(57)【要約】【課題】大電流を通電させることが可能であると共にメンテナンスの負担が少なく、且つ環境負荷物質を使用しないロータリコネクタを提供する。【解決手段】回転側ユニット１０及び固定側ユニット２０を備えたロータリコネクタＷ１であって、回転側ユニット１０は、ハウジング１の一方面に回転自在に支持された回転側端子１１と、回転側端子１１の一端部に形成された回転側電極１３とを有し、固定側ユニット２０は、ハウジング１の他方面に形成された固定側端子２１と、他方面に支持され且つ固定側端子２１に電気的に接続されている金属黒鉛質材料で形成された固定側電極２３とを有する。回転側電極１３及び固定側電極２３は、いずれも円筒リング状に形成されていると共に相互の端面同士が相対向するように配置され、回転側電極１１を回転させると、固定側電極２３の端面が回転側電極１３の端面に摺するようになっている。【選択図】図１
2015076218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転側ユニットと、固定側ユニットと、前記回転側ユニット及び固定側ユニットを支持するハウジングとを備えたロータリコネクタであって、
前記回転側ユニットは、前記ハウジングの一方面に回転自在に支持された略棒状の回転側端子と、該回転側端子の一端部に形成され且つ回転側端子と共に回転する回転側電極とを有し、
前記固定側ユニットは、前記ハウジングの他方面に形成された略棒状の固定側端子と、前記他方面に支持され且つ前記固定側端子と電気的に接続された金属黒鉛質材料で形成された固定側電極とを有し、
前記回転側電極及び前記固定側電極は、いずれも円筒リング状に形成されていると共に、相互の端面同士が相対向し且つ当接して配置されており、
前記回転側電極を回転させると、前記固定側電極の端面が前記回転側電極の端面に摺動して、前記回転側端子と前記固定側端子とが電気的に接続されるようになっていることを特徴とするロータリコネクタ。
【請求項２】
回転側ユニットと、固定側ユニットと、前記回転側ユニット及び固定側ユニットを支持するハウジングとを備えたロータリコネクタであって、
前記回転側ユニットは、前記ハウジングの一方面に回転自在に支持された略柱状の回転軸と、該回転軸の一端部に設置され且つ回転軸と共に回転する回転側電極と、前記回転側電極に電気的に接続された回転側端子とを備え、
前記固定側ユニットは、前記ハウジングの他方面に支持された略柱状の支持部材と、前記支持部材の一端部に設置されている金属黒鉛質材料で形成された固定側電極と、前記固定側電極に電気的に接続された固定側端子とを有し、
前記回転側電極は、円筒リング状になされた複数の第１リング電極を同心円状に配置した構成になっており、
前記固定側電極は、前記回転側電極を構成する第1リング電極毎に対応させて設けられた、円筒リング状になされた複数の第２リング電極を同心円状に配置した構成になっており、
前記固定側電極の各第２リング電極は、その端面がそれぞれ対応している第１リング電極の端面と相対向し且つ当接して配置されており、
前記回転側電極を回転させると、前記固定側電極を構成する各第２リング電極の端面が、それぞれ対応している第１リング電極の端面に摺動して、前記回転側端子と前記固定側端子とが電気的に接続されるようになっていることを特徴とするロータリコネクタ。
【請求項３】
前記ハウジングの他方面には、前記固定側電極を前記回転側電極に向け付勢する付勢手段が設けられており、
前記回転側電極と前記固定側電極の摺動部分には、オイル若しくは接点グリスが塗布されていることを特徴とする請求項１又は２記載のロータリコネクタ。
【請求項４】
前記回転側電極は、金属により形成されていると共に、表面に貴金属メッキが施されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロータリコネクタ。
【請求項５】
前記回転側電極は、金属黒鉛質材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロータリコネクタ。
【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】
しかしながら、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、以下に示す技術的課題を有している。
具体的には、上述した従来技術は、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になっており、金属製リングとブラシの接触面積を大きくとれないという技術的課題を有している。そのため、上記のスリップリングでは、大電流を通電させることが困難であった。
また、上述した従来技術は、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）。
さらに、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】
なお、上述したスリップリングのように、金属製リングにブラシを摺動させて通電させるものではなく、常温で液状態になる水銀を用いて、回転側と固定側とを通電させる方式のもの（説明の都合上、「水銀式ロータリコネクタ」という）もある。この水銀式ロータリコネクタによれば、大電流の通電が可能であると共に定期的な部品交換が不要になる。
しかし、水銀式ロータリコネクタは、環境負荷物質である水銀を用いており、その使用が制限されている。
そのため、環境負荷物質を使用していない構成であり、且つ大電流の通電が可能であると共にメンテナンスの負担が少ない回転接続用コネクタ（スリップリング、ロータリコネクタ）が求められている。
