(57)【要約】【課題】流体が導電部材と絶縁部材との間を伝って導電部材におけるブラシとの接触部に付着するのを防ぐ回転電機を提供する。【解決手段】回転電機１０１は、回転磁界を発生可能な第一コイル１２を有し且つ入力軸４０を中心に回転可能に設けられる第一ロータ１０と、第一コイル１２に対して電力の需給を行うためのブラシ４と第一コイル１２とを電気的に接続するスリップリング板７１〜７３、バスバー８７及びコイル端子８０と、スリップリング板７１〜７３を電気的に絶縁する絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７と、バスバー８７及びコイル端子８０を電気的に絶縁する樹脂８８と、スリップリング板７１〜７３と絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７との間を、流体の流通を阻止するように封止するシールリング９０とを備える。【選択図】図３
2014017890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転磁界を発生可能な導体を有し、回転軸を中心に回転可能に設けられる回転子と、
前記導体に対して電力の需給を行うためのブラシと前記導体とを電気的に接続する導電部材と、
前記導電部材を電気的に絶縁する絶縁部材と、
前記導電部材と前記絶縁部材との間を、流体の流通を阻止するように封止するシール部材と
を備える回転電機。
【請求項２】
前記導電部材は、
前記回転子から間隔をあけて配置され且つ前記ブラシと接触しつつ前記回転子と共に回転可能なスリップリングと、
前記スリップリングを前記導体に電気的に接続する接続導体と
を有し、
前記シール部材は、前記スリップリングを電気的に絶縁する前記絶縁部材と前記スリップリングとの間を封止する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記導電部材は、
前記回転子から間隔をあけて配置され且つ前記ブラシと接触しつつ前記回転子と共に回転可能なスリップリングと、
前記スリップリングを前記導体に電気的に接続する接続導体と
を有し、
前記シール部材は、前記接続導体を電気的に絶縁する前記絶縁部材と前記接続導体との間を封止する請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記接続導体は、前記回転軸の内部を通る内部接続導体を含み、
前記絶縁部材は、前記回転軸の内部で前記内部接続導体を前記回転軸から電気的に絶縁する内部絶縁部分を含み、
前記シール部材は、前記内部接続導体と前記内部絶縁部分との間を封止する請求項３に記載の回転電機。
【請求項５】
前記シール部材は、弾性材料から形成される１〜４のいずれか一項に記載の回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機において、回転軸と一体に回転するように設けられたスリップリングを介して、回転電機の外部との間で電力の需給が行われる。さらに、スリップリングは、回転軸と共に回転し且つ巻き線を有する回転子に電気的に接続され、回転子への電力の供給、及び電磁誘導によって回転子に発生した電流の受け取りを行うように構成されている。そして、この回転するスリップリングには、接点であるブラシが摺動しつつ接触状態を常に維持するように設けられ、ブラシに電気的に接続された外部のインバータ、バッテリ等の装置は、ブラシ及びスリップリングを介して回転子との間で連続して電力の需給を行うことができる。
【０００３】
また、回転電機では、電流が流れることで巻き線が発熱する回転子にオイル等の冷却用液体が供給されるように構成されている。回転子に供給された冷却用液体がブラシとスリップリングとの間の互いに摺動しつつ接触する部分に付着すると、ブラシが異常摩耗を起こし耐久性が低下する可能性がある。このため、スリップリングにおけるブラシとの接触部分への冷却用液体の付着を防ぐ技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載される回転電機は、エンジンに連結されている入力軸に取り付けられた入力側ロータ（回転子）と、出力軸に取り付けられ且つ入力側ロータの外周に所定の空隙をあけて相対回転可能に設けられた出力側ロータと、出力側ロータの外周に所定の空隙をあけて固定された状態で設けられたステータと、入力側ロータから間隔をあけて入力軸に取り付けられたスリップリングモジュールとを有している。入力側ロータ及びスリップリングモジュールは、仕切部材によって仕切られている。また、この回転電機では、入力側ロータとスリップリングモジュールとを電気的に接続する複数のブスバーの周りに設けた絶縁部材によって、ブスバーを封止している。具体的には、棒状の各ブスバーは、入力軸に軸方向に沿って形成された溝内に配置されている。各ブスバーは、入力側ロータから延びた後、仕切部材及び入力軸の間に設けられたシール部材と入力軸との間を通り、さらに、スリップリングモジュールの複数のスリップリングと入力軸との間を通り、スリップリングの１つと電気的に接続されている。絶縁部材は、シール部材と入力軸との間からスリップリングと入力軸との間にわたって、ブスバーの周囲に設けられている。
【０００５】
