WO2008012875A1 - Rotary terminal mechanism - Google Patents

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Harmonic Drive Systems Inc
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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
    • H01R39/643—Devices for uninterrupted current collection through ball or roller bearing

Definitions

  • the present invention relates to a rotating terminal (slip ring) mechanism having a structure advantageous for miniaturization, which is used for transmitting electric power and signals between rotating pairs.
  • a slip ring is used in order to always keep an electrical connection between a rotating side member and a fixed side member.
  • slip rings when the number of poles increases, the corresponding number of slip rings must be stacked in a coaxial state.
  • the number of contact points when the number of contact points is small, in order to secure the transmission capacity, it is necessary to widen the slip ring to secure the contact area. In either case, it becomes longer in the axial direction, which is disadvantageous for making the slip ring thinner.
  • a slip ring suitable for thinning is disclosed in Patent Document 1.
  • the slip ring disclosed herein has a structure in which a planetary plate that rotates and revolves while being in contact with the inner ring on the movable side and the outer ring on the fixed side arranged concentrically.
  • both sides of the two rings in the direction of the central axis are also sandwiched by the planetary plate.
  • the slip ring with this structure can accommodate multiple poles by arranging a plurality of ring pairs that are concentric and have inner and outer ring forces.
  • the contact area can be secured by increasing the number of planetary plates. Therefore, it is advantageous for reducing the thickness of the slip ring.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-82223
  • an object of the present invention is to propose a rotary terminal mechanism that is advantageous in downsizing, which has a simple structure and requires a small number of parts.
  • the rotating terminal mechanism of the present invention includes:
  • An outer electrode with a circular inner peripheral surface
  • An inner electrode having a circular outer peripheral surface arranged concentrically at regular intervals with respect to the circular inner peripheral surface;
  • a plurality of conductive rings inserted between the circular inner peripheral surface and the circular outer peripheral surface and capable of being squeezed in a diametrical direction;
  • the outer diameter of the conductive ring is larger than the interval between the circular inner peripheral surface and the circular outer peripheral surface.
  • Each conductive ring is inserted between the circular inner peripheral surface and the circular outer peripheral surface in a state of being squeezed into an ellipse, and is pressed against the circular inner peripheral surface and the circular outer peripheral surface by its elastic return force. Slidable along these surfaces in a state,
  • One of the outer electrode and the inner electrode is a fixed electrode, and the other is a rotating electrode.
  • a conductive ring is inserted between the circular inner peripheral surface of the outer electrode and the circular outer peripheral surface of the inner electrode arranged concentrically in a slightly swung state. is there .
  • the conductive ring is kept in contact with the outer electrode and the inner electrode by its elastic restoring force.
  • the conductive ring rolls along these surfaces while maintaining the state of being pressed against the circular inner peripheral surface and the circular outer peripheral surface by elastic force ( Rotation and revolution). Therefore, even if the outer electrode and the inner electrode are relatively rotated, an electrical connection between them is always formed.
  • the electrical connection between the stationary electrode attached to the stationary member and the rotating electrode attached to the rotating member is slightly crushed between them.
  • a rolling element is inserted between the outer ring and the inner ring in the rolling bearing mechanism, it is only necessary to insert a conductive ring between the electrodes. Therefore, a rotating terminal mechanism with a simple structure and a small number of parts is realized. It can appear. Further, by arranging a large number of sets of fixed side electrodes and rotating side electrodes concentrically, it is possible to cope with multi-pole electrodes. Further, the contact area between both electrodes can be increased by increasing the number of conductive rings. Therefore, it is possible to realize a rotary terminal mechanism that is advantageous for downsizing, particularly for reducing the thickness in the central axis direction.
  • the present invention has a retainer spacer disposed between the conductive rings in order to keep the interval between the conductive rings constant and reduce friction loss. It is said.
  • a cylindrical spacer inserted between these circular inner peripheral surfaces and the circular outer peripheral surfaces and inserted between these surfaces can be used. By arranging the retainer spacer, the conductive rings can be held at equiangular intervals.
  • the outer electrode and the inner electrode are ring-shaped electrodes.
  • the ring-shaped electrodes By arranging the ring-shaped electrodes concentrically, it is possible to easily realize the multi-pole structure of the rotary terminal mechanism.