【０００７】
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、大電流を通電させることが可能であると共にメンテナンスの負担が少なく、且つ環境負荷物質を使用しない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】
【０００８】
上記技術的課題を解決するためになされた本発明の第1態様は、回転側ユニットと、固定側ユニットと、前記回転側ユニット及び固定側ユニットを支持するハウジングとを備えたロータリコネクタであって、前記回転側ユニットは、前記ハウジングの一方面に回転自在に支持された略棒状の回転側端子と、該回転側端子の一端部に形成され且つ回転側端子と共に回転する回転側電極とを有し、前記固定側ユニットは、前記ハウジングの他方面に形成された略棒状の固定側端子と、前記他方面に支持され且つ前記固定側端子と電気的に接続された金属黒鉛質材料で形成された固定側電極とを有し、前記回転側電極及び前記固定側電極は、いずれも円筒リング状に形成されていると共に、相互の端面同士が相対向し且つ当接して配置されており、前記回転側電極を回転させると、前記固定側電極の端面が前記回転側電極の端面に摺動して、前記回転側端子と前記固定側端子とが電気的に接続されるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
このように、本発明の第１態様は、回転側電極及び固定側電極が、いずれも円筒リング状に形成されていると共に、相互の端面同士が相対向するように配置されて摺動するようになっている。すなわち、本発明の第１態様によれば、回転側電極及び固定側電極の端面同士が面接触した状態で摺動するようになるため、「金属製リングにブラシが点接触した状態で摺動する従来技術（特許文献１）」と比べて、回転側電極と固定側電極の摺動部分の面積が大幅に拡大する。そのため、本発明の第１態様の構成によれば、大電流を通電させることが可能となる。
また、本発明の第１態様は、上記構成（回転側電極と固定側電極とが面接触した状態で摺動する構成）になっているため、従来技術（特許文献１）と比べて、通電時の接触抵抗熱が大幅に低減される。その結果、本発明は、従来技術（特許文献１）と比べて、摺動部分（回転側電極及び固定側電極）の耐摩耗性が向上し、メンテナンスの負担が軽減される。
また、本発明の第１態様の構成によれば、回転側電極と固定側電極の摺動部分が常時接触した状態になるため、上述した従来技術のスリップリングと比べて摺動が安定する。その結果、本発明の第１態様は、上記スリップリングと比べて導通の信頼性が向上すると共に、信号エラーの発生を防止することができる。
なお、本発明の第１態様は、水銀等の環境負荷物質を使用しない構成であるため、水銀式ロータリコネクタのように使用が制限されることがない。
【００１０】
また、本発明の第２態様は、回転側ユニットと、固定側ユニットと、前記回転側ユニット及び固定側ユニットを支持するハウジングとを備えたロータリコネクタであって、前記回転側ユニットは、前記ハウジングの一方面に回転自在に支持された略柱状の回転軸と、該回転軸の一端部に設置され且つ回転軸と共に回転する回転側電極と、前記回転側電極に電気的に接続された回転側端子とを備え、前記固定側ユニットは、前記ハウジングの他方面に支持された略柱状の支持部材と、前記支持部材の一端部に設置されている金属黒鉛質材料で形成された固定側電極と、前記固定側電極に電気的に接続された固定側端子とを有し、前記回転側電極は、円筒リング状になされた複数の第１リング電極を同心円状に配置した構成になっており、前記固定側電極は、前記回転側電極を構成する第1リング電極毎に対応させて設けられた、円筒リング状になされた複数の第２リング電極を同心円状に配置した構成になっており、前記固定側電極の各第２リング電極は、その端面がそれぞれ対応している第１リング電極の端面と相対向し且つ当接して配置されており、前記回転側電極を回転させると、前記固定側電極を構成する各第２リング電極の端面が、それぞれ対応している第１リング電極の端面に摺動して、前記回転側端子と前記固定側端子とが電気的に接続されるようになっていることを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明の第２態様は、回転側電極（円筒リング状の第１リング電極）と、固定側電極（円筒リング状の第２リング電極）とが面接触した状態で摺動する構成であると共に、環境負荷物質を使用しない構成であるため、上述した第１態様と同様の効果が得られる。
また、本発明の第２態様は、回転側ユニット及び固定側ユニットに、それぞれ、複数のリング電極（円筒リング状のリング電極）を設け、各リング電極の端部同士を摺動させる構成になっているため、回転側と固定側との間において、複数極の導通が得られる。
【００１２】
また、前記ハウジングの他方面には、前記固定側電極を前記回転側電極に向け付勢する付勢手段が設けられており、前記回転側電極と前記固定側電極の摺動部分には、オイル若しくは接点グリスが塗布されていることが望ましい。
【００１３】
上記のように、回転側電極と前記固定側電極の摺動部分にオイル若しくは接点グリスが塗布された構成により、電極（回転側電極及び固定側電極）の耐摩耗性を向上させることができる。
【００１４】
また、前記回転側電極は、金属により形成されていると共に、表面に貴金属メッキが施されていてもよい。この構成により、電極間の電気抵抗が低減する。
【００１５】
また、前記回転側電極は、金属黒鉛質材料で形成されていてもよい。
【００１６】
