JP2540775Y2 - スリップリングのブラシ加圧機構及びｘ線ｃｔ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、ブラシの摩耗を減じるスリップリングの加
圧機構及び該スリップリングの加圧機構を有するＸ線CT
装置に関する。

（従来の技術） 第２図は従来のスリップリングのブラシ加圧機構を示
す構成図である。リング２に接するブラシ１はブラシガ
イド３によって位置を規制され、ブラシガイド３はブラ
ケット４によって支えられ、ブラシ１は圧縮バネ６の作
用を介するバネガイド５によって加圧される。このと
き、ブラシ１はその中心で加圧されている（参照、第３
図中Ｂ点）。スリップリング型Ｘ線CT装置において、ブ
ラシ１、ブラシガイド３等の一体は非回転側に固定さ
れ、リング２が回転する。そして、ブラシ１及びリング
２はＸ線管、検出器等が設置されている回転側と前記非
回転側に設置される機器との電気的接続を行なうための
ものである。

以上の構成において、リング２が回転するとき、ブラ
シ１の接触突入側と接触離脱側に作用する応力が異な
る。以下この点について第３図を参照して詳細に説明す
る。

第３図に従来例におけるブラシ１に働く力を示す。と
ころで、実際にはリング２に接する面に応力分布が存在
するが応力分布を考慮すると計算が極めて複雑になるの
でここでは応力は第２図中に示すF₁とF₂とする。ブラシ
１とリング２の動摩擦係数をμとするとブラシ１には摩
擦力μF₁及びμF₂が働く。又、バネガイド５がブラシ１
を加圧する力をＦとし、ブラシガイド３がブラシ１を押
す力をＴとする。ブラシ１がリング２に接する長さをＬ
としたとき、力Ｆ（第３図中Ｂ点）及びブラシ１の回転
の中心Ｏはブラシ１の中心となるL/2に位置し、力Ｔは
リング２から距離ｄ離れた位置に作用する。但し、第２
図に示す回転の中心Ｏの周りの矢印の方向をモーメント
の正とする。

この様なブラシ１に働く力関係の中で、リング２の回
転方向に対して垂直な方向の力の釣り合いは、 Ｆ＝F₁＋F₂ …（１） リング２の回転方向の力の釣り合いは、 Ｔ＝μF₁＋μF₂＝μＦ …（２） 回転の中心Ｏに対するモーメントの釣り合いは、 dT＋F₁・L/2−F₂・L/2＝０ …（３） F1とF2に着目して整理すると、 F₂−F₁＝（2/L）・dT …（４） 上式において、右辺は正であるので左辺も正となる。即
ち、 F₂−F₁＞０ …（５） F₂＞F₁ …（６） となる。この結果はリング２に接する面において力が均
等に働いていないことを意味する。

（考案が解決しようとする課題） 従って、従来のスリップリングのブラシ加圧機構にあ
っては、ブラシ１において、力F₂の働く接触突入側の方
が力F₁の働く接触離脱側よりも摩耗が大きいという局部
的摩耗が生じ、この局部的摩耗によってブラシ１が傾き
スティクスリップを引き起こして、更に局部的摩耗を促
進させていた。その結果、ブラシ１の寿命が短いことの
より装置のメンテナンス性に、摩耗粉の量が多いことに
より装置の信頼性に問題があった。

そこで、本考案の目的は、ブラシの摩耗を減じるスリ
ップリングのブラシ加圧機構及びブラシの摩耗を減じる
Ｘ線CT装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案のスリップリングのブラシ加圧機構は、加圧手
段はブラシの中心と接触離脱側におけるブラシの端との
間にてブラシを加圧することを構成上の特徴とするもの
である。

