JP5213871B2 - 摩耗屑除去部を有する滑り接触装置 - Google Patents

Description

本発明は、滑り接触装置（Ｓｃｈｌｅｉｆｋｏｎｔａｋｔａｎｏｒｄｎｕｎｇ）、特に、接触レール（Ｋｏｎｔａｋｔｂａｈｎ）に沿った滑り接触部の移動によって生じる微粒子及び摩耗屑（Ａｂｒｉｅｂ）を除去するためのシステムに関する。滑り接触装置は、電気結合のために、特に相互に可動のユニット間の信号を伝送するために使用される。ブラシは、スリップレール（Ｓｃｈｌｅｉｆｂａｈｎ）に電気的に接触し、スリップレールに対し移動することができる。原則として、ブラシは、レールの配列に応じて、線形運動又は同時に回転運動を行うことができる。この場合、ブラシ要素又はブラシという用語は、金属、導電性プラスチック、炭素材料及び従来技術から公知の他の材料からなることができる各々のブラシ形状、ワイヤ形状又はピン形状の接点（Ｋｏｎｔａｋｔ）を代表する。重要なことは、接点が少なくとも１つの最小の導電率を有することである。スリップレールは、通常、黄銅又はステンレス鋼などの金属から構成される。しかし、スリップレールは、他の材料、例えば抵抗材料から製造することもできる。ブラシとスリップレールとの間の機械的運動によって、小さな粒子が削磨される。これらの粒子は、ブラシ又はスリップレールの接点材料（Ｋｏｎｔａｋｔｍａｔｅｒｉａｌ）に由来するので、たいていの場合良導体である。これらの粒子は、滑り接触装置及び他の構成部品の絶縁体に沈積する微細なダストを形成する。これによって、時間の経過と共に、絶縁特性が著しく悪化する。このことは、最終的に、絶縁体の破壊及び焼損をもたらす可能性がある。同様に、このことは、他の部分、特に電気構成要素又は電子構成要素の機能故障又は損傷をもたらすことがある。このことを回避するために、比較的短い間隔で頻繁に定期的な保守を実施しなければならない。このような保守は、固着するダストを装置の最小の凹部からも除去しなければならないので、時間及びコストがかかる。

コンピュータ断層撮影用のスリップリングシステムが特許文献１に開示されている。電気エネルギの伝送は、リングに沿って延びるブラシによって行われる。別個に配列されたダスト除去ユニットは、ダスト収集容器と、ダストを吸引することができる管とを含む。

例えば特許文献２に開示されているようなコンピュータ断層撮影用のスリップリングシステムは、スリップレール上で回転するブラシを有する当該スリップレールならびに摩耗屑収集装置を備える。この摩耗屑収集装置は、静電気帯電されることができる。スリップレールの電流負荷が高められた、したがってブラシ数が多い特により最近のコンピュータ断層撮影におけるこの配列は、発生する摩耗屑をもはや収容できないことが示されている。

特開平６−５３４０号明細書 独国特許発明第１０５４３３８３Ｂ４号明細書

本発明によるこの課題の解決方法は、独立請求項に示されている。本発明の発展形態は従属請求項の対象である。

本発明の課題は、特にブラシの滑りによってスリップレールに生じる摩耗屑及び汚れを収集し、したがって、周囲の激しい汚れを回避するために、滑り接触装置をさらに改良することにある。さらに、本発明による装置によって保守間隔が延長されるべきである。

本発明による装置は、少なくとも１つのスリップレールと、スリップレールと機械的係合及び電気的接触して配列される少なくとも１つのブラシを収容するためのブラシホルダとを有する滑り接触装置を含む。さらに、少なくとも１つのブラシ又は少なくとも１つのスリップレールからの摩耗粒子及び他の材料を収容するための収集容器が設けられる。さらに、本質的にブラシホルダ及び少なくとも１つのブラシを含むカバーが設けられる。カバーは、スリップレールの延長方向に対し平行に延び、かつブラシブロック及び少なくとも１つのブラシと共にスリップレールを側方に囲む壁部を有する。大きな滑り接触装置では、カバーによって、スリップレール全体の長さでなく、スリップレール上を回転するブラシ配列の長さに好ましくは対応するセグメントが１つだけ囲まれる。収集容器はカバーの側面に設けられ、この結果、移動によって生じる空気流がこの収集容器内に導かれる。

