JP2909717B2 - ロータリー電気コネクタ - Google Patents
ロータリー電気コネクタInfo
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
- H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
Landscapes
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
- Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気コネクタ、特に
電気的連続性を維持しながら回転動作の程度を制限しな
いことを許容するコネクタに関する。
電気的連続性を維持しながら回転動作の程度を制限しな
いことを許容するコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】ロータリー電気コネクタは種々の応用で
使用されており、ここでは一方の部分は他方の部分に関
して機械的に回転し、２つの部分の間で電気接続を維持
する。必要とする円周程度が小さく典型的に完全な１回
転に満たない場合、ハードワイヤの電気ワイヤ接続が使
用されることができる。数回転の程度の大きな回転が必
要である場合、ラップアラウンドワイヤ装置が利用可能
である。
使用されており、ここでは一方の部分は他方の部分に関
して機械的に回転し、２つの部分の間で電気接続を維持
する。必要とする円周程度が小さく典型的に完全な１回
転に満たない場合、ハードワイヤの電気ワイヤ接続が使
用されることができる。数回転の程度の大きな回転が必
要である場合、ラップアラウンドワイヤ装置が利用可能
である。
【０００３】他の例では、コネクタは任意に大きな回転
程度を許容しなければならない。本発明はこのタイプの
作用をするコネクタに関する。このようなコネクタでは
電気接続が維持されなければならず、接続方法は回転動
作を妨げることができない。
程度を許容しなければならない。本発明はこのタイプの
作用をするコネクタに関する。このようなコネクタでは
電気接続が維持されなければならず、接続方法は回転動
作を妨げることができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような応用では、
最も普通のタイプのコネクタはスリップリングシステム
である。並列した配置の複数のスリップリングは回転シ
ャフトの長さに沿って配置されている。静止したブラシ
は個々のスリップリングに接触をする。スリップリング
システムは多くの状況で動作可能であるが、重要な欠点
を有する。これは多数の部品がコネクタで必要とされる
ので一般的に高価である。システムの振動は電気接触の
中断を生じる可能性がある。動作期間中に部品が磨耗し
たときの接触効率の減少から生じる熱発生またはブラシ
の燃焼を起こす電流のサージのために故障が生じる。
最も普通のタイプのコネクタはスリップリングシステム
である。並列した配置の複数のスリップリングは回転シ
ャフトの長さに沿って配置されている。静止したブラシ
は個々のスリップリングに接触をする。スリップリング
システムは多くの状況で動作可能であるが、重要な欠点
を有する。これは多数の部品がコネクタで必要とされる
ので一般的に高価である。システムの振動は電気接触の
中断を生じる可能性がある。動作期間中に部品が磨耗し
たときの接触効率の減少から生じる熱発生またはブラシ
の燃焼を起こす電流のサージのために故障が生じる。
【０００５】それ故、不定の大きな回転を必要とする応
用のための電気コネクタの改良が必要とされる。本発明
の目的は、この必要性を達成し、さらに関連する利点を
与える。
用のための電気コネクタの改良が必要とされる。本発明
の目的は、この必要性を達成し、さらに関連する利点を
与える。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、両方向の回転
程度が限定されず任意な大きさであることを必要とする
応用において使用されるロータリー電気コネクタを提供
する。本発明のコネクタはこのタイプの通常のコネクタ
よりもより迅速で廉価に製造される。これは部品数が少
なく、最も複雑な部品は多重接触の製造技術を使用して
製造される。コネクタは広範囲の環境で使用されること
ができる。これは連続的な磨耗を受けたとき、自己調節
し、磨耗による接触故障の可能性を減少させる。高い密
度の接触および接続は他の方法と比較して小さい空間で
行われることができる。冗長度は必要とされるときに接
触部の高い空間効率によってコネクタシステムに組込ま
れることができる。
程度が限定されず任意な大きさであることを必要とする
応用において使用されるロータリー電気コネクタを提供
する。本発明のコネクタはこのタイプの通常のコネクタ
よりもより迅速で廉価に製造される。これは部品数が少
なく、最も複雑な部品は多重接触の製造技術を使用して
製造される。コネクタは広範囲の環境で使用されること
ができる。これは連続的な磨耗を受けたとき、自己調節
し、磨耗による接触故障の可能性を減少させる。高い密
度の接触および接続は他の方法と比較して小さい空間で
行われることができる。冗長度は必要とされるときに接
触部の高い空間効率によってコネクタシステムに組込ま
れることができる。
【０００７】本発明によるロータリー電気コネクタは、
それぞれ回転軸に垂直に互いに対面して配置されている
表面を有し、それらの表面にそれぞれ複数の第１の側の
結合部材と複数の第２の側の結合部材とを有している第
１の側のコネクタ部材および第２の側のコネクタ部材
と、複数の第１の側の結合部材の少なくとも１つに対す
る電気接触部をそれぞれ有する複数の第１の側の電気導
体と、複数の第２の側の結合部材の少なくとも１つに対
する電気接触部をそれぞれ有する複数の第２の側の電気
導体と、第１の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ
部材とを対面接触して位置付けし、回転軸を中心に第１
の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ部材が相対的
に回転できるように支持している支持体と、回転軸と一
致して第１の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ部
