(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外殻ケースに回転自在に支持された棒状の回転側電極と、前記外殻ケースに支持された固定側電極とを備えたロータリコネクタであって、
前記回転側電極及び前記固定側電極は、それぞれの一端部同士が相対向し且つ該一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されており、
前記回転側電極の一端部と前記固定側電極の一端部との間に、前記回転側電極と前記固定側電極とを電気的に接続させる導電部が設けられており、
前記固定側電極の一端部側の外周面を包囲するように設置され、且つ前記固定側電極及び前記回転側電極の外周側から、前記固定側電極と前記回転側電極との間に形成された隙間を覆う円筒状の液体含浸部材を有し、
前記導電部は、前記回転側電極の一端部と前記固定側電極の一端部と前記液体含浸部材の内周面とにより形成される領域に充填された液体金属と、前記液体含浸部材に含浸された多価アルコール或いは高粘度オイルとにより形成されていることを特徴とするロータリコネクタ。
【請求項２】
前記固定側電極の一端部側の外周面に外嵌されている第１フッ素樹脂リングと、
前記回転側電極の一端部側の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングとを有し、
前記第１フッ素樹脂リングは、その一端部が前記固定側電極の一端部よりも前記回転側電極側に突出しており、
前記液体含浸部材は、前記回転側電極と非接触状態になるように前記第１フッ素樹脂リングの外周面に外嵌されていると共に、その一端部が前記回転側電極の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングの一端部に摺動自在に当接していることを特徴とする請求項１に記載のロータリコネクタ。
【請求項３】
前記液体金属は、ガリウム、インジウム及びスズの合金であることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリコネクタ。
【請求項４】
外殻ケースに回転自在に支持された棒状の回転側電極と、前記外殻ケースに支持された固定側電極とを備えたロータリコネクタであって、
前記固定側電極の一端部に取り付けられた第１フッ素樹脂リングと、
前記回転側電極の一端部側の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングと、
前記第１フッ素樹脂リングの外周面及び前記第２フッ素樹脂リングの外周面を包囲するように該第１フッ素樹脂リングと該第２フッ素樹脂リングとの間に跨設された円筒状の液体含浸部材とを有し、
前記回転側電極及び前記固定側電極は、それぞれの一端部同士が相対向し且つ該一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されており、
前記第１フッ素樹脂リングは、前記固定側電極及び前記回転側電極の一端部同士の間に形成されている隙間を包囲し且つ該回転側電極の外周面を非接触な状態で包囲しており、
前記第２フッ素樹脂リングは、その一端部が前記第１フッ素樹脂リングの一端部と相対向していると共に、前記第１フッ素樹脂リングの一端部と隙間を形成するように離間して配置されており、
前記液体含浸部材には多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されており、
前記固定側電極の一端部と、前記回転側電極の一端部と、前記第１フッ素樹脂リングの内周面及び一端部と、前記第２フッ素樹脂リングの一端部と、前記液体含浸部材の内周面とにより形成される領域に液体金属が充填されており、
さらに、前記液体含浸部材は、その内周面が前記回転側電極の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングの外周面に摺動自在に当接していることを特徴とするロータリコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転側と固定側との間で電力や信号を授受するロータリコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転側と固定側との間で電力や信号を授受する電気機構部品として、回転接続用コネクタ（スリップリング、ロータリコネクタ）が用いられている。例えば、特許文献１には、回転接続用コネクタであるスリップリングが提案されている。このスリップリングは、回転側の機構に電気的に接続された金属製リングに、固定側の機構に電気的に接続されたブラシ（カーボンブラシや金属製ブラシ）を押し当て摺動させることで、回転側と固定側とを通電させるようになっている。【０００３】
具体的には、特許文献１に記載のスリップリングは、本体ケースの内側に軸受を介して回転自在に支持された中空パイプ状のシャフトと、集電環（金属製リング）と絶縁環とを交互に積層して構成されシャフトに一体かつ同心状に設けられた集電体と、各集電環に対応して設けられそれぞれの基部が本体ケースに一体的に支持されると共にそれぞれの先端部が各集電環の周面に摺動自在に接触される複数のブラシとを有する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−９９３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来技術（特許文献１に記載のスリップリング）は、金属製リングにブラシが点接触した状態で摺動する構造であるため、通電時の抵抗発熱が大きくなるという技術的課題を有している。その結果、上記のスリップリングの摺動部は、摩耗し易く耐久性が低かった（定期的に摺動部（金属製リング及びブラシ）を交換する必要があった）。
また、上述した従来技術の構造では、金属製リング表面に形成されたマイクロギャップをブラシが通過する際、ブラシの摺動が不安定になることがあり、導通が安定しないという技術的課題も有している。また、ブラシの不安定な摺動は、信号エラーの発生要因になると共に、摺動部の摩耗原因にもなっている。【０００６】
本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンスの負担が少なく、且つ導通が安定するロータリコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明は、外殻ケースに回転自在に支持された棒状の回転側電極と、前記外殻ケースに支持された固定側電極とを備えたロータリコネクタであって、前記回転側電極及び前記固定側電極は、それぞれの一端部同士が相対向し且つ該一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されており、前記回転側電極の一端部と前記固定側電極の一端部との間に、前記回転側電極と前記固定側電極とを電気的に接続させる導電部が設けられており、前記固定側電極の一端部側の外周面を包囲するように設置され、且つ前記固定側電極及び前記回転側電極の外周側から、前記固定側電極と前記回転側電極との間に形成された隙間を覆う円筒状の液体含浸部材を有し、前記導電部は、前記回転側電極の一端部と前記固定側電極の一端部と前記液体含浸部材の内周面とにより形成される領域に充填された液体金属と、前記液体含浸部材に含浸された多価アルコール或いは高粘度オイルとにより形成されていることを特徴とする。
【０００８】
このように、本発明のロータリコネクタは、回転側電極及び固定側電極のそれぞれの一端部同士が相対向し且つ一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されている。また、回転側電極の一端部と固定側電極の一端部との間に、回転側電極と固定側電極とを電気的に接続させる導電部が設けられており、この導電部が、液体金属と、多価アルコール或いは高粘度オイルとから形成されている。この構成によれば、両電極間において低く安定した接触抵抗が確保され、両電極間の安定した通電が実現される。【０００９】
