JP2882213B2 - Slip ring for construction machinery - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械用スリップリ
ング、詳しくは、例えば下部走行部分及び上部旋回部分
からなるパワーショベル、クレーン車等の建設機械にお
ける一つ以上の強電回路及び一つ以上の弱電回路をスリ
ップリング方式にして強電信号及び弱電信号を集電する
ようになっている建設機械用スリップリングの改良に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slip ring for a construction machine, and more particularly, to at least one high-power circuit and at least one construction circuit for a construction machine such as a power shovel, a crane truck and the like having a lower traveling portion and an upper turning portion. The present invention relates to an improvement of a slip ring for a construction machine in which a weak electric circuit is made a slip ring system to collect a strong electric signal and a weak electric signal.

【０００２】[0002]

【従来の技術】パワーショベル、クレーン車等の建設機
械は下部走行部分と上部旋回部分に分けて構成されるも
のが主であり、下部走行部分と上部旋回部分は電気系
統、油圧系統が接続されているため、旋回軸部にはスリ
ップリングやスイベルジョイントを必要とする。図５は
従来の建設機械用スリップリングの構造を示す縦断正面
図であり、これは０．２Ａ〜２０Ａを通電する２０リン
グの例である。図６は図５のブラシ部分の概略を示すも
ので、（Ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は（Ａ）
の分解斜視図である。図７はクレーン車用スリップリン
グのブームに対する取り付け状態を示す説明図である。
図５乃至図７において、１はブラシ支え、２はばね、３
はブラシ、４はリング、５はハブ、６はベース、７はロ
ータ、８は絶縁体、９は押さえ、１０は抵抗器、１１は
リード線、１２はピッグテール（リード線）、１３はブ
ーム、１４はスリップリングである。ブラシ支え１は樹
脂製、ブラシ３はカーボン製、リング４は真鍮製であ
り、抵抗器１０は角度センサである。建設機械の上部旋
回部分（図示せず）に固定されたベース６は下部走行部
分（図示せず）より回転トルクをロータ７に受けてブラ
シ３とリング４が相対的に回転する。このとき、強電信
号、弱電信号はリング４からブラシ３を経て摺動接触伝
達される。2. Description of the Related Art Construction machines, such as power shovels and crane trucks, are mainly composed of a lower traveling portion and an upper turning portion. The lower traveling portion and the upper turning portion are connected to an electric system and a hydraulic system. Therefore, a slip ring and a swivel joint are required for the turning shaft. FIG. 5 is a vertical cross-sectional front view showing the structure of a conventional construction machine slip ring, which is an example of a 20 ring energizing 0.2A to 20A. 6A and 6B schematically show the brush portion of FIG. 5, wherein FIG. 6A is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5, and FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of FIG. FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which the slip ring for a crane vehicle is attached to a boom.
5 to 7, 1 is a brush support, 2 is a spring, 3
Is a brush, 4 is a ring, 5 is a hub, 6 is a base, 7 is a rotor, 8 is an insulator, 9 is a holder, 10 is a resistor, 11 is a lead wire, 12 is a pigtail (lead wire), 13 is a boom, 14 is a slip ring. The brush support 1 is made of resin, the brush 3 is made of carbon, the ring 4 is made of brass, and the resistor 10 is an angle sensor. The base 6 fixed to the upper turning portion (not shown) of the construction machine receives the rotating torque from the lower traveling portion (not shown) by the rotor 7, and the brush 3 and the ring 4 rotate relatively. At this time, the strong electric signal and the weak electric signal are transmitted in sliding contact from the ring 4 via the brush 3.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、パワーショ
ベル、クレーン車等の建設機械における図５及び図６に
示されるスリップリングには下記の問題がある。 最近は電気制御方式が高精度化して来たため、強電
回路と弱電回路が混在しており、スリップリングとして
回路数の多いものが必要となって来た。 図５及び図６に示されるリング４及びブラシ３は、
最大２０Ａ通電を必要とするため大きい寸法となり、弱
電回路も同部品で構成されているため全体の寸法が大き
く、例えば図７に示すようなクレーン車の場合、ブーム
をよりコンパクトに収納して走行し広い視野を確保する
ため小形化し、スリップリングの高さを５０ｍｍ程度下
げる必要がある。 摺動接触がリング４の真鍮とブラシ３のカーボンと
の組み合わせのため、弱電信号は接触が不安定となるの
で、弱電信号のより安定した接触を得る必要がある。However, the slip ring shown in FIGS. 5 and 6 in a construction machine such as a power shovel or a crane truck has the following problems. In recent years, since the electric control system has become more accurate, a strong electric circuit and a weak electric circuit are mixed, and a slip ring having a large number of circuits has been required. The ring 4 and the brush 3 shown in FIG. 5 and FIG.
It requires a maximum current of 20A and therefore has a large size. The weak current circuit is also composed of the same parts, so the overall size is large. For example, in the case of a crane truck as shown in FIG. In order to secure a wide field of view, it is necessary to reduce the size and reduce the height of the slip ring by about 50 mm. Since the sliding contact is a combination of the brass of the ring 4 and the carbon of the brush 3, the contact of the weak electric signal becomes unstable. Therefore, it is necessary to obtain a more stable contact of the weak electric signal.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明はこのニーズに応
えるために、強電信号及び弱電信号を集電するようにな
っている建設機械用スリップリングにおいて、一つ以上
の強電回路は金属製のリング又は絶縁板に埋め込まれた
金属製のリングと金属又はカーボン製の接触子とからな
る構造とし、一つ以上の弱電回路は銅パターン又は鍍金
された銅パターンからなるプリント板と金属又はカーボ
ン製の接点とからなる構造とし、前記一つ以上の強電回
路と前記一つ以上の弱電回路とをミックスした建設機械
用スリップリングを提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to meet this need, the present invention provides a slip ring for a construction machine adapted to collect a strong electric signal and a weak electric signal, wherein one or more strong electric circuits are made of metal. A structure consisting of a metal ring embedded in a ring or an insulating plate and a metal or carbon contact, and one or more weak electric circuits are made of a printed circuit board made of a copper pattern or a plated copper pattern and a metal or carbon board. It is an object of the present invention to provide a slip ring for a construction machine in which the at least one strong electric circuit and the at least one weak electric circuit are mixed.

