JP2011054441A - スリップリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、簡易な構成で、磨耗粉の付着防止を図り得るようにして、長期間に亘る高精度な電気的結合を実現し得るようにすることにある。
【解決手段】内周壁にスリップリング１１１を設けた第１の回転部１１と外周壁にスリップリング１２１を設けた第２の回転部１２とを絶縁板１３を介在して積重配置した回転体１０を回転駆動自在に配し、その第１の回転部１１のスリップリング１１１に対して第１のブラシ１６を摺接させて、第２の回転部１２のスリップリング１２１に対して第２のブラシ１７を摺接させて回転体１０側と固定体１５側との電気的結合を行うように構成しものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばレーダー装置等の回転側と固定側との電気的結合を行うのに用いられるスリップリング装置に関する。

一般に、この種のスリップリング装置においては、回転側にスリップリングが設けられ、固定側にブラシがスリップリングに摺接可能に設けられる。そして、回転側のスリップリングが回転駆動されると、固定側のブラシが摺接され、回転側と固定側との間の電気的結合が行われている。このスリップリングには、ブラシ材質に黒鉛を含有させることにより配向性を高めて、ブラシの摺接にともなう摩擦の低減が図られている。

ところで、このようなスリップリング装置においては、複数のスリップリングを回転軸に対して絶縁性を有した略同径の円環板を挟んで所定の間隔に配し、この複数のスリップリングに対して固定側に設けたブラシを同時に摺接させて電気的結合を行う構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このスリップリング装置にあっては、スリップリング間に位置決め機能を有する円環板を介在することにより、ブラシの摺接に伴う磨耗粉が複数のスリップリング間に堆積したりするのを抑制して、スリップリング間の短絡の防止を図ると共に、清掃等の保守作業の簡略化を図っている。

特開２００３−３２４９０５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されるスリップリング装置では、複数のスリップリングを上下方向に積重状に配置する構造に適用した場合、ブラシの摺接に伴う磨耗粉が下方に位置するスリップリングの上面側に堆積し、その回転駆動により飛び散って周囲に付着して、高精度な電気的結合が困難となり、電気ノイズや絶縁不良を招くという問題を有する。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、磨耗粉の付着防止を図り得るようにして、長期間に亘る高精度な電気的結合を実現したスリップリング装置を提供することを目的とする。

この発明は、回転駆動自在に支持されるものであって、内周壁にスリップリングが形成される第１の回転部と外周壁にスリップリングが形成される第２の回転部とが同軸的に積重されて配置された回転体と、この回転体の第１及び第２の回転部間に介在され、相互間を電気的に絶縁する絶縁板と、前記回転体の回転に連動して前記第１の回転部のスリップリングに摺接される第１のブラシと、前記回転体の回転に連動して前記第２の回転部のスリップリングに摺接される第２のブラシとを備えてスリップリング装置を構成した。

上記構成によれば、回転体が回転駆動されると、第１及び第２の回転部のスリップリングが回転されて、このスリップリングに対して第１及び第２のブラシが摺接されて回転体と固定側との電気的結合が行われる。この電気的結合状態において、第１のブラシの摺接により発生した第１の回転部のスリップリングとの金属磨耗粉である磨耗粉が、回転体の第１の回転部の内周壁から第２の回転部の内周壁側下方に落下され、回転体の第２のブラシの摺接により発生した第２の回転部のスリップリングとの磨耗粉が、第２の回転部の外周壁から外周壁側下方に壁面を挟んで分散されて落下される。

これにより、スリップリングを上下方向に積重状に配置するスリップリング構造において、第１の回転部のスリップリングで発生した磨耗粉が、第２の回転部に配置されるスリップリング及び第２のブラシに付着するのが防止され、絶縁不良を起こすことがなくなる。従って、高精度な電気的結合が維持されて、長期間に亘る高品質な運用を行うことが可能となり、保守作業の簡略化を図ることができる。

また、これによれば、回転体の第１及び第２の回転部の内壁側及び外壁側に第１及び第２のスリップリングを分離配置していることにより、そのブラシ機構の配置を含む設計上の自由度の向上を図ることができる。

以上述べたように、この発明によれば、簡易な構成で、磨耗粉の付着防止を図り得るようにして、長期間に亘る高精度な電気的結合を実現したスリップリング装置を提供することができる。

