JP2510253Y2 - 集電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば回転体の歪・トルク・温度・振動な
どの情報の静止部へ取出し、または回転体への信号・情
報・電力などの要素の送り込み用、さらにビデオテープ
レコーダー（VTR）のシリンダや磁気ディスク装置（HD
D）のディスクに帯電する電気の接地用などに用いる集
電装置に関する。

〔従来の技術〕

第９図（ａ）・（ｂ）は従来一般的に用いられている
集電装置の一例を示すもので、図において１は回転体
（軸）であり、その端部周面に合成樹脂等よりなる筒状
の電気絶縁体２を介して一対のスリップリング３が設け
られている。４はそのスリップリングに導電接続した回
転側ターミナル、5a〜5cは合成樹脂等の電気絶縁材料よ
りなるケースで、上記回転体の軸線方向に３分割に構成
され、連結ボルト６で一体的に結合されている。7aはカ
ーボンブラシで、そのブラシ7aは上記ケース5a〜5cの合
せ面に形成した半径方向のガイド溝８に沿って摺動可能
に設けられ、コイルばね9aによりスリップリング３の外
周面に常時圧接させる構成である。10は静止側のターミ
ナルで、リード線11を介してブラシ7aに導電接続されて
いる。

また第10図（ａ）・（ｂ）は他の従来例を示すもの
で、板ばね9bの先端にカーボンブラシ7bを固着し、その
板ばね9bの押圧力でブラシ7bをスリップリング３に圧接
させる構成である。

さらに第11図（ａ）・（ｂ）は他の従来例を示すもの
で、トーションばね9cの一端に金属線材製ブラシ7cを固
着し、そのトーションばね9cによってブラシ7cをスリッ
プリング３に圧接させる構成である。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の集電装置は、いずれもブラシお
よびそれを常時スリップリングに接触状態に保持させる
ばね等の加圧保持部材のスリップリング軸線方向および
径方向の寸法が大きいため、装置全体を小型化するのが
難しい。また製作・組立てが面倒である等の問題があっ
た。さらに上記のブラシを含めた加圧保持部材の重量が
ブラシ単品より重くなるため、ブラシの追従特性が悪く
なり、接触抵抗が不安定となる欠点もあった。

本考案は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、小
型で接触抵抗が少なく且つ安定した集電装置を得ること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本考案による集電装置は
以下の構成としたものである。

即ち、円筒状スリップリングの外周面にブラシを接触
させて静動体間の電気的接続を行う集電装置において、
上記スリップリングの外周に、板状の導電性ブラシ保持
部材をスリップリングの軸線と直交させて配置し、その
ブラシ保持部材に金属線材製ブラシの一端を固着または
圧接保持させ、そのブラシおよびブラシ保持部材を、上
記スリップリングの軸線方向に複数個に分割したケース
内に収容すると共に、その分割した隣り合うケース間に
上記ブラシおよびブラシ保持部材を挟んで固定したこと
を特徴とする。

〔作用〕

上記のように構成することによって、ブラシおよびそ
れを保持するブラシ保持部材の軸方向寸法は、金属線材
製ブラシの径に板状のブラシ保持部材の厚さを加えただ
けの極めて小さな寸法にすることができる。またブラシ
保持部材はブラシを固着または圧接保持し得る大きさが
あればよいので、径方向の寸法も小さくすることがで
き、装置全体を小型化することが可能となる。

〔実施例〕

第１図（ａ）・（ｂ）は本考案による集電装置の一実
施例を示す縦断側面図および縦断正面図であり、前記第
９図〜第11図と同一の機能を有する部材には同一の符号
を付して再度の説明を省略する。

第１図において、12はリング状かつ板状の導電性ブラ
シ保持部材であり、その保持部材は銅等の導電性の金属
板もしくは金属箔積層板等その他適宜である。上記ブラ
シ保持部材12は、図示例においては一対のスリップリン
グ３・３に対応して一対設けられている。

その各ブラシ保持部材12に、例えば線径0.1〜0.3mm程
度のAg-Pd系またはAu-Pt-Pd-Ag系などの金属線材製ブラ
シ７を固着したもので、図の場合は４つの金属線材製ブ
ラシ７の一端を、リング状ブラシ保持部材12の内穴の縁
部にそれぞれスポット溶接で固着した例を示す。その各
ブラシ７およびブラシ保持部材12は隣り合う分割ケース
5a・5b、5b・5c間に挟持され、各ブラシ７の自由端はス
リップリング３の外周面に所定の圧力で圧接するように
構成されている。図中12aはブラシ保持部材12に一体に
設けた静止側ターミナル、13はケース5a〜5cに対するブ
ラシ保持部材12の位置決めピン、14はその位置決めピン
13の係合穴である。

