(57)【要約】【課題】冷却用液体の特性並びにブラシ及びスリップリングの配置に依らずにスリップリング及びブラシに対する冷却及び電気的導通の維持を可能とするスリップリング装置を提供する。【解決手段】スリップリング装置１０１は、ブラシ本体４２１と、スリップリング４１と、スリップリング４１の回転方向Ｒと向き合う側でブラシ本体４２１に隣接して設けられる電気的絶縁部材４２２と、ブラシ本体４２１及び絶縁部材４２２をスリップリング４１の外周面４１ａに押しつける巻きバネ４５及びコイルバネ４２３と、ブラシ本体４２１、絶縁部材４２２及びスリップリング４１を収容するスリップリング収容空間４を含み且つスリップリング収容空間４内に冷却用の潤滑油を含むモータカバー２及びエンドカバー３とを備える。ブラシ本体４２１及び絶縁部材４２２は、スリップリング４１の外周面４１ａへの接近及び離隔方向に互いに異なる動作が可能である。【選択図】図３
2016082712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリップリング装置において、
ブラシと、
回転しつつ前記ブラシと接触する輪状のスリップリングと、
前記スリップリングの回転方向と向き合う側で前記ブラシに隣接して設けられ且つ電気的な絶縁性を有する絶縁部材と、
前記ブラシ及び前記絶縁部材を前記スリップリングの外周面に押しつける付勢部材と、
前記ブラシ、前記絶縁部材及び前記スリップリングを収容する収容空間を含み且つ前記収容空間内に前記ブラシを冷却する冷却用液体を含むケースと
を備え、
前記ブラシ及び前記絶縁部材は、前記スリップリングの外周面に接近する方向及び離れる方向に互いに異なる動作ができるように、前記付勢部材によって押しつけられているスリップリング装置。
【請求項２】
前記付勢部材は、第一付勢部材及び第二付勢部材を含み、
前記第一付勢部材は、少なくとも前記ブラシに付勢力を作用させ、
前記第二付勢部材は、前記絶縁部材に付勢力を作用させる請求項１に記載のスリップリング装置。
【請求項３】
前記ブラシは、前記スリップリングと反対側で前記絶縁部材に間隔をあけて対向するように位置する受け部を含み、
前記第二付勢部材は、前記受け部と前記絶縁部材との間に配置され、
前記第一付勢部材は、前記ブラシに付勢力を作用させる請求項２に記載のスリップリング装置。
【請求項４】
前記受け部は、前記ブラシと別部材であり、
前記受け部は、前記第一付勢部材と前記ブラシ及び前記第二付勢部材との間に介在する請求項３に記載のスリップリング装置。
【請求項５】
前記絶縁部材は、前記スリップリングの回転方向と向き合う部位に、前記回転方向への前記絶縁部材に向かう前記冷却用液体の流れをかき分ける掻分部を含み、
前記掻分部は、前記スリップリングに隣接して位置する請求項１〜４のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
【請求項６】
前記掻分部は、前記回転方向に沿って断面積を増加させる形状を有し、
前記回転方向に沿って断面積を増加させる形状は、前記スリップリングの外周面に対して前記回転方向に沿って前記外周面から離れるように延在して断面積を増加させる部位を含む請求項５に記載のスリップリング装置。
【請求項７】
前記掻分部は、前記回転方向に沿って断面積を増加させる形状を有し、
前記回転方向に沿って断面積を増加させる形状は、前記回転方向に対して前記スリップリングの回転軸方向へ傾斜するように延在して断面積を増加させる部位を含む請求項５または６に記載のスリップリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ブラシに回転しつつ接触するスリップリングを備えるスリップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば回転電機では、回転シャフトと共に回転するスリップリングに、外部のインバータ、バッテリ等の電気機器と電気的に接続されたブラシを接触させることによって、外部との間で電力の需給が行われる。ブラシは、電流が流れることによって発熱するほか、回転するスリップリングに対して押圧された状態で摺動するため、摩擦によっても発熱する。しかしながら、ブラシは、その温度が所定の温度以上に上昇すると、耐摩耗性を急激に大きく低下させ摩耗量を劇的に増加させるため、その耐久性が著しく低下する。このため、ブラシを冷却するために空気よりも優れた冷却性能を有する液体を用いた技術が提案されている。しかしながら、ブラシとスリップリングとの接触部に冷却用の液体が浸入して液膜を形成すると、ブラシとスリップリングとの間の電気的導通が不良になるため、この電気的導通の不良を抑える技術も提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載されるスリップリング装置では、収容ケースの密閉された収容室内に、スリップリング及びブラシが配置されており、収容室の内部にはフッ素系液体が封入されている。フッ素系液体は、スリップリングと共に回転する回転軸がその中心軸位置まで浸かる程度の量で封入されている。フッ素系液体は、空気と比較して大きい熱伝導率、比熱及び密度を有し、優れた熱伝達性能を有するため、スリップリング及びブラシを効果的に冷却することができる。さらに、フッ素系液体は、鉱物油系オイルよりも劣る境界潤滑性を有するため、スリップリングとブラシとの接触部に入り込んでも接触部において液膜を形成せず、スリップリング及びブラシの間の電気的導通を維持する。
【０００４】
また、特許文献２に記載されるスリップリング装置では、スリップリングの外周を所定の隙間を保って囲む案内リングが設けられ、ブラシは、案内リングに形成された開口部に挿入されてスリップリングに接触している。スリップリングには、ブラシとの接触領域以外の領域に複数の動圧溝が形成され、複数の動圧溝はスリップリングの周方向に沿って配列されている。スリップリング、ブラシ及び案内リングは、絶縁油で内部が満たされたハウジング内に配置されており、絶縁油によって冷却される。スリップリングの回転時、動圧溝の作用によって、スリップリングと案内リングとの間にある絶縁油は、ブラシが挿入された開口部から離れる方向に押し出されて負圧を発生し、それにより、スリップリングとブラシとの間で油膜切れが発生する。この結果、スリップリング及びブラシの間の電気的導通が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８３５５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７７８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のスリップリング装置では、スリップリング及びブラシの間の電気的導通の維持をフッ素系液体の特性に依存しているため、冷却用液体の代替が利かないという問題がある。特許文献２のスリップリング装置では、スリップリングが１つの場合には絶縁油が効果的に押し出されるが、回転軸に沿って複数のスリップリングが一列に配置される場合には、スリップリング同士の間に絶縁油が滞留し、滞留した絶縁油がスリップリングとブラシとの間に侵入して油膜を形成し、この間の電気的導通を不良にするという問題がある。電気的導通が不良になると、スリップリングとブラシとの間にアーク放電が発生し、それによりブラシの摩耗が促進されるという問題が生じる。さらに、特許文献２のスリップリング装置において、スリップリングの回転軸方向及び周方向のいずれの方向であってもこれらの方向にブラシの長さが長くなると、ブラシとスリップリングとの接触面の中心付近での油膜の切れが弱くなるため、電気的導通の不良がさらに発生しやすくなる。
【０００７】
