JP2691495B2 - スリップリング支持装置 - Google Patents
スリップリング支持装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転体よりの電気信号
をブラシの作用によって非回転部位に取り出すスリップ
リングの支持装置に関する。特には、衝撃的振動のある
環境下で高速回転している車軸等に用いるスリップリン
グを緩衝支持して、スリップリングの安定動作と長寿命
に寄与しうる支持装置に関する。
をブラシの作用によって非回転部位に取り出すスリップ
リングの支持装置に関する。特には、衝撃的振動のある
環境下で高速回転している車軸等に用いるスリップリン
グを緩衝支持して、スリップリングの安定動作と長寿命
に寄与しうる支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車軸やポンプ軸・モータ軸等の回転体か
ら電気信号（本明細書中では電気動力をも含む意味に用
いる。）を取り出したり、回転体に電気信号を供給した
りする場合、スリップリングがよく用いられる。スリッ
プリング中には、プラシと、それと摺動接触しつつ相対
的に回転するスリップ部とが設けられており、両者の間
の電気導通状態を利用して電気信号が回転体と固定部と
の間でやり取りされる。
ら電気信号（本明細書中では電気動力をも含む意味に用
いる。）を取り出したり、回転体に電気信号を供給した
りする場合、スリップリングがよく用いられる。スリッ
プリング中には、プラシと、それと摺動接触しつつ相対
的に回転するスリップ部とが設けられており、両者の間
の電気導通状態を利用して電気信号が回転体と固定部と
の間でやり取りされる。
【０００３】回転体の一例として鉄道車輛の車軸につい
て述べる。車軸は、車体と車輪の間にあって車体を支え
る重要保安部品である。また、激しい振動と曲げ・ねじ
り等の諸荷重にさらされている。その中でも重要なもの
は、車輪のツバにかかる横方向の荷重である。この横荷
重の値と上下方向荷重の値の比がある値以上となると、
車輪（車輛）の脱線が起るおそれがある。もし、脱線や
車軸の重大損傷という事態となった場合、重大車輛事故
に直結する。そのため、昨今の鉄道車輛の高速走行試験
においては、車軸の状態は常にリアルタイムで把握する
ようになっている。
て述べる。車軸は、車体と車輪の間にあって車体を支え
る重要保安部品である。また、激しい振動と曲げ・ねじ
り等の諸荷重にさらされている。その中でも重要なもの
は、車輪のツバにかかる横方向の荷重である。この横荷
重の値と上下方向荷重の値の比がある値以上となると、
車輪（車輛）の脱線が起るおそれがある。もし、脱線や
車軸の重大損傷という事態となった場合、重大車輛事故
に直結する。そのため、昨今の鉄道車輛の高速走行試験
においては、車軸の状態は常にリアルタイムで把握する
ようになっている。
【０００４】車軸の状態を把握するための情報として
は、上述の軸方向及び垂直方向の荷重値や車軸ベアリン
グ部ブレーキディスク部の温度、車軸の曲げ・ねじり応
力等がある。これらの情報は、ストレンゲージ等のセン
サーから電線を通して車軸端に集められ、スリップリン
グを介して、軸受箱（軸箱）等の非回転部位に取り出さ
れ、さらに、車内に積載されているマイコン等に送られ
処理される。車軸一本当り、例えば最新型新幹線では、
情報の点数は１０点にも昇る。これらの情報が正確に伝
えられなければ、フェイルセーフ思想に基づき車輛は停
止されることとなる。従って、車軸のスリップリングの
信頼性と耐久性、高速回転対応力の確保と向上は、現代
の鉄道車輛の安全性と高信頼性運行を支えるきわめて重
要な技術課題であると言える。
は、上述の軸方向及び垂直方向の荷重値や車軸ベアリン
グ部ブレーキディスク部の温度、車軸の曲げ・ねじり応
力等がある。これらの情報は、ストレンゲージ等のセン
サーから電線を通して車軸端に集められ、スリップリン
グを介して、軸受箱（軸箱）等の非回転部位に取り出さ
れ、さらに、車内に積載されているマイコン等に送られ
処理される。車軸一本当り、例えば最新型新幹線では、
情報の点数は１０点にも昇る。これらの情報が正確に伝
えられなければ、フェイルセーフ思想に基づき車輛は停
止されることとなる。従って、車軸のスリップリングの
信頼性と耐久性、高速回転対応力の確保と向上は、現代
の鉄道車輛の安全性と高信頼性運行を支えるきわめて重
要な技術課題であると言える。
【０００５】次に、鉄道車輛の車軸回りに作用する厳し
い振動環境について説明する。車軸回りの装置について
述べる前に、基準となる方向についてまず明確にしてお
く。車軸の軸方向を左右方向と言う。車軸と直角方向の
うち、重力のかかる方向を上下方向、車軸の進む方向を
前後方向と言う。
い振動環境について説明する。車軸回りの装置について
述べる前に、基準となる方向についてまず明確にしてお
く。車軸の軸方向を左右方向と言う。車軸と直角方向の
