(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子巻線を有する固定子と、
回転子巻線を有すると共に、前記固定子に対して間隙をもって配置され、かつ回転可能
である回転子と、
前記回転子巻線と電気的に接続される金属製回転体と、
該金属製回転体と接触するブラシと、
前記金属製回転体と前記ブラシの間が接触不良の際に、前記ブラシの前記金属製回転体
への押圧力を高める押圧機構と、を備え、
前記押圧機構は形状記憶合金を備え、更に前記押圧機構が、前記ブラシを押圧するバネ
と、重りと、前記バネと前記重りとの間をプーリーを介して連結する連結機構とを備え、
前記形状記憶合金は、前記金属製回転体と前記ブラシの間が接触不良の際、前記重りの
荷重を支持することを特徴とする回転機。
【請求項２】
請求項１に記載の回転機であって、前記押圧機構は形状記憶合金のバネを備えることを
特徴とする回転機。
【請求項３】
請求項２に記載の回転機であって、更に前記ブラシを摺動可能に保持するブラシホルダ
を備え、
前記ブラシと前記ブラシホルダを前記形状記憶合金のバネを用いて接続することを特徴
とする回転機。
【請求項４】
請求項３に記載の回転機であって、前記形状記憶合金のバネは、前記ブラシと前記ブラ
シホルダとを直接接続することを特徴とする回転機。
【請求項５】
請求項３に記載の回転機であって、更に、前記形状記憶合金のバネよりも前記ブラシホ
ルダ側に配置されて、前記ブラシと前記ブラシホルダを接続する巻きバネを備えることを
特徴とする回転機。
【請求項６】
請求項３に記載の回転機であって、更に、前記形状記憶合金のバネと前記ブラシの間に
配置されて、前記ブラシが前記金属製回転体に近付く様に前記ブラシを押圧するブラシ押
圧板を備えることを特徴とする回転機。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の回転機であって、前記形状記憶合金またはい
ずれかの前記センサと、前記金属製回転体と、前記ブラシとを収納する筐体とを備えるこ
とを特徴とする回転機。
【請求項８】
固定子巻線を有する固定子と、
回転子巻線を有すると共に、前記固定子に対して間隙をもって配置され、かつ回転可能
である回転子と、
前記回転子巻線と電気的に接続される金属製回転体と、
該金属製回転体と接触するブラシと、
前記金属製回転体と前記ブラシの間が接触不良の際に、前記ブラシの前記金属製回転体
への押圧力を高める押圧機構と、を備え、
更に前記金属製回転体に設けられる軸と、該軸のトルクを検知するトルクセンサと、該
トルクセンサに接続されて前記押圧機構に操作力を伝達する操作機とを備え、
前記操作機は、前記トルクセンサを通じて前記金属製回転体と前記ブラシの間における
接触不良を検知した際に、前記押圧機構に操作力を新たに付与するか、または高めること
を特徴とする回転機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機に関するものであり、より詳しくは、回転機内部のスリップリングまたは整流子に接触するブラシとを備えるものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的にブラシを有する回転機では、ブラシホルダにブラシを保持しバネでブラシ背面から押圧をかける事で、ブラシとスリップリングまたは整流子[以下、金属製回転体]を所定の力で接触させている。ブラシは、この状態を保持しながら発電した電力を外部へ出力する、または、回転子に電力を供給し回転子を回転させるなどのために、所定の電流が通電される。ブラシ押圧は、接触不良による焼損や異常摩耗を防ぐため、ブラシと金属製回転体が良好な摺動状態を維持できるように設定されている。ブラシ押圧が大きい場合はブラシが金属製回転体に強く押し付けられるため、電気的な損失は少なくなるが機械的な損失は増える。ブラシ押圧が小さい場合は十分にブラシが金属製回転体に押しつけられないので、電気損の増加や、ブラシのガタつきが起こる可能性がある。そのため、ブラシの押圧選定には通電電流量や回転速度など様々な要因を考慮する必要がある。
【０００３】