また、本発明は、従来技術のように、回転側電極側の構成部品（回転する回転リング）に、固定側電極側の構成部品（ブラシ）を直接接触させる構成ではなく、「液体金属と、多価アルコール或いは高粘度オイルとにより形成される導電部」を介して両電極間が電気的に接続される構成であるため（構成部品同士の摩擦や摩耗が少ない構成になっているため）、従来技術と比べてメンテナンスの負担が軽減される。
また、本発明では、「液体金属と、多価アルコール或いは高粘度オイルとにより形成される導電部」を介して両電極間が電気的に接続される構成であるため、従来技術のスリップリングのように「金属製リング表面に形成されたマイクロギャップ等の影響によりブラシの摺動が不安定になる」ことがない。したがって、本発明は、上述した従来技術と比べて導通の信頼性が向上すると共に、信号エラーの発生が防止される。【００１０】
また、本発明では、液体金属が充填される領域を形成する液体含浸部材に、多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されている構成を採用している。この構成を採用したのは以下の理由による。【００１１】
具体的には、本願発明者が、メンテナンスの負担が少なく、且つ導通が安定するロータリコネクタの研究を進めた結果、回転側電極と固定側電極の間に液体金属を介在させることが、非常に有効であるという結論に達した。しかし、液体金属は、空気に触れている部分が非常に酸化し易いという特性を有しており、空気に触れている表面部に酸化膜が形成される。そのため、回転側電極と固定側電極との間に充填される液体金属が空気に触れる状態になっていると、液体金属が回転側電極の回転により攪拌されて全体が酸化し、最終的に半固形になってしまい、電極間の導通が不安定になるという課題が判明した。本願の発明者は、電極間に充填する液体金属の酸化を防止する為にさまざまな試みを実施した結果、液体金属が多価アルコール（或いは高粘度オイル）中にあれば酸化を効果的に防止できることを見出した。そこで、本願発明者は、回転側電極と固定側電極との間に形成される隙間を塞ぐ構成部品に、多価アルコール（或いは高粘度オイル）等を含浸した液体含浸部材（フェルトやスポンジ）を用いることを着想して、上記の構成のロータリコネクタを完成させるに至った。尚、上記構成のロータリコネクタの動作確認を行った結果、長時間使用しても液体金属が酸化せず、導通が安定するという良好な結果が得られた。
このように、本発明によれば、回転側電極と固定側電極との間に液体金属を介在させた構成でありながら、液体金属の酸化が防止されて両電極間の安定した通電が実現されるロータリコネクタが提供される。【００１２】
また、前記固定側電極の一端部側の外周面に外嵌されている第１フッ素樹脂リングと、前記回転側電極の一端部側の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングとを有し、前記第１フッ素樹脂リングは、その一端部が前記固定側電極の一端部よりも前記回転側電極側に突出しており、前記液体含浸部材は、前記回転側電極と非接触状態になるように前記第１フッ素樹脂リングの外周面に外嵌されていると共に、その一端部が前記回転側電極の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングの一端部に摺動自在に当接しているように構成されていてもよい。【００１３】
上記のように、第１フッ素樹脂リングを設けたのは以下の理由による。具体的には、回転側電極が回転状態になると、液体金属は、その回転動作による遠心力の影響で回転側電極（及び固定側電極）の外周側に移動し、液体金属が回転側電極（及び固定側電極）の外周側に偏ってしまい、電気的接続の安定性が低下する虞がある。そのため、固定側電極の外周面に、固定側電極の一端部よりも回転側電極側に突出する第１フッ素樹脂リングを外嵌する構成を採用し、液体金属の回転側電極（及び固定側電極）の外周部側への移動を抑制し、液体金属が回転側電極（及び固定側電極）の外周側に偏ることを防止した。これにより、電極間の安定した通電が確保される。
また、本発明では、液体含浸部材は、回転側電極と非接触状態になるように第１フッ素樹脂リングの外周面に外嵌されていると共に、その一端部が回転側電極の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングの一端部に摺動自在に当接している。この構成によれば、回転側電極が回転している最中に、液体含浸部材は、回転している回転側電極に当接せず、低摩耗性の第２フッ素樹脂リングに摺動するため、液体含浸部材の摩耗が抑制されるとともに、回転時の負荷を低減する事が出来る。【００１４】
また、前記液体金属は、ガリウム、インジウム及びスズの合金であることが望ましい。
上記の構成を採用したのは、ガリウム、インジウム及びスズの合金は、水銀等のような環境負荷物質ではなく、使用が制限されることがないためである。【００１５】
また、本発明は、外殻ケースに回転自在に支持された棒状の回転側電極と、前記外殻ケースに支持された固定側電極とを備えたロータリコネクタであって、前記固定側電極の一端部に取り付けられた第１フッ素樹脂リングと、前記回転側電極の一端部側の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングと、前記第１フッ素樹脂リングの外周面及び前記第２フッ素樹脂リングの外周面を包囲するように該第１フッ素樹脂リングと該第２フッ素樹脂リングとの間に跨設された円筒状の液体含浸部材とを有し、前記回転側電極及び前記固定側電極は、それぞれの一端部同士が相対向し且つ該一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されており、前記第１フッ素樹脂リングは、前記固定側電極及び前記回転側電極の一端部同士の間に形成されている隙間を包囲し且つ該回転側電極の外周面を非接触な状態で包囲しており、前記第２フッ素樹脂リングは、その一端部が前記第１フッ素樹脂リングの一端部と相対向していると共に、前記第１フッ素樹脂リングの一端部と隙間を形成するように離間して配置されており、前記液体含浸部材には多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されており、前記固定側電極の一端部と、前記回転側電極の一端部と、前記第１フッ素樹脂リングの内周面及び一端部と、前記第２フッ素樹脂リングの一端部と、前記液体含浸部材の内周面とにより形成される領域に液体金属が充填されており、さらに、前記液体含浸部材は、その内周面が前記回転側電極の外周面に外嵌されている第２フッ素樹脂リングの外周面に摺動自在に当接していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、メンテナンスの負担が少なく、且つ導通が安定するロータリコネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態のロータリコネタの全体構成を説明するための模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの外殻ケースの断面を示した模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの固定側電極の断面を示した模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの回転側電極及びボールベアリングの断面を示した模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態のロータリコネクタのフェルト及び円筒状カラーの断面を示した模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの組立て工程を説明するための模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの組立て工程を説明するための模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの組立て工程を説明するための模式図である。
