(57)【要約】【課題】長時間使用してもブラシと回転リングとの接触部分の電気抵抗の上昇を抑制する。【解決手段】スリップリング装置１００は、当接部１１１を有する導電性のブラシ１０１を備えている。また、スリップリング装置１００は、周方向（矢印Ｃ方向）に亘って形成された被当接部１１２を有し、ブラシ１０１に対して相対的に回転し、当接部１１１が被当接部１１２に接触することにより、ブラシ１０１と導通する導電性の回転リング１０２を備えている。当接部１１１及び被当接部１１２のうち少なくとも一方は、摩耗により厚みが減少した際に、当接部１１１と被当接部１１２とが接触する部分が増大するように形成されている。【選択図】図２
2015022942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
当接部を有する導電性のブラシと、
周方向に亘って形成された被当接部を有し、前記ブラシに対して相対的に回転し、前記当接部が前記被当接部に接触することにより、前記ブラシと導通する導電性の回転リングと、を備え、
前記当接部及び前記被当接部のうち少なくとも一方は、摩耗により厚みが減少した際に、前記当接部と前記被当接部とが接触する部分が増大するように形成されていることを特徴とするスリップリング装置。
【請求項２】
前記当接部は、厚み方向に対して直交する平面に沿う断面の断面積が、前記被当接部から遠ざかるに連れ、連続的又は段階的に増大するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスリップリング装置。
【請求項３】
前記当接部は、前記回転リングの回転軸と直交し且つ前記被当接部を通過する平面に対して、面対称に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のスリップリング装置。
【請求項４】
前記被当接部は、前記回転リングの回転軸を中心とする円筒面に沿う断面の断面積が、前記回転リングの回転軸に向かうに連れ、連続的又は段階的に増大するように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスリップリング装置。
【請求項５】
前記被当接部は、前記回転リングの回転軸と直交し且つ前記当接部を通過する平面に対して、面対称に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のスリップリング装置。
【請求項６】
第１リンクと、
前記第１リンクに関節で連結された第２リンクと、
前記関節に配置され、前記第１リンクに配置された配線と前記第２リンクに配置された配線とを電気的に導通させる、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のスリップリング装置と、を備えたことを特徴とするロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有するブラシと、ブラシに対して相対的に回転する導電性を有する回転リングとの間で電気信号や電力を伝達するためのスリップリング装置、スリップリング装置を備えたロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スリップリング装置は、導電性のブラシと、ブラシに対して相対的に回転し、ブラシが接することにより、ブラシと導通する導電性の回転リングと、を備えている（特許文献１参照）。
【０００３】
ブラシは、可撓性を有する弾性体であり、静止体等にブラシ固定部材を介して固定されている。回転リングは、回転体等に固定された絶縁部材により保持されており、回転体の回転に伴って、絶縁部材と共に一体に回転する。ブラシは、弾性力（復元力）により回転リングの外周面に圧接しており、回転リングが回転しても、ブラシと回転リングとの間で導通が図られている。
【０００４】
この種のスリップリング装置は、例えばロボット装置の関節に設けられており、ロボット装置のモータ等に電力を供給したり、センサ等の電気信号を伝送したりするのに用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６７４０７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、スリップリング装置では、ブラシと回転リングとは摺動接点であるため、使用によってブラシと回転リングとの接触部分が摩耗し、電気抵抗の上昇が起こる。具体的に説明すると、ブラシと回転リングとの接触面で、初期の状態では存在しない微小な凹凸が発生し、ブラシと回転リングとの接触面積が減少し、接触部分の電気抵抗の上昇が起きる。また、ブラシは、ブラシ固定部材によって回転リングに対する圧力が決定されている。使用によりブラシと回転リングとが摩耗すると、回転リングに対するブラシの圧力が低下し、接触面積が減少し、電気抵抗の上昇が起きる。
