(57)【要約】【課題】冷却用液体の特性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回転電機を提供する。【解決手段】ダブルロータ型の回転電機１００における冷却用の潤滑油を含むスリップリング収容空間６内に収容されるスリップリング装置１０１は、内側回転軸４の軸方向に沿って互いに離して並べられたスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃに隣り合い且つ周方向に沿って延在する絶縁部材４１と、複数のブラシ４４とを有する。絶縁部材４１は、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃに隣り合う位置に、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃから離れる方向に向かって延び且つ絶縁部材４１の回転によって潤滑油をスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃから離れるように誘導する複数の導出溝４１ｂを含む。導出溝４１ｂは、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの周方向に沿って並ぶ。【選択図】図２
2016082748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に設けられた第一回転子と、
前記第一回転子の外周側で前記第一回転子に対して相対的に回転可能に設けられた第二回転子と、
前記第二回転子の外周側に固定して設けられた固定子と、
前記第一回転子又は前記第二回転子と一体に回転する回転軸と、
前記回転軸と一体に回転する前記第一回転子又は前記第二回転子に電気的に接続されるスリップリング装置と、
前記スリップリング装置を収容する収容空間を含み且つ前記収容空間内に冷却用液体を含むケースと、
を備えた回転電機であって、
前記スリップリング装置は、
前記回転軸の軸方向に沿って並べて互いに離して設けられ、前記回転軸と一体に回転する複数のスリップリングと、
前記スリップリングに隣り合い且つ前記スリップリングの周方向に沿って延在して前記スリップリング同士を電気的に絶縁するように設けられ、前記回転軸と一体に回転する絶縁部と、
前記複数のスリップリングにそれぞれ接触する導電性の複数のブラシと
を有し、
前記絶縁部は、前記スリップリングに隣り合う位置に、前記スリップリングから離れる方向に向かって延び且つ前記絶縁部が回転することによって前記冷却用液体を前記スリップリングから離れるように誘導する複数の導出溝を含み、
前記複数の導出溝は、前記周方向に沿って並んで配置される回転電機。
【請求項２】
隣り合う前記スリップリングの間の前記絶縁部は、前記隣り合うスリップリングそれぞれから延びる前記導出溝同士の間に、前記周方向に沿って延在する平らな環状面を含み、
前記環状面は、前記導出溝の底部よりも前記スリップリングの径方向で外側に位置する請求項１に記載の回転電機。
【請求項３】
前記導出溝は、隣り合う前記スリップリングに対する遠位端を前記スリップリングの回転方向と反対方向にずらすように前記回転軸の軸方向に対して傾斜する請求項１または２に記載の回転電機。
【請求項４】
前記絶縁部における前記スリップリングに隣り合う部位は、前記スリップリングの外径よりも小さい外径を有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機。
【請求項５】
隣り合う前記スリップリングの間の前記絶縁部は、前記隣り合うスリップリングそれぞれから延びる前記導出溝同士の間に、前記スリップリングの周方向に沿って延在する帯状突起を含み、
前記帯状突起は、前記絶縁部における前記導出溝が形成された部位よりも前記スリップリングの径方向に突出する請求項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に記載される回転電機としての複合モータの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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８３５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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備えた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】
【０００７】
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、回転可能に設けられた第一回転子と、第一回転子の外周側で第一回転子に対して相対的に回転可能に設けられた第二回転子と、第二回転子の外周側に固定して設けられた固定子と、第一回転子又は第二回転子と一体に回転する回転軸と、回転軸と一体に回転する第一回転子又は第二回転子に電気的に接続されるスリップリング装置と、スリップリング装置を収容する収容空間を含み且つ収容空間内に冷却用液体を含むケースと、を備えた回転電機であって、スリップリング装置は、回転軸の軸方向に沿って並べて互いに離して設けられ、回転軸と一体に回転する複数のスリップリングと、スリップリングに隣り合い且つスリップリングの周方向に沿って延在してスリップリング同士を電気的に絶縁するように設けられ、回転軸と一体に回転する絶縁部と、複数のスリップリングにそれぞれ接触する導電性の複数のブラシとを有し、絶縁部は、スリップリングに隣り合う位置に、スリップリングから離れる方向に向かって延び且つ絶縁部が回転することによって冷却用液体をスリップリングから離れるように誘導する複数の導出溝を含み、複数の導出溝は、上記周方向に沿って並んで配置される。
【０００８】