【図９】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの組立て工程を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第１実施形態のロータリコネクタの組立て工程を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態のロータリコネタの全体構成を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の第２実施形態のロータリコネタの固定側電極に取り付けられるフッ素樹脂リングの断面を示した模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態のロータリコネタの全体構成を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の第３実施形態のロータリコネクタの固定側電極の断面を示した模式図である。
【図１５】本発明の第３実施形態のロータリコネクタの回転側電極の断面を示した模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態（第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態）について図面に基づいて説明する。
先ず、本発明の第１実施形態のロータリコネクタＷの概略構成について図１を用いて説明する。尚、図１は、本発明の第１実施形態のロータリコネタの全体構成を説明するための模式図である。【００１９】
図示するように、第１実施形態のロータリコネクタＷは、外殻ケース１と、外殻ケース１に取り付けられた固定側電極１０と、外殻ケース１に回転自在に支持されている略棒状の回転側電極２０と、「固定側電極１０の外周面及び回転側電極２０の外周面」を包囲するように固定側電極１０と回転側電極２０との間に跨設された円筒状のフェルト（液体含浸部材）６０とを備えている。
尚、固定側電極１０及び回転側電極２０は、それぞれの一端部の端面同士が相対向し且つ一端部の端面同士が隙間を形成するように離間して配置されている。また、フェルト６０は、円筒状カラー５０の内周面に装着され、固定側電極１０及び回転側電極２０の外周側から、固定側電極１０と回転側電極２０との間に形成された隙間を覆っている。【００２０】
ここで、外殻ケース１は、両端が貫通した中空円筒状の本体部１ａと、平面視円形状に形成されている上蓋部１ｂとにより構成されている。【００２１】
また、フェルト６０は、その一端側の内周面が回転側電極２０の一端部側の外周面に摺動自在に当接し且つその他端側の内周面が固定側電極１０の一端部側の外周面に当接して配置されている。この構成により、固定側電極１０と、回転側電極２０との間に形成される隙間が、フェルト６０により塞がれ、固定側電極１０の一端部と、回転側電極２０の一端部と、フェルト６０の内周面とにより閉鎖された領域（空隙部）が形成される。また、固定側電極１０の一端部と、回転側電極２０の一端部と、フェルト６０の内周面とにより形成された領域に液体金属７０が充填されている。
尚、第１実施形態では、液体金属７０に、ガリウム、インジウム及びスズの合金を用いている（ガリウム、インジウム及びスズの合金に、例えば、ガリンスタンを用いることができる）。【００２２】
また、第１実施形態では、フェルト６０に、多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されている。この構成により、固定側電極１０の一端部と回転側電極２０の一端部との間に、固定側電極１０と回転側電極２０とを電気的に接続させる導電部（液体金属７０と、多価アルコール或いは高粘度オイルとにより形成される導電部）が形成される。また、フェルト６０に、多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸する構成により、空気に触れると酸化し易い液体金属７０の酸化が防止されて両電極間の安定した通電が実現される。
尚、多価アルコール或いは高粘度オイルには、例えば、グリセリンを用いることができる。【００２３】
このように、第１実施形態のロータリコネクタＷは、両電極間同士が直接接触することにより電気的接続を確保する構成ではなく、液体金属７０を介して両電極間が電気的に接続される構成になっているため、上述した従来技術と比べて構成部品の消耗が抑えられ、メンテナンスの負担が大幅に軽減される。【００２４】
また、第１実施形態のロータリコネクタＷは、液体金属７０を介して両電極間が電気的に接続される構成であるため、上述した従来技術のスリップリングのように「金属製リング表面に形成されたマイクロギャップ等の影響によりブラシの摺動が不安定になる」ことがない。したがって、第１実施形態では、上述した従来技術と比べて導通の信頼性が向上すると共に、信号エラーの発生が防止される。以下、第１実施形態の各構成部について詳細に説明する。【００２５】
先ず、外殻ケース１の構成について図２を用いて説明する。尚、図２は、本発明の第１実施形態のロータリコネクタの外殻ケースの断面を示した模式図である。【００２６】
図示するように、外殻ケース１を構成する本体部１ａは、円筒状の形成された両端部に、それぞれ、ネジ孔１ａ１が設けられている。上端部のネジ孔１ａ１が上蓋部１ｂを固定するためのネジ１００に螺合し、下端部１ｂのネジ孔１ａ１が固定側電極１０を固定するためのネジ１００に螺合するようになっている。【００２７】
また、外殻ケース１を構成する上蓋部１ｂは、平面視円形状の中心部に、回転側電極２０の端子部２１が挿通される貫通孔１ｂ１が形成されていると共に、その外周縁部近傍に、ネジ孔１ｂ２が形成されている。また、上蓋部１ｂは、その下面（図２に示す下面）に、下方に突出する環状凸部１ｂ３が形成されている。この環状凸部１ｂ３が、円筒状カラー５０と共に、回転側電極２０を支持しているボールベアリング８０を挟持する（図１参照）。尚、本体部１ａの直径（外径）寸法と、上蓋部１ｂの直径寸法とは同じ長さ寸法になっている。
尚、外殻ケース１は、金属や合成樹脂等により形成されている。【００２８】
次に、固定側電極１０の構成について図３を用いて説明する。尚、図３は、本発明の第１実施形態のロータリコネクタの固定側電極の断面を示した模式図である。【００２９】
図示するように、固定側電極１０は、平面視円形状の基部１１（円板状の基部１１）と、基部１１の一方面（図示する上面）から一方（図示する上方）に向けて鉛直方向に突出している略円柱状の凸部１３と、基部１１の他方面（図示する下面）から他方（図示する下方）に向けて鉛直方向に延びる略円柱状の端子部１２とを備えている。この端子部１２には、図示しない固定側の機構が電気的に接続される。
尚、基部１１の直径寸法は、外殻ケース１を構成する本体部１ａの外径寸法と同じ長さ寸法になっている。【００３０】
また、基部１１の外周縁部には、断面視Ｌ字状（平面視環状）に凹んだ段差部１１ａが形成されている。この段差部１１ａは、外殻ケース１の本体部１ａの下端側の内周面と嵌合する。また、段差部１１ａには、外殻ケース１の本体部１ａに固定させるためのネジ孔１１ａ１が形成されている。また、凸部１３の中心部には、平面視円形状の凹んだ凹部１３ａが形成されている。
