(57)【要約】【課題】低温状態の冷却用液体の昇温を促進することによって、スリップリングとブラシとの間の電気的導通の不良を抑制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３０は、軸線周りに回転可能な導電性のスリップリング３１と、スリップリング３１に接触して設けられる導電性のブラシ３２と、スリップリング３１及びブラシ３２を収容する第一収容空間４を含み且つ第一収容空間４内に冷却用液体としての潤滑油５０を含むモータカバー２及びエンドカバー３と、潤滑油５０の温度を検出する温度センサ４０と、潤滑油５０の熱を放出可能な熱交換器５３と、温度センサ４０から検出された温度情報を受け取るように構成されたＥＣＵ６１とを備える。ＥＣＵ６１は、熱交換器５３における潤滑油５０の放熱を制御するように構成され、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、熱交換器５３における潤滑油５０の放熱を低減する。【選択図】図１
2016127732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線周りに回転可能な導電性のスリップリングと、
前記スリップリングに接触して設けられる導電性のブラシと、
前記スリップリング及び前記ブラシ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、
前記冷却用液体の温度を検出する温度検出部と、
前記冷却用液体の熱を放出可能な放熱部と、
前記温度検出部から検出された温度情報を受け取るように構成された制御部と
を備えるスリップリング装置であって、
前記制御部は、
前記放熱部における前記冷却用液体の放熱を制御するように構成され、
前記冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、前記放熱部における前記冷却用液体の放熱を低減するスリップリング装置。
【請求項２】
前記放熱部は、前記冷却用液体と流体とを熱交換する熱交換器である請求項１に記載のスリップリング装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記冷却用液体の温度が前記所定温度未満の場合、前記冷却用液体と熱交換させる流体の前記熱交換器への供給を停止する請求項２に記載のスリップリング装置。
【請求項４】
前記収容空間と前記放熱部とを連通する通路と、
前記通路に設けられ、前記通路の開放及び閉鎖を選択することができる開閉弁と
を備え、
前記制御部は、前記冷却用液体の温度が前記所定温度未満の場合、前記通路を閉鎖するように前記開閉弁を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
【請求項５】
前記放熱部を前記収容空間に連通する第一通路と、
前記収容空間を前記放熱部に連通する第二通路と、
前記第一通路と前記第二通路とを連通するバイパス通路と、
前記第一通路、前記第二通路、及び前記バイパス通路のいずれかに設けられ、前記第二通路から前記第一通路に向かう前記冷却用液体の流れを、前記放熱部を通る状態と、前記放熱部を通らない状態とに選択して切り替えることができる切替機構と
を備え、
前記制御部は、前記冷却用液体の温度が前記所定温度未満の場合、前記放熱部を通らない状態に前記切替機構を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
【請求項６】
前記収容空間と前記放熱部とを連通する通路と、
前記通路に設けられ、前記冷却用液体を移送可能なポンプと
を備え、
前記制御部は、前記冷却用液体の温度が前記所定温度未満の場合、前記ポンプを停止する請求項１〜５のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
【請求項７】
前記ケースに前記収容空間を囲む断熱材を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
【請求項８】
前記冷却用液体を加熱する加熱装置を備え、
前記制御部は、前記冷却用液体の温度が前記所定温度未満の場合、前記加熱装置により前記冷却用液体を加熱するように前記加熱装置を制御する請求項１〜７のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
【請求項９】
前記スリップリングと共に回転するように前記収容空間内に設けられ、回転することによって前記冷却用液体に流れを形成する羽根状体を備える請求項１〜８のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記冷却用液体の温度が前記所定温度未満の場合、前記ブラシへ通電しないように前記ブラシへの通電を制御する請求項１〜９のいずれか一項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】
本発明は、スリップリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機が備えるスリップリング装置では、回転電機の回転シャフトと共に回転するスリップリングに、回転電機の外部のインバータ、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、電気機器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、ブラシの温度が所定の温度以上に上昇すると、ブラシの耐摩耗性が急激に大きく低下し、ブラシの摩耗量が劇的に増加する。そのため、ブラシ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、接触部において液膜が形成されると、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。そのため、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、収容室内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、スリップリングとブラシと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、スリップリングとブラシと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。そして、スリップリング装置の冷却用液体としてフッ素系液体の代わりに鉱物油系オイルを用いる場合が考えられる。鉱物油系オイルの粘度は、温度による変化が大きく、低温時に比較的高くなる。従って、特に鉱物油系オイルの粘度が高くなる低温時に、ブラシとスリップリングとの接触部に油膜が形成されやすいという問題もある。
【０００６】
本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、低温状態の冷却用液体の昇温を促進することによって、スリップリングとブラシとの間の電気的導通の不良を抑制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】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係るスリップリング装置は、軸線周りに回転可能な導電性のスリップリングと、スリップリングに接触して設けられる導電性のブラシと、スリップリング及びブラシ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、冷却用液体の温度を検出する温度検出部と、冷却用液体の熱を放出可能な放熱部と、温度検出部から検出された温度情報を受け取るように構成された制御部とを備えるスリップリング装置であって、制御部は、放熱部における冷却用液体の放熱を制御するように構成され、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、放熱部における冷却用液体の放熱を低減する。