  • a stationary side case and a rotating side case provided with an inner end surface that faces the inner end surface of the stationary side case with a predetermined interval in a coaxial state
  • the rotating side case is supported by the fixed side case in a rotatable state via a bearing, and the fixed side electrode is attached to the inner end surface of the fixed side case, and the rotating side case is
  • the rotation-side electrode is attached to the inner end face, and is characterized in that
  • one of the fixed side case and the rotation side case is provided with the conductive ring and the retainer spacer on the circular inner peripheral surface of the outer electrode and the circular outer peripheral surface of the inner electrode.
  • An insertion opening is formed for insertion therebetween, and the insertion opening is sealed by a lid member.
  • the rotating terminal mechanism of the present invention a plurality of pairs of the outer electrode and the inner electrode are concentrically arranged, and the gap between the outer electrode and the inner electrode of each pair is described above. It is characterized in that a conductive ring is inserted. In this way, the rotating terminal The multi-pole mechanism can be realized without increasing the thickness in the central axis direction.
  • the pair of the outer electrode and the inner electrode is placed in the direction of the central axis of the outer electrode and the inner electrode. And a plurality of sets of the conductive rings may be inserted between the pair of the outer electrode and the inner electrode.
  • the electrical connection between the stationary electrode attached to the stationary member and the rotating electrode attached to the rotating member is slightly crushed between them.
  • a rolling element is inserted between the outer ring and the inner ring in the rolling bearing mechanism, it is only necessary to insert a conductive ring between the two electrodes. Therefore, a rotary terminal mechanism with a simple structure and a small number of parts can be realized.
  • by arranging a large number of sets of fixed side electrodes and rotating side electrodes concentrically it is possible to cope with multi-pole electrodes. Further, the contact area between both electrodes can be increased by increasing the number of conductive rings. Therefore, it is possible to realize a rotary terminal mechanism that is advantageous for downsizing, particularly for reducing the thickness in the central axis direction.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a two-pole rotary terminal mechanism to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a portion cut along line II-II in FIG.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a two-pole rotary terminal mechanism to which the present invention is applied
  • FIG. 2 is a transverse sectional view showing a portion cut along line II-II.
  • the rotary terminal mechanism 1 includes a hollow rotary shaft 2, and an insulating rotary side case 3 is fixed to the outer periphery of the hollow rotary shaft 2 by a screw 18 in a coaxial state.
  • the rotation-side case 3 has a cylindrical boss 31 having a hollow portion in which the hollow rotation shaft 2 is fitted, and a direction perpendicular to the central axis 2a of the hollow rotation shaft 2 from the outer peripheral surface of the cylindrical boss 31.
  • the rotating side disk 32 extending in the same manner.
  • an insulating fixed side case 4 is rotatable in a coaxial state. It is attached in the state.
  • the fixed case 4 has a cylindrical boss 41 supported by the outer peripheral surface portion of the hollow rotary shaft 2 via a bearing 5 in a rotatable state, and extends radially from one end of the cylindrical boss 41.
  • the fixed disk 42 is integrally formed.
  • the fixed side disk 42 faces the rotation side disk 32 at a constant interval in the direction of the central axis 2a, and extends from the outer periphery thereof at a right angle toward the rotation side disk 32.
  • a cylinder 43 is formed. The front end surface of the cylinder 43 is in contact with the outer peripheral edge side portion of the inner end surface 34 of the rotation side disc 32 in a slidable state.
  • the rotating side case 3 and the stationary side case 4 form an annular space 6 having a substantially oblong rectangular cross section that is substantially closed. Inside this annular space 6, the first inner electrode 7, the first outer electrode 8, the second inner electrode 9, and the second outer electrode 10 are arranged in this order in a concentric manner from the center side. Has been.
  • the first inner electrode 7 is a ring-like electrode as a whole, and is fixed to the inner peripheral edge portion of the inner end surface 44 of the fixed-side disc 42 by a plurality of screws 11. Therefore, the first inner electrode 7 is a fixed side electrode.
  • the first inner electrode 7 has an L-shaped cross-sectional shape, and only the inner peripheral edge portion has a wide width substantially the same as the annular space 6, and a circular outer peripheral surface 71 is formed in the wide width portion.
  • the first outer electrode 8 is a ring-shaped electrode having substantially the same width as the circular outer peripheral surface 71 of the first inner electrode 7, and a plurality of screws 12 are provided on the inner end surface 34 of the rotating side disk 32. It is fixed. Therefore, the first outer electrode 8 is a rotation side electrode.