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、冷却用液体の特性並びにブラシ及びスリップリングの配置に依らずにスリップリング及びブラシに対する冷却及び電気的導通の維持を可能とするスリップリング装置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】
上記の課題を解決するために、この発明に係るスリップリング装置は、ブラシと、回転しつつブラシと接触する輪状のスリップリングと、スリップリングの回転方向と向き合う側でブラシに隣接して設けられ且つ電気的な絶縁性を有する絶縁部材と、ブラシ及び絶縁部材をスリップリングの外周面に押しつける付勢部材と、ブラシ、絶縁部材及びスリップリングを収容する収容空間を含み且つ収容空間内にブラシを冷却する冷却用液体を含むケースとを備え、ブラシ及び絶縁部材は、スリップリングの外周面に接近する方向及び離れる方向に互いに異なる動作ができるように、付勢部材によって押しつけられている。
【０００９】
付勢部材は、第一付勢部材及び第二付勢部材を含み、第一付勢部材は、少なくともブラシに付勢力を作用させ、第二付勢部材は、絶縁部材に付勢力を作用させてよい。
ブラシは、スリップリングと反対側で絶縁部材に間隔をあけて対向するように位置する受け部を含み、第二付勢部材は、受け部と絶縁部材との間に配置され、第一付勢部材は、ブラシに付勢力を作用させてよい。
受け部は、ブラシと別部材であり、受け部は、第一付勢部材とブラシ及び第二付勢部材との間に介在してよい。
【００１０】
絶縁部材は、スリップリングの回転方向と向き合う部位に、上記回転方向への絶縁部材に向かう冷却用液体の流れをかき分ける掻分部を含み、掻分部は、スリップリングに隣接して位置してよい。
掻分部は、上記回転方向に沿って断面積を増加させる形状を有し、上記回転方向に沿って断面積を増加させる形状は、スリップリングの外周面に対して上記回転方向に沿って上記外周面から離れるように延在して断面積を増加させる部位を含んでよい。
掻分部は、上記回転方向に沿って断面積を増加させる形状を有し、上記回転方向に沿って断面積を増加させる形状は、上記回転方向に対してスリップリングの回転軸方向へ傾斜するように延在して断面積を増加させる部位を含んでよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係るスリップリング装置によれば、冷却用液体の特性並びにブラシ及びスリップリングの配置に依らずにスリップリング及びブラシに対して冷却すること並びにスリップリング及びブラシの間の電気的導通を維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスリップリング装置を備え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のスリップリング装置におけるブラシホルダアセンブリを示す斜視図である。
【図３】図１のスリップリング装置における絶縁部材、ブラシ及びスリップリングの詳細な構成を示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るスリップリング装置における絶縁部材、ブラシ及びスリップリングの構成を図３と同様にして示す斜視図である。
【図５】図４の絶縁部材の変形例、ブラシ及びスリップリングの構成を示す斜視図である。
【図６】図４の絶縁部材の変形例におけるスリップリングの径方向に垂直な断面を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るスリップリング装置における絶縁部材、ブラシ及びスリップリングの構成を図３と同様にして示す斜視図である。
【図８】図７の絶縁部材の変形例、ブラシ及びスリップリングの構成を示す斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係るスリップリング装置における絶縁部材、ブラシ及びスリップリングの構成を図３と同様にして示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係るスリップリング装置における絶縁部材、ブラシ及びスリップリングの構成を図３と同様にして示す斜視図である。
【図１１】図１０の絶縁部材の変形形態、ブラシ及びスリップリングの構成を示す斜視図である。
【図１２】図１０の絶縁部材の別の変形形態、ブラシ及びスリップリングの構成を示す斜視図である。
【図１３】図１２の絶縁部材の変形例、ブラシ及びスリップリングの構成を示す斜視図である。
【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．
まず、この発明の実施の形態１に係るスリップリング装置１０１を含む回転電機１００の構成を説明する。なお、以下の実施の形態では、回転電機１００は、ハイブリッド自動車に搭載されるものとして説明する。
【００１４】
図１を参照すると、回転電機１００は、三相交流電力が印加されるダブルロータ型の回転電機を構成している。回転電機１００は、モータハウジング１とモータカバー２とエンドカバー３とを備えている。モータハウジング１は、筒状の形状を有しており、一方の開口端部１ａで開放している。モータカバー２は、開口端部１ａを塞ぐようにモータハウジング１に取り付けられ、その一部が開口端部２ｂ１で開口する筒状の形状を有している。エンドカバー３は、モータカバー２の開口端部２ｂ１を塞ぐようにモータカバー２に取り付けられる。
【００１５】
モータカバー２は、モータハウジング１の開口端部１ａに固定され且つ筒状のモータハウジング１に対して垂直に延在し且つ中心付近に円状の開口部２ａ１を有する板状のフランジ部２ａと、フランジ部２ａに対して垂直に且つ開口部２ａ１からモータハウジング１内に向かって延在する略円筒状の小径筒部２ｃと、フランジ部２ａから小径筒部２ｃと反対側に且つ開口部２ａ１よりも径方向外側の位置から延在する大径筒部２ｂとを備えている。大径筒部２ｂの端部は、エンドカバー３が固定される開口端部２ｂ１を構成している。開口端部２ｂ１は、エンドカバー３によって気密に塞がれる。これにより、エンドカバー３と大径筒部２ｂと小径筒部２ｃとによって囲まれるスリップリング収容空間４が区画形成される。また、モータハウジング１内では、スリップリング収容空間４を除いたモータハウジング１及びモータカバー２によって囲まれるモータ収容空間５が区画形成される。
ここで、モータカバー２及びエンドカバー３は、スリップリング収容空間４のケースを構成している。
【００１６】
さらに、回転電機１００は、スリップリング収容空間４を大径筒部２ｂ及び小径筒部２ｃの円筒軸方向に沿って通りモータ収容空間５にまで延在する金属製の回転軸６と、回転軸６におけるエンドカバー３と反対側の端部６ａに一体回転可能に連結された金属製の第一ロータ支持部材２１ｃとを備えている。第一ロータ支持部材２１ｃは、モータ収容空間５内で回転軸６と同軸上に配置されている。
【００１７】
第一ロータ支持部材２１ｃは、回転軸６と反対側に突出する円筒状の入力軸部２１ｃａと、小径筒部２ｃを外側から囲むように延在する円筒状の第一ロータ支持部２１ｃｂと、回転軸６の径方向に延在して入力軸部２１ｃａを第一ロータ支持部２１ｃｂに連結する連結部２１ｃｃとが一体成形された構成を有している。
入力軸部２１ｃａの内周面にはスプライン等の嵌合溝が形成されている。そして、エンジン等の駆動装置の回転軸に機械的に連結された駆動軸が、入力軸部２１ｃａの内側に挿入されてスプラインと嵌合することで回転駆動力を伝達できるように構成されている。
【００１８】
第一ロータ支持部２１ｃｂは、その外周に設けられる第一ロータ２１の円筒状の第一ロータコア２１ａを支持しこれと一体に回転する。第一ロータ２１は、第一ロータコア２１ａに周方向に沿って配置された三相巻線２１ｂを含む。
また、第一ロータコア２１ａよりもモータカバー２のフランジ部２ａ側に突出する第一ロータ支持部２１ｃｂの端部は、その外周側に設けられた内側ボールベアリング３１を介してフランジ部２ａによって回転自在に支持されている。
【００１９】