【０００５】[0005]

【作用】本発明は上記のように構成されているので、ス
リップリング全体の寸法が小さくなるとともに、スリッ
プリングの高さが低くなり、弱電回路は安定する。Since the present invention is constructed as described above, the overall size of the slip ring is reduced, the height of the slip ring is reduced, and the weak electric circuit is stabilized.

【０００６】[0006]

【実施例】以下、本発明による建設機械用スリップリン
グの実施例について、図１乃至図４を参照して説明す
る。図１は建設機械用スリップリングの実施例の構造を
示す縦断正面図、図２（Ａ）は図１のスリップリングの
弱電回路部分の縦断正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の
分解斜視図、図３は図１のスリップリングの強電回路部
分の平面図、図４は図１のスリップリングの強電回路部
分の金属製のリングの別の実施例の斜視図である。図１
乃至図４において、４はリング、２１は回転軸、２２は
強電回路、２３は弱電回路、２４はプリント板、２５は
銅パターン、２６はベース、２７は支柱、２８は接点支
え、２９は接点、３０、３１はリード線、４０は接触子
支え、４１は接触子、４２はリング、４３は絶縁板であ
る。図１において、強電回路２２は６回路になってお
り、上部に配設されている。弱電回路２３は１５回路に
なっており、下部に配設されている。ただし、それぞれ
の回路数及び配設の位置は任意に選ぶことができる。強
電回路２２は、図５及び図６を参照して説明した従来の
構造と実質的に同一に構成することもできるが、図１及
び図３に示す実施例のように、支柱２７に弾性のある接
触子支え４０を取り付け、その先端部に接触子４１を固
定し、接触子４１をリング４に摺動接触させ確実に強電
信号を伝えるように構成することができる。図５及び図
６に示される強電回路については、ブラシ３はカーボン
製、リング４は真鍮製であったが、強電回路は真鍮又は
銅の金属製のリング４と金属又はカーボン製の接触子４
１とからなる構造とすることもできる。又、強電回路は
図４に示すように平板式にして、フェノール樹脂成形の
絶縁板４３に真鍮又は銅の金属製のリング４２を埋め込
んだようなもので、高さを節約可能にしたものにするこ
ともできる。弱電回路２３は、図１及び図２に示される
ように、回転軸２１に３個のプリント板２４が固定さ
れ、各プリント板２４にそれぞれ５個の銅パターン２５
が取り付けられ、一方、ベース２６に取り付けられた支
柱２７に接点支え２８が固定され、各接点支え２８に５
個の接点２９が取り付けられ、５個の接点２９はそれぞ
れ５個の銅パターン２５に対応するようになっている。
中心部にある回転軸２１に３枚のプリント板２４と、６
個のリング４を串刺し状に固定し、プリント板２４には
５リングの銅パターン２５を設け、各々に接点２９を対
応させて集電する。回転構造は従来と同一である。弱電
回路の接触部は、銅パターン２５又は銅パターン２５に
ニッケル鍍金又はロジウム鍍金された銅パターンからな
るプリント板２４と、銀、金、銀合金等の金属又はカー
ボン、銀入りのカーボン等のカーボン製の接点２９とか
らなる構造とされ、両表面共酸化し難く固有抵抗が小さ
いため、微弱な電気信号も安定的かつ忠実に伝達する。
又、強電回路は図４に示すように平板式にして、フェノ
ール樹脂成形の絶縁板４３に真鍮又は銅の金属製のリン
グ４２を埋め込んだようなもので高さを節約可能にした
ものにすることもできる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a slip ring for construction equipment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing the structure of an embodiment of a slip ring for construction equipment, FIG. 2 (A) is a longitudinal sectional front view of a weak electric circuit portion of the slip ring of FIG. 1, and FIG. 2 (B) is FIG. 2 (A). FIG. 3 is a plan view of the high-power circuit portion of the slip ring of FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of a metal ring of the high-power circuit portion of the slip ring of FIG. FIG.