うち、重力のかかる方向を上下方向、車軸の進む方向を
前後方向と言う。
【０００６】左右方向の振動の主たる原因は、車輪とレ
ールの内ツバとの間のギャップの間で、車輪（従って車
軸）が左右に踊る現象である。上下方向の振動の主たる
原因は、レール継ぎ目部や分岐器の継ぎ目部の凹凸であ
る。
ールの内ツバとの間のギャップの間で、車輪（従って車
軸）が左右に踊る現象である。上下方向の振動の主たる
原因は、レール継ぎ目部や分岐器の継ぎ目部の凹凸であ
る。
【０００７】このように激甚かつ多彩な振動環境が、車
軸のスリップリングを取り巻いているのである。さら
に、もしスリップリングを車軸と軸箱の双方にまたがっ
てセットするとすれば、状況は一層複雑となる。車軸系
（車輪、車軸、ベアリング）の振動モードと、軸箱系
（軸箱、車体）の振動モードが異なっているので、この
両者に対応可能な防振システムを考えなければならなく
なるからである。
軸のスリップリングを取り巻いているのである。さら
に、もしスリップリングを車軸と軸箱の双方にまたがっ
てセットするとすれば、状況は一層複雑となる。車軸系
（車輪、車軸、ベアリング）の振動モードと、軸箱系
（軸箱、車体）の振動モードが異なっているので、この
両者に対応可能な防振システムを考えなければならなく
なるからである。
【０００８】ここで、従来のスリップリング支持装置に
ついて説明する。図４は、従来多用されてきたクランク
型のスリップリング支持装置を示す一部断面側面図であ
る。スリップリング組立品１は、スリップリング軸３
３、スリップリング軸フランジ３１を介して、クランク
軸フランジ５７によって支持されている。クランク軸フ
ランジ５７は、クランク軸５５に固定されており、クラ
ンク軸５５はクランク軸受５１によって回転自在に支持
されている。クランク軸受５１は、クランク軸防振ゴム
５３を介して軸箱フランジ７に支持されている。
ついて説明する。図４は、従来多用されてきたクランク
型のスリップリング支持装置を示す一部断面側面図であ
る。スリップリング組立品１は、スリップリング軸３
３、スリップリング軸フランジ３１を介して、クランク
軸フランジ５７によって支持されている。クランク軸フ
ランジ５７は、クランク軸５５に固定されており、クラ
ンク軸５５はクランク軸受５１によって回転自在に支持
されている。クランク軸受５１は、クランク軸防振ゴム
５３を介して軸箱フランジ７に支持されている。
【０００９】クランク軸５５の右端には、円板状のクラ
ンク５９が設けられており、同クランク５９の一部はク
ランク溝６１として切り欠かれている。クランク溝６１
には、クランクピン６３がクランクの半径方向に摺動自
在にはめ込まれている。クランクピン６３は、車軸１３
に突設されている。なお、スリップリング外筒３７は、
上下・左右・前後方向には柔軟な構造の回転止め５によ
って回転しないようになっている。
ンク５９が設けられており、同クランク５９の一部はク
ランク溝６１として切り欠かれている。クランク溝６１
には、クランクピン６３がクランクの半径方向に摺動自
在にはめ込まれている。クランクピン６３は、車軸１３
に突設されている。なお、スリップリング外筒３７は、
上下・左右・前後方向には柔軟な構造の回転止め５によ
って回転しないようになっている。
【００１０】このクランク型の支持装置のネライは次の
点にある。 車軸１３の左右方向の振動（車軸回りの振動の中で
最も激しい）を、クランクピン６３とクランク６１との
摺動で逃がしてやり、スリップリング１に伝えない。 車軸に比較して振動の少ない軸箱９でスリップリン
グを支持する。 車軸と、クランク軸５５やスリップリングとの芯合
わせが不要なため、スリップリング等の組付け・取替が
容易である。
点にある。 車軸１３の左右方向の振動（車軸回りの振動の中で
最も激しい）を、クランクピン６３とクランク６１との
摺動で逃がしてやり、スリップリング１に伝えない。 車軸に比較して振動の少ない軸箱９でスリップリン
グを支持する。 車軸と、クランク軸５５やスリップリングとの芯合
わせが不要なため、スリップリング等の組付け・取替が
容易である。
【００１１】しかし、クランク型の支持装置には、次の
ような問題点が有り、そのため、車輛のさらなる高速化
に対応しえなくなってきた。 クランクピンとクランクとの摺動に伴う加振力によ
る振動が無視しえなくなってきた。 上記の摺動に起因するピンの摩耗が著しくなったた
め、ピンの折損事故のおそれやメンテナンス頻度が増え
た。
ような問題点が有り、そのため、車輛のさらなる高速化
に対応しえなくなってきた。 クランクピンとクランクとの摺動に伴う加振力によ
る振動が無視しえなくなってきた。 上記の摺動に起因するピンの摩耗が著しくなったた
め、ピンの折損事故のおそれやメンテナンス頻度が増え
た。
【００１２】 部品点数が多く、また、部品寸法の小
型化にも限界があるので、スリップリング回り装置の簡