そして、この回転電機では、スリップリング及び入力側ロータの間を仕切部材及びシール部材により仕切り、さらにブスバーを絶縁部材で封止することによって、入力側ロータの巻き線に供給されたオイル等の冷却用液体がブスバーの巻き線側に付着した場合に、ブスバーに付着した冷却用液体がブスバーを伝ってスリップリングに付着することを防ぐとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２５０６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、一般的に硬質な樹脂が使用される絶縁部材とブスバーとの間には、冷却用液体が浸透し、浸透した冷却用液体はこの間を通ってスリップリングに到達する。さらに、スリップリングに到達した冷却用液体は、スリップリングの表面を伝って、スリップリングにおけるブラシと接触する部分に付着してしまうという問題がある。
【０００８】
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、ブラシ及び回転子（入力側ロータ）を電気的に接続するスリップリング及びブスバー等の導電部材と絶縁部材との間を伝って、導電部材におけるブラシと接触する部位に流体（冷却用液体）が付着するのを防ぐ回転電機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明に係る回転電機は、回転磁界を発生可能な導体を有し、回転軸を中心に回転可能に設けられる回転子と、導体に対して電力の需給を行うためのブラシと導体とを電気的に接続する導電部材と、導電部材を電気的に絶縁する絶縁部材と、導電部材と絶縁部材との間を、流体の流通を阻止するように封止するシール部材とを備える。
【００１０】
導電部材は、回転子から間隔をあけて配置され且つブラシと接触しつつ回転子と共に回転可能なスリップリングと、スリップリングを導体に電気的に接続する接続導体とを有し、シール部材は、スリップリングを電気的に絶縁する絶縁部材とスリップリングとの間を封止してもよい。
また、導電部材は、回転子から間隔をあけて配置され且つブラシと接触しつつ回転子と共に回転可能なスリップリングと、スリップリングを導体に電気的に接続する接続導体とを有し、シール部材は、接続導体を電気的に絶縁する絶縁部材と接続導体との間を封止してもよい。
さらに、接続導体は、回転軸の内部を通る内部接続導体を含み、絶縁部材は、回転軸の内部で内部接続導体を回転軸から電気的に絶縁する内部絶縁部分を含み、シール部材は、内部接続導体と内部絶縁部分との間を封止してもよい。
上記回転電機において、シール部材は、弾性材料から形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る回転電機によれば、流体が導電部材と絶縁部材との間を伝って導電部材におけるブラシとの接触部に付着することを防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る回転電機の構成を示す模式断面側面図である。
【図２】図１のコイル端子及びその周辺を拡大した模式断面側面図である。
【図３】図１のスリップリング機構及びその周辺を拡大した模式断面側面図である。
【図４】スリップリング機構の分解斜視図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る回転電機のスリップリング機構及びその周辺の模式断面側面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る回転電機のコイル端子及びその周辺の模式断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る回転電機１０１を、エンジンを備えるハイブリッド自動車に搭載されるダブルロータ型の回転電機として説明する。
【００１４】
図１を参照すると、回転電機１０１は、筐体１を有している。筐体１は、第一ロータ１０、第二ロータ２０及びステータ３０を内部に含むと共に、底部１ａに第一ロータ１０等を冷却するオイル６を貯留するように構成されている。さらに、筐体１の内部には、鉛直方向に延在する皿状のセンタハウジング２が締結具によって取付、固定されている。
ここで、第一ロータ１０は回転子を構成している。
【００１５】
また、回転電機１０１は、筐体１及びセンタハウジング２を貫通して両端部が外部に延びる金属製の入力軸４０を有している。そして、入力軸４０は、回転軸を構成し、筐体１の内部において、底部１ａに貯留されたオイル６の上方に配置されている。さらに、筐体１から突出する入力軸４０の一方の端部４０ｂは、図示しないエンジンに機械的に連結されている。一方、筐体１から突出する入力軸４０の他方の端部４０ｃには、スリップリング機構７０が一体回転するように取り付けられている。
ここで、入力軸４０から筐体１の底部１ａに貯留されたオイル６に向かう方向を下方と呼び、その反対方向を上方と呼ぶ。回転電機１０１は、オイル６を貯留した底部１ａを下方に位置させて自動車に搭載される。
【００１６】
さらに、回転電機１０１は、筐体１から突出するスリップリング機構７０を覆うカバー３を有している。カバー３は、筐体１に固定され、上方の一部に開口部３ａを有している。スリップリング機構７０の一部が、開口部３ａから突出し、上方に設けられた接点であるブラシ４と接触している。よって、スリップリング機構７０は、入力軸４０と共に回転しても常にブラシ４と摺動しつつ接触すると共に、ブラシ４を介して図示しないインバータに電気的に接続され、インバータとの間で三相交流電流の需給を行うことができる。
【００１７】