また、モータ収容空間５内において、第一ロータコア２１ａの外周を囲むようにして第二ロータ２２の円筒状の第二ロータコア２２ａが設けられている。第二ロータコア２２ａは、その内部に、周方向に沿って配置された永久磁石２２ｂを有している。
【００２０】
第二ロータコア２２ａは、その円筒軸方向の両側から第二ロータコア２２ａを挟むように設けられた第二ロータ支持部材２２ｃ及び２２ｄによって支持されている。第二ロータコア２２ａに対して、第二ロータ支持部材２２ｄはフランジ部２ａ側に位置し、第二ロータ支持部材２２ｃは第二ロータ支持部材２２ｄと反対側に位置する。
【００２１】
第二ロータ支持部材２２ｃは、有底円筒状の形状を有し、第二ロータコア２２ａに一体回転可能に連結されている。そして、第二ロータ支持部材２２ｃは、その内周側に設けられたボールベアリング３２を介して、入力軸部２１ｃａの外周面によって回転自在に支持されている。さらに、第二ロータ支持部材２２ｃは、その底部の中心に入力軸部２１ｃａと同方向に延びる円筒状の出力軸部２２ｃ１を一体成形によって含んでいる。出力軸部２２ｃ１は、入力軸部２１ｃａ及び回転軸６と同軸に配置されており、その外周面にギヤ歯を有している。
第二ロータ支持部材２２ｄは、筒状の形状を有し、第二ロータコア２２ａに一体回転可能に連結されている。第二ロータ支持部材２２ｄにおけるフランジ部２ａ側の端部は、その外周側に設けられた外側ボールベアリング３３を介してフランジ部２ａによって回転自在に支持されている。
【００２２】
よって、第二ロータ２２と第二ロータ支持部材２２ｃ及び２２ｄとは一体となって、入力軸部２１ｃａに対して、つまり、回転軸６及び第一ロータ２１に対して相対回転することができる。そして、第二ロータ支持部材２２ｃの出力軸部２２ｃ１は、その外周面のギヤ歯に係合する車両の駆動機構等に回転駆動力を出力することができる。
【００２３】
さらに、モータ収容空間５内では、第二ロータコア２２ａの外周を囲むようにして円筒状のステータ２３が設けられている。ステータ２３は、モータハウジング１に固定されている。さらに、ステータ２３は、その内部に、周方向に沿って配置された三相巻線２３ａを含んでいる。
従って、回転電機１００は、第一ロータ２１、第二ロータ２２及びステータ２３を備えたダブルロータ型の回転電機を構成している。
【００２４】
また、モータカバー２において、小径筒部２ｃにおける大径筒部２ｂと反対側の端部の内周面と回転軸６の外周面との間は、環状のシール部材７によって気密に封止されている。シール部材７は、スリップリング収容空間４をモータ収容空間５に対して気密に封止し、それにより、スリップリング収容空間４は、密閉された空間を形成している。
【００２５】
図１及び図２をあわせて参照すると、スリップリング収容空間４内において、回転軸６の周りに３つの輪状のスリップリング４１が一体に回転するように設けられており、導電性を有する材料から形成されている。３つのスリップリング４１は、回転軸６の軸方向に沿って一列に並べて配置されている。さらに、各スリップリング４１には、３つの柱状のブラシアセンブリ４２が接触するようにして配設されている。３つのブラシアセンブリ４２は、１つのスリップリング４１に対して周方向に沿って等間隔に配置されている、つまり、１つのスリップリング４１に対して互いに１２０°の中心角を形成するように配置されている。ブラシアセンブリ４２は、導電性を有する材料から形成されたブラシ本体４２１と、ブラシ本体４２１に隣接して配置され且つ電気的な絶縁性を有する材料から形成された絶縁部材４２２とによって構成されている。
【００２６】
さらに、ブラシアセンブリ４２の全ては、スリップリング収容空間４内に配設されるブラシホルダアセンブリ４０内で保持されている。
ブラシホルダアセンブリ４０は、ブラシアセンブリ４２それぞれを内部で摺動可能に保持するブラシホルダ４３と、３つのブラシホルダ４３がそれぞれの表面４４ａ上に固定される３つの円環板状のベースプレート４４と、各ベースプレート４４の表面４４ａ上に固定されてブラシアセンブリ４２それぞれをスリップリング４１に向かって押圧する巻きバネ４５と、各ベースプレート４４の表面４４ａ上に固定されてブラシアセンブリ４２それぞれを各ベースプレート４４に電気的に接続する電気接続部４６と、３つのベースプレート４４を内側で保持する円筒状のカバー部材４７とを含んでいる。カバー部材４７は、同軸上に位置する小径部４７ａ及び大径部４７ｂによって構成されている。ベースプレート４４は、スペーサ部材４８によって互いに等間隔に離されて保持された状態で小径部４７ａ内に配置及び固定されている。
ここで、巻きバネ４５は、第一付勢部材を構成している。
【００２７】
各ベースプレート４４は、導電性を有する材料から形成されており、その外周縁に一体に成形されたブラシ用バスバー４４ｂをカバー部材４７の外部に突出させている。各ブラシ用バスバー４４ｂには、外部からスリップリング収容空間４内に延びる電線が接続され、これにより、各ブラシアセンブリ４２のブラシ本体４２１は、電線に電気的に接続された外部のインバータ、バッテリ等の電気機器に電気的に接続される。
ブラシホルダアセンブリ４０は、各ベースプレート４４の中心に形成された開口部４４ｃ内に、回転軸６及びスリップリング４１を通すようにして、配置される。このとき、各ブラシアセンブリ４２が、スリップリング４１と対向する位置に位置し、巻きバネ４５の付勢力によってスリップリング４１の外周面に押しつけられる。押しつけられている各ブラシアセンブリ４２は、ブラシホルダ４３及びベースプレート４４からベースプレート４４の開口部４４ｃ内に突出している。
ここで、ブラシホルダアセンブリ４０及びスリップリング４１は、スリップリング装置１０１を構成している。
【００２８】
また、回転軸６の外周面は、樹脂等からなる円筒状の絶縁部材５１によって覆われている。各スリップリング４１は、絶縁部材５１に埋め込まれ、絶縁部材５１の外周面からその外周面を露出させて突出している。そして、各スリップリング４１は、絶縁部材５１によって、回転軸６及び他のスリップリング４１から絶縁されている。
さらに、絶縁部材５１の内部には、回転軸６の軸方向に沿って延在する３つのバスバー５２が埋め込まれている。３つのバスバー５２は、絶縁部材５１によって互いから及び回転軸６から絶縁され、互いに異なる１つのスリップリング４１にのみ電気的に接続されている。各バスバー５２は、周囲が絶縁部材５１によって囲まれた状態で、第一ロータ支持部材２１ｃを貫通して入力軸部２１ｃａの近傍に突出している。この各バスバー５２の突出部分は、第一ロータ２１の互いに異なる各相の巻線２１ｂに電気的に接続されている。
【００２９】
また、スリップリング収容空間４内において、エンドカバー３の内表面３ａ上に流入口３ｂ及び流出口３ｃが開口している。流入口３ｂは、流出口３ｃよりも回転軸６の径方向で内側に位置している。そして、ブラシホルダアセンブリ４０のカバー部材４７の大径部４７ｂが、流入口３ｂよりも径方向外側且つ流出口３ｃよりも径方向内側となる位置で、内表面３ａ上に固定して配設されている。これにより、スリップリング収容空間４内では、流入口３ｂを入口とし且つ流出口３ｃを出口としたカバー部材４７の内外を通る往復流路が形成される。
流入口３ｂには、回転電機１００の外部のポンプ６１の吐出口から延びる第一流路６３が連通し、流出口３ｃには、ポンプ６１の吸入口に延びる第二流路６４が連通している。第一流路６３の途中には、空冷式又は液冷式のクーラ６２が設けられている。
スリップリング収容空間４の全体、並びに流路６３及び６４は、冷却用液体である潤滑油で満たされている。ポンプ６１が稼働することによって、潤滑油は、スリップリング収容空間４並びに流路６３及び６４を循環して流れ、その過程でクーラ６２によって冷却される。なお、潤滑油は、冷却用液体としてだけでなく、回転軸６の周囲等の摺動部分に対する潤滑作用も奏する。
【００３０】