本発明によれば、カバー５又は同様に保護ハウジングが、滑り接触装置の摩耗屑が発生されかつ分散される部分の周りに取り付けられる。これらの部分は、スリップレール２とつながるスリップブラシ１（Ｓｃｈｌｅｉｆｂｕｅｒｓｔｅｎ）の接触面である。さらに、これらの表面の下流に位置する側の部分は取り囲まれている。スリップレール２がスリップブラシ１に対し移動されると、擦り落とされた材料が包囲空間内に放出され、主として空気流によって矢印７の方向に運ばれる。このことは、図１と図３に示されている。収集容器４は、擦り落とされた材料を捕捉するために、スリップブラシ１とスリップレール２との間の接触点の下流に配列される。例えば、コンピュータ断層撮影に使用されるスリップリングの場合に当てはまるように、スリップレール２が急速に移動されると、これによって、スリップレール２の表面に沿って延びる空気流が生成される。この場合、滑り接触装置を覆うためのカバー５は、同時に空気案内ダクトの機能を担う。これによって、摩耗粒子を運ぶ空気流が収集容器４に案内される。材料の収集によって、滑り接触装置の周囲に分布される摩耗材料の量が低減される。スリップレール２の移動によって空気流を改善しかつ強めるために、本発明による翼部１２を設けることができる。翼部は、スリップレール２を支持する支持体１１に取り付けられることが好ましい。収集容器はまた、少なくとも１つの管、又はホースなどの別の空気案内要素を介して、カバーと結合することができる。

さらに、例えば供給管８を通して追加の空気を供給することにより、カバー５によって空気流を強めることができる。この場合、例えば、コンプレッサ又はベンチレータも設けることができる。同様に、供給管８の代わりにベンチレータを設けることもできる。空気流を強めるための翼部１２の場合、供給管８の代わりに、場合によっては翼部１２を通して生成される空気流をカバー５に導入するための空気摺動面を有する開口部が設けられる。代替方法として、同様に負圧をカバー５又は収集容器４の出口側に設けることができる。過圧及び負圧の組み合わせも同様に可能である。

さらに、収集容器の方向に空気流を導く空気案内用のプレート１０をカバー５に設けることが有利である。

カバー５は金属薄板を含むことが有利である。したがって、カバーは、同時に電気シールドとして使用することができる。さらに、金属表面によって静電気帯電を防止することができる。しかし、さらに追加して、１ｋＯｈｍ〜１０ＭＯｈｍの表面抵抗を有する高抵抗の低い導電性の表面を、例えばラッカとして又は表面被覆の他の形態で塗布することができる。これによって、他の金属部分の接触の際に短絡の危険を排除することができる。同時に、周囲の空気からの静電気ダストの引きつけが回避される。特に好ましいのは、カバー５の内側のこのような低い導電性の表面である。これによって、ダストが収集容器４に送られる前に、ダストがカバー５の内側に堆積することが防止される。代わりに、カバーを絶縁材料から、例えばプラスチックから製造することもできる。この場合も、以前に説明したような導電性の表面を再び設けることができる。ブラシブロック３は、カバー５の部分であることができる。代わりに、ブラシブロックをカバーによって囲むこともできる。カバー５の内壁及び空気案内用のプレート１０は、ダストが堆積する可能性がある尖ったエッジ及びアンダカットがないように設計すべきであろう。空気案内用のプレート１０は、カバー５の内縁から空気流を離して導くように配列することができ、この結果、内縁には渦流が生じない。カバー５の内面、空気案内用のプレート１０、収集容器４、及びスリップレールの支持体１１には、排除表面を装備することができるであろう。この表面は、例えば、ロータス効果を有する表面又はミクロ粒子及びナノ粒子からなる構造であることができる。さらに、乱流空気流を生成するために、カバーの内部に少なくとも１つの縁部又は他の構造を設けることができる。このような乱流は、表面又はスリップレール、それらの支持体又はブラシ配列の部分から汚染粒子を除去するために、有益であり得る。

収集容器は、カバー５の下流に取り付けられるダストフィルターであることが好ましい。収集容器は、静電気フィルター又はエレクトレットフィルターを含むことができるであろう。本発明の他の形態では、収集容器４は、汚染粒子を保持する材料、例えば布地又はプラッシュを含むことができる。さらに、収集容器は、例えば集塵機内におけるようなダストバッグを備えることができるであろう。ダストバッグは、交換可能であるか又は交換可能なカセットに取り付けられることが好ましい。このようなカセットは、簡単に交換及び／又は洗浄することができる。さらに、収集容器４は付着防止被覆を備えることができる。被覆は、ミクロ粒子及びナノ粒子を有するロータス効果の被覆及び／又は他の組み合わせを含む。本発明の別の形態では、収集容器は、収集容器の内部で空気流を迂回させるための少なくとも１つの案内面を備えることができる。この案内面によって渦流を生成することもできる。これによって、収集容器の内部のダストの堆積を改善することができる。