さらに、入力軸４０は、筐体１における入力軸４０の端部４０ｂが貫通する部位に設けられたベアリング４２、筐体１における入力軸４０の端部４０ｃが貫通する部位に設けられたベアリング４３、及びセンタハウジング２における入力軸４０が貫通する部位に設けられたベアリング４４を介して、筐体１及びセンタハウジング２によって回転自在に支持されている。そして、入力軸４０と筐体１との間は、端部４０ｂ側では環状シール４５によって水密に封止され、端部４０ｃ側では環状シール４６によって水密に封止される。
【００１８】
また、入力軸４０は、軸方向に延在するオイル供給路４１を内部に有している。オイル供給路４１は、後述する第一ロータ１０が取り付けられる部位において入力軸４０の外周面４０ａに開口する複数のオイル供給穴４１ａと、入力軸４０の端部４０ｂ側のセンタハウジング２と筐体１との間において入力軸４０の外周面４０ａに開口する複数のオイル受入穴４１ｂとを、径方向に延在させて有している。
さらに、連結装置５１が、オイル受入穴４１ｂの開口部を覆うようにして入力軸４０の外周面４０ａを周方向に囲んで設けられている。連結装置５１は、入力軸４０が相対回転できるように取り付けられ、オイル供給管５２の一端と接続されている。オイル供給管５２の他端には、筐体１の底部１ａのオイル６中に配置されたオイルポンプ５３が接続されている。
【００１９】
よって、オイルポンプ５３が圧送したオイル６は、オイル供給管５２、連結装置５１及びオイル受入穴４１ｂを順次通り、オイル供給路４１内に送られる。オイル供給路４１内のオイル６は、オイルポンプ５３の圧送圧力と入力軸４０が回転する際の遠心力との作用によって、オイル供給穴４１ａに送られた後、入力軸４０の外周面４０ａと後述する第一ロータ１０の第一コア１１との間に供給され、電流が流れることによって発熱する後述する第一ロータ１０の第一コイル１２と共に昇温する第一コア１１を冷却する。つまり、オイル６は、第一ロータ１０の冷却用流体を構成している。
【００２０】
また、回転電機１０１は、入力軸４０におけるオイル供給穴４１ａが形成された部位の周囲を囲むようにして設けられた円筒状の第一ロータ１０を、筐体１内におけるセンタハウジング２のスリップリング機構７０側に有している。
第一ロータ１０は、入力軸４０の外周面４０ａの周囲を囲み且つ外周面４０ａに対して相対回転できないように固定された円筒状の第一コア１１と、第一コア１１の外周面１１ａ近傍に周方向に沿って環状に埋め込まれる共に第一コア１１の両端部から突出する巻線である第一コイル１２とを有している。第一コア１１は、鉄等の磁性体から形成されている。
ここで、第一コイル１２は、回転子の導体を構成している。
【００２１】
また、回転電機１０１は、第一ロータ１０の径方向外側周囲を囲むようにして設けられた円筒状の第二ロータ２０を、筐体１内におけるセンタハウジング２のスリップリング機構７０側に有している。
第二ロータ２０は、第一ロータ１０の第一コア１１の外周面１１ａを囲み且つ第一コア１１に対して相対回転可能に設けられた円筒状の第二コア２１と、第一コア１１の外周面１１ａに対向する第二コア２１の内周面２１ａ近傍に周方向に沿って環状に埋め込まれた第一永久磁石２２と、内周面２１ａに対向する第二コア２１の外周面２１ｂ近傍に周方向に沿って環状に埋め込まれた第二永久磁石２３とを有している。第二コア２１は、鉄等の磁性体から形成されている。
【００２２】
さらに、回転電機１０１は、入力軸４０及び第一ロータ１０の周囲を囲み且つ第二ロータ２０を第二コア２１の両端部から挟持し支持するように設けられた略有底円筒状の第二ロータブラケット２４及び２５を、筐体１内におけるセンタハウジング２のスリップリング機構７０側に有している。第二ロータブラケット２４及び２５は、第二ロータ２０と共に、その内部に第一ロータ１０を含む第一ロータ収容空間２８を形成し、第一ロータ１０をその外部から遮断している。
【００２３】
第二ロータブラケット２４は、第二コア２１のスリップリング機構７０側に配置され、第二ロータブラケット２５は、第二コア２１のセンタハウジング２側に配置されている。第二ロータブラケット２４及び２５は、締結具２６によって一緒に第二コア２１に連結、固定されている。
第二ロータブラケット２４は、その内側の入力軸４０が貫通する部位に設けられたベアリング２７を介して入力軸４０によって相対回転自在に支持されている。第二ロータブラケット２５は、第一ロータ１０とセンタハウジング２との間に配置されると共に入力軸４０の周囲を囲むようにして設けられた略円筒状の出力軸６０に、締結具６１で一体に連結されている。
【００２４】
出力軸６０は、ベアリング６２を介して入力軸４０によって相対回転自在に支持されている。それにより、第二ロータブラケット２５も、出力軸６０及びベアリング６２を介して入力軸４０によって相対回転自在に支持されている。
また、第二ロータブラケット２５及び出力軸６０とセンタハウジング２との間において、出力軸６０の外周面６０ａには、ピニオンギヤ５が、スプライン係合、キー嵌合等で連結されて設けられている。ピニオンギヤ５は、出力軸６０と一体となって、入力軸４０の周りを回転することができる。
【００２５】
よって、第二ロータ２０、第二ロータブラケット２４及び２５、出力軸６０並びにピニオンギヤ５は、一体となって、入力軸４０に対してその周りを相対回転することができる。
なお、ピニオンギヤ５は、図示しないデファレンシャル等を介して自動車の車輪と機械的に連結されたドリブンギヤと、ギヤ係合している。これにより、第二ロータ２０の回転駆動力は、自動車の車輪に伝達しこれらを駆動する。
【００２６】
また、回転電機１０１は、第二ロータ２０の径方向外側の周囲を囲むようにして設けられた円筒状のステータ３０を、筐体１に固定した状態で筐体１内におけるセンタハウジング２のスリップリング機構７０側に有している。