4 to 4, reference numeral 4 denotes a ring, 21 denotes a rotating shaft, 22 denotes a strong electric circuit, 23 denotes a weak electric circuit, 24 denotes a printed board, 25 denotes a copper pattern, 26 denotes a base, 27 denotes a support, 28 denotes a contact support, and 29 denotes a contact. , 30, and 31 are lead wires, 40 is a contact support, 41 is a contact, 42 is a ring, and 43 is an insulating plate. In FIG. 1, there are six high-power circuits 22 arranged at the upper part. The weak electric circuit 23 has 15 circuits, and is arranged at the lower part. However, the number of circuits and the positions of the circuits can be arbitrarily selected. The high-power circuit 22 may have substantially the same structure as the conventional structure described with reference to FIGS. 5 and 6. However, as in the embodiment shown in FIGS. A certain contact support 40 is attached, and a contact 41 is fixed to the tip of the contact support 40. The contact 41 is slidably brought into contact with the ring 4 to reliably transmit a strong electric signal. 5 and 6, the brush 3 is made of carbon and the ring 4 is made of brass. However, the strong electric circuit is made of a metal ring 4 made of brass or copper and a contact 4 made of metal or carbon.
1 can also be used. Further, the high-power circuit is a flat type as shown in FIG. 4, in which a brass or copper metal ring 42 is embedded in a phenolic resin-molded insulating plate 43 so that the height can be saved. You can also. As shown in FIGS. 1 and 2, three printed boards 24 are fixed to the rotating shaft 21, and each printed board 24 has five copper patterns 25.
Are attached, while contact supports 28 are fixed to a column 27 attached to the base 26, and 5
The contacts 29 are attached, and the five contacts 29 correspond to the five copper patterns 25, respectively.
Three printed boards 24 and 6 on a rotating shaft 21 at the center.
The individual rings 4 are fixed in a skewered manner, and a five-ring copper pattern 25 is provided on the printed board 24, and a current is collected in correspondence with each of the contacts 29. The rotation structure is the same as the conventional one. The contact portion of the weak electric circuit includes a copper pattern 25 or a printed board 24 made of a copper pattern formed by nickel plating or rhodium plating on the copper pattern 25, and a metal such as silver, gold, a silver alloy or a carbon such as a carbon containing silver. The contact 29 is made of a metal and has a low specific resistance because both surfaces are hardly oxidized, so that a weak electric signal is transmitted stably and faithfully.
As shown in FIG. 4, the high-power circuit is made of a flat plate type, in which a ring 42 made of brass or copper metal is buried in an insulating plate 43 made of phenol resin so that the height can be reduced. You can also.

