(57)【要約】【課題】  スリップリングとブラシの摺接部への磨耗粉の混入を防ぐ。【解決手段】  回転電機１は、長手方向を鉛直方向とした回転軸２に設けられた複数のスリップリング３と、複数のスリップリング３各々の外周に離間して設けられるブラシ支え５と、ブラシ支え５に保持され、複数のスリップリング３と各々摺接するブラシ４とを備え、上段のスリップリング３の外径より下段のスリップリング３の外径を小径にした。【選択図】  図１
2015104228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向を鉛直方向とした回転軸に設けられた複数のスリップリングと、
複数の前記スリップリング各々の外周に離間して設けられるブラシ支えと、
このブラシ支えに保持され、複数の前記スリップリングと各々摺接するブラシとを備え、
上段の前記スリップリングの外径より下段の前記スリップリングの外径を小径にしたことを特徴とする回転電機。
【請求項２】
上段の前記スリップリングの外周部と下段の前記スリップリングを隔てるように設けられる仕切り板をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の回転電機。
【請求項３】
前記仕切り板は、前記回転軸に固定され、上段の前記スリップリングの外周より径の大きい回転軸仕切り板、または前記スリップリングを周囲から取り囲み、上段の前記スリップリングの外周部と下段のスリップリングを隔てる静止仕切り板であることを特徴とする請求項２に記載の回転電機。
【請求項４】
長手方向を鉛直方向とした回転軸に設けられた複数のスリップリングと、
複数の前記スリップリング各々の外周に離間して設けられるブラシ支えと、
このブラシ支えに保持され、複数の前記スリップリングと各々摺接するブラシとを備え、
上段の前記スリップリングの外周部と下段の前記スリップリングを隔てるように設けられる仕切り板とを備えることを特徴とする回転電機。
【請求項５】
前記仕切り板は、前記回転軸に固定され、上段の前記スリップリングの外周より径の大きい回転軸仕切り板、または前記スリップリングを周囲から取り囲み、上段の前記スリップリングの外周部と下段の前記スリップリングを隔てる静止仕切り板であることを特徴とする請求項４に記載の回転電機。
【請求項６】
前記スリップリングの外周面を径方向に貫く貫通孔を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何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】
本発明は、回転軸の長手方向を鉛直方向とし、スリップリング装置を有する縦型回転電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
縦型回転電機は、回転軸の長手方向を鉛直方向として回転運動を行なうものであり、さらに回転軸にスリップリング装置を設けたものがある。このスリップリング装置は、回転電機の回転軸外周に水平リング状のスリップリングを設ける。さらにスリップリングの外周に離間してブラシ支えが設けられ、ブラシ支えは先端でブラシを保持する。このブラシがスリップリングと摺接することによって、ブラシ支え側とスリップリング・回転軸側間の受給電を行なう。さらに縦型回転電機において、複数のスリップリングを回転軸の上下複数位置に各々設けたものが開発されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６２９０２号公報
【特許文献２】特開２０１２−７９４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献をはじめとする上下複数位置にスリップリングを設けた回転電機においては、運転時のブラシの摺接に伴い、上段のスリップリングで発生したブラシ等の磨耗粉が落下して下段のスリップリングおよびブラシ間に入り込み、下段のスリップリングおよびブラシの摩耗や、スリップリングとブラシの接触不良等を生じさせるおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、磨耗粉がスリップリングとブラシの摺接部に混入することを防ぐことができる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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の回転電機は、長手方向を鉛直方向とした回転軸に設けられた複数のスリップリングと、複数のスリップリング各々の外周に離間して設けられるブラシ支えと、ブラシ支えに保持され、複数のスリップリングと各々摺接するブラシとを備え、上段のスリップリングの外径より下段のスリップリングの外径を小径にしたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示し、（a）は上面図、（ｂ）は横断面図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第１の実施形態に係る回転電機について図１を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図である。