ステータ３０は、第二ロータ２０の第二コア２１の外周面２１ｂを囲み且つ第二コア２１が相対回転可能であるように設けられた円筒状のステータコア３１と、第二コア２１の外周面２１ｂに対向するステータコア３１の内周面近傍に周方向に沿って環状に埋め込まれる共にステータコア３１の両端部から突出するステータコイル３２とを有している。ステータコア３１は、鉄等の磁性体から形成されている。ステータコイル３２は、筐体１の外部に設けられた図示しないインバータと電気的に接続され、インバータとの間で三相交流電流の需給を行うことができる。
【００２７】
また、入力軸４０には、端部４０ｃから端部４０ｂに向かって、入力軸４０を同軸とする円筒状の凹部４０ｄが形成されている。凹部４０ｄは、オイル供給路４１と連通せずに軸方向に隣り合って配置されている。さらに、凹部４０ｄを形成する入力軸４０の円筒状の側壁４０ｅを凹部４０ｄから入力軸４０の外周面４０ａに向かって径方向に貫通する３つの貫通穴４０ｆが、周方向に等間隔に形成されている。各貫通穴４０ｆは第一ロータ収容空間２８内に開口し、各貫通穴４０ｆには、コイル端子８０の端子体８１が挿入されている。
【００２８】
コイル端子８０の各端子体８１は、第一ロータ１０のスリップリング機構７０側において、第二ロータブラケット２４と第一ロータ１０との間で入力軸４０の外周面４０ａから外部に突出し、第一ロータ１０の第一コイル１２にリード８６によって電気的に接続されている。また、各端子体８１は、凹部４０ｄ内では、外部から凹部４０ｄ内に延びる３つの円柱状のバスバー８７のそれぞれ（図３参照）と連結されている。さらに、凹部４０ｄ内には、樹脂８８が充填されており、端子体８１及びバスバー８７は、樹脂８８によって入力軸４０に対して電気的に絶縁されると共に、他の端子体８１及びバスバー８７に対して電気的に絶縁される。そして、入力軸４０及び樹脂８８から突出するバスバー８７にスリップリング機構７０が取り付けられている。
なお、バスバー８７は、導電部材、接続導体及び内部接続導体を構成し、コイル端子８０は、導電部材及び接続導体を構成し、樹脂８８は、絶縁部材及び内部絶縁部分を構成している。
【００２９】
ここで、コイル端子８０の構成の詳細を説明する。
図２を参照すると、コイル端子８０は、略ボルト状の形状をした金属製の端子体８１と、端子体８１に取り付けられる環付端子８２と、環付端子８２を端子体８１に固定するナットからなる締結具８３と、端子体８１及び入力軸４０の外周面４０ａの間に設けられる円筒状の絶縁リング８４とを有している。
端子体８１は、円柱状の本体部８１ａと、本体部８１ａよりも径方向に拡大して本体部８１ａの上部に一体に形成された六角柱状のストッパ部８１ｂと、ストッパ部８１ｂから上方に一体に突出する雄ねじ部８１ｃとによって構成されている。本体部８１ａの円筒状外周面８１ａａにおけるストッパ部８１ｂと反対側の下部には、円筒軸方向と垂直に延びる雌ねじ穴８１ｄが穿孔されている。そして、端子体８１は、雌ねじ穴８１ｄが形成された下部側から入力軸４０の貫通穴４０ｆに挿入される。
【００３０】
また、絶縁リング８４は、入力軸４０の外周面４０ａを周方向に囲むようにして取り付けられ（図３参照）、端子体８１のストッパ部８１ｂと外周面４０ａとの間に挟まれている。なお、絶縁リング８４は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成されている。さらに、入力軸４０の貫通穴４０ｆと位置が整合する３つの挿入穴８４ｂが、絶縁リング８４を貫通して形成されている。そして、絶縁リング８４では、水密性を有する端子シール材８４ｃが、挿入穴８４ｂの内側に付着されると共に、入力軸４０の外周面４０ａと対向する内周面８４ａに付着されている。
【００３１】
端子体８１は、本体部８１ａの外周面８１ａａ上に円筒状の絶縁カラー８５が取り付けられた状態で、絶縁リング８４の挿入穴８４ｂ及び入力軸４０の貫通穴４０ｆに、ストッパ部８１ｂを絶縁リング８４に当接させるようにして挿入される。さらに、凹部４０ｄ内に位置する端子体８１の雌ねじ穴８１ｄに、凹部４０ｄ内に挿入されたバスバー８７の一端に形成された雄ねじ８７ａが螺合される。このとき、螺合したバスバー８７は、入力軸４０の側壁４０ｅと接触せずに間隙をあけている。なお、バスバー８７は、金属等の導電性を有する材料からなる丸棒状に形成されている。
【００３２】
絶縁カラー８５は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成されている。絶縁カラー８５は、端子体８１と絶縁リング８４の挿入穴８４ｂとの間、及び、端子体８１と入力軸４０の側壁４０ｅの貫通穴４０ｆとの間に介在し、端子体８１を入力軸４０から電気的に絶縁する。端子シール材８４ｃは、絶縁リング８４の挿入穴８４ｂと絶縁カラー８５との間、及び、絶縁リング８４の内周面８４ａと入力軸４０の外周面４０ａとの間を水密に封止している。
よって、第一ロータ１０と入力軸４０との間を流通したのち第一ロータ収容空間２８に流出したオイルが、絶縁カラー８５と入力軸４０の側壁４０ｅとの間から、凹部４０ｄ内に侵入することが防がれる。
【００３３】
また、互いにねじ結合によって連結された端子体８１及びバスバー８７は、凹部４０ｄ内に溶解状態の液状の樹脂８８が流し込まれ硬化することによって、凹部４０ｄ内で固定される。さらに、バスバー８７は、入力軸４０の側壁４０ｅとの間に介在する硬化した樹脂８８によって、入力軸４０に対して電気的に絶縁される共に、樹脂８８によって他のバスバー８７に対して電気的に絶縁される。