尚、固定側電極１０は、金属等の導電性材料により形成されている。【００３１】
次に、回転側電極２０の構成について図４を用いて説明する。尚、図４は、本発明の第１実施形態のロータリコネクタの回転側電極及びボールベアリングの断面を示した模式図である。【００３２】
図示するように、略棒状の回転側電極２０は、その一方側（図示する上方側）が略円柱状の端子部２１になっており、その他方側（図示する下方側）が端子部２１よりも直径が大きい略円柱状の大径部２２になっている。端子部２１には、図示しない回転側の機構が電気的に接続されるようになっている。
尚、端子部２１の直径寸法は、外殻ケース１の上蓋部１ｂに形成された貫通孔１ｂ１の直径寸法よりも小さい長さ寸法になっている。また、大径部２２の直径寸法は、固定側電極１０の凸部１３の直径寸法と同じ長さ寸法になっている。【００３３】
また、回転側電極２０では、大径部２２と端子部２１との境界に段差部２３が形成されている。この段差部２３にボールベアリング８０が固定され、これにより、回転側電極２０がボールベアリング８０に回転自在に支持される構成になっている。また、大径部２２の一端部の中心部には、平面視円形状の凹んだ凹部２２ａが形成されており、この凹部２２ａが、固定側電極１０の凸部１３に形成された凹部１３ａと相対向して配置されるようになっている（図１参照）。尚、第１実施形態では、凹部２２ａと凹部１３ａが、同じ大きさで且つ同じ形状に形成されている。
尚、回転側電極２０は、金属等の導電性材料により形成されている。【００３４】
また、ボールベアリング８０は、外周面に断面が円弧状に凹んだ内輪軌道を有する内輪８１ａと、内周面に断面が円弧状に凹んだ外輪軌道を有する外輪８１ｂと、内輪軌道と外輪軌道との間に回転動自在に設けられた複数のボール８２とを備えている。そして、ボールベアリング８０は、内輪８１ａの内周面が回転側電極２０の端子部２１の外周面に外嵌・固定されている。具体的には、ボールベアリング８０は、内輪８１ａの下端部が回転側電極２０の段差部２３に載置され、且つ回転側電極２０の外周面に外嵌されたベアリング固定用リング９０により、内輪８１ａの上端部が固定側電極２１に固定されている。
尚、ボールベアリング８０は、金属により形成されている。【００３５】
次に、フェルト６０と、フェルト６０を支持する円筒状カラー５０について図５を用いて説明する。尚、図５は、本発明の第１実施形態のロータリコネクタのフェルト及び円筒状カラーの断面を示した模式図である。【００３６】
円筒状カラー５０及びフェルト６０は、いずれも、両端が貫通した円筒状に形成されている。また、フェルト６０は、その外径寸法が、円筒状カラー５０の内径寸法より僅かに小さい寸法になっていると共に、その高さ寸法が、円筒状カラー５０の高さ寸法よりも小さくなっている。そして、フェルト６０は、その外周面が、円筒状カラー５０の内周面に嵌合した状態で固定されている（フェルト６０は、円筒状カラー５０により支持されている）。
また、円筒状カラー５０は、その外径寸法が、外殻ケース１の本体部１ａの内径寸法よりも僅かに小さい寸法に形成されており、その外周面が、外殻ケース１の本体部１ａの内周面に嵌合した状態で固定されるようになっている。【００３７】
尚、円筒状カラー５０には、例えば、ウレタン製や金属製のものを用いることができるが、耐熱性を考慮すると金属製のものが好ましい。金属製の円筒状カラー５０を用いた場合、例えば、電極間の通電が２００Ａを超えるような使用条件においても、円筒状カラー５０が通電発熱により劣化することがない。【００３８】
また、フェルト６０は、多価アルコール（或いは高粘度オイル）を保持すると共に、液体金属７０が両電極間以外の部位へ流出することを防止するためのものであり、その内径寸法が、回転側電極２０の大径部２２（及び固定側電極１０の凸部１３）の外形寸法よりも僅かに大きい寸法に形成されている。そして、フェルト６０は、その内周面が、回転側電極２０の大径部２２の外周面に摺動自在に当接すると共に、固定側電極１０の凸部１３の外周面に当接するようになっている。尚、フェルト６０には、上述したように、多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されている。【００３９】
上記のように構成された各構成部品が以下のように組み立てられ、第１実施形態のロータリコネクタＷが形成される。
以下、第１実施形態のロータリコネクタＷの組立て工程について、図１と、図６〜１０とを用いて説明する。ここで、図６〜１０は、本発明の第１実施形態のロータリコネクタの組立て工程を説明するための模式図である。尚、図６では、固定側電極１０を取り付けた外殻ケース１の本体部１ａの内部に、円筒状カラー５０に装着されたフェルト６０を取り付ける工程を示しており、図７では、固定側電極１０を取り付けた外殻ケース１の本体部１ａの内部に、円筒状カラー５０に装着されたフェルト６０が配置された状態を示している。また、図８では、図７に示す中間品に液体金属７０を充填した状態を示しており、図９では、図８に示した中間品に、ボールベアリング８０に回転自在支持された回転側電極２０を取り付ける工程を示している。また、図１０では、図８に示した中間品に、ボールベアリング８０に回転自在に支持された回転側電極２０を装着した状態を示している。【００４０】
具体的には、先ず、固定側電極１０の基部１１の外周縁部に形成された段差部１１ａに、外殻ケース１の本体部１ａの端部を載置すると共に、基部１１のネジ孔１１ａ１と、本体部１ａのネジ孔１ａ１とを位置合わせする。また、位置合わせしたネジ孔１１ａ１と、ネジ孔１ａ１とにネジ１００を挿入し螺合する。これにより、図６に示すように、外殻ケース１の本体部１ａに、固定側電極１０が取り付けられた状態になる。【００４１】
次に、外殻ケース１に取り付けられた固定側電極１０の凸部１３の外周面に、円筒状カラー５０に支持されているフェルト６０の内周面を当接させると共に、円筒状カラー５０の外周面を、外殻ケース１の本体部１ａの内周面に嵌合して固定させる。このとき、円筒状カラー５０及びフェルト６０の一端部（図示する下端部）を、固定側電極１０の基部１１に載置した状態にする。これにより、図７に示すように、固定側電極１０が取り付けられた外殻ケース１（本体部１ａ）の内部に、円筒状カラー５０に支持されたフェルト６０が配置された状態になる。第１実施形態では、フェルト６０は、その上端部が、固定側電極１０の凸部１３の上端面より上方側の位置に配置されるようになっている。
尚、固定側電極１０の凸部１３にフェルト６０を取り付ける前処理として、フェルト６０に多価アルコール（或いは高粘度オイル）を含浸する処理が行われている。【００４２】
次に、固定側電極１０の凸部１３の一端面（図示する上端面）と、凸部１３の一端面より上方に延びるフェルト６０の内周面とにより形成された略カップ状の領域（空隙）に液体金属７０を注入する。これにより、図８に示すように、上記の略カップ状の領域（空隙）に液体金属７０が充填された状態になる。
尚、第１実施形態では、液体金属７０に、ガリウム、インジウム及びスズの合金を用いている。【００４３】
次に、図８に示す状態の中間品に対して、回転側電極２０を装着する。具体的には、図９に示すように、ボールベアリング８０に回転自在に支持された固定側電極２０の大径部２２の凹部２２ａに液体金属７０を充填した上で、固定側電極２０の大径部２２の外周面を、固定側電極１０の凸部１３の一端面より上方に延びるフェルト６０の内周面に挿入して、大径部２２の外周面をフェルト６０の内周面に当接させると共に、ボールベアリング８０の外輪８１ｂの端部（図示する下端部）を、円筒状カラー５０の一方面（図示する上面）に載置する。
