JPH02177282A - 摺動接触装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、回転体に電力および電気信号などを伝える
摺動接触装置に関するものである。

［従来の技Ｖ＃］ 第６図は大森豊明著「電気材料マニアル」　（株式会社
　新技術開発センター　昭和５３年１０月１５日発行）
に示された従来のスリップリングとブラシからなる摺動
接触装置を示す斜視図であり、図において、（ｌａ）、
（ｌｂ）は導電性および弾性を有するブラシ、（２）は
このブラシ（Ｉａ）　、　（ｌｂ）の−・端を固着保持
する絶縁性の保持具、（３ａ）　、　（３ｂ）は導電性
を有し上記ブラシ（ｌａ）　、　（ｌｂ）と摺動接触す
るスリップリング、（４）はこのスリップリング（３ａ
）。

（３ｂ）を保持し、回転体（５）に取り付けられて共に
回転でる絶縁性の樹脂モールド、（６）は上記保持具（
２）を固定する取付板である。

次に動作について説明する。保持具（２）を介して外部
の取付板（６）に固着保持されているブラシ（ｌａ）　
、　（ｘｂ）と回転体（５）とは電気的に接続され、例
えばＶＴＲのヘッドなどの回転体（５）にブラシを介し
て電気信号等が伝えられる。この電気的接続は、回転体
（５）に取り付けられている樹脂モールド（４）に固着
されているスリップリング（３ａ）。

（３ｂ）と、外部に取付板（６）　に固定された保持具
（２）によって一端を固定されたブラシ（ｌａ）　、　
（ｌｂ）との機械的な接触によりなされており、ブラシ
（ｌａ）　、　（ｌｂ）の弾性を利用してブラシ（ｌａ
）　、　（ｌｂ）の自由端ＩＩＩがスリップリング（３
ａ）　、（３ｂ）に一定の力で押しつけられているもの
である。

したかって、ブラシ（Ｉａ）　、　（［ｂ）とスリップ
リング（３ａ）　、　（３ｂ）の間に発生する接触力は
、ブラシ（ｌａ）　、　（ｌｂ）・のたわませかた、つ
まり保持具（２）の取付板（６）への固定位置により任
意な一定の値となる。

この接触力の大小は、ブラシ（Ｉａ）　、　（Ｉｂ）と
回転するスリップリング（３ａ）　、　（３ｂ）との接
触性能に大きく影響し、接触力が大きいと接触抵抗は小
さい値で安定し接触信頼性が高くなるが摺動部の機械的
な摩耗が多く寿命が短くなる。

反対に、接触力が小さいと、摩耗が少なく寿命は長くな
るが、接触抵抗が大きくかつ不安定となり接触ｆ３幀性
は低下する。このように、ブラシ（Ｉａ）、（ｌｂ）と
スリップリング（３ａ）　、　（３ｂ）との接触力←上
相反する関係にある接触信頼性と摩耗寿命とを決める要
因となっている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の摺動接触装置は以上のように構成されているので
、接触力の設定は装置の目的に合わせ、接触信頼性と摩
耗寿命とに対し、どちらかを犠牲にした値としなければ
ならず、その設定した一定の接触力で終始接触している
ため、スリップリング（３ａ）　、　（３ｂ）の回転中
は回転体（５）への通電の有無に関係なく、接触が不要
であるときでも摺動部の摩耗が進行し、寿命を短くして
いるという問題へがあ゛った。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ブラシとスリップリングの接触が必要なとき
には高い接触信頼性を有するとともに、接触不要のとき
には摩耗をなくし、寿命を長くすることができる活動接
触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］ この発明に係る摺動接触装置は、回転体に取り付けられ
たスリップリングと、このスリップリングに接触して電
気的に接続されるブラシと、非弾性体からなる固定部材
と、この固定部材および］ユ記ブラシにそれぞれ〜端が
固着され、感温形態変化により上記スリップリングに対
して上記ブラシを押接または開離させる形状記憶合金と
、この形状記憶合金の温度を変化させる温度化手段とを
備えたものである。

［作用］ この発明においては、温度変化手段により形状記憶合金
の温度が変化され、この温度変化で感温形態変化した形
状記憶合金によりブラシに力が加えられ、このブラシと
スリップリングとの接触部分が押接または開離されるの
で、このブラシとスリップリングの電気的接続の要否に
応じて機械的な接触または開離を行うことができ５摩耗
が低減される。

［発明の実施例］ 以下、この発明の摺動接触装置の実施例を図について説
明する。第１図はこの発明の一実施例のを示す斜視図で
あり、図において、（３ａ）　、　（３ｂ）　。

