JPH11214108A

JPH11214108A - スリップリング機構

Info

Publication number: JPH11214108A
Application number: JP1116998A
Authority: JP
Inventors: Akira Sasaki; 彰佐々木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-08-06

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、高性能な性能を確保したうえで、
長寿命化の促進を図り得るようにすることにある。【解決手段】固定子１３に内壁に案内溝１３ｂが設けら
れたリング状のブラシ接点１３ａを設けて、この固定子
１３のブラシ接点１３ａに対して周壁に案内溝１０ｂの
形成されたリング状のスリップリング接点１０ａが設け
られた回転子１０を対向配置して、これらスリップリン
グ接点１０ａの案内溝１０ｂとブラシ接点１３ａの案内
溝１３ｂとの間にボール１６を回転移動自在に介在する
ように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば宇宙空間
や真空環境等の極限環境で使用するのに好適するスリッ
プリング機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、人工衛星等の宇宙航行体におい
ては、アンテナ装置等の各種の搭載機器が搭載されてい
る。このような搭載機器には、その回転駆動部に配置さ
れる駆動部に対して電力を含む信号を送受する手段とし
て、周知のスリップリング機構が組付け配置されてい
る。このスリップリング機構は、図２に示すようにスリ
ップリングと称する回転子１のスリップリング接点１ａ
を回転側に一体的に複数段取付配置して、この回転子１
のスリップリング接点１ａに対して固定側に固定配置さ
れるブラシと称する固定子２のブラシ接点２ａをそれぞ
れすべり摺動自在に組付ける。これにより、回転子１が
回転駆動されると、回転子１のスリップリング接点１ａ
は、固定子２のブラシ接点２ａがすべり摺動されて固定
側と回転側との信号の送受が行われる。

【０００３】ところで、このようなスリップリング機構
は、超高熱真空環境を有する宇宙空間で使用する場合、
その潤滑方式を、地上で使用する油やグリースを用いる
ことが困難である。そこで、宇宙空間で使用するスリッ
プリング機構には、スリップリング接点１ａ、ブラシ接
点２ａを金、銀等の自己潤滑材料で形成した摺動型を用
いたり、あるいはスリップリング接点とブラシ接点間に
水銀等の導電性流体を介在させて無摺動化を図る無摺動
型が用いられている。

【０００４】しかしながら、上記スリップリング機構で
は、前者の摺動型の場合、その構成上、摩耗が発生する
ために、その摩耗に応じて固定子２のブラシ接点２ａを
回転子１のスリップリング接点１ａに押しつけるブラシ
支持機構３を備えたりしなければならないことにより、
その構成が非常に複雑となると共に、寿命が短命である
という問題を有する。

【０００５】また、後者のスリップリング機構では、満
足の行く性能を確保することが可能であるが、導電性流
体の配置構成が非常に複雑となると共に、導電性流体の
漏洩を確実に防止するのが困難であるために、寿命が短
命で、信頼性が劣るという問題を有する。係る問題は、
油やグリースを潤滑剤として使用するのが困難な地上環
境における真空雰囲気中等の極限環境においても同様で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のスリップリング機構では、摺動型の場合、その構成
が非常に複雑となるという問題を有し、無摺動型の場合
には、短命で、信頼性が劣るという問題を有する。

【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、構成簡易にして、高性能な性能を確保したうえ
で、長寿命化の促進を図り得るようにしたスリップリン
グ機構を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、内壁に案内
溝が設けられたリング状のブラシ接点を有する固定子
と、この固定子のブラシ接点と所定の間隔を有して対向
配置される周壁に案内溝が設けられたリング状のスリッ
プリング接点を有した回転自在な回転子と、前記固定子
のブラシ接点の案内溝と前記回転子のスリップリング接
点の案内溝との間に回転移動自在に介在され、相互間を
電気的に接続する複数の回転体とを備えてスリップリン
グ機構を構成した。

【０００９】上記構成によれば、固定子のブラシ接点と
回転子のスリップリング接点は、回転子が回転駆動され
ると、回転子が案内溝に案内されて、転がり摺動される
ことにより、相互間が回転子を介して電気的に接続され
る。これにより、ブラシ接点及びスリップリング接点の
摩耗の軽減が図れ、長期間に亘る信頼性の高い動作が可
能となる。

