专利名称：除去磨损物质的滑动接触组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种滑动接触组件，并且具体地说，涉及一种用于除 去由沿着接触导轨滑动接触运动所形成的颗粒和磨损物质的系统。滑 动接触组件被用于电气连接，并且具体地说，用于在两个彼此相对可 运动的单元之间传输信号。这里，电刷电气接触滑轨，并且可相对于 其运动。基本上，电刷可根据导轨的配置进行线性或旋转运动。术语 电刷元件或电刷这里用来表示任何刷形、线形、或销形触点，该触点 可以由金属、导电塑性材料、碳质材料、和现有技术中已知的其它材 料制成。必需的是，触点具有至少最小导电性。滑轨通常由诸如黄铜 或不锈钢之类的金属构成。然而，该滑轨也可由其它材料制成，例如 由电阻材料制成。由于在电刷与滑轨之间的机械运动，因而磨损出小 颗粒。因为这些颗粒源于电刷或滑轨的接触材料，所以它们通常具有 良好的导电性。这些颗粒形成细粉尘沉积在滑动接触组件和其它构造 元件的绝缘材料上。因此绝缘性能最终被显著损坏。这最终可导致短 路和烧毁绝缘材料。类似地，上述情况可导致其它元件发生故障或损 坏，特别是电气或电子元件。为了防止这种情况，必须频繁地在较短 相隔时间内进行定期维护。这种维护工作耗时多且成本高，因为牢固 粘附的粉尘也必须从系统的最小凹口中除去。
背景技术：
用于计算机控制断层装置的滑环系统公开在JP06 005 340中。电 能的传输借助于沿环运行的电刷实现。单独布置的除尘单元包括集尘 容器和管，经由该管利用抽吸除去粉尘。
用于计算机控制断层装置的滑环系统，例如如在DE 10 543 383 B4中所述的那样包括滑环导轨，其电刷适合于沿导轨运行；还有磨损物质收集装置。该磨损物质收集装置适合于产生静电。已经发现， 这种配置，特别是关于在滑轨上具有较大电流负荷并因此具有增加数 量的电刷的较新计算机控制断层装置不再能够消除形成的磨损物质。发明内容实现这个目标在独立的专利权利要求中有所阐述。本发明的进一 步发展形成从属权利要求的主题。本发明的目的包括进一步改进滑动接触组件，以便收集特别是由 电刷在滑轨上的滑动形成的磨损物质和污物，并因而避免对环境的强 烈污染。此外，本发明的装置预定延长在维护工作之间的间隔时间。本发明的装置包括滑动接触组件，其具有至少一个滑轨；和刷 座，用于容纳至少一个电刷，所述至少一个电刷布置成与滑轨机械啮 合和电气接触。此外，设置一种用于从所述至少一个电刷或所述至少 一个滑轨收集磨损颗粒和其它材料的收集容器。此外，设置一盖，以 基本上容纳一刷座和所述至少一个电刷。该盖具有与滑轨的路线平行 延伸的壁，以将滑轨与电刷块和所述至少一个电刷横向封装在一起。 如果是巨大滑动接触组件，则盖不会封装整个滑轨的长度，而是只封 装优选与在滑轨上运行的电刷组件的长度相对应的部分。收集容器设 置在盖的一侧上，以使由运动产生 的空气流传导到这个收集容器中。按照本发明，盖5或还有保护壳体围绕滑动接触组件的那些部分 放置，在这些部分中产生和散布磨损物质。这些部分是与滑轨2相关 的滑动电刷1的接触面。此外，还包括有这些表面的下游侧的一部分。 当滑轨相对于滑动电刷l运动时，磨损材料被喷射到周围空间中，并 且进一步主要由在箭头7的方向上的空气流夹带。这种情况表示在图 l和3中。收集容器4布置在滑动电刷与滑轨2之间接触点的下游， 以便捕集磨损材料。当滑轨2迅速运动时，如在例如计算机控制断层 装置中所用的滑环的情况那样，由此产生沿滑轨2的表面运动的空气 流。用于覆盖滑动接触组件的盖5在这里同时起到空气引导通道的作 用。这样将夹带磨损颗粒的空气流引导到收集容器4中。由于材料的收集，减小了散布到滑动接触组件周围环境中磨损材料的量。为了改进或增强由滑轨2运动产生的空气流，按照本发明可以设置叶片12。 