【０００７】[0007]

【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、下記の効果がある。即ち、弱電回路はプリント板
の銅パターンと接点との接触により弱電信号を伝え、強
電回路は通電能力の大きいリングと接触子との接触によ
り強電信号を伝え、両構造の集電構造をミックスして小
形のスリップリングとすることができ、例えば、従来の
２１リングの高さを２９０ｍｍから２４０ｍｍに小形化
し、回路数の多いスリップリングとすることが可能にな
った。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. In other words, the weak electric circuit transmits a weak electric signal by the contact between the copper pattern of the printed board and the contact, and the strong electric circuit transmits the strong electric signal by the contact between the ring and the contact having a large current-carrying capacity. For example, the height of a conventional 21 ring can be reduced from 290 mm to 240 mm, and a slip ring having a large number of circuits can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明による建設機械用スリップリングの実施
例の構造を示す縦断正面図である。FIG. 1 is a vertical sectional front view showing the structure of an embodiment of a slip ring for construction equipment according to the present invention.

【図２】図１のスリップリングの弱電回路部分を示すも
ので、（Ａ）は縦断正面図、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視
図である。FIGS. 2A and 2B show a weak electric circuit portion of the slip ring of FIG. 1, wherein FIG. 2A is a longitudinal sectional front view and FIG. 2B is an exploded perspective view of FIG.

【図３】図１のスリップリングの強電回路部分の平面図
である。FIG. 3 is a plan view of a high-power circuit portion of the slip ring of FIG. 1;

【図４】図１のスリップリングの強電回路部分の金属製
のリングの別の実施例の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of another embodiment of the metal ring of the high-power circuit portion of the slip ring of FIG. 1;

【図５】従来の建設機械用スリップリングの構造を示す
縦断正面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional front view showing the structure of a conventional construction machine slip ring.

【図６】図５のブラシ部分の概略を示すもので、（Ａ）
は図５のＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は（Ａ）の分解斜視図
である。6A and 6B schematically show a brush portion of FIG. 5, and FIG.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG. 5, and FIG. 6B is an exploded perspective view of FIG.

【図７】クレーン車用スリップリングのブームに対する
取り付け状態を示す線図的説明図である。FIG. 7 is a diagrammatic explanatory view showing a state in which a slip ring for a crane vehicle is attached to a boom.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４ リング ２１ 回転軸 ２２ 強電回路 ２３ 弱電回路 ２４ プリント板 ２５ 銅パターン ２６ ベース ２７ 支柱 ２８ 接点支え ２９ 接点 ３０、３１ リード線 ４０ 接触子支え ４１ 接触子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Ring 21 Rotation axis 22 Strong electric circuit 23 Light electric circuit 24 Printed board 25 Copper pattern 26 Base 27 Support 28 Contact support 29 Contact 30, 31 Lead wire 40 Contact support 41 Contact

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 強電信号及び弱電信号を集電するように
なっている建設機械用スリップリングにおいて、一つ以
上の強電回路は金属製のリング又は絶縁板に埋め込まれ
た金属製のリングと金属又はカーボン製の接触子とから
なる構造とし、一つ以上の弱電回路は銅パターン又は鍍
金された銅パターンからなるプリント板と金属又はカー
ボン製の接点とからなる構造とし、前記一つ以上の強電
回路と前記一つ以上の弱電回路とをミックスしたことを
特徴とする建設機械用スリップリング。1. A slip ring for a construction machine adapted to collect a strong electric signal and a weak electric signal, wherein at least one of the strong electric circuits is a metal ring or a metal ring embedded in an insulating plate. Or one or more weak electric circuits, and at least one weak electric circuit is constituted by a printed board made of a copper pattern or a plated copper pattern and a contact made of metal or carbon, and the one or more strong electric circuits are formed. A slip ring for a construction machine, wherein a circuit and the one or more light electric circuits are mixed.