  • a first annular space 13 having a predetermined width and thickness is formed between the circular inner peripheral surface 81 of the first outer electrode 8 and the circular outer peripheral surface 71 of the first inner electrode 7. .
  • first annular space 13 a plurality of first conductive rings that can stagnate in the radial direction, and in the illustrated example, eight first conductive rings 14 are inserted.
  • the width of these first conductive rings 14 is slightly narrower than the thickness of the first annular space 13 (the dimension in the direction of the central axis 2a).
  • the outer diameter of the conductive ring 14 is slightly larger than the width of the first annular space 13, that is, the radial distance between the circular outer peripheral surface 71 and the circular inner peripheral surface 81.
  • these first conductive rings 14 are inserted into the first annular space 13 in a state of being slightly convoluted in an elliptical shape, and the elastic return force of the first inner electrode 7 Circular perimeter It is pressed against the surface 71 and the circular inner peripheral surface 81 of the first outer electrode 8. In this state, the conductive ring 14 can roll (rotate and revolve) along these surfaces 71 and 81.
  • each first conductive ring 14 in order to hold each first conductive ring 14 in the first annular space 13 at equiangular intervals along the circumferential direction, each first conductive ring 14 Between them, a flat cylindrical first retainer spacer 15 is inserted in contact therewith.
  • the retainer spacer 15 has substantially the same width as the first conductive ring 14, and the outer diameter thereof is that of the circular outer peripheral surface 71 of the first inner electrode 7 and the circular inner peripheral surface 81 of the first outer electrode 8. Same force as spacing or slightly smaller. Therefore, each first retainer spacer 15 can roll along the circular outer peripheral surface 71 and the circular inner peripheral surface 81 in the first annular space 13.
  • These first retainer spacers 15 are made of an insulating resin.
  • the second inner electrode 9 is arranged outside the first outer electrode 8 with a certain interval.
  • the second inner electrode 9 has the same cross-sectional shape as the first outer electrode 8, and is fixed to the rotating side disk 32 by a plurality of screws 16. Therefore, the second inner electrode 9 is a rotation side electrode.
  • the second outer electrode 10 is arranged with a certain interval.
  • the second outer electrode 10 has the same cross-sectional shape as the first inner electrode 7, but is arranged so that the wide width portion is located on the outer peripheral edge side.
  • the second outer electrode 10 is fixed to the fixed side disk 42 with screws 17. Therefore, the second outer electrode 10 is a fixed side electrode.
  • a second annular ring having the same cross section as the first annular space 13 is provided between the circular outer peripheral surface 91 of the second inner electrode 9 and the circular inner peripheral surface 101 of the second outer electrode 10.
  • a space 23 is formed.
  • a plurality of, in the illustrated example, 17 second conductive rings 24 are inserted.
  • the second conductive ring 24 has the same shape as the first conductive ring 14 and is inserted into the second annular space 23 in a slightly elliptical shape.
  • the second retainer spacer 2 5 ⁇ made of flat cylindrical shape is disposed, Ru.
  • the second retainer spacer 25 has the same shape as the first retainer spacer 15.
  • the first inner electrode 7 and the first outer electrode are concentrically formed.
  • a set of side electrode 8, conductive ring 14 and retainer spacer 15, and a set of second inner electrode 9, second outer electrode 10, second conductive ring 24 and second retainer spacer 25 Are arranged.
  • the rotation-side disc 32 in the rotation-side case 3 has a long hole 35 that is long in the radial direction at a position A indicated by an imaginary line in FIG.
  • the elongated hole 35 connects the first conductive ring 14 and the first retainer spacer 15 and the second conductive ring 24 and the second retainer spacer 25 to the first annular space, respectively. 13 and an opening for insertion into the second annular space 23.
  • the elongated hole 35 is blocked by an oval blocking plate 36 having the same contour shape and the same thickness.
  • the first outer electrode 8 and the second inner electrode 9 fixed to the rotary disk 32 are fixed by two screws 12 and 16.
  • a first fixed-side lead wire (not shown) is drawn from the first inner electrode 7, and the first outer electrode 8 The lead wire (not shown) is pulled out.
  • the electrical connection between them is formed by the first inner electrode 7, the second outer electrode 8, and a plurality of first conductive rings 14 inserted between them in an elliptical shape. Is done.
  • a second fixed-side lead wire (not shown) is drawn from the second outer electrode 10, and a second rotation-side lead wire (not shown) is drawn from the second inner electrode 9. .