材との間に延在し、回転中に両コネクタ部材の正確な整
列を維持する合わせくぎと、回転軸と一致する中心軸を
有するコイルスプリングにより構成され、第２の側のコ
ネクタ前面と第１の側のコネクタの前面とを接触するよ
うに押付けるバイアス部材と、２つの部分から構成さ
れ、第１の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ部材
とを収容しているハウジングとを具備し、第１の側のコ
ネクタ部材は、複数の同心リングとして表面に配置され
ている金属表面を有するトラックよりなる複数の第１の
側の結合部材を有する印刷配線板を第２の側のコネクタ
部材に対向する第１の側のコネクタ部材の前面に具備
し、第２の側のコネクタ部材は、第１の側のコネクタ部
材に対向する第２の側のコネクタ部材の前面にフレキシ
ブル印刷回路を有し、このフレキシブル印刷回路は第１
の側のコネクタ部材の結合部材と第２の側のコネクタ部
材の結合部材が対面接触するように位置されるとき対向
する第１の側のコネクタ部材の結合部材のトラックに結
合するための金属表面を有する複数の突出部からなる結
合部材を備え、第２の側の電気導体の結合部材との電気
接触部が回転軸に関して円周方向の範囲にわたってずら
されており、支持体は第１の側コネクタ部材と第２の側
のコネクタ部材の一方を回転軸を中心に回転するように
支持するベアリングを具備していることを特徴とする。
それぞれ回転軸に垂直に互いに対面して配置されている
表面を有し、それらの表面にそれぞれ複数の第１の側の
結合部材と複数の第２の側の結合部材とを有している第
１の側のコネクタ部材および第２の側のコネクタ部材
と、複数の第１の側の結合部材の少なくとも１つに対す
る電気接触部をそれぞれ有する複数の第１の側の電気導
体と、複数の第２の側の結合部材の少なくとも１つに対
する電気接触部をそれぞれ有する複数の第２の側の電気
導体と、第１の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ
部材とを対面接触して位置付けし、回転軸を中心に第１
の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ部材が相対的
に回転できるように支持している支持体と、回転軸と一
致して第１の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ部
材との間に延在し、回転中に両コネクタ部材の正確な整
列を維持する合わせくぎと、回転軸と一致する中心軸を
有するコイルスプリングにより構成され、第２の側のコ
ネクタ前面と第１の側のコネクタの前面とを接触するよ
うに押付けるバイアス部材と、２つの部分から構成さ
れ、第１の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ部材
とを収容しているハウジングとを具備し、第１の側のコ
ネクタ部材は、複数の同心リングとして表面に配置され
ている金属表面を有するトラックよりなる複数の第１の
側の結合部材を有する印刷配線板を第２の側のコネクタ
部材に対向する第１の側のコネクタ部材の前面に具備
し、第２の側のコネクタ部材は、第１の側のコネクタ部
材に対向する第２の側のコネクタ部材の前面にフレキシ
ブル印刷回路を有し、このフレキシブル印刷回路は第１
の側のコネクタ部材の結合部材と第２の側のコネクタ部
材の結合部材が対面接触するように位置されるとき対向
する第１の側のコネクタ部材の結合部材のトラックに結
合するための金属表面を有する複数の突出部からなる結
合部材を備え、第２の側の電気導体の結合部材との電気
接触部が回転軸に関して円周方向の範囲にわたってずら
されており、支持体は第１の側コネクタ部材と第２の側
のコネクタ部材の一方を回転軸を中心に回転するように
支持するベアリングを具備していることを特徴とする。
【０００８】トラックと突出部は、製造価格を廉価にす
るため印刷配線板とフレックス印刷回路で形成されてい
る。トラックと突出部は磨耗に対する耐久性を改良する
ため銅ニッケル金合金のような金属導体で硬化された表
面であることが好ましい。対面接触の関係で適切に支持
されたとき、印刷配線板とフレックス印刷回路はコネク
タ部材として機能する。一方のコネクタ部材は静止して
おり、他方は回転可能にベアリングで支持される。トラ
ックと突出部を所望の接触圧力で接触するように保持す
るため、コイルスプリングが一方のコネクタ部材の前面
を他方のコネクタ部材の前面に接触するように押し付け
るように設けられる。回転可能なコネクタ部材が回転す
るとき、突出部はトラックに従い、制御された圧力下で
電気接触を維持する。時間の経過によりトラックと接触
部は磨耗し、またはコネクタ温度が変化する。ばねは突
出部／トラック接触点で一定の圧力と均一な電気接触を
維持する。
るため印刷配線板とフレックス印刷回路で形成されてい
る。トラックと突出部は磨耗に対する耐久性を改良する
ため銅ニッケル金合金のような金属導体で硬化された表
面であることが好ましい。対面接触の関係で適切に支持
されたとき、印刷配線板とフレックス印刷回路はコネク
タ部材として機能する。一方のコネクタ部材は静止して
おり、他方は回転可能にベアリングで支持される。トラ
ックと突出部を所望の接触圧力で接触するように保持す
るため、コイルスプリングが一方のコネクタ部材の前面
を他方のコネクタ部材の前面に接触するように押し付け
るように設けられる。回転可能なコネクタ部材が回転す
るとき、突出部はトラックに従い、制御された圧力下で
電気接触を維持する。時間の経過によりトラックと接触
部は磨耗し、またはコネクタ温度が変化する。ばねは突
出部／トラック接触点で一定の圧力と均一な電気接触を
維持する。
【０００９】突出部／トラック接触部の数を最大にし電
気導線の装置を簡単にするために、突出部は円周方向で
ずらされている。このずらした配置はずらされていない
形態のものよりも多数の突出部を可能にする。これはま
た所望ならば多重接触部の使用と電気コネクタの冗長度
を許容する。
気導線の装置を簡単にするために、突出部は円周方向で
ずらされている。このずらした配置はずらされていない
形態のものよりも多数の突出部を可能にする。これはま
た所望ならば多重接触部の使用と電気コネクタの冗長度
を許容する。
【００１０】本発明の方法は、ロータリー電気コネクタ
技術に進歩を与える。連続回転能力は迅速な製造部品を