この発明の一実施の形態に係るスリップリング装置の要部の配置構成を説明するために示した構成図である。 この発明の他の実施の形態に係るスリップリング装置の要部の配置構成を説明するために示した構成図である。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施の形態に係るスリップリング装置の要部構成を示すもので、回転体１０は、筒状の第１及び第２の回転部１１，１２がインシュレータと称する絶縁板１３を介して電気的に絶縁された状態で、同軸的に積重配置されている。この回転体１０は、その回転軸１０１が軸受１４を介して固定体１５に回転駆動自在に支持され、図示しない駆動機構を介して選択的に回転駆動される。

上記絶縁板１３は、例えばドーナツ形状に形成され、その外径寸法が、上記第１及び第２の回転部１０，１１より径大に形成されて、その内径孔１３１が磨耗粉落下孔として供される。

このうち第１の回転部１１には、その内周壁に銀めっき等により、例えばグランド（ＧＮＤ）を構成するスリップリング１１１が２段同軸的に分離して設けられる。そして、この２段のスリッピリング１１１には、第１の回転部１１内に配された銀黒鉛等で形成された第１のブラシ１６がそれぞれ摺接可能に当接される。

他方の第２の回転部１２には、その外周壁に銀めっき等により、例えば＋電位を構成するスリップリング１２１が２段同軸的に分離して設けられる。そして、この２段のスリップリング１２１には、銀黒鉛等で形成された第２のブラシ１７がそれぞれ摺接可能に当接される。

第１及び第２のブラシ１６，１７は、それぞれ上記固定体１５に支持され、例えば回転体１０の回転軸１０１を挟んで対向された状態で、第１及び第２の回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１に摺接可能に当接配置される。この当接配置状態において、この第１及び第２のブラシ１６，１７は、各２個がスリップリング１１１，１２１に対して当接角度を若干ずらせて、上側の一方から下側の他方に磨耗粉が降り注がれないように配置されている。

これにより、第１及び第２のブラシ１６，１７は、回転体１０が回転駆動されると、第１及び第２の回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１に摺接されて、該回転体１０側と固定体１５側との間における電気的結合を実行する。

また、上記回転体１０としては、第１の回転部１１のスリップリング１１１を＋電位に設定して、第２の回転部１２のスリップリング１２１をグランドとして設定するようにしてもよい。

なお、上記第１及び第２の回転部１１，１２のスリップリング１１１，１１２としては、その他、＋電位とＧＮＤ、−電位とＧＮＤ、ＧＮＤと−電位、−電位と＋電位、＋電位と＋電位、−電位と−電位の組み合わせであってもよい。

上記構成において、回転体１０が回転駆動されると、第１及び第２の回転部１１，１２の各スリップリング１１１，１２１が回転され、そのスリップリング１１１，１２１に対して第１及び第２のブラシ１６，１７が摺接されて回転体１０側と固定体１５側との間における電気的結合がそれぞれ行われる。

この電気的結合状態において、第１及び第２の回転部１１，１２の各スリップリング１１１，１２１と第１及び第２のブラシ１６，１７との摺接により、それぞれの摺接箇所で磨耗粉が発生される。このうち第１の回転部１１のスリップリング１１１と第１のブラシ１６との摺接により発生した磨耗粉は、例えば第１の回転部１１の内周壁側から磨耗板１３の内径孔１３１、第２の回転部１２の内周壁側を通り回転体１０の下方の固定体１５上に落下される。そして、第２の回転部１２のスリップリング１２１と第２のブラシ１７との摺接により発生した磨耗粉は、該第２の回転部１２の外周壁側の下方の固定体１５上に落下される。

この積重配置された第１及び第２の回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１と第１及び第２のブラシ１６，１７との摺接により発生する磨耗粉は、回転体１０の壁面を挟んで内周壁側下方及び外周壁側下方に分散されて固定体１５側に落下される。これにより、積層配置されるスリップリング構造における磨耗粉による全路短絡等の絶縁不良の防止の促進を図ることができて、高品質な電気的結合を、長期間に亘り確保することが可能となる。