  • the electrical connection between them is formed by the second outer electrode 10, the second inner electrode 9, and a plurality of second conductive rings 24 inserted between them in an elliptical shape. .
  • the rotating terminal mechanism 1 of the present example is similar to the case where the rolling element is inserted between the outer ring and the inner ring in the rolling bearing mechanism, and between the electrodes 7, 8, and the electrodes 9, 10 It can be constructed by inserting conductive rings 14 and 24, respectively. Therefore, a rotary terminal mechanism with a simple structure and a small number of parts can be realized. Further, as in this example, by arranging a large number of pairs of the fixed side electrode and the rotation side electrode concentrically, it is possible to realize multipolarization without increasing the thickness in the central axis direction. Furthermore, the contact area between both electrodes can be increased by increasing the number of conductive rings. Therefore, it is possible to realize a rotary terminal mechanism that is advantageous for downsizing, in particular, for reducing the thickness in the central axis direction.
  • the above example is a rotary terminal mechanism for two poles, but the present invention can be similarly applied to a rotary terminal mechanism for one pole and for multiple poles having three or more poles.
  • a pair of inner electrodes and outer electrodes are stacked in the direction of the central axis to construct a multipolar rotary terminal mechanism. You can also. In this case, it is possible to realize a multipolar electrode that does not increase the outer diameter.
  • the above example is a unit configured to attach the hollow rotary shaft 2 of the rotary terminal mechanism 1 to the output shaft of the motor or the rotary output shaft of the rotary actuator.
  • it can be incorporated directly into a rotating mechanism such as a motor or rotating actuator.
  • the hollow rotary shaft 2 can be omitted and can be directly assembled to the rotary shaft of the motor.

Landscapes

  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

明 細 書
回転端子機構
技術分野
[0001] 本発明は、回転対の間で電力や信号の伝達を行うために用いられる小型化に有利 な構造の回転端子 (スリップリング)機構に関するものである。