【０００７】
したがって、スリップリング装置においては、ブラシと回転リングとの接触部分の電気抵抗を随時点検し、接触部分の電気抵抗が所定の値を超えて上昇した場合には、交換が必要である。スリップリング装置を交換する間は、スリップリング装置を組み込んだ装置を停止しなければならないため、長寿命なスリップリング装置が望まれていた。
【０００８】
そこで、本発明は、長時間使用してもブラシと回転リングとの接触部分の電気抵抗の上昇を抑制でき、長寿命なスリップリング装置、及びスリップリング装置を備えたロボット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のスリップリング装置は、当接部を有する導電性のブラシと、周方向に亘って形成された被当接部を有し、前記ブラシに対して相対的に回転し、前記当接部が前記被当接部に接触することにより、前記ブラシと導通する導電性の回転リングと、を備え、前記当接部及び前記被当接部のうち少なくとも一方は、摩耗により厚みが減少した際に、前記当接部と前記被当接部とが接触する部分が増大するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ブラシ及び回転リングが摩耗により厚みが減少した際に、ブラシの当接部と回転リングの被当接部とが接触する部分が増大するので、スリップリング装置を長時間使用しても、接触する部分の電気抵抗の上昇を抑制することができる。よって、スリップリング装置の寿命が長くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るスリップリング装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】第１実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。
【図４】回転リングの累積回転回数に対するブラシと回転リングとの間の電気抵抗値の関係を示すグラフである。
【図５】第２実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。
【図６】第３実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。
【図７】第４実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。
【図８】第５実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。
【図９】第６実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。
【図１０】第７実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るロボット装置の概略構成を示す斜視図である。図１に示すロボット装置５００は、ロボットアーム２００と、ロボットアーム２００の先端に取り付けられたエンドエフェクタとしてのロボットハンド３００と、ロボットアーム２００及びロボットハンド３００を制御する制御装置４００と、を備えている。
【００１４】
ロボットアーム２００は、作業台に固定されるベース部（リンク）２０１と、変位や力を伝達する複数のアーム部（リンク）２１１〜２１６とを有する。各アーム部２１１〜２１６は、各関節Ｊ１〜Ｊ６にて旋回又は回転可能に連結されている。ロボットハンド３００は、任意のワークＷに対して把持等の作業を行うものである。
【００１５】
ロボットアーム２００は、複数の関節Ｊ１〜Ｊ６のうち、少なくとも１つの関節、例えば関節Ｊ３に配置されたスリップリング装置１００を備えている。つまり、図１の場合、アーム部２１２が第１リンクであり、アーム部２１３が第２リンクであり、アーム部２１２とアーム部２１３とが関節Ｊ３で連結されており、スリップリング装置１００は、関節Ｊ３に配置されている。なお、スリップリング装置１００は、関節Ｊ３に配置されているとしたが、いずれの関節Ｊ１〜Ｊ６に配置されていてもよい。
【００１６】