このように、上記スリップリング装置は、内周壁にスリップリング１１１を設けた第１の回転部１１と外周壁にスリップリング１２１を設けた第２の回転部１２とを絶縁板１３を介在して積重配置した回転体１０を回転駆動自在に配し、その第１の回転部１１のスリップリング１１１に対して第１のブラシ１６を摺接させて、第２の回転部１２のスリップリング１２１に対して第２のブラシ１７を摺接させて回転体１０側と固定体１５側との電気的結合を行うように構成した。

これによれば、回転体１０が回転駆動されて第１及び第２の回転部１１，１２が回転されると、スリップリング１１１，１２１が回転されて、このスリップリング１１１，１２１に対して第１及び第２のブラシが摺接されると、その摺接箇所において磨耗粉が発生され、その磨耗粉が、上記固定体（図示せず）上における回転体の壁面を挟んで内周壁側下方及び外周壁側下方に分散されて落下される。

これにより、スリップリング１１１，１２１を上下方向に積重状に配置するスリップリング構造において、上層側のスリップリング１１１で発生した磨耗粉により、下層に配置されるスリップリング１２１と第２のブラシ１７との間に付着して絶縁不良を起こすことがなくなり、高精度な電気的結合を維持することができて、長期間に亘る高品質な運用が可能となり、簡便にして容易な保守作業が実現される。

また、これによれば、第１及び第２のブラシ１６，１７が、回転体１０の第１及び第２の回転部１１，１２の内外周壁側に分散されて配置されることにより、その配置設計の制約が軽減され、その設計を含む製作の多様化を容易に図ることが可能となる。

なお、上記実施の形態では、２段のスリップリング１１１を内周壁に設けた第１の回転部１１と、２段のスリップリング１２１を外周壁に設けた第２の回転部１２とを積重配置した回転体１０を用いて構成した場合で説明したが、これに限ることなく、その他、第１及び第２の回転部１１，１２に、例えば１段あるいは３段以上のスリップリングを設けるように構成したり、あるいは第１の回転部１１の外周壁にスリップリングを設け、第２の回転部１２の内周壁にスリップリングを配置して構成することも可能で、同様に有効な効果が期待される。

また、この発明は、上記回転体１０を、例えば図２に示すようにスリップリング２１１を内周壁に設けた第１の回転部２１と、スリップリング２２１を外周壁に設けた第２の回転部２２を、絶縁板２３を挟んで複数段、例えば２段積重配置するように構成してもよく、同様に有効な効果が期待される。この実施の形態においても、第１及び第２の回転部２１，２２に形成するスリップリング２１１，２２１としては、１段に限ることなく、２段以上の複数段を積重配置するように構成してもよい。

よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…回転体、１１…第１の回転部、１１１…スリップリング、１２…第２の回転部、１３…絶縁板、１３１…内径孔、１４…軸受、１５…固定体、１６…第１のブラシ、１７…第２のブラシ、２１…第１の回転部、２１１…スリップリング、２２…第２の回転部、２２１…スリップリング、２３…絶縁板。

Claims (7)

1. 回転駆動自在に支持されるものであって、内周壁にスリップリングが形成される第１の回転部と外周壁にスリップリングが形成される第２の回転部とが同軸的に積重されて配置された回転体と、
   この回転体の第１及び第２の回転部間に介在され、相互間を電気的に絶縁する絶縁板と、
   前記回転体の回転に連動して前記第１の回転部のスリップリングに摺接される第１のブラシと、
   前記回転体の回転に連動して前記第２の回転部のスリップリングに摺接される第２のブラシと、
   を具備することを特徴とするスリップリング装置。
2. 前記回転体は、前記第１及び第２の回転体が複数段積重されて配置されることを特徴とする請求項１記載のスリップリング装置。
3. 前記第１及び第２の回転部のスリップリングは、一方がグランド又は−電位又は＋電位で、他方が＋電位又は−電位であることを特徴とする請求項１又は２記載のスリップリング装置。
4. 前記第１及び第２の回転部の各スリップリングは、それぞれ複数段が同軸的に積重されて設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のスリップリング装置。
5. 前記第１及び第２のブラシは、回転軸を挟んで対向配置されて前記回転体の第１及び第２の回転部のスリップリングに摺接されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のスリップリング装置。
6. 前記回転体は、前記第１の回転部が前記第２の回転部の上方に前記絶縁板を介在して積重配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のスリップリング装置。
7. 前記絶縁板は、前記回転体の第１及び第２の回転部より径大に形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか記載のスリップリング装置。

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