(57)【要約】【課題】冷却用液体の特性及び温度に依らずにスリップリング及びブラシ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１０は、軸線周りに回転可能な導電性のスリップリング２２と、スリップリング２２に接触して設けられる導電性のブラシ２４と、スリップリング２２及びブラシ２４を収容するスリップリング収容空間１３を含み且つスリップリング収容空間１３内に潤滑油５を含むスリップリング筐体１１及びエンドカバー１２と、スリップリング収容空間１３内の潤滑油５を加熱する加熱装置としてのヒータコイル１４とを備える。【選択図】図１
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【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、
前記収容空間内の前記冷却用液体を加熱する加熱装置と
を備えるスリップリング装置。
【請求項２】
前記冷却用液体の温度を検出する温度検出部と、
前記加熱装置の動作を制御し且つ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、
前記制御部は、前記冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、前記加熱装置によって前記冷却用液体を加熱する請求項１に記載のスリップリング装置。
【請求項３】
前記加熱装置は、前記収容空間内における前記冷却用液体に接する位置に設けられる液体加熱部を含む請求項１または２に記載のスリップリング装置。
【請求項４】
前記ブラシを保持するブラシホルダを前記収容空間内に備え、
前記加熱装置は、前記ブラシホルダに設けられたホルダ加熱部を含む請求項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】
前記収容空間内に設けられ、前記ブラシホルダを支持するホルダ支持体と、
前記収容空間内に設けられ、前記ホルダ支持体を前記ケースに固定する固定部材とを備え、
前記加熱装置は、前記固定部材に設けられた固定部材加熱部を含む請求項４に記載のスリップリング装置。
【請求項６】
前記スリップリングの回転軸方向に並べて配置される複数の前記スリップリングと、
前記複数のスリップリングのそれぞれに対して設けられる複数の前記ホルダ支持体とを備え、
前記固定部材は、前記複数のホルダ支持体を、前記スリップリングの回転軸方向に互いに間隔をあけて並べて保持すると共に前記ケースに固定される請求項５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】
回転電機に搭載され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。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。また、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、冷却用液体の特性及び温度に依らずに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、収容空間内の冷却用液体を加熱する加熱装置とを備える。
【０００８】
上記スリップリング装置は、冷却用液体の温度を検出する温度検出部と、加熱装置の動作を制御し且つ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、制御部は、冷却用液体の温度が所定温度未満の場合、加熱装置によって冷却用液体を加熱してよい。
加熱装置は、収容空間内における冷却用液体に接する位置に設けられる液体加熱部を含んでよい。
上記スリップリング装置は、ブラシを保持するブラシホルダを収容空間内に備え、加熱装置は、ブラシホルダに設けられたホルダ加熱部を含んでよい。
上記スリップリング装置は、収容空間内に設けられ、ブラシホルダを支持するホルダ支持体と、収容空間内に設けられ、ホルダ支持体をケースに固定する固定部材とを備え、加熱装置は、固定部材に設けられた固定部材加熱部を含んでよい。
上記スリップリング装置は、スリップリングの回転軸方向に並べて配置される複数のスリップリングと、複数のスリップリングのそれぞれに対して設けられる複数のホルダ支持体とを備え、固定部材は、複数のホルダ支持体を、スリップリングの回転軸方向に互いに間隔をあけて並べて保持すると共にケースに固定されてよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスリップリング装置によれば、冷却用液体の特性及び温度に依らずに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】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るスリップリング装置の構成を示す模式断面側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図１のブラシのホルダプレート及びブラケット部材の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係るスリップリング装置１０について添付図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、スリップリング装置１０は、回転電機１に搭載されるものとして説明する。