用いて比較的廉価で達成される。本発明のコネクタは長
期間にわたり信頼性のある動作をすることが示されてい
る。本発明のその他の特徴および利点は、本発明の原理
を例示により示した添付図面を伴って好ましい実施例の
より詳細な説明から明白であろう。
技術に進歩を与える。連続回転能力は迅速な製造部品を
用いて比較的廉価で達成される。本発明のコネクタは長
期間にわたり信頼性のある動作をすることが示されてい
る。本発明のその他の特徴および利点は、本発明の原理
を例示により示した添付図面を伴って好ましい実施例の
より詳細な説明から明白であろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１、図２のａ、ｂ、ｃを参照す
ると、ロータリー電気コネクタ20はシステムの第１の側
の部分22と第２の側の部分24との間にロータリー電気接
続を達成する。以下の好ましい実施例では、第１の側の
部分22は空間で静止しており、第２の側の部分24は回転
軸25を中心に回転するが、本発明は他の構造にも同様に
適用可能である。複数の第１の側の電気導体26は第１の
側22からコネクタ20に導かれ、複数の第２の側の電気導
体28は第２の側の部分24からコネクタ20に導かれる。
ると、ロータリー電気コネクタ20はシステムの第１の側
の部分22と第２の側の部分24との間にロータリー電気接
続を達成する。以下の好ましい実施例では、第１の側の
部分22は空間で静止しており、第２の側の部分24は回転
軸25を中心に回転するが、本発明は他の構造にも同様に
適用可能である。複数の第１の側の電気導体26は第１の
側22からコネクタ20に導かれ、複数の第２の側の電気導
体28は第２の側の部分24からコネクタ20に導かれる。
【００１２】第１の側のコネクタ部材30は回転軸25に垂
直に位置する第１の側のコネクタ前面32を有する。第１
の側のコネクタ部材30は第１の側のコネクタ部材ベース
34に取付けられ、このベース34は中空シャフト35の形態
で回転しない静止した支持体に取付けられる。第２の側
のコネクタ部材36は回転軸25に垂直に位置し、第１の側
のコネクタ前面と対面関係の第２の側コネクタ前面38を
有する。第２の側のコネクタ部材36は第２の側のコネク
タ部材ベース39に取付けられ、これは回転軸が回転軸25
に一致する中空軸体40に固定される。軸体40は回転軸25
を中心にする回転運動のためにベアリング42、好ましく
はボールおよびレースタイプのベアリングで支持され
る。所望により、合わせくぎ43は第１の側のコネクタ部
材30と第２の側のコネクタ部材36の間に伸び、回転軸25
と一致する。合わせくぎ43は好ましくは一方のコネクタ
30または36に固定され、それぞれ他方のコネクタ36また
は30の孔に緩く受けられている。合わせくぎ43は相対的
な回転期間中、コネクタ部材30と36の間に正確な横の整
列を維持する役目をする。
直に位置する第１の側のコネクタ前面32を有する。第１
の側のコネクタ部材30は第１の側のコネクタ部材ベース
34に取付けられ、このベース34は中空シャフト35の形態
で回転しない静止した支持体に取付けられる。第２の側
のコネクタ部材36は回転軸25に垂直に位置し、第１の側
のコネクタ前面と対面関係の第２の側コネクタ前面38を
有する。第２の側のコネクタ部材36は第２の側のコネク
タ部材ベース39に取付けられ、これは回転軸が回転軸25
に一致する中空軸体40に固定される。軸体40は回転軸25
を中心にする回転運動のためにベアリング42、好ましく
はボールおよびレースタイプのベアリングで支持され
る。所望により、合わせくぎ43は第１の側のコネクタ部
材30と第２の側のコネクタ部材36の間に伸び、回転軸25
と一致する。合わせくぎ43は好ましくは一方のコネクタ
30または36に固定され、それぞれ他方のコネクタ36また
は30の孔に緩く受けられている。合わせくぎ43は相対的
な回転期間中、コネクタ部材30と36の間に正確な横の整
列を維持する役目をする。
【００１３】コネクタ部材30と36は対面接触するように
バイアスされる。図示の方法では、コイルばね44はシャ
フト35上に配置され、ばね44の軸は回転軸25と一致す
る。ばね44は固定構造の間、好ましくは（後述する）ハ
ウジング46の軸方向に面する壁45の内部表面と、第１の
側のコネクタ部材ベース34で作用する。ばね44はコネク
タ部材30をコネクタ部材36に対して（説明する介在構造
で）対面接触するように力を加え、接触圧力はばね44の
弾力により決定される。
バイアスされる。図示の方法では、コイルばね44はシャ
フト35上に配置され、ばね44の軸は回転軸25と一致す
る。ばね44は固定構造の間、好ましくは（後述する）ハ
ウジング46の軸方向に面する壁45の内部表面と、第１の
側のコネクタ部材ベース34で作用する。ばね44はコネク
タ部材30をコネクタ部材36に対して（説明する介在構造
で）対面接触するように力を加え、接触圧力はばね44の
弾力により決定される。
【００１４】前述の部品は２部分のハウジング46ａと46
ｂ内に含まれる。部品が部分的に組立てられた後、２つ
のハウジング部分46ａと46ｂが組立てられ、従ってコネ
クタ前面32と38は対面接触される。シャフト35はハウジ
ング46ａの軸方向に面した壁45を通って軸方向に移動す
るように滑動可能に配置される。ハウジング46を閉じる
動作はばね44を圧縮し、コネクタ部材30と36の間の圧縮
力を限定する。ハウジング46の２つの部分46ａ、46ｂの
閉鎖はごみ、化学物質、その他のコネクタを損傷する物
質のハウジング内への侵入を防止するためＯリング密封
47で密封されてもよい。電気導体26,28 はシャフト35と
軸体40の内部を通ってそれぞれ延在し、これもまた密封
されてもよい。
ｂ内に含まれる。部品が部分的に組立てられた後、２つ
のハウジング部分46ａと46ｂが組立てられ、従ってコネ
クタ前面32と38は対面接触される。シャフト35はハウジ
ング46ａの軸方向に面した壁45を通って軸方向に移動す
るように滑動可能に配置される。ハウジング46を閉じる
動作はばね44を圧縮し、コネクタ部材30と36の間の圧縮
力を限定する。ハウジング46の２つの部分46ａ、46ｂの
閉鎖はごみ、化学物質、その他のコネクタを損傷する物
質のハウジング内への侵入を防止するためＯリング密封
47で密封されてもよい。電気導体26,28 はシャフト35と