ここで、ブラシアセンブリ４２及びスリップリング４１の詳細な構成を説明する。図３を参照すると、１つのスリップリング４１と、このスリップリング４１に配設された３つのブラシアセンブリ４２とが示されている。
図２及び図３をあわせて参照すると、スリップリング４１は、図３の紙面上で時計回りの方向である回転方向Ｒに回転する。
各ブラシアセンブリ４２において、ブラシ本体４２１は、スリップリング４１の外周面４１ａの形状にならう湾曲した形状をした底面４２１ｂを有している。各ブラシ本体４２１は、底面４２１ｂに対向する頂面４２１ｃで巻きバネ４５の付勢力を受けて、底面４２１ｂを外周面４１ａに接触させて押しつけている。このとき、底面４２１ｂは、外周面４１ａの中に収まっている。
【００３１】
ブラシ本体４２１は、直方体状の形状から、回転方向Ｒに向き合う側且つ底面４２１ｂ側の直方体状の一部が切り欠かれた形状を有している。
具体的には、ブラシ本体４２１は、湾曲した底面４２１ｂと、底面４２１ｂに対向する平坦な頂面４２１ｃと、底面４２１ｂ及び頂面４２１ｃに隣り合う側面４２１ａ、４２１ｄ、４２１ｅ及び４２１ｆとを有している。
【００３２】
頂面４２１ｃは、スリップリング４１の径方向に対して垂直に延在する、つまりスリップリング４１の外周面４１ａの接平面に平行に延在する。側面４２１ａ、４２１ｄ、４２１ｅ及び４２１ｆは、頂面４２１ｃに隣り合って垂直に延在し且つスリップリング４１の径方向に平行に延在する。ブラシ本体４２１に対して、側面４２１ａは回転方向Ｒと反対側に位置し、側面４２１ｄは回転方向Ｒ側に位置し、側面４２１ｅ及び４２１ｆは、スリップリング４１の縁部４１ａ１及び４１ａ２に沿って互いに平行に延在している。側面４２１ａと底面４２１ｂとの間には、平坦な切欠底面４２１ｈ及び切欠側面４２１ｉによって形成される切り欠き部４２１ｊが形成されている。切欠底面４２１ｈは、頂面４２１ｃに平行であり、切欠側面４２１ｉは、側面４２１ａ及び４２１ｄに平行である。
【００３３】
よって、ブラシ本体４２１では、底面４２１ｂ、側面４２１ｄ、側面４２１ｅ及び４２１ｆの一部、切欠側面４２１ｉ、並びに頂面４２１ｃの一部によって、略直方体状をしたスリップリング４１に接触する部位が形成され、切欠底面４２１ｈ、側面４２１ａ、側面４２１ｅ及び４２１ｆの一部、並びに頂面４２１ｃの一部によって、上記略直方体状の部位から回転方向Ｒと反対方向に突出する直方体状の受け部４２１ｇが形成される。
【００３４】
絶縁部材４２２は、電気的な絶縁性を有する材料から形成されているが、例えば、セラミック、硬質樹脂、ゴム等から形成される。絶縁部材４２２は、押しつけられた場合にスリップリング４１の外周面４１ａに密に接触することができるような可撓性又は弾性を有するように形成されるのが好ましく、さらに、外周面４１ａに摺動しつつ接触しても摩耗量が少ない材料から形成されるのが好ましい。
絶縁部材４２２は、ブラシ本体４２１の切り欠き部４２１ｊ内に収まる略直方体状の形状を有している。絶縁部材４２２は、スリップリング４１の外周面４１ａに接触し且つ外周面４１ａの形状にならう湾曲した形状をした底面４２２ｂと、底面４２２ｂ及び切欠底面４２１ｈに対向する平坦な頂面４２２ｃと、底面４２２ｂ及び頂面４２２ｃに隣り合う平坦な側面４２２ａ、４２２ｄ、４２２ｅ及び４２２ｆとを有している。側面４２２ｄは切欠側面４２１ｉに隣接し、側面４２２ａは側面４２２ｄに対向する位置にある。側面４２２ｅ及び４２２ｆはそれぞれ、側面４２１ｅ及び４２１ｆに隣り合い、互いに平行に延在している。
【００３５】
絶縁部材４２２は、スリップリング４１の径方向において切り欠き部４２１ｊよりも短い長さを有している。つまり、絶縁部材４２２及びブラシ本体４２１がスリップリング４１に接触しているとき、絶縁部材４２２の頂面４２２ｃとブラシ本体４２１の切欠底面４２１ｈとの間には、間隙が形成され、この間隙内には、コイルバネ４２３が配設されている。コイルバネ４２３は、頂面４２２ｃ及び切欠底面４２１ｈに当接するように配置され、絶縁部材４２２及び受け部４２１ｇに対して互いから引き離す方向の付勢力を与える。
ここで、コイルバネ４２３は、第二付勢部材を構成している。
【００３６】
これにより、巻きバネ４５の付勢力（バネ力Ａ）が頂面４２１ｃに作用してブラシ本体４２１がスリップリング４１の外周面４１ａに押しつけられている状態において、絶縁部材４２２は、受け部４２１ｇによって支持されるコイルバネ４２３の付勢力によって外周面４１ａに向かって押しつけられつつ、外周面４１ａに接近する方向及び離れる方向でブラシ本体４２１とは別々の動作を行うことができる。
また、絶縁部材４２２が切り欠き部４２１ｊ内に収まる形状であることから、ブラシアセンブリ４２は、ブラシホルダ４３及びベースプレート４４の間の矩形状の空間内に収まって、これらによって摺動自在に保持される。
【００３７】
次いで、回転電機１００の動作を説明する。
図１及び図２をあわせて参照すると、回転電機１００において、図示しない電気機器からブラシ用バスバー４４ｂを介して各ブラシアセンブリ４２のブラシ本体４２１に三相交流電流が供給されると、供給された電流は、各スリップリング４１及び各バスバー５２を通って、第一ロータ２１の三相巻線２１ｂに供給される。三相巻線２１ｂを流れる電流は回転磁界を発生し、この回転磁界が永久磁石２２ｂに作用して第二ロータ２２を回転駆動する。これにより、第二ロータ２２は出力軸部２２ｃ１に機械的に接続された機構を回転駆動する。
【００３８】
また、回転軸６が入力軸部２１ｃａを介して図示しない駆動装置から回転駆動力を受けると第一ロータ２１と共に回転し、それに伴い、第一ロータ２１の三相巻線２１ｂには、第二ロータ２２の永久磁石２２ｂが発生する磁界の作用によって誘導電流が発生する。発生した誘導電流は、各バスバー５２及び各スリップリング４１を通って、各ブラシアセンブリ４２のブラシ本体４２１に供給され、さらにブラシ本体４２１に電気的に接続された電気機器に供給される。
また、ステータ２３の三相巻線２３ａに図示しない外部の電気機器から三相交流電流が供給されると、三相巻線２３ａを流れる電流が発生する回転磁界が、永久磁石２２ｂに作用して第二ロータ２２を回転駆動し、出力軸部２２ｃ１が回転駆動される。
【００３９】
上述のような回転電機１００の動作が開始されると、ポンプ６１が起動される。ポンプ６１は、第二流路６４から第一流路６３に向かう方向に潤滑油を圧送する。これにより、第一流路６３（クーラ６２を含む）、流入口３ｂ、スリップリング収容空間４内におけるカバー部材４７の内側、カバー部材４７の外側、流出口３ｃ、第二流路６４及びポンプ６１を順次通って循環する潤滑油の流れが形成される。潤滑油は、スリップリング収容空間４内において、スリップリング４１、ブラシアセンブリ４２、ブラシホルダ４３、ベースプレート４４及び電気接続部４６と接触し、これらを冷却する。冷却後の昇温した潤滑油は、クーラ６２によって冷却され、冷却された潤滑油が流入口３ｂに供給される。そして、潤滑油によって冷却される上記の要素は、熱交換を行った後の潤滑油と再び接触することがなく、ポンプ６１によって供給される新しい潤滑油と接触するため、効果的に冷却される。
【００４０】
図３を参照すると、回転軸６と共にスリップリング４１が回転方向Ｒに回転しているとき、スリップリング４１の外周面４１ａ及び回転軸６の外周面との間の摩擦力によって、外周面４１ａ近傍の潤滑油は回転方向Ｒに向かって流れる。ブラシアセンブリ４２に向かって回転方向Ｒへ流れる潤滑油は、絶縁部材４２２に衝突して周囲に拡散し、その一部が絶縁部材４２２の底面４２２ｂと外周面４１ａとの間に侵入する。このとき、絶縁部材４２２と外周面４１ａとの間には、侵入した潤滑油による油膜圧力が発生するが、絶縁部材４２２がコイルバネ４２３によって押しつけられているため、絶縁部材４２２と外周面４１ａとの間に侵入する潤滑油量が多量に増えることはない。
【００４１】