【００１２】
図１を参照すると、スリップリング装置１０は、回転電機１の筐体１ａに固定して配設された円筒状のスリップリング筐体１１と、スリップリング筐体１１の開放された端部を閉鎖する円板状のエンドカバー１２とを、筐体として備えている。そして、スリップリング筐体１１、エンドカバー１２及び筐体１ａによって囲まれるスリップリング収容空間１３が形成されている。ここで、スリップリング筐体１１及びエンドカバー１２は、ケースを構成している。
スリップリング収容空間１３内では、回転電機１の金属製の回転シャフト２が、筐体１ａから突出してエンドカバー１２にまで延在している。回転電機１の筐体１ａ内では、図示しない回転子が回転シャフト２に一体に回転するように設けられている。回転シャフト２は、筐体１ａに配設されたベアリング３と、エンドカバー１２に配設されたベアリング４とによって、回転自在に支持されている。
【００１３】
図１及び図２をあわせて参照すると、回転シャフト２の外周面２ａ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２１によって覆われている。さらに、スリップリング収容空間１３内において、円筒状の絶縁部材２１の周りに、３つの輪状のスリップリング２２が埋め込まれている。３つのスリップリング２２は、同形状であり、回転シャフト２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２２は、回転シャフト２と同軸上に配置されている。さらに、各スリップリング２２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２２は、その径方向外側の外周面２２ａを絶縁部材２１から露出させている。
【００１４】
また、絶縁部材２１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２３が、回転シャフト２の軸方向に沿って延在するように埋め込まれている。３つのバスバー２３はそれぞれ、絶縁部材２１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２から電気的に絶縁されている。３つのバスバー２３はそれぞれ、３つのスリップリング２２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、回転電機１の図示しない回転子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２２は、絶縁部材２１によって、互いに電気的に絶縁されている。また、３つのスリップリング２２は、絶縁部材２１によって、電気的に接続されていないバスバー２３から電気的に絶縁されると共に、回転シャフト２から電気的に絶縁されている。
【００１５】
各スリップリング２２の外周面２２ａに接触するようにして、３つの柱状のブラシ２４が配設されている。各スリップリング２２に対して、３つのブラシ２４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。各ブラシ２４は、導電性を有する材料から形成されている。
【００１６】
スリップリング収容空間１３内では、スリップリング２２のそれぞれに対して、スリップリング２２の径方向に沿って延在する円環板状のホルダプレート２６が配設されている。さらに、スリップリング収容空間１３では、円筒状の保持部材２７が配設されている。保持部材２７は、エンドカバー１２のスリップリング収容空間１３側の表面１２ａから回転シャフト２の軸方向に沿って回転シャフト２を囲むように延在している。３つのホルダプレート２６は、保持部材２７の内側で互いに間隔をあけて配置されている。各ホルダプレート２６は、ホルダプレート２６を介してブラシ２４に電力を供給できるように、導電性を有する材料から形成されている。上述のような構成を有するスリップリング装置１０では、スリップリング装置１０の外部の図示しない電気機器からスリップリング収容空間１３内に延びるリード線が、３つのホルダプレート２６に接続される。これにより、ホルダプレート２６に接触する各ブラシ２４が、上記電気機器に給電及び受電ができるように電気的に接続される。ここで、ホルダプレート２６は、ホルダ支持体を構成している。
【００１７】
各スリップリング２２に接触する３つのブラシ２４はそれぞれ、ホルダプレート２６上に配設された３つのブラシホルダ２５によって、スリップリング２２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。各ブラシホルダ２５は、電気的な絶縁性を有し且つ熱伝導性の良好な材料から形成され、例えば、樹脂から形成されている。
さらに、各ブラシホルダ２５内のブラシ２４は、ホルダプレート２６上に配設された巻きバネ３０によって、スリップリング２２に押し付けられている。
【００１８】
