スルーホールスリップリングとは
スルーホール スリップ リングは、静止した装置から回転構造に電力、信号、またはデータを伝送するために使用される電気機械装置です。スリップ リングは、主にローター (回転部分)、ステーター (固定部分)、導電リング、ブラシなどのコンポーネントで構成されています。中央に中空シャフトまたはスルーホールがあり、他のコンポーネント (ケーブル、流体ライン、機械シャフトなど) が中央を通過して装置に接続できます。
スルーホールスリップリングの動作原理
スルーホールスリップリングは、主にローターとステーターで構成されています。ローターには相互に絶縁された導電リングが含まれており、通常は銅などの金属で作られています。それらはリング状に分散され、回転軸に同心円状に取り付けられ、機器の回転部分とともに回転します。ステーターにはグラファイトブラシのセットが装備されており、スプリングなどのデバイスによって回転する導電リングにしっかりと押し付けられています。
機器のローターが作動を開始すると、外部電流または信号がワイヤーを介してステーターのブラシに接続され、ブラシから導電リングに伝達されます。導電リングが回転し続けると、回転機器に伝達され、モーターの駆動、電子機器への電力供給などの作業タスクが完了します。最後に、電流と信号は回転部分から別の導電リングと対応するブラシを介してステーターに戻り、完全な電流ループを形成します。
スルーホールスリップリングとカプセルスリップリングの違い
スルーホールスリップリングとカプセルスリップリングは、さまざまな点で異なり、使用されるデバイスも異なります。それでは早速見ていきましょう。
構造
● 貫通穴スリップリング：本体の中央に貫通穴があり、回転軸または回転が必要な他の部品が直接通過できます。全体の構造は一般的に円筒形で、ローターとステーターの2つの主要部分で構成されています。
● カプセルスリップリング：外観はカプセル型または円筒形の密閉構造に似ており、内部空間は導電部品と伝送チャネルを収容するために使用されます。これらのチャネルは、電流、信号、およびその他のデータを伝送するために使用できます。伝送チャネルのレイアウトは通常、信号が互いに干渉しないように、階層型またはスパイラル型設計を採用しています。
インストール方法
● スルーホールスリップリング：
（1）軸方向の取り付け：中央の貫通穴の設計により、貫通穴スリップリングは中央シャフトに通して取り付けることができ、中央シャフトに直接スリーブを装着し、締結装置（ナット、ボルトなど）を介してシャフト上の特定の位置に固定します。
（2）フランジ取り付け：スルーホールスリップリングには通常フランジが装備されており、フランジ接続によって機器の固定構造に取り付けることができます。取り付け時には、フランジを機器の取り付け面にボルトで固定します。
● カプセルスリップリング：
（1）組み込み設置：機器内部への組み込み設置に適しています。スペースが限られているアプリケーションでは、追加の外部スペースを占有せずに内部スペースに統合されます。
（2）直接接続：小型カプセルスリップリングは、両端の接続ポートを介して機器の回転部分と固定部分に直接接続できます。この取り付け方法は簡単で迅速であり、追加の取り付けブラケットや固定具は必要ありません。
サイズ
● スルーホールスリップリング：サイズは幅広い範囲で変化し、外径は数ミリメートルから数百ミリメートルの範囲になります。内径は中央のスルーホールのサイズに応じて変化し、通常は通過する必要がある回転軸またはコンポーネントのサイズと一致します。高さは数ミリメートルから数十ミリメートル、さらにはそれ以上の範囲です。
● カプセルスリップリング：このスリップリングのサイズは通常比較的小さく、外径は一般に数ミリメートルから数十ミリメートルの範囲です。内径は内部伝送チャネルのニーズに応じて設計され、通常は比較的小さくなっています。また、機器内の設置スペースの制限に適応するために、比較的低くなっています。
応用
● スルーホール スリップ リング: このスリップ リングは、風力タービン、回転カメラ システム、ロボット アーム、医療機器、海洋機器など、中心を通過する追加要素を必要とするアプリケーションで使用されます。
● カプセル スリップ リング: スペースが限られており、中央チャネルが不要なアプリケーションで使用されます。例としては、小型ロボット システム、医療機器、機器、特定の種類の民生用電子機器などがあります。
結論
スルーホール スリップ リングとカプセル スリップ リングは、設計と使用目的に基づいてさまざまなニーズに合わせて調整されます。スルーホール スリップ リングは、他のコンポーネント用の中央通路が必要なアプリケーションに最適です。一方、カプセル スリップ リングは、コンパクトなソリューションを必要とするスペースが限られた環境に最適です。