这些叶片优选地连接到支承件11上，该支承件11装有滑轨2。收集 容器也可经诸如管子或软管之类的另外空气引导元件连接到盖上。此外，有可能例如通过经供气管线8送进额外的空气来增强通过 盖5的空气流。因此例如，这里可设置压缩机或者也可设置风扇。类 似地，可设置风扇代替供气管线8。在用于增加空气流的叶片的情况 下，可设置开口代替供气管线8，该开口可能具有用于将由叶片12产 生的空气流引入到盖5中的空气引导面。作为替换方案，也可以在盖 5或收集容器4的出口侧上提供负压。类似地，过压和负压的组合也 是可能的。此外，有利的是，在盖5内部设有用于在收集容器的方向上引导 空气流的空气引导板IO。有利地，盖5优选地包括金属片。因此，该金属片可同时用作电 屏蔽。另外，金属表面能防止产生静电。然而，除高欧姆之外，具有 一千欧姆到10兆欧姆之间的表面电阻的不良导电表面可被使用，例如 象涂漆或另一种形式的表面涂层。在这种情况下，可以排除在接触其 它金属件时发生短路的危险。此外还可避免从周围空气中吸引静电粉 尘。特别有利的是，在盖5的内部具有这种不良导电表面。由此防止 粉尘在它已被输送到收集容器4之前而沉积在盖5的内部。可替换地， 盖也可以由绝缘材料制成，例如由合成材料制成。这里，如以前所述 的那样也能提供导电表面。电刷块3可以是盖5的一部分。可替换地， 它也可由盖封装。用于引导空气的盖5和板10的内壁应当设计成使它 们没有粉尘能沉积在其上的锐边和凹进部分。空气引导板10可布置成 将空气流引导离开盖5的内角，以便在那里不能形成涡流。盖5的内 表面、空气引导板IO、收集容器4和滑轨的支承件11可以设有排斥 面。这可以是例如具有荷花效应(lotus effect)或其它孩i米和纳米颗 粒结构的表面。此外，至少一个边缘或其它结构可以设置在盖内，以 产生紊流空气流。这种紊流可有助于从表面、滑轨或其支承件、或电7刷组件的一部分上除去污垢颗粒。收集容器优选地是粉尘过滤器，该粉尘过滤器布置在盖5的下游。 收集容器可包含静电过滤器或驻极体过滤器。在本发明的另 一个实施 例中，收集容器4可包含保持污垢颗粒的材料，例如编织织物或丝绒。 此外，收集容器可设有例如在真空吸尘器中所用的集尘袋。优选地， 集尘袋是可更换的，或者容纳在可更换盒中。这种盒能以简单方式更 换和/或清洁。此外，收集容器4可设有抗粘附涂层。涂层包括荷花效 应涂层和/或与微米和纳米颗粒的其它组合物。在本发明的另一个实施 例中，收集容器可设有用于偏转收集容器内部空气流的至少一个引导 面。这些引导面也可用来产生紊流。因此可改进粉尘在收集容器内的 沉积。在本发明的另一个实施例中，设置活片或叶片，以按照转动方向 偏转空气流。此外，由转动件产生的空气流可用来将空气吹入或抽出 收集容器。优选地，收集容器的下侧设计成容纳由于重力向下降落的 污垢颗粒。这里可i殳置用于接收颗粒的特殊表面，该表面优选地由例 如像聚氨酯泡沫、或编织织物、或丝绒之类的多孔材料制成。在本发明的另一个实施例中，设置依靠滑轨主动或被动适应空气 流的装置。这可例如通过采用叶片活片、或还通过控制鼓风机的吹风 方向、或借助于盖5另一侧上的另一个过滤器来实现。例如，可为盖 5的相对侧上的两个转动方向设置过滤器和/或收集容器4。因此，通 过采用活片也可实现使空气流适应转动速度和/或转动方向。于是，在 所有情况下依靠转动方向和转动速度也可使进入或通过过滤器的空气 流最大化，以便保证颗粒的最佳清除。然而另一方面，也可提供流速 的限制，以避免在较高转速下的流动噪声。在配置的空气流中的任何 所需位置都可设置用于空气流的主动或被动适应的这些装置。关。这种空气流由于电刷块相对于滑轨和/或周围介质的运动可能产 生，或者由于滑轨相对于电刷块的运动也会产生。空气流的方向总是 从上游到下游。