背景技術
[0002] 回転側部材と固定側部材の間を常に電気的に接続した状態に保持するためにスリ ップリングが用いられている。スリップリングでは、極数が増えると、それに対応した枚 数のスリップリングを同軸状態に積層する必要がある。また、接触点の数が少ない場 合において、伝送容量を確保するためには、スリップリングの幅を広げて接触面積を 確保する必要がある。いずれの場合にも、軸線方向に長くなるので、スリップリングの 薄型化には不利である。
[0003] 薄型化に適したスリップリングが特許文献 1に開示されている。ここに開示のスリップ リングでは、同心円状に配置された可動側の内側リングと固定側の外側リングの間に 、これらに接触しながら自転および公転する遊星板を配置した構造となっている。ま た、両リングと遊星板の接触状態を確保するために、両リングを、それらの中心軸線 方向の両側力も遊星板によって弹性的に挟持するようにしている。この構造のスリツ プリングでは、同心円状に内側リングおよび外側リング力 なるリング対を複数配置す ることにより、多極ィ匕に対応できる。また、遊星板の数を増やすことによって接触面積 を確保できる。よって、スリップリングの薄型化に有利である。
特許文献 1：特開平 5— 82223号公報
[0004] し力しながら、この構造の遊星板を備えたスリップリングでは、内側リングおよび外側 リングを両側力も弾性板を備えた遊星板によって挟み込む必要がある。また、遊星板 力 これらのリングの間の円環状空間において自転および公転できるように、円環状 あるいは円弧状のリテーナをリング間に配置し、当該リテーナに軸を取り付け、当該 軸によって回転自在の状態で遊星板を支持する必要がある。したがって、構造が複 雑であり、部品点数も多いという問題点がある。 発明の開示
[0005] 本発明の課題は、このような点に鑑みて、構造が簡単であり、部品点数も少なくて 済む小型化に有利な回転端子機構を提案することにある。
[0006] 上記の課題を解決するために、本発明の回転端子機構は、
円形内周面を備えた外側電極と、
前記円形内周面に対して一定の間隔で同心円状に配置された円形外周面を備え た内側電極と、
前記円形内周面および前記円形外周面の間に挿入されている直径方向に橈み可 能な複数個の導電性リングとを有し、
前記導電性リングの外径は前記円形内周面および前記円形外周面の間隔より大き ぐ
各導電性リングは、楕円に橈められた状態で前記円形内周面および前記円形外周 面の間に挿入され、その弾性復帰力によって前記円形内周面および前記円形外周 面に押し付けられ、この状態で、これらの面に沿って摺動可能であり、
前記外側電極および前記内側電極のうち、一方が固定側電極であり、他方が回転 側電極であることを特徴として 、る。
[0007] 本発明の回転端子機構では、同心円状に配置されている外側電極の円形内周面 と内側電極の円形外周面の間に、僅かに橈めた状態で導電性リングを挿入してある 。導電性リングは、その弾性復帰力により外側電極および内側電極に接触した状態 が保持されている。外側電極および内側電極が相対的に回転すると、導電性リング は、これらの円形内周面および円形外周面に弾性力によって押し付けられた状態を 保持したままで、これらの面に沿って転動（自転および公転)する。よって、外側電極 および内側電極が相対回転しても、それらの間の電気的接続が常に形成される。
[0008] 本発明の回転端子機構では、固定側部材に取り付けた固定側電極と、回転側部 材に取り付けた回転側電極との間の電気的接続を、これらの間に僅かに押し潰した 状態で挿入された導電性リングを用いて確保して 、る。転がり軸受け機構にぉ 、て 外輪および内輪の間に転動体を挿入する場合と同様に、両電極の間に導電性リング を入れるだけでよい。よって、構造が簡単で、部品点数が少ない回転端子機構を実 現できる。また、固定側電極および回転側電極の組を、同心円状に多数組配置する ことにより、多極ィ匕に対応できる。また、導電性リングの個数を増やすことにより、両電 極間の接触面積を大きくすることができる。よって、小型化、特に、中心軸線方向の 厚さを薄くするのに有利な回転端子機構を実現できる。
[0009] ここで、本発明では、各導電性リングの間隔を一定に保持し、摩擦ロスを低減する ために各導電性リングの間に配置されたリテーナスぺーサを有していることを特徴と している。各リテーナスぺーサとしては、前記円形内周面および前記円形外周面に 沿って転動可能な状態で、これらの面の間に挿入されて 、る円柱形状のものを用い ることができる。リテーナスぺーサを配置することによって、各導電性リングを等角度 間隔に保持できる。
[0010] また、本発明では、前記外側電極および前記内側電極はリング状電極であることを 特徴としている。リング状電極を同心円状に配置することにより、回転端子機構の多 極ィ匕を簡単に実現できる。
[0011] さらに、本発明では、固定側ケースと、当該固定側ケースの内側端面に一定の間 隔を開けて同軸状態で対畤している内側端面を備えた回転側ケースとを有し、当該 回転側ケースは、軸受けを介して、回転自在の状態で前記固定側ケースによって支 持されており、前記固定側ケースの前記内側端面に前記固定側電極が取り付けられ 、前記回転側ケースの前記内側端面には前記回転側電極が取り付けられて 、ること を特徴としている。