【０００８】
放熱部は、冷却用液体と流体とを熱交換する熱交換器であってよい。
制御部は、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、冷却用液体と熱交換させる流体の熱交換器への供給を停止してよい。
上記スリップリング装置は、収容空間と放熱部とを連通する通路と、上記通路に設けられ、上記通路の開放及び閉鎖を選択することができる開閉弁とを備え、制御部は、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、上記通路を閉鎖するように開閉弁を制御してよい。
上記スリップリング装置は、放熱部を収容空間に連通する第一通路と、収容空間を放熱部に連通する第二通路と、第一通路と第二通路とを連通するバイパス通路と、第一通路、第二通路、及びバイパス通路のいずれかに設けられ、第二通路から第一通路に向かう冷却用液体の流れを、放熱部を通る状態と、放熱部を通らない状態とに選択して切り替えることができる切替機構とを備え、制御部は、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、放熱部を通らない状態に切替機構を制御してよい。
【０００９】
上記スリップリング装置は、収容空間と放熱部とを連通する通路と、上記通路に設けられ、冷却用液体を移送可能なポンプとを備え、制御部は、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、ポンプを停止してよい。
上記スリップリング装置は、ケースに収容空間を囲む断熱材を備えてよい。
上記スリップリング装置は、冷却用液体を加熱する加熱装置を備え、制御部は、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、加熱装置により冷却用液体を加熱するように加熱装置を制御してよい。
上記スリップリング装置は、スリップリングと共に回転するように収容空間内に設けられ、回転することによって冷却用液体に流れを形成する羽根状体を備えてよい。
制御部は、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、ブラシへ通電しないようにブラシへの通電を制御してよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るスリップリング装置によれば、低温状態の冷却用液体の昇温を促進することによって、スリップリングとブラシとの間の電気的導通の不良を抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスリップリング装置を備えた回転電機の構成を示す模式断面側面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係るスリップリング装置を備えた回転電機の構成を示す模式断面側面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係るスリップリング装置を備えた回転電機の構成を示す模式断面側面図である。
【図４】本発明の実施の形態４に係るスリップリング装置を備えた回転電機の構成を示す模式断面側面図である。
【図５】本発明の実施の形態５に係るスリップリング装置を備えた回転電機の構成を示す模式断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本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、本発明の実施の形態１に係るスリップリング装置３０及びその周辺の構成を説明する。
図１を参照すると、スリップリング装置３０を備えた回転電機１００の構成が示されている。なお、以下の実施の形態では、回転電機１００は、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジンと回転電機１００とを動力源とするハイブリッド自動車に搭載されるものとして説明する。
回転電機１００は、その金属製の筐体として、モータケース１とモータカバー２とエンドカバー３とを備えている。モータカバー２は、略円筒状のモータケース１の開口端部１ａを塞ぐように配設されている。エンドカバー３は、一部が筒状であるモータカバー２の開口端部を塞ぐように配設されている。
【００１３】
モータカバー２は、モータケース１の開口端部１ａに固定される板状のフランジ部２ａと、フランジ部２ａの中央付近の開口部からモータケース１内に向かって延在する円筒状の筒部２ｂと、筒部２ｂと反対側でフランジ部２ａから突出する環状の突出縁部２ｃとを含む。突出縁部２ｃにエンドカバー３が取り付けられる。
【００１４】
エンドカバー３、筒部２ｂ及び突出縁部２ｃの内側には、スリップリング装置３０のスリップリング３１、ブラシ３２等を収容する第一収容空間４が形成される。モータケース１及びモータカバー２の内側且つ筒部２ｂの外側に、回転電機１００の内側ロータ２１、外側ロータ２２及びステータ２３を収容する第二収容空間５が形成される。ここで、エンドカバー３及びモータカバー２は、ケースを構成している。
なお、回転電機１００において、円筒状の外側ロータ２２は、円筒状の内側ロータ２１の外周を囲むように配設され、円筒状のステータ２３は、外側ロータ２２の外周を囲むように配設されている。さらに、内側ロータ２１及び外側ロータ２２は、同軸上で互いに相対的に回転できるように構成されている。ステータ２３は、モータケース１に固定されている。
【００１５】
第一収容空間４から第二収容空間５にわたって筒部２ｂの円筒軸方向に沿って延在する回転電機１００の回転シャフト６が、設けられている。
さらに、第二収容空間５内に延びる回転シャフト６の端部６ａには、内側ロータ２１の内側ロータ支持部材２１ｃが、回転シャフト６と一体に回転するように連結されている。内側ロータ支持部材２１ｃは、回転シャフト６と同軸上に配置されている。
【００１６】
内側ロータ支持部材２１ｃは、回転シャフト６の端部６ａから回転シャフト６と同軸に突出する円筒状の入力軸受入部２１ｃａと、筒部２ｂを外側から囲むように延在する円筒状の内側ロータ支持部２１ｃｃと、入力軸受入部２１ｃａの径方向に延在して入力軸受入部２１ｃａを内側ロータ支持部２１ｃｃに連結する連結部２１ｃｂとが一体成形された構成を有している。
入力軸２０は、入力軸受入部２１ｃａの内周面に、入力軸受入部２１ｃａと一体に回転し且つ互いに回転駆動力を伝達できるように嵌合されている。入力軸２０は、回転電機１００を搭載するハイブリッド自動車のエンジンに、互いに回転駆動力を伝達できるように機械的に接続されている。
内側ロータ支持部２１ｃｃは、その外周に設けられる内側ロータ２１の円筒状の内側ロータコア２１ｂを支持する。内側ロータ支持部２１ｃｃと内側ロータコア２１ｂとは、一体に回転する。内側ロータコア２１ｂは、周方向に沿って配置された三相巻線２１ａを含む。
【００１７】
また、内側ロータ支持部２１ｃｃの端部は、その外周側に設けられたベアリング２４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。