軸体40の内部を通ってそれぞれ延在し、これもまた密封
されてもよい。
【００１５】図３乃至４はコネクタ前面32,38 の好まし
い構造と、コネクタ部材30,36 が相互に関して回転する
ときに電気接続が連続的に維持されることを確実にする
ための結合方法を示している。図３、４はコネクタ部材
30,36 の前面と後面の両者の構造を概略的に示してお
り、従って、構造素子の相対的な位置付けを示すことが
できる。ここで使用されているように、コネクタ部材3
0,36 の一方の“前面”はコネクタ部材が対面接触して
組立てられるとき、部材36または30の他方と面する側面
である。コネクタ部材30と36の一方の“後面”はコネク
タ部材が組立てられるとき、コネクタ部材36または30の
他方から外方向または反対側に面する側面である。
い構造と、コネクタ部材30,36 が相互に関して回転する
ときに電気接続が連続的に維持されることを確実にする
ための結合方法を示している。図３、４はコネクタ部材
30,36 の前面と後面の両者の構造を概略的に示してお
り、従って、構造素子の相対的な位置付けを示すことが
できる。ここで使用されているように、コネクタ部材3
0,36 の一方の“前面”はコネクタ部材が対面接触して
組立てられるとき、部材36または30の他方と面する側面
である。コネクタ部材30と36の一方の“後面”はコネク
タ部材が組立てられるとき、コネクタ部材36または30の
他方から外方向または反対側に面する側面である。
【００１６】図３で示されているように、第１の側のコ
ネクタ部材30としてここで示されている一方のコネクタ
部材は複数の同心円状リング48を有する。リング48は回
転軸25を中心に同心であり、漸進的に大きな直径であ
る。リング48は第１の側のコネクタ部材30の後面にあ
る。第１の側のコネクタ部材30の前面上には複数の同心
トラック50があり、１つのトラック50は各リング48と整
列している。図２のａの実施例では、トラック50は隆起
した側部と凹部の中心を有する溝形状である。図２のｂ
の別の実施例では、トラック50は平面である。リング48
とトラック50は銅のような導電性の金属で作られてい
る。トラック50は付加的に既知の銅ニッケル金合金のよ
うな耐磨耗性金属の層でめっきまたは被覆される。
ネクタ部材30としてここで示されている一方のコネクタ
部材は複数の同心円状リング48を有する。リング48は回
転軸25を中心に同心であり、漸進的に大きな直径であ
る。リング48は第１の側のコネクタ部材30の後面にあ
る。第１の側のコネクタ部材30の前面上には複数の同心
トラック50があり、１つのトラック50は各リング48と整
列している。図２のａの実施例では、トラック50は隆起
した側部と凹部の中心を有する溝形状である。図２のｂ
の別の実施例では、トラック50は平面である。リング48
とトラック50は銅のような導電性の金属で作られてい
る。トラック50は付加的に既知の銅ニッケル金合金のよ
うな耐磨耗性金属の層でめっきまたは被覆される。
【００１７】第１の側の電気導体26はシャフト35の内部
を通って延在する。各第１の側の電気導体26は少なくと
も１つのリング48と電気的に接続されている。好ましい
方法では、各導体26は第１の側の電気接触部52で終端す
る。各接触部52はワイヤボンディングによりリング48の
１つに固定される。各リング48と各トラック50の間の電
気接続は、第１の側のコネクタ部材30を通る金属導体の
めっきされたスルーホール接触部58によって行われる。
図２のａと図３から明白であるように、接触部52はスル
ーホール接触部58のようにリング48上の同一の円周位置
にある必要はない。
を通って延在する。各第１の側の電気導体26は少なくと
も１つのリング48と電気的に接続されている。好ましい
方法では、各導体26は第１の側の電気接触部52で終端す
る。各接触部52はワイヤボンディングによりリング48の
１つに固定される。各リング48と各トラック50の間の電
気接続は、第１の側のコネクタ部材30を通る金属導体の
めっきされたスルーホール接触部58によって行われる。
図２のａと図３から明白であるように、接触部52はスル
ーホール接触部58のようにリング48上の同一の円周位置
にある必要はない。
【００１８】図４で示されているように、第２の側のコ
ネクタ部材36としてここで示されている他のコネクタ部
材もまた複数の同心円状リング53を有する。リング53は
回転軸25に対して同心であり、各リング53は第１の側の
コネクタ部材30上の各リング48の直径に対応する直径で
ある。リング53は銅のように導電性の金属で作られてい
る。各リング53は少なくとも１つの、典型的には幾つか
の突出部56を有し、これは前面から突出し、従って第１
の側のコネクタ部材30のトラック50と対面接触する。各
突出部56は銅のように導電性の金属から作られている。
またこれは好ましくは銅ニッケル金合金のような耐磨耗
性金属の層でめっきされるか被覆される。
ネクタ部材36としてここで示されている他のコネクタ部
材もまた複数の同心円状リング53を有する。リング53は
回転軸25に対して同心であり、各リング53は第１の側の
コネクタ部材30上の各リング48の直径に対応する直径で
ある。リング53は銅のように導電性の金属で作られてい
る。各リング53は少なくとも１つの、典型的には幾つか
の突出部56を有し、これは前面から突出し、従って第１
の側のコネクタ部材30のトラック50と対面接触する。各
突出部56は銅のように導電性の金属から作られている。
またこれは好ましくは銅ニッケル金合金のような耐磨耗
性金属の層でめっきされるか被覆される。
【００１９】図２のａおよびｂは電気めっきまたは他の
付着技術により形成されているバンプ形態に作られてい
る突出部56を示している。その代りに、図２のｃで示さ
れているように突出部56は１片の可撓性印刷材料で外方
向に突出する凸部として作られてもよい。
付着技術により形成されているバンプ形態に作られてい
る突出部56を示している。その代りに、図２のｃで示さ
れているように突出部56は１片の可撓性印刷材料で外方
向に突出する凸部として作られてもよい。
【００２０】第２の側の電気導体28は軸体40の内部を通
って延在する。突出部56に対する電気接触を形成するた
め、各第２の側の電気導体28は第２の側の電気接触部54
で終端する。各接触部54はワイヤボンディングによっ