入力軸４０に固定された端子体８１の雄ねじ部８１ｃには、環付端子８２が取り付けられ、環付端子８２は、雄ねじ部８１ｃに螺合する締結具８３によって固定される。固定された環付端子８２からリード８６が引き出され、リード８６は、第一ロータ１０の第一コイル１２に電気的に接続される。
【００３４】
さらに、スリップリング機構７０の構成の詳細を説明する。
図３及び図４をあわせて参照すると、スリップリング機構７０において、入力軸４０の端部４０ｃから３つのバスバー８７つまり第一バスバー８７１、第二バスバー８７２及び第三バスバー８７３が突出している。バスバー８７１〜８７３は、スリップリング機構７０の３つの同径の円板状をしたスリップリング板７１〜７３に挿通されると共に、スリップリング板７１〜７３の間にスリップリング板と交互に積層配置され且つスリップリング板７１〜７３よりも大径である同径円板状の絶縁円盤７４〜７６に挿通される。
【００３５】
さらに、スリップリング機構７０は、スリップリング板７１〜７３のそれぞれと、絶縁円盤７４〜７６のそれぞれとの間に、３つのバスバー８７１〜８７３を外側から囲む円環状のシールリング９０（シールリング９０１〜９０６）を挟んで有している。シールリング９０（シールリング９０１〜９０６）は、Ｏリングのようなゴム等の弾性を有する材料からなり、スリップリング板７１〜７３と絶縁円盤７４〜７６との間を水密に封止する。
【００３６】
また、第一バスバー８７１は、第一スリップリング板７１と電気的に接続され、第二バスバー８７２は、第二スリップリング板７２と電気的に接続され、第三バスバー８７３は、第三スリップリング板７３と電気的に接続されるように構成されている。そして、スリップリング板７１〜７３それぞれに対して、ブラシ４が接触配置されている。
なお、スリップリング板７１〜７３は、金属等の導電性を有する材料から形成され、絶縁円盤７４〜７６は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成されている。
ここで、スリップリング板７１〜７３は、導電部材及びスリップリングを構成し、絶縁円盤７４〜７６は、絶縁部材を構成し、シールリング９０は、シール部材を構成している。
【００３７】
スリップリング機構７０の構成をさらに詳細に説明すると、まず、バスバー８７１〜８７３には、第一絶縁円盤７４及び第一スリップリング板７１が順次取り付けられる。
このとき、第二バスバー８７２及び第三バスバー８７３それぞれに、各外周面８７ｃを外側から囲む筒状の絶縁管７１ｃがはめ込まれた後、第一絶縁円盤７４が、３つの貫通穴７４ａそれぞれにバスバー８７１〜８７３を通して、入力軸４０に押しあてられる。さらに、入力軸４０と反対側の第一絶縁円盤７４の表面において３つの貫通穴７４ａを外側から囲むように形成された環状のシール設置溝７４ｂに、シールリング９０１がはめ込まれる。そして、第一スリップリング板７１が、３つの貫通穴７１ａそれぞれにバスバー８７１〜８７３を通して、第一絶縁円盤７４に押しあてられる。
【００３８】
これにより、シールリング９０１が、第一絶縁円盤７４と第一スリップリング板７１との間を水密に封止し、これらの間を通るバスバー８７１〜８７３からスリップリング機構７０の外部への流体の流れを阻止する。また、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成される絶縁管７１ｃは、第一スリップリング板７１及び第一絶縁円盤７４と第二バスバー８７２又は第三バスバー８７３との間に介在して両者を互いに電気的に絶縁し、さらにその先端が樹脂８８内に貫入して樹脂８８内で固定されている。よって、第一スリップリング板７１には、第一バスバー８７１のみが接触して電気的に接続される。また、第一スリップリング板７１は、第一絶縁円盤７４によって入力軸４０に対して電気的に絶縁される。
【００３９】
次いで、第一絶縁円盤７４と反対側の第一スリップリング板７１の表面において３つの貫通穴７１ａを外側から囲むように形成された環状のシール設置溝７１ｂに、シールリング９０２がはめ込まれる。その後、バスバー８７１〜８７３には、第二絶縁円盤７５及び第二スリップリング板７２が順次取り付けられる。
このとき、第一バスバー８７１及び第三バスバー８７３それぞれに、各外周面８７ｃを外側から囲む筒状の絶縁管７２ｃがはめ込まれた後、第二絶縁円盤７５が、３つの貫通穴７５ａそれぞれにバスバー８７１〜８７３を通して、第一スリップリング板７１に押し付けられる。さらに、第一スリップリング板７１と反対側の第二絶縁円盤７５の表面において３つの貫通穴７５ａを外側から囲むように形成された環状のシール設置溝７５ｂに、シールリング９０３がはめ込まれる。そして、第二スリップリング板７２が、３つの貫通穴７２ａそれぞれにバスバー８７１〜８７３を通して、第二絶縁円盤７５に押しあてられる。
【００４０】
これにより、シールリング９０２が、第一スリップリング板７１と第二絶縁円盤７５との間を水密に封止し、これらの間を通るバスバー８７１〜８７３からスリップリング機構７０の外部への流体の流れを阻止する。また、シールリング９０３が、第二絶縁円盤７５と第二スリップリング板７２との間を水密に封止し、これらの間を通るバスバー８７１〜８７３からスリップリング機構７０の外部への流体の流れを阻止する。また、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成される絶縁管７２ｃは、第二スリップリング板７２及び第二絶縁円盤７５と第一バスバー８７１又は第三バスバー８７３との間に介在して両者を互いに電気的に絶縁する。よって、第二スリップリング板７２には、第二バスバー８７２のみが接触して電気的に接続される。また、第二スリップリング板７２は、第二絶縁円盤７５によって第一スリップリング板７１に対して電気的に絶縁される。