そして、三相巻線２１ａ、内側ロータコア２１ｂ及び内側ロータ支持部材２１ｃは、内側ロータ２１を構成している。
【００１８】
また、第二収容空間５内において、内側ロータコア２１ｂの径方向外側の外周面を囲むようにして外側ロータ２２の円筒状の外側ロータコア２２ｂが設けられている。外側ロータコア２２ｂは、その内部に、周方向に沿って配置された永久磁石２２ａを有している。
【００１９】
外側ロータコア２２ｂは、その円筒軸方向の両側から外側ロータコア２２ｂを挟むように設けられた第一外側ロータ支持部材２２ｃ及び第二外側ロータ支持部材２２ｄによって支持されている。第二外側ロータ支持部材２２ｄは、外側ロータコア２２ｂに対してフランジ部２ａ側に位置し、円筒状の形状を有している。第一外側ロータ支持部材２２ｃは、外側ロータコア２２ｂに対して第二外側ロータ支持部材２２ｄと反対側に位置し、有底円筒状の形状を有している。
【００２０】
第一外側ロータ支持部材２２ｃは、入力軸受入部２１ｃａと同方向に且つ同軸上に延びる円筒状の出力軸部２２ｃａと、外側ロータコア２２ｂに一体に回転するように連結される円筒状の周壁部２２ｃｃと、出力軸部２２ｃａから周壁部２２ｃｃにまで回転シャフト６の径方向に延在する円環板状の底壁部２２ｃｂとを一体成形によって含んでいる。
出力軸部２２ｃａは、その内周側に設けられたベアリング２５を介して、入力軸受入部２１ｃａの外周面によって回転自在に支持されている。さらに、出力軸部２２ｃａ内を入力軸２０が通る。
【００２１】
第二外側ロータ支持部材２２ｄは、円筒軸方向の一方の端部において外側ロータコア２２ｂに一体に回転するように連結されている。第二外側ロータ支持部材２２ｄにおける他方の端部は、その外周側に設けられたベアリング２６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、外側ロータコア２２ｂと第一外側ロータ支持部材２２ｃ及び第二外側ロータ支持部材２２ｄとは一体となって、入力軸受入部２１ｃａに対して、つまり、回転シャフト６及び内側ロータ２１に対して相対回転することができる。第一外側ロータ支持部材２２ｃの出力軸部２２ｃａは、回転電機１００を搭載するハイブリッド自動車を走行させるための駆動部に、互いに回転駆動力を伝達できるように機械的に接続されている。
そして、永久磁石２２ａ、外側ロータコア２２ｂ、第一外側ロータ支持部材２２ｃ及び第二外側ロータ支持部材２２ｄは、外側ロータ２２を構成している。
【００２３】
また、第二収容空間５内では、外側ロータコア２２ｂ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、モータケース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。ステータ２３の三相巻線２３ａは、回転電機１００の外部に設けられたインバータ６２に電気的に接続されている。インバータ６２は、バッテリ６３に電気的に接続されている。インバータ６２は、バッテリ６３から供給された直流電力を交流電力に変換して三相巻線２３ａ等に供給すること、及び、三相巻線２３ａ等から供給された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６３に供給することができる。インバータ６２の動作は、制御部であるＥＣＵ６１によって制御される。ＥＣＵ６１は、ハイブリッド自動車の図示しないエンジンの動作も制御する。
【００２４】
また、第一収容空間４内において、回転シャフト６の周囲は、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３３によって覆われている。さらに、第一収容空間４内において、円筒状の絶縁部材３３の周りに、３つの輪状のスリップリング３１が埋め込まれている。３つのスリップリング３１は、同形状であり、回転シャフト６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。各スリップリング３１は、回転シャフト６と同軸上に配置されている。さらに、各スリップリング３１は、導電性を有する材料から形成されている。また、各スリップリング３１は、その径方向外側の外周面を絶縁部材３３から露出させている。
【００２５】
また、絶縁部材３３の内部には、導電性を有する材料から形成された３つの内部バスバー３４が、回転シャフト６の軸方向に沿って延在するように埋め込まれている。３つの内部バスバー３４はそれぞれ、絶縁部材３３によって互いに電気的に絶縁されると共に、回転シャフト６から電気的に絶縁されている。３つの内部バスバー３４はそれぞれ、３つのスリップリング３１のうちの互いに異なる１つに電気的に接続されると共に、内側ロータ２１の三相巻線２１ａのうちの互いに異なる１つの相の巻線に電気的に接続されている。
そして、３つのスリップリング３１は、絶縁部材３３によって、互いに電気的に絶縁される。また、３つの内部バスバー３４は、絶縁部材３３によって、電気的に接続されていない内部バスバー３４から電気的に絶縁されると共に、回転シャフト６から電気的に絶縁されている。
【００２６】
第一収容空間４内において、３つのスリップリング３１の径方向外側の外周面にはそれぞれ、導電性を有する材料から形成された３つの柱状のブラシ３２が接触するようにして配設されている。３つのブラシ３２は、１つのスリップリング３１に対して周方向に沿って等間隔に、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。各ブラシ３２は、図示しないバネ等の付勢部材によってスリップリング３１に押し付けられている。
【００２７】
第一収容空間４内において、スリップリング３１のそれぞれに対して、スリップリング３１の径方向に沿って延在する円板状のホルダプレート３５が配設されている。さらに、第一収容空間４内では、円筒状の保持部材３７が配設されている。保持部材３７は、エンドカバー３から回転シャフト６の軸方向に沿って回転シャフト６を囲むように延在している。３つのホルダプレート３５は、保持部材３７の内側で互いに間隔をあけて配置されている。
各スリップリング３１に接触する３つのブラシ３２はそれぞれ、ホルダプレート３５上に配設された３つの筒状のブラシホルダ３６によって、スリップリング３１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。
【００２８】
各ホルダプレート３５は、導電性を有する材料から形成されている。各ホルダプレート３５には、外部バスバー３８が一体成形によって形成されている。各外部バスバー３８は、保持部材３７を貫通して保持部材３７の外側に延出している。３つの延出した外部バスバー３８は、インバータ６２に電気的に接続されている。また、各ホルダプレート３５は、保持している各ブラシ３２と電気的に接続されており、これにより、各ブラシ３２は、インバータ６２に電気的に接続される。
【００２９】
また、エンドカバー３を貫通する流入口３ａ及び流出口３ｂが形成されており、第一収容空間４に連通している。流入口３ａは、保持部材３７の径方向内側で開口している。流出口３ｂは、保持部材３７の径方向外側で開口している。これにより、第一収容空間４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３７の内外を通る往復流路が形成される。なお、回転電機１００は、図１に示すように、重力方向で流入口３ａが下方に位置し、流出口３ｂが上方に位置するように、設置される。
【００３０】
