(57)【要約】【課題】この発明は、小形化を確保したうえで、高精度な熱制御を実現し得るようにして、安定した高効率な電気結合を実現することにある。【解決手段】スリップリング１１１，１２１が形成される第１及び第２の回転部１１，１２が同軸的に設けられた回転体１０及び該回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１に摺接して電気的に結合される第１及び第２のブラシ１６，１７をカバー部材１４内に密閉収容し、このカバー部材１４の周壁に複数の放熱用通風孔１８を設けて構成したものである。【選択図】図１
2011166942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動自在に支持されるものであって、スリップリングが周壁に設けられた複数の回転部が同軸的に積重されて配置される回転体と、
この回転体の複数の回転部間に介在され、相互間を電気的に絶縁する絶縁板と、
前記回転体の回転に連動して複数の回転部のスリップリングに摺接される複数のブラシと、
前記回転体が回転自在に密閉収容されると共に、前記ブラシが前記回転体の回転部のスリップリングに摺接可能に密閉収容されるものであって、周壁に複数の放熱用通風孔が設けられたカバー部材と、
を具備することを特徴とするスリップリング装置。
【請求項２】
前記放熱用通風孔は、前記カバー部材内のブラシ位置に対応して設けられることを特徴とする請求項１記載のスリップリング装置。
【請求項３】
前記放熱用通風孔は、前記カバー部材の上部と下部に分離されて設けられる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装置。
【請求項４】
前記放熱用通風孔は、前記カバー部材の中間部に回転体の回転軸に沿って設けられる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装置。
【請求項５】
前記放熱用通風孔には、開閉自在な蓋体が設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のスリップリング装置。
【請求項６】
前記蓋体は、前記カバー部材内の温度に応じて前記通風孔を選択的に開閉することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のスリップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばレーダー装置等の回転側と固定側との電気的結合を行うのに用いられるスリップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のスリップリング装置においては、回転側にスリップリングが設けられ、固定側にブラシがスリップリングに摺接可能に設けられる。そして、回転側のスリップリングが回転駆動されると、固定側のブラシが摺接され、回転側と固定側との間の電気的結合が行われている。このスリップリングには、ブラシ材質に黒鉛を含有させることにより配向性を高めて、ブラシの摺接にともなう摩擦の低減が図られている。
【０００３】
ところで、このようなスリップリング装置においては、複数のスリップリングを回転軸に対して絶縁性を有した略同径の円環板を挟んで所定の間隔に配し、この複数のスリップリングに対して固定側に設けたブラシを同時に摺接させて電気的結合を行う構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、このスリップリング装置は、性能特性上、粉塵や水滴などの侵入を嫌うことで、回転側を構成する回転体及び固定側のブラシをカバー部材内に収容して密閉構造に構成されている。この密閉構造にあっては、カバー部材内に収容配置した回転体のスリップリングに対して固定体側のブラシが摺接されると、内部発熱が発生して、カバー部材内の温度が上昇するため、温度上昇により水蒸気量が減少され、固体潤滑性能が低下されてブラシの異常磨耗が発生したり、許容可能な電流容量の低下が起きたりする虞を有する。そのため、カバー部材内には、温度上昇を防止するための空隙を設けたり、あるいは冷却構造を付加したりして熱制御することが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３２４９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記スリップリング装置では、回転側と固定側との安定した電気的結合を実現するのに、カバー部材内に温度上昇防止用の空隙を設けたり、あるいは冷却構造を付加したりしなければならないために、装置が大形とな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、小形化を確保したうえで、高精度な熱制御を実現し得るようにして、安定した高効率な電気結合を実現したスリップリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、回転駆動自在に支持されるものであって、スリップリングが周壁に設けられた複数の回転部が同軸的に積重されて配置される回転体と、この回転体の複数の回転部間に介在され、相互間を電気的に絶縁する絶縁板と、前記回転体の回転に連動して複数の回転部のスリップリングに摺接される複数のブラシと、前記回転体が回転自在に密閉収容されると共に、前記ブラシが前記回転体の回転部のスリップリングに摺接可能に密閉収容されるものであって、周壁に放熱用通風孔が設けられたカバー部材とを備えてスリップリング装置を構成した。