【００４１】
また次に、第二絶縁円盤７５と反対側の第二スリップリング板７２の表面において３つの貫通穴７２ａを外側から囲むように形成された環状のシール設置溝７２ｂに、シールリング９０４がはめ込まれる。その後、バスバー８７１〜８７３には、第三絶縁円盤７６及び第三スリップリング板７３が順次取り付けられる。
このとき、第一バスバー８７１及び第二バスバー８７２それぞれに、各外周面８７ｃを外側から囲む筒状の絶縁管７３ｃがはめ込まれた後、第三絶縁円盤７６が、その３つの貫通穴７６ａそれぞれにバスバー８７１〜８７３を通して、第二スリップリング板７２に押し付けられる。さらに、第二スリップリング板７２と反対側の第三絶縁円盤７６の表面において３つの貫通穴７６ａを外側から囲むように形成された環状のシール設置溝７６ｂに、シールリング９０５がはめ込まれる。そして、第三スリップリング板７３が、３つの貫通穴７３ａそれぞれにバスバー８７１〜８７３を通して、第三絶縁円盤７６に押しあてられる。
【００４２】
これにより、シールリング９０４が、第二スリップリング板７２と第三絶縁円盤７６との間を水密に封止し、これらの間を通るバスバー８７１〜８７３からスリップリング機構７０の外部への流体の流れを阻止する。また、シールリング９０５が、第三絶縁円盤７６と第三スリップリング板７３との間を水密に封止し、これらの間を通るバスバー８７１〜８７３からスリップリング機構７０の外部への流体の流れを阻止する。また、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成される絶縁管７３ｃは、第三スリップリング板７３及び第三絶縁円盤７６と第一バスバー８７１又は第二バスバー８７２との間に介在して両者を互いに電気的に絶縁する。よって、第三スリップリング板７３には、第三バスバー８７３のみが接触して電気的に接続される。また、第三スリップリング板７３は、第三絶縁円盤７６によって第二スリップリング板７２に対して電気的に絶縁される。
【００４３】
最後に、第三絶縁円盤７６と反対側の第三スリップリング板７３の表面において３つの貫通穴７３ａを外側から囲むように形成された環状のシール設置溝７３ｂに、シールリング９０６がはめ込まれる。その後、バスバー８７１〜８７３には、絶縁円盤７４〜７６と同径の円板状をした端部絶縁円盤７７が取り付けられる。ここで、端部絶縁円盤７７は絶縁部材を構成している。
端部絶縁円盤７７は、樹脂等の電気的な絶縁性を有する材料から形成され、バスバー８７１〜８７３を挿通させることができる３つの貫通穴７７ａが形成されている。各貫通穴７７ａは、第三スリップリング板７３と反対側に、拡径した部位である拡径部７７ａａを有している。拡径部７７ａａは、後述するスリップリング締結具８９を内部で締め付けできるような径で形成されている。
【００４４】
そして、端部絶縁円盤７７は、その３つの貫通穴７７ａそれぞれにバスバー８７１〜８７３を通して、第三スリップリング板７３に押しあてられるようにして、取り付けられる。さらに、貫通穴７７ａの拡径部７７ａａ内にそれぞれ突出するバスバー８７１〜８７３の端部の雄ねじ８７ｂに、ナット状のスリップリング締結具８９を締めつける。これにより、スリップリング板７１〜７３、絶縁円盤７４〜７６、及び端部絶縁円盤７７が、入力軸４０に押し付けられて固定される。
このとき、シールリング９０６が、端部絶縁円盤７７と第三スリップリング板７３との間を水密に封止し、これらの間を通るバスバー８７１〜８７３からスリップリング機構７０の外部への流体の流れを阻止する。さらに、スリップリング締結具８９の締め付けによって、シールリング９０１〜９０６が各部材間で押し付けられ、それにより、シールリング９０１〜９０６と各部材との間の密着度が向上し、各部材間での封止能力が向上する。
【００４５】
また、端部絶縁円盤７７の各貫通穴７７ａの内周面には水密性を有するシール材７７ｂが付着されている。シール材７７ｂは、各貫通穴７７ａとバスバー８７１〜８７３との間を水密に封止し、貫通穴７７ａ及びバスバー８７１〜８７３の間を通るスリップリング機構７０の外部への流体の流出を阻止する。
なお、スリップリング締結具８９は、金属製でも樹脂製でもよい。スリップリング締結具８９が樹脂製の場合、端部絶縁円盤７７を省略することもできる。
【００４６】
よって、スリップリング機構７０では、第一スリップリング板７１及びこれと電気的に接続される第一バスバー８７１と、第二スリップリング板７２及びこれと電気的に接続される第二バスバー８７２と、第三スリップリング板７３及びこれと電気的に接続される第三バスバー８７３とが、互いに電気的に絶縁される。
そして、スリップリング板７１〜７３に三相交流電圧を印加すると、第一ロータ１０の第一コイル１２（図１参照）に三相交流電圧が印加される。なお、三相交流電圧が印加された第一コイル１２は、第二ロータ２０（図１参照）を回転させる回転磁界を発生する。また、第一ロータ１０と第二ロータ２０との間に回転差が生じることによって、第二ロータ２０の第一永久磁石２２（図１参照）と第一コイル１２との間の電磁誘導で第一コイル１２に誘導電流が発生すると、誘導電流は、スリップリング板７１〜７３から、ブラシ４に接続されたインバータ等に三相交流電流として供給される。