【００１０】また、この発明は、固定子のブラシ接点及
び回転子のスリップリング接点を回転体を介在して回転
自在に組付けてユニット化し、このユニットを不導体を
介して複数段積重配置して構成した。

【００１１】上記構成によれば、固定子と固定子を、そ
のブラシ接点とスリップリング接点毎に回転体を介して
回転自在に組付けてユニット化して、このユニットを不
導体を介して交換可能に複数段積重配置している。これ
により、その補修・交換をユニット毎に行うことが可能
となり、簡便にして、容易な交換作業で、長期間に亘る
使用が実現されて、長寿命化の促進が図れる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。第１図はこの発
明の一実施の形態に係るスリップリング機構を示すもの
で、スリップリングと称する回転子１０は、複数のスリ
ップリング接点１０ａが電気的絶縁材料で形成される不
導体１１を介して複数段が分離可能に積重されて設けら
れる。そして、この回転子１０は、回転軸１２を介して
図示しない回転部に結合され、その複数のスリップリン
グ接点１０ａが上記回転部（図示せず）に設けられる電
子機器に電気的に接続される。この複数のスリップリン
グ接点１０ａには、その各周壁に案内溝１０ｂがリング
状に形成される。

【００１３】また、上記回転子１０の周囲には、筒状の
ブラシと称する固定子１３が装着される。この固定子１
３は、複数のブラシ接点１３ａが電気的絶縁材料で形成
されるに不導体１４を介して複数段が分離可能に積重さ
れて設けられる。このブラシ接点１３ａは、それぞれケ
ーブル１５を介して図示しない内部機器に電気的に接続
され、その各内壁にリング状の案内溝１３ｂがそれぞれ
上記スリップリング接点１０ａの案内溝１０ｂに対応し
て設けられる。

【００１４】上記回転子１０及び固定子１３は、そのス
リップリング接点１０ａ及びブラシ接点１３ａ毎に、そ
の案内溝１０ｂ，１３ｂ間に複数の回転体、例えばボー
ル１６が回転移動自在に介在されて組付けられてユニッ
ト化される。このユニット化されたスリップリング接点
１０ａブラシ接点１３ａ、及びボール１６は、上述した
ように不導体１１，１４を介して離脱自在に複数段積重
されて配置される。

【００１５】ここで、上記スリップリング接点１０ａの
案内溝１０ｂ及びブラシ接点１３ａの案内溝１３ｂに
は、それぞれ金、金合金、銀、銀合金、鉛、鉛合金等の
導電性皮膜が被着される。

【００１６】また、上記ボール１６は、例えばポリ四フ
ッ化エチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、
ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリアミドイミド樹脂（ＰＡ
Ｉ）、ポリフロロアルキル樹脂（ＰＦＡ）の樹脂材料で
形成され、その周壁に金、金合金、銀、銀合金、鉛、鉛
合金のいずれかの皮膜が形成される。これにより、上記
スリップリング接点１０ａ及びブラシ接点１３ａは、そ
の案内溝１０ｂ，１３ｂの導電性皮膜、ボールの導電性
皮膜を介して電気的に導通され、回転子１０と固定子１
３の導通を実現する。

【００１７】上記構成により、上記回転部（図示せず）
が回転駆動されると、これに連動して回転子１０が回転
駆動される。すると、回転子１０のスリップリング接点
１０ａが回転されて、ボール１６が固定子１３のブラシ
接点１３ａとの間を転がり摺動される。これにより、ス
リップリング接点１０ａは、ボール１６を介してブラシ
接点１３ａと電気的に導通され、ここに、回転部（図示
せず）側の電子機器とブラシ接点１３ａに接続される内
部機器（図示せず）との間の電力の送受を含む信号の送
受が行われる。

【００１８】このように、上記スリップリング機構は、
固定子１３に内壁に案内溝１３ｂが設けられたリング状
のブラシ接点１３ａを設けて、この固定子１３のブラシ
接点１３ａに対して周壁に案内溝１０ｂの形成されたリ
ング状のスリップリング接点１０ａが設けられた回転子
１０を対向配置して、これらスリップリング接点１０ａ
の案内溝１０ｂとブラシ接点１３ａの案内溝１３ｂとの
間にボール１６を回転移動自在に介在するように構成し
た。