【０００９】
上記構成によれば、回転体が回転駆動されると、回転部のスリップリングが回転されて、このスリップリングに対してブラシが摺接されて回転体と固定側との電気的結合が行われる。この電気的結合状態において、ブラシとスリップリングとの摺接部位より発熱が起こり、カバー部材内の温度が上昇して内圧が高くなると、その温度上昇した内部空気が複数の放熱用通風孔のいずれかを通り外部に排出されると共に、外部空気が他の通風孔を通りカバー部材内に取込まれて該カバー部材内が自然空冷される。
【００１０】
従って、冷却のためにカバー部材の内部容積を高めるように大形にしたり、あるいは別途に冷却構造を備えたりすることなく、カバー部材内の熱制御が実現されて、小形化を確保したうえで、スリップリングとブラシとの高効率な電気的結合を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
以上述べたように、この発明によれば、小形化を確保したうえで、高精度な熱制御を実現し得るようにして、安定した高効率な電気結合を実現したスリップリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の一実施の形態に係るスリップリング装置の要部の構成を示した配置構成図である。
【図２】カバー部材に設ける通風孔の一例を示した配置構成図である。
【図３】この発明の他の実施の形態に係るスリップリング装置の要部を取出して示した配置構成図である。
【図４】この発明の他の実施の形態に係るスリップリング装置の要部の配置構成を示した配置構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
図１は、この発明の一実施の形態に係るスリップリング装置の要部構成を示すもので、回転体１０は、筒状の複数、例えば第１及び第２の回転部１１，１２がインシュレータと称する絶縁板１３を介して電気的に絶縁された状態で、同軸的に積重配置されている。この回転体１０は、固定体１５に回転軸Ｏ回りに図示しない軸受部を介して回転自在に支持されてカバー部材１４内に収容配置される。そして、この回転体１０は、図示しない駆動機構を介して選択的に回転駆動される。
【００１５】
上記絶縁板１３は、例えばドーナツ形状に形成される。
【００１６】
また、上記第１の回転部１１は、例えば積重される一方の周壁に銀めっき等により、例えばグランド（ＧＮＤ）を構成するスリップリング１１１が２段同軸的に分離して設けられる。
【００１７】
そして、この２段のスリップリング１１１には、銀黒鉛等で形成された第１のブラシ１６がそれぞれ摺接可能に当接される。
【００１８】
また、上記第２の回転部１２には、積重される他の外周壁に銀めっき等により、例えば＋電位を構成するスリップリング１２１が２段同軸的に分離して設けられる。そして、この２段のスリップリング１２１には、銀黒鉛等で形成された第２のブラシ１７がそれぞれ摺接可能に当接される。
【００１９】
第１及び第２のブラシ１６，１７は、それぞれ上記固定体１５に支持され、例えば回転体１０の回転軸Ｏを挟んで対向された状態で、第１及び第２の回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１に摺接可能に当接配置される。この当接配置状態において、この第１及び第２のブラシ１６，１７は、各２個がスリップリング１１１，１２１に対して当接角度を若干ずらせて、上側の一方から下側の他方に磨耗粉が降り注がれないように配置されている。
【００２０】
これにより、第１及び第２のブラシ１６，１７は、回転体１０が回転駆動されると、回転部のスリップリング１１１，１２１に摺接されて、該回転体１０側と固定体１５側との間における電気的結合を実行する。
【００２１】
また、上記回転体１０としては、第１の回転部１１のスリップリング１１１を＋電位に設定して、第２の回転部１２のスリップリング１２１をグランドとして設定するようにしてもよい。
【００２２】
なお、上記第１及び第２の回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１としては、その他、＋電位とＧＮＤ、−電位とＧＮＤ、ＧＮＤと−電位、−電位と＋電位、＋電位と＋電位、−電位と−電位の組み合わせであってもよい。
【００２３】
上記カバー部材１４は、上記回転体１０、第１及び第２のブラシ１６，１７を密閉収容した状態で、例えば固定体１５に取付けられ、その周壁に複数の放熱用通風孔１８が所定の間隔に設けられる。この通風孔１８としては、例えば図２に示すようにカバー部材１４の上部及び下部側の周方向にそれぞれ所定の間隔を有して設けることが好ましい。これにより、カバー部材１４内の温度が上昇して、内圧が高くなると、例えば上部側の通風孔１８から内部空気と共に熱量が排出される。同時に、カバー部材１４の下部側の通風孔１８から外部空気がカバー部材１４内に取込まれる自然空気路が形成され、その内部温度を効果的に冷却することが可能となる。
【００２４】
上記通風孔１８は、カバー部材１４内の例えば第１及び第２のブラシ１６，１７に対向して設けることが好ましい。これにより、第１及び第２のブラシ１６，１７のスリップリング１１１，１２１との摺接により発生した熱量が直接的に通風孔１８に導かれて該通風孔１８を通ってカバー部材１４の外に排気することが可能となり、より効果的な排熱が可能となる。
【００２５】
上記構成において、回転体１０が回転駆動されると、第１及び第２の回転部１１，１２の各スリップリング１１１，１２１が回転され、そのスリップリング１１１，１２１に対して第１及び第２のブラシ１６，１７が摺接されて回転体１０側と固定体１５側との間における電気的結合がそれぞれ行われる。