本発明の別の形態では、回転方向に応じて空気流を方向転換させるために、フラップ又は翼部が設けられる。さらに、空気を収集容器に吹き込み又は収集容器から吸引するために、回転部分によって引き起こされる空気流を利用することができる。好ましくは、重力のため下方に落ちる汚染粒子を収容するための収集容器の下側が形成される。この場合、好ましくは、例えばポリウレタンフォームなどの多孔質材料からなるか、あるいは布地又はプラッシュからなる粒子を収容するための特別な表面を設けることができる。

本発明の別の形態では、スリップレールに応じて空気流を能動的又は受動的に適合させるための手段が設けられる。このことは、翼部フラップを適合させることによって、あるいはカバー５の他の側面におけるファン又は別のフィルターの吹き付け方向を制御することによっても達成することができる。例えば、カバー５の正反対の側面の両方の回転方向のために、フィルター及び／又は収集容器４が設けられる。それに応じて、フラップの適合によっても、回転速度及び／又は回転方向に対する空気流の適合を行うことができる。それに応じて、同様に、最適な粒子除去を保証するために、フィルター内への又はフィルターを通した空気流を回転方向及び回転速度に応じて最大化することができる。他方で、回転速度が高すぎる場合の流れノイズを回避するために、流れ速度の制限を行うこともできる。空気流を能動的又は受動的に適合させるための手段は、配列の空気流内の任意の箇所に設けることができる。

上流及び下流という用語は、移動によって滑り接触装置に生じる空気流に関する。このような空気流は、スリップレール及び／又は周囲に対するブラシブロックの移動によって、またブラシブロックに対するスリップレールの移動によっても生じることがある。空気流の推移は、常に上流から下流方向である。

一般的な発明構想を限定することなしに、図面を参照しつつ実施例に基づき、本発明について以下に例示的に説明する。

本発明による滑り接触装置の実施形態の縦断面図である。 図１の配列の左側から見た図１の線Ａ−Ａに対し直角の断面図である。 本発明による滑り接触装置の他の形態の縦断面図である。 乱流空気流を有する収集容器の図面である。

図１に、本発明による装置の切り抜き断面図が示されている。この装置では、例えば、それぞれケース１３に収容される４つのブラシが設けられる。滑り接触装置は、少なくとも１つのブラシを備える。しかし、このブラシは、伝送される電流に対応して多数のブラシ、例えば２０のブラシを備えることもできる。複数の電流回路又は同様に信号回路が同時に設けられ、このように、対応する数のブラシが各々の回路について分離され、回路に付設されたレール上を走る。コンピュータ断層撮影用の典型的な滑り接触装置は、５０以上のブラシを含むことができる。ブラシは、ブラシブロック３にまとめられる。ブラシブロックは、典型的に、ブラシのケースを収容し、ケースに接触する。同様に複数のブラシブロックが設けられる規定の構造がある。このことは、例えば絶縁を高めるために必要である場合がある。ブラシは、支持体１１に配列される少なくとも１つのスリップレール２と滑り接触する。ここに示した配列では、スリップレールは、矢印６で示した方向に定置のブラシブロックに向かって動く。カバー５は、ブラシ１と共にブラシブロック３全体を囲む。カバーは、スリップレール２に対し平行にかつブラシブロック３に対し側方にブラシ１と共に延びる側壁を有する。側壁は、ブラシ１を有するブラシブロック３のカバー５、ならびにブラシ１と係合するスリップレール２の少なくとも一部によって囲まれる。擦り落とされた材料の粒子用の収集容器４は、ブラシブロック３の下流にカバー５の端面に設けられる。

カバー５は、スリップレール２の移動によって生じる空気流を案内するための空気案内ダクトとして設計される。この空気流により、摩耗材料の粒子は、ブラシ１から矢印７の方向に沿って収集容器に案内される。

図２には、左側から観測して線Ａ−Ａに沿って図１の図面に対し直角の断面図が示されている。支持体１１に互いに並んで取り付けられている３つのスリップレール２が示されている。さらに、スリップレール２と係合している３つのブラシ１が示されている。図１に対応して、スリップレールにつき、それぞれ４つのブラシが前後に配列され、図２では、その内のそれぞれ１つのみを見ることができる。したがって、ここに示した配列は１２のブラシを有する。カバー５の壁部は、ケース１３のブラシ１と共にブラシホルダ３を囲む。カバーは、スリップレールの支持体の近くまで延び、この結果、ブラシの近傍のスリップレールのセグメントを可能な限り良く囲む。