て、リング53の１つの後面のめっきしたスルーホール接
触部60に固定されている。各リング53への接触部54は図
４で示されているように突出部56と同じリング上の同一
の円周位置に必ずしも位置される必要はない。リング5
3、接触部56、電気接触部60はそれぞれ突出部56と第２
の側の電気導体28との間の導電通路を形成する銅のよう
な導電性の材料から作られている。代りに図２のｃのフ
レックス印刷回路の場合のように、第２の側の電気導体
28への電気接続はエッチングまたは付着導体通路を経て
行われてもよく、これは図面の平面外に位置し電気導体
28が結合する端末まで延在している。
って延在する。突出部56に対する電気接触を形成するた
め、各第２の側の電気導体28は第２の側の電気接触部54
で終端する。各接触部54はワイヤボンディングによっ
て、リング53の１つの後面のめっきしたスルーホール接
触部60に固定されている。各リング53への接触部54は図
４で示されているように突出部56と同じリング上の同一
の円周位置に必ずしも位置される必要はない。リング5
3、接触部56、電気接触部60はそれぞれ突出部56と第２
の側の電気導体28との間の導電通路を形成する銅のよう
な導電性の材料から作られている。代りに図２のｃのフ
レックス印刷回路の場合のように、第２の側の電気導体
28への電気接続はエッチングまたは付着導体通路を経て
行われてもよく、これは図面の平面外に位置し電気導体
28が結合する端末まで延在している。
【００２１】突出部56はコネクタ部材30,36 が相互に対
面接触するように押し付けられるとき、各突出部56はト
ラック50の１つと結合しその凹部中心部（図２のａ）ま
たは平面（図２のｂ、ｃ）に位置接触するように位置付
けられている。図２のａ乃至ｃは図面を明白にするた
め、突出部とトラックの間でそれぞれの場合、僅かな分
離間隔を有する構造を示しているが、しかし明白である
ように、第２の側のコネクタ部材36が第１の側のコネク
タ部材30と対面接触するように右に移動されるとき、突
出部56はトラック50に接触して位置される。リング48は
第２の側のコネクタ部材36の回転軸に対して同心であ
り、従って各突出部56は第２の側のコネクタ部材36が回
転するときそのトラック50に沿って滑動する。
面接触するように押し付けられるとき、各突出部56はト
ラック50の１つと結合しその凹部中心部（図２のａ）ま
たは平面（図２のｂ、ｃ）に位置接触するように位置付
けられている。図２のａ乃至ｃは図面を明白にするた
め、突出部とトラックの間でそれぞれの場合、僅かな分
離間隔を有する構造を示しているが、しかし明白である
ように、第２の側のコネクタ部材36が第１の側のコネク
タ部材30と対面接触するように右に移動されるとき、突
出部56はトラック50に接触して位置される。リング48は
第２の側のコネクタ部材36の回転軸に対して同心であ
り、従って各突出部56は第２の側のコネクタ部材36が回
転するときそのトラック50に沿って滑動する。
【００２２】トラックおよび突出部は電気接触結合部材
とみることができる。前述したトラックと突出部構造が
好ましいが他の動作可能な物理的装置も結合が相対的回
転動作期間中に維持される限り、本発明の技術的範囲内
で許容可能である。
とみることができる。前述したトラックと突出部構造が
好ましいが他の動作可能な物理的装置も結合が相対的回
転動作期間中に維持される限り、本発明の技術的範囲内
で許容可能である。
【００２３】突出部56は図４で示されているように回転
軸に関して円周位置の範囲にわたって円周上で位置をず
れされる方法で配置されることが好ましい。この配置は
装置の製造を容易にする余裕と短絡を防止するための接
触部間の間隔を提供する。同様の理由で第１の側の電気
接触部52と第２の側の電気接触部54で同一タイプの円周
上で位置をずらして使用することが好ましい。
軸に関して円周位置の範囲にわたって円周上で位置をず
れされる方法で配置されることが好ましい。この配置は
装置の製造を容易にする余裕と短絡を防止するための接
触部間の間隔を提供する。同様の理由で第１の側の電気
接触部52と第２の側の電気接触部54で同一タイプの円周
上で位置をずらして使用することが好ましい。
【００２４】本発明の方法は、部材30と36の１単位前面
面積当り、高密度の電気接触と突出部を可能にする。従
って、ハウジング46の大きさは、行われる複数の回転電
気接続に対して比較的小さくすることができる。この高
密度の接続は冗長的な使用がさらに接触部の信頼性を改
良することを許容する。従って、図４で示されているよ
うに１以上の突出部56が各リング53に存在する。各トラ
ック50と接触する多重突出部56の存在は例えばコネクタ
の電気抵抗を減少し、コネクタの振動または機械的衝撃
によるコネクタの電気的連続性が失われる可能性を減少
し、滑動損傷、酸化またはサービス期間中の他の進行的
な故障機構を改良することによりコネクタの性能を改良
する重要な冗長度を提供する。多重突出部は図４で示さ
れているものと同じ電気導体の一部であるかまたは多重
導体が多重リング上の突出部になる。これらのタイプの
冗長度は、回転電気接触が突出部の故障またはトラック
故障または接触部52,54 の故障の場合でも維持される構
造を可能にする。
面積当り、高密度の電気接触と突出部を可能にする。従
って、ハウジング46の大きさは、行われる複数の回転電
気接続に対して比較的小さくすることができる。この高
密度の接続は冗長的な使用がさらに接触部の信頼性を改
良することを許容する。従って、図４で示されているよ
うに１以上の突出部56が各リング53に存在する。各トラ
ック50と接触する多重突出部56の存在は例えばコネクタ
の電気抵抗を減少し、コネクタの振動または機械的衝撃
によるコネクタの電気的連続性が失われる可能性を減少
し、滑動損傷、酸化またはサービス期間中の他の進行的
な故障機構を改良することによりコネクタの性能を改良
する重要な冗長度を提供する。多重突出部は図４で示さ
れているものと同じ電気導体の一部であるかまたは多重
導体が多重リング上の突出部になる。これらのタイプの
冗長度は、回転電気接触が突出部の故障またはトラック
故障または接触部52,54 の故障の場合でも維持される構
造を可能にする。
【００２５】本発明のこれらの方法はすでに存在する配
線技術を使用して達成されることができる。第１の側の
コネクタ部材30は前述の同心リングとして製造されるト