図２は、本発明の第１実施形態に係るスリップリング装置の概略構成を示す斜視図である。スリップリング装置１００は、略四角柱形状に形成された導電性のブラシ１０１と、円筒形状に形成された導電性の回転リング１０２と、を備えている。ブラシ１０１は、可撓性を有する弾性体であり、撓み変形する。ブラシ１０１と回転リング１０２は、導電性を有する導体であれば、いかなる材料のものでもよいが、耐摩耗性が高く、かつ電気抵抗が低いものがよい。
【００１７】
スリップリング装置１００は、ブラシ１０１を保持し、アーム部２１２に固定されたブラシ固定部材１０３を備えている。ブラシ固定部材１０３は、ブラシ１０１の基端部を保持（固定）している。
【００１８】
また、スリップリング装置１００は、回転リング１０２の内側に嵌められた円筒部１０４と、円筒部１０４の外周面から突出し、回転リング１０２の両端を規制する一対の鍔部１０５，１０５とからなる電気絶縁性の絶縁部材１０６を備えている。
【００１９】
一対の鍔部１０５，１０５は、回転リング１０２よりも大径の円盤状に形成され、回転リング１０２の両端のみならず、ブラシ１０１の両端も規制している。これにより、ブラシ１０１が回転リング１０２の回転軸Ｏの延びる方向（矢印Ｘ方向）に移動することを防ぐことができる。なお、ブラシ１０１と鍔部１０５，１０５との間には、僅かに隙間が形成されている。
【００２０】
絶縁部材１０６は、アーム部２１３に固定されており、アーム部２１３の旋回動作に伴って、回転軸Ｏを中心にアーム部２１３（即ちブラシ１０１）に対して相対的に回転する。回転リング１０２は、絶縁部材１０６により保持されており、絶縁部材１０６の回転に伴って、回転軸Ｏを中心に絶縁部材１０６と共に一体に回転する。この回転軸Ｏは、回転リング１０２の中心線でもある。
【００２１】
ブラシ１０１には、アーム部２１２に這わせた配線１０７が電気的に接続されており、回転リング１０２には、アーム部２１３に這わせた配線１０８が電気的に接続されている。配線１０８は、絶縁部材１０６の円筒部１０４の中空部分を通じて回転リング１０２に電気的に接続されている。
【００２２】
ブラシ１０１は、当接部１１１を有している。この当接部１１１は、ブラシ１０１の先端部であり、ブラシ本体部の延びる方向に連なって一体に形成されている。なお、当接部１１１は、ブラシ本体部の先端部等に突出して形成されていてもよい。また、当接部１１１は、ブラシ本体部と同一部材であってもよいし、別部材であってもよい。
【００２３】
回転リング１０２は、周方向（矢印Ｃ方向）に亘って形成され、外部に露出する被当接部１１２を有している。被当接部１１２は、リング本体部の外周に配置され、リング本体部と一体に形成されている。なお、被当接部１１２は、リング本体部と同一部材であっても別部材であってもよい。例えば、被当接部１１２がリング本体部にメッキされた金属メッキであってもよい。
【００２４】
回転リング１０２は、ブラシ１０１に対して相対的に回転し、当接部１１１が被当接部１１２に接触することにより、ブラシ１０１と導通している。即ち、ブラシ１０１は、弾性力（復元力）により回転リング１０２の外周面に位置する被当接部１１２に圧接しており、回転リング１０２が回転しても、ブラシ１０１と回転リング１０２との間で導通が図られている。このように、ブラシ１０１の当接部１１１と回転リング１０２の被当接部１１２とは、常に接触しており、ブラシ１０１と回転リング１０２との間で、電気信号又は電力の伝達を行うことが可能である。
【００２５】
図３は、本発明の第１実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。図３（ａ）は、ブラシ１０１の当接部１１１と回転リング１０２の被当接部１１２とが摩耗していない初期状態を示しており、図３（ｂ）は、ブラシ１０１の当接部１１１と回転リング１０２の被当接部１１２とが摩耗し、間隙が消失した状態を示している。
【００２６】
当接部１１１及び被当接部１１２のうち少なくとも一方（第１実施形態では当接部１１１）は、図３（ｂ）に示すように摩耗により厚みが減少した際に、当接部１１１と被当接部１１２とが接触する部分が増大するように形成されている。
【００２７】
具体的に説明すると、図３（ａ）において、当接部１１１は、厚み方向（矢印Ｄ方向）に対して直交する平面Ｐ１に沿う断面の断面積が、被当接部１１２から矢印Ｄ方向に遠ざかるに連れ、段階的に増大するように形成されている。なお、平面Ｐ１は、図３では断面図であるため一点鎖線で図示している。
【００２８】
第１実施形態では、ブラシ１０１の当接部１１１が、段差構造を取っており、複数（２つ）の接触面１１１ａ，１１１ｂを有する２段構造となっている。上段に相当する部分が、接触面１１１ａであり、下段に相当する部分が、接触面１１１ｂである。ここで、各接触面１１１ａ，１１１ｂの面積は、被当接部１１２に接触した際の電気抵抗値が、電気信号又は電力の伝送に影響のない程度に低い値となるように設定されている。