流入口３ａには、回転電機１００の外部に設けられた熱交換器５３の出口から延びる第一流路５１が連通している。流出口３ｂには、熱交換器５３の入口に延びる第二流路５２が連通している。第一流路５１及び第二流路５２は、熱交換器５３を介して互いに連通する。さらに、熱交換器５３の別の出口には、第三流路５４が連通し、熱交換器５３の別の入口には、第四流路５５が連通している。
第三流路５４及び第四流路５５は、熱交換器５３を介して互いに連通する。第三流路５４及び第四流路５５は、第一流路５１及び第二流路５２とは連通しない。第四流路５５には、回転電機１００を搭載するハイブリッド自動車の冷却水が供給されるように構成されている。冷却水は、第四流路５５から第三流路５４に向かって流れる。そして、熱交換器５３の内部では、第二流路５２から第一流路５１に向かって流れる流体と、第四流路５５から第三流路５４に向かって流れる冷却水とが、隣り合いつつ互いに逆方向に流れるように構成されている。
第四流路５５に、第四流路５５を開放及び閉鎖することができる開閉弁５５ａが設けられている。ＥＣＵ６１は、開閉弁５５ａの動作を制御するように構成されている。ＥＣＵ６１は、開閉弁５５ａを開放又は閉鎖することによって、第四流路５５への冷却水の供給又は供給停止を行う。ここで、熱交換器５３は、放熱部を構成している。
【００３１】
第一収容空間４の全体、並びに流路５１及び５２の全体は、冷却用液体である潤滑油５０で満たされている。潤滑油５０は、冷却用液体としてだけでなく、回転シャフト６の周囲等の摺動部分に対する潤滑作用も奏する。
【００３２】
また、抵抗発熱型のヒータコイル３９が、第一収容空間４内の潤滑油５０を加熱できるように、エンドカバー３上に配設されている。ヒータコイル３９は、第一収容空間４内における保持部材３７の内側の流入口３ａ近傍位置に配置されている。従って、ヒータコイル３９は、流入口３ａ近傍からブラシ３２に流れる前の状態の潤滑油５０を加熱する。ヒータコイル３９は、インバータ６２に電気的に接続されている。通電によるヒータコイル３９の加熱動作は、ＥＣＵ６１がインバータ６２を制御することによって行われる。インバータ６２は、ヒータコイル３９、ステータ２３の三相巻線２３ａ及びブラシ３２への通電を個別に制御できるように構成されている。ここで、ヒータコイル３９は加熱装置を構成している。
【００３３】
また、温度センサ４０が、保持部材３７に配設されている。温度センサ４０は、潤滑油５０の温度を検知し、その検知結果をＥＣＵ６１に送るように構成されている。以下の実施の形態では、温度センサ４０は、保持部材３７におけるエンドカバー３と反対側の端部付近に配置されている。これにより、温度センサ４０は、ヒータコイル３９から最も遠いホルダプレート３５上のブラシ３２の近傍の潤滑油５０の温度を検知する。ここで、温度センサ４０は温度検出部を構成している。
【００３４】
次に、本発明の実施の形態１に係るスリップリング装置３０及びその周辺の動作を説明する。
図１を参照すると、回転電機１００において、内側ロータ２１の三相巻線２１ａに通電していない状態で、内側ロータ２１と外側ロータ２２との間に回転速度差が発生すると、相対的に回転する永久磁石２２ａが発生する磁界の作用によって、内側ロータ２１の三相巻線２１ａに三相交流電流である誘導電流が発生する。発生した誘導電流は、スリップリング装置３０の内部バスバー３４、スリップリング３１、ブラシ３２及び外部バスバー３８を介して、インバータ６２に送られる。ＥＣＵ６１は、インバータ６２を制御して、誘導電流を直流電流に変換し、バッテリ６３に蓄電する。一方、ＥＣＵ６１が、インバータ６２を制御して、バッテリ６３の直流電力を三相交流電力に変換して、スリップリング装置３０を介して内側ロータ２１の三相巻線２１ａに供給すると、三相巻線２１ａを流れる交流電流が発生する磁界が永久磁石２２ａに作用することによって、内側ロータ２１と外側ロータ２２との間に回転トルクが発生する。
【００３５】
また、ＥＣＵ６１が、インバータ６２を制御して、バッテリ６３の直流電力を三相交流電力に変換しステータ２３の三相巻線２３ａに供給すると、三相巻線２３ａを流れる交流電流が発生する磁界が永久磁石２２ａに作用することによって、外側ロータ２２に回転トルクが与えられる。一方、内側ロータ２１からの回転トルクを受けて外側ロータ２２が回転すると、相対的に回転する永久磁石２２ａが発生する磁界の作用によって、ステータ２３の三相巻線２３ａに誘導電流が発生し、インバータ６２に送られる。ＥＣＵ６１は、インバータ６２を制御して、誘導電流を直流電流に変換し、バッテリ６３に蓄電する。
【００３６】
回転電機１００を搭載するハイブリッド自動車は、回転電機１００による出力軸部２２ｃａへの回転駆動力つまりトルクによって走行する。
【００３７】
スリップリング装置３０のブラシ３２への通電を実施する場合、ＥＣＵ６１は、温度センサ４０から取得する潤滑油５０の温度情報に基づき、ヒータコイル３９の動作、及び第四流路５５への冷却水の供給を制御する。
ブラシ３２への通電の必要があり且つ温度センサ４０から取得する潤滑油５０の温度が予め設定した下限温度よりも低い場合、ＥＣＵ６１は、ブラシ３２への通電を直ぐに行わず、まずインバータ６２を制御してヒータコイル３９を通電する。同時に、ＥＣＵ６１は、開閉弁５５ａを閉鎖して熱交換器５３への冷却水の供給を停止する。ここで、下限温度は所定温度を構成している。
【００３８】
通電されたヒータコイル３９の発熱により、ヒータコイル３９周辺の潤滑油５０は昇温する。これにより、第一収容空間４内では、流入口３ａ近傍の潤滑油５０と流出口３ｂ近傍の潤滑油５０との間で、温度差が発生する。さらに、昇温された潤滑油５０は、第一収容空間４内で重力方向の上方に向かって移動する。よって、第一収容空間４内では、保持部材３７の内側から外側に向かう潤滑油５０の自然対流、つまり、流入口３ａから流出口３ｂに向かう潤滑油５０の自然対流が生じる。
従って、潤滑油５０は、保持部材３７の内側、保持部材３７の外側、流出口３ｂ、第二流路５２、熱交換器５３、第一流路５１及び流入口３ａを順次通って循環する流れを形成する。熱交換器５３では、冷却水の供給が停止されているため、熱交換器５３に放出される潤滑油５０の熱量が大きく抑えられる。このため、ヒータコイル３９により昇温された潤滑油５０が循環することによって、各ブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度が上昇する。
温度センサ４０から取得する潤滑油５０の温度が下限温度以上となると、ＥＣＵ６１は、ヒータコイル３９の通電を停止し、ブラシ３２への通電を実施する。
【００３９】
潤滑油５０の温度が下限温度未満の低い温度にあるとき、潤滑油５０の粘度が非常に高い。粘度の高い潤滑油５０は、回転するスリップリング３１とブラシ３２との間に侵入すると、この間に油膜を形成する。形成された油膜は、スリップリング３１とブラシ３２との間の電気的導通を遮断する。このため、ブラシ３２に通電している場合、ブラシ３２とスリップリング３１との間に通電不良が発生するほか、アーク放電が発生し、ブラシ３２の摩耗が促進する。
【００４０】
また、ブラシ３２への通電中、温度センサ４０から取得する潤滑油５０の温度が予め設定した上限温度に達すると、ＥＣＵ６１は、開閉弁５５ａを開放し、熱交換器５３へ冷却水が供給されるようにする。これにより、熱交換器５３では、冷却水と潤滑油５０とが熱交換を行って、潤滑油５０が冷却される。ブラシ３２への通電中、ブラシ３２が発熱し、ブラシ３２近傍の潤滑油５０が昇温するため、潤滑油５０は、保持部材３７の内側、保持部材３７の外側、流出口３ｂ、第二流路５２、熱交換器５３、第一流路５１及び流入口３ａを順次通って循環する自然対流を生成する。熱交換器５３で降温した潤滑油５０は、流入口３ａから第一収容空間４への流入後、スリップリング３１、ブラシ３２、ブラシホルダ３６及びホルダプレート３５と接触し、これらを冷却する。そして、潤滑油５０によって冷却される上記の要素は、上記の要素と熱交換を行った後の潤滑油５０と、第一収容空間４内で再び接触することがなく、流入口３ａから供給される冷却後の潤滑油５０と接触するため、効果的に冷却される。