この工程により、図１０に示すように、固定側電極１０の凸部１３の端面と、回転側電極２０の大径部２２の端面とが相対向し且つ端面同士が離間した状態で配置される。また、この工程により、固定側電極１０の凸部１３の端面と、回転側電極２０の大径部２２の端面と、フェルト６０の内周面とにより形成された領域に液体金属７０が充填された状態になる。【００４４】
最後に、図１０に示す状態の中間品に対して、上蓋部１ｂを取り付けて、図１に示すロータリコネクタＷを完成させる。【００４５】
具体的には、図１０に示す状態の回転側電極２０の端子部２１に、上蓋部１ｂの貫通孔１ｂ１を挿入すると共に、本体部１ａの上端に上蓋部１ｂを載置する。尚、本体部１ａの上端に上蓋部１ｂを載置すると、上蓋部１ｂの下面に形成された環状凸部１ｂ３がボールベアリング８０の外輪８１ｂの上端部に載置された状態になる。【００４６】
そして、本体部１ａのネジ孔１ａ１と、上蓋部１ｂのネジ孔１ｂ２とを位置合わせして、ネジ孔１ａ１と、ネジ孔１ｂ２とにネジ１００を挿入し螺合すると、回転側電極２０を支持するボールベアリング８０が、上蓋部１ｂの環状凸部１ｂ３と、本体部１ａに内嵌された円筒状カラー５０とにより挟持される。これにより、回転側電極２０は、ボールベアリング８０及び円筒状カラー５０を介して、外殻ケース１に回転自在に支持された状態になる。【００４７】
上記のように組み立てられたロータリコネクタＷは、固定側電極１０に固定側の機構（図示せず）が接続され、回転側電極２０に回転側の機構（図示せず）が接続されて使用される。そして、ロータリコネクタＷは、固定側電極１０及び回転側電極２０が液体金属７０を介して電気的に接続され、回転側電極２０に接続された回転側の機構（図示せず）により回転側電極２０が回転軸ｓを中心に回転するようになっている。尚、回転側電極２０が回転する際には、回転側電極２０と共に、ボールベアリング８０の内輪８１ａが回転するようになっている。
また、第１実施形態では、回転側電極２０に当接しているフェルト６０は、外殻ケース１の本体部１ａの内周面に固定された円筒状カラー５０の内周面に固定された状態で支持されている。そのため、フェルト６０及び円筒状カラー５０は、回転側電極２０が回転しても回転しないように構成されている。【００４８】
このように、第１実施形態のロータリコネクタＷは、固定側電極１０と、回転側電極２０とが直接接触する構成ではなく、液体金属７０を介して両電極間が電気的に接続される構成であるため、構成部品同士の摩擦や摩耗が少なく、消耗部品の交換頻度が大幅に減少するという作用効果が得られる。【００４９】
また、第１実施形態のロータリコネクタＷは、液体金属７０を介して両電極間が電気的に接続される構成であるため、従来技術のスリップリングのように「金属製リング表面に形成されたマイクロギャップ等の影響によりブラシの摺動が不安定になる」ことがない。したがって、第１実施形態では、上述した従来技術と比べて導通の信頼性が向上すると共に、信号エラーの発生が防止される。【００５０】
また、第１実施形態のロータリコネクタＷは、液体金属７０を充填する領域を形成するフェルト６０に、多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されている。この構成により、空気に触れると酸化し易い液体金属７０の酸化が防止されて両電極間の安定した通電が実現される。【００５１】
次に本発明の第２実施形態のロータリコネクタＷ′の構成について図１１、１２を用いて説明する。ここで、図１１は、本発明の第２実施形態のロータリコネタの全体構成を説明するための模式図である。また、図１２は、本発明の第２実施形態のロータリコネタの固定側電極に取り付けられるフッ素樹脂リングの断面を示した模式図である。【００５２】
尚、第２実施形態のロータリコネクタＷ′は、第１実施形態のロータリコネクタＷの構成の一部を変更したものである。そのため、以下では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同じ構成や相当する構成については、同じ符号を付して説明を簡略化（或いは省略）する。【００５３】
第２実施形態のロータリコネクタＷ′は、外殻ケース１と、外殻ケース１に回転自在に支持された棒状の回転側電極２０と、回転側電極２０と相対向配置された状態で外殻ケース１に支持された固定側電極１０と、固定側電極１０の一端部側の外周面に外嵌され固定されているフッ素樹脂リング（第１フッ素樹脂リング）１１０と、回転側電極２０の一端部側の外周面に外嵌され固定されているフッ素樹脂リング（第２フッ素樹脂リング）１２０と、フッ素樹脂リング１１０の外周面に外嵌され固定されているフェルト６０とを備えている。また、固定側電極１０及び回転側電極２０は、それぞれの一端部の端面同士が相対向し且つ一端部の端面同士が隙間を形成するように離間して配置されている。【００５４】
また、固定側電極１０の外周面に外嵌・固定されているフッ素樹脂リング１１０は、その一端部（図示する上端部）が固定側電極１０の一端部（図示する上端部）よりも回転側電極２０側（図示する上方側）に突出している。尚、フッ素樹脂リング１１０の一端部は、回転側電極２０の一端部やフッ素樹脂リング１２０の一端部（図示する下端部）と離間した状態で配置されている。
また、フェルト６０は、多価アルコール（或いは高粘度オイル）が含浸されており、その一端部（図示する上端部）がフッ素樹脂リング１１０の一端部（図示する上端部）よりも回転側電極２０側（図示する上方側）に延設され、回転側電極２０に外嵌されているフッ素樹脂リング１２０の一端部（図示する下端部）に摺動自在に当接するようになっている。尚、フェルト６０は、円筒状カラー５０の内周面に装着され、円筒状カラー５０により支持されている。【００５５】
また、第２実施形態では、固定側電極１０の一端部と、回転側電極２０の一端部と、フッ素樹脂リング１２０の一端部と、フェルト６０の内周面とにより、閉鎖された領域（空隙部）が形成されるようになっており、この領域に液体金属７０が充填され、両電極間が電気的に接続されている。
以下、第２実施形態の構成のうち、第１実施形態と異なる構成について説明する。【００５６】
先ず、フッ素樹脂リング１１０について説明する。
図１２に示すように、フッ素樹脂リング１１０は、固定側電極１０の凸部１３に外嵌・固定される構成部品であり、両端が貫通した円筒状の筒状部１１０ａと、筒状部１１０ａの一端側（図示する上方側）の開口縁部から径方向内側（筒状部１１０の中心に向けて略直角）に延びる鍔状（平面視環状）の折返部１１０ｂとを有する構成になっている（有底のカップ形状の底部に開口を設けたような形状になっている）。
また、筒状部１１０ａは、その内径寸法が、固定側電極１０の凸部１３の直径寸法よりも僅かに大きい寸法に形成されており、その内周面が、固定側電極１０の凸部１３の外周面に嵌合して固定されるようになっている。
また、図１１に示すように、筒状部１１０ａの内周面を固定側電極１０の凸部１３の外周面に嵌合させ固定した状態にすると、その一端部（図示する上端部）が固定側電極１０の凸部１３の一端部（図示する上端部）よりも回転側電極２０側（図示する上方側）に突出し、且つ折返部１１０ｂが、回転側電極２０の一端部に設けられた環状凹部２２ｂ（後述する）により形成される領域に配置されるようになっている。【００５７】
次に、回転側電極２０の構成を説明する。
図１１に示すように、第２実施形態の回転側電極２０は、大径部２２の一端面の外周縁部に、断面視Ｌ字状（平面視環状）に凹んだ環状凹部２２ｂが形成されている。この環状凹部２２ｂにより、フッ素樹脂リング１１０の折返部１１０ｂの配置エリアが確保される。【００５８】
次に、フッ素樹脂リング１２０の構成を説明する。