各ブラシホルダ２５は、ブラシ２４の３つの面を囲むコの字状の断面を有している。各ブラシホルダ２５における回転シャフト２の軸方向の板状部位２５ａの全体には、抵抗発熱型の電熱線３２が、埋め込まれている。各電熱線３２は、電源４５に電気的に接続されている。電熱線３２への通電は、制御部４６が電源４５を制御することによって行われる。なお、電熱線３２は、ブラシホルダ２５における部位２５ａのみでなく、ブラシ２４の３つの面を囲む部位全体に埋め込まれてもよい。ここで、電熱線３２は、ホルダ加熱部を構成している。
【００１９】
図１〜図３をあわせて参照すると、各ホルダプレート２６の外周縁には、３つの半円状の凹部２６ａが径方向内側に向かって形成されている。３つの凹部２６ａは、ホルダプレート２６の外周縁に沿って等間隔に配置されている。
３つのホルダプレート２６は、凹部２６ａに嵌合する３つの筒状のブラケット部材２８によって、互いに等間隔をあけた状態で保持される。各ブラケット部材２８は、電気的な絶縁性を有し且つ熱伝導性の良好な材料から形成され、例えば樹脂から形成されている。ここで、ブラケット部材２８は、固定部材を構成している。
【００２０】
各ブラケット部材２８には、筒の軸方向に沿った貫通孔２８ｂが形成されている。さらに、各ブラケット部材２８の筒状の外周面には、貫通孔２８ｂの軸方向に垂直に且つ外周に沿って延在する３つの嵌合溝２８ａが、互いに軸方向に等間隔をあけて形成されている。そして、金属製の円筒状のカラー２８ｃが、各ブラケット部材２８の貫通孔２８ｂに挿入されて嵌合している。カラー２８ｃの両端部は、貫通孔２８ｂの両端から突出している。さらにまた、各ブラケット部材２８の内部には、貫通孔２８ｂを囲むようにして軸方向に螺旋状に延在する抵抗発熱型の電熱線３１が、埋め込まれている。各電熱線３１は、電源４５に電気的に接続されている。電熱線３１への通電は、制御部４６が電源４５を制御することによって行われる。ここで、電熱線３１は、固定部材加熱部を構成している。
【００２１】
各ホルダプレート２６の凹部２６ａを、３つのブラケット部材２８の嵌合溝２８ａ内に嵌め込むことによって、３つのホルダプレート２６は、互いに等間隔をあけた状態でブラケット部材２８に保持される。そして、ブラケット部材２８の軸方向で３つのホルダプレート２６をみたとき、３つのホルダプレート２６の３つのブラシホルダ２５は、互いに重なるように一直線上に並んで位置している。
３つのホルダプレート２６を保持する３つのブラケット部材２８は、それぞれのカラー２８ｃを貫通するボルト２９によって筐体１ａに留め付けられる。筐体１ａには、筐体１ａからスリップリング収容空間１３内に突出する３つの円筒状の台座部１ｂが、一体成形されている。３つの台座部１ｂは、回転シャフト２の外周方向に沿って等間隔に配置されている。各台座部１ｂには、回転シャフト２の軸方向に沿って延在する雌ねじ穴１ｂａが形成されている。留め付け時、各ボルト２９は、各雌ねじ穴１ｂａに螺合し、カラー２８ｃは、ボルト２９の締結力を支持する。ここで、ボルト２９は、固定部材を構成している。
【００２２】
また、保持部材２７には、エンドカバー１２の近傍において、径方向内側に向かって突出する３つの板状のリブ２７ａが一体成形されている。各リブ２７ａには、円筒状のカラー２８ｃを挿通可能な挿通穴２７ｂが形成されている。ボルト２９による留め付け時、カラー２８ｃを挿通させた各リブ２７ａが、ボルト２９によって、ブラケット部材２８とボルト２９との間で締め付けられる。これにより、保持部材２７が、３つのブラケット部材２８を外周側から囲むようにしてブラケット部材２８に固定され、さらに、ブラケット部材２８を介して筐体１ａに固定される。
【００２３】
また、エンドカバー１２を貫通して流入口１２ｂ及び流出口１２ｃが形成されており、スリップリング収容空間１３に連通している。流入口１２ｂは、保持部材２７の径方向内側で開口している。流出口１２ｃは、保持部材２７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１３内では、流入口１２ｂを入口とし且つ流出口１２ｃを出口とした保持部材２７の内外を通る往復流路が形成される。
流入口１２ｂには、回転電機１及びスリップリング装置１０の外部のポンプ４３の吐出口から延びる第一流路４１が連通している。流出口１２ｃには、ポンプ４３の吸入口に延びる第二流路４２が連通している。第一流路４１の途中には、空冷式又は液冷式のクーラ４４が設けられている。ポンプ４３は、その動作が制御部４６によって制御されるように構成されている。
【００２４】
スリップリング収容空間１３内、並びに第一流路４１内及び第二流路４２内は、冷却用液体である潤滑油５で満たされている。ポンプ４３が稼働することによって、潤滑油５は、スリップリング収容空間１３並びに流路４１及び４２を循環して流れ、その過程でクーラ４４によって冷却される。なお、潤滑油５は、冷却用液体としてだけでなく、回転シャフト２の周囲、ベアリング４等の摺動部分に対する潤滑作用も奏する。
【００２５】