図３には、図１と同様の図面が示されている。この実施形態では、例えば圧縮空気又は他のガスを配列内に吹き込むために、したがって、カバーの他方の側の下流に置かれた端部の方向に１つの流れを生成するために、カバー５の上流に置かれた端部に供給管８が設けられる。さらに、例えば矢印７で示されているように、空気流を特定の方向に案内するために又は同様に適切に渦流を生じさせるために、なお空気案内プレート１０が設けられる。これらの案内プレートは、他の各々の組み合わせで、供給管８なしにも使用可能である。さらに、追加の流れを生成するために、スリップレール２の支持体１１に取り付けられる翼部１２が示されている。これらの翼部も、各々の他の実施形態、例えば図１の実施形態と組み合せることができる。

図４は、乱流を生成するために、エッジ９を介して空気が案内される収集容器を示している。この場合、一般に、乱流は、流れの崩壊によって面に沿って面の端部で達成される。今や、空気は、穴１４を通して収集容器を離れることができ、別のフィルターによって、特に静電気フィルターによってもさらに濾過されることができる。収集容器の内部の乱流は、収集容器の内部でダスト粒子が空気流から降下し、収集容器に堆積されるように働く。この効果は、重力によって有利な影響を受けることができる。ダスト粒子が主空気流から除去されると速度が落ち、ダスト粒子をトラップ（Ｆａｌｌｅｎ）に捕捉することができる。これらのトラップそれ自体は、ダストのさらなる分布を阻止するために乱流の空気をはねつける多孔質材料製の翼部又はプレートを備えることが好ましい。

Claims (14)

1. 滑り接触装置であって、
   スリップリングの少なくとも１つのスリップレール（２）と、
   スリップブラシ（１３）と少なくとも１つのスリップレール（２）の間の相対移動中に少なくとも１つのスリップレール（２）と滑り接触する少なくとも１つのスリップブラシ（１３）を収容するためのブラシブロックと、
   少なくとも１つのスリップブラシ（１３）及び／又は少なくとも１つのスリップレール（２）からの摩耗粒子を収容するための少なくとも１つの収集容器（４）とを含む滑り接触装置であって、その際、空気流がスリップレール（２）の移動によって、スリップレール（２）の移動の方向（６）に生じる滑り接触装置において、
   本質的にブラシブロック（３）と少なくとも１つのブラシ（１）とを囲むカバー（５）が設けられ、その際、カバー（５）が、少なくともスリップレールの移動の方向に沿ってかつブラシホルダに沿って延びる壁部を備え、
   前記収集容器が、空気流に対し下流でカバー（５）に取り付けられ、このカバーが、ブラシブロックに対するスリップレールの移動によってスリップレールの移動の方向に生成される空気流を収集容器に導くように形成され、その際、空気流に対し上流に配列された前記収集容器（４）の端部に過圧を生成するための手段が設けられることを特徴とする滑り接触装置。
2. 前記カバーを通して、上流に置かれた端部から下流に置かれた端部に追加の空気流を生成するために、送風機又はベンチレータが、空気流に対し上流に位置するカバーの端部に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の滑り接触装置。
3. 前記カバー（５）の内部で収集容器（４）の方向に空気流を導く少なくとも１つの空気案内プレート（１０）が設けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の滑り接触装置。
4. 前記収集容器（４）が、カバー（５）の空気流に対し下流に位置する側に取り付けられることができるダストフィルターを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
5. 前記収集容器（４）が静電気ダストフィルターを含むことを特徴とする、請求項４に記載の滑り接触装置。
6. 前記収集容器（４）がエレクトレットフィルターを含むことを特徴とする、請求項４に記載の滑り接触装置。
7. 前記収集容器（４）が、集塵機におけるダストバッグに対応するダストバッグを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
8. 前記収集容器（４）が、交換可能なダスト収集容器を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
9. カバー（５）、空気案内プレート（１０）、収集容器（４）及びスリップレールの支持体（１１）の内面の少なくとも１つに、ミクロ粒子及びナノ粒子からなるような汚れを排除する表面が備えられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
10. カバー（５）、空気案内プレート（１０）、収集容器（４）及びスリップレールの支持体（１１）の内面の少なくとも１つに、静電気帯電を阻止する表面被覆が備えられることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
11. 前記収集容器（４）が、擦り落とされた粒子を収集容器内に放出するように空気流を誘発する乱流空気流を生成するための手段を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
12. 前記収集容器（４）が、翼部に沿った空気流の流れ崩壊によって乱流を生成するための手段を翼部の端部に備え、この結果、空気流が擦り落とされた粒子を収集容器内に放出することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
13. ベンチレータ又は追加のフィルターの流れ方向に翼部、フラップを能動的又は受動的に適合させることによって、空気流が、ブラシブロックに対するスリップレールの方向及び／又は速度に基づき能動的又は受動的に適合させられることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の滑り接触装置。
14. 前記カバー（５）によって空気流に渦流を生じさせ、スリップレールの支持体（１１）に沿って所定の間隔で例えば翼部などの手段が設けられることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の滑り接触装置。

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