【００２６】
この電気的結合状態において、第１及び第２の回転部１１，１２の各スリップリング１１１，１２１と第１及び第２のブラシ１６，１７との摺接により、それぞれの摺接箇所で熱が発生され、カバー部材１４内の温度が上昇される。これにより、カバー部材１４内は、内圧が上昇され、温度上昇した内部空気が複数の放熱用通風孔１８のいずれかを通り外部に排出される。同時に、カバー部材１４内には、その他の通風孔１８を通り外部空気が取込まれて該カバー部材１４内にいわゆる自然空気路が形成され、内部が自然空冷されて熱制御される。
【００２７】
このように、上記スリップリング装置は、スリップリング１１１，１２１が形成される第１及び第２の回転部１１，１２が同軸的に設けられた回転体１０及び該回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１に摺接して電気的に結合される第１及び第２のブラシ１６，１７をカバー部材１４内に密閉収容し、このカバー部材１４の周壁に複数の放熱用通風孔１８を設けて構成した。
【００２８】
これによれば、回転体１０が回転駆動されて、第１及び第２の回転部１１，１２のスリップリング１１１，１２１が回転され、このスリップリング１１１，１２１に対して第１及び第２のブラシ１６，１７が摺接され、その摺接部位に発熱が起こり、カバー部材１４内の温度が上昇すると、内圧が高くなることで、内部空気が複数の放熱用通風孔１８の一部から外部に排出されると共に、他の通風孔１８を通り外部空気が内部に取込まれて該カバー部材１４内が自然空冷される。
【００２９】
これにより、冷却のためにカバー部材１４の内部容積を高めるように大形にしたり、あるいは別途に冷却構造を備えたりすることなく、カバー部材１４内の熱制御が可能となり、小形化を確保したうえで、スリップリング１１１，１２１と第１及び第２のブラシ１６，１７との高効率な電気的結合を実現することが可能となる。
【００３０】
また、回転体１０、第１及び第２のブラシ１６，１７は、カバー部材１４内に収容されていることで、塵等が直接的に付着することを最小限に抑えることが可能となるため、安定した高精度な電気結合を長期間にわたり実現することが可能となる。
【００３１】
なお、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、例えば図３に示すようにカバー部材１４に設けた複数の通風孔１８に、蓋体１９を矢印方向に開閉自在に組付け配置するように構成してもよい。
【００３２】
この実施の形態では、例えば装置を運搬する際、蓋体１９をカバー部材１４の通風孔１８を閉塞させることで、塵等の内部侵入を防止することが可能となり、その搬送の際などの効果的な防止を図ることが可能となる。また、蓋体１９の矢印方向の移動位置を調整することにより、通風孔１８からの内部空気及び外部空気の調整が可能となるため、さらに良好な熱制御を行うことが可能となる。
【００３３】
この蓋体１９としては、各通風孔１８にそれぞれ独立に開閉可能に組付け配置したり、あるいはカバー部材１４の上部側及び下部側に配する場合には、上部側及び下部側に配した複数の通風孔１８を同時に開閉するように蓋体１９を組付け配置するように構成してもよい。
【００３４】
そして、この蓋体１９としては、例えばバイメタルなどを用いてカバー部材１４内の温度変化に連動して開閉可能に配し、通風孔１０の開口を可変調整するように構成することも可能で、さらに有効な効果が期待される。
【００３５】
また、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、図４に示すようにカバー部材１４の周壁に回転軸Ｏと平行にスリット状の通風孔１８１を所定の間隔に設けるように構成してもよい。この実施の形態に場合にも、通風孔１８１に蓋体１９１を開閉自在に組付け配置することで、さらに良好な効果が期待される。
【００３６】
さらに、上記通風孔１８，１８１としては、カバー部材１４に対する配置位置としては、その他の配置が可能であり、且つ、その他、リング状等の各種形状のものを用いて構成可能で、いずれも同様に有効な効果が期待される。
【００３７】
また、上記各実施の形態では、第１及び第２の回転部１１，１２を同軸的に設けた回転体１０を用いたスリップリング構成に適用した場合について説明したが、これに限ることなく、その他、各種のスリップリング構成のものにおいても適用可能で、同様に有効な効果が期待される。
【００３８】
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、実施段階ではそ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が可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００３９】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００４０】
１０…回転体、１１…第１の回転部、１１１…スリップリング、１２…第２の回転部、１２１…スリップリング、１３…絶縁板、１４…カバー部材、１５…固定体、１６…第１のブラシ、１７…第２のブラシ、１８…通風孔、１９…蓋体、１８１…通風孔、１９１…蓋体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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