ラックを具備する印刷配線板（ＰＷＢ）として製造され
ることができる。第２の側のコネクタ部材36はめっきさ
れるかまたは電気導体から上方向に突出する突出部を有
するフレックス印刷回路として製造されることができ
る。印刷配線板とフレックス印刷回路はポリイミドまた
は銅ホイルに積層される他の絶縁体材料から作られ、種
々の厚さで使用可能である。スルーホールメッキ導体は
各場合で後面電気接触を提供する。
線技術を使用して達成されることができる。第１の側の
コネクタ部材30は前述の同心リングとして製造されるト
ラックを具備する印刷配線板（ＰＷＢ）として製造され
ることができる。第２の側のコネクタ部材36はめっきさ
れるかまたは電気導体から上方向に突出する突出部を有
するフレックス印刷回路として製造されることができ
る。印刷配線板とフレックス印刷回路はポリイミドまた
は銅ホイルに積層される他の絶縁体材料から作られ、種
々の厚さで使用可能である。スルーホールメッキ導体は
各場合で後面電気接触を提供する。
【００２６】８個のプロトタイプコネクタと、９本の導
体を有する４個のプロトタイプコネクタと、２４本の導
体を有する４個のプロトタイプコネクタがここで示され
ている方法を使用して組立てられた。これらのコネクタ
は全体約１２，０００時間で、１分当り１０回転の回転
により試験された。周期的な、電気的な接続試験は、接
触部を通って２アンペアまでのＡＣまたはＤＣの電力信
号と、接触部を通ってＲＳ１７０ビデオ信号を通過させ
ることによって行われた。信号の劣化が試験寿命を通じ
て観察されなかった。
体を有する４個のプロトタイプコネクタと、２４本の導
体を有する４個のプロトタイプコネクタがここで示され
ている方法を使用して組立てられた。これらのコネクタ
は全体約１２，０００時間で、１分当り１０回転の回転
により試験された。周期的な、電気的な接続試験は、接
触部を通って２アンペアまでのＡＣまたはＤＣの電力信
号と、接触部を通ってＲＳ１７０ビデオ信号を通過させ
ることによって行われた。信号の劣化が試験寿命を通じ
て観察されなかった。
【００２７】製造価格の比較が本発明の２４導体の設計
と、通常の２４導体のスリップリング設計とで行われ
た。本発明の２４導体の設計は９個の部分を有し、その
２部分のみが正確な機械加工を必要とし、製造量で１０
＄乃至２０＄の価格に見積もられる。スリップリング接
触部を使用する通常の２４導体の設計は１２４個の部分
を有し、製造量でそれぞれ８０＄乃至５００＄の価格に
見積もられる。
と、通常の２４導体のスリップリング設計とで行われ
た。本発明の２４導体の設計は９個の部分を有し、その
２部分のみが正確な機械加工を必要とし、製造量で１０
＄乃至２０＄の価格に見積もられる。スリップリング接
触部を使用する通常の２４導体の設計は１２４個の部分
を有し、製造量でそれぞれ８０＄乃至５００＄の価格に
見積もられる。
【００２８】従って、本発明のロータリーコネクタは通
常のロータリー設計にまさる重要な性能、製造および価
格の利点を達成している。本発明の特定の実施例を図示
の目的で詳細に説明したが、種々の変形および性能強化
が本発明の技術的範囲を逸脱することなく行われよう。
従って本発明は特許請求の範囲によってのみ限定され
る。
常のロータリー設計にまさる重要な性能、製造および価
格の利点を達成している。本発明の特定の実施例を図示
の目的で詳細に説明したが、種々の変形および性能強化
が本発明の技術的範囲を逸脱することなく行われよう。
従って本発明は特許請求の範囲によってのみ限定され
る。
【図１】ロータリー電気コネクタの断面図。
【図２】領域２−２で取った図１のロータリー電気コネ
クタにおける第１の実施例と、第２の実施例と、第３の
実施例の拡大した詳細図。
クタにおける第１の実施例と、第２の実施例と、第３の
実施例の拡大した詳細図。
【図３】図１のライン３−３で観察した第１のコネクタ
部材の拡大した概略平面図。
部材の拡大した概略平面図。
【図４】図１のライン４−４で観察した第２のコネクタ
部材の拡大した概略平面図。
部材の拡大した概略平面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01R 39/00 - 39/64 H02K 13/00 - 13/14
Claims (1)
- 【請求項１】 それぞれ回転軸に垂直に互いに対面して
配置されている表面を有し、それらの表面にそれぞれ複
数の第１の側の結合部材と複数の第２の側の結合部材と
を有している第１の側のコネクタ部材および第２の側の
コネクタ部材と、 複数の第１の側の結合部材の少なくとも１つに対する電
気接触部をそれぞれ有する複数の第１の側の電気導体
と、複 数の第２の側の結合部材の少なくとも１つに対する電
気接触部をそれぞれ有する複数の第２の側の電気導体
と、 第１の側のコネクタ部材と第２の側のコネクタ部材とを
対面接触して位置付けし、回転軸を中心に第１の側のコ
ネクタ部材と第２の側のコネクタ部材が相対的に回転で
きるように支持している支持体と、前記回転軸と一致して第１の側のコネクタ部材と第２の
側のコネクタ部材との間に延在し、回転中に両コネクタ
部材の正確な整列を維持する合わせくぎと、 前記回転軸と一致する中心軸を有するコイルスプリング
により構成され、 第２の側のコネクタ前面と第１の側の
コネクタの前面とを接触するように押付けるバイアス部
材と、 ２つの部分から構成され、前記第１の側のコネクタ部材
と第２の側のコネクタ部材とを収容しているハウジング
とを具備し、 前記第１の側のコネクタ部材は、複数の同心リングとし
て表面に配置されている金属表面を有するトラックより
なる複数の第１の側の結合部材を有する印刷配線板を第
２の側のコネクタ部材に対向する第１の側のコネクタ部
材の前面に具備し、 前記第２の側のコネクタ部材は、第１の側のコネクタ部
材に対向する第２の側のコネクタ部材の前面にフレキシ
ブル印刷回路を有し、このフレキシブル印刷回路は第１
の側のコネクタ部材の結合部材と第２の側のコネクタ部
材の結合部材が対面接触するように位置されるとき対向
する第１の側のコネクタ部材の結合部材のトラックに結
合するための金属表面を有する複数の突出部からなる結
合部材を備え、 第２の側の電気導体の結合部材との電気接触部が回転軸
に関して円周方向の範囲にわたってずらされており、 前記支持体は第１の側コネクタ部材と第２の側のコネク
タ部材の一方を回転軸を中心に回転するように支持する