【００２９】
図４は、回転リング１０２の累積回転回数に対するブラシ１０１と回転リング１０２との間の電気抵抗値の関係を示すグラフである。ここでは、回転リング１０２は、一方向に回転させて実験を行った。
【００３０】
当接部１１１及び被当接部１１２が初期状態（非摩耗状態）では、図３（ａ）に示すように、下段に位置する接触面１１１ｂと被当接部１１２の表面とが接触する部分である。なお、上段に位置する接触面１１１ａと被当接部１１２の表面との間には、間隙Ｒ１が存在する。
【００３１】
間隙Ｒ１はｈ１の高さであり、接触面１１１ｂにおける当接部１１１の摩耗量を予測した高さをｈ２、回転リング１０２の被当接部１１２の摩耗量を予測した高さをｈ３とし、ｈ１＝ｈ２＋ｈ３の関係が成り立つ。
【００３２】
スリップリング装置１００を長時間使用していくと、図３（ｂ）のように、ブラシ１０１の当接部１１１と回転リング１０２の被当接部１１２との摺動により、回転リング１０２の被当接部１１２と接触面１１１ｂとが摩耗する。この部分では、接触状態が変化し、図４に示すように、電気抵抗の上昇が起こる。当接部１１１が段差形状を有していない場合には、図４中破線で示すように、電気抵抗値が、交換が必要な所定の値Ｒ０を超える。
【００３３】
当接部１１１の接触面１１１ｂと回転リング１０２の被当接部１１２との摩耗高さがそれぞれｈ２とｈ３になり、高さｈ１の間隙Ｒ１が消失すると、回転リング１０２の被当接部１１２とブラシ１０１の当接部１１１の接触面１１１ａとが接触する。このときの累積回転回数をＮとする。累積回転回数がＮとなった時点で、当接部１１１と被当接部１１２とが接触する部分が増大するので、電気抵抗値が低下する。即ち、従来よりも接触面１１１ａが接触する分、接触面積が増加するため、電気抵抗値が低下する。
【００３４】
なお、累積回転回数が増大するに連れて、接触する部分が摩耗するので、再び電気抵抗値は増加に転じる。
【００３５】
このように、接触面積が増加するため、図４中実線で示すように、電気抵抗の上昇が抑えられ、スリップリング装置１００の寿命が向上する。
【００３６】
なお、高さｈ２、ｈ３は、予め実験を行い、図４に示す抵抗上昇が始まる回転回数の、ブラシ１０１と回転リング１０２の摩耗した高さにより決定することが望ましい。電気抵抗の上昇が始まる回転回数は材料や構造などによって異なる。
【００３７】
以上、第１実施形態によれば、当接部１１１における平面Ｐ１に沿う断面の面積が、被当接部１１２から矢印Ｄ方向に離れるに連れて段階的に増大するように形成されている。従って、当接部１１１の摩耗が進行した際に、ブラシ１０１の当接部１１１と回転リング１０２の被当接部１１２とが接触する部分が増大する。よって、スリップリング装置１００を長時間使用しても、接触する部分の電気抵抗の上昇を抑制することができる。これにより、スリップリング装置１００の寿命が長くなり、ロボット装置５００において、スリップリング装置１００を交換する頻度が少なくなり、ロボット装置５００を停止させる頻度が少なくなる。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るスリップリング装置について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。なお、第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００３９】
上記第１実施形態では、ブラシ１０１の当接部１１１を２段構造とした場合について説明したが、これに限定するものではなく、３段以上の構造であってもよい。第２実施形態では、当接部１１１Ａを３段構造とした場合について説明する。
【００４０】
図５に示すように、ブラシ１０１Ａの当接部１１１Ａを３段構造としたので、２つの間隙Ｒ１，Ｒ２が存在する。つまり、被当接部１１２とブラシ１０１Ａの下段である接触面１１１ｂとが接触している。そして、被当接部１１２とブラシ１０１Ａの中段である接触面１１１ｃに間隙Ｒ２を有し、被当接部１１２とブラシ１０１Ａの上段である接触面１１１ａに間隙Ｒ１を有する構造である。
【００４１】
この図５に示す構造における、使用経過による摩耗の様子を説明する。
【００４２】