また第１図（ｂ）において、15はブラシ７をスリップ
リング３との接触位置から退避移動させる際のピン挿通
穴で、ブラシ７のブラシ保持部材12に対する取付基部近
傍においてケース5a〜5cに連続的に形成されている。そ
のピン挿通穴15に第２図に示す解除ピン16を挿入するこ
とにより、第３図のようにブラシ７の自由端側を外方に
弾性変形させることができ、ブラシ７をスリップリング
外周にセットする際あるいは外す際に、ブラシ７がスリ
ップリング３の端部側面に当たって変形・破損等するの
を防ぐことができる。

あるいは例えば回転体側の絶縁体２のケースへの挿入
方向前側の端部を、先窄まりのテーパ状に形成すると共
に、必要に応じて隣り合うスリップリング間のスリット
溝を絶縁物等で埋めておけば、上記のような解除ピン16
等を用いることなく、上記テーパ面でブラシを退避移動
させながらセットすることができる。

なお前記ブラシ７をブラシ保持部材12にスポット溶接
等で固着する際、例えば第４図に示すように前記ブラシ
保持部材12の片面に、それと略同形で前記ワイヤ状ブラ
シの径よりも僅かに薄い金属板等よりなるブラシ位置決
め部材17を重ね合わせて固定し、そのブラシ位置決め部
材17に予め形成した位置決め用スリット溝17aに同図
（ｃ）の鎖線示のようにブラシ７の一端を挿入してスポ
ット溶接等すれば、ブラシ７を所定の位置に容易・迅速
に固着することができる。

この場合、上記のブラシ位置決め部材17は、ブラシ７
をブラシ保持部材12に固着する際の治具としてのみ用
い、ケースへの装着時は外すようにしてもよく、あるい
はブラシ７をブラシ保持部材12に固着する前に予めブラ
シ保持部材12に一体的に固着し、ブラシ７を固着した後
にそれ等と共にケース内に装着するようにしてもよい。

また前記のスポット溶接箇所Ｗは、第５図のように少
なくとも１箇所設ければよく、前記のようにブラシ位置
決め部材17を治具としてのみ用いてケースへの装着時は
外す場合においても、ブラシ７とブラシ保持部材12とを
第１図（ａ）のように隣り合うケース間に挟んでボルト
６で締付けるようにすれば、スポット溶接箇所が１箇所
でも、ブラシ７が使用中に溶接箇所Ｗを中心に第５図矢
示方向に動くのを防ぐことができる。

また前記のようにブラシ位置決め部材17をブラシ保持
部材12に固着してケースをセットする場合には、前記ス
リット溝17aによりブラシ８の基部が位置決め固定され
るので、使用中においてもブラシ７がより確実に固定さ
れ、スリップリング３への押圧力を安定かつ一定化でき
る。さらにブラシ７とブラシ保持部材12とを隣り合うケ
ース間に挟んでボルト６で締付ければ、より一層強固に
固定できる。

また上記ブラシ７のブラシ保持部材12と反対側の面
に、必要に応じて金属板等の押え板18等を添わせてもよ
く、第６図はブラシ保持部材12に前記のブラシ位置決め
部材17を固着してブラシ７を取付けたものに、更にター
ミナル12aがない以外は上記ブラシ保持部材12と同一形
状の押え板18を重ね、その押え板18と上記ブラシ保持部
材12との間にブラシ７を挟み付けた例を示す。

さらに上記押え板18の代わりに、粘着剤付のペーパー
もしくはポリエチレン等のフィルムを用いれば、ブラシ
７をブラシ保持部材２にスポット溶接しなくともブラシ
７をブラシ保持部材12に仮止め・仮圧接させることがで
きる。

またブラシ７を取付けたブラシ保持部材12を、１つの
スリップリング３に対して軸線方向に複数個設けてもよ
く、第７図（ａ）・（ｂ）はブラシ保持部材12に前記の
ブラシ位置決め部材17を固着してブラシ７を取付けたも
のと、ターミナル12aがない以外は上記ブラシ保持部材1
2と略同一形状の導電性ブラシ保持部材19に別のブラシ
位置決め部材17を固着してブラシ７を取付けたものと
を、スリップリング軸線方向に重ねて隣り合うケース間
に挟んだ例を示す。この場合、上記軸線方向に隣り合う
ブラシ、すなち上記第７図例においてはブラシ保持部材
12に取付けたブラシと、ブラシ保持部材19に取付けたブ
ラシとが、スリップリング３に対して同図（ｂ）のよう
に互いに反対方向から突出するようにすると、回転体１
が第７図（ａ）で時計方向に回転する場合と、反時計方
向に回転する場合とで特性が変わらないようにすること
ができ、両回転（正逆回転）用に適している。