又、第２の考案では、特に、加圧手段はブラシの中心
と接触離脱側におけるブラシの端との中心にてブラシを
加圧することを構成上の特徴とするものである。

（作用） 本考案のスリップリングのブラシ加圧機構では、加圧
手段はブラシの中心と接触離脱側におけるブラシの端と
の間、特にその中心、にてブラシを加圧する。

そのため、リングに接するブラシへの力が均等となり
ブラシの局部的摩耗が減少して、ブラシの寿命が長くな
る。

（実施例） 以下、第１図に示す実施例により本考案を更に詳しく
説明する。尚、これにより本考案が限定されるものでは
ない。

第１図は、本考案の一実施例のスリップリングのブラ
シ加圧機構を示す構成図である。このスリップリングの
ブラシ加圧機構の特徴は、加圧手段（バネガイド５）は
ブラシ１の中心と接触離脱側におけるブラシ１の端との
間、特にその中心（参照、第１図Ａ点）、にてブラシ１
を加圧する点である。尚、本考案の一実施例の構成は前
記の点以外は第２図と同じであるので、ここでは第１図
の符号等、第２図及び第３図と重複する説明は省略す
る。

ブラシ１に働く力において、従来例の第３図と違うの
は第１図に示すように力Ｆが力F₁よりのL/4,3L/4なる位
置（第１図Ａ点）に作用し、これに対応して回転の中心
O₁が同様のL/4,3L/4に位置する点である。

この様なブラシ１に働く力関係の中で、リング２の回
転方向に対して垂直な方向の力の釣り合い、及び、リン
グ２の回転方向の力の釣り合いは、従来例と同じなので
省略する。

回転の中心O₁に対するモーメントの釣り合いは、 dT＋（L/4）・F₁−（3L/4）・F₂＝０ …（７） ここで、前述のＴ＝μF₁＋μF₂を（７）式に代入して
F1とF2に着目して整理すると、 （μｄ＋L/4）・F₁＋（μｄ−3L/4）・F₂＝０ …（８） 今仮にＬ＝４μｄなる関係が成り立っているとすると
（８）式は、 （L/4＋L/4）・F₁＋（L/4−3L/4）・F₂＝０ …（９） そして、 F₁＝F₂ …（10） となる。即ち、リング２に対するブラシ１の応力が均
等になる。この結果を導く過程でＬ＝４μｄなる仮定を
したが、言い換えれば、Ｌとμとｄの関係を把握すれ
ば、加圧手段（バネガイド５）はブラシ１の中心と接触
離脱側におけるブラシ１の端との間のどの位置でブラシ
１を加圧すればよいのかを求めることができる。

又、考案者の実験において、第２図と同じ構成で、Ｌ
＝30mm、ｄ＝9mm、ブラシ１の材質が黒鉛20％，銅80％
の焼結体、リング２の材質が銅100％鏡面仕上げ、なる
条件において、ブラシ１への加圧点が従来例にあたるブ
ラシの中心（参照、第３図Ｂ点）であるときには10⁶回
転で平均0.559mmの摩耗があった。同じ条件で本考案に
あたるブラシ１の中心と接触離脱側におけるブラシ１の
端との中心（参照、第１図Ａ点）であるときには10⁶回
転で平均0.103mmの摩耗があった。即ち、実験によって
も、ブラシの摩耗が減少することを確認できた。

（考案の効果） 本考案によれば、スリップリングのブラシ加圧機構に
おける加圧手段はブラシの中心と接触離脱側におけるブ
ラシの端との間、特にその中心、にてブラシを加圧する
ので、リングに接するブラシへの力が均等となり、ブラ
シの寿命が長くなり摩耗粉が減ることによって装置のメ
ンテナンス性及び信頼性も向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例のスリップリングのブラシ
加圧機構を示す構成図、第２図及び第３図は従来例のス
リップリングのブラシ加圧機構を示す構成図である。 １……ブラシ、２……リング、３……ブラシガイド、４
……ブラケット、５……バネガイド、６……圧縮バネ。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転リングに接触した状態で接触突入側と
   接触離脱側との間に幅を有するブラシと、前記ブラシを
   前記回転リングに加圧する加圧手段と、前記回転リング
   の回転方向において前記ブラシの動きを規制する規制手
   段とを備えているスリップリングのブラシ加圧機構であ
   って、 前記加圧手段は、前記回転リングの回転方向における前
   記ブラシの中心位置と前記接触離脱側における該ブラシ
   の端との間の所定の１点にて該ブラシを加圧することを
   特徴とするスリップリングのブラシ加圧機構。
2. 【請求項２】請求項１記載のスリップリングのブラシ加
   圧機構を有しているＸ線CT装置。