フッ素樹脂リング１２０は、回転側電極２０の大径部２２に外嵌・固定される構成部品であり、断面矩形のリング状に形成されている。このフッ素樹脂リング１２０は、その内径寸法が、回転側電極２０の大径部２２の直径寸法よりも僅かに大きい寸法に形成されており、その内周面が、回転側電極２０の大径部２２の外周面に嵌合し固定されるようになっている。尚、フッ素樹脂リング１２０は、その一端面（図示する下面）が、回転側電極２２の環状凹部２２ｂと面一になるように、回転側電極２２に取り付けられている。【００５９】
次に、フェルト６０及び円筒状カラー５０の構成を説明する。
フェルト６０及び円筒状カラー５０は、第１実施形態と同様、いずれも、両端が貫通した円筒状に形成されている。尚、第２実施形態のフェルト６０は、第１実施形態のものと比べて、内径寸法が大きく且つ高さ寸法が小さくなっている。また、第２実施形態の円筒状カラー５０は、第１実施形態のものと比べて、内径寸法が大きく且つ薄肉になっている。【００６０】
尚、フェルト６０は、その高さ寸法が、フッ素樹脂リング１１０の高さ寸法よりも大きくなっている。そして、フェルト６０は、固定側電極１０の外周面に取り付けられたフッ素樹脂リング１１０に外嵌されると、その一端部（図示する上端部）が回転側電極２０に外嵌されているフッ素樹脂リング１２０の（図示する下端部）に摺動自在に当接するようになっている。【００６１】
上記のように構成されたロータリコネクタＷ′は、第１実施形態と同様、固定側電極１０及び回転側電極２０が液体金属７０を介して電気的に接続され、回転側電極２０に接続された回転側の機構（図示せず）により回転側電極２０が回転軸を中心に回転するようになっている。尚、回転側電極２０が回転する際には、回転側電極２０と共に、ボールベアリング８０の内輪８１ａ及びフッ素樹脂リング１２０が回転するようになっている。また、フッ素樹脂リング１２０は、回転側電極２０と共に回転している際に、その一端部（図示する下端部）がフェルト６０の一端部（図示する上端部）に擦動するようになっている。【００６２】
以上、説明したように、第２実施形態のロータリコネクタＷ′は、両電極間が液体金属７０を介して電気的に接続されるようになっているため、上述した第１実施形態のロータリコネクタＷと同様の作用効果が得られる。【００６３】
また、第２実施形態では、固定側電極１０の外周面に嵌合するフッ素樹脂リング１１０を設けている。このフッ素樹脂リング１１０は、その一端部（図示する上端部）が固定側電極１０の凸部１３の一端部（図示する上端部）よりも回転側電極２０側（図示する上方側）に突出し、且つ折返部１１０ｂが、回転側電極２０の一端部に設けられた環状凹部２２ｂにより形成される領域に配置されている。このような構成を採用したのは以下の理由による。【００６４】
具体的には、回転側電極２０が回転すると、液体金属７０は、その回転動作による遠心力の影響により回転側電極２０（及び固定側電極１０）の外周側に移動し、回転側電極２０（及び固定側電極１０）の外周側に偏ってしまう。そのため、第２実施形態では、固定側電極１０の凸部１３の外周面に、凸部１３の一端部よりも回転側電極２０側に突出するフッ素樹脂リング１１０を取り付け、液体金属７０が遠心力により回転側電極２０（及び固定側電極１０）の外周側（すなわち、フェルト６０側）に移動して偏らないようにし、電気的接続の安定性が低下することを防止している。
尚、フッ素樹脂リング１１０の一端には、回転側電極２０（及び固定側電極１０）の中心側に屈曲する折返部１１０ｂが設けられている。この折返部１１０ｂにより、液体金属７０のフェルト６０側への移動を効果的に防止できるようになっている。【００６５】
また、第２実施形態では、回転側電極２０の大径部２２の外周面にフッ素樹脂リング１２０が取り付けられている。また、フェルト６０は、回転側電極２０と非接触状態になるようにフッ素樹脂リング１１０の外周面に外嵌されていると共に、その一端部が回転側電極２０の外周面に外嵌されているフッ素樹脂リング１２０の一端部に摺動自在に当接している。
この構成によれば、回転側電極２０が回転している最中に、フェルト６０は回転側電極２０に接触することなく、回転側電極２０と共に回転しているフッ素樹脂リング１２０に摺動する。すなわち、第２実施形態では、フェルト６０が、回転している回転側電極２０に当接せず、低摩耗性のフッ素樹脂リング１２０に摺動する構成になっているため、第１実施形態と比べて、フェルト６０の摩耗が抑制される。【００６６】
次に本発明の第３実施形態のロータリコネクタＷ″の構成について図１３〜１５を用いて説明する。
第３実施形態のロータリコネクタＷ″は、第１、２実施形態のロータリコネクタＷ″の構成の一部を変更したものである。そのため、以下では、第１、２実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１、２実施形態と同じ構成や相当する構成については、同じ符号を付して説明を簡略化（或いは省略）する。【００６７】
具体的には、第３実施形態では、生産性の向上を目的として、固定側電極の固定をネジから圧入に変更し、回転側電極の固定をネジからカシメに変更した。上記目的のために、第３実施形態では、「外殻ケース、固定側電極及び回転側電極」の形状を第１、２実施形態のものから変更している。
また、第３実施形態では、液体金属及び多価アルコールの封止性を向上させるために、フッ素樹脂リング（第１フッ素樹脂リング、第２フッ素樹脂リング）及びフェルトの形状及び取付け位置を第２実施形態から変更している。【００６８】
尚、図１３は、本発明の第３実施形態のロータリコネタの全体構成を説明するための模式図である。また、図１４は、本発明の第３実施形態のロータリコネクタの固定側電極の断面を示した模式図である。また、図１５は、本発明の第３実施形態のロータリコネクタの回転側電極の断面を示した模式図である。【００６９】
図１３に示すように、第３実施形態のロータリコネクタＷ″は、外殻ケース２０１と、外殻ケース２０１に回転自在に支持された棒状の回転側電極２２０と、回転側電極２２０と相対向させた状態で外殻ケース２０１に支持された固定側電極２１０と、固定側電極２１０の一端部に取付けられたフッ素樹脂リング（第１フッ素樹脂リング）３１０と、回転側電極２２０の一端部側の外周側面に外嵌・固定されているフッ素樹脂リング（第２フッ素樹脂リング）３２０と、「フッ素樹脂リング３１０及びフッ素樹脂リング３２０」の両者の外周側面を包囲するようにフッ素樹脂リング３１０とフッ素樹脂リング３２０と間に跨設された円筒状のフェルト（液体含浸部材）６０とを備えている。また、フェルト６０は、外殻ケース２０１の内周側面に嵌合・固定されている円筒状カラー５０の内周側面に装着され、円筒状カラー５０により支持されている。
尚、フッ素樹脂リング（第２フッ素樹脂リング）３２０は、その外周側面が、フェルト６０の内周側面に摺動自在に当接している。【００７０】
また、固定側電極２１０及び回転側電極２２０は、第１実施形態と同様、それぞれの一端部同士が相対向し且つ一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されている。また、フッ素樹脂リング３１０及びフッ素樹脂リング３２０は、それぞれの一端部同士が相対向し且つ一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されている。
そして、第３実施形態では、固定側電極２１０の一端部（上端部）と、回転側電極２２０の一端部（下端部）と、フッ素樹脂リング３１０の内周側面及び一端部（上端面）と、フッ素樹脂リング３２０の一端部（下端面）と、フェルト６０の内周側面とにより、閉鎖された領域（空隙部）が形成され、この領域に液体金属７０が充填され、両電極間が電気的に接続されている。また、フェルト６０には、第１実施形態と同様、多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されている。