素化・小型化がむずかしい。それに伴い、メンテナンス
労力の省力化ができない。 軸箱系の振動も、車輛の高速化・軽量化によってよ
り厳しくなってきたため、スリップリングの寿命が短く
なってきた。特に、図４のようにスリップリングの重
心、慣性中心が、クランク軸受５１や同防振ゴム５３か
ら大きく左方向にズレ出ている場合、スリップリング部
では振動が増幅されて、上記の傾向が強くなる。
型化にも限界があるので、スリップリング回り装置の簡
素化・小型化がむずかしい。それに伴い、メンテナンス
労力の省力化ができない。 軸箱系の振動も、車輛の高速化・軽量化によってよ
り厳しくなってきたため、スリップリングの寿命が短く
なってきた。特に、図４のようにスリップリングの重
心、慣性中心が、クランク軸受５１や同防振ゴム５３か
ら大きく左方向にズレ出ている場合、スリップリング部
では振動が増幅されて、上記の傾向が強くなる。
【００１３】従来のスリップリング支持装置の他の一例
について説明する。図５は、主に低速車輛の車軸用に従
来より用いられてきた外筒回転型のスリップリング支持
装置を示す一部断面側面図である。このタイプの特徴
は、スリップリング外筒３７が防振材２１、回転外枠１
９を介して車軸１３に取付けられていることである。従
って、スリップリング外筒３７及びブラシ３９は車軸と
共に回転し、そのためブラシには遠心力がかかる。
について説明する。図５は、主に低速車輛の車軸用に従
来より用いられてきた外筒回転型のスリップリング支持
装置を示す一部断面側面図である。このタイプの特徴
は、スリップリング外筒３７が防振材２１、回転外枠１
９を介して車軸１３に取付けられていることである。従
って、スリップリング外筒３７及びブラシ３９は車軸と
共に回転し、そのためブラシには遠心力がかかる。
【００１４】このタイプの支持方法の問題点は、上述の
遠心力に起因する。すなわち、車軸の回転が速くなる
と、それに比例してブラシ３９（正面図については図２
参照）を開く方向に遠心力が働くため、ブラシのスリッ
プリング軸３３に対する押し付け圧力が弱くなる。その
結果、ブラシとスリップリング軸との間の電気的導通が
不安定となり、信号伝達が不良となる問題が起る。その
ため、このタイプの支持方法は高速回転には信頼性が乏
しく不向きである。
遠心力に起因する。すなわち、車軸の回転が速くなる
と、それに比例してブラシ３９（正面図については図２
参照）を開く方向に遠心力が働くため、ブラシのスリッ
プリング軸３３に対する押し付け圧力が弱くなる。その
結果、ブラシとスリップリング軸との間の電気的導通が
不安定となり、信号伝達が不良となる問題が起る。その
ため、このタイプの支持方法は高速回転には信頼性が乏
しく不向きである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、防振性能に
優れ、部品点数の少い簡潔な構造を有し、メンテナンス
フリーであり、高速回転対応が可能で、スリップリング
の長寿命化と信頼性確保が可能な、スリップリング支持
装置を提供することを目的とする。
優れ、部品点数の少い簡潔な構造を有し、メンテナンス
フリーであり、高速回転対応が可能で、スリップリング
の長寿命化と信頼性確保が可能な、スリップリング支持
装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、上記
課題を解決するため、車軸回りの振動の測定・解析を行
うとともに、各種の試作開発・実験・分析検討を行った
結果、本発明を完成するに至った。
課題を解決するため、車軸回りの振動の測定・解析を行
うとともに、各種の試作開発・実験・分析検討を行った
結果、本発明を完成するに至った。
【００１７】本発明のスリップリング支持装置は、回転
体よりの信号又は動力をブラシの作用によって非回転部
位に取り出すスリップリングの支持装置であって；上記
スリップリングは、回転するスリップリング軸と、非回
転のスリップリング外筒とを有しており、ここで該外筒
は該軸に装着されたベアリングによって支持されてお
り、また該外筒は該軸と摺動接触するブラシを備えてお
り、上記スリップリング軸が防振材を介して上記回転体
によって支えられていることを特徴とする。
体よりの信号又は動力をブラシの作用によって非回転部
位に取り出すスリップリングの支持装置であって；上記
スリップリングは、回転するスリップリング軸と、非回
転のスリップリング外筒とを有しており、ここで該外筒
は該軸に装着されたベアリングによって支持されてお
り、また該外筒は該軸と摺動接触するブラシを備えてお
り、上記スリップリング軸が防振材を介して上記回転体
によって支えられていることを特徴とする。
【００１８】ここに言う回転体は、車軸・ポンプ軸・モ
ータ軸等の回転軸に代表される、回転する物（機械要素
等）のすべてを意味する。信号及び動力には電気信号と
電気動力を含むがこれに限定されるものではなく、ブラ