在下文中，作为示例、没有对总发明概念的限制、通过实施例的 示例并参照附图描述本发明。图l表示本发明的滑动接触组件整个实施例的纵向横截面图。图2表示从图1中装置的左侧所看到的沿图l线A-A的横向横截 面图。图3表示本发明的滑动接触组件另一整个实施例的纵向横截面图。图4表示具有紊流空气流的收集容器。
具体实施方式
图1表示本发明的装置的部分视图。这里设置例如四个电刷，这 四个电刷每个均容纳在管座13中。滑动接触组件包括至少一个电刷。 然而，根据将要承载的电流，该滑动接触组件也可以包括大量电刷， 例如20个电刷。如果同时提供多个电流通路或者还有信号通路，则对 每个通路单独地设置适当数量的电刷，并且沿着相关的导轨运行。供 计算机控制断层装置用的典型滑动接触组件可包括50个或更多个电 刷。电刷在电刷块3中聚集在一起。电刷块通常容纳电刷的管座，并 且实现与这些管座接触。具有其中还设置多个电刷块的特殊构造。这 种构造例如对于增加绝缘可能是必要的。电刷与在支承件11上布置的 至少一个滑轨2滑动接触。在这里所示的配置中，滑轨相对于固定电 刷块在箭头6所示的方向上运动。盖5将整个电刷块3与电刷l一起 封装。盖具有与滑轨2平行且与电刷1一起的电刷块3横向延伸的侧 壁。盖5封装电刷块3与电刷1，并且也封装与电刷1啮合的滑轨2 的至少一部分。用于磨损材料的颗粒的收集容器4设置在电刷块3的 下游盖5的端面上。盖5设计成用于引导由滑轨2的运动引起的空气流的空气引导通 道。来自电刷l的磨损材料的颗粒由该空气流沿箭头7的方向引导到图2表示从左侧看到的沿线A-A与图1中所示相垂直的截面图。 图中示出相邻安装在支承件11上的三个滑轨2。此外，还示出与滑轨 2啮合的三个电刷1。按照图1，对每个滑轨依次布置四个电刷，这四 个电刷中仅有一个可在图2中看到。因此，这里所示的配置包括12 个电刷。盖5的壁封装管座13中与电刷l一起的刷座3。盖紧密地到 达滑轨的支承件，以便使其尽可能地封装在电刷附近的滑轨部分。图3是与图1所示相类似的视图。在这个实施例中，供气管线8 设置在盖5的上游端，以将例如加压空气或另一种气体吹入到装置中， 并随即在盖的另一侧在下游端的方向上产生气流。此外，还设置空气 引导板IO,以便在特定方向上引导空气流，例如象箭头7所示的那样， 或者还以预定的方式使其成为紊流。这些空气引导板可以以任何其它 组合方式使用，甚至没有供气管线8。此外，示出在滑轨2的支承件 ll上安装的叶片12,以便产生辅助气流。这些叶片也可以与任何其它 实施例组合，例如也可与图1的实施例组合。图4示出越过边缘9引导空气以便引起紊流的收集容器。通常， 这里紊流由在表面端部处沿表面的气流中的失速实现。这时空气可经 开口 14离开收集容器，并且可由另外的过滤器过滤，特别还可由静电 过滤器过滤。在收集容器内的紊流保证粉尘颗粒脱离收集容器内的空 气流而沉积在那里。这种效果能靠重力促进。粉尘颗粒一从主空气流 中除去，其速度便降低并且可被收集在收集器中。这些收集器本身可 以包括叶片或板，这些叶片或板优选由多孔材料制成，该多孔材料抑 制紊流空气，以防止粉尘进一步散布。
权利要求
1.一种滑动接触组件，其包括至少一个滑轨(2)；电刷块，其用于容纳至少一个滑动电刷(1)，该至少一个滑动电刷(1)在滑动电刷(1)与至少一个滑轨(2)之间的相对运动期间与至少一个滑轨(2)滑动接触，和至少一个收集容器(4)，其用于容纳来自至少一个滑动电刷(1)和/或至少一个滑轨(2)的磨损材料颗粒，其特征在于，设置盖(5)，该盖(5)基本上封装电刷块(3)和至少一个电刷(1)，而盖包括至少沿滑轨和沿刷座的方向延伸的壁，收集容器安装在相对于空气流下游的盖(5)上，并且盖设计成使得其将由滑轨相对于电刷块的运动产生的空气流引导到收集容器。