【００４７】
さらに、図１をあわせて参照すると、第一ロータ１０の第一コイル１２に電流が流れると、第一コイル１２が発熱する第一ロータ１０を冷却するために、オイルポンプ５３によって入力軸４０内のオイル供給路４１にオイル６が供給される。供給されたオイル６は、オイル供給穴４１ａを通って、入力軸４０の外周面４０ａと第一ロータ１０の第一コア１１との間に流入し、第一コア１１を冷却する。外周面４０ａと第一コア１１との間を流通したオイルは、第一ロータ収容空間２８に放出される。放出されたオイル６の多くは、第二ロータブラケット２４及び２５に形成された図示しない開口部から、筐体１の底部１ａに流下し貯留される。
【００４８】
しかしながら、放出されたオイル６の一部が、コイル端子８０における端子体８１と絶縁カラー８５との間に侵入する。侵入したオイル６は、端子体８１を伝ってバスバー８７と樹脂８８との間に浸入し、さらにバスバー８７を伝って、バスバー８７とスリップリング板７１〜７３との間、及びバスバー８７と絶縁円盤７４〜７６との間に浸入する。この侵入したオイル６は、スリップリング機構７０の回転に伴って発生する遠心力によって、スリップリング板７１〜７３の表面を伝って径方向外側に向かって流れるが、シールリング９０１〜９０６が、スリップリング板７１〜７３と絶縁円盤７４〜７６との間、及び第三スリップリング板７３と端部絶縁円盤７７との間からスリップリング機構７０の外部へのオイル６の流出を阻止する。これにより、スリップリング板７１〜７３とブラシ４との接触部にオイル６は付着しない。
【００４９】
このように、この発明の実施の形態１に係る回転電機１０１は、回転磁界を発生可能な第一コイル１２を有し且つ入力軸４０を中心に回転可能に設けられる第一ロータ１０と、第一コイル１２に対して電力の需給を行うためのブラシ４と第一コイル１２とを電気的に接続するスリップリング板７１〜７３、バスバー８７及びコイル端子８０と、スリップリング板７１〜７３を電気的に絶縁する絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７と、バスバー８７及びコイル端子８０を電気的に絶縁する樹脂８８と、スリップリング板７１〜７３と絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７との間を、流体の流通を阻止するように封止するシールリング９０とを備える。
【００５０】
これによって、バスバー８７又はコイル端子８０と樹脂８８との間に侵入し、コイル端子８０及びバスバー８７を伝ってスリップリング機構７０内に侵入したオイル等の流体は、スリップリング板７１〜７３と絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７との間を封止するシールリング９０によって、これらの間からスリップリング機構７０の外部に流出することが阻止され、スリップリング機構７０内に閉じ込められる。従って、回転電機１０１は、スリップリング板７１〜７３と絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７との間を伝ってスリップリング板７１〜７３におけるブラシ４との接触部に流体が付着することを防ぐことができる。
【００５１】
さらに、回転電機１０１のように、バスバー８７が、互いに積層配置されたスリップリング板７１〜７３、絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７を貫通し、バスバー８７の端部でスリップリング締結具８９を締め付けてスリップリング板７１〜７３、絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７を入力軸４０に押し付ける構成では、シールリング９０とスリップリング板７１〜７３、絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７との間の密着度が向上するため、密封性を向上させることができる。
【００５２】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る回転電機は、実施の形態１に係る回転電機１０１において、スリップリング板７１〜７３と絶縁円盤７４〜７６及び端部絶縁円盤７７との間にシールリング９０１〜９０６を設けずに、バスバー８７１〜８７３と入力軸４０内の樹脂８８との間にシールリングを設けたものである。
なお、以下の実施の形態において、前出した図における参照符号と同一の符号は、同一または同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
図５に示すように、実施の形態２に係る回転電機において、バスバー８７１〜８７３のそれぞれの外周面８７ｃ上には、各外周面８７ｃを周方向に囲む環状をしたシールリング２９０が取り付けられている。シールリング２９０は、Ｏリングのようなゴム等の弾性を有する材料から形成され、さらに、バスバー８７１〜８７３の外径よりも小さい内径を有している。このため、各シールリング２９０は、バスバー８７１〜８７３の各外周面８７ｃを締め付けるようにして設けられ、各外周面８７ｃとの間を封止する。さらに、入力軸４０の凹部４０ｄ内において、バスバー８７１〜８７３及びシールリング２９０と入力軸４０との間には、樹脂８８が充填されている。
【００５４】