シの摺動接触部によって伝達されうるもの全てを含む。
ブラシとは、相対運動する２つの物体間で押し付け力を
伴う摺動接触が行われている機械要素全てを指す意味で
ある。
ータ軸等の回転軸に代表される、回転する物（機械要素
等）のすべてを意味する。信号及び動力には電気信号と
電気動力を含むがこれに限定されるものではなく、ブラ
シの摺動接触部によって伝達されうるもの全てを含む。
ブラシとは、相対運動する２つの物体間で押し付け力を
伴う摺動接触が行われている機械要素全てを指す意味で
ある。
【００１９】スリップリング外筒の形状は円筒形に限定
されるものではない。ベアリングは、ころがり軸受に限
定されるものではなく、すべり軸受や磁気浮上式軸受等
も含む。防振材の材質は特に限定されない。ゴム、発泡
ゴム、プラスチック、発泡プラスチックを含む。
されるものではない。ベアリングは、ころがり軸受に限
定されるものではなく、すべり軸受や磁気浮上式軸受等
も含む。防振材の材質は特に限定されない。ゴム、発泡
ゴム、プラスチック、発泡プラスチックを含む。
【００２０】本発明のスリップリング支持装置において
は、防振材がスリップリング外筒の外周域に設けられて
いることが好ましい。ここで、外筒の外周域とは、外筒
から軸方向に左又は右に隔った位置ではなく、外筒の上
下及び／又は前後の外側という意味である。外周域とは
言っても、外筒の外側の全周にという意味ではない。防
振性能さえ満足すれば、外周域の一部に設けられていて
もよい。
は、防振材がスリップリング外筒の外周域に設けられて
いることが好ましい。ここで、外筒の外周域とは、外筒
から軸方向に左又は右に隔った位置ではなく、外筒の上
下及び／又は前後の外側という意味である。外周域とは
言っても、外筒の外側の全周にという意味ではない。防
振性能さえ満足すれば、外周域の一部に設けられていて
もよい。
【００２１】防振材がスリップリングの外周域に設けら
れるのが好ましい理由は、スリップリングの上下、前
後、左右方向の変位を一対一で防振材が受け止めること
ができるからである。すなわち、スリップリングが上に
１mm上がれば、スリップリングの上の防振材はその変位
を防振材自身の１mmの圧縮という、ほぼ対応した寸法量
で受け止めることができる。その逆も同様である。これ
がもし、防振材の変形が増幅されてスリップリングの変
位になるようであると、スリップリングの振れを押さえ
るうえで好ましくない状態にもなりうる。
れるのが好ましい理由は、スリップリングの上下、前
後、左右方向の変位を一対一で防振材が受け止めること
ができるからである。すなわち、スリップリングが上に
１mm上がれば、スリップリングの上の防振材はその変位
を防振材自身の１mmの圧縮という、ほぼ対応した寸法量
で受け止めることができる。その逆も同様である。これ
がもし、防振材の変形が増幅されてスリップリングの変
位になるようであると、スリップリングの振れを押さえ
るうえで好ましくない状態にもなりうる。
【００２２】本発明のスリップリング支持装置の一実施
態様においては、上記スリップリング軸が、上記スリッ
プリングの重心及び／又は慣性中心を内包する筒状の回
転内枠に接続されており、該回転内枠の外周域には上記
防振材が配置されており、該防振材の外周域には上記回
転体に取り付けられた回転外枠が配置されている。ここ
で、スリップリングの慣性中心とは、スリップリングの
慣性モーメントがその点の回りで最小となる点の意味で
ある。外周域の意味は前述のとおりである。この実施態
様においては、スリップリングの上下、前後、左右方向
の振動や慣性中心回りの回転振動の減衰効果が高い。
態様においては、上記スリップリング軸が、上記スリッ
プリングの重心及び／又は慣性中心を内包する筒状の回
転内枠に接続されており、該回転内枠の外周域には上記
防振材が配置されており、該防振材の外周域には上記回
転体に取り付けられた回転外枠が配置されている。ここ
で、スリップリングの慣性中心とは、スリップリングの
慣性モーメントがその点の回りで最小となる点の意味で
ある。外周域の意味は前述のとおりである。この実施態
様においては、スリップリングの上下、前後、左右方向
の振動や慣性中心回りの回転振動の減衰効果が高い。
【００２３】
【作用】本発明のスリップリング支持装置は以下のよう
に作用する。 ブラシを備えたスリップリング外筒は回転しないの
で、ブラシに遠心力が働くことはない。 スリップリング外筒（固定側）とスリップリング軸
（回転側）のいずれもが回転体によって上下、前後、左
右方向に支持されているので、スリップリングの振動は
回転体系の振動のみによって支配される。従って、防振
の対象となる振動現象はより単純なものとなり、防振材
の選択と設計における自由度が増すとともに最適化が可
能となる。
に作用する。 ブラシを備えたスリップリング外筒は回転しないの
で、ブラシに遠心力が働くことはない。 スリップリング外筒（固定側）とスリップリング軸