【００４１】
上述のように、本発明の実施の形態１に係るスリップリング装置３０は、軸線周りに回転可能な導電性のスリップリング３１と、スリップリング３１に接触して設けられる導電性のブラシ３２と、スリップリング３１及びブラシ３２を収容する第一収容空間４を含み且つ第一収容空間４内に冷却用液体としての潤滑油５０を含むモータカバー２及びエンドカバー３と、潤滑油５０の温度を検出する温度センサ４０と、潤滑油５０の熱を放出可能な熱交換器５３と、温度センサ４０から検出された温度情報を受け取るように構成されたＥＣＵ６１とを備える。ＥＣＵ６１は、熱交換器５３における潤滑油５０の放熱を制御するように構成され、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、熱交換器５３における潤滑油５０の放熱を低減する。さらに、熱交換器５３は、潤滑油５０と熱交換用の流体としての冷却水とを熱交換する。そして、ＥＣＵ６１は、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、潤滑油５０と熱交換させる冷却水の熱交換器５３への供給を停止する。さらにまた、ＥＣＵ６１は、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、ブラシ３２へ通電しないようにブラシ３２への通電を制御する。
【００４２】
上述の構成では、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、潤滑油５０と熱交換させる冷却水の熱交換器５３への供給を停止することによって、熱交換器５３における潤滑油５０の放熱が低減する。これにより、潤滑油５０は、熱が与えられると、その温度を早く上昇させることができる。
よって、潤滑油５０が、スリップリング３１とブラシ３２との間の電気的導通の不良を引き起こしやすい下限温度未満の温度状態にある時間を短縮することができる。さらに、潤滑油５０の温度が下限温度未満の状況下では、ブラシ３２への通電を行わないため、スリップリング３１とブラシ３２との間の電気的導通の不良が確実に抑えられる。従って、スリップリング装置３０は、低温状態の潤滑油５０の昇温を促進し、スリップリング３１とブラシ３２との間の電気的導通の不良を抑制することができる。
また、潤滑油５０と熱交換用の流体とを熱交換させる熱交換器５３では、回転電機１００を搭載するハイブリッド自動車に既存の冷却水を熱交換用流体として利用できる。
【００４３】
また、スリップリング装置３０は、潤滑油５０を加熱するヒータコイル３９を備え、ＥＣＵ６１は、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、ヒータコイル３９により潤滑油５０を加熱するようにヒータコイル３９を制御する。これにより、潤滑油５０の昇温速度を増加させることができる。
また、実施の形態１に係るスリップリング装置３０において、熱交換器５３を空冷式とし、熱交換器内を流れる潤滑油５０が外気と熱交換を行うようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ６１は、熱交換器への外気の送風路の開放及び遮断を制御することによって、または、熱交換器へ外気を送風するファンの作動及び停止を制御することによって、熱交換器における潤滑油５０の放熱を制御することができる。
【００４４】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るスリップリング装置２３０は、実施の形態１に係るスリップリング装置３０において、熱交換器５３を空冷式の熱交換器２５３とし、第二流路５２の途中にポンプ５６を設けるようにしたものである。
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。
【００４５】
図２を参照すると、実施の形態２に係るスリップリング装置２３０は、実施の形態１に係るスリップリング装置３０の熱交換器５３の代わりに、第二流路５２を第一流路５１に連通する空冷式の熱交換器２５３を備え、さらに、第二流路５２の途中に設けられたポンプ５６を備えている。ポンプ５６は、第二流路５２から第一流路５１に向かう方向に潤滑油５０を圧送する。ポンプ５６は、ＥＣＵ６１によって動作の制御を受ける。
本発明の実施の形態２に係るスリップリング装置２３０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。
【００４６】
上述のように構成されたスリップリング装置２３０において、ブラシ３２への通電を実施する場合、ＥＣＵ６１は、温度センサ４０による潤滑油５０の温度情報に基づき、ヒータコイル３９及びポンプ５６の動作を制御する。
ブラシ３２への通電の必要があり且つ温度センサ４０による潤滑油５０の温度が下限温度よりも低い場合、ＥＣＵ６１は、ブラシ３２への通電を直ぐに行わず、まずヒータコイル３９に通電する。同時に、ＥＣＵ６１は、ポンプ５６を停止する。
【００４７】
ポンプ５６が停止されているため、第一流路５１及び第二流路５２では、潤滑油５０は滞留し、熱交換器２５３で冷却された潤滑油５０が第一収容空間４内に流入しない。第一収容空間４内では、ヒータコイル３９により昇温された潤滑油５０は、保持部材３７の内側から外側に向かって移動する自然対流を生じる。これにより、各ブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度が上昇する。さらに、ヒータコイル３９による加熱の影響を受ける潤滑油５０は、実質的に第一収容空間４内の潤滑油５０に限られ、その熱容量を第一流路５１及び第二流路５２の容積分だけ低減するため、潤滑油５０は昇温しやすくなる。
温度センサ４０による潤滑油５０の温度が下限温度以上となると、ＥＣＵ６１は、ヒータコイル３９の通電を停止し、ブラシ３２への通電を実施する。
【００４８】
また、ブラシ３２への通電中、温度センサ４０による潤滑油５０の温度が上限温度に達すると、ＥＣＵ６１は、ポンプ５６を作動させる。これにより、第二流路５２、熱交換器２５３、第一流路５１、流入口３ａ、保持部材３７の内側、保持部材３７の外側及び流出口３ｂを順次通って循環する潤滑油５０の強制的な流れが、形成される。第一収容空間４から第二流路５２に流出した潤滑油５０は、熱交換器２５３によって冷却された後、流入口３ａから第一収容空間４へ再び流入し、スリップリング３１、ブラシ３２、ブラシホルダ３６及びホルダプレート３５を冷却する。
また、本発明の実施の形態２に係るスリップリング装置２３０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。
【００４９】
そして、本発明の実施の形態２に係るスリップリング装置２３０によれば、実施の形態１のスリップリング装置３０と同様の効果が得られる。