隣り合うスリップリングの間の絶縁部は、隣り合うスリップリングそれぞれから延びる導出溝同士の間に、上記周方向に沿って延在する平らな環状面を含み、環状面は、導出溝の底部よりもスリップリングの径方向で外側に位置してよい。
導出溝は、隣り合うスリップリングに対する遠位端をスリップリングの回転方向と反対方向にずらすように回転軸の軸方向に対して傾斜してよい。
絶縁部におけるスリップリングに隣り合う部位は、スリップリングの外径よりも小さい外径を有してよい。
隣り合うスリップリングの間の絶縁部は、隣り合うスリップリングそれぞれから延びる導出溝同士の間に、スリップリングの周方向に沿って延在する帯状突起を含み、帯状突起は、絶縁部における導出溝が形成された部位よりもスリップリングの径方向に突出してよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る回転電機によれば、スリップリング装置において冷却用液体の特性に依らずにスリップリング及びブラシを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】
【００１０】
【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のスリップリング装置における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３】この発明の実施の形態２に係る回転電機におけるスリップリング装置の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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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１００を説明する。なお、以下の実施の形態では、回転電機１００をダブルロータ型の回転電機として説明する。
【００１２】
図１を参照すると、ダブルロータ型のモータである回転電機１００は、内側回転軸４、円筒状のインナーロータ１０、円筒状のアウターロータ２０及び円筒状のステータ３０とをモータ筐体１の内部に有している。内側回転軸４は、金属等の磁性材料から形成されている。さらに、回転電機１００は、モータ筐体１に固定して配設された円筒状のスリップリング筐体２と、スリップリング筐体２の開放された端部を閉鎖する板状のエンドカバー３と、スリップリング筐体２及びエンドカバー３の内部に配設されたスリップリング装置１０１とを有している。ここで、インナーロータ１０は第一回転子を構成し、アウターロータ２０は第二回転子を構成し、ステータ３０は固定子を構成し、内側回転軸４は回転軸を構成し、スリップリング筐体２及びエンドカバー３はケースを構成している。
【００１３】
インナーロータ１０は、内側回転軸４の外周面４ａ上に一体に回転するように設けられている。インナーロータ１０は、外周面４ａを囲み且つ一体に回転するように設けられた円筒状のインナーコア１１と、インナーコア１１内の外周側で周方向に沿って環状に配設されたロータコイル１２とを有している。ロータコイル１２は、三相の巻線によって構成されている。
【００１４】
アウターロータ２０は、インナーロータ１０の径方向外側の周囲に、間隔をあけて囲むようにして設けられ、インナーロータ１０に対して相対的に回転することができる。アウターロータ２０は、インナーコア１１の外周を囲み且つ内側回転軸４に同軸上に設けられた円筒状のアウターコア２１と、アウターコア２１内に周方向に沿って環状に埋め込まれた永久磁石２２とを有している。
【００１５】
アウターコア２１は、内側回転軸４及びインナーロータ１０の外周を包む略有底円筒状のロータブラケット２４及び２５によって、両端部で挟持されて支持されている。ロータブラケット２４及び２５はそれぞれ、内側回転軸４の外周面４ａによって軸受を介して回転自在に支持されている。ロータブラケット２４及び２５は、アウターコア２１と共に内側回転軸４に対して相対的に回転することができる。
また、ロータブラケット２４の底部には、内側回転軸４の外周面４ａを囲繞するようにして突出する円筒状の外側回転軸５が、一体成形されている。
外側回転軸５及び内側回転軸４はそれぞれ、ロータブラケット２４側で図示しない外部の装置と機械的に接続されることができ、外部の装置との間で駆動力の伝達を行うことができる。
【００１６】
ステータ３０は、アウターロータ２０の径方向外側の周囲に間隔をあけて囲むようにして設けられている。ステータ３０は、アウターコア２１の外周を囲み且つモータ筐体１に固定された円筒状のステータコア３１と、ステータコア３１内の内周側で周方向に沿って環状に配設されたステータコイル３２とを有している。ステータコイル３２は、三相の巻線によって構成されている。
【００１７】
内側回転軸４は、ロータブラケット２５側でモータ筐体１の内部からスリップリング収容空間６内に突出している。なお、スリップリング収容空間６は、モータ筐体１、スリップリング筐体２及びエンドカバー３によって囲まれる空間であり、スリップリング装置１０１を収容するための空間である。スリップリング収容空間６内の内側回転軸４の端部４ｂは、軸受を介してエンドカバー３によって回転自在に支持されている。
【００１８】
内側回転軸４の外周面４ａは、ロータブラケット２５からエンドカバー３近傍にわたって、樹脂等から形成され且つ電気的な絶縁性を有する絶縁部材４１によって覆われている。さらに、スリップリング収容空間６内において、円筒状の絶縁部材４１の周りに３つの輪状のスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃが、埋め込まれている。スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃは、同形状であり、内側回転軸４の軸方向に沿って互いに等間隔をあけて一列に並べて配置されている。スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃは、図２のように、その外周面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１を絶縁部材４１から露出させている。スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃは、導電性を有する材料から形成されているが、絶縁部材４１によって互いに電気的に絶縁されている。ここで、絶縁部材４１は、絶縁部を構成している。