金属製回転体に対しブラシを安定的に接触させる事を目的とし、押付部に弾性部材や調整部材を取り付ける事で、押圧を一定にする事や、通電の有無により押圧を調整する事が可能な構造が知られている。（たとえば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２４５２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ブラシ/金属製回転体機構を有する回転機は、接触不良による急激なブラシの摩耗や焼損事故等が発生すると交換周期が短くなるため接触状態を良好に維持する事が望まれる。
【０００６】
しかし、上述の特許文献１では、押圧部に調整部を設ける事によって運転条件毎に押圧を変化させる事ができるが、使用時に負荷が増加する回転機やブラシと金属製回転体の接触状態が悪化した時には、接触状態を良好にする事ができない。
【０００７】
本発明では接触状態を良好に維持可能な回転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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る回転機は、固定子巻線を有する固定子と、回転子巻線を有すると共に、前記固定子に対して間隙をもって配置され、かつ回転可能である回転子と、前記回転子巻線と電気的に接続される金属製回転体と、該金属製回転体と接触するブラシと、前記金属製回転体と前記ブラシの間が接触不良の際に、前記ブラシの前記金属製回転体への押圧力を高める押圧機構と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上述した本発明によれば、接触状態を良好に維持可能な回転機を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】回転機の構成図の例である。
【図２】図１におけるA-A断面である。
【図３】ブラシ押圧を可変とするブラシ/スリップリングの概略構成図である。
【図４】図３の押圧機構を巻きバネと形状記憶合金バネとした構造例である。
【図５】図３の押圧機構を形状記憶合金のコイルバネとした構造例である。
【図６】図３の押圧機構を形状記憶合金の巻きバネとした構造例である。
【図７（ａ）】接触不良検知に温度センサを用いた時の押圧機構の構造例である。
【図７（ｂ）】１相のスリップリングに４個のブラシが付いている場合の例である。
【図８】接触不良検知に電圧センサを用いた時の押圧機構の構造例である。
【図９】接触不良検知にトルクセンサを用いた時の押圧機構の構造例である。
【図１０】接触不良検知にトルクセンサと電流センサを用いた時の押圧機構の構造例である。
【図１１】重りでバネ圧を調整する押圧機構の構造例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施に好適な実施例について図面を用いて説明する。
【００１２】
各実施例の回転機は、一例として風力用の発電機について説明するが、本発明はこれに限定せず、ブラシを使用するいかなる回転機であってもよい。特に比較的容量が大きく(例えば1.0MW〜10MW)負荷が変動する回転機に使用すると本発明の効果がより顕著に現れる。
【００１３】
まず、図１を用いて発電機の概略構成を説明する。図１に示すように、発電機は、本体フレーム１の中に、回転子２と、この回転子２と所定の間隙を持って対向配置された固定子３とを収納して概略構成される。回転子２には回転子巻線２４が備えられ、固定子３には固定子巻線２３とが備えられる。回転子巻線２４は下述するスリップリング５と電気的に接続されている。その回転子２は、本体フレーム１から突出する回転軸１０を備えており、この回転軸１０で本体フレーム１に対して軸受４で支持されている。そして、回転軸１０にはスリップリング５が取り付けられている。図１では、特にスリップリング５は発電した電力を集電するリング３個と接地用のリング１個から構成された例を示している。尚、図示していないがスリップリング５には、ブラシ６が全面接触するようにらせん溝が配置されている場合もある。
【００１４】
図２は図１のA-A断面の一例である。スリップリング５の各相にはブラシ６の保持部材としてブラシホルダ７（本実施例では４個）が取りつけられた例を示す。ブラシホルダ７は筒状で両端が解放された構造となっており、ブラシ６の収納や取り外しが容易な構造となっている。ブラシ６とブラシホルダ７の間には隙間が設けられており、ブラシ６はブラシホルダ7に対して摺動可能に保持されている。そして、ブラシ６は押圧機構９によりスリップリング５に所定の力で押し付けられている。ブラシ６及びスリップリング５は筐体２５内に収納されている。筐体２５内の冷却を促し、ブラシ６の温度上昇を抑制するために冷却用のファン８を用いている。図２の押圧機構９はブラシ６が摩耗しても押圧が変化しない様、定荷重の巻きバネを使用した例を示しており、ブラシホルダ７の側面で固定されている。なお、押圧機構９には巻きバネ以外にコイルバネ等の各種バネを使用してもよい。