さらに、抵抗発熱型のヒータコイル１４が、スリップリング収容空間１３内の潤滑油５を加熱できるように、エンドカバー１２の表面１２ａ上に配設されている。ヒータコイル１４は、スリップリング収容空間１３内における保持部材２７の内側となる位置に、潤滑油５に接することができるように、配置されている。従って、ヒータコイル１４は、流入口１２ｂ近傍からブラシ２４に流れる前の状態の潤滑油５を加熱する。ヒータコイル１４は、電源４５に電気的に接続されている。通電によるヒータコイル１４の加熱動作は、制御部４６が電源４５を制御することによって行われる。電源４５は、電熱線３１、電熱線３２及びヒータコイル１４への通電を個別に実施できるように構成されている。ここで、ヒータコイル１４及び電源４５は、加熱装置を構成し、ヒータコイル１４は、液体加熱部を構成している。
【００２６】
また、温度センサ１５が、保持部材２７に配設されている。温度センサ１５は、潤滑油５の温度を検知し、その検知結果を制御部４６に送るように構成されている。本実施の形態では、温度センサ１５は、保持部材２７におけるエンドカバー１２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１５は、ヒータコイル１４による加熱の影響を最も受けにくいブラシ２４の近傍の潤滑油５の温度を検知する。ここで、温度センサ１５は、温度検出部を構成している。
また、制御部４６は、ブラシ２４への通電を制御するようにも構成されている。
【００２７】
上述のような構成を有するスリップリング装置１０のブラシ２４への通電を実施する場合、制御部４６は、温度センサ１５から取得する潤滑油５の温度情報に基づき、電源４５及びポンプ４３の動作を制御する。
ブラシ２４への通電の必要があり且つ温度センサ１５から取得する潤滑油５の温度が予め設定した下限温度よりも低い場合、制御部４６は、ブラシ２４への通電を直ぐに行わず、まず電源４５を制御してヒータコイル１４、ブラケット部材２８の電熱線３１、及びブラシホルダ２５の電熱線３２を通電する。ここで、下限温度は所定温度を構成している。
【００２８】
通電されたヒータコイル１４、電熱線３１及び電熱線３２は発熱し、ヒータコイル１４周辺の潤滑油５、各ブラケット部材２８周辺の潤滑油５、及び各ブラシホルダ２５周辺の潤滑油５を昇温させる。これにより、ブラシ２４とスリップリング２２との接触部２０のそれぞれの周辺の潤滑油５の温度が昇温する。そして、温度センサ１５から取得する潤滑油５の温度が下限温度以上となると、制御部４６は、ヒータコイル１４、電熱線３１及び電熱線３２への通電を停止し、ブラシ２４への通電を実施する。
なお、制御部４６は、ヒータコイル１４、電熱線３１及び電熱線３２への通電中は、ポンプ４３を停止させている。
【００２９】
潤滑油５の温度が下限温度未満の低い温度にあるとき、潤滑油５の粘度が非常に高い。このような粘度の高い潤滑油５が、回転するスリップリング２２とブラシ２４との接触部２０に侵入すると、スリップリング２２とブラシ２４と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２２とブラシ２４との間の電気的導通を遮断する。このため、ブラシ２４に通電している場合、ブラシ２４とスリップリング２２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２４の摩耗が促進する。
【００３０】
また、ブラシ２４への通電中、温度センサ１５から取得する潤滑油５の温度が予め設定した上限温度に達すると、制御部４６は、ポンプ４３を始動する。ポンプ４３は、第二流路４２から第一流路４１に向かう方向に潤滑油５を圧送する。これにより、クーラ４４を含む第一流路４１、流入口１２ｂ、スリップリング収容空間１３内における保持部材２７の内側、保持部材２７の外側、流出口１２ｃ、第二流路４２及びポンプ４３を順次通って循環する潤滑油５の流れが形成される。潤滑油５は、スリップリング収容空間１３内において、スリップリング２２、ブラシ２４、ブラシホルダ２５及びホルダプレート２６と接触し、これらを冷却する。冷却後の昇温した潤滑油５は、クーラ４４によって冷却され、冷却された潤滑油５が流入口１２ｂに再び供給される。そして、潤滑油５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５と、スリップリング収容空間１３内で再び接触することがなく、ポンプ４３によって供給される冷却後の潤滑油５と接触するため、効果的に冷却される。
【００３１】
このように、本発明の実施の形態に係るスリップリング装置１０は、軸線周りに回転可能な導電性のスリップリング２２と、スリップリング２２に接触して設けられる導電性のブラシ２４と、スリップリング２２及びブラシ２４を収容するスリップリング収容空間１３を含み且つスリップリング収容空間１３内に冷却用液体としての潤滑油５を含むスリップリング筐体１１及びエンドカバー１２と、スリップリング収容空間１３内の潤滑油５を加熱する加熱装置としてのヒータコイル１４及び電源４５とを備える。さらに、ヒータコイル１４は、スリップリング収容空間１３内の潤滑油５に接する位置に設けられている。
上述の構成によって、潤滑油５の特性に関係なく、潤滑油５の温度が低く粘度が高い場合には、ヒータコイル１４によって潤滑油５を加熱し、粘度を低下させることができる。
その結果、スリップリング２２の回転の有無に関わらず、スリップリング２２とブラシ２４との間に潤滑油５による液膜が形成されるのが抑えられ、ブラシ２４への通電時におけるスリップリング２２とブラシ２４との間での電気的導通の不良及びアーク放電の発生が抑えられる。