【００１９】
また、絶縁部材４１の内部には、導電性を有する材料から形成された３つのバスバー４３が埋め込まれている。３つのバスバー４３はそれぞれ、絶縁部材４１によって囲まれて、図示しない他のバスバー、内側回転軸４及び外部から遮断された状態で、内側回転軸４の軸方向に沿って延在している。３つのバスバー４３はそれぞれ、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃと電気的に接続されると共に、ロータコイル１２の各相の巻線に電気的に接続されている。これにより、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃはそれぞれ、互いに電気的に絶縁された状態でロータコイル１２の各相の巻線に電気的に接続される。
【００２０】
スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃにはそれぞれ、３つの柱状のブラシ４４が外周面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１（図２参照）に接触するようにして配設されている。スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃそれぞれに対して、３つのブラシ４４は、周方向に沿って等間隔に配置されている、つまり、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４４は、導電性を有する材料から形成されている。
ブラシ４４は、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの径方向に沿って延在する円板状のホルダプレート４５上に配設された筒状のブラシホルダ４６によって、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃに接近する方向及び離れる方向に摺動可能に保持されている。
３つのホルダプレート４５は、エンドカバー３から内側回転軸４の軸方向に沿って延在する円筒状保持部材４７の内側で、保持部材４７に固定されて保持されている。
【００２１】
また、エンドカバー３を貫通する流入口３ａ及び流出口３ｂが形成され、スリップリング収容空間６に連通している。流入口３ａは、円筒状保持部材４７の径方向内側で開口し、流出口３ｂは、円筒状保持部材４７の径方向外側で開口している。これにより、スリップリング収容空間６内では、流入口３ａを入口とし且つ流出口３ｂを出口とした保持部材４７の内外を通る往復流路が形成される。
流入口３ａには、回転電機１００の外部のポンプ５１の吐出口から延びる第一流路５３が連通し、流出口３ｂには、ポンプ５１の吸入口に延びる第二流路５４が連通している。第一流路５３の途中には、空冷式又は液冷式のクーラ５２が設けられている。
【００２２】
スリップリング収容空間６の全体、並びに流路５３及び５４の全体は、冷却用液体である潤滑油７で満たされている。ポンプ５１が稼働することによって、潤滑油７は、スリップリング収容空間６並びに流路５３及び５４を循環して流れ、その過程でクーラ５２によって冷却される。なお、潤滑油７は、冷却用液体としてだけでなく、内側回転軸４の周囲等の摺動部分に対する潤滑作用も奏する。
【００２３】
ここで、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ及びブラシ４４の詳細な構成を説明する。図２を参照すると、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃと、これらスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃのそれぞれに配設された３つのブラシ４４のうちの１つとが示されている。
各ブラシ４４は、図示しないバネの付勢力を受けてスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外周面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１に押し付けられている。ブラシ４４には、三相交流電力が印加されるように構成されている。本発明の実施の形態では、スリップリング４２ａに接触するブラシ４４にはＵ相が印加され、スリップリング４２ｂに接触するブラシ４４にはＶ相が印加され、スリップリング４２ｃに接触するブラシ４４にはＷ相が印加されるものとする。
内側回転軸４、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ、並びに絶縁部材４１は、図２の紙面上で手前側から奥行き側に向かい且つ手前側では下方から上方に向かうような回転方向Ｒに回転するように構成されている。
【００２４】
円筒状の絶縁部材４１の外径は、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外径より僅かに小さくなっており、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃとこれらに隣り合う絶縁部材４１との間にはそれぞれ、僅かな段差４２ａ２、４２ｂ２及び４２ｃ２が形成されている。
絶縁部材４１の外周面４１ａ上において、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃのそれぞれに隣接して複数の導出溝４１ｂが、形成されている。