よって、シールリング２９０は、バスバー８７１〜８７３と樹脂８８との間を水密に封止し、第一ロータ収容空間２８からコイル端子８０の端子体８１及びバスバー８７１〜８７３と樹脂８８との間を伝って凹部４０ｄ内に浸入したオイルが、さらにバスバー８７１〜８７３を伝って凹部４０ｄの外部、つまりスリップリング機構７０内に侵入するのを阻止する。
また、この発明の実施の形態２に係る回転電機のその他の構成及び動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５５】
そして、実施の形態２における回転電機によれば、上記実施の形態１の回転電機１０１と同様な効果が得られる。
また、実施の形態２に係る回転電機において、シールリング２９０は、入力軸４０の内部を通るバスバー８７と、入力軸４０の内部でバスバー８７を入力軸４０から電気的に絶縁する樹脂８８との間を封止する。これにより、シールリング２９０は、各バスバー８７に少なくとも１つ取り付けるだけでよいため、取り付け数が実施の形態１よりも少なく、取り付けのための構造も簡易になる。
【００５６】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る回転電機は、実施の形態２に係る回転電機において、バスバー８７にシールリング２９０を設けずに、コイル端子８０の端子体８１と入力軸４０内の樹脂８８との間にシールリングを設けたものである。
【００５７】
図６に示すように、実施の形態３に係る回転電機において、コイル端子８０の各端子体８１の本体部８１ａは、入力軸４０の凹部４０ｄ内に延在しており、凹部４０ｄ内でバスバー８７と連結されている。凹部４０ｄ内に延びる本体部８１ａの外周面８１ａａ上において、本体部８１ａの周りに設けられた絶縁カラー８５と、バスバー８７との間に間隙があり、この間隙に、外周面８１ａａを周方向に囲む環状をしたシールリング３９０が取り付けられている。シールリング３９０は、Ｏリングのようなゴム等の弾性を有する材料から形成され、さらに、本体部８１ａの外径よりも小さい内径を有している。このため、各シールリング３９０は、本体部８１ａの外周面８１ａａを締め付けるようにして設けられ、各外周面８１ａａとの間を封止する。さらに、入力軸４０の凹部４０ｄ内において、本体部８１ａ及びシールリング３９０と入力軸４０との間には、樹脂８８が充填されている。
【００５８】
よって、シールリング３９０は、端子体８１の本体部８１ａと樹脂８８との間を水密に封止し、第一ロータ収容空間２８から絶縁カラー８５及び樹脂８８と本体部８１ａとの間を伝って凹部４０ｄ内に浸入したオイルが、さらに本体部８１ａ及びバスバー８７を伝って凹部４０ｄの外部、つまりスリップリング機構７０（図１参照）内に侵入するのを阻止する。
また、この発明の実施の形態３に係る回転電機のその他の構成及び動作は、実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。
そして、実施の形態３における回転電機によれば、上記実施の形態２の回転電機と同様な効果が得られる。
【００５９】
また、実施の形態１〜３の回転電機では、シールリング９０、２９０又は３９０を１つの回転電機に対して単独で設けていたが、これに限定されるものでなく、シールリング９０、２９０及び３９０の少なくとも２つを組み合わせて設けてもよい。これにより、オイルがスリップリング機構７０の内部を通ってスリップリング板７１〜７３とブラシ４との接触部に流出することを、より確実に防ぐことができる。
【００６０】
また、実施の形態１〜３の回転電機では、樹脂８８は、入力軸４０の凹部４０ｄ内に溶解した状態で注入した後に硬化させる構成としていたが、これに限定されるものでない。バスバー８７１〜８７３及びコイル端子８０を挿入する穴が予め形成された円柱状の硬化樹脂を、凹部４０ｄ内に挿入するようにしてもよい。上述のような構成においても、実施の形態１〜３のシールリング９０、２９０及び３９０は、第一ロータ収容空間２８内のオイルがスリップリング機構７０の内部を通ってスリップリング板７１〜７３とブラシ４との接触部に流出するのを、防ぐことができる。
【００６１】
また、実施の形態１〜３の回転電機では、バスバー８７は、丸棒状であったが、これに限定されるものでなく、矩形断面等の多角形断面を有する棒状体でもよい。
また、実施の形態１〜３の回転電機では、界磁として第一永久磁石２２及び第二永久磁石２３を使用していたが、これに限定されるものでなく、電磁石であってもよい。
また、実施の形態１〜３の回転電機は、ダブルロータ型の回転電機であったが、これに限定されるものでなく、少なくとも１つのロータがあればよい。
【符号の説明】
【００６２】
４  ブラシ、１０  第一ロータ（回転子）、１２  第一コイル（導体）、４０  入力軸（回転軸）、７１，７２，７３  スリップリング板（導電部材、スリップリング）、７４，７５，７６  絶縁円盤（絶縁部材）、７７  端部絶縁円盤（絶縁部材）、８０  コイル端子（導電部材、接続導体）、８７  バスバー（導電部材、接続導体、内部接続導体）、８８  樹脂（絶縁部材、内部絶縁部分）、９０，２９０，３９０  シールリング（シール部材）、１０１  回転電機。
【図１】
2014017890.tif 000003
【図２】
2014017890.tif 000004
【図３】
2014017890.tif 000005
【図４】
2014017890.tif 000006
【図５】
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【図６】
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