【００１５】
図３はブラシ６及びスリップリング５の接触部の概略構成を示した図である。スリップリング５、ブラシ６及びブラシホルダ７は図２と同様の配置となっており、押圧機構９の構造を変える事により接触不良を検知した際に押圧を可変としブラシ６とスリップリング５の接触状態を良好に維持する事を可能とする。尚、接触不良による変化としては、例えば、温度上昇、接触電圧降下、トルクが必要以上に上昇することなどが挙げられる。
【実施例１】
【００１６】
本発明のブラシを有する回転機の第１の実施例について、図４を参照して詳細に説明する。本実施例は、押圧機構に巻きバネと形状記憶合金のバネを使用した例である。図４に本実施例におけるブラシ６とブラシホルダ７及び押圧機構９の構造例を示す。本実施例では、図４に示すように巻きバネ９１と形状記憶合金のバネ９２を組み合わせて接触不良が生じた際にブラシ押圧を上げる押圧機構９としている。本実施例においては、形状記憶合金のバネ９２及び巻きバネ９１を用いてブラシ６とブラシホルダ７とを接続している。巻きバネ９１はブラシホルダ７の側面で固定されており、定荷重のバネを使用するため、接触状態が安定してる時はブラシ６が摩耗しても押圧が変化しない。巻きバネ９１は形状記憶合金のバネ９２よりもブラシホルダ７側に配置されている。形状記憶合金のバネ９２は巻きバネ９１のブラシ６側に取り付けられている。形状記憶合金のバネ９２は、少なくとも接触不良時の温度においては、形状記憶合金が変形を受けても元の形状を回復するものである。巻きバネ９１により一定の押圧でブラシ６をスリップリング５に押し付け、形状記憶合金のバネ９２により温度上昇時に押圧を上げる構造にする事で、ブラシ６の摩耗量によらず一定の押圧を維持する事ができブラシ６の温度変化に対応して必要な分だけ押圧を変動させる事ができる。
【００１７】
また、本実施例においては、接触不良のうちで、温度が所定の値以上に上昇する場合に対応できる様にしている。形状記憶合金のバネ９２の材料には一例を挙げるならば、Ni-Tiの合金を用いることが出来、勿論それ以外にも温度によりバネ圧が変わる機能を有する他の材料を用いることが可能である。また、形状記憶合金のバネ９２の代わりにバイメタルでブラシ押圧を調整しても良い。
【００１８】
ブラシ６は摺動面における通電による発熱及び摺動摩擦熱により温度が上昇し、接触状態が良好の時はある程度時間がたつと一定になる。ここで、ブラシ６の接触不良が起こるとブラシ６とスリップリング５の接触電圧降下が大きくなり通電による発熱が増え、ブラシ６の温度は接触状態が良好の時より高くなる。即ち、ブラシ６の温度が所定の値（形状回復温度）より高くなった時押圧が高くなるような形状記憶合金のバネ９２を押圧機構９に用いることで、ブラシ６とスリップリング５の接触電圧降下を低くする事ができる。これにより、通電による発熱が抑制されブラシ６の温度が下がるため、良好な接触状態の維持やブラシ６の摩耗量を低減する事ができる。形状記憶合金のバネ９２のバネ定数や温度特性は、電流や回転速度等の使用条件で決まる発熱量と冷却用ファン８の性能を基に決定すれば良い。
【００１９】
本実施例により接触状態を良好に維持したままブラシ６をスリップリング５に摺動させる事ができるので、接触不良による発熱に起因するブラシ６とスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐ事が可能になる。また、形状記憶合金のバネ９２が押圧調整だけでなく温度センサとしての役割も兼ねることになり、構造が簡単になる。更に、運転状態をモニタせずとも、（物性に基づいて）所望の押圧を自動で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例２】
【００２０】
本発明のブラシを有する回転機の第２の実施例について、図５を参照して詳細に説明する。本実施例は、ブラシ６をスリップリング５に押し付けるためのバネを形状記憶合金のバネ９３（本実施例では、特にコイルバネを利用している）にしたものである。本実施例においては、