[0012] ここで、前記固定側ケースおよび前記回転側ケースの一方には、前記導電性リング および前記リテーナスぺーサを前記外側電極の前記円形内周面および前記内側電 極の前記円形外周面の間に挿入するための挿入用開口部が形成されており、当該 挿入用開口部が蓋部材によって封鎖されていることを特徴としている。転がり軸受け 機構のコロ挿入構造と同様な構造を採用することによって、導電性リングが挿入され た回転端子機構を簡単に組み立てることができる。
[0013] 次に、本発明の回転端子機構では、前記外側電極および前記内側電極の対が同 心円状に複数配置されており、各対の前記外側電極および前記内側電極の間に前 記導電性リングが挿入されていることを特徴としている。このようにすれば、回転端子 機構の多極ィ匕を中心軸線方向の厚さを増やすことなく実現できる。
[0014] また、回転端子機構の外径を増カロさせることなく多極ィ匕を図るためには、前記外側 電極および前記内側電極の対を、これら外側電極および内側電極の中心軸線の方 向に複数組配置し、各対の前記外側電極および前記内側電極の間に前記導電性リ ングを挿入すればよい。
[0015] 本発明の回転端子機構では、固定側部材に取り付けた固定側電極と、回転側部 材に取り付けた回転側電極との間の電気的接続を、これらの間に僅かに押し潰した 状態で挿入された導電性リングを用いて確保して 、る。転がり軸受け機構にぉ 、て 外輪および内輪の間に転動体を挿入する場合と同様に、両電極の間に導電性リング を入れるだけでよい。よって、構造が簡単で、部品点数が少ない回転端子機構を実 現できる。また、固定側電極および回転側電極の組を、同心円状に多数組配置する ことにより、多極ィ匕に対応できる。また、導電性リングの個数を増やすことにより、両電 極間の接触面積を大きくすることができる。よって、小型化、特に、中心軸線方向の 厚さを薄くするのに有利な回転端子機構を実現できる。
図面の簡単な説明
[0016] [図 1]本発明を適用した 2極用の回転端子機構を示す縦断面図である。
[図 2]図 1の Π— II線で切断した部分を示す横断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下に、図面を参照して、本発明を適用した回転端子機構の実施の形態を説明す る。
[0018] 図 1は本発明を適用した 2極用の回転端子機構を示す縦断面図であり、図 2はその II II線で切断した部分を示す横断面図である。これらの図を参照して説明すると、 回転端子機構 1は中空回転軸 2を備え、この中空回転軸 2の外周に同軸状態で絶縁 性の回転側ケース 3がネジ 18によって固定されている。回転側ケース 3には、中空回 転軸 2がはめ込まれている中空部を備えた円筒状ボス 31と、この円筒状ボス 31の外 周面から中空回転軸 2の中心軸線 2aに直交する方向に広がっている回転側円板 32 とが一体形成されている。
[0019] また、中空回転軸 2の外周には、同軸状態で絶縁性の固定側ケース 4が回転自在 の状態で取り付けられている。固定側ケース 4には、軸受け 5を介して中空回転軸 2 の外周面部分によって回転自在の状態で支持されている円筒状ボス 41と、この円筒 状ボス 41の一端から半径方向に広がっている固定側円板 42とが一体形成されてい る。固定側円板 42は回転側円板 32に対して中心軸線 2aの方向に一定の間隔で対 畤しており、その外周縁からは回転側円板 32に向けて直角に折れ曲がって延びて いる円筒 43がー体形成されている。円筒 43の先端面は、回転側円板 32の内側端 面 34における外周縁側部分に摺動可能な状態で当接している。
[0020] これら回転側ケース 3および固定側ケース 4によって、実質的に閉鎖された縦長の 矩形断面をした円環状空間 6が形成されている。この円環状空間 6の内部に、同心 円状に、中心側から、第 1の内側電極 7、第 1の外側電極 8、第 2の内側電極 9および 第 2の外側電極 10がこの順序で配置されている。
[0021] 第 1の内側電極 7は全体としてリング状電極であり、固定側円板 42における内側端 面 44の内周縁側の部分に複数本のネジ 11によって固定されている。したがって、第 1の内側電極 7は固定側電極である。この第 1の内側電極 7は L形断面形状をしてお り、その内周縁部分のみが円環状空間 6とほぼ同一の広幅とされ、当該広幅部分に 円形外周面 71が形成されている。
[0022] 第 1の外側電極 8は、第 1の内側電極 7の円形外周面 71とほぼ同一幅のリング状電 極であり、回転側円板 32の内側端面 34に複数本のネジ 12によって固定されている 。したがって、第 1の外側電極 8は回転側電極である。この第 1の外側電極 8の円形 内周面 81と、第 1の内側電極 7の円形外周面 71との間に、所定の幅および厚さの第 1の円環状空間 13が形成されている。