なお前記の実施例では、ブラシ７をブラシ保持部材12
・19に対して所定の位置に位置決め固定する手段として
ブラシ位置決め部材17を用いたが、例えば第８図のよう
にブラシ保持部材12に一体的に位置決め突起12bを設
け、その突起12bにブラシ７の基部側面を当接させて位
置決め固定することもできる。ブラシ保持部材19につい
ても同様である。

またブラシ７をブラシ保持部材12・19に固着する手段
としてスポット溶接する場合を例にして説明したが、半
田付け、もしくは導電性接着剤による接着、あるいは粘
着剤付ペーパーまたはフィルムにより固定する等その他
適宜である。

さらに、ブラシ７としてリン青銅等のばね材を用い、
その少なくともスリップリングとの接触部に、Ag-Pd系
などの金属材を固着もしくは被覆すれば、ブラシの寿命
を延ばすことができる。

なお以上の実施例においては、スリップリング側が回
転する場合を例にして説明したが、ブラシ側が回転する
ようにしてもよい。特に、前記従来例のような構成の集
電装置にあっては、ブラシ側の重量が大きいので、ブラ
シ側を回転させた場合には、ブラシの重量による遠心力
が回転数によって大きく変化するため、接触抵抗が非常
に不安定となる不具合があるが、本考案によればブラシ
を含めた加圧保持部材の重量を極端に小さくできるの
で、ブラシ側を回転させても接触抵抗が大きく変化する
ことがなく、常に安定した導電性能が得られる利点があ
る。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案による集電装置はスリッ
プリング３の外周に、リング状の導電性ブラシ保持部材
12をスリップリング３の軸線と略直交させて配置し、そ
のブラシ保持部材12に金属線材製ブラシ７の一端を固着
または圧接保持させるようにしたから、ブラシ７および
それを保持する部材を、前記従来のものに比べて構造簡
単に構成することができると共に、軸線方向および径方
向の寸法を小さくすることが可能となり、集電装置全体
を小型コンパクトに構成できる。

またブラシ保持部材にブラシを直接固着または圧接保
持させ、そのブラシおよびブラシ保持部材を、複数個に
分割したケース間に挟んで固定するようにしたから、製
作・組付が容易で安価に量産できると共に、ブラシをス
リップリングに安定に接触させて抵抗が増大するのを防
ぐことが可能となった。さらに、この際１個１個の金属
線材製ブラシの長さや線径を変化させ、個々の固有振動
数を変えることにより、トータル的接触性を高め、その
結果として接触抵抗変化、すなわち電気的ノイズを低く
抑えることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）・（ｂ）は本考案による集電装置の一実施
例を示す縦断側面図および縦断正面図、第２図はブラシ
接触解除ピンの正面図、第３図はその解除ピンによりブ
ラシをスリップリングとの接触位置から退避させた状態
の縦断正面図、第４図（ａ）はブラシ保持部材にブラシ
位置決め部材を重ねた状態の縦断面図、同図（ｂ）はそ
のブラシ保持部材の左側面図、同図（ｃ）はブラシ位置
決め部材の右側面図、第５図はブラシ固着部の拡大図、
第６図は本考案の他の実施例の縦断正面図、第７図
（ａ）・（ｂ）は本考案のさらに他の実施例の縦断側面
図および縦断正面図、第８図はブラシの位置決め手段と
してブラシ保持部材に突起を設けた例の一部の拡大図、
第９図（ａ）・（ｂ）は従来の集電装置の縦断側面図お
よび縦断正面図、第10図（ａ）・（ｂ）は他の従来例の
概略構成を示す側面図および正面図、第11図（ａ）・
（ｂ）は更に他の従来例の縦断側面図および縦断正面図
である。 １は回転体、２は絶縁部材、３はスリップリング、5a〜
5cはケース、６は連結ボルト、７はブラシ、12・19はブ
ラシ保持部材。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒状スリップリングの外周面にブラシを
   接触させて静動体間の電気的接続を行う集電装置におい
   て、上記スリップリングの外周に、板状の導電性ブラシ
   保持部材をスリップリングの軸線と直交させて配置し、
   そのブラシ保持部材に金属線材製ブラシの一端を固着ま
   たは圧接保持させ、そのブラシおよびブラシ保持部材
   を、上記スリップリングの軸線方向に複数個に分割した
   ケース内に収容すると共に、その分割した隣り合うケー
   ス間に上記ブラシおよびブラシ保持部材を挟んで固定し
   たことを特徴とする集電装置。
2. 【請求項２】上記の導電性ブラシ保持部材はリング状に
   形成され、その周方向に金属線材製ブラシを複数個設け
   たことを特徴とする請求項（１）記載の集電装置。