【００３２】
また、スリップリング装置１０は、潤滑油５の温度を検出する温度センサ１５と、ヒータコイル１４並びに電熱線３１及び３２の動作を制御し且つ温度センサ１５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４６とを備える。制御部４６は、潤滑油５の温度が所定温度である下限温度未満の場合、ヒータコイル１４並びに電熱線３１及び３２によって潤滑油５を加熱する。
上述の構成によって、潤滑油５を、スリップリング２２とブラシ２４との間に油膜を形成しないような温度状態に、自動的に保つことができる。
【００３３】
また、スリップリング装置１０は、ブラシ２４を保持するブラシホルダ２５をスリップリング収容空間１３内に備え、ブラシホルダ２５には電熱線３２が設けられる。
上述の構成によって、各ブラシ２４の周囲の潤滑油５を効率的に昇温することができる。
また、スリップリング装置１０は、ブラシホルダ２５毎に電熱線３２が設けられる。
上述の構成によって、ブラシホルダ２５毎に電熱線３２の発熱量を調節することができる。このため、ヒータコイル１４から近いブラシホルダ２５における発熱量を小さくし且つヒータコイル１４から遠いブラシホルダ２５における発熱量を大きくすることによって、全てのブラシホルダ２５の周囲の潤滑油５を均等に昇温することができると共に、消費電力を抑えることができる。
また、スリップリング装置１０では、電熱線３２がブラシホルダ２５に埋め込まれている。
上述の構成によって、スリップリング装置１０の省スペース化及び電熱線３２の耐久性の向上も可能になる。
【００３４】
また、スリップリング装置１０は、スリップリング収容空間１３内に設けられ且つブラシホルダ２５を支持するホルダプレート２６と、スリップリング収容空間１３内に設けられ且つホルダプレート２６をエンドカバー１２に固定するブラケット部材２８及びボルト２９とを備え、ブラケット部材２８に電熱線３１が設けられる。さらに、ブラケット部材２８は、複数のホルダプレート２６を、スリップリング２２の回転軸方向に互いに間隔をあけて並べて保持すると共にエンドカバー１２に固定される。
上述の構成によって、ヒータコイル１４のみで潤滑油５の加熱のための発熱量が不足する場合、ブラケット部材２８の電熱線３１によって補うことができる。さらに、ブラケット部材２８の電熱線３１は、複数のホルダプレート２６にわたる領域の潤滑油５を全体的に加熱することができる。具体的には、保持部材２７の内側全体にわたる潤滑油５を加熱することができる。従って、潤滑油５の迅速な昇温が可能になる。
また、スリップリング装置１０では、電熱線３１がブラケット部材２８に埋め込まれている。
上述の構成によって、省スペース化及び電熱線３１の耐久性の向上も可能になる。
【００３５】
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、温度センサ１５は、スリップリング収容空間１３内及び流路４１，４２のいかなる場所に設けられてもよい。
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、制御部４６は、温度検出部としての温度センサ１５から潤滑油５の温度情報を得ていたが、これに限定されない。制御部４６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５の温度を推定してもよい。例えば、制御部４６は、スリップリング筐体１１の周辺の外気温やスリップリング収容空間１３を囲む壁部の温度等を用いて、潤滑油５の温度を推定してもよい。また、回転電機１が自動車に搭載され、回転電機１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液体により冷却される場合は、冷却液体の温度等を用いて、制御部４６は、潤滑油５の温度を推定してもよい。
【００３６】
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０において、ヒータコイル１４による加熱装置は、スリップリング収容空間１３内のいかなる場所に設けられてもよく、或いは、潤滑油５を直接的に加熱せずにスリップリング収容空間１３を囲む壁部を加熱するように設けられてもよい。
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、スリップリング収容空間１３内に設けた潤滑油５の加熱装置としてヒータコイル１４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。
同様に、ブラケット部材２８に埋め込んだ螺旋状の電熱線３１の代わりに、筒状のセラミックヒータ、カーボンヒータ等を埋め込んでもよい。また、電熱線３１、セラミックヒータ、カーボンヒータ等は、ブラケット部材２８から露出させて取り付けられてもよい。
さらに、ブラシホルダ２５に埋め込んだ電熱線３２の代わりに、板状のセラミックヒータ、カーボンヒータ等を埋め込んでもよい。また、電熱線３２、セラミックヒータ、カーボンヒータ等は、ブラシホルダ２５から露出させて取り付けられてもよい。
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。
【００３７】