ベアリングを具備し ていることを特徴とするロータリー
電気コネクタ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/351,914 US5588843A (en) | 1994-12-08 | 1994-12-08 | Rotary electrical connector |
| US351914 | 1994-12-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08236238A JPH08236238A (ja) | 1996-09-13 |
| JP2909717B2 true JP2909717B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=23382966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7320473A Expired - Fee Related JP2909717B2 (ja) | 1994-12-08 | 1995-12-08 | ロータリー電気コネクタ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5588843A (ja) |
| EP (1) | EP0716481B1 (ja) |
| JP (1) | JP2909717B2 (ja) |
| DE (1) | DE69521665T2 (ja) |
| ES (1) | ES2158031T3 (ja) |
| IL (1) | IL116267A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5777410A (en) * | 1995-12-04 | 1998-07-07 | Asmo Co., Ltd. | Motor actuator and method of making the same |
| US6331117B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-12-18 | Gary L. Brundage | Electrical component system with rotatable electrical contacts |
| US6132219A (en) * | 1998-12-15 | 2000-10-17 | Raytheon Company | Planetary connector |
| US6356002B1 (en) * | 1999-02-08 | 2002-03-12 | Northrop Grumman Corporation | Electrical slip ring having a higher circuit density |
| GB2350487B (en) * | 1999-05-25 | 2002-12-24 | Transense Technologies Plc | Electrical signal coupling device |
| US6612874B1 (en) * | 2000-09-08 | 2003-09-02 | 3Com Corporation | Rotating connector adapter with strain relief |
| US6394813B1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-05-28 | 3Com Corporation | Rotating connector adaptor |
| US6725734B1 (en) | 2001-07-25 | 2004-04-27 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Rotation sensor |
| JP4024025B2 (ja) * | 2001-10-11 | 2007-12-19 | ナイルス株式会社 | 回転コネクタ装置 |
| US6820504B2 (en) * | 2002-01-23 | 2004-11-23 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Rotation sensor |
| US6824394B1 (en) | 2003-07-01 | 2004-11-30 | Phionics, Inc. | Modular sensor systems with elastomeric connectors |
| KR101155187B1 (ko) | 2004-06-18 | 2012-06-13 | 엘지전자 주식회사 | 휴대용 단말기의 힌지부 회로 연결장치 |
| EP1984982A2 (en) * | 2006-02-09 | 2008-10-29 | LifeSync Corporation | Printed circuit connector |
| KR20100053005A (ko) * | 2008-11-12 | 2010-05-20 | 삼성전자주식회사 | 조인트유닛의 전기연결장치와 이를 구비한 로봇 |
| US8079846B1 (en) | 2010-09-24 | 2011-12-20 | Mindray Ds Usa, Inc. | Rotatable electrical connector |
| US10060216B2 (en) | 2012-10-02 | 2018-08-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multiple channel rotary electrical connector |
| US9214777B2 (en) * | 2014-03-24 | 2015-12-15 | Goodrich Corporation | Landing gear electrical swivel |
| JP5792367B1 (ja) * | 2014-08-08 | 2015-10-14 | 京楽産業．株式会社 | 遊技機 |
| CN106737826B (zh) * | 2017-01-11 | 2023-03-14 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种机器人关节电气连接的装置 |