このように、回転側電極を、金属黒鉛質材料で形成するのは以下の理由による。
具体的には、ロータリコネクタは、腐食性雰囲気下での使用も想定されており、その場合、摺動を伴う通電部に金属電極を用いると、金属表面に生成される変質層により、接触抵抗の増大による通電異常を生じさせる虞がある。また、この変質層（例えば酸化した皮膜の摩耗粉）が摺動の際のツールの役割を持ってしまい、摩耗の増大を引き起こす虞がある。
そのため、回転側電極を、耐環境性に優れた素材である「金属黒鉛質材料」で形成することにより、腐食性雰囲気下での使用されても電極が変質する事を防止し、上記のような問題が生じることを防止するようにした。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、大電流を通電させることが可能であると共にメンテナンスの負担が少なく、且つ環境負荷物質を使用しない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】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態のロータリコネタの構成を説明するための模式図である。
【図２】本実発明の第１実施形態のロータリコネクタを構成する回転側ユニットの模式図であり、（ａ）が回転側ユニットの側面を示した模式図であり、（ｂ）が回転側ユニット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に用いられる電極台座の断面を示した模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態の固定側電極の断面を示した模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態のロータリコネクタを説明するための模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態のロータリコネクタを説明するための模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態（第１実施形態、第２実施形態）を説明する。
先ず、本発明の第１実施形態のロータリコネクタについて、図１〜４を用いて説明する。
【００２０】
図１に示すように、第１実施形態のロータリコネクタＷ１は、回転側の機構（図示せず）に電気的に接続されている回転側ユニット１０と、固定側の機構（図示せず）に電気的に接続された固定側ユニット２０と、回転側ユニット１０及び固定側ユニット２０を支持するハウジング１とを備えている。
【００２１】
回転側ユニット１０は、回転側端子１１と、回転側端子１１の一端部に形成された回転側電極１３とを有し、回転側電極１３が、回転側端子１１と共に回転するようになっている。なお、回転側ユニット１０は、例えば、金属により形成されている。
また、固定側ユニット２０は、金属により形成された固定側端子２１と、固定側端子２１に電気的に接続された固定側電極２３とを有している。この固定側電極２３は、金属黒鉛質材料で形成されている。
【００２２】
また、回転側電極１３及び固定側電極２３は、いずれも略円筒リング状に形成され、相互の端面同士が相対向し且つ当接するように配置されている（回転側電極１３及び固定側電極２３の端面同士が常に当接している）。そして、回転側電極１３を回転させると、固定側電極２３の端面が回転側電極１３の端面と摺動し、回転側端子１１と固定側端子２１とが電気的に接続されるようになっている。
すなわち、第１実施形態は、水銀等の環境負荷物質を用いる構成ではなく、回転している回転側電極１３の端面（端面の全周）に対して、固定側電極２３の端面が面接触した状態で摺動する構成により、回転側と固定側とが電気的に接続されるようになっている。
【００２３】
このように、第１実施形態は、回転している略円筒リング状の回転側電極１３の端面（端面の全周）に、略円筒リング状の固定側電極２３の端面が面接触した状態で摺動する構成であるため、「金属製リングにブラシが点接触した状態で摺動する従来技術（特許文献１）」と比べ、回転側電極１３と固定側電極２３との摺動部分の面積が大幅に拡大すると共に、通電時の接触抵抗熱が大幅に低減される。又、第１実施形態によれば、回転側電極１３と固定側電極２３と（電極同士の摺動部分）が常時接触した状態になる。
その結果、第１実施形態は、従来技術（特許文献１）と比べ、大電流の通電が可能になると共に、摺動部分（回転側電極１３及び固定側電極２３）の耐摩耗性が向上する。また、第１実施形態は、上記の構成により、上記従来技術と比べて導通が安定する（又、信号エラーの発生が防止される）。
以下、第１実施形態の各構成を詳細に説明する。
【００２４】
具体的には、ハウジング１は、例えば、金属により形成されており、略円板状の上面部１ａと、上面部１ａと相対向し且つ上面部１ａから所定長さ寸法を離間して配置されている略円板状の下面部１ｂと、上面部１ａの外周側部から下面部１ｂの外周側部まで延設された側面部１ｃとを備えている。そして、上面部１ａ、下面部１ｂ及び側面部１ｃに囲まれて形成された空隙部に、回転側電極１３及び固定側電極２３が配置されている。
また、上面部１ａには、回転側端子１１を貫通させるための貫通孔が形成されている。また、下面部１ｂの中心部には、固定側ユニット２０を構成する固定側端子２１が形成されている。なお、第１実施形態では、下面部１ｂと固定側端子２１とが一体形成されているが、これは一例である（下面部１ｂと、固定側端子２１とが別体の構成であってもよい）。
【００２５】
