JP2002501290A - 滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置 - Google Patents

滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置

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JP2002501290A JP2000527996A JP2000527996A JP2002501290A JP 2002501290 A JP2002501290 A JP 2002501290A JP 2000527996 A JP2000527996 A JP 2000527996A JP 2000527996 A JP2000527996 A JP 2000527996A JP 2002501290 A JP2002501290 A JP 2002501290A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 相互に移動し合う装置の間を滑り接触配列により電気信号および／またはエネルギーを伝送させる方式において、長寿命運転と高い信頼度をしかもすぐれた接触率で提供するとともに、すぐれた質の信号伝送を確実にし得る滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置を提供する。 【解決手段】 接点の少なくとも１つかすぐれた機械的安定度をもつ基礎材料から成り、その中へ電気信号および／またはエネルギーの伝送に関しすぐれた電気的特性を示す第２の材料を埋封する手段と、前記第２材料が前記基礎材料に、少なくとも１つのさらなる接点で接触し、前記第２の材料と移動の軌道の主要部分に沿って接触するように分布させることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相互に移動し合う装置の間を滑り接触配列により電気信号および／
またはエネルギーを伝送させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相互に移動し合う装置間の電気信号の伝送手段として、滑り接触による方法が
ある。線移動の場合、これらの接触は用語滑走台（ｓｌｉｄｅｗａｙ）でも周知
である一方、円運動の場合はスリップリングとして知られている。
【０００３】 このような機械的接触システムはそれ自体単純さと高強度の点ですぐれている
。極めていろいろな用途にはいろいろな接触組合せが接触速度と電気信号の環境
条件の関数として利用できる。スリップリングの場合、高速度もしくは高速回転
速度で長寿命運転が必要な時、接触組合せがほとんど独占的に採用され、その場
合少なくとも組合せの片方のパートナーが銀と黒鉛の組合せを取入れていること
である。これらの組合せでは銀が十分な接触の媒介を主として機能させる一方、
黒鉛は潤滑の目的に役立っている。
【０００４】 試験で実証されているように、すぐれた信号の品質性能はこのような銀・黒鉛
のブラシを全銀滑走台に備えて達成できる。この装置によれば、境界抵抗と接触
ノイズ（騒音）さえも長時間の運転中特に安定し、かつ小さい。しかしながら、
この装置は高価につくことが欠点である。大型のスリップリングもしくは滑走台
装置が用いられる時、滑走台を一体の銀製にする必要があるので、これらの欠点
が特に目立ってくる。費用上、真鍮もしくは銅のようなより安価な接触材料が用
いられる時、これらの材料は伝送特性にかなりの有害な影響を必然的に伴う。境
界抵抗と接触ノイズは銀の列を最高２列にしても比較すると一層悪くなることが
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、前記問題の解決方法として、一体の真鍮滑走台に銀の接触面を塗付する
方法がある。銀めっきはここでは銀のコーチングを機械的に付着させるか、ある
いは電気化学処理によってでも実施することができる。この様な配列の欠点は比
較的薄手の付着銀の被膜にある。著しく荷重がかかるとこの被膜は短時間ですで
に摩耗し切ってしまい、そこで残っている真鍮の滑走台は再び極めて不充分な伝
送特性を示す。
【０００６】 このような滑り接触の伝送特性は、通常、多数の電気パラメーターを特徴とす
る。高い電流が伝送される時、境界抵抗はとりわけ重要である。このパラメータ
ーは極めて低くあるべきで、好ましくは数ｍΩの範囲内であることである。たと
えば測定ならびにセンサー信号で発生する低い信号レベルに対しては、接触ノイ
ズが同じように重要である。このようなノイズは、接点の移動中に力学的振動、
接触点の変化、そしてさらに２つの接点電極間に発生する小さいアークのために
結果として起こる。低接触ノイズはすぐれた信号の品質性能のためには特に重要
である。
【０００７】 本発明は上記した従来の問題点に鑑みなされたもので、相互に移動し合う装置
の間を滑り接触配列により電気信号および／またはエネルギーを伝送させる方式