スルーホールスリップリングの取り付け手順
警告
（1）特に指定がない限り、このシリーズのスリップリングは、湿度60％RH以下、温度-20度〜+60度の環境でのみ使用できます。スリップリングはほこりや湿気から遠ざけてください。
（２）スリップリングを屋外で使用する場合はシールドする必要がある。
（３）スリップリングは接続された機器の重量を支えることができないため、回転機器の重量がローターにかからないようにしっかりと固定する必要があります。
（４）スリップリングには軸に平行な方向には力が加わらない。
（５）装置が回転してもリード線の表面が損傷せず、配線時にすべてのリード線が重量に耐えられないこと。
（6）お客様のアプリケーションとスリップリングの間に形状の不一致が生じる可能性があるため、スリップリングの両端での「ハードマウント」（つまり、動作中に回転子と固定子が浮かないように固定すること）は、早期故障の原因となる可能性があるため推奨されません。
（7）特に指定がない限り、すべてのパラメータは指定された仕様の範囲内でなければなりません。
1.動作速度: 0-300rpm
2.電圧: 0~380VAC/DC
3.電流: 5A/回路以下
4.絶縁耐力：各回路間で1000V@50HZ以上
5.保護レベル：IP54
インストールガイド
シャフトの取り付け方法
（1）スリップリングを所定の位置に取り付け、4本の固定ネジ（付属していません）をシャフトに締めます。最大トルクは25 1b-in（超過しないようにしてください）です。
（２）配線を敷設し、必要な接続を行ってください。配線がスリップリングの自由な回転を妨げないようにしてください。配線が曲がる（冷間加工）ように配線を制限しないでください。そうしないと、最終的には故障（断線）の原因になります。
（３）5/16（最大径）のネジを使用して回転防止プレートを適切に固定します。
フランジ取付（カスタマイズ）方法
（1）フランジの取り付け穴を取り付けベースに合わせ、平ワッシャーと取り付けネジ（付属していません）を取り付けます。ネジをしっかりと締めます。
（２）配線を行い、必要な接続を行います。配線がスリップリングの自由な回転を妨げないようにしてください。
（３）5/16（最大径）のネジを使用して回転防止部品を適切に固定します。
スルーホールスリップリングのメンテナンスに役立つヒント
スルーホール スリップ リングのメンテナンスには、その寿命と最適なパフォーマンスを確保するためのいくつかの手順が含まれます。効果的なメンテナンスのガイドは次のとおりです。
定期検査
1. 目視検査:
◦ スリップリングとブラシに目に見える摩耗や損傷の兆候がないか確認します。
◦ スリップリングの周囲に汚れ、ほこり、破片が蓄積していないか確認します。
2. 接続チェック:
◦ すべての電気接続が安全で腐食がないことを確認します。
クリーニング
1. ほこりやゴミの除去:
◦ 圧縮空気を使用して、蓄積したほこりやゴミを吹き飛ばします。
◦ 表面の汚れや残留物を取り除くために、清潔で乾いた布で拭いてください。
2. 接点洗浄：
◦ 柔らかいブラシまたは糸くずの出ない布を使用して、接触面を優しく清掃します。
◦ 頑固な残留物には、電気部品に安全な接点クリーナーを使用してください。
電気チェック
1. 抵抗測定:
◦ 接点間の電気抵抗を測定し、指定された範囲内であることを確認します。
◦ 抵抗が高い場合は、接触不良または摩耗が発生している可能性があります。
2. 信号の整合性:
◦ 動作中に信号の損失や劣化がないか確認します。これは適切な診断ツールを使用して行うことができます。
機械チェック
1. 回転の滑らかさ:
◦ スリップリングが異常なノイズや抵抗なくスムーズに回転することを確認します。
◦ 必要に応じて、製造元の推奨に従ってベアリングに潤滑油を注してください。
2. アライメント:
◦ スリップリングと回転軸の位置合わせを確認し、不均一な摩耗や機械的ストレスを防止します。
環境制御
1. 動作環境:
◦ 汚染を最小限に抑えるため、スリップリングが清潔で乾燥した環境で動作するようにします。
◦ スリップリングを極端な温度や湿気から保護します。
定期交換
1. 摩耗部品:
◦ ブラシや接触リングなど、摩耗しやすい部品は、メーカーのメンテナンススケジュールに従って定期的に交換してください。
2. 既存のスリップリング上の予備チャネルまたは新しいスリップリングの予備:
◦ ダウンタイムを最小限に抑えるために、すぐに交換できるようにスペアパーツを手元に置いておきます。
ドキュメント
メンテナンスログ:
◦ 検査、清掃、潤滑、部品交換など、すべてのメンテナンス作業の詳細なログを記録します。
◦ メンテナンス中に発生した異常や問題を記録します。
これらのメンテナンス手順に従うことで、スルーホール スリップ リングが良好な動作状態を維持し、パフォーマンスが向上し、耐用年数が延長されます。