また、スリップリング装置２３０は、第一収容空間４と熱交換器２５３とを連通する第二流路５２に設けられ且つ潤滑油５０を移送可能なポンプ５６を備え、ＥＣＵ６１は、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、ポンプ５６を停止する。上述の構成では、ポンプ５６を停止した状態でのヒータコイル３９の通電中、第一収容空間４内の潤滑油５０は、モータカバー２及びエンドカバー３の外部に流出せず第一収容空間４内に留まる。これにより、潤滑油５０は、外部環境と熱交換を行って冷却されることがなく、その熱容量も低減するため、昇温しやすくなる。
また、スリップリング装置２３０において、ポンプ５６は、第一流路５１に設けられてもよい。
【００５０】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係るスリップリング装置３３０は、実施の形態２に係るスリップリング装置２３０において、第二流路５２にポンプを設けずに開閉弁５７を設けるようにしたものである。
図３を参照すると、実施の形態３に係るスリップリング装置３３０は、第二流路５２にポンプを備えず、その経路上に開閉弁５７を備えている。開閉弁５７は、開放又は閉鎖することによって、第二流路５２における潤滑油５０の流れを許容又は遮断する。開閉弁５７は、ＥＣＵ６１によって動作の制御を受ける。開閉弁５７として、電動弁、電磁弁等を用いることができる。
【００５１】
また、スリップリング装置３３０は、回転シャフト６に、プロペラ状の形態をなす複数の推進羽根５８を備えている。ここで、推進羽根５８は、羽根状体を構成している。
推進羽根５８は、第一収容空間４内の保持部材３７の内側において、回転シャフト６のエンドカバー３側の端部６ｂにおける径方向外側の外周面上に、回転シャフト６と一体に回転するように設けられている。つまり、推進羽根５８は、最もエンドカバー３側にあるブラシ３２とエンドカバー３との間に配置されている。
推進羽根５８は、回転シャフト６と共に回転することによって、潤滑油５０に、回転シャフト６の端部６ｂから端部６ａに向かう方向の流れを生じさせる。
また、本発明の実施の形態３に係るスリップリング装置３３０のその他の構成は、実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。
【００５２】
上述のように構成されたスリップリング装置３３０において、ブラシ３２への通電を実施する場合、ＥＣＵ６１は、温度センサ４０による潤滑油５０の温度情報に基づき、ヒータコイル３９及び開閉弁５７の動作を制御する。
ブラシ３２への通電の必要があり且つ温度センサ４０による潤滑油５０の温度が下限温度よりも低い場合、ＥＣＵ６１は、ブラシ３２への通電を直ぐに行わず、まずヒータコイル３９に通電する。同時に、ＥＣＵ６１は、開閉弁５７を閉鎖する。なお、回転シャフト６は、回転していてもしていなくてもよい。
開閉弁５７が潤滑油５０の移動を遮断するため、回転シャフト６の回転の有無に関係なく、第一流路５１及び第二流路５２では、潤滑油５０は滞留し、第一収容空間４内では、潤滑油５０は第一収容空間４内に留まる。
【００５３】
回転シャフト６が回転していない場合、第一収容空間４内では、ヒータコイル３９により昇温された潤滑油５０は、保持部材３７の内側から外側に向かって移動する自然対流を生じる。これにより、各ブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度が上昇する。
回転シャフト６が回転している場合、推進羽根５８が、第一収容空間４内に潤滑油５０の強制的な流れを形成し、潤滑油５０を攪拌する。これにより、各ブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度は、均等に上昇する。
そして、ヒータコイル３９による加熱の影響を受ける潤滑油５０は、実質的に第一収容空間４内の潤滑油５０に限られ、その熱容量を第一流路５１及び第二流路５２の容積分だけ低減するため、潤滑油５０は昇温しやすくなる。
温度センサ４０による潤滑油５０の温度が下限温度以上となると、ＥＣＵ６１は、ヒータコイル３９の通電を停止し、ブラシ３２への通電を実施する。
【００５４】
また、ブラシ３２への通電中、温度センサ４０による潤滑油５０の温度が上限温度に達すると、ＥＣＵ６１は、開閉弁５７を開く。
回転シャフト６が回転していない場合、潤滑油５０は、自然対流により、流出口３ｂ、第二流路５２、熱交換器２５３、第一流路５１、流入口３ａ、保持部材３７の内側及び保持部材３７の外側を順次通って循環する。そして、熱交換器２５３によって冷却された潤滑油５０は、第一収容空間４へ流入後、スリップリング３１、ブラシ３２、ブラシホルダ３６及びホルダプレート３５を冷却する。
【００５５】
回転シャフト６が回転している場合、推進羽根５８が、第一収容空間４内に潤滑油５０の強制的な流れを形成する。これにより、熱交換器２５３での冷却後の潤滑油５０の流量が増えるため、スリップリング３１、ブラシ３２、ブラシホルダ３６及びホルダプレート３５が、効果的に冷却される。
また、本発明の実施の形態３に係るスリップリング装置３３０のその他の動作は、実施の形態２と同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
そして、本発明の実施の形態３に係るスリップリング装置３３０によれば、実施の形態１及び２のスリップリング装置と同様の効果が得られる。
また、スリップリング装置３３０は、第一収容空間４と熱交換器２５３とを連通する第二流路５２に設けられ且つ第二流路５２の開放及び閉鎖を選択的に行うことができる開閉弁５７を備え、ＥＣＵ６１は、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、第二流路５２を閉鎖するように開閉弁５７を制御する。上述の構成では、開閉弁５７を閉鎖した状態でのヒータコイル３９の通電中、第一収容空間４内の潤滑油５０は、外部環境と熱交換を行わずに第一収容空間４内に留まるため、昇温しやすくなる。
【００５７】
また、スリップリング装置３３０は、スリップリング３１と共に回転するように第一収容空間４内に設けられ且つ回転することによって潤滑油５０に流れを形成する推進羽根５８を備える。上述の構成によって、ヒータコイル３９の通電中に、推進羽根５８を回転させることによって、全てのブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度を均等にすることができる。従って、ブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度が温度センサ４０の検出温度よりも低くなることを防ぐことができる。
また、スリップリング装置３３０において、開閉弁５７は、第一流路５１に設けられてもよい。
【００５８】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係るスリップリング装置４３０は、実施の形態３に係るスリップリング装置３３０において、第一流路５１及び第二流路５２の構成を変更したものである。
【００５９】
図４を参照すると、実施の形態４に係るスリップリング装置４３０は、第二流路５２の途中に開閉弁を備えていない。スリップリング装置４３０は、第二流路５２から分岐して熱交換器２５３を迂回するように第一流路５１に接続するバイパス流路５９を備えている。さらに、第二流路５２におけるバイパス流路５９の分岐部には、切替機構としての三方弁６０が設けられている。
三方弁６０は、三方弁６０よりも流出口３ｂ側となる第二流路５２の第一部分５２ａを、三方弁６０よりも熱交換器２５３側となる第二流路５２の第二部分５２ｂに連通させる状態と、第一部分５２ａをバイパス流路５９に連通させる状態とを、選択的に切り替えて形成する。三方弁６０は、ＥＣＵ６１によって動作の制御を受ける。三方弁６０として、電動弁、電磁弁等を用いることができる。