導出溝４１ｂは、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃのそれぞれを始点として、これら始点のある近位端４１ｂ１から、始点から離れた遠位端４１ｂ２へと内側回転軸４の軸方向に延びる。各導出溝４１ｂは、外周面４１ａ上において、近位端４１ｂ１に対して遠位端４１ｂ２を内側回転軸４の軸方向から回転方向Ｒと反対方向へとずらすようにして、内側回転軸４の軸方向に対して傾斜している。周方向に並ぶ導出溝４１ｂ同士は、絶縁部材４１の外周面４１ａの周方向に沿って互いに平行に且つ等間隔に配置されている。
【００２５】
さらに、スリップリング４２ａ及び４２ｂの間の絶縁部材４１上では、スリップリング４２ａから延びる導出溝４１ｂとスリップリング４２ｂから延びる導出溝４１ｂとの間に導出溝４１ｂが形成されていない帯状の溝無し部４１ｃが、周方向に沿って輪状に形成されている。帯状の溝無し部４１ｃは、平らな環状面を構成している。溝無し部４１ｃの表面は、絶縁部材４１の周方向に並ぶ導出溝４１ｂ同士の間の部位４１ｄの表面と面一であり、導出溝４１ｂの底部よりも径方向外側に位置する。
同様に、スリップリング４２ｂ及び４２ｂの間の絶縁部材４１上では、スリップリング４２ｂから延びる導出溝４１ｂとスリップリング４２ｃから延びる導出溝４１ｂとの間に導出溝４１ｂが形成されていない帯状の溝無し部４１ｃが、周方向に沿って輪状に形成されている。溝無し部４１ｃの表面は、絶縁部材４１の導出溝４１ｂ同士の間の部位４１ｄの表面と面一であり、導出溝４１ｂの底部よりも径方向外側に位置する。
【００２６】
次いで、回転電機１００の動作を説明する。
図１を参照すると、回転電機１００において、図示しない外部の電気機器からブラシ４４に三相交流電流が供給されると、供給された電流は、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ並びにバスバー４３を通って、インナーロータ１０のロータコイル１２に供給される。ロータコイル１２を流れる電流が発生する回転磁界が永久磁石２２に作用してアウターロータ２０を回転駆動する。これにより、アウターロータ２０は、外側回転軸５に機械的に接続された図示しない装置を回転駆動する。
【００２７】
また、内側回転軸４が図示しない装置から回転駆動力を受けるとインナーロータ１０と共に回転し、それに伴い、インナーロータ１０のロータコイル１２には、アウターロータ２０の永久磁石２２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、バスバー４３、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ並びにブラシ４４を通って、外部の電気機器に供給される。
また、ステータ３０のステータコイル３２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、ステータコイル３２を流れる電流が発生する回転磁界が、永久磁石２２に作用してアウターロータ２０を回転駆動し、外側回転軸５が回転駆動される。
【００２８】
上述のような回転電機１００の動作が開始されると、ポンプ５１が起動される。ポンプ５１は、第二流路５４から第一流路５３に向かう方向に潤滑油７を圧送する。これにより、クーラ５２を含む第一流路５３、流入口３ａ、スリップリング収容空間６内における円筒状保持部材４７の内側、円筒状保持部材４７の外側、流出口３ｂ、第二流路５４及びポンプ５１を順次通って循環する潤滑油７の流れが形成される。潤滑油７は、スリップリング収容空間６内において、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ、ブラシ４４、ホルダプレート４５並びにブラシホルダ４６と接触し、これらを冷却する。冷却後の昇温した潤滑油７は、クーラ５２によって冷却され、冷却された潤滑油７が流入口３ａに再び供給される。そして、潤滑油７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７と再び接触することがなく、ポンプ５１によって供給される冷却後の新しい潤滑油７と接触するため、効果的に冷却される。
【００２９】
図２を参照すると、回転電機１００の動作に伴い内側回転軸４と共にスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ並びに絶縁部材４１が回転方向Ｒに回転しているとき、絶縁部材４１の外周面４１ａの近傍では、導出溝４１ｂが、隣接するスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃから内側回転軸４の軸方向に離れるような潤滑油７の流れを形成する。つまり、内側回転軸４の軸方向に対して傾斜した導出溝４１ｂは、その近位端４１ｂ１から溝無し部４１ｃに向かうような潤滑油７の流れを形成する。
【００３０】
溝無し部４１ｃの表面が導出溝４１ｂの底部よりも径方向外側に位置するため、導出溝４１ｂに沿う潤滑油７の流れは、溝無し部４１ｃに到達すると、溝無し部４１ｃに衝突して径方向外側に向かう流れを形成する。この流れの影響を受けて、近位端４１ｂ１から溝無し部４１ｃに向かう潤滑油７の流れの全体は、溝無し部４１ｃにおいて径方向外側に向かうように流れの方向を変える。このため、スリップリング４２ａ及び４２ｂのそれぞれから溝無し部４１ｃに向かって流れる潤滑油７は、互いとの衝突が少なくされた状態で、内側回転軸４の径方向外側に向かって流れる。同様に、スリップリング４２ｂ及び４２ｃのそれぞれから溝無し部４１ｃに向かって流れる潤滑油７も、互いとの衝突が少なくされた状態で、内側回転軸４の径方向外側に向かって流れる。よって、スリップリング４２ａ及び４２ｂの間、並びに、スリップリング４２ｂ及び４２ｃの間では、潤滑油７は、乱流の発生が抑えられて円滑に流れる。
【００３１】