において、一方では長寿命運転と高い信頼度をしかもすぐれた接触率で提供し、
他方ではすぐれた質の信号伝送を確実にし得る滑り接触配列による電気信号およ
び／またはエネルギーの伝送装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置
であって、前記接点の少なくとも１つがすぐれた機械的安定度をもつ基礎材料か
ら成り、その中へ電気信号および／またはエネルギーの伝送に関しすぐれた電気
特性を示す第２の材料を埋封することと、前記第２の材料が前記基礎材料に少な
くとも１つのさらなる接点で接触し、前記第２の材料と移動の軌道に沿って接触
するように分布させることを特徴とするものである。
【０００９】 本発明によれば、少なくとも１つの接点がすぐれた機械的安定度を備える基礎
材料を提供し、その中に第２の材料が埋封されて電気信号および／またはエネル
ギーの伝送を考えてすぐれた電気的性質を提供する。第２の材料は、前記基礎材
料中でこの接点と接触する少なくとも１つのさらなる接点が前記第２の材料とそ
の移動の軌跡に沿って接触するように配分させられる。
【００１０】 それ故に、本発明では、２つの異なる接触材料たとえば銅、真鍮もしくは銅と
銀の利点を組合せている。ここで、耐摩耗性にすぐれそして費用のかからない基
礎材料が本配列のキャリヤーとして役立つ一方、すぐれた電気的性質を提供する
第２の材料は接触材料として有用である。本発明の構成のため、特にすぐれた移
動品質性能が達成できる。
【００１１】 基礎材料から成り、第２の材料がその中に埋封された接点はたとえばスリップ
リングもしくは接点ブラシの滑走台となり得る。
【００１２】 第２の材料は基礎材料の表面で分散されることがあるが、別の方法として、あ
るいは付加的に基礎材料が少なくとも１つのくぼみを備え、その中に第２の材料
が埋封される。このくぼみは２つの溝、詳しくは特にすぐれた接続が前記２つの
材料間に達成されるような積極的ロッキングとなり得る。
【００１３】 そのうえ、前記くぼみが滑り方向に関して斜め方向に、詳しくは少なくとも断
面が波形のコースで伸びていることが好都合である。
【００１４】 別の方法によると、第２の材料が島のように隔絶された点の形態すなわち接点
域が外側方向に分離した形か、あるいは基礎材料に軌道の形で埋封できる。
【００１５】 しかしながらいずれの場合にも、くぼみをその延長部もしくはその形状の点で
、滑り方向に対し垂直方向に滑り接点との接触の結果、第２の材料の接続痕跡が
基礎材料に擦り入れられるような方法で変化させることは、有利なことである。
接点の滑り運動のため、第２の材料のすぐれた電気的性質を備える微小粒子が基
礎材料の表面すなわち一体接点の軌道に擦りつけられ、そこでその表面に適切に
導電性をもったコーチングとして埋封されたまま残る。その結果、導電性と特に
接触ノイズとさらに全配列の耐移動性も事実上改良される。
【００１６】 本発明の特に好都合な実施例では、第２の材料が基礎材料より軟質であるよう
に選択される。従って、それは特に容易にこの材料の表面に伝送できる。
【００１７】 また、少なくとも１つの接点素子を特定の許容差をもって主たる滑り方向に垂
直の方向に支持することがさらに好ましい。ブラシは移動する移動の主軸に対し
横方向もしくは斜め方向に僅か付加的に移動するため、第２の接点材料は基礎材
料から成る接点軌道の上に具合よく分布出来る。これはベット（ｂｅｔ）もしく
は支持隙間を可能にする高い許容差をもつ懸架もしくは支持による特に簡単な方
法で達成できる。もちろんこれはさらに、接点の誘導で予め決められた軌道に従
わせるように移動を選択的に制御することで達成できる。
【００１８】 本発明のもう１つ別の都合のよい実施例では、第２材料の軌道は配列の主軌道
の形状と異なる形状で構成される。これはたとえば螺線軌道でもできる。
【００１９】 前記の接点配列において、それが好ましくは導体と潤滑材料を含むブラシから
、さらに好ましくは十分に導電する材料から成る接点軌道から成ることであり、
従ってこれらの部品が交換されるかどうかは関係のないことである。すなわち接
点配列は導体と潤滑材料たとえば銀と黒鉛の混合物から成る接点軌道上の電気的
に十分導電する材料から成るブラシを含むのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は第１の接点パートナーから成る発明の配列を示し、それはその順番で基
礎材料もしくはすぐれた機械的性質とを具備する第１の材料１と、さらに適切な
電気的性質を備える微々たる量の第２の材料２から成る発明の配列を示す。
【００２１】 この第２の材料はより良好な機械的固定性を得るため、Ｚ形に設計された溝に
配設される。そのうえ第２の接点パートナー３が備わり、それがたとえば銀と黒
鉛から成るブラシとなる。もちろんこの配列でブラシが銀と黒鉛から成るかどう
か、あるいは軌道がこのような材料からそれ自体成るかどうか、あるいはブラシ