ブラシ１０１Ａの下段である接触面１１１ｂと被当接部１１２の摩耗により、間隙Ｒ２が消失し、ブラシ１０１Ａの中段である接触面１１１ｃと被当接部１１２が接触する。さらに接触面１１１ｃと被当接部１１２が摩耗することで間隙Ｒ１が消失し、ブラシ１０１Ａの上段である接触面１１１ａと被当接部１１２とが接触する。このため、段差が３段である構造は、段差が２段である構造よりも、長期間に亘って電気抵抗の上昇を抑えることができる。
【００４３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るスリップリング装置について説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。なお、第３実施形態において、上記第１、第２実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４４】
上記第１、第２実施形態では、当接部１１１（１１１Ａ）が、厚み方向である矢印Ｄ方向に対して直交する平面Ｐ１に沿う断面の断面積が、被当接部１１２から遠ざかるに連れ、段階的に増大するように形成されている場合について説明した。
【００４５】
第３実施形態では、図６に示すように、ブラシ１０１Ｂの当接部１１１Ｂが、厚み方向である矢印Ｄ方向に対して直交する平面Ｐ１に沿う断面の断面積が、被当接部１１２から矢印Ｄ方向に遠ざかるに連れ、連続的に増大するように形成されている。
【００４６】
従って、当接部１１１の摩耗が進行した際に、ブラシ１０１Ｂの当接部１１１Ｂと回転リング１０２の被当接部１１２とが接触する部分が増大する。よって、スリップリング装置を長時間使用しても、接触する部分の電気抵抗の上昇を抑制することができる。これにより、スリップリング装置の寿命が長くなり、ロボット装置において、スリップリング装置を交換する頻度が少なくなり、ロボット装置を停止させる頻度が少なくなる。
【００４７】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るスリップリング装置について説明する。図７は、本発明の第４実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。なお、第４実施形態において、上記第１〜第３実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４８】
上記第１〜第３実施形態では、当接部は、回転リング１０２の回転軸Ｏと直交し且つ被当接部１１２を通過する（被当接部１１２を２分する）平面に対して、非対称に形成されている。
【００４９】
第４実施形態では、ブラシ１０１Ｃの当接部１１１Ｃは、回転リング１０２の回転軸Ｏ（図２参照）と直交し且つ被当接部１１２を通過する（被当接部１１２を２分する）平面Ｐ２に対して、面対称に形成されている。なお、平面Ｐ２は、図７では断面図であるため一点鎖線で図示している。
【００５０】
当接部１１１Ｃは、上記第１実施形態のように段差構造を有しているが、下段に位置する接触面１１１ｂの両側に上段に位置する接触面１１１ａ，１１１ａが形成されている点で上記第１実施形態と異なる。
【００５１】
この構造によれば、ブラシ１０１Ｃに圧力をかけ、ブラシ１０１Ｃの当接部１１１Ｃを回転リング１０２の被当接部１１２に接触させた際に、回転リング１０２に対するブラシ１０１Ｃの荷重が均一になる。したがって、ブラシ１０１Ｃの下段である接触面１１１ｂと回転リング１０２とが均一に摩耗しやすくなる。
【００５２】
以上、第４実施形態では、回転リング１０２に対するブラシ１０１Ｃの荷重を均一にすることができ、当接部１１１Ｃと被当接部１１２の偏摩耗を回避することができるため、上記第１〜第３実施形態と比較して、より効果的に電気抵抗の上昇が抑制される。
【００５３】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係るスリップリング装置について説明する。図８は、本発明の第５実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。なお、第５実施形態において、上記第１〜第４実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００５４】
上記第１〜第４実施形態では、当接部は、当接部及び被当接部が摩耗により厚みが減少した際に、当接部と被当接部とが接触する部分が増大するように形成されていた。
【００５５】
第５実施形態では、回転リング１０２Ｄの被当接部１１２Ｄが、当接部１１１及び被当接部１１２Ｄが摩耗により厚みが減少した際に、当接部１１１と被当接部１１２Ｄとが接触する部分が増大するように形成されている。
【００５６】