また、絶縁部材４１の外径が、隣接するスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外径より僅かに小さくなっているため、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外周面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１上の潤滑油７は、絶縁部材４１の外周面４１ａ上に流れ込みやすい。
【００３２】
上述の作用によって、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外周面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１上の潤滑油７は、絶縁部材４１の外周面４１ａ上に効果的に引き込まれた後、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ同士の間で流れの干渉を低くした状態で内側回転軸４の径方向外側に向かって流れる。よって、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外周面４２ａ１、４２ｂ１及び４２ｃ１上から潤滑油７が効果的に排出されるため、潤滑油７が、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃと各ブラシ４４との間に侵入して油膜を発生し、それにより、これらの間にアーク放電が発生するのが抑えられる。すなわち、各ブラシ４４は、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ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することができる。また、上述のように潤滑油７が流れることによって、各ブラシ４４並びにスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃは、次々に流れてくる新たな潤滑油７によって効果的に冷却される。
【００３３】
このように、この発明の実施の形態１に係る回転電機１００は、インナーロータ１０と、アウターロータ２０と、ステータ３０と、インナーロータ１０と一体に回転する内側回転軸４と、インナーロータ１０に電気的に接続されるスリップリング装置１０１と、スリップリング装置１０１を収容するスリップリング収容空間６を含み且つスリップリング収容空間６内に潤滑油７を含むスリップリング筐体２及びエンドカバー３とを備える。スリップリング装置１０１は、内側回転軸４の軸方向に沿って並べて互いに離して設けられた複数のスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃに隣り合い且つ周方向に沿って延在する絶縁部材４１と、導電性の複数のブラシ４４とを有している。絶縁部材４１は、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃに隣り合う位置に、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃから離れる方向に向かって延び且つ絶縁部材４１が回転することによって潤滑油７をスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃから離れるように誘導する複数の導出溝４１ｂを含み、複数の導出溝４１ｂは、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの周方向に沿って並んで配置される。
【００３４】
上述の構成によって、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃと共に絶縁部材４１が回転するとき、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃ近傍の潤滑油は、導出溝４１ｂによって、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃから離れるように誘導される。このため、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの外周面上での潤滑油の滞留が減少すると共に、ブラシ４４とスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃとの間の接触部近傍では、接触部から離れる方向への潤滑油の流れが生じる。よって、ブラシ４４とスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃとの間への潤滑油の浸入が抑えられる。さらに、潤滑油の流れが生じることによって、ブラシ４４及びスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃが、次々に流れてくる潤滑油によって効果的に冷却される。この効果は、例として挙げた潤滑油を含むいかなる冷却用液体によっても達成される。従って、回転電機１００は、冷却用液体の特性に依らずにスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃ及びブラシ４４に対する冷却及び電気的導通の維持を可能とする。
【００３５】