（４）、（５）は上記従来例と同様のものであり、（Ｉ
ａ）　、　（Ｉｂ）は導電性および弾性を有するブラシ
、（７ａ）　、　（７ｂ）は絶縁性および非弾性を有−
した堅い材料からなり、そわぞわ上記ブラシ（Ｉａ）、
（ｉｂ）と対をなして平行に設けられている同定部材と
しての保持板、（８ａ）　、　（８ｂ）は一端かブラシ
（Ｉａ）　、　（ｌｂ）に、また他端が保持板（７ａ）
　、　（７ｂ）にそれぞれ固着されたコイル状の形状記
憶合金であり、変態温度以上ではブラシ（ｌａｔ、（＋
、ｂ）と保持板（７ａ）　、　（７ｂ）の間の距離が大
きく増加するような形状記憶が施されてい′る。（９ａ
）　、　（９ｂ）は絶縁性を有し、上記ブラシ（ｌａ）
、（］、ｂ）と上記形状記憶合金（８ａ）　、　（８ｂ
）とを接続する小型板材、（ＩＤａ）〜（１０ｄ）は上
記形状記憶合金（８ａ＞　、　（８ｂ）それぞれの端子
である。

また、（２ａ）はブラシ（ｌａ）、＜Ｉｂ）の、また（
２ｂ）は保持板（７ａ）、（７ｂ）の一端をそれぞれ固
着保持する絶縁性の保持具、（６）は保持具（２ａ）　
、　（２ｂ）を固定する外部の取付板である。

なお、初期設定状態ではブラシ（ｌａ）　、　（ｔｂ）
とスリップリング（３ａ）　、　（３ｂ）は接触してい
ない。

次に動作について説明する。回転体（５）への電気信号
等の伝達はブラシ（ｉａ）−（Ｉｂ）とスリップリング
（３ａ）　、　（３ｂ）との電気的接続によりなされ、
これはブラシ（ｌａ）　、　（Ｉｂ）とスリップリング
（３ａ）。

（３ｂ）との機械的な接触によって行われる。回転体（
５）に電気信号を伝達させたい時は、端子（１０ａ）　
。

（ＩＯｂ）または端子（ＩＯｃ）　、　（１０ｄ）を介
して温度変化回路（図示せず）から形状記憶合金（８ａ
）　、　（８ｂ）に所定の電流を流して合金自身の導体
抵抗により自己発熱させる。変態温度以上になると形状
記憶合金（８ａ）　、　（８ｂ）は変態を開始し、長手
方向に伸びるが、保持板（７ａ）　、　（７ｂ）は非弾
性を有しブラシ（ｌａ）　、　（ｌｂ）は逆に弾性を有
することから、増大した距離は全てブラシ（ｌａ）　、
　（ｌｂ）の変位となり、第２図に点線で示されるよう
に、ブラシ（ｌａ）　、　（ｌｂ）はスリップリング（
３ａ）　−（３ｂ）に押しつけられる。

形状記憶合金（８ａ）　、　（８ｂ）の内部応力は第３
図に示すように温度上昇とともに増大し、圧力として作
用するので、ブラシ（ｌａ）　、　（ｌｂ）とスリップ
リング（３ａ）　、　（３ｂ）との接触力が大きくなる
。回転体（５）への電気信号伝達をしない時など接触の
不要なときは、形状記憶合金（８ａ）　、　（８ｂ）へ
の通電を止めることで形状記憶合金（８ａ）　、　（８
ｂ）の自己発熱がなくなり、自然冷却によって変態温度
以下になることで形状記憶合金（８ａ）　、　（８ｂ）
は初期設定状態にもどるので、変態に伴い発生した応力
も消滅し、ブラシ（ｌａ）、（ｌｂ）の弾性によってブ
ラシ（Ｉａ）　、　（Ｉｂ）は再び第２図に実線で示さ
れるような初期状態に戻り、ブラシ（ｌａ）　、　（ｌ
ｂ）　　とスリップリング（３ａ）。

（３ｂ）との接触がなくなる。

この′ように、この発明の摺動接触装置では、形状記憶
合金（８ａ）　、　（８ｂ）の形態変化により、必要に
応じてブラシ（１，８）　、　（Ｉｂ）　とスリップリ
ング（３ａ）　。