形状記憶合金のコイルバネ９３とブラシの間に配置されて、ブラシ６がスリップリング５に近付く様にブラシ６を押圧するブラシ押圧板１１を備えている。本実施例による形状記憶合金のコイルバネ９３とブラシ６の構造では、コイルバネ９３は、ブラシ押圧板１１とブラシホルダ７の間に配置されており、スリップリング５側のブラシホルダ７とブラシ押付板１１とを形状記憶合金のコイルバネ９３でつないでいる。
【００２１】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時、形状記憶合金のコイルバネ９３が形状回復温度を上回り、温度上昇を検知してブラシ６の押圧を上げて接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。また、より摺動面に近い位置でバネを設置することで、より異常状態の温度を正確に検知できる。更に、運転状態をモニタせずとも、（物性に基づいて）所望の押圧を自動で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例３】
【００２２】
本発明のブラシを有する回転機の第３の実施例について、図６を参照して詳細に説明する。本実施例は、ブラシ６をスリップリング５に押し付けるためのバネを形状記憶合金の巻きバネ９４にしたものである。本実施例の構造は、図２の押圧機構９の巻きバネを形状記憶合金にしたものである。本実施例における形状記憶合金のバネ９４は、ブラシ６とブラシホルダ７とを直接接続する。
【００２３】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時形状記憶合金の巻きバネ９４で温度上昇を検知してブラシ６の押圧を上げて接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。また、簡易な構造で実現できる点で有益である。更に、運転状態をモニタせずとも、（物性に基づいて）所望の押圧を自動で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例４】
【００２４】
本発明のブラシを有する回転機の第４の実施例について、図７（ａ）及び（ｂ）を参照して詳細に説明する。上記各実施例では、押圧機構は形状記憶合金のバネを備えていたが、本実施例では、温度センサを使用している。本実施例の構造は、図７（ａ）に示すように摺動面の周囲に温度センサ１２を設置しブラシ６の温度を測定し、ブラシ６温度が閾値以上になった場合にスリップリング５とブラシ６の間における接触不良を検知する。そして、接触不良を検知した際に、アクチュエータ１３を通じて操作力を新たに付与するか、または高めることでブラシ６押圧を変化させている。巻きバネ９１には（ブラシ６温度が上昇して）接触不良になった時、接触状態を改善可能なバネ圧を有する巻きバネを用いている。各センサを通じての接触不良の検知は、信号処理上は単に所定値から外れていることや、不良を示す信号を出力する場合など種々の場合があることは言うまでもない。これは以下の実施例においても同様である。
【００２５】
ブラシ６温度が閾値以下のときは巻きバネ９１の渦になっている部分に連結機構１４を通しアクチュエータ１３で連結機構１４を引っ張ることでバネの押圧を弱くし接触状態が良好なときのブラシ押圧とする。ブラシ６温度が閾値以上のときはアクチュエータ１３を動作させ巻きバネを引っ張っている連結機構１４を緩めるため押圧を上げることができる。これにより、ブラシ６温度を測定することでブラシ押圧を変えることができる。無論、この実施例で具体的に記載した様な関係になっていることを必須とするものではない。押圧調整用の操作機はアクチュエータ１３を用いているが同様の機能を有する他の装置を用いてもよい。なお、温度センサ１２には放射温度計のような非接触の測定器や熱電対等接触させて測定するものどちらを用いてもよい。
【００２６】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時ブラシの押圧を上げて接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。また、図７（ｂ）に示すように１相のスリップリング５に４個のブラシ６が付いている場合には各ブラシ６の温度を取り込み接触状態を判定する演算部１５を設け各ブラシ６の押圧を最適に調整可能にする。すべてのブラシ６温度が閾値を超えた場合には最も接触状態が悪いブラシ６から接触状態がよくなるように押圧を調整できる。なお、本実施例ではブラシ６の個数を４個としているが、ブラシが２個以上あれば上記演算部を用いてブラシ６押圧の調整を行うことが有益である。センサが複数個存在する場合には、（例えば本実施例の様に演算部を介して）少なくとも２以上のセンサの検知結果に応じて、伝達する操作力を変化させると、より信頼性を高めることが可能である。また、本実施例においても所望の押圧を自動制御で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例５】