また、回転電機１００のスリップリング装置１０１において、隣り合うスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの間の絶縁部材４１は、隣り合うスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃそれぞれから延びる導出溝４１ｂ同士の間に、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの周方向に沿って延在する平らな環状面を構成する溝無し部４１ｃを含み、溝無し部４１ｃの環状面は、導出溝４１ｂの底部よりもスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの径方向で外側に位置する。上述の構成において、誘導されて導出溝４１ｂに沿って流れる潤滑油は、溝無し部４１ｃに衝突してその流れの向きをスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの径方向外側へと変える。これによって、隣り合うスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃ同士の間で、軸方向に対向する導出溝４１ｂに沿って流れる潤滑油の流れが互いに衝突等の干渉を起こすのを抑えることができる。よって、潤滑油の円滑な流れを形成することが可能になる。
【００３６】
また、回転電機１００のスリップリング装置１０１において、導出溝４１ｂは、遠位端４１ｂ２をスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの回転方向Ｒと反対方向にずらすように内側回転軸４の軸方向に対して傾斜する。上述の構成によって、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃと共に絶縁部材４１が回転するとき、導出溝４１ｂは、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃから吸い出すような潤滑油の強い流れを形成することができる。
【００３７】
また、回転電機１００のスリップリング装置１０１において、絶縁部材４１におけるスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃに隣り合う部位は、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの外径よりも小さい外径を有する。これにより、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃから絶縁部材４１に向かう潤滑油の流れが円滑に起こりやすくなる。
【００３８】
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の回転電機１００のスリップリング装置１０１の絶縁部材４１の構成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。
【００３９】
図３を参照すると、実施の形態２に係る回転電機のスリップリング装置において、絶縁部材４１は、その各溝無し部４１ｃの軸方向中央に、溝無し部４１ｃの表面上から内側回転軸４の径方向外側に向かって突出する帯状突起４１ｅを含んでいる。
帯状突起４１ｅは、矩形断面を有して、絶縁部材４１の周方向に沿って環状に連続して延在し、絶縁部材４１と一体成形されている。本実施の形態では、帯状突起４１ｅは、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃと同一の外径を有している。
【００４０】
上述の構成によって、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ並びに絶縁部材４１の回転方向Ｒへの回転時、隣接するスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ同士の間では、導出溝４１ｂによって形成された溝無し部４１ｃに向かう潤滑油の流れが溝無し部４１ｃに衝突することによって、全ての潤滑油が径方向外側へと流れの方向を変えずに一部の潤滑油が溝無し部４１ｃ上に沿って流れても、溝無し部４１ｃ上の潤滑油は、帯状突起４１ｅに衝突して径方向外側へと流れの方向を変える。
よって、隣接するスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ同士の間において、内側回転軸４の軸方向に対向する導出溝４１ｂによって誘導される潤滑油の流れ同士が衝突して乱流を引き起こすのが確実に防がれる。従って、隣接するスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ同士の間において、潤滑油の円滑な流れが確実に形成される。
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。
【００４１】
そして、この発明の実施の形態２に係る回転電機によれば、実施の形態１の回転電機１００と同様の効果が得られる。
また、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装置では、隣り合うスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの間の絶縁部材４１が、隣り合うスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃそれぞれから延びる導出溝４１ｂ同士の間に、スリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの周方向に沿って延在する帯状突起４１ｅを含む。さらに、帯状突起４１ｅは、絶縁部材４１における導出溝４１ｂが形成された部位４１ｄよりもスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃの径方向に突出する。上述の構成により、導出溝４１ｂによって誘導された潤滑油は、絶縁部材４１における導出溝４１ｂが形成された部位４１ｄよりも高い帯状突起４１ｅによって、内側回転軸４の軸方向への流れが阻まれる。よって、隣り合うスリップリング４２ａ，４２ｂ，４２ｃ同士の間で、軸方向に対向する導出溝４１ｂに沿って流れる潤滑油の流れ同士が互いに衝突等の干渉を起こすのを確実に抑えることができる。
【００４２】
また、実施形態２に係る回転電機では、帯状突起４１ｅは、絶縁部材４１の周方向に沿って連続した環を形成していたが、その途中で一カ所以上において分断されていてもよい。