また、図１、２に示すように、回転側ユニット１０は、略円柱棒状の回転側端子１１と、回転側端子１１の一端部に形成された略円筒リング状の回転側電極１３とを有している。回転側電極１３は、回転側端子１１と同心であり且つ回転側端子１１よりも大きい直径寸法に形成されている（図２（ｂ）参照）。また、回転側端子１１及び回転側電極１３は、例えば、金属により形成されている。また、第１実施形態では、回転側端子１１及び回転側電極１３が一体的に形成されている例を示している。
【００２６】
なお、回転側端子１１は、回転側の機構に電気的に接続され（接続線（図示せず）等を介して電気的に接続され）、回転側の機構の回転手段（図示せず）により、その中心軸（回転側端子１１の中心軸）を中心に回転するようになっている。また、回転側電極１３は、回転側端子１１が回転すると、回転側端子１１と共に回転するようになっている。
【００２７】
また、図１に示すように、回転側端子１１は、上面部１ａの貫通孔を貫通した状態で、上面部１ａに回転自在に支持されている。また、回転側端子１１の一端部に形成された回転側電極１３は、ハウジング１の内側に配置されている。
【００２８】
また、第１実施形態において、回転側端子１１を回転自在に支持する構成は、特に限定されるものではなく、周知技術により実現されるものとする。
なお、図示する例では、回転側端子１１は、上面部１ａの貫通孔に内装されているボールベアリング１４により、上面部１ａに回転自在に支持されている。
【００２９】
また、固定側ユニット２０は、ハウジング１の下面部１ｂと一体形成され且つ当該下面部１ｂを貫通している略円柱棒状の固定側端子２１と、固定側電極２１に外装するように下面部１ｂに設置されたコイルバネ（付勢手段）２２と、コイルバネ２２の上端部に支持された電極台座２４と、電極台座２４の上に載置された固定側電極２３と、固定側電極２３及び電極台座２４を貫通しているボルト２５とを有している。
なお、電極台座２４は、ボルト２５の軸部に螺合され、固定側電極２３が、ボルト２５の頭部と、電極台座２４とに挟持されている（固定側電極２３と電極台座２４とは、互いに当接した状態でボルト２５の軸部に保持されている）。
【００３０】
また、ボルト２５は、その先端側が固定側端子２１の上端部のボルト孔２１ｂに摺動自在に挿入されている。この構成により、固定側電極２３及び電極台座２４は、上下方向（ボルト２５の軸方向）の移動が可能になると共に、横方向（ボルト２５の軸方向と直交する方向）の移動が制限される。
【００３１】
なお、固定側端子２１、コイルバネ２２、電極台座２４及びボルト２５は、例えば、金属により形成されている。また、固定側電極２３は、上述したように金属黒鉛質材料により形成されている。また、固定側端子２１は、図示しない固定側の機構に電気的に接続されている（接続線（図示せず）等を介して電気的に接続されている）。
また、電極台座２４と、ハウジング１の下面部１ｂとがリード線１５により接続されており、この構成により、下面部１ｂと一体形成された固定側端子２１と、電極台座２４の上に載置された固定側電極２３とが電気的に接続される。
【００３２】
具体的には、ハウジング１の下面部１ｂに形成された固定側電極２１は、一端部の中心部に、ボルト孔２１ｂが穿設されており、このボルト孔２１ｂに、ボルト２５の軸部の先端側が摺動自在に挿入されている（図１参照）。
また、コイルバネ２２は、ハウジング１の下面部１ｂ（上面部1ａと相対向している面）に、固定側電極２１を外装するように設置されており、その下端部が、ハウジング１の下面部１ｂに形成されたバネ受け溝１ｄ（環状に形成されたバネ受け溝１ｄ）に載置されている（このバネ受け溝１ｄにより、コイルバネ２２の位置決めができる）。
【００３３】
また、ハウジング１の下面部１ｂに設置されたコイルバネ２２は、その上端部で電極台座２４を支持している。
具体的には、電極台座２４は、図３に示すように、円板リング状の本体部２４ａと、本体部２４ａの中心部を貫通しているネジ孔２４ｂと、本体部２４aの下面側に形成された環状凸部２４ｃとを有している。このネジ孔２４ｂには、ボルト２５の軸部に形成されたネジ部に螺合するネジ溝が形成されている。
そして、環状凸部２４ｃが、コイルバネ２２の上端部・内側に挿嵌され、これにより、電極台座２４が、コイルバネ２３の上端側に装着され支持される。
【００３４】
また、固定側電極２３は、コイルバネ２２の上端部に支持されている電極台座２４の上に載置されている。
具体的には、図４に示すように、固定側電極２３は、中心部に貫通孔２３ｂが形成された円筒リング状の本体部２３ａを備えている。なお、貫通孔２３ｂには、ボルト２５の頭部が挿通できる径寸法になっている大径部２３ｂ１と、ボルト２５の軸部が挿通できる径寸法になっている小径部２３ｂ２（大径部２３ｂ１よりも径寸法が小さい小径部２３ｂ２）とが形成されている。また、貫通孔２３ｂには、大径部２３ｂ１と小径部２３ｂ２の間に段差部２３ｂ３が形成されている。
【００３５】
そして、コイルバネ２２に支持されている電極台座２４のネジ孔２４ｂと固定側電極２３の貫通孔２３ｂに、ボルト２５の軸部が挿入され、固定側電極２３の段差部２３ｂ３にボルト２５の頭部を載置されている。また、ネジ孔２４ｂのネジ溝と、ボルト２５の軸部に形成されたネジ部とが螺合され、固定側電極２３が、ボルト２５の頭部と電極台座２４とに挟持されている（ボルト２５の軸部に、固定側電極２３及び電極台座２４が固定されている）。また、固定側電極２３及び電極台座２４を貫通しているボルト２５の軸部は、その先端側が、固定側端子２１のボルト孔２１ｂに摺動自在に挿入されている。
なお、本実施形態では、ボルト２５は、軸部のうち、その中央部（軸方向中央部）近傍にだけネジ部が形成されており、このネジ部が、電極台座２４のネジ孔２４ｂのネジ溝に螺合するようになっている。