このような侵入した潤滑油のうちの多くは、開放されている側面４２２ｅ及び４２２ｆ側から外部に流出し、ブラシ本体４２１の切欠側面４２１ｉ側には潤滑油はほとんど到達しない。このため、ブラシ本体４２１の底面４２１ｂとスリップリング４１の外周面４１ａとの間には、潤滑油はほとんど侵入しない。これにより、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との間には油膜圧力が発生せず、ブラシ本体４２１は、スリップリング４１に対して摺動しつつ直接的な接触状態及び電気的な導通を維持し、外周面４１ａとの間にアーク放電を発生させることがない。そして、絶縁部材４２２には電気が流れることがないため、絶縁部材４２２とスリップリング４１の間に油膜が形成されても、この間にアーク放電が発生することがない。
また、ブラシ本体４２１は、回転方向Ｒに向かって側面４２１ｅ及び４２１ｆ並びに頂面４２１ｃに沿って流れる潤滑油によって冷却される。
【００４２】
なお、絶縁部材４２２がコイルバネ４２３の付勢力を受けない場合、絶縁部材４２２と外周面４１ａとの間に侵入した潤滑油の油膜圧力によって絶縁部材４２２が外周面４１ａから大きく引き離され、ブラシ本体４２１に到達する潤滑油量が増大する。また、絶縁部材４２２がない場合も、ブラシ本体４２１に到達する潤滑油量が増大する。この結果、ブラシ本体４２１と外周面４１ａとの間に侵入する潤滑油の量が多くなり、油膜が形成される。ブラシ本体４２１と外周面４１ａとの間に発生する油膜による油膜圧力が、ブラシ本体４２１を外周面４１ａから引き離すように作用し、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との電気的導通を遮断することになる。電気的導通が遮断されると、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との間にアーク放電が発生し、ブラシ本体４２１の摩耗が促進される。
【００４３】
また、ブラシ本体４２１に対して絶縁部材４２２が別の動作をしないように一体化された場合、絶縁部材４２２と外周面４１ａとの間に侵入した潤滑油の油膜圧力によって、絶縁部材４２２と共にブラシ本体４２１が外周面４１ａから引き離され、ブラシ本体４２１と外周面４１ａとの間に油膜が形成されることになる。さらに、ブラシ本体４２１と一体化された絶縁部材４２２の方がブラシ本体４２１よりも高い摩耗強度を有している場合、摩耗しにくい絶縁部材４２２が主に巻きバネ４５の付勢力を受けて外周面４１ａに押しつけられ、より早く摩耗するブラシ本体４２１は、押しつけられずに外周面４１ａとの間に間隙を生じやすくなる。このため、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との間にアーク放電が発生しやすくなる。
【００４４】
このように、この発明の実施の形態１に係るスリップリング装置１０１は、ブラシ本体４２１と、回転しつつブラシ本体４２１と接触する輪状のスリップリング４１と、スリップリング４１の回転方向Ｒと向き合う側でブラシ本体４２１に隣接して設けられ且つ電気的な絶縁性を有する絶縁部材４２２と、ブラシ本体４２１及び絶縁部材４２２をスリップリング４１の外周面４１ａに押しつける巻きバネ４５及びコイルバネ４２３と、ブラシ本体４２１、絶縁部材４２２及びスリップリング４１を収容するスリップリング収容空間４を含み且つスリップリング収容空間４内にブラシ本体４２１を冷却する冷却用液体としての潤滑油を含むモータカバー２及びエンドカバー３とを備える。ブラシ本体４２１及び絶縁部材４２２は、スリップリング４１の外周面４１ａに接近する方向及び離れる方向に互いに異なる動作ができるように、巻きバネ４５及びコイルバネ４２３によって押しつけられている。
【００４５】
上述の構成によって、スリップリング４１の回転時、スリップリング４１に沿ってブラシ本体４２１及び絶縁部材４２２に向かって回転方向Ｒへと流れる潤滑油は、絶縁部材４２２に衝突して拡散する。拡散した潤滑油の一部が、絶縁部材４２２とスリップリング４１の外周面４１ａとの間に侵入して隣接するブラシ本体４２１に向かって流れるが、その量は僅かである。さらに、絶縁部材４２２と外周面４１ａとの間の潤滑油の油膜圧力によって絶縁部材４２２が外周面４１ａから引き離されるように動作しても、絶縁部材４２２と異なる動作が可能なブラシ本体４２１は、巻きバネ４５によって外周面４１ａに押しつけられたままである。よって、絶縁部材４２２と外周面４１ａとの間でブラシ本体４２１に向かって流れる潤滑油は、ブラシ本体４２１と外周面４１ａとの間に侵入することが大きく抑制され、ブラシ本体４２１と絶縁部材４２２との間等を通ってこれらの外部に流出する。これにより、ブラシ本体４２１は、スリップリング４１に対する直接的な接触及び電気的導通を維持する。そして、ブラシ本体４２１と外周面４１ａとの間への潤滑油の侵入の抑制は、潤滑油が他の液体であっても、複数のスリップリング４１が回転軸６に沿って一列に配置されていても、ブラシ本体４２１の長さがスリップリング４１の外周面４１ａに沿う方向及び回転軸６の軸方向のいずれに長くなっていても、達成される。また、ブラシ本体４２１は、ブラシ本体４２１の周囲を流れる潤滑油によって冷却される。従って、ブラシ本体４２１及びスリップリング４１は、冷却用液体の特性並びにブラシ本体４２１及びスリップリング４１の配置に依らずに、冷却されること及び互いの間の電気的導通を維持することができる。
【００４６】
また、スリップリング装置１０１において、ブラシ本体４２１は、スリップリング４１と反対側で絶縁部材４２２に間隔をあけて対向するように位置する受け部４２１ｇを含み、コイルバネ４２３は、受け部４２１ｇと絶縁部材４２２との間に配置され、巻きバネ４５は、ブラシ本体４２１に付勢力を作用させる。これにより、ブラシ本体４２１及び絶縁部材４２２に別々の付勢力を作用させてスリップリング４１に押しつけることができる。つまり、ブラシ本体４２１及び絶縁部材４２２への付勢力を個別に制御することができる。さらに、コイルバネ４２３、絶縁部材４２２及びブラシ本体４２１を１つのアセンブリとしてブラシホルダ４３内に配置する構成とすることができるため、ベースプレート４４には、コイルバネ４２３を配置せずに巻きバネ４５のみを配置すればよく、ベースプレート４４の小型化つまりブラシホルダアセンブリ４０の小型化が可能になる。
【００４７】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るスリップリング装置は、実施の形態１に係るスリップリング装置に対して、ブラシアセンブリの絶縁部材の形状を変更したものである。
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。
【００４８】
図４を参照すると、この発明の実施の形態２に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ２４２は、実施の形態１に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ４２と同じであるブラシ本体４２１と、絶縁部材２４２２と、コイルバネ４２３とを有している。
絶縁部材２４２２は、側面として、ブラシ本体４２１の切欠側面４２１ｉに隣接する平坦な側面２４２２ｄと、半円筒状の側面２４２２ａとを有している。さらに、絶縁部材２４２２は、スリップリング４１の外周面４１ａの形状にならうように湾曲した半円状の底面２４２２ｂと、底面２４２２ｂに対向する平坦な半円状の頂面２４２２ｃとを有している。側面２４２２ａは、スリップリング４１の円筒軸方向での幅を回転方向Ｒと反対方向に向かうに従って先細にする凸状の端部２４２２ｇを形成している。つまり、端部２４２２ｇを形成する側面２４２２ａは、回転方向Ｒに対してスリップリング４１の回転軸６の軸方向へ傾斜した湾曲面を含む凸状の形状を有している。ここで、端部２４２２ｇは、掻分部を構成している。