2. 根据权利要求1所述的滑动接触组件， 其特征在于，用于产生过压的装置设置在收集容器(4)的端部上，所述端部布 置在相对于空气流的上游。
3. 根据权利要求1所述的滑动接触组件， 其特征在于，用于产生负压的装置设置在收集容器(4)中。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，鼓风机或风扇设置在盖的端部上，所述端部布置在相对于空气流 的上游，以产生通过盖从上游端到下游端的辅助空气流。
5. 根据以前权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，设置至少一个空气引导板(10)，用于在朝收集容器(4)的方向 上引导盖(5)内的空气流。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，收集容器(4)包括粉尘过滤器，该粉尘过滤器相对于空气流可安 装在盖(5)的下游侧。
7. 根据权利要求6所述的滑动接触组件， 其特征在于，收集容器(4)包括静电粉尘过滤器。
8. 根据权利要求6所述的滑动接触组件， 其特征在于，收集容器(4)包括驻极体过滤器。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，收集容器(4)包括与真空吸尘器的集尘袋相对应的集尘袋。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，收集容器(4)包括可更换集尘容器。
11. 根据前迷权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，盖(5)的内表面、空气引导板(10)、收集容器(4)、及滑轨的 支承件(11)中的至少一个设有污物排斥面，比如微米和纳米颗粒的 表面。
12. 根据前述权利要求中任一项所迷的滑动接触组件， 其特征在于，盖(5)的内表面、空气引导板(10)、收集容器(4)、及滑轨的 支承件(ll)中的至少一个设有表面涂层，该表面涂层防止发生静电。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，收集容器(4)包括用于产生紊流空气流的装置，该装置使空气流 将磨损颗粒释放到收集容器中。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，收集容器(4 )包括用于通过在叶片端部沿着叶片流过的空气流中 由失速而产生紊流的装置，以使空气流将磨损颗粒释放到收集容器中。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，空气流依靠滑轨相对于电刷块的方向和/或速度，通过叶片、活片、 风扇吹风方向、或辅助过滤器的主动或纟皮动适应而纟皮主动或被动地适 应。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的滑动接触组件， 其特征在于，沿滑轨的支承件(11)以彼此给定的间距设置例如象叶片之类的 装置，以便通过盖(5)产生空气流的紊流。
全文摘要
一种滑动接触组件，其包括至少一个接触滑轨；还有在其上运行的滑动电刷。此外，还设置收集容器，由滑轨相对于滑动电刷的运动产生的空气流通过该收集容器。用于接收由空气流所带颗粒的收集容器设置在盖的端部。收集容器可包括过滤器，或者也可包括用于产生紊流的辅助装置，以使空气流将颗粒释放到过滤器中。
文档编号H01R39/38GK101553960SQ200780045247
公开日2009年10月7日 申请日期2007年11月14日 优先权日2006年11月14日
发明者H·席林 申请人:滑动环及设备制造有限公司