（３ｂ）を接触および完全開離させることができ、ブラ
シ（ｌａ）　、　（ｌｂ）やスリップリング（３ａ）　
、　（３ｂ）の摩耗を低減することができる。

なお、上記実施例では、形状記憶合金（８ａ）。

（８ｂ）の形状をコイル状としたが、圧力を発生するも
のであれば第５図に示すようなＵ字状に成形したものや
、他の形状のものでもよい。

さらに、形状記憶合金（８ａ）　、　（８ｂ）の温度変
化を通電による自己発熱により行ったが、温度変化手段
として近傍にヒータを設は外部加熱としてもよく、−上
記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記実施例では形状記憶合金（８ａ）　、　（８
ｂ）に、変態温度以上になるとブラシ（ｌａ）　−（ｌ
ｂ）と保持板（７ａ）　、　（７ｂ）の間の距離を増大
させるように形状記憶を施したが、逆に変態温度以上に
なるとブラシ（ｌａ）　、　（Ｉｂ）と保持板（７ａ）
　、　（７ｂ）の間の距離を縮小させるように形状記憶
を施してもよく、この場合を第４図に示す。このとき回
転体（５）への電気信号伝達時には形状記憶合金（８ａ
）　、　（８ｂ）への通電は行わず、形状記憶合金（８
ａ）　、　（８ｂ）の初期状態は第４図に実線で示され
るようにブラシ（ｌａ）　。

（Ｉｂ）とスリップリング（３ａ）　、　（ｌｂ）が接
触して電気的接続をするように設定する。電気的接続不
要の場合は、形状記憶合金（８ａ）　、　（８ｂ）に通
電して形状変化によってブラシ（Ｉａ）　、　（Ｉｂ）
　　と、スリップリング（３ａ）　、　（３ｂ）の間の
距離を縮小させることでブラシ（Ｉａ）　、　（ｌｂ）
とスリップリング（３ａ）　、　（３ｂ）　とを開離さ
せることができ、上記実施例と同様の効果を奏する。

さらに上記実施例では形状記憶合金（８ａ）　、　（８
ｂ）によりブラシ（ｌａ）　、　（ｌｂ）の変化の一方
向のみに力を加え、これと逆方向への変位はブラシ（Ｉ
ａ）　。

（１ｂ）の弾性によりなされるものを示したが、ブラシ
（ｌａ）　、　（ｌｂ）の変位両方向に対してそれぞれ
力が加えられるように形状記憶合金を複数設けるように
してもよい。この場合、ブラシ（ｌａ）　、　（ｌｈ）
とスリップリング（３ａ）　、　（３ｂ）を接触させる
方向に力を加える形状記憶合金が応力を発生するときに
は。

開離方向に力を加える形状記憶合金が応力を発生しない
ように温度変化手段による制御、即ち形状記憶合金への
通電等を行うようにする。つまり一方が応力発生する場
合他方は応力を発生しないようにそれぞれの温度を変化
させる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、温度変化手段により
温度変化され、応力を発生する形状記憶合金によりブラ
シとスリップリングとの接触・開離を行うようにしたの
で、接触の必要なときは高い接触信頼性が得られ、接触
不要のときは摩耗をなくずことにより寿命が長くなると
いう効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による摺動接触装置の斜視
図、第２図はこの摺動接触装置のモ面図、第３図はこの
実施例に通用される形状記憶合金における温度−発生荷
重曲線の一例を示す特性図、第４図はこの発明の他の実
施例における装置の平面図、第５図は別の他の実施例に
よる形状記憶合金の形状を示す平面図、第６図は従来の
摺動接触装置の斜視図である。 図において、（ｌａ）　−（ｌｂ）はブラシ、（３ａ）
　、　（３ｂ）はスリップリング、　　（５）は回転体
、（７ａ）　、　（７ｂ）は保持板、（８ａ）　、　（
８ｂ）は形状記憶合金、（１０ａ）　〜（ｌＯｄ）は端
子である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　大　　岩　　増　　維 第３図 ｌａ、Ｉｂ・・−７“ラシ ２ａ　　、　　２ｂ−−−イ糸４！　Ｊ（３ユ　、　　
３ｂ−６，久　リ　ソ　）゛　ソ　ン　り４−−−　そ
　−　ル　ド ５・−四払体 ＋　　−一一取イ寸７更 ７ａ、７ｂ−一一保持級 ８ａ　、　８ｂ−＃５状Ｈｔ　視会金 ｑα　、　　ｑｂ−５己珠、・Ｔ土　７１，１２　枚ネ
オ第４図 第５図 手続補正；！Ｆ　（自発）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転体に取り付けられたスリップリングと、このスリッ
   プリングに接触して電気的に接続されるブラシと、非弾
   性体からなる固定部材と、この固定部材および上記ブラ
   シにそれぞれ一端が固着され、感温形態変化により上記
   スリップリングに対して上記ブラシを押接または開離さ
   せる形状記憶合金と、この形状記憶合金の温度を変化さ
   せる温度変化手段とを備えたことを特徴とする摺動接触
   装置。