【００２７】
本発明のブラシを有する回転機の第５の実施例について、図８を参照して詳細に説明する。実施例４においては温度センサを用いていたが、本実施例の構造は、ブラシ６付近に電圧センサ１６を設置しブラシ６の対地電圧を測定する事で、ブラシ６の電圧が閾値以上になった場合や変動が大きくなった場合にアクチュエータ１３を用いブラシ６押圧を変える構造である。即ち、接触不良に伴い生じる変化のうちで電圧変化に着目したものである。
【００２８】
ブラシ６の対地電圧値に変動が大きい時にはブラシ６とスリップリング５の間で安定した電流経路が構築できていないので、接触不良が起きていると判断できる。そして、接触不良を検知した際に、アクチュエータ１３を通じて操作力を新たに付与するか、または高めることでブラシ６押圧を変化させている。具体的には、ブラシ６の電圧が閾値以下で変動が小さいときは巻きバネ９１の渦になっている部分に連結機構１４を通しアクチュエータ１３で連結機構１４を引っ張ることで巻きバネ９１の押圧を弱くし接触状態が良好なときのブラシ押圧とする。ブラシ６の電圧が閾値以上または変動が大きいときはアクチュエータを動作させ巻きバネ９１を引っ張っている連結機構を緩めるため押圧を上げることができる。これにより、ブラシ６の電圧を測定することでブラシ押圧を変えることができる。無論、この実施例で具体的に記載した様な関係になっていることを必須とするものではない。押圧調整用の操作機はアクチュエータ１３を用いているが同様の機能を有する他の装置を用いてもよい。なお、測定する電圧はブラシ６の対地電圧だけでなく、ブラシ６とスリップリング５間の接触電圧でも良い。
【００２９】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時ブラシの押圧を上げて接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。また、実施例４のように1相のスリップリング５に２個以上ブラシ６が設置されている場合は演算部を設ける事で、各ブラシ６の押圧を最適に調整できる。なお本実施例は接触不良と関連の強い電圧を測定しているため実施例４よりも接触不良の判定が正確になる。更に、所望の押圧を自動制御で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例６】
【００３０】
本発明のブラシを有する回転機の第６の実施例について、図９を参照して詳細に説明する。本実施例の構造は、スリップリング５の軸１０にトルクセンサ１７を取り付けスリップリング５のトルクが閾値以上になった場合や変動が大きくなった場合にアクチュエータ１３を用いブラシ６押圧を変える構造である。スリップリング５のトルクの変動幅が所定以上の時には接触不良が起きていると判断できる。そして、トルクセンサ１７を通じてスリップリング５とブラシ６の間における接触不良を検知した際に、アクチュエータ１３を通じて操作力を新たに付与するか、または高めることでブラシ６押圧を変化させている。具体的には、スリップリング５のトルクが閾値以下の変動のときは巻きバネ９１の渦になっている部分に連結機構１４を通しアクチュエータ１３で連結機構１４を引っ張ることでバネの押圧を弱くし接触状態が良好なときのブラシ押圧とする。ブラシ６のトルクが閾値以上の変動のときはアクチュエータ１３を動作させ巻きバネ９１を引っ張っている連結機構１４を緩めるため接触不良時の押圧となる。これにより、ブラシ６の電圧を測定することでブラシ押圧を変えることができる。無論、この実施例で具体的に記載した様な関係になっていることを必須とするものではない。押圧調整用の操作機はアクチュエータ１３を用いているが同様の機能を有する他の装置を用いてもよい。