【００３６】
また、回転側電極１３及び固定側電極２３は、相互の端面同士が相対向するように配置されていると共に、固定側電極２３が、コイルバネ２２により、回転側電極１３に向けて付勢されている（図１に示すＹ１方向に付勢されている）。
そのため、本実施形態では、回転側電極１３の端面と固定側電極２３の端面とが常に当接するようになる。なお、固定側電極２３は、回転側電極１３に対して、「400gf/cm2〜1.5kg/cm2」の押付け圧力で押付けられるようになっていることが望ましい（上記の押付け圧力になるようにコイルバネ２２が選定されている）。
そして、回転側電極１３を回転させると、固定側電極２３の円筒リング状の端面が回転側電極１３の円筒リング状の端面と摺動し、これにより、回転している回転側端子１１と固定側端子２１との導通が得られる。
【００３７】
このように、第１実施形態は、回転側電極１３及び固定側電極２３の端面同士が面接触した状態で摺動することにより、回転側と固定側とが電気的に接続する構成であり、水銀等の環境負荷物質を使用しない構成になっているため、水銀式ロータリコネクタのように使用が制限されることがない。
【００３８】
また、第１実施形態は、上記構成（回転側電極１３及び固定側電極２３の端面同士が面接触した状態で摺動する構成）であるため、従来技術（特許文献１）と比べて、回転側電極１３と固定側電極２３の接触面積（電極同士の接触部分の面積）が大幅に拡大する。そのため、第１実施形態によれば大電流を通電することが可能となる。
また、第１実施形態は、上記構成により、従来技術（特許文献１）と比べて通電時の接触抵抗熱が大幅に低減されるため、摺動部分（回転側電極１３及び固定側電極２３）の耐摩耗性が向上する。その結果、第１実施形態は、従来技術（特許文献１）と比べて、メンテナンスの負担が軽減される。
また、第１実施形態は、上記構成により、回転側電極１３と固定側電極２３の摺動部分が常時接触した状態になるため導通が安定すると共に、信号エラーの発生が防止される。
【００３９】
なお、第１実施形態において、回転側電極１３及び固定側電極２３を、いずれも円筒リング状に形成して、リング状の端面同士を面接触させた状態で摺動させる構成を採用したのは以下の理由による。
【００４０】
具体的には、回転側電極及び固定側電極の両者を円柱状等に形成し、その端面同士を相対向するように配置して摺動させる構成も考えられる。すなわち、固定側電極の軸中心と、回転側電極の軸中心とが摺動するようになる構成も考えられる。
しかし、この構成を採用した場合、回転側電極と固定側電極との摺動面の周速が極端に低下し、摺動により発生した摩耗粉が摺動面に留まり、摩耗粉を抱えたままの状態での摺動となり、両電極の摩耗を促進させるという問題が生じる。
また、金属炭素(黒鉛)質で形成された固定側電極の炭素(黒鉛)は、相手側電極（回転側電極）の摺動面に炭素(黒鉛)皮膜を生成する。この皮膜は潤滑性の向上や、電極同士の溶着防止の役割を果たす。しかし、上記のように回転側電極及び固定側電極の両者を円柱状等にして、固定側電極の軸中心と、回転側電極の軸中心とが摺動する構成にすると、周速が極端に低下し、摩耗粉が摺動面に留まるため、皮膜の厚みが増して、接触抵抗の増大や集中電流による電極損傷を引き起こすという問題も生じさせる。
そこで、第１実施形態では、回転側電極１３及び固定側電極２３の両者を円筒リング状に形成して、回転側電極１３の軸中心と、固定側電極２３の軸中心とが当接しない構成を採用して、上記の問題が生じないようにしている。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態について図５、６を用いて説明する。
ここで、図５、６は、本発明の第２実施形態のロータリコネクタを説明するための模式図である。
【００４２】
第２実施形態のロータリコネクタＷ２は、回転側と固定側において、複数極の通電を行うものであり、固定側電極３３及び回転側電極４３が、それぞれ、複数の電極で構成されている点が第１実施形態と異なっている。又、第２実施形態は、複数極の通電を行う構成であるため、固定側及び回転側に、それぞれ、複数の端子が設けられている点が、第１実施形態と異なっている。
以下、第２実施形態の構成を説明する。
【００４３】
具体的には、図５、６に示すように、第２実施形態のロータリコネクタＷ２は、回転側の機構（図示せず）に電気的に接続されている回転側ユニット３０と、固定側の機構（図示せず）に電気的に接続された固定側ユニット４０と、回転側ユニット３０及び固定側ユニット４０を支持するハウジング３とを備えている。
【００４４】
ハウジング３は、回転側ユニット３０を回転自在に支持する第１ハウジング部３ａと、固定側ユニット４０を支持する第２ハウジング部３ｂとを有する中空円筒状に形成されており、その内部の空隙部に、回転側電極３３（図６参照）及び固定側電極４３(図５参照)が収容されている。
【００４５】
また、第１ハウジング部３ａは、図５に示すように、中空円筒状に形成されている（側面視で凸状に形成されている）。具体的には、第１ハウジング部３ａは、大径部３ａ１と、大径部３ａ１の一端側に形成された小径部３ａ２（大径部３ａ１と同心の小径部３ａ２）と、大径部３ａ１と小径部３ａ２との間に形成された段差部３ａ３とを備えた中空円筒状に形成されている。
また、第２ハウジング部３ｂは、図６に示すように。中空円筒状に形成されている（側面視において凸状に形成されている）。具体的には、第２ハウジング部３ｂは、大径部３ｂ１と、大径部３ｂ１の一端側に形成された小径部３ｂ２（大径部３ｂ１と同心の小径部３ｂ２）と、大径部３ｂ１と小径部３ｂ２との間に形成された段差部３ｂ３とを備えた中空円筒状に形成されている。