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、潤滑油５を加熱するために、ヒータコイル１４、ブラシホルダ２５の電熱線３２及びブラケット部材２８の電熱線３１による３つの形態の加熱装置が用いられていたが、全ての形態の加熱装置が設けられる必要は無い。ヒータコイル１４、ブラシホルダ２５の電熱線３２及びブラケット部材２８の電熱線３１のうちの少なくとも１つの形態の加熱装置が設けられているだけでもよい。
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、全てのブラシホルダ２５に電熱線３２が配設され、全てのブラケット部材２８に電熱線３１が配設されていたが、これに限定されるものでない。ヒータコイル１４から近いブラシホルダ２５に電熱線３２を配設しない、ヒータコイル１４から近いブラケット部材２８に電熱線３１を配設しない等により、ヒータコイル１４からの距離に応じて、電熱線３１及び３２を選択して配設してもよい。
【００３８】
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０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１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、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、スリップリング収容空間１３内の全体が冷却用液体としての潤滑油５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１３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１３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１３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１３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２２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１３内に溜められていればよい。
【００３９】
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、潤滑油５は、ポンプ４３によって、流入口１２ｂからスリップリング収容空間１３内に送られ、流出口１２ｃからスリップリング収容空間１３外部の第二流路４２に流されていたが、これに限定されるものでない。ポンプ４３による潤滑油５の流れ方向が実施の形態と反対となるようにポンプ４３を設置することによって、潤滑油５が、流出口１２ｃからスリップリング収容空間１３内に送られ、流入口１２ｂからスリップリング収容空間１３外部の第一流路４１に流されるようにしてもよい。
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、流入口１２ｂは、エンドカバー１２の表面１２ａ上における保持部材２７の径方向内側で開口するように配置され、流出口１２ｃは、エンドカバー１２の表面１２ａ上における保持部材２７の径方向外側で開口するように配置されていたが、これに限定されるものでない。流入口１２ｂ及び流出口１２ｃは、エンドカバー１２、スリップリング筐体１１及び筐体１ａのいかなる場所に配置されて開口してもよい。なお、流入口１２ｂ及び流出口１２ｃは、流入口１２ｂ及び流出口１２ｃそれぞれを通って流入又は流出する潤滑油５が、スリップリング収容空間１３内でブラシ２４の周囲を通る流れを形成できるように、配置するのが好ましい。
【００４０】
また、実施の形態に係るスリップリング装置１０では、３つのスリップリング２２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２２に接触するブラシ２４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、実施の形態に係るスリップリング装置１０は、回転電機１に搭載されるものに限定されず、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。
【符号の説明】
【００４１】
５  潤滑油（冷却用液体）、１０  スリップリング装置、１１  スリップリング筐体（ケース）、１２  エンドカバー（ケース）、１３  スリップリング収容空間（収容空間）、１４  ヒータコイル（加熱装置、液体加熱部）、１５  温度センサ（温度検出部）、２２  スリップリング、２４  ブラシ、２５  ブラシホルダ、２６  ホルダプレート（ホルダ支持体）、２８  ブラケット部材（固定部材）、２９  ボルト（固定部材）、３１  電熱線（固定部材加熱部）、３２  電熱線（ホルダ加熱部）、４６  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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