【００３１】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時ブラシの押圧を上げて接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。また、実施例４のように１相のスリップリング５に２個以上ブラシ６が設置されている場合は演算部を設ける事で、各ブラシ６の押圧を最適に調整できる。更に、所望の押圧を自動制御で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例７】
【００３２】
本発明のブラシを有する回転機の第８の実施例について、図１０を参照して詳細に説明する。本実施例の構造は、スリップリング５の軸１０にトルクセンサ１７を取り付け、ブラシ６のリード線１８に電流センサ１９を設置し、演算部１５を設けることでブラシ押圧を変化させる構造である。ブラシ６押圧を変える方法は実施例４〜６と同様にアクチュエータ１３と連結機構１４を用いた方法とする。押圧を変化させる条件は以下のようにする。トルクが所定値より大きく、電流が小さい時は機械的な接触が悪化しているのでブラシ６押圧を小さくする。トルクが所定値より小さい時はブラシ６とスリップリング５の接触が十分でないため電流の大小にかかわらず押圧を上げる。トルクが所定値より大きく、電流が大きい時は押圧を維持または、押圧を上げる。トルクが所定値範囲内のときは接触状態が良好なときのブラシ６押圧とする。このように電流センサ１９とトルクセンサ１７を組み合わせることで、接触状態を良好にして最適な通電状態を維持できる。本実施例では、電流センサ１９とトルクセンサ１７との２種類の組合せの場合を例に説明しているが、少なくとも上述した温度センサや電圧センサを含めて、種々の組合せを用いることは可能である。複数の手法で検知をすることによって、信頼性を高めることが可能になる。また電流センサ１９についてトルクセンサ１７と併用しているが、単独で用いることも可能である。
【００３３】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時ブラシの押圧を変動させ接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。また、実施例４のように１相のスリップリング５に２個以上ブラシ６が設置されている場合に、各ブラシ６の押圧を最適に調整できる。また、所望の押圧を自動制御で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例８】
【００３４】
本発明のブラシを有する回転機の第８の実施例について、図７を参照して詳細に説明する。本実施例の構造は、実施例４と同様に摺動面の近くに温度センサ１２を設置しブラシ６の温度を測定し、ブラシ６温度が閾値以上になった場合にスリップリング５とブラシ６の間における接触不良を検知する。そして、接触不良を検知した際に、アクチュエータ１３を通じて操作力を新たに付与するか、または高めることでブラシ６押圧を変化させている。そして、接触不良を検知した際に、アクチュエータ１３を通じて操作力を新たに付与するか、または高めることでブラシ６押圧を変化させている。巻きバネ９１には接触状態が良好な時に、通常の押圧を発生させられる巻きバネを用いる。ブラシ６温度が閾値以下のときはアクチュエータ１３により連結機構１４と巻きバネ９１を離すことで接触状態が良好なときのブラシ押圧とする。ブラシ６温度が閾値以上のときはアクチュエータ１３を動作させ巻きバネを連結機構１４により押すことで押圧を上げることができる。これにより、ブラシ６温度を測定することでブラシ押圧を変えることができる。無論、この実施例で具体的に記載した様な関係になっていることを必須とするものではない。押圧調整用の操作機はアクチュエータ１３を用いているが同様の機能を有する他の装置を用いてもよい。なお、温度センサ１２には放射温度計のような非接触の測定器や熱電対等接触させて測定するものどちらを用いてもよい。本実施例では、温度センサ１２によりアクチュエータ１３を制御しているが、実施例５−実施例７のように電圧センサやトルクセンサでアクチュエータ１３を制御してもよい。
【００３５】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時ブラシの押圧を上げて接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。また、実施例４のように1相のスリップリング５に２個以上ブラシ６が設置されている場合は演算部を設ける事で、各ブラシ６の押圧を最適に調整できる。また、所望の押圧を自動制御で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【実施例９】