コイルバネ４２３は、ブラシ本体４２１の受け部４２１ｇと絶縁部材２４２２の頂面２４２２ｃとの間に配設されている。
また、この発明の実施の形態２に係るスリップリング装置のその他の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００４９】
上述のような構成を有するブラシアセンブリ２４２を含む回転電機の動作時、回転するスリップリング４１と共にスリップリング４１の外周面４１ａの近傍で回転方向Ｒへと流れる潤滑油は、絶縁部材２４２２に到達すると、そのほとんどが、絶縁部材２４２２の端部２４２２ｇによって掻き分けられて、側方つまりブラシ本体４２１の側面４２１ｅ及び４２１ｆ側に流れる。このため、実施の形態１における絶縁部材４２２の場合と比べて、絶縁部材２４２２と外周面４１ａとの間に侵入する潤滑油量が大幅に減少する。その結果、ブラシ本体４２１と外周面４１ａとの間に侵入する潤滑油量が、実施の形態１の場合よりもさらに減少し、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との間におけるより良好な直接的な接触及び電気的導通が維持される。
また、この発明の実施の形態２に係るスリップリング装置のその他の動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５０】
そして、この発明の実施の形態２に係るスリップリング装置によれば、実施の形態１のスリップリング装置１０１と同様の効果が得られる。
また、実施の形態２に係るスリップリング装置では、絶縁部材２４２２は、スリップリング４１の回転方向Ｒと向き合う部位に、回転方向Ｒへの絶縁部材２４２２に向かう潤滑油の流れをかき分ける掻分部としての端部２４２２ｇを含み、端部２４２２ｇは、スリップリング４１に隣接して位置する。さらに、端部２４２２ｇは、回転方向Ｒに沿って断面積を増加させる形状を有し、この形状は、回転方向Ｒに対してスリップリング４１の回転軸６の軸方向へ傾斜するように延在して断面積を増加させる部位である湾曲面を有する。よって、スリップリング４１の回転時、スリップリング４１に沿って絶縁部材２４２２に向かって回転方向Ｒへと流れる潤滑油は、端部２４２２ｇによって掻き分けられ、外周面４１ａに沿ってスリップリング４１の円筒軸方向に向かうように流れる。よって、絶縁部材２４２２とスリップリング４１との間に侵入する潤滑油量が低減し、それにより、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との間に侵入する潤滑油量も低減する。
【００５１】
また、実施の形態２に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ２４２では、絶縁部材２４２２の凸状の端部２４２２ｇは、底面２４２２ｂから頂面２４２２ｃにわたる全体に形成されていたが、これに限定されるものでない。図５に示すブラシアセンブリ２４２０の絶縁部材２４２２０のように、底面２４２２０ｂ側の一部分にのみ端部２４２２ｇと同様の形状をした凸状の端部２４２２０ｇを形成し、コイルバネ４２３側の部分２４２２０ｈを直方体形状としてもよい。このとき、直方体部分２４２２０ｈは、ブラシ本体４２１の受け部４２１ｇと、スリップリング４１の径方向に垂直な方向で同一の断面を有するような形状としてもよい。これにより、角筒状のブラシホルダ４３内でブラシ本体４２１及び絶縁部材２４２２０の周囲全体ががたつきを生じることなく安定して保持される。さらに、絶縁部材２４２２０における受け部４２１ｇの切欠底面４２１ｈに対向する面の面積を大きく確保することができるため、図４の絶縁部材２４２２の場合よりも、コイルバネ４２３の数量を多くする又は径及び太さを大きくすることができる。これにより、コイルバネ４２３による絶縁部材２４２２０への付勢力を増大させ、絶縁部材２４２２０をスリップリング４１に強く押しつけることができる。
【００５２】
また、実施の形態２に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ２４２では、絶縁部材２４２２の凸状の端部２４２２ｇは、スリップリング４１の径方向に垂直な方向で半円状の形状、つまり半円状の平面形状を有していたが、これに限定されるものでない。絶縁部材の凸状の端部は、円又は楕円の一部をなす平面形状であってもよい。又は、絶縁部材の凸状の端部は、図６の６（ａ）に示すように、その先端の両側が、回転方向Ｒに対してスリップリング４１の回転軸６の軸方向へ傾斜し且つ湾曲した平面形状を有していてもよい。又は、図６の６（ｂ）に示すように、絶縁部材の凸状の端部は、その先端を挟む一方の側のみが回転方向Ｒに対して傾斜し且つ湾曲し他方の側はスリップリング４１の縁部４１ａ１と平行な直線状である平面形状を有していてもよい。又は、図６の６（ｃ）に示すように、絶縁部材の凸状の端部は、その先端の両側が回転方向Ｒに対して直線状に傾斜する三角形の一部を形成する平面形状を有していてもよい。又は、図６の６（ｄ）に示すように、絶縁部材の凸状の端部は、その先端を挟む一方の側のみが回転方向Ｒに対して直線状に傾斜し他方の側はスリップリング４１の縁部４１ａ１と平行な直線状である平面形状を有していてもよい。
【００５３】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るスリップリング装置は、実施の形態１に係るスリップリング装置に対して、ブラシアセンブリの絶縁部材の形状を変更したものである。
図７を参照すると、実施の形態３に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ３４２は、実施の形態１に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ４２と同じであるブラシ本体４２１と、絶縁部材３４２２と、コイルバネ４２３とを有している。
【００５４】
絶縁部材３４２２は、スリップリング４１の外周面４１ａに接触し且つ外周面４１ａの形状にならう湾曲した形状をした底面３４２２ｂと、底面３４２２ｂ及びブラシ本体４２１の切欠底面４２１ｈに対向する平坦な頂面３４２２ｃと、底面３４２２ｂ及び頂面３４２２ｃに隣り合う平坦な側面３４２２ｄ、３４２２ｅ及び３４２２ｆ並びに湾曲した側面３４２２ａとを有している。側面３４２２ｄはブラシ本体４２１の切欠側面４２１ｉに隣接し、側面３４２２ａは側面３４２２ｄに対向する位置にある。側面３４２２ｅ及び３４２２ｆはそれぞれ、ブラシ本体４２１の側面４２１ｅ及び４２１ｆに隣り合い、互いに平行に延在している。
【００５５】
絶縁部材３４２２は、頂面３４２２ｃから底面３４２２ｂに向かうに従って回転方向Ｒと反対方向に突出する形状を有している。
絶縁部材３４２２の突出端部３４２２ｇは、側面３４２２ａ、３４２２ｅ及び３４２２ｆ並びに底面３４２２ｂによって形成され、底面３４２２ｂに隣接する先端で最も突出している。さらに、側面３４２２ａは、回転方向Ｒへの窪みを形成するように湾曲している。そして、突出端部３４２２ｇは、スリップリング４１の外周面４１ａに対して鋭角を形成するように傾斜した側面３４２２ａと底面３４２２ｂとによって形成される平坦な先端をした楔状の形状を有している。
【００５６】
さらに、絶縁部材３４２２は、突出端部３４２２ｇが可撓性又は弾性を有するような材料から形成されている。この場合、絶縁部材３４２２は、例えば、ゴム、樹脂等から形成されることができる。また、突出端部３４２２ｇにおけるスリップリング４１の径方向の厚さが薄いため、絶縁部材３４２２は、突出端部３４２２ｇが可撓性を有することができるような硬度の金属等からも形成されることができる。
コイルバネ４２３は、ブラシ本体４２１の受け部４２１ｇと絶縁部材３４２２の頂面３４２２ｃとの間に配設されている。
また、この発明の実施の形態３に係るスリップリング装置のその他の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５７】