が２つの前記の接点パートナーで具現するかどうかは関係のないことである。
【００２２】 図２は第１の材料１と、さらにその中に波形になった構成にして配置され、そ
のためこの接点材料のよりよい分布が全表面、特に第１材料１の表面に亘って達
成される第２の接点材料２から成る配列を示す。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明によれば、少なくとも１つの接点がすぐれた機械
的安定度を備える基礎材料と、その中に第２の材料が埋封されて電気信号および
／またはエネルギーの伝送を考えてすぐれた電気的性質を提供でき、かつ第２の
材料は、前記基礎材料中でこの接点と接触する少なくとも１つのさらなる接点が
この第２の材料とその移動の軌跡に沿って接触するように配分させられるので、
すぐれた接触率で長寿命運転と高い信頼度を確保できるとともに、すぐれた質の
信号伝送を確実にし得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例を示す概略図である。
【図２】 本発明の他の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 第１の材料 ２ 第２の材料 ３ 第２の接点パートナー
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】 このような滑り接触の伝送特性は、通常、多数の電気パラメーターを特徴とす
る。高い電流が伝送される時、境界抵抗はとりわけ重要である。このパラメータ
ーは極めて低くあるべきで、好ましくは数ｍΩの範囲内であることである。たと
えば測定ならびにセンサー信号で発生する低い信号レベルに対しては、接触ノイ
ズが同じように重要である。このようなノイズは、接点の移動中に力学的振動、
接触点の変化、そしてさらに２つの接点電極間に発生する小さいアークのために
結果として起こる。低接触ノイズはすぐれた信号の品質性能のためには特に重要
である。 本願明細書の導入部を作成中に米国特許公報第５２２４１３８号からの解決策 に基礎が見出されることが判った。この公知の解決策によれば少なくとも１つの 接触点は高い機械的安定度を備え、電気信号および／またはエネルギーの伝送に 関しすぐれた電気的特性を提供する第２の材料を埋封するものであるが、この第 ２の材料の機械的安定度は低い。公知の解決策の不都合な点は、全運動軌道を通 じさらなる接点が第２の材料とのみ接触することである。そのため該材料の絶縁 性が非常に高くなり、該接点の電気的特性が最悪の状態に即座に到達してしまう のである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 本発明は、第２の材料を基材内に配設し、該接点と接触する少なくとも１つの
さらなる接点が前記第２の材料とその移動の軌跡の大部分に沿って接触するよう
に配備することにより請求項１に記載の課題の解決策を提供するものである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年３月１４日（２０００．３．１４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】 本発明は、第２の材料を基材内に配設し、該接点と接触する少なくとも１つの
さらなる接点が前記第２の材料とその移動の軌跡に沿って接触するように配備す
ることにより請求項１に記載の課題の解決策を提供するものである。

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝
    送装置であって、前記接点の少なくとも１つがすぐれた機械的安定度をもつ基礎
    材料から成り、その中へ電気信号および／またはエネルギーの伝送に関しすぐれ
    た電気特性を示す第２の材料を埋封することと、前記第２の材料が前記基礎材料
    に少なくとも１つのさらなる接点で接触し、前記第２の材料と移動の軌道に沿っ
    て接触するように分布させることを特徴とする滑り接触配列による電気信号およ
    び／またはエネルギーの伝送装置。
  2. 【請求項２】 基礎材料から成り、その中に埋封された第２の材料を備える
    前記接点が滑走台であることを特徴とする請求項１記載の滑り接触配列による電
    気信号および／またはエネルギーの伝送装置。
  3. 【請求項３】 基礎材料から成り、その中に第２の材料が埋封された前記接
    点がスリップリングの構成部品であることを特徴とする請求項２記載の滑り接触
    配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置。
  4. 【請求項４】 基礎材料から成り、その中に第２の材料を埋封した前記接点
    が接触ブラシであることを特徴とする請求項１記載の滑り接触配列による電気信
    号および／またはエネルギーの伝送装置。
  5. 【請求項５】 前記第２の材料が前記基礎材料の表面に拡散されていること