（回転側）のいずれもが回転体によって上下、前後、左
右方向に支持されているので、スリップリングの振動は
回転体系の振動のみによって支配される。従って、防振
の対象となる振動現象はより単純なものとなり、防振材
の選択と設計における自由度が増すとともに最適化が可
能となる。
【００２４】
【実施例】本発明の実施例に係るスリップリング支持装
置の図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実
施例に係るスリップリング支持装置を示す一部断面側面
図である。図２は、図１の装置のブラシ周辺部分を図１
のII−II方向に見た断面矢視図である。図３は、図１の
装置の回転止め周辺部分を図１のIII −III 方向に見た
矢視図である。
置の図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実
施例に係るスリップリング支持装置を示す一部断面側面
図である。図２は、図１の装置のブラシ周辺部分を図１
のII−II方向に見た断面矢視図である。図３は、図１の
装置の回転止め周辺部分を図１のIII −III 方向に見た
矢視図である。
【００２５】図１において、スリップリング組立品１
は、スリップリング外筒３７、該外筒に植設されたブラ
シ３９、図２に示すように該ブラシ２枚の間に挟まれて
いるスリップリング軸３３、該軸３３とスリップリング
外筒を回転自在の関係に保持しているスリップリングベ
アリング３５及びスリップリング軸の一端に設けられて
いるスリップリング軸フランジ３１を有している。ここ
で、スリップリング軸３３、スリップリング軸フランジ
３１、及びスリップリングベアリング３５の内輪と玉は
回転しているが、その他は回転していない。ここで、図
２に明確に示されているように、ブラシ３９は横からス
リップリング軸３３に当接している。つまり、ブラシ３
９は、スリップリング軸３３に対して、段落０００６に
おいて前述した主たる振動方向（上下方向及び左右方
向）に直交する方向（前後方向）に押し当てられてい
る。このため、振動加速度がブラシの押し付け力に影響
せず、より信頼性の高い信号伝達を実現できる。
は、スリップリング外筒３７、該外筒に植設されたブラ
シ３９、図２に示すように該ブラシ２枚の間に挟まれて
いるスリップリング軸３３、該軸３３とスリップリング
外筒を回転自在の関係に保持しているスリップリングベ
アリング３５及びスリップリング軸の一端に設けられて
いるスリップリング軸フランジ３１を有している。ここ
で、スリップリング軸３３、スリップリング軸フランジ
３１、及びスリップリングベアリング３５の内輪と玉は
回転しているが、その他は回転していない。ここで、図
２に明確に示されているように、ブラシ３９は横からス
リップリング軸３３に当接している。つまり、ブラシ３
９は、スリップリング軸３３に対して、段落０００６に
おいて前述した主たる振動方向（上下方向及び左右方
向）に直交する方向（前後方向）に押し当てられてい
る。このため、振動加速度がブラシの押し付け力に影響
せず、より信頼性の高い信号伝達を実現できる。
【００２６】スリップリング外筒３７は、上下、前後、
左右方向に対しては、ベアリング３５を介してスリップ
リング軸３３によって支持されている。つまり、外筒の
自重及び外筒に上記方向に働く慣性力はリング軸３３に
よって受け持たれている。外筒３７は、回転止め５によ
って、軸の回りに回転しないように拘束されている。た
だし、回転止め５は、図３に示されているように、上
下、前後、左右方向には柔軟な構造に作られているた
め、同方向に外筒３７を拘束したり、軸箱側の振動を有
害な程度にまで伝えたりすることはない。ここで、図１
に明確に示されているように、スリップリング外筒３７
は、その片端部において１個のベアリング３５で支持さ
れている。このため、スリップリングの軸方向寸法を短
くすることができる。
左右方向に対しては、ベアリング３５を介してスリップ
リング軸３３によって支持されている。つまり、外筒の
自重及び外筒に上記方向に働く慣性力はリング軸３３に
よって受け持たれている。外筒３７は、回転止め５によ
って、軸の回りに回転しないように拘束されている。た
だし、回転止め５は、図３に示されているように、上
下、前後、左右方向には柔軟な構造に作られているた
め、同方向に外筒３７を拘束したり、軸箱側の振動を有
害な程度にまで伝えたりすることはない。ここで、図１
に明確に示されているように、スリップリング外筒３７
は、その片端部において１個のベアリング３５で支持さ
れている。このため、スリップリングの軸方向寸法を短
くすることができる。
【００２７】スリップリング軸フランジ３１は、複数の
ボルト２７で回転内枠２３の内側端に取り付けられてい
る。この取付け方法はボルトに限られることはない。回
転内枠２３の形状はこの実施例では円筒形であるが、そ
れに限られるものではない。軸フランジ３１と回転内枠