【００１０】
回転電機１は、回転軸２と、スリップリング３a、３ｂと、ブラシ４と、ブラシ支え５とを備える。回転軸は、長手方向を上下鉛直方向にして設けられる。スリップリング３a、３ｂは、水平リング形状であり、リング形状を回転軸が貫くように設けられる。スリップリング３aは、２つのうち上段側に設けられるものであり、スリップリング３ｂは下段側に設けられるものである。
【００１１】
スリップリング３a、３ｂの外周に離間して、各々ブラシ支え５が設けられる。さらに、ブラシ支え５は先端でブラシ４を各々保持する。ブラシ４は、スリップリング３a、３ｂの外周部の摺接部１１a、１１ｂにおいて各々摺接する。
【００１２】
ここで、スリップリング３a、３ｂのリング外径は、下段側のスリップリング３ｂが上段側のスリップリング３aよりも小径に形成される。このとき、摺接部１１ｂは摺接部１１aより内方に位置することになる。
【００１３】
（作用）
以下、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。
【００１４】
回転電機１の運転時において、回転軸２は、長手方向を上下鉛直方向にして回転し、スリップリング３a、３ｂも回転軸２とともに水平回転する。ブラシ支え５に保持されたブラシ４は、水平回転するスリップリング３a、３ｂの摺接部１１a、１１ｂに各々摺接し、回転軸２の回転中もブラシ支え５側とスリップリング・回転軸側が電気接合され、ブラシ支え側とスリップリング・回転軸側間の給電を行なうことができる。
【００１５】
ここで、ブラシ４の摺接に伴い、上段のスリップリング３aの摺接部１１a付近で発生したブラシ４等の磨耗粉が下段のスリップリング３ｂに落下する。しかしながら、下段のスリップリング３ｂの摺接部１１ｂは、上段のスリップリング３aの摺接部１１aより内方に位置するため、上段のスリップリング３aから落下した磨耗粉が下段のスリップリング３ｂの摺接部１１ｂに入り込むことを抑制することができる。また、上段のスリップリング３aから落下した磨耗粉は、遠心力によって下段のスリップリング３ｂの外周方向へ移動し、下段のスリップリング３ｂ上に磨耗粉が堆積することも防ぐことができる。
【００１６】
（効果）
本発明の第１の実施形態によれば、下段側のスリップリング３ｂを上段側のスリップリング３aよりも小径に形成することによって、上段のスリップリング３aから落下した磨耗粉が段のスリップリング３ｂの摺接部１１ｂに入り込むことを抑制することができる。なお、スリップリングを３段以上有する回転電機１においても、上方から下方のスリップリングを順に小径に形成することによって、同様の効果を得ることができる。
【００１７】
（第２の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第２の実施形態に係る回転電機について図２を参照して説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図である。
【００１８】
回転軸１の長手方向を上下垂直方向とし、回転軸の上下２箇所に各々スリップリング３を設ける。２つのスリップリング３の外周に離間して、各々ブラシ支え５が設けられる。さらに、ブラシ支え５はブラシ４を各々保持する。ブラシ４は、スリップリング３の外周部の摺接部１１において各々摺接する。
【００１９】
さらに、回転軸仕切り板６を上下のスリップリング３の間に設ける。回転軸仕切り板６は、例えば水平円盤形状である。回転軸仕切り板６は、上段のスリップリング３の外周部と下段のスリップリング３を少なくとも隔てるように設けられる仕切り板である。したがって円盤外径は、上方のスリップリング３の摺接部１１と回転軸２中心の距離より大径とする。
【００２０】
（作用）
以下、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。
【００２１】
回転電機１の運転時において、上段のスリップリング３とブラシ４で発生した磨耗粉は、下方に落下し、回転軸仕切り板６上に堆積する。さらに、回転軸仕切り板６上の磨耗粉は、回転軸１の回転による遠心力でブラシ支え５の外径側へ飛散する。結果、下段のスリップリング３の摺接部１１に磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。
【００２２】
（効果）
本発明の第２の実施形態によれば、回転軸仕切り板６を上下のスリップリング３の間に設けることによって、下段のスリップリング３の磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。なお、スリップリングを３段以上有する回転電機１においても、各スリップリング間に回転軸仕切り板６を設けることによって同様の効果を得ることができる。
【００２３】
（第３の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第３の実施形態に係る回転電機について図３を参照して説明する。図３は、本発明の第３の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図である。
【００２４】