また、実施形態２に係る回転電機では、帯状突起４１ｅは、矩形状の断面形状を有していたが、これに限定されるものでない。帯状突起４１ｅは、いかなる断面形状を有していてもよい。例えば、帯状突起４１ｅは、スリップリングに対向し且つ軸方向に向いた側面を、溝無し部４１ｃの表面から滑らかに連続し且つスリップリングと反対側に向かって窪むように湾曲した面としてもよい。これによって、溝無し部４１ｃ上を流れる潤滑油が、帯状突起によって円滑に径方向外側に向かって方向転換を受けることができる。
【００４３】
また、実施形態２に係る回転電機では、帯状突起４１ｅは、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃと同一の外径を有していたが、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃよりも大きい外径を有していても小さい外径を有していてもよい。帯状突起４１ｅは、外径が大きいほど、潤滑油の流れの向きを変える作用を強くする。一方、帯状突起４１ｅの外径がスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外径以下であれば、内側回転軸４の軸方向に移動させてブラシ４４をスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃに着脱する際に、ブラシ４４と帯状突起４１ｅとの干渉を防ぐことができる。
また、実施形態２に係る回転電機では、導出溝４１ｂと帯状突起４１ｅとの間に溝無し部４１ｃが介在していたが、溝無し部４１ｃを設けずに、導出溝４１ｂと帯状突起４１ｅとが直接隣接してもよい。
【００４４】
また、実施形態１及び２に係る回転電機では、導出溝４１ｂは、内側回転軸４の軸方向に対して傾斜していたが、軸方向と平行であってもよい。導出溝４１ｂがあることによって、潤滑油と絶縁部材４１との間の摩擦力が増加し、それによって、回転時の導出溝４１ｂ周辺では周囲よりも流速が高くなった潤滑油の流れが形成されるため、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ周辺の潤滑油が導出溝４１ｂに向かって引き出される。
【００４５】
また、実施形態１及び２に係る回転電機では、絶縁部材４１の周方向に沿った導出溝４１ｂの幅は、絶縁部材４１の周方向に沿った導出溝４１ｂ同士の間の部位４１ｄの幅よりも大幅に狭く形成されていたが、これに限定されるものでない。導出溝４１ｂの幅の方が、部位４１ｄの幅よりも大幅に広く形成されてもよい。このとき、部位４１ｄがフィンのような作用を奏し、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃから導出溝４１ｂに向かう強い潤滑油の流れを形成することができる。
また、実施形態１及び２に係る回転電機では、絶縁部材４１の外径は、スリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃの外径よりも小さくされていたが、同等であってもよい。
【００４６】
また、実施形態１及び２に係る回転電機では、スリップリング装置１０１は、インナーロータ１０の内側回転軸４に設けられていたが、これに限定されるものでない。アウターロータ２０にロータコイルが設けられる場合、アウターロータ２０の回転軸にスリップリング装置を設けてもよい。
また、実施の形態１及び２に係る回転電機では、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、オートマチックトランスミッションフルード（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及び２に係る回転電機では、スリップリング収容空間６内の全体が冷却用液体としての潤滑油７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６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６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６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６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４２ａ，４２ｂ，４２ｃ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６内に溜められていればよい。
【００４７】
また、実施の形態１及び２に係る回転電機では、３つのスリップリング４２ａ、４２ｂ及び４２ｃ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。
【符号の説明】
【００４８】
２  スリップリング筐体（ケース）、３  エンドカバー（ケース）、４  内側回転軸（回転軸）、６  スリップリング収容空間、７  潤滑油（冷却用液体）、１０  インナーロータ（第一回転子）、２０  アウターロータ（第二回転子）、３０  ステータ（固定子）、４１  絶縁部材（絶縁部）、４１ｂ  導出溝、４１ｂ２  遠位端、４１ｃ  溝無し部、４１ｅ  帯状突起、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  スリップリング、４４  ブラシ、１００  回転電機、１０１  スリップリング装置、Ｒ  回転方向。
【図１】
2016082748.tif 000003
【図２】
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【図３】
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