以下、第３実施形態の構成にうち、第１、２実施形態から変更した「外殻ケース２０１、固定側電極２１０及び回転側電極２２０」と、第２実施形態から変更した「第１フッ素樹脂リング３１０、第２フッ素樹脂リング３２０、円筒状カラー５０、フェルト６０」について説明する。【００７１】
先ず、第３実施形態の外殻ケース２０１について説明する。
外殻ケース２０１は、両端が貫通した略中空円筒状の本体部２０１ａを有し、本体部２０１ａの一端側（上端側）の内周側面に、略リング状のベアリング固定樹脂２３１が装着された薄肉部２０１ａ１が形成されている。このベアリング固定樹脂２３１の内周側面には、ベアリング８０の外輪８１ｂの外周側面が当接している。そして、薄肉部２０１ａの上端側（図示するA部）を、ベアリング８０の上端側に折り曲げてかしめることにより、外殻ケース２０１は、回転側電極２２０を支持しているベアリング８０に圧着・固定されている。【００７２】
また、外殻ケース２０１の本体部２０１ａ下端には、径方向内側に突出する鍔部２０１ｂが形成されている。この鍔部２０１ｂの内周側面に、略リング状の密着用樹脂２３２が装着されている。
密着用樹脂２３２は、固定側電極２１０と、外殻ケース２０１との密着性を向上させる機能を果たす部品であり、その内周側面が、固定側電極２１０の基部２１１の外周側面と当接している。
そして、固定側電極２１０は、外殻ケース２０１の鍔部２０１ｂの上面に、大径部２１３の下面を当接させた状態で、外殻ケース２０１の本体部２０１ａの内周側面に、大径部２１３が圧入されることにより、外殻ケース２０１に固定されている。【００７３】
次に、第３実施形態の固定側電極２１０について図１４を用いて説明する。
図示するように、固定側電極２１０は、略円柱状の基部２１１と、基部２１１の一方面（図示する上面）から一方（図示する上方）に向けて鉛直方向に延設された平面視円形で且つ基部２１１から拡径している大径部２１３と、基部２１１の他方面（図示する下面）から他方（図示する下方）に向けて鉛直方向に延びる略円柱状の端子部２１２（基部２１１から縮径している端子部２１２）とを備えている。尚、固定側電極２１０は、金属等の導電性材料により形成されている。また、端子部２１２には、図示しない固定側の機構が電気的に接続される。【００７４】
また、大径部２１３は、その外周側に平面視環状の第１環状部２１３ａが形成されている共に、第１環状部２１３ａの内側に、第１環状部２１３ａの上面から平面視環状に凹んだ第２環状部２１３ｂが形成されている。また、第２環状部２１３ｂの内側には、第２環状部２１３ｂの上面から平面視円状に凹んだ凹部２１３ｃが形成されている（大径部２１３の中心が凹部２１３ｃになっている）。
尚、大径部２１３は、外径寸法が、外殻ケース２０１を構成する本体部２０１ａの内周側面に圧入し固定できる長さ寸法になっている。また、第１環状部２１３ａの径方向の長さ寸法が、円筒状カラー５０及びフェルト６０が載置できる長さ寸法になっている。【００７５】
次に回転側電極２２０について図１５を用いて説明する。
図示するように、回転側電極２２０は、その一方側（図示する上方側）が略円柱状の端子部２２１になっており、その他方側（図示する下方側）が端子部２２１よりも直径が大きい略円柱状の大径部２２２になっている。尚、回転側電極２２０は、金属等の導電性材料により形成されている。また、端子部２２１には、図示しない回転側の機構が電気的に接続されるようになっている。【００７６】
また、大径部２２２は、その一端部（上端部）に、外周側面の周方向に沿って径方向外側に突出する第１凸部２２２ａが形成されていると共に、第１凸部２２２ａから他端（下端）方向に所定長さ寸法離間した位置に、外周側面の周方向に沿って径方向外側に突出する第２凸部２２２ｂが形成されている。
この第１凸部２２２ａと、第２凸部２２２ｂとの間の外周側面部に、ベアリング８０の内輪８１ａの内周側面が外嵌・固定され、これにより、回転側電極２２０がボールベアリング８０に回転自在に支持される構成になっている。また、大径部２２２の他端部（下端部）の中心部には、平面視円形状の凹んだ凹部２２２ｃが形成されており、この凹部２２２ｃが、固定側電極２１０の大径部２１３に形成された凹部２１３ｃと相対向して配置されるようになっている（図１３参照）。尚、凹部２２２ｃと凹部２１３ｃは、同じ大きさで且つ同じ形状に形成されている。【００７７】
次に、フッ素樹脂リング３１０、３２０について図１３を用いて説明する。
フッ素樹脂リング（第１フッ素樹脂リング）３１０は、固定側電極２１０の一端部（上端部）に取付けられる構成部品であり、両端が貫通した円筒状の筒状部３１０ａと、筒状部３１０ａの一端側（図示する上方側）の開口縁部から径方向内側（筒状部３１０ａの中心に向けて略直角）に延びる平面視環状の折返３１０ｂとを有する構成（断面視でＬ字形状）になっている。
また、筒状部３１０ａは、その外径寸法が、固定側電極２１０の大径部２１３を形成する第１環状部２１３ａ（図１４参照）の内径寸法よりも僅かに小さい寸法に形成されており、その外周側面が、第１環状部２１３ａの内周側面に嵌合して固定されるようになっている（このとき、筒状部３１０ａの下端は、固定側電極２２０の第２環状部２１０ｂ（図１４参照）の上面に載置された状態になっている）。
また、フッ素樹脂リング３１０は、その内径寸法が、回転側電極２２０の大径部２２２の外径寸法よりも大きい寸法に形成されていると共に、その一端部（上端部）が回転側電極２２０の下端部（一端部）よりも所定長さ寸法上方側まで延設されている。この構成により、フッ素樹脂リング３１０は、その内周側面が、固定側電極２１０及び回転側電極２２０一端部同士の間に形成されている隙間を包囲し、且つ回転側電極２２０の外周側面を非接触な状態で包囲するようになっている。【００７８】
フッ素樹脂リング（第２フッ素樹脂リング）３２０は、リング状に形成されており、その一端部（下端部）が、フッ素樹脂リング３１０の一端部（上端部）と相対向し且つ所定寸法離間するように配置されている。また、フッ素樹脂リング３２０は、その内径寸法が、回転側電極２２０の大径部２２２（図１５参照）の直径寸法よりも僅かに大きい寸法に形成されており、その内周側面が、回転側電極２２０の大径部２２２の外周側面に外嵌・固定され、その他端部（上端部）は、回転側電極２２０の第２凸部２２２ｂの下面に当接している。
また、フッ素樹脂リング３２０は、その外径寸法が、フェルト６０の内径寸法よりも僅かに小さい寸法に形成されており、その外周側面が、フェルト６０の内周側面に摺動自在に当接している
また、フッ素樹脂リング３２０の外周側面には、フェルト６０の内周側面に形成された凸部（図示する例では２つの凸部）に摺動自在に嵌合する凹部（２つの凹部）が設けられている。この凹部は、フッ素樹脂リング３２０の外周側面の周方向に沿って径方向内側に向けて断面視でＶ字形状に凹んでいる。尚、フッ素樹脂リング３２０の凹部は、フェルト６０の内周側面に形成された凸部に対応して設けたものであり、上記凹部及び凸部の数は適宜設計される。【００７９】
次に、第３実施形態のフェルト６０及び円筒状カラー５０の構成を説明する。
フェルト６０及び円筒状カラー５０は、第１実施形態と同様、いずれも、両端が貫通した円筒状に形成されている。尚、第３実施形態のフェルト６０は、内周側面に凸部が形成されており、フッ素樹脂リング３２０の外周側面の凹部に、当該凸部が摺動自在に嵌合されるようになっている。この凸部は、フェルト６０の内周側面の周方向に沿って径方向内側に向けて断面視でＶ字形状に突設している。
尚、円筒状カラー５０は、第１、２実施形態のものと比べて、内径寸法が小さく且つ厚肉になっている。【００８０】