上述のような構成を有するブラシアセンブリ３４２を含む回転電機の動作時、回転するスリップリング４１と共にスリップリング４１の外周面４１ａの近傍で回転方向Ｒへと流れる潤滑油は、絶縁部材３４２２に到達すると、絶縁部材３４２２の突出端部３４２２ｇによって外周面４１ａから離れる方向に掻き上げられる。このとき、潤滑油は、滑らかに湾曲して延在する側面３４２２ａ上に沿って円滑に掻き上げられる。さらに、突出端部３４２２ｇは、可撓性又は弾性を有するため、ダストリップのような機能を奏することができ、これにより、コイルバネ４２３の付勢力が低くても、突出端部３４２２ｇは、スリップリング４１の外周面４１ａ上及びその近傍の潤滑油を効果的に掻き上げ、絶縁部材３４２２の底面３４２２ｂと外周面４１ａとの間に侵入する潤滑油量を低く抑える。
よって、絶縁部材３４２２とスリップリング４１との間には潤滑油がほとんど侵入せず、その結果、ブラシ本体４２１と外周面４１ａとの間に侵入する潤滑油量が、実施の形態１及び２の場合よりもさらに減少し、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との間におけるより良好な直接的な接触及び電気的導通が維持される。
また、この発明の実施の形態３に係るスリップリング装置のその他の動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００５８】
そして、この発明の実施の形態３に係るスリップリング装置によれば、実施の形態１のスリップリング装置１０１と同様の効果が得られる。
また、実施の形態３に係るスリップリング装置では、絶縁部材３４２２は、スリップリング４１の回転方向Ｒと向き合う部位に、回転方向Ｒへの絶縁部材３４２２に向かう潤滑油の流れをかき分ける掻分部としての突出端部３４２２ｇを含み、端部３４２２ｇは、スリップリング４１に隣接して位置する。さらに、突出端部３４２２ｇは、回転方向Ｒに沿って断面積を増加させる形状を有し、この形状は、スリップリング４１の外周面４１ａに対して回転方向Ｒに沿って外周面４１ａから離れるように延在して断面積を増加させる部位である側面３４２２ａを含む。この構成において、スリップリング４１の回転時、突出端部３４２２ｇは、絶縁部材３４２２に向かって流れてくる潤滑油を側面３４２２ａに沿って掻き上げように作用して、絶縁部材３４２２とスリップリング４１との間への潤滑油の浸入量を低減する。これにより、ブラシ本体４２１とスリップリング４１との間への潤滑油の侵入量も低減される。
【００５９】
また、実施の形態３に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ３４２では、絶縁部材３４２２の側面３４２２ａは、湾曲形状を有していたが、これに限定されるものでない。図８に示すブラシアセンブリ３４２０の絶縁部材３４２２０のように、回転方向Ｒに向き合う位置にある側面３４２２０ａが、途中で屈折する形状であってもよい。このとき、側面３４２２０ａのコイルバネ４２３側の部位では側面３４２２０ｄと平行に延在し、側面３４２２０ａの底面３４２２０ｂ側の部位では回転方向Ｒと反対方向に突出し且つスリップリング４１の外周面４１ａと鋭角を形成するように平面状に延在している。そして、側面３４２２０ａの底面３４２２０ｂ側に、スリップリング４１の回転時に潤滑油を掻き上げる作用を奏する突出端部３４２２０ｇが形成される。或いは、絶縁部材おける回転方向Ｒに向き合う位置にある側面に屈折部を設けずにこの側面全体をスリップリング４１の外周面４１ａと鋭角を形成するように傾斜させてもよく、この場合も回転方向Ｒに向き合う側に突出端部が形成される。
【００６０】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るスリップリング装置は、実施の形態１に係るスリップリング装置に対して、ブラシアセンブリのブラシ本体における受け部を別の部材としたものである。
図９を参照すると、実施の形態４に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ４４２は、実施の形態１に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ４２と同じである絶縁部材４２２及びコイルバネ４２３と、ブラシ本体４４２１Ｂと、荷重伝達部材４４２１Ａとを有している。
【００６１】
ブラシ本体４４２１Ｂは、直方体状の形状を有している。ブラシ本体４４２１Ｂは、スリップリング４１の外周面４１ａに接触し且つ外周面４１ａの形状にならう湾曲した形状をした底面４４２１Ｂｂと、底面４４２１Ｂｂに対向する平坦な頂面４４２１Ｂｃと、底面４４２１Ｂｂ及び頂面４４２１Ｂｃに隣り合う平坦な側面４４２１Ｂａ、４４２１Ｂｄ、４４２１Ｂｅ及び４４２１Ｂｆとを有している。側面４４２１Ｂａは、絶縁部材４２２の側面４２２ｄに隣接し、側面４４２１Ｂｄは、側面４４２１Ｂａに対向する位置にある。側面４４２１Ｂｅ及び４４２１Ｂｆはそれぞれ、スリップリング４１の縁部４１ａ１及び４１ａ２に隣り合い、互いに平行に延在している。
【００６２】
荷重伝達部材４４２１Ａは、矩形板状の形状を有している。荷重伝達部材４４２１Ａは、その底面４４２１Ａｂをブラシ本体４４２１Ｂの頂面４４２１Ｂｃに接触させて配置される。このとき、荷重伝達部材４４２１Ａの３つの側面はそれぞれ、ブラシ本体４４２１Ｂの３つの側面４４２１Ｂｄ、４４２１Ｂｅ及び４４２１Ｂｆと面一になり、荷重伝達部材４４２１Ａの一部が、ブラシ本体４４２１Ｂの側面４４２１Ｂａよりも側方に突出する。この突出する部位４４２１Ａｇは、絶縁部材４２２の頂面４２２ｃに対向するように延在する。そして、荷重伝達部材４４２１Ａのスリップリング４１の径方向に垂直な断面形状つまり平面形状は、ブラシ本体４４２１Ｂと絶縁部材４２２とを合わせたものの平面形状と同一である。このため、荷重伝達部材４４２１Ａ、ブラシ本体４４２１Ｂ及び絶縁部材４２２は、ブラシホルダ４３（図２参照）内にぴったりと収まる。コイルバネ４２３は、荷重伝達部材４４２１Ａの突出部位４４２１Ａｇと絶縁部材４２２の頂面４２２ｃとの間に配設される。さらに、荷重伝達部材４４２１Ａにおける底面４４２１Ａｂに対向する頂面４４２１Ａｃ上には、巻きバネ４５（図２参照）の付勢力（バネ力Ａ）が作用する。
【００６３】
図９に示すように互いに接触させた状態の荷重伝達部材４４２１Ａ及びブラシ本体４４２１Ｂは、実施の形態１に係るスリップリング装置のブラシ本体４２１と同様の形状を形成する。
また、荷重伝達部材４４２１Ａは、ブラシ本体４４２１Ｂと同一の材料から形成されていてもよく、異なる材料から形成されていてもよい。さらに、荷重伝達部材４４２１Ａは、電気的な絶縁性を有する材料から形成されていてもよく、導電性の材料から形成されていてもよい。
しかしながら、荷重伝達部材４４２１Ａは、巻きバネ４５（図２参照）のバネ力Ａをブラシ本体４４２１Ｂに効果的に伝達し、且つ突出部位４４２１Ａｇにおいてコイルバネ４２３の付勢力を支持する必要がある。このため、荷重伝達部材４４２１Ａは、上記の力によって変形を生じないような剛性を有することが好ましい。
また、この発明の実施の形態４に係るスリップリング装置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。
【００６４】
そして、この発明の実施の形態４に係るスリップリング装置によれば、実施の形態１のスリップリング装置１０１と同様の効果が得られる。
また、実施の形態４に係るスリップリング装置では、ブラシ本体４４２１Ｂと別部材である荷重伝達部材４４２１Ａが、コイルバネ４２３の付勢力を支持する受け部を構成し、荷重伝達部材４４２１Ａは、巻きバネ４５とコイルバネ４２３との間に介在する。上述のようにブラシ本体４４２１Ｂと荷重伝達部材４４２１Ａとを別部材とすることによって、各部材の形状を簡易にすることができ、製造が容易になる。巻きバネ４５及びコイルバネ４２３の荷重を受ける荷重伝達部材４４２１Ａと、ブラシ本体４４２１Ｂとを別部材にすることによって、各部材を、その用途に適合し且つ低コストである材料で形成することができる。