[0023] 第 1の円環状空間 13には、半径方向に橈み可能な複数個の第 1の導電性リング、 図示の例では 8個の第 1の導電性リング 14が挿入されている。これらの第 1の導電性 リング 14の幅は、第 1の円環状空間 13の厚さ（中心軸線 2aの方向の寸法)より僅か に狭い。しかるに、導電性リング 14の外径は、第 1の円環状空間 13の幅、すなわち、 円形外周面 71と円形内周面 81の半径方向の間隔よりも僅かに大きい。したがって、 これらの第 1の導電性リング 14は、楕円状に僅かに橈めた状態で第 1の円環状空間 13に挿入されており、それらの弾性復帰力によって、第 1の内側電極 7の円形外周 面 71および第 1の外側電極 8の円形内周面 81に対して押し付けられている。また、こ の状態で、導電性リング 14は、これらの面 71、 81に沿って転動（自転および公転)可 能な状態とされている。
[0024] 本例では、各第 1の導電性リング 14を、第 1の円環状空間 13内においてその円周 方向に沿って等角度間隔に保持するために、各第 1の導電性リング 14の間には、そ れらに当接した状態で偏平な円柱状の第 1のリテーナスぺーサ 15が挿入されている 。リテーナスぺーサ 15は、第 1の導電性リング 14とほぼ同一幅であり、その外径は、 第 1の内側電極 7の円形外周面 71と第 1の外側電極 8の円形内周面 81の間隔と同 一力 あるいは僅かに小さい。したがって、各第 1のリテーナスぺーサ 15は、第 1の円 環状空間 13内にお 、て、円形外周面 71および円形内周面 81に沿って転動自在で ある。これら第 1のリテーナスぺーサ 15は絶縁性の樹脂から形成されている。
[0025] 次に、第 1の外側電極 8の外側には、一定の間隔を開けて、第 2の内側電極 9が配 置されている。第 2の内側電極 9は第 1の外側電極 8と同一断面形状のものであり、回 転側円板 32に複数本のネジ 16によって固定されている。したがって、第 2の内側電 極 9は回転側電極である。この第 2の内側電極 9の外側には、一定の間隔を開けて第 2の外側電極 10が配置されている。第 2の外側電極 10は第 1の内側電極 7と同一断 面形状のものであるが、外周縁側に広幅部分が位置するように配置されている。この 第 2の外側電極 10は固定側円板 42にネジ 17によって固定されている。したがって、 この第2の外側電極 10は固定側電極である。
[0026] これら第 2の内側電極 9の円形外周面 91および第 2の外側電極 10の円形内周面 1 01の間には、第 1の円環状空間 13と同一断面の第 2の円環状空間 23が形成されて いる。この第 2の円環状空間 23には、複数個、図示の例では 17個の第 2の導電性リ ング 24が揷入されている。第 2の導電性リング 24は第 1の導電性リング 14と同一形 状のものであり、僅かに楕円形に橈めて第 2の円環状空間 23に挿入されている。
[0027] また、各第 2の導電性リング 24の間には、榭脂製の偏平な円柱状の第 2のリテーナ スぺーサ 25が配置されて 、る。第 2のリテーナスぺーサ 25は第 1のリテーナスぺーサ 15と同一形状のものである。
[0028] このように、本例の回転端子機構 1では、同心円状に、第 1の内側電極 7、第 1の外 側電極 8、導電性リング 14およびリテーナスぺーサ 15からなる組と、第 2の内側電極 9、第 2の外側電極 10、第 2の導電性リング 24および第 2のリテーナスぺーサ 25から なる組が配列されている。
[0029] ここで、回転側ケース 3における回転側円板 32には、図 2において想像線で示す位 置 Aに、半径方向に長い長穴 35が形成されている。この長穴 35は、第 1の導電性リ ング 14および第 1のリテーナスぺーサ 15、並びに、第 2の導電性リング 24および第 2 のリテーナスぺーサ 25を、それぞれ、第 1の円環状空間 13および第 2の円環状空間 23に挿入するための挿入用開口部である。この長穴 35は、同一輪郭形状で同一厚 さの長円形の封鎖板 36によって封鎖されている。本例では、回転側円板 32に固定さ れた第 1の外側電極 8および第 2の内側電極 9に、 2本のネジ 12、 16によって固定さ れている。
[0030] このように構成した 2極用の回転端子機構 1では、第 1の内側電極 7から第 1の固定 側リード線（図示せず)が引き出され、第 1の外側電極 8から第 1の回転側リード線（図 示せず)が引き出される。これらの間の電気的接続状態が、第 1の内側電極 7、第 2の 外側電極 8および、これらの間に楕円状に橈めて挿入した複数個の第 1の導電性リン グ 14によって形成される。同様に、第 2の外側電極 10から第 2の固定側リード線（図 示せず)が引き出され、第 2の内側電極 9から第 2の回転側リード線（図示せず)が引 き出される。これらの間の電気的接続が、第 2の外側電極 10、第 2の内側電極 9、お よびこれらの間に楕円状に橈めて挿入した複数個の第 2の導電性リング 24によって 形成される。