また、本発明の実施の形態４に係るスリップリング装置４３０のその他の構成は、実施の形態３と同様であるため、説明を省略する。
【００６０】
上述のように構成されたスリップリング装置４３０において、ブラシ３２への通電を実施する場合、ＥＣＵ６１は、温度センサ４０による潤滑油５０の温度情報に基づき、ヒータコイル３９及び三方弁６０の動作を制御する。
ブラシ３２への通電の必要があり且つ温度センサ４０による潤滑油５０の温度が下限温度よりも低い場合、ＥＣＵ６１は、ブラシ３２への通電を直ぐに行わず、まずヒータコイル３９に通電する。同時に、ＥＣＵ６１は、第二流路５２の第一部分５２ａをバイパス流路５９に連通するように三方弁６０を動作させる。なお、回転シャフト６は、回転していてもしていなくてもよい。
これにより、第二流路５２の第一部分５２ａ内の潤滑油５０は、熱交換器２５３に流れることができず、バイパス流路５９のみを流れるようになる。
【００６１】
回転シャフト６が回転していない場合、第一収容空間４内では、ヒータコイル３９により昇温された潤滑油５０は、保持部材３７の内側から外側に向かって移動する自然対流を生じる。よって、潤滑油５０は、保持部材３７の内側、保持部材３７の外側、流出口３ｂ、第二流路５２の第一部分５２ａ、バイパス流路５９、第一流路５１及び流入口３ａを順次通って循環する流れを形成する。これにより、各ブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度が上昇する。
回転シャフト６が回転している場合、推進羽根５８が第一収容空間４内に潤滑油５０の強制的な流れを形成するため、上述の循環する流れが強制的に形成される。強制的な流れによって潤滑油５０が攪拌され、各ブラシ３２の周囲の潤滑油５０の温度は、均等に上昇する。
【００６２】
そして、ヒータコイル３９による加熱の影響を受ける潤滑油５０は、実質的に、第一収容空間４、第二流路５２の第一部分５２ａ、バイパス流路５９及び第一流路５１の一部に存在する潤滑油５０に限られ、より長い経路を形成する第二流路５２、熱交換器２５３及び第一流路５１を流れる場合よりも熱容量を低減するため、潤滑油５０は昇温しやすくなる。
温度センサ４０による潤滑油５０の温度が下限温度以上となると、ＥＣＵ６１は、ヒータコイル３９の通電を停止し、ブラシ３２への通電を実施する。
【００６３】
また、ブラシ３２への通電中、温度センサ４０による潤滑油５０の温度が上限温度に達すると、ＥＣＵ６１は、第二流路５２の第一部分５２ａを第二部分５２ｂに連通するように三方弁６０を動作させる。
回転シャフト６が回転していない場合、潤滑油５０は、自然対流により、流出口３ｂ、第二流路５２、熱交換器２５３、第一流路５１、流入口３ａ、保持部材３７の内側及び保持部材３７の外側を順次通って循環する。
回転シャフト６が回転している場合、潤滑油５０は、推進羽根５８が生む強制的な流れによって流量を増加させて、上述と同様に循環する。
そして、熱交換器２５３による冷却後の潤滑油５０が、スリップリング３１、ブラシ３２、ブラシホルダ３６及びホルダプレート３５を冷却する。
また、本発明の実施の形態４に係るスリップリング装置４３０のその他の動作は、実施の形態３と同様であるため、説明を省略する。
【００６４】
そして、本発明の実施の形態４に係るスリップリング装置４３０によれば、実施の形態３のスリップリング装置３３０と同様の効果が得られる。
また、スリップリング装置４３０は、熱交換器２５３を第一収容空間４に連通する第一流路５１と、第一収容空間４を熱交換器２５３に連通する第二流路５２と、第一流路５１と第二流路５２とを連通するバイパス流路５９と、バイパス流路５９と第二流路５２との接続部に設けられる三方弁６０とを備える。三方弁６０は、第二流路５２から第一流路５１に向かう潤滑油５０の流れを、熱交換器２５３を通る状態と、熱交換器２５３を通らない状態とに選択して切り替えることができる。ＥＣＵ６１は、潤滑油５０の温度が下限温度未満の場合、熱交換器２５３を通らない状態に三方弁６０を制御する。上述の構成では、潤滑油５０が熱交換器２５３を通らない状態でのヒータコイル３９の通電中、潤滑油５０は、熱交換器２５３で冷却されないため、昇温しやすくなる。
【００６５】
また、スリップリング装置４３０では、切替機構として電動弁、電磁弁等の外部制御による三方弁６０を用いていたが、機械式サーモスタット、電気式サーモスタット等の内部制御による三方弁を用いてもよい。内部制御の三方弁を用いる場合、ＥＣＵ６１は、三方弁の制御を行わず、潤滑油５０の温度に基づいてヒータコイル３９のみの動作を制御する。
また、スリップリング装置４３０では、切替機構としての三方弁６０は、バイパス流路５９と第二流路５２との接続部に設けられていたが、これに限定されるものでない。切替機構は、第一流路５１、第二流路５２及びバイパス流路５９のいずれに設けられてもよい。
具体的には、切替機構としての三方弁６０は、第一流路５１とバイパス流路５９との接続部に設けられてもよい。
或いは、切替機構として三方弁６０ではなく、開閉弁を用いる場合、この開閉弁を、第一流路５１におけるバイパス流路５９と熱交換器２５３との間の部位、又は、第二流路５２におけるバイパス流路５９と熱交換器２５３との間の部位に設けてもよい。上記構成によっても、第二流路５２から第一流路５１に向かう潤滑油５０の流れを、熱交換器２５３を通る状態と、熱交換器２５３を通らない状態とに選択して切り替えることができる。
【００６６】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係るスリップリング装置５３０は、実施の形態２に係るスリップリング装置２３０において、第一収容空間４を囲む壁部に断熱材を設けたものである。
図５を参照すると、実施の形態５に係るスリップリング装置５３０において、モータカバー２における第一収容空間４に面する部位の全体に、断熱材７１が設けられている。断熱材７１は、モータカバー２の第一収容空間４に面する部位に対して、この部位の第一収容空間４側の表面に付着させてもよく、この部位の第一収容空間４と反対側の表面に付着させてもよく、この部位の中に埋め込んでもよい。本実施の形態では、断熱材７１は、上記部位の第一収容空間４側の表面に付着させて設けられている。
【００６７】
また、エンドカバー３における第一収容空間４に面する部位の全体に、断熱材７２が設けられている。断熱材７２は、エンドカバー３の第一収容空間４に面する部位に対して、この部位の第一収容空間４側の表面に付着させてもよく、この部位の第一収容空間４と反対側の表面に付着させてもよく、この部位の中に埋め込んでもよい。本実施の形態では、断熱材７２は、上記部位の第一収容空間４側の表面に付着させて設けられている。
上述のようにして設けられた断熱材７１及び７２は、第一収容空間４の全体を囲っている。
【００６８】
よって、ヒータコイル３９の通電中、潤滑油５０の熱が、いずれも金属製であるモータカバー２の壁部及びエンドカバー３の壁部に放出されて奪われることが防がれる。従って、潤滑油５０が、昇温しやすくなる。
また、本発明の実施の形態５に係るスリップリング装置５３０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、本発明の実施の形態５に係るスリップリング装置５３０によれば、実施の形態２のスリップリング装置２３０と同様の効果が得られる。
また、スリップリング装置５３０は、モータカバー２及びエンドカバー３に第一収容空間４を囲む断熱材７１及び７２を備える。これによって、モータカバー２及びエンドカバー３によって潤滑油５０の熱が奪われるのを防ぐことができる。