    を特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気
    信号および／またはエネルギーの伝送装置。
  6. 【請求項６】 前記基礎材料が少なくとも１つのくぼみを提供し、その中に
    前記第２の材料が埋封されることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１
    項記載の滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置。
  7. 【請求項７】 前記くぼみがＺ形溝であることを特徴とする請求項６記載の
    滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置。
  8. 【請求項８】 前記くぼみが前記滑り方向に対し斜め方向に伸びることを特
    徴とする請求項６または７記載の滑り接触配列による電気信号および／またはエ
    ネルギーの伝送装置。
  9. 【請求項９】 前記くぼみがその断面で波形コースをもつことを特徴とする
    請求項６乃至８のうちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気信号および／
    またはエネルギーの伝送装置。
  10. 【請求項１０】 前記第２の材料が前記基礎材料にいくつかの島の形状、す
    なわち接点域が外側方向に離れた形で埋封されることを特徴とする請求項６乃至
    ９のうちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気信号および／またはエネル
    ギーの伝送装置。
  11. 【請求項１１】 前記第２の材料が軌道の形で配列されることを特徴とする
    請求項６乃至９のうちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気信号および／
    またはエネルギーの伝送装置。
  12. 【請求項１２】 前記くぼみがその延長部、もしくはその形状で、滑り方向
    に対し垂直方向に、前記第２の材料の滑り接点の接触により前記第２の材料の接
    続痕跡が前記基礎材料の中に擦り入れられるような方法で変化させることを特徴
    とする請求項６乃至９のうちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気信号お
    よび／またはエネルギーの伝送装置。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つの接点素子が主滑り方向に対し垂直方向の
    許容差で支持されることを特徴とする請求項１乃至１２のうちいずれか１項記載
    の滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置。
  14. 【請求項１４】 許容差で支持された前記接点素子が、前記滑り接触接続が
    滑りである時、主滑り方向に対し垂直もしくは斜め方向に案内されることを特徴
    とする請求項１３記載の滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギー
    の伝送装置。
  15. 【請求項１５】 前記第２の材料が前記基礎材料より軟質であることを特徴
    とする請求項１乃至１４のうちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気信号
    および／またはエネルギーの伝送装置。
  16. 【請求項１６】 前記基礎材料の鋼、銅、銅もしくは真鍮合金であることと
    、前記第２の材料が銀もしくは銀合金であることを特徴とする請求項１５記載の
    滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置。
  17. 【請求項１７】 前記滑り接触配列が前記２つの接触部分の相対移動が変化
    するかあるいは非対称軌道に沿って起こることを特徴とする請求項１乃至１６の
    うちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギー
    の伝送装置。
  18. 【請求項１８】 黒鉛から成り、前記滑り動作中にある前記滑り接触接続を
    潤滑させる少なくとも１つのさらなる接触域が配設されることを特徴とする請求
    項１乃至１７のうちいずれか１項記載の滑り接触配列による電気信号および／ま
    たはエネルギーの伝送装置。
JP2000527996A 1997-12-31 1998-12-31 滑り接触配列による電気信号および／またはエネルギーの伝送装置 Pending JP2002501290A (ja)

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