【００１９】これによれば、回転子１０のスリップリン
グ接点１０ａと固定子１３のブラシ接点１３ａは、回転
駆動されると、ボール１６が案内溝１０ｂ，１３ｂに案
内されて、転がり摺動され、相互間がボール１６を介し
て電気的に導通されることにより、スリップリング接点
１０ａ及びブラシ接点１３ａの直接的な接触がなくなる
ために、その摩耗の軽減が図れ、長期間に亘る信頼性の
高い動作が実現される。

【００２０】また、上記スリップリング機構は、回転子
１０のスリップリング接点１０ａ及び固定子１３のブラ
シ接点１３ａをボール１６を介在して回転自在に組付け
てユニット化し、このユニット化したスリップリング接
点１０ａ及びブラシ接点１３ａを、不導体１１，１４を
介して複数段積重配置するように構成した。

【００２１】これによれば、その補修・交換をユニット
毎に行うことが可能となるために、簡便にして、容易な
交換作業が可能となることにより、長期間に亘る使用が
実現されて、長寿命化の促進が図れる。

【００２２】なお、上記実施の形態では、ボール１６を
樹脂材料で形成して、表面に導電性皮膜を形成するよう
に構成した場合で説明したが、これに限ることなく、例
えばボールを金属材料で形成するように構成することも
可能である。

【００２３】また、上記実施の形態では、対を構成する
スリップリング接点１０ａ及びブラシ接点１３ａを軸方
向に複数段積重配置するように構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、軸方向に一対のスリップリン
グ接点１０ａ及びブラシ接点１３ａを配設するように構
成してもよい。よって、この発明は上記実施の形態に限
ることなく、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形を実施し得ることは勿論のことである。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、高性能な性能を確保したうえで、
長寿命化の促進を図り得るようにしたスリップリング機
構を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態に係るスリップリング
機構の要部を断面して示した図。

【図２】従来のスリップリング機構の問題点を説明する
ために示した図。

【符号の説明】

１０…回転子。１０ａ…スリップリング接点。１０ｂ…案内溝。１１、１４…不導体。１２…回転軸。１３…固定子。１３ａ…ブラシ接点。１３ｂ…案内溝。１５…ケーブル。１６…ボール。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内壁に案内溝が設けられたリング状のブ
ラシ接点を有する固定子と、この固定子のブラシ接点と所定の間隔を有して対向配置
される周壁に案内溝が設けられたリング状のスリップリ
ング接点を有した回転自在な回転子と、前記固定子のブラシ接点の案内溝と前記回転子のスリッ
プリング接点の案内溝との間に回転移動自在に介在さ
れ、相互間を電気的に接続する複数の回転体とを具備し
たスリップリング機構。
【請求項２】前記固定子のブラシ接点及び前記回転子
のスリップリング接点を前記回転体を介在して回転自在
に組付けてユニット化し、このユニットを不導体を介し
て複数段積重配置して構成したことを特徴とするスリッ
プリング機構。
【請求項３】前記固定子の案内溝、前記回転子の案内
溝及び前記複数の回転体の各表面に金またはその合金の
導電性皮膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２
記載のスリップリング機構。
【請求項４】前記固定子の案内溝、前記回転子の案内
溝及び前記複数の回転体の各表面に銀またはその合金の
導電性皮膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２
記載のスリップリング機構。
【請求項５】前記固定子の案内溝、前記回転子の案内
溝及び前記複数の回転体の各表面に鉛またはその合金の
導電性皮膜を形成したことを特徴とする請求項１又は２
記載のスリップリング機構。
【請求項６】前記回転体は、樹脂材料で形成されるこ
とを特徴とする請求項３，４，５のいずれか記載のスリ
ップリング機構。
【請求項７】前記回転体は、ポリ四フッ化エチレン樹
脂で形成されることを特徴とする請求項６記載のスリッ
プリング機構。
【請求項８】前記回転体は、ポリイミド樹脂で形成さ
れることを特徴とする請求項６記載のスリップリング機
構。
【請求項９】前記回転体は、ポリアミド樹脂で形成さ
れることを特徴とする請求項６記載のスリップリング機
構。
【請求項１０】前記回転体は、ポリアミドイミド樹脂
で形成されることを特徴とする請求項６記載のスリップ
リング機構。
【請求項１１】前記回転体は、ポリフロロアルキル樹
脂で形成されることを特徴とする請求項６記載のスリッ
プリング機構。