２３との間には、内側配線１７を通すスキマ２５が開け
られている。
ボルト２７で回転内枠２３の内側端に取り付けられてい
る。この取付け方法はボルトに限られることはない。回
転内枠２３の形状はこの実施例では円筒形であるが、そ
れに限られるものではない。軸フランジ３１と回転内枠
２３との間には、内側配線１７を通すスキマ２５が開け
られている。
【００２８】回転内枠２３の外周部には防振材２１が同
芯円筒状に取り巻いている。防振材２１の外周部は、回
転外枠１９の内側にはめ込まれている。防振材２１の両
端はツバ等によって位置決めされている。回転内枠２３
と防振材２１、及び、防振材２１と回転外枠１９の間の
面は接着剤等を用いて接着しておくことが好ましい。内
枠と外枠の間が広がるような方向にスリップリングが動
く部分については、防振材の引張り力に基く振動抑制効
果が得られ、防振材の効果が倍増するからである。
芯円筒状に取り巻いている。防振材２１の外周部は、回
転外枠１９の内側にはめ込まれている。防振材２１の両
端はツバ等によって位置決めされている。回転内枠２３
と防振材２１、及び、防振材２１と回転外枠１９の間の
面は接着剤等を用いて接着しておくことが好ましい。内
枠と外枠の間が広がるような方向にスリップリングが動
く部分については、防振材の引張り力に基く振動抑制効
果が得られ、防振材の効果が倍増するからである。
【００２９】防振材の材質として好ましいのは、気泡を
含むゴムである。信号伝達用のスリップリング組立品は
一般に軽量であるので、防振材に固い材質を用いると、
回転体側の振動があまり減衰されないままにスリップリ
ング組立品へ伝わってしまうこととなる。気泡を含むゴ
ム（発泡ゴム）においては、気泡の含有率を変えること
により、適度な弾性を有する防振材を得ることができ
る。また、発泡ゴムの機械的特性は方向による差が少な
いのも好ましいことである。
含むゴムである。信号伝達用のスリップリング組立品は
一般に軽量であるので、防振材に固い材質を用いると、
回転体側の振動があまり減衰されないままにスリップリ
ング組立品へ伝わってしまうこととなる。気泡を含むゴ
ム（発泡ゴム）においては、気泡の含有率を変えること
により、適度な弾性を有する防振材を得ることができ
る。また、発泡ゴムの機械的特性は方向による差が少な
いのも好ましいことである。
【００３０】本実施例の防振材に用いた発泡ゴムの諸元
を以下に示す。 材質：ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンタ
ーポリマー）ゴム 気泡構造：独立 硬度：ＨＳ２０±５ 見掛密度：０．１５±０．０３g/cm3 反発弾性：５５±１５％ ２５％圧縮荷重：４００〜８００g/cm2
を以下に示す。 材質：ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンタ
ーポリマー）ゴム 気泡構造：独立 硬度：ＨＳ２０±５ 見掛密度：０．１５±０．０３g/cm3 反発弾性：５５±１５％ ２５％圧縮荷重：４００〜８００g/cm2
【００３１】上記発泡ゴムをΦ３８×Φ７４×ｂ１４mm
のリング状に加工し、スリップリング（自重１９５g ）
と回転内枠（自重７８g ）を保持した。この装置を車輛
に搭載し、３５１km/Hr （車軸回転数２１６２rpm ）の
高速運転を行ったところ、良好な結果が得られた。
のリング状に加工し、スリップリング（自重１９５g ）
と回転内枠（自重７８g ）を保持した。この装置を車輛
に搭載し、３５１km/Hr （車軸回転数２１６２rpm ）の
高速運転を行ったところ、良好な結果が得られた。
【００３２】回転外枠１９の内側の端は回転体（車軸）
１３の端面に取り付けられている。取付け部には、芯合
わせのためのインロー等を設けることができる。車軸１
３は車軸ベアリング１１を介して軸箱９に支持されてい
る。回転外枠１９からスリップリング組体品１までは一
式組立品としておいて、軸に取付けたり、取替えたりす
ることができる。
１３の端面に取り付けられている。取付け部には、芯合
わせのためのインロー等を設けることができる。車軸１
３は車軸ベアリング１１を介して軸箱９に支持されてい
る。回転外枠１９からスリップリング組体品１までは一
式組立品としておいて、軸に取付けたり、取替えたりす
ることができる。
【００３３】ここで、車軸側の信号（軸方向荷重値、軸
応力、温度等配線合計２０本）は、内側配線１７を通じ
てスリップリング軸導線３２を通りスリップリング軸表
面に伝達される。同表面と各ブラシ３９の表面とは摺動
接触して導通状態を保っているので、信号はブラシに伝
達され、つづいて、外筒導線４１を通り、外部配線３に
取り出される。
応力、温度等配線合計２０本）は、内側配線１７を通じ
てスリップリング軸導線３２を通りスリップリング軸表
面に伝達される。同表面と各ブラシ３９の表面とは摺動
接触して導通状態を保っているので、信号はブラシに伝