【００４６】
そして、第１ハウジング部３ａの大径部３ａ１の端部（自由端）と、第２ハウジング部３ｂの大径部３ｂ１の端部（自由端）とを突き合わせて接合することにより、中空円筒状のハウジング３が構成されるようになっている。
【００４７】
また、上記の回転側ユニット３０は、略円柱状の回転軸３２（図５参照）と、回転軸３２の一端側に設けられた回転側電極３３（図６参照）と、回転軸３２の他端側に設けられた回転側端子３１とを有している。
【００４８】
回転軸３２は、ハウジング３の小径部３ａ２の筒内を貫通していると共に、小径部３ａ２に回転自在に支持されている。また、回転軸３２は、回転側の機構の回転手段（図示せず）により、その中心軸（回転軸３２の中心軸）を中心に回転するようになっている。
なお、ハウジング３が回転軸３２を回転自在に支持する構成は、周知技術を用いるため詳細な説明を省略する。
【００４９】
また、回転側電極３３は、直径寸法が異なる円筒リング状のリング電極（第１リング電極）３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄにより構成され、回転軸３２の一端側に設けられている。
具体的には、回転側電極３３は、複数のリング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄを同心円状に配置した構成になっており（図６参照）、ハウジング３の大径部３ａ１の筒内に配置されている。
【００５０】
なお、回転側電極３３は、例えば、金属により構成されており、回転軸３２と共に回転するようになっている。
また、本実施形態では、リング電極３３ａと、リング電極３３ｂとの間が空隙部となっており、リング電極３３ｂとリング電極３３ｃとの間が空隙部となっており、リング電極３３ｃとリング電極３３ｄとの間が空隙部となっており、リング電極同士が空気により絶縁されているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、前記空隙部に絶縁物が設置されていてもよい。
また、回転側電極３３を構成するリング電極の数は、あくまでも一例である。
【００５１】
また、回転側端子３１は、回転軸３２の他端側に装着された（他端側に立設している）、複数の板状の端子３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄにより構成されている（図５参照）。
なお、回転側端子３１を構成する板状の端子３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、リング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに対応して設けられるものであるため、リング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの数が増減すれば、それに対応させて、板状の端子３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの数も増減する。
【００５２】
そして、端子３１ａは、リング電極３３ａに電気的に接続され且つリング電極３３ａ以外の各電極（リング電極３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ）に対して絶縁された状態で、回転軸３２に装着されている。
また、端子３１ｂは、リング電極３３ｂに電気的に接続され且つリング電極３３ｂ以外の各電極（リング電極３３ａ、３３ｃ、３３ｄ）に絶縁された状態で、回転軸３２に装着されている。
また、端子３１ｃは、リング電極３３ｃに電気的に接続され且つリング電極３３ｃ以外の各電極（リング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｄ）には絶縁された状態で、回転軸３２に装着されている。
また、端子３１ｄは、リング電極３３ｄに電気的に接続され且つリング電極３３ｄ以外の各電極（リング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ）に絶縁された状態で、回転軸３２に装着されている。
【００５３】
また、上記の固定側ユニット４０は、略円柱状の支持部材４２（図６参照）と、支持部材４２の一端側に支持された固定側電極４３（図５参照）と、支持部材４２の他端側に設けられた固定側端子４１とを有している。
【００５４】
支持部材４２は、ハウジング３の小径部３ｂ２の筒内を貫通していると共に、小径部３ａ２に装着されている。
【００５５】
また、固定側電極４３は、直径寸法が異なる円筒リング状のリング電極（第２リング電極）４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄにより構成され、支持部材４２の一端側に支持されている。なお、固定側電極４３は、金属黒鉛質材料により形成されている。また、回転側電極４３のリング電極の数は、あくまでも一例である。
具体的には、固定側電極４３は、複数のリング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを同心円状に配置した構成になっており（図５参照）、ハウジング３の大径部３ｂ１、３ａ１の筒内に配置されている。
【００５６】