また、実施の形態４のスリップリング装置におけるブラシ本体４４２１Ｂ及び荷重伝達部材４４２１Ａの構成は、実施の形態２及び３のスリップリング装置におけるブラシ本体に適用してもよい。
【００６５】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るスリップリング装置は、実施の形態１に係るスリップリング装置に対して、ブラシアセンブリのブラシ本体における受け部を省いたものである。
図１０を参照すると、実施の形態５に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ５４２は、ブラシ本体５４２１と絶縁部材５４２２とを有している。
絶縁部材５４２２は、実施の形態１に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ４２の絶縁部材４２２と同様の外形を有している。
ブラシ本体５４２１は、実施の形態４に係るスリップリング装置のブラシアセンブリ４４２のブラシ本体４４２１Ｂと同様の外形を有している。
【００６６】
ブラシ本体５４２１及び絶縁部材５４２２は、それぞれの側面５４２１ａ及び側面５４２２ｄを互いに隣接させて、それぞれの底面５４２１ｂ及び底面５４２２ｂをスリップリング４１の外周面４１ａに接触させて配設されている。
未使用時のブラシ本体５４２１及び絶縁部材５４２２は、スリップリング４１の外周面４１ａ上に配設されたとき、それぞれの頂面５４２１ｃ及び頂面５４２２ｃが面一になるように構成されている。
互いに隣接して配設されたブラシ本体５４２１及び絶縁部材５４２２は、１つの直方体状の形状を形成し、ブラシホルダ４３（図２参照）内にぴったりと収まるように構成されている。
【００６７】
ブラシ本体５４２１の頂面５４２１ｃ上には、巻きバネ４５（図２参照）の付勢力（バネ力Ａ）がかけられ、絶縁部材５４２２の頂面５４２２ｃ上には、ブラシホルダアセンブリ４０のベースプレート４４（図２参照）上に設けられた巻きバネ４５とは別の図示しないバネ部材の付勢力（バネ力Ｂ）がかけられる。
よって、ブラシ本体５４２１及び絶縁部材５４２２は、スリップリング４１に接近する方向及び離れる方向に互いに異なる動作を行うことができ、且つ互いに異なるバネ部材によるバネ力を受ける。
また、この発明の実施の形態５に係るスリップリング装置のその他の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。さらに、この発明の実施の形態５に係るスリップリング装置は、実施の形態１と同様の動作をする。
【００６８】
そして、この発明の実施の形態５に係るスリップリング装置によれば、実施の形態１のスリップリング装置１０１と同様の効果が得られる。
また、実施の形態５に係るスリップリング装置では、ブラシ本体５４２１及び絶縁部材５４２２を別々のバネ部材で付勢する構成であるため、ブラシ本体５４２１及び絶縁部材５４２２の形状を簡易にすることができ、ブラシ本体５４２１及び絶縁部材５４２２からなるブラシアセンブリ５４２の部品点数を低減することができる。
【００６９】
また、実施の形態５のスリップリング装置のブラシアセンブリ５４２における絶縁部材５４２２の形状を、実施の形態２及び３に係るスリップリング装置における絶縁部材と同様の形状としてもよい。具体的には、図１１に示すように、ブラシアセンブリ６４２の絶縁部材６４２２は、実施の形態２に係るスリップリング装置の絶縁部材２４２２のように、半円筒状の側面６４２２ａによって形成される凸状の端部６４２２ｇを有していてもよい。又は、図１２に示すように、ブラシアセンブリ７４２の絶縁部材７４２２は、実施の形態３に係るスリップリング装置の絶縁部材３４２２のように、湾曲した側面７４２２ａによって形成される楔状の突出端部７４２２ｇを有していてもよい。又は、図１３に示すように、ブラシアセンブリ７４２０の絶縁部材７４２２０は、実施の形態３に係るスリップリング装置の変形例の絶縁部材３４２２０のように、屈曲した側面７４２２０ａによって形成される楔状の突出端部７４２２０ｇを有していてもよい。
【００７０】
また、実施の形態１〜５のスリップリング装置では、冷却用液体として潤滑油を使用していたが、これに限定されるものでない。冷却用液体は、空気よりも優れた冷却性能を有するものであればよく、有機媒体、ＡＴＦ（回転電機が自動車に搭載される場合）、水等であってもよい。冷却用液体として、導電性を有しない液体がより好ましい。
また、実施の形態１〜５のスリップリング装置では、スリップリング収容空間４内の全体が冷却用液体としての潤滑油で満たされていたが、冷却用液体は、スリップリング収容空間４内の一部を満たすような量で封入されていてもよい。スリップリング収容空間４の上部から冷却用液体が噴射される構成であれば、スリップリング収容空間４内に溜められる冷却用液体の量の下限に制限がない。スリップリング収容空間４の上部から冷却用液体が噴射される構成でない場合、スリップリング４１等の回転する構成要素によって掻き上げられるような量で、冷却用液体がスリップリング収容空間４内に溜められていればよい。
【００７１】
また、実施の形態２での絶縁部材２４２２の凸状の端部２４２２ｇ及びその変形例における回転方向Ｒに対してスリップリング４１の回転軸６の軸方向へ傾斜した形状と、実施の形態３での絶縁部材３４２２，３４２２０の突出端部３４２２ｇ，３４２２０ｇにおける回転方向Ｒに対してスリップリング４１の外周面４１ａから離れるように傾斜した形状とを組み合わせてもよい。
【００７２】
また、実施の形態１〜５のスリップリング装置では、３つのスリップリング４１が設けられていたが、これに限定されるものでなく、スリップリングは、２つ以下であっても、４つ以上であってもよい。さらに、各スリップリングに接触するブラシも３つに限定されるものでなく、２つ以下であっても、４つ以上であってもよい。
また、実施の形態１〜５のスリップリング装置は、ダブルロータ型の回転電機１００に設けられていたが、これに限定されるものでなく、いかなる装置のスリップリング装置として設けられてもよい。回転電機１００も、ハイブリッド自動車に限らず、いかなる機械に搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
２  モータカバー（ケース）、３  エンドカバー（ケース）、４  スリップリング収容空間、４１  スリップリング、４１ａ  外周面、４５  巻きバネ（第一付勢部材）、４２１，４４２１Ｂ，５４２１  ブラシ本体（ブラシ）、４２１ｇ  受け部、４２２，２４２２，２４２２０，３４２２，３４２２０，５４２２，６４２２，７４２２，７４２２０  絶縁部材、４２３  コイルバネ（第二付勢部材）、２４２２ｇ，２４２２０ｇ  凸状の端部（掻分部）、３４２２ｇ，３４２２０ｇ  突出端部（掻分部）、４４２１Ａ  荷重伝達部材（受け部）、１００  回転電機、１０１  スリップリング装置、Ｒ  回転方向。
【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】
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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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【図１２】
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【図１３】
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