【００３６】
本発明のブラシを有する回転機の第９の実施例について、図１１を参照して詳細に説明する。実施例１−３迄と同様に、本実施例における押圧機構も形状記憶合金を備えるものである。但し、前述の様にバネ状になっていない点で相違する。本実施例の構造は、巻きバネ９１の渦になっている部分に連結機構１４を通しプーリー２０を介し形状記憶合金のフック２１が取り付けられた押圧調整用の重り２２をぶら下げた構造である。形状記憶合金のフック２１は温度が閾値以上になるとブラシホルダ７に引っ掛かり、閾値以下のときはブラシホルダ７から離れる。巻きバネ９１にはブラシ６温度が上昇して接触不良になった時、接触状態を改善可能なバネ圧を有する巻きバネ９１を用い、押圧調整用の重り２２は接触不良時に上げる押圧と同等の重さとする。（無論、これは例示であり、重り２２の重さが必ずしも接触不良時に上げる押圧と同等である必要はなく、傾けた場合等を含め、重りの支持が不要になることによって追加的に生じる力により、接触不良を解消して押圧出来るものであれば足りる。）ブラシ６温度が閾値以下の場合には形状記憶合金のフック２１がブラシホルダ７から離れており、押圧調整用の重り２２で連結機構１４を引っ張りバネの押圧を弱くするので接触状態が良好なときはブラシ押圧が下げられる。ブラシ６温度が閾値以上のときはブラシホルダ７に引っ掛かり押圧調整用の重り２２を持ち上げるので巻きバネ９１を引っ張っている連結機構１４が緩まり巻きバネ９１の押圧が接触状態を改善可能なバネ圧にあがる。
【００３７】
本実施例によっても、ブラシ６とスリップリング５が接触不良になった時ブラシの押圧を上げて接触状態を良好にすることができるため、ブラシ６やスリップリング５の異常摩耗や焼損を防ぐことができる。
【００３８】
なお、上述の実施例１〜７ではブラシ６とスリップリング５の接触状態を良好に維持できるため、ブラシ６の摩耗量が減り、回転機のメンテナンス頻度や電気損や機械損などの損失を減らす事ができる。更に、運転状態をモニタせずとも、（物性に基づいて）所望の押圧を自動で付与することができ、メンテナンス性が高まる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の組合せでの使用や変形及び置換を加えることができる。また、上記各実施例ではスリップリング５を用いる場合を例にして説明しているが、スリップリング５と同じく金属製回転体である整流子を用いることも可能である。
【００４０】
尚、上記各実施例に関して、温度センサや形状記憶合金を備える場合、ブラシとスリップリングにおける温度上昇が適切に温度センサや形状記憶合金に伝わる必要がある。そこで、温度センサまたは形状記憶合金、ブラシとスリップリングとを同じ筐体内に収納する。尚、接触不良が生じた際には、当該筐体内の温度が上昇するので、図２に示す如く、冷却用のファン８を設けることが有効である。
【符号の説明】
【００４１】
１      本体フレーム
２      回転子
３      固定子
４      軸受
５      スリップリング
６      ブラシ
７      ブラシホルダ
８      冷却ファン
９      押圧機構
１０    軸
１１    ブラシ押付板
１２    温度センサ
１３    アクチュエータ
１４    連結機構
１５    演算部
１６    電圧センサ
１７    トルクセンサ
１８    リード線
１９    電流センサ
２０    プーリー
２１    形状記憶合金のフック
２２    押圧調整用の重り
２３    固定子巻線
２４    回転子巻線
２５    筐体
９１    巻きバネ
９２    形状記憶合金のバネ
９３    形状記憶合金のコイルバネ、
９４    形状記憶合金の巻きバネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７（ａ）】
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【図７（ｂ）】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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