上記のように構成されたロータリコネクタＷ″は、第１実施形態と同様、固定側電極２１０及び回転側電極２２０が「液体金属７０、及びフェルト６０に含浸された多価アルコール或いは高粘度オイル」を介して電気的に接続され、回転側電極２２０に接続された回転側の機構（図示せず）により回転側電極２２０が回転軸を中心に回転するようになっている。尚、回転側電極２２０が回転する際には、回転側電極２２０と共に、ボールベアリング８０の内輪８１ａが回転するようになっている。また、回転側電極２２０が回転する際には、回転側電極２２０と共に、フッ素樹脂リング３２０が回転するようになっている。そして、フッ素樹脂リング３２０は、回転側電極２２０と共に回転している際、その外周側面がフェルト６０の内周側面と摺動するようになっている。【００８１】
以上、説明したように、第３実施形態のロータリコネクタＷ″は、両電極間が液体金属７０（及びフェルト６０に含浸された多価アルコール或いは高粘度オイル）を介して電気的に接続されるようになっているため、上述した第１実施形態のロータリコネクタＷと同様の作用効果が得られる。
また、第３実施形態では、第２実施形態と同様、フェルト６０が、回転している回転側電極２２０に当接せず、低摩耗性のフッ素樹脂リング３２０に摺動する構成になっているため、第１実施形態と比べて、フェルト６０の摩耗が抑制される。【００８２】
さらに、第３実施形態では、外殻２０１への固定側電極２１０の固定を圧入により行い、外殻２０１への回転側電極２２０の固定をカシメにより行っており、第１、２実施形態のようにネジを用いていないため、第１、２実施形態と比べて生産性が向上した構成になっている。
また、第３実施形態では、上記の構成により、第１、２実施形態と比べて、液体金属７０及び多価アルコール或いは高粘度オイルの封止性が向上している。
具体的には、上記の第１実施形態では、回転側電極２０を回転させたときに、液体金属７０に作用する遠心力の大部分をフェルト６０の内周側面で受けることになり、フェルト６０から液体金属７０及び多価アルコール或いは高粘度オイルが漏れ出す虞があった。
第２実施形態では、フェルト６０の内周側面に、断面がL字形状の第１フッ素樹脂リング１１０を配置することで、フェルト６０の内周側面に作用する遠心力の影響を軽減させている。
しかし、第２実施形態は、遠心力の働く方向(外径方向に向かった放射線状の直線方向）に第２フッ素樹脂リング１２０とフェルト６０との摺動部（摺動面）が配置された構造になっており、この摺動部から液体金属７０及び多価アルコール或いは高粘度オイルが漏れる虞を残している。
そこで、第３実施形態では、第２実施形態と同様、フェルト６０の内周側面に断面がL字形状の第１フッ素樹脂リング３１０を設置することで遠心力の影響を軽減させた上で、第１実施形態のように、フェルト６０の内周側面で遠心力を受ける構造にした。すなわち、第３実施形態では、第１フッ素樹脂リング３１０及び第２フッ素樹脂リング３２０の外周側面が同面になるように配置し、１フッ素樹脂リング３１０及び第２フッ素樹脂リング３２０の両方をフェルト６０の内周側面で包囲する構造を採用した。尚、第３実施形態では、フェルト６０の内周側面は、第２フッ素樹脂リング３２０の外周面に摺動自在に当接していると共に、フェルト６０と第２フッ素樹脂リング３２０との摺動部（摺動面）が、遠心力の働く方向と直交する位置に配置されている。
この構成によれば、フェルト６０にかかる遠心力の影響を軽減させることができると共に、第２実施形態のように「遠心力の働く方向に第２フッ素樹脂リング１２０と、フェルト６０との摺動部（摺動面）が配置された構造」になっていないため、第１、２実施形態と比べて、液体金属７０及び多価アルコール或いは高粘度オイルの封止性の向上を図ることができる。
さらに、第３実施形態では、フェルト６０の内周側面と摺動する第２フッ素樹脂リング３２０の外周側面に、フェルト６０の内周側面に設けた凸部（２個の凸部）に摺動自在に嵌合する溝（２つの凹部）を形成することで、第２フッ素樹脂リング３２０とフェルト６０との摺動部の封止性を向上させている。【００８３】
なお、本発明は、上述した実施形態（第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態）に限定されるものではなく、その要旨の範囲において種々の変更が可能である。【００８４】
上述した第１、第2実施形態（又は第３実施形態）では、固定側電極１０及び回転側電極２０（又は「固定側電極２１０及び回転側電極２２０」）の間に形成された隙間を覆う円筒状のフェルト６０を設け、このフェルト６０に多価アルコール（或いは高粘度オイル）を含浸する構成を採用しているが、特にこれに限定されるものではない。固定側電極１０及び回転側電極２０（又は「固定側電極２１０及び回転側電極２２０」）の間に形成された隙間を覆う円筒状に形成され、多価アルコール（或いは高粘度オイル）を保持できるものであれば、本発明に適用される。例えば、フェルト６０の代わりに、多孔質(閉気孔では無く開気孔のもの）である円筒状のスポンジを用いることができる。
【符号の説明】
【００８５】
Ｗ…ロータリコネクタ
Ｗ′…ロータリコネクタ
Ｗ″…ロータリコネクタ
１…外殻ケース
１ａ…本体部（外殻ケース）
１ａ１…ネジ孔（外殻ケース）
１ｂ…上蓋部（外殻ケース）
１ｂ１…貫通孔（外殻ケース）
１ｂ２…ネジ孔（外殻ケース）
１ｂ３…環状凸部（外殻ケース）
１０…固定側電極
１１…基部（固定側電極）
１１ａ…段差部（固定側電極）
１１ａ１…ネジ孔（固定側電極）
１２…端子部（固定側電極）
１３…凸部（固定側電極）
１３ａ…凹部（固定側電極）
２０…回転側電極
２１…端子部（回転側電極）
２２…大径部（回転側電極）
２２ａ…凹部（回転側電極）
２２ｂ…環状凹部（回転側電極）
２３…段差部（回転側電極）
５０…円筒状カラー
６０…フェルト
７０…液体金属
８０…ボールベアリング
８１ａ…内輪（ボールベアリング）
８１ｂ…外輪（ボールベアリング）
８２…ボール（ボールベアリング）
９０…ベアリング固定用リング
１００…ネジ
１１０…フッ素樹脂リング
１１０ａ…筒状部（フッ素樹脂リング）
１１０ｂ…折返部（フッ素樹脂リング）
１２０…フッ素樹脂リング
２０１…外殻ケース
２０１ａ…本体部（外殻ケース）
２０１ａ１…薄肉部（外殻ケース）
２０１ｂ…鍔部（外殻ケース）
２１０…固定側電極
２１１…基部（固定側電極）
２１２…端子部（固定側電極）
２１３…大径部（固定側電極）
２１３ａ…第１環状部（固定側電極）
２１３ｂ…第２環状部（固定側電極）
２１３ｃ…凹部（固定側電極）
２２０…回転側電極
２２１…端子部（回転側電極）
２２２…大径部（回転側電極）
２２２ａ…第１凸部（回転側電極）
２２２ｂ…第２凸部（回転側電極）
２２２ｃ…凹部（回転側電極）
２３１…ベアリング固定樹脂
２３２…密着用樹脂
３１０…フッ素樹脂リング
３１０ａ…筒状部（フッ素樹脂リング）
３１０ｂ…折返部（フッ素樹脂リング）
３２０…フッ素樹脂リング
【要約】
外殻ケース１に回転自在に支持された棒状の回転側電極２０と、外殻ケース１に支持された固定側電極２０とを備えたロータリコネクタＷであって、回転側電極２０及び固定側電極１０は、それぞれの一端部同士が相対向し且つ該一端部同士が隙間を形成するように離間して配置されており、固定側電極１０の一端部側の外周面を包囲するように設置され、且つ固定側電極１０及び回転側電極２０の外周側から、固定側電極１０と回転側電極２０との間に形成された隙間を覆う円筒状の液体含浸部材６０を有し、液体含浸部材６０には、多価アルコール或いは高粘度オイルが含浸されており、回転側電極２０の一端部と、固定側電極１０の一端部と、液体含浸部材６０の内周面とにより形成される領域に液体金属７０が充填されている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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