また、固定側電極４３を構成するリング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは、回転側電極３３を構成するリング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄに対応させて設けられている。そして、リング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの端面は、それぞれ、対応するリング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの端面と相対向し且つ当接するように配置されている。
【００５７】
具体的には、固定側電極４３を構成するリング電極４３ａの端面は、回転側電極３３を構成するリング電極３３ａの端面と当接しており、固定側電極４３を構成するリング電極４３ｂの端面は、回転側電極を構成するリング電極３３ｂの端面と当接している。又、固定側電極４３を構成するリング電極４３ｃの端面は、回転側電極を構成するリング電極３３ｃの端面と当接しており、固定側電極４３を構成するリング電極４３ｄの端面は、回転側電極を構成するリング電極３３ｄの端面と当接している。
【００５８】
なお、固定側電極４３は、付勢手段（図示せず）により、回転側電極３３に向けて付勢されている。また、固定側電極４３は、電極台座（図示せず）を介して、支持支柱４２に連結・支持されている。
また、本実施形態では、リング電極４３ａと、リング電極４３ｂとの間が空隙部となっており、リング電極４３ｂとリング電極４３ｃとの間が空隙部となっており、リング電極３３ｃとリング電極４３ｄとの間が空隙部となっており、リング電極間が空気により絶縁されているが、あくまでもこれは一例である。例えば、前記空隙部に絶縁物が設置されていてもよい。
【００５９】
また、固定側端子４１は、支持部材４２の他端側に装着された（他端側に立設している）、複数の板状の端子４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ（図６参照）により構成されている。
なお、固定側端子４１を構成する板状の端子４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄは、リング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄに対応して設けられるものであるため、リング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの数が増減すれば、それに対応させて、板状の端子４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄの数も増減する。
【００６０】
そして、端子４１ａは、リング電極４３ａに電気的に接続され且つリング電極４３ａ以外の各電極（リング電極４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）に対して絶縁された状態で、支持部材４２に装着されている。
また、端子４１ｂは、リング電極４３ｂに電気的に接続され且つリング電極４３ｂ以外の各電極（リング電極４３ａ、４３ｃ、４３ｄ）に絶縁された状態で、支持部材４２に装着されている。
また、端子４１ｃは、リング電極４３ｃに電気的に接続され且つリング電極４３ｃ以外の各電極（リング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｄ）には絶縁された状態で、支持部材４２に装着されている。
また、端子４１ｄは、リング電極４３ｄに電気的に接続され且つリング電極４３ｄ以外の各電極（リング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ）に絶縁された状態で、支持部材４２に装着されている。
【００６１】
そして、上記のように構成されたロータリコネクタＷ２は、回転側電極３３を回転させると、固定側電極４３を構成するリング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの端面が、それぞれ、対応している回転側電極３３のリング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄの端面と摺動し、回転側端子３１（端子３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ）と、固定側端子４１（端子４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）とが電気的に接続される。
【００６２】
すなわち、固定側電極４３を構成するリング電極４３ａの端面が、回転側電極３３を構成するリング電極３３ａの端面と摺動し、回転側端子３１の端子３１ａと、固定側端子４１の端子４１ａとが電気的に接続される。
また、固定側電極４３を構成するリング電極４３ｂの端面が、回転側電極３３を構成するリング電極３３ｂの端面と摺動し、回転側端子３１の端子３１ｂと、固定側端子４１の端子４１ｂとが電気的に接続される。
また、固定側電極４３を構成するリング電極４３ｃの端面が、回転側電極３３を構成するリング電極３３ｃの端面と摺動し、回転側端子３１の端子３１ｃと、固定側端子４１の端子４１ｃとが電気的に接続される。
また、固定側電極４３を構成するリング電極４３ｄの端面が、回転側電極３３を構成するリング電極３３ｄの端面と摺動し、回転側端子３１の端子３１ｄと、固定側端子４１の端子４１ｄとが電気的に接続される。
【００６３】
