)上设有第一走线槽(15)。
3.根据权利要求1所述的磁性滑环结构，其特征在于：所述第二外围隔离环(241)、第二中间隔离环(242)和第二内部隔离环(243)均由两个相对的半环构成，且旋转磁芯组件(2)上设有第二走线槽(25)。
4.一种磁性滑环结构，包括固定磁芯组件(1)和旋转磁芯组件(2)，所述旋转磁芯组件(2)与固定磁芯组件(1)转动连接，其特征在于：
所述固定磁芯组件(1)包括固定磁芯(11)、至少一组用于传输电信号的固定电信号线圈(12)和用于传输电源的固定电源线圈(13)，所述固定磁芯(11)上设有用于分别容纳固定电信号线圈(12)和固定电源线圈(13)的第一容纳槽(14)；
旋转磁芯组件(2)包括旋转磁芯(21)、与固定电信号线圈(12)配合无线传输电信号的旋转电信号线圈(22)和与固定电源线圈(13)配合无线传输电源的旋转电源线圈(23)，所述旋转磁芯组件(2)上设有用于分别容纳旋转电信号线圈(22)和旋转电源线圈(23)的第二容纳槽(24)；
所述固定磁芯组件(1)的固定电信号线圈(12)具有两组，所述固定磁芯组件(1)的第一容纳槽(14)具有三个，固定磁芯(11)包括第一外围隔离环(141)、第一中间隔离环(142)、第一内部隔离环(143)和第一中心凸柱(144)，所述其中一组固定电信号线圈(12)位于最外围，并位于第一外围隔离环(141)和第一中间隔离环(142)之间，另一组固定电信号线圈(12)位于第一中间隔离环(142)和第一内部隔离环(143)之间，固定电源线圈(13)位于第一内部隔离环(143)和第一中心凸柱(144)之间，第一外围隔离环(141)、第一中间隔离环(142)和第一内部隔离环(143)为镍锌铁氧体制成，而第一中心凸柱(144)为镍锌铁氧体或者塑料制成；
所述旋转磁芯组件(2)的旋转电信号线圈(22)具有两组，所述旋转磁芯组件(2)的第二容纳槽(24)具有三个，旋转磁芯(21)包括第二外围隔离环(241)、第二中间隔离环(242)、第二内部隔离环(243)和第二中心凸柱(244)，所述其中一组旋转电信号线圈(22)位于最外围，并位于第二外围隔离环(241)和第二中间隔离环(242)之间，另一组旋转电信号线圈(22)位于第二中间隔离环(242)和第二内部隔离环(243)之间，旋转电源线圈(23)位于第二内部隔离环(243)和第二中心凸柱(244)之间，第二外围隔离环(241)、第二中间隔离环(242)和第二内部隔离环(243)为镍锌铁氧体制成，第二中心凸柱(244)为镍锌铁氧体或者塑料制成；
所述固定磁芯组件(1)固定连接在固定架(10)上，旋转磁芯组件(2)固定连接在旋转装置(20)上，旋转装置(20)包括旋转电机(201)、旋转轴(202)和旋转支架(203)，旋转电机(201)与旋转轴(202)传动连接，旋转轴(202)通过轴承与旋转支架(203)转动连接，旋转磁芯组件(2)固定连接在旋转轴(202)的端部，并相互靠近。
5.根据权利要求4所述的磁性滑环结构，其特征在于：所述旋转磁芯组件(2)的两个端部均设置轴承(40)，旋转磁芯组件(2)通过轴承(40)与固定磁芯组件(1)转动连接。
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