達され、つづいて、外筒導線４１を通り、外部配線３に
取り出される。
【００３４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のスリップリング支持装置は以下の効果を発揮する。 防振性能に優れているので、スリップリングの長寿
命化や高速運転への対応さらに故障防止が可能になる。 部品点数が少く簡単な構造なので装置の小型化と軽
量化が可能になる。また、装置取替等の労力も少なくて
すむ。
のスリップリング支持装置は以下の効果を発揮する。 防振性能に優れているので、スリップリングの長寿
命化や高速運転への対応さらに故障防止が可能になる。 部品点数が少く簡単な構造なので装置の小型化と軽
量化が可能になる。また、装置取替等の労力も少なくて
すむ。
【００３５】 クランクピン等の消耗部品が無いので
長期間メンテナンスフリーの運転が可能になる。 回転速度の早い遅いによってブラシ部の接触圧力が
左右されることは無いので、高速においても信頼性のあ
る信号伝達が可能となる。
長期間メンテナンスフリーの運転が可能になる。 回転速度の早い遅いによってブラシ部の接触圧力が
左右されることは無いので、高速においても信頼性のあ
る信号伝達が可能となる。
【００３６】 上記、、の結果、メンテナンス
コストが削減できる。特に、高速車輛用の多チャンネル
（２０）スリップリングの価格は非常に高い（５０万円
／個）ので、スリップリング長寿命化の経済的な効果は
著しい。 上記、、、の結果、超高速鉄道車輛（時速
３００km/hr 以上）の安全運転に資するところ極めて大
である。
コストが削減できる。特に、高速車輛用の多チャンネル
（２０）スリップリングの価格は非常に高い（５０万円
／個）ので、スリップリング長寿命化の経済的な効果は
著しい。 上記、、、の結果、超高速鉄道車輛（時速
３００km/hr 以上）の安全運転に資するところ極めて大
である。
【図１】本発明の一実施例に係るスリップリング支持装
置を示す一部断面側面図である。
置を示す一部断面側面図である。
【図２】図１の装置のブラシ周辺部分を図１のII−II方
向に見た断面矢視図である。
向に見た断面矢視図である。
【図３】図１の装置の回転止め周辺部分を図１のIII −
III 方向に見た矢視図である。
III 方向に見た矢視図である。
【図４】従来多用されてきたクランク型のスリップリン
グ支持装置を示す一部断面側面図である。
グ支持装置を示す一部断面側面図である。
【図５】主に低速車輛の車軸用に従来より用いられてき
た外筒回転型のスリップリング支持装置を示す一部断面
側面図である。
た外筒回転型のスリップリング支持装置を示す一部断面
側面図である。
１：スリップリング組立品 ３１：スリップ
リング軸フランジ ３：外側配線 ３２：スリップ
リング軸導線 ５：回転止め ３３：スリップ
リング軸 ６：ビス ３５：スリップ
リングベアリング ７：軸箱フランジ ３７：スリップ
リング外筒 ９：軸箱 ３９：ブラシ １１：回転体（車軸）ベアリング ４１：外筒導
線 １３：回転体（車軸） ５１：クラン
ク軸受 １５：回転体中心穴 ５３：クラン
ク軸受防振ゴム １７：内側配線 ５５：クラン
ク軸 １９：回転外枠 ５７：クラン
ク軸フランジ ２１：防振材 ５９：クラン
ク ２３：回転内枠 ６１：クラン
ク溝 ２５：スキマ ６３：クラン
クピン ２７：ボルト
リング軸フランジ ３：外側配線 ３２：スリップ
リング軸導線 ５：回転止め ３３：スリップ
リング軸 ６：ビス ３５：スリップ
リングベアリング ７：軸箱フランジ ３７：スリップ
リング外筒 ９：軸箱 ３９：ブラシ １１：回転体（車軸）ベアリング ４１：外筒導
線 １３：回転体（車軸） ５１：クラン
ク軸受 １５：回転体中心穴 ５３：クラン
ク軸受防振ゴム １７：内側配線 ５５：クラン
ク軸 １９：回転外枠 ５７：クラン
ク軸フランジ ２１：防振材 ５９：クラン
ク ２３：回転内枠 ６１：クラン
ク溝 ２５：スキマ ６３：クラン
クピン ２７：ボルト
フロントページの続き (72)発明者 織田 安朝 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財 団法人鉄道総合技術研究所内 (56)参考文献 実開 昭62−88388（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−125933（ＪＰ，Ｕ)
Claims (10)
- 【請求項１】 回転体よりの信号又は動力をブラシの作
用によって非回転部位に取り出すスリップリングの支持
装置であって； 上記スリップリングは、回転するスリップリング軸と、
非回転のスリップリング外筒とを有しており、ここで該
外筒は該軸に装着されたベアリングによって支持されて
おり、また該外筒は該軸と摺動接触するブラシを備えて
おり、上記スリップリング軸が防振材を介して上記回転