具体的に説明すると、被当接部１１２Ｄは、回転リング１０２Ｄの回転軸Ｏ（図２参照）を中心とする円筒面Ｐ３に沿う断面の断面積が、回転リング１０２Ｄの回転軸Ｏに向かうに連れ、段階的（連続的でもよい）に増大するように形成されている。なお、円筒面Ｐ３は、図８では断面図であるため一点鎖線で図示している。
【００５７】
第５実施形態では、被当接部１１２Ｄの摩耗が進行した際に、ブラシ１０１の当接部１１１と回転リング１０２Ｄの被当接部１１２Ｄとが接触する部分が増大する。よって、スリップリング装置を長時間使用しても、接触する部分の電気抵抗の上昇を抑制することができる。これにより、スリップリング装置の寿命が長くなり、ロボット装置において、スリップリング装置を交換する頻度が少なくなり、ロボット装置を停止させる頻度が少なくなる。
【００５８】
また、第５実施形態では、被当接部１１２Ｄは、回転リング１０２Ｄの回転軸Ｏと直交し且つ当接部１１１を通過する（当接部１１１を２分する）平面Ｐ２に対して、面対称に形成されている。
【００５９】
この構造によれば、ブラシ１０１に圧力をかけ、ブラシ１０１の当接部１１１を回転リング１０２Ｄの被当接部１１２Ｄに接触させた際に、回転リング１０２Ｄに対するブラシの荷重が均一になる。したがって、当接部１１１と被当接部１１２Ｄとが均一に摩耗しやすくなる。
【００６０】
以上、第５実施形態では、回転リング１０２Ｄに対するブラシ１０１の荷重を均一にすることができ、当接部１１１と被当接部１１２Ｄの偏摩耗を回避することができるため、上記第１〜第３実施形態と比較してより効果的に電気抵抗の上昇が抑制される。
【００６１】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係るスリップリング装置について説明する。図９は、本発明の第６実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。なお、第６実施形態において、上記第１〜第５実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００６２】
上記第１〜第５実施形態では、当接部及び被当接部のうち少なくとも一方が、摩耗により厚みが減少した際に、当接部と被当接部とが接触する部分が増大するように形成されていた。
【００６３】
第６実施形態では、ブラシ１０１Ｅの当接部１１１Ｅ及び回転リング１０２Ｅの被当接部１１２Ｅの双方が、摩耗により厚みが減少した際に、当接部１１１Ｅと被当接部１１２Ｅとが接触する部分が増大するように形成されている。具体的には、当接部１１１Ｅ及び被当接部１１２Ｅの双方とも段差構造を有している。
【００６４】
即ち、当接部１１１Ｅは、厚み方向（矢印Ｄ方向）に対して直交する平面Ｐ１に沿う断面の断面積が、被当接部１１２Ｅから矢印Ｄ方向に遠ざかるに連れ、段階的に増大するように形成されている。
【００６５】
被当接部１１２Ｅは、回転リング１０２Ｅの回転軸Ｏ（図２参照）を中心とする円筒面Ｐ３に沿う断面の断面積が、回転リング１０２Ｅの回転軸Ｏに向かうに連れ、段階的に増大するように形成されている。
【００６６】
そして、当接部１１１Ｅの下段である接触面１１１ｂと、被当接部１１２Ｅの下段である接触面１１２ｂとが接触し、当接部１１１Ｅの上段である接触面１１１ａと、被当接部１１２Ｅの上段である接触面１１２ａとの間に間隙Ｒ１が形成されている。
【００６７】
第６実施形態によれば、当接部１１１Ｅと被当接部１１２Ｅの段差同士が嵌り込むため、ブラシ１０１Ｅが、回転軸Ｏが延びる方向（矢印Ｘ方向）に移動するのを抑制することができる。これにより、ブラシ１０１Ｅの下段である接触面１１１ｂが、回転リング１０２Ｅの上段である接触面１１２ａに接触することがない。このため、摩耗により間隙Ｒ１が消失した際に、ブラシ１０１Ｅの上段である接触面１１１ａと回転リング１０２Ｅの上段である接触面１１２ａとの接触面積を十分にとることが可能となる。したがって、第６実施形態によれば、上記第１実施形態と比較して、電気抵抗の上昇を抑える効果を確実に得ることができる。
【００６８】
なお、当接部１１１Ｅの下段である接触面１１１ｂと、被当接部１１２Ｅの下段である接触面１１２ｂとの間に間隙が形成され、当接部１１１Ｅの上段である接触面１１１ａと、被当接部１１２Ｅの上段である接触面１１２ａとが接触するようにしてもよい。
【００６９】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係るスリップリング装置について説明する。図１０は、本発明の第７実施形態に係るスリップリング装置の断面図である。なお、第７実施形態において、上記第１〜第６実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００７０】