| CN107123913B (zh) * | 2017-06-07 | 2024-03-26 | 泉州格瑞特电子科技有限公司 | 一种持续供电旋转装置及采用该装置的风车 |
| FR3079368B1 (fr) * | 2018-03-23 | 2020-05-08 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Dispositif de connexion electrique pour machine electrique tournante |
| EP3959784A4 (en) | 2019-04-24 | 2023-05-03 | CR Flight L.L.C. | SLIDER RING ASSEMBLY WITH MATCHED POWER TRANSMISSION BANDS |
| CN113562372A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-29 | 北京京东乾石科技有限公司 | 一种穿梭车及穿梭车存取系统 |
| DE102022207945A1 (de) | 2022-08-02 | 2024-02-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Elektrische Maschine |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2625639A (en) * | 1950-11-08 | 1953-01-13 | Taylor Winfield Corp | Seam welder head |
| US3059343A (en) * | 1960-03-15 | 1962-10-23 | David W Kermode | Non-gyroscopic precision inclinometer |
| US3314038A (en) * | 1964-03-24 | 1967-04-11 | Donald E Rutten | Collector ring construction |
| US3479632A (en) * | 1968-01-11 | 1969-11-18 | Gilbert V Galles | Movable support means |
| JPS5848295Y2 (ja) * | 1980-01-18 | 1983-11-04 | 丸大急送株式会社 | タンクロ−リ−のア−ス用コ−ドリ−ル |
| DE3108757C2 (de) * | 1981-03-07 | 1984-08-16 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Schleifringanordnung für Lenkhandräder von Kraftwagen |
| JPS599883A (ja) * | 1982-07-08 | 1984-01-19 | 株式会社日本製鋼所 | スリツプリング |
| US4773866A (en) * | 1986-09-26 | 1988-09-27 | Basques Eric O | Rotatable electrical connector |
| JPH01155684U (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-25 | ||
| US4904190A (en) * | 1988-10-03 | 1990-02-27 | Molex Incorporated | Electrical connector assembly for vehicular steering wheel |
| US4932882A (en) * | 1989-06-21 | 1990-06-12 | Steve Kang | Rotary plug |
| US5049083A (en) * | 1990-05-10 | 1991-09-17 | Multi-Tooling Precision Industrial Co., Ltd. | Universal joint for telephone use |
| US5484294A (en) * | 1994-11-07 | 1996-01-16 | Hughes Aircraft Company | Brushless rotary connector |
-
1994
- 1994-12-08 US US08/351,914 patent/US5588843A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-11-17 DE DE69521665T patent/DE69521665T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-17 ES ES95118138T patent/ES2158031T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-17 EP EP95118138A patent/EP0716481B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-06 IL IL11626795A patent/IL116267A/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-12-08 JP JP7320473A patent/JP2909717B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| ES2158031T3 (es) | 2001-09-01 |
| EP0716481A2 (en) | 1996-06-12 |
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| EP0716481B1 (en) | 2001-07-11 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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