このように、本発明の第２実施形態は、上述した第１実施形態と同様、回転側電極３３（円筒リング状のリング電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ）と、固定側電極４３（円筒リング状のリング電極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）とが面接触した状態で摺動する構成になっている。また、第２実施形態は、水銀等の環境負荷物質を使用しない構成になっている。そのため、第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。
また、第２実施形態は、回転側及び固定側に、それぞれ、複数のリング電極を設け、各リング電極の端部同士を摺動させる構成になっているため、回転側と固定側との間において、複数極の導通が得られる。
【００６４】
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）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。
【００６５】
例えば、上述した実施形態において、回転側電極１３（又は回転側電極３３）と、固定側電極２３（又は固定電極４３）の摺動部分にオイル若しくは接点グリスが塗布されていてもよい。
この構成によれば、電極（回転側電極１３、３３及び固定側電極２３、４３）の耐摩耗性を向上させることができる。
【００６６】
また、例えば、回転側電極１３（又は回転側電極３３）の表面に貴金属メッキが施されていてもよい。この構成によれば、電極間の電気抵抗が低減する。
【００６７】
また、回転側電極１３、３３が、金属黒鉛質材料により形成されていてもよい。
このように、回転側電極１３、３３を、金属黒鉛質材料で形成する構成を採用するのは以下の理由による。
【００６８】
具体的には、ロータリコネクタＷ１、Ｗ２は、腐食性雰囲気下での使用も想定されており、その場合、摺動を伴う通電部に金属電極を用いると、金属表面に生成される変質層により、接触抵抗の増大による通電異常を生じさせる虞がある。また、この変質層（例えば酸化した皮膜の摩耗粉）が摺動の際のツールの役割を持ってしまい、摩耗の増大を引き起こす虞がある。
そのため、回転側電極１３、３３を、耐環境性に優れた素材である「金属黒鉛質材料」で形成することにより、腐食性雰囲気下での使用されても固定側電極１３、３３が変質する事を防止し、上記のような問題が生じることが防止するようにした。
【００６９】
また、固定側電極２３、３３を形成する金属黒鉛質材料の具体的な構成について限定されるものではないが、通電等による抵抗発熱等を考慮すると、「黒鉛が５０％、金属が５０％」〜「黒鉛が２０％、金属が８０％」の範囲の金属黒鉛質材料により固定側電極２３が形成されていることが望ましい。
【００７０】
また、上述した第１実施形態では、固定側電極２３を付勢する付勢手段に、コイルバネ２２を用いているが、これは一例にすぎない。付勢手段は、コイルバネ２２以外のものであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
Ｗ１…ロータリコネクタ
１０…回転側ユニット
１１…回転側端子（回転側ユニット）
１３…回転側電極（回転側ユニット）
１４…ボールベアリング
１５…リード線
２０…固定側ユニット
２１…固定側端子（固定側ユニット）
２１ｂ…ボルト孔（固定側端子（固定側ユニット））
２２…コイルバネ（固定側ユニット）
２３…固定側電極（固定側ユニット）
２３ａ…本体部（固定側電極（固定側ユニット））
２３ｂ…貫通孔（固定側電極（固定側ユニット））
２３ｂ１…大径部（固定側電極（固定側ユニット））
２３ｂ２…小径部（固定側電極（固定側ユニット））
２３ｂｃ…段差部（固定側電極（固定側ユニット））
２４…電極台座（固定側ユニット）
２４ａ…本体部（電極台座（固定側ユニット））
２４ｂ…ネジ孔（電極台座（固定側ユニット））
２４ｃ…環状凸部（電極台座（固定側ユニット））
２５…ボルト（固定側ユニット）
Ｗ２…ロータリコネクタ
３…ハウジング
３ａ…第１ハウジング部
３ａ１…大径部（第１ハウジング部（ハウジング））
３ａ２…小径部（第１ハウジング部（ハウジング））
３ａ３…段差部（第１ハウジング部（ハウジング））
３ｂ…第２ハウジング部
３ｂ１…大径部（第２ハウジング部（ハウジング））
３ｂ２…小径部（第２ハウジング部（ハウジング））
３ｂ３…段差部（第２ハウジング部（ハウジング））
３０…回転側ユニット
３１…回転側端子（回転側ユニット）
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ…端子（回転側端子（回転側ユニット））
３２…の回転軸（回転側ユニット）
３３…回転側電極（回転側ユニット）
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ…リング電極（回転側電極（回転側ユニット））
４０…固定側ユニット
４１…固定側端子（回転側ユニット）
端子…４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ（固定側端子（回転側ユニット））
４２…支持部材（回転側ユニット）
４３…固定側電極（回転側ユニット）
４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ…リング電極（固定側電極（回転側ユニット））
【図１】
2015076218.tif 000003
【図２】
2015076218.tif 000004
【図３】
2015076218.tif 000005
【図４】
2015076218.tif 000006
【図５】
2015076218.tif 000007
【図６】
2015076218.tif 000008