また、スリップリング装置５３０における断熱材７１及び７２は、実施の形態１、３及び４に係るスリップリング装置に設けてもよい。
【００６９】
また、実施の形態２〜５に係るスリップリング装置では、熱交換器２５３を空冷式としていたが、液冷式としてもよい。この場合、熱交換器２５３は、図１の熱交換器５３と同様の構成を有することができる。この場合、ヒータコイル３９の通電時、実施の形態１おける熱交換器５３の第四流路５５の開閉弁５５ａの制御と、実施の形態２〜４におけるポンプ５６、開閉弁５７又は切替機構としての三方弁６０の制御とを組み合わせてもよい。
【００７０】
また、実施の形態２に係るスリップリング装置２３０に設けられたポンプ５６を、実施の形態３に係るスリップリング装置３３０の第一流路５１又は第二流路５２に設けてもよく、実施の形態４に係るスリップリング装置４３０の第二流路５２の第二部分５２ｂ、又は第一流路５１における熱交換器２５３とバイパス流路５９との間に設けてもよい。ポンプ５６を用いて熱交換器２５３に潤滑油５０を圧送することによって、回転シャフト６の低回転時でも、十分な量の潤滑油５０を冷却することができる。
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置では、温度センサ４０は、第一収容空間４内のいかなる場所に設けられてもよい。
【００７１】
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置では、ＥＣＵ６１は、温度検出部としての温度センサ４０から潤滑油５０の温度情報を得ていたが、これに限定されない。ＥＣＵ６１は、温度検出部を兼ねてよく、他の取得可能な要素から潤滑油５０の温度を推定してもよい。例えば、ＥＣＵ６１は、スリップリング装置３０の周辺の外気温や第一収容空間４を囲む壁部の温度等を用いて、潤滑油５０の温度を推定してもよい。回転電機１００がオートマチックトランスミッションフルードや不凍液等の冷却流体により冷却される場合は、冷却流体の温度等を用いて、ＥＣＵ６１は、潤滑油５０の温度を推定してもよい。
【００７２】
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置において、ヒータコイル３９による加熱装置は、第一収容空間４内のいかなる場所に設けられてもよく、或いは、潤滑油５０を直接的に加熱せずに第一収容空間４を囲む壁部を加熱するように設けられてもよい。
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置では、潤滑油５０の加熱装置としてヒータコイル３９を用いていたが、これに限定されるものでなく、セラミックヒータ、カーボンヒータ等であってもよい。セラミックヒータ及びカーボンヒータは、消費電力を低減することができる。
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置において、ヒータコイル３９を設けなくてもよい。回転電機１００では、ブラシ３２への通電が行われない状態でも、ステータ２３の三相巻線２３ａの通電による外側ロータ２２の回転、図示しないエンジンによる内側ロータ２１の回転等の動作が、行われる。上記動作を行うことによって、第二収容空間５、モータケース１及びモータカバー２の温度が上昇するため、第一収容空間４内の潤滑油５０も昇温させることができる。
【００７３】
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置は、内側ロータ２１の回転シャフト６に設けられていたが、これに限定されるものでない。外側ロータ２２に三相巻線が設けられる場合、外側ロータ２２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１〜５に係るスリップリング装置を備える回転電機１００では、内側ロータ２１に入力軸２０が接続され、外側ロータ２２に出力軸部２２ｃａが接続されていたが、内側ロータ２１に出力軸部２２ｃａが接続され、外側ロータ２２に入力軸２０が接続されてもよい。
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置を備える回転電機１００は、内側ロータ２１、外側ロータ２２及びステータ２３を備えていたが、これに限定されるものでない。回転電機は、ステータ２３を備えずに、内側ロータ２１及び外側ロータ２２による２つのロータのみを備えるものであってもよい。このような回転電機においても、スリップリング装置は、２つのロータのうちの巻線を有するロータの回転軸に設けられる。
【００７４】
また、実施の形態１〜５に係る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、フッ素系液体、その他の油脂、水等であってもよい。回転電機１００が自動車に搭載される場合には、オートマチックトランスミッションフルードを冷却用液体として用いてもよい。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に係るスリップリング装置では、第一収容空間４内の全体が冷却用液体としての潤滑油５０で満たされていたが、冷却用液体は、第一収容空間４内の一部を満たすような量で封入されていてもよい。第一収容空間４の上部から冷却用液体が噴射される構成であれば、第一収容空間４内に溜められる冷却用液体の量の下限に制限がない。第一収容空間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３１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、冷却用液体が第一収容空間４内に溜められていればよい。
【００７５】
また、実施の形態１〜５に係るスリップリング装置では、３つのスリップリング３１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３２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に係るスリップリング装置は、ダブルロータ型の回転電機１００に搭載されるものに限定されず、いかなる回転電機に設けられてもよく、回転体への電気的な接続を有するいかなる機械に設けられてもよい。
また、回転電機１００は、ハイブリッド自動車への搭載に限定されるものでなく、建設機械、ディーゼル機関車等のガソリンエンジン及びディーゼルエンジンなどの内燃機関と回転電機とを動力とする機械に搭載してもよい。
【符号の説明】
【００７６】
２  モータカバー（ケース）、３  エンドカバー（ケース）、４  第一収容空間、３０，２３０，３３０，４３０，５３０  スリップリング装置、３１  スリップリング、３２  ブラシ、３９  ヒータコイル（加熱装置）、４０  温度センサ（温度検出部）、５０  潤滑油（冷却用液体）、５１  第一流路（第一通路）、５２  第二流路（第二通路）、５３，２５３  熱交換器（放熱部）、５５ａ  開閉弁、５６  ポンプ、５７  開閉弁、５８  推進羽根（羽根状体）、５９  バイパス流路（バイパス通路）、６０  三方弁（切替機構）、６１  ＥＣＵ（制御部）、７１，７２  断熱材。
【図１】
2016127732.tif 000003
【図２】
2016127732.tif 000004
【図３】
2016127732.tif 000005
【図４】
2016127732.tif 000006
【図５】
2016127732.tif 000007