第７実施形態では、ブラシ１０１Ｆの当接部１１１Ｆ及び回転リング１０２Ｆの被当接部１１２Ｆの双方が、摩耗により厚みが減少した際に、当接部１１１Ｆと被当接部１１２Ｆとが接触する部分が増大するように形成されている。具体的には、当接部１１１Ｆ及び被当接部１１２Ｆの双方とも段差構造を有している。
【００７１】
即ち、当接部１１１Ｆは、厚み方向（矢印Ｄ方向）に対して直交する平面Ｐ１に沿う断面の断面積が、被当接部１１２Ｆから矢印Ｄ方向に遠ざかるに連れ、段階的に増大するように形成されている。
【００７２】
被当接部１１２Ｆは、回転リング１０２Ｆの回転軸Ｏ（図２参照）を中心とする円筒面Ｐ３に沿う断面の断面積が、回転リング１０２Ｆの回転軸Ｏに向かうに連れ、段階的に増大するように形成されている。
【００７３】
第７実施形態では、ブラシ１０１Ｆの当接部１１１Ｆは、回転リング１０２Ｆの回転軸Ｏと直交し且つ被当接部１１２Ｆを通過する（被当接部１１２Ｆを２分する）平面Ｐ２に対して、面対称に形成されている。
【００７４】
当接部１１１Ｆは、下段に位置する接触面１１１ｂの両側に上段に位置する接触面１１１ａ，１１１ａを有する。被当接部１１２Ｆは、下段に位置する接触面１１２ｂの両側に上段に位置する接触面１１２ａ，１１２ａを有する。
【００７５】
そして、当接部１１１Ｆの下段である接触面１１１ｂと、被当接部１１２Ｆの下段である接触面１１２ｂとが接触し、当接部１１１Ｆの上段である接触面１１１ａと、被当接部１１２Ｆの上段である接触面１１２ａとの間に間隙Ｒ１が形成されている。
【００７６】
即ち、当接部１１１Ｆは、凸部を形成する側壁面１１１ｄ，１１１ｄを有し、被当接部１１２Ｆは、当接部１１１Ｆが嵌る凹部を形成する側壁面１１２ｄ，１１２ｄを有する。
【００７７】
第７実施形態によれば、当接部１１１Ｆの凸部が被当接部１１２Ｆの凹部に嵌り込むため、ブラシ１０１Ｆが、回転軸Ｏが延びる方向（矢印Ｘ方向）に移動するのを防止することができる。即ち、ブラシ１０１Ｆに矢印Ｘ方向に外力が作用しても、側壁面１１１ｄと側壁面１１２ｄとが接触するので、ブラシ１０１Ｆが、矢印Ｘ方向に移動するのを防止することができる。
【００７８】
これにより、ブラシ１０１Ｆの下段である接触面１１１ｂが、回転リング１０２Ｆの上段である接触面１１２ａに接触することがない。このため、摩耗により間隙Ｒ１が消失した際に、ブラシ１０１Ｆの上段である接触面１１１ａと回転リング１０２Ｆの上段である接触面１１２ａとの接触面積を十分にとることが可能となる。したがって、第７実施形態によれば、上記第１実施形態と比較して、電気抵抗の上昇を抑える効果を確実に得ることができる。
【００７９】
また、第７実施形態によれば、絶縁部材１０６（図２）の鍔部１０５，１０５を、回転リング１０２Ｆよりも大径にする必要がなくなるため、鍔部１０５，１０５の高さｈ４を小さくすることができる。よって、絶縁部材１０６を小型化することができる。
【００８０】
なお、当接部１１１Ｆの下段である接触面１１１ｂと、被当接部１１２Ｆの下段である接触面１１２ｂとの間に間隙が形成され、当接部１１１Ｆの上段である接触面１１１ａと、被当接部１１２Ｆの上段である接触面１１２ａとが接触するようにしてもよい。
【００８１】
また、当接部１１１Ｆを凸形状、被当接部１１２Ｆを凹形状に形成したが、当接部１１１Ｆを凹形状、被当接部１１２Ｆを凸形状に形成してもよい。
【００８２】
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【００８３】
上記第１〜第７実施形態では、スリップリング装置が、１つのブラシと、１つの回転リングとを備える場合について説明したが、複数のブラシと、各ブラシにそれぞれ接触する複数の回転リングとを備えるスリップリング装置についても本発明は適用可能である。
【００８４】
また、１つの回転リングに対して、複数のブラシが接触するように構成されたスリップリング装置においても、本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１００…スリップリング装置、１０１…ブラシ、１０２…回転リング、１１１…当接部、１１２…被当接部
【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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