[0031] 例えば、同心円状に配置されている第 1の外側電極 8の円形内周面 81と第 1の内 側電極 7の円形外周面 71の間には、僅か〖こ押し潰した状態で第 1の導電性リング 14 が挿入されている。第 1の導電性リング 14は、その弾性復帰力により第 1の外側電極 8および第 1の内側電極 7に常に接触した状態に保持される。第 1の外側電極 8およ び第 1の内側電極 7が相対的に回転すると、第 1の導電性リング 14は、これらの円形 内周面 81および円形外周面 71に弾性力によって押し付けられた状態を保持したま まで、これらの面 81、 71に沿って転動（自転および公転)する。よって、第 1の外側電 極 8および第 1の内側電極 7が相対回転しても、それらの間の電気的接続が常に形 成される。
[0032] このように、本例の回転端子機構 1は、転がり軸受け機構において外輪および内輪 の間に転動体を挿入する場合と同様に、両電極 7、 8の間、および両電極 9、 10の間 に、それぞれ、導電性リング 14、 24を入れるだけで構築できる。よって、構造が簡単 で、部品点数が少ない回転端子機構を実現できる。また、本例のように、固定側電極 および回転側電極の対を、同心円状に多数組配置することにより、中心軸線方向の 厚さを増やすことなぐ多極化を実現できる。さらに、導電性リングの個数を増やすこ とにより、両電極間の接触面積を大きくすることができる。よって、小型化、特に、中心 軸線方向の厚さを薄くするのに有利な回転端子機構を実現できる。
[0033] (その他の実施の形態）
上記の例は 2極用の回転端子機構であるが、本発明は 1極用、 3極以上の多極用 の回転端子機構にも同様に適用できる。
[0034] また、内側電極および外側電極の対を同心円状に複数配置する代わりに、中心軸 線の方向に内側電極および外側電極の対を積層して、多極の回転端子機構を構築 することもできる。この場合には、外径寸法の増加を招くことなぐ多極ィ匕を実現でき る。
[0035] さらに、上記の例は、回転端子機構 1の中空回転軸 2を、モータの出力軸や、回転 ァクチユエータの回転出力軸に取り付けるように構成されたユニットである。この代わ りに、モータや、回転ァクチユエータなどの回転機構に直接に組み込むことも可能で ある。例えば、中空回転軸 2を省略して、モータの回転軸に直接に組み付けることが できる。

Claims

請求の範囲
[1] 円形内周面を備えた外側電極と、
前記円形内周面に対して一定の間隔で同心円状に配置された円形外周面を備え た内側電極と、
前記円形内周面および前記円形外周面の間に挿入されている直径方向に橈み可 能な複数個の導電性リングとを有し、
前記導電性リングの外径は前記円形内周面および前記円形外周面の間隔より大き ぐ
各導電性リングは、楕円に橈められた状態で前記円形内周面および前記円形外周 面の間に挿入され、その弾性復帰力によって前記円形内周面および前記円形外周 面に押し付けられ、この状態で、これらの面に沿って転動可能であり、
前記外側電極および前記内側電極のうち、一方が固定側電極であり、他方が回転 側電極であることを特徴とする回転端子機構。
[2] 請求項 1において、
各導電性リングの間隔を一定に保持するために各導電性リングの間に配置されたリ テーナスぺーサを有していることを特徴とする回転端子機構。
[3] 請求項 2において、
前記外側電極および前記内側電極はリング状電極であることを特徴とする回転端 子機構。
[4] 請求項 3において、
固定側ケースと、
前記固定側ケースの内側端面に一定の間隔を開けて同軸状態で対畤して 、る内 側端面を備えた回転側ケースとを有し、
当該回転側ケースは、軸受けを介して、回転自在の状態で前記固定側ケースによ つて支持されており、
前記固定側ケースの前記内側端面に前記固定側電極が取り付けられ、前記回転 側ケースの前記内側端面には前記回転側電極が取り付けられていることを特徴とす る回転端子機構。
[5] 請求項 4において、
前記固定側ケースおよび前記回転側ケースの一方には、前記導電性リングおよび 前記リテーナスぺーサを前記外側電極の前記円形内周面および前記内側電極の前 記円形外周面の間に挿入するための挿入用開口部が形成されており、
当該挿入用開口部が蓋部材によって封鎖されていることを特徴とする回転端子機 構。
[6] 請求項 1な 、し 5のうちの!/、ずれかの項にお!、て、
前記外側電極および前記内側電極の対が同心円状に複数配置されており、 各対の前記外側電極および前記内側電極の間に前記導電性リングが挿入されて いることを特徴とする回転端子機構。
[7] 請求項 1な 、し 6のうちの!/、ずれかの項にお!、て、
前記外側電極および前記内側電極の対が、これら外側電極および内側電極の中 心軸線の方向に複数組配置されており、
各対の前記外側電極および前記内側電極の間に前記導電性リングが挿入されて いることを特徴とする回転端子機構。
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