回転軸１の長手方向を上下垂直方向とし、回転軸の上下２箇所に各々スリップリング３を設ける。２つのスリップリング３の外周に離間して、各々ブラシ支え５が設けられる。さらに、ブラシ支え５は先端でブラシ４を各々保持する。ブラシ４は、スリップリング３の外周部の摺接部１１において各々摺接する。
【００２５】
さらに、静止仕切り板７を上下のスリップリング３の間に設ける。静止仕切り板７は、例えば上下のスリップリング３の空間を周囲から取り囲む水平リング形状であり、回転電機１の外部筐体（図示せず）等に固定される。静止仕切り板７は、上段のスリップリング３の外周部と下段のスリップリング３を少なくとも隔てるように設けられる仕切り板である。したがって水平リング形状の内径は、上方のスリップリング３の摺接部１１と回転軸２中心の距離より小径とする。
【００２６】
（作用）
以下、本発明の第３の実施形態の作用について説明する。
【００２７】
回転電機１の運転時において、上段のスリップリング３とブラシ４で発生した磨耗粉は、下方に落下し、静止仕切り板７上に堆積する。結果、下段のスリップリング３の摺接部１１に磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。
【００２８】
（効果）
本発明の第３の実施形態によれば、静止仕切り板７を上下のスリップリング３の間に設けることによって、下段のスリップリング３の磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。なお、スリップリングを３段以上有する回転電機１においても、各スリップリング間に静止仕切り板７を設けることによって同様の効果を得ることができる。
【００２９】
（第４の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第４の実施形態に係る回転電機について図４を参照して説明する。図４は、本発明の第４の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示し、（a）は上面図、（ｂ）は横断面図である。
【００３０】
本実施形態では、水平リング形状のスリップリング３に放射状の貫通孔８を形成する。貫通孔８は、スリップリング３の内周面から外周面を貫通して形成される。回転軸２はスリップリング３の内周面を保持するが、内周面における貫通孔８は開口している。
【００３１】
（作用）
以下、本発明の第４の実施形態の作用について説明する。
【００３２】
回転電機１の運転時において、スリップリング３は水平回転し、遠心力によってスリップリング３の貫通孔８において内径側から外径側への通風が行なわれる。そして、摺接部１１で発生した磨耗粉がブラシ支え５の外方に飛散される。結果、下段のスリップリング３の摺接部１１に磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。
【００３３】
（効果）
本発明の第４の実施形態によれば、スリップリング３に放射状の貫通孔８を形成することによって磨耗粉を回転軸２外方へ飛散させ、下段のスリップリング３の摺接部１１に磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。
【００３４】
（第５の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第５の実施形態に係る回転電機について図７を参照して説明する。図５は、発明の第５の実施形態に係る回転電機におけるスリップリング装置を示す概略縦断面図である。
【００３５】
本実施形態は、第２の実施例に加え、回転軸仕切り板６の上下にファン９を設ける。ファン９は、回転軸２の外方に送風を行なう。
【００３６】
（作用）
以下、本発明の第５の実施形態の作用について説明する。
【００３７】
回転電機１の運転時において、上段のスリップリング３ブラシ４で発生した磨耗粉は、下方に落下し、回転軸仕切り板６上に堆積する。ファン９は、回転軸仕切り板６上の磨耗粉を送風によって回転軸２外方へ移動させる。結果、下段のスリップリング３の摺接部１１に磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。
【００３８】
（効果）
本発明の第５の実施形態によれば、回転軸仕切り板６にファン９を設け送風することによって下段のスリップリング３の磨耗粉が入り込むことを抑制することができる。なお、第３の実施形態における静止仕切り板７においてファン９を設け、回転軸２外方へ送風することによっても同様の効果を得ることができる。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・回転電機
２・・・回転軸
３、３a、３ｂ・・・スリップリング
４・・・ブラシ
５・・・ブラシ支え
６・・・回転軸仕切り板
７・・・静止仕切り板
８・・・貫通穴
９・・・ファン
１１、１１a、１１ｂ・・・摺接部
【図１】
2015104228.tif 000003
【図２】
2015104228.tif 000004
【図３】
2015104228.tif 000005
【図４】
2015104228.tif 000006
【図５】
2015104228.tif 000007