体によって支えられていることを特徴とするスリップリ
ング支持装置。 - 【請求項２】 上記防振材が、上記スリップリング外筒
の外周域に設けられている請求項１記載のスリップリン
グ支持装置。 - 【請求項３】 上記スリップリング軸が、上記スリップ
リングの重心及び／又は慣性中心を内包する筒状の回転
内枠に接続されており、該回転内枠の外周域には上記防
振材が配置されており、該防振材の外周域には上記回転
体に取り付けられた回転外枠が配置されている請求項１
記載のスリップリング支持装置。 - 【請求項４】 上記回転体が、時速３００ｋｍ／ｈｒ以
上の速度で走行可能な車輛の車軸である請求項１記載の
スリップリング支持装置。 - 【請求項５】 上記防振材が気泡を含むゴム製である請
求項１、２又は３記載のスリップリング支持装置。 - 【請求項６】 上記ブラシが２枚組であり、上記スリッ
プリング軸がブラシ２枚の間に挟まれている請求項１〜
５いずれか１項記載のスリップリング支持装置。 - 【請求項７】 上記ブラシが横からスリップリング軸に
当接している請求項１〜５いずれか１項記載のスリップ
リング支持装置。 - 【請求項８】 上記ブラシが、スリップリング軸に対し
て、主たる振動方向に直交する方向に押し当てられてい
る請求項１〜５いずれか１項記載のスリップリング支持
装置。 - 【請求項９】 上記スリップリング外筒がその片端部に
おいて１個のベアリングで支持されている請求項１〜５
いずれか１項記載のスリップリング支持装置。 - 【請求項１０】 上記防振材が周辺部材に接着されてい
る請求項１〜５いずれか１項記載のスリップリング支持
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29826592A JP2691495B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | スリップリング支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29826592A JP2691495B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | スリップリング支持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06124757A JPH06124757A (ja) | 1994-05-06 |
| JP2691495B2 true JP2691495B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17857397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29826592A Expired - Fee Related JP2691495B2 (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | スリップリング支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691495B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008176982A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Railway Technical Res Inst | スリップリング支持装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2184356T3 (es) * | 1998-01-16 | 2003-04-01 | Siemens Ag | Instalacion de accionamiento electrico para barcos. |
| CN106438836B (zh) * | 2016-11-18 | 2018-11-20 | 中国航空动力机械研究所 | 轴用阻尼装置 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP29826592A patent/JP2691495B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008176982A (ja) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Railway Technical Res Inst | スリップリング支持装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06124757A (ja) | 1994-05-06 |
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