JP2013183559A - スリップリング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】磨耗粉の飛散を抑制でき、かつスリップリング及びブラシの冷却効率を向上させることが可能なスリップリング装置を提供する。
【解決手段】軸線Ａｘ回りに回転する第１回転軸１２に設けられたスリップリング２１と、ケース１１に設けられ、かつスリップリング２１に押し付けられるブラシ２２とを備え、スリップリング２１とブラシ２２との間で電気のやり取りを行うスリップリング装置２０において、ケース１１に設けられて内部にスリップリング２１及びブラシ２２が収容される収容室２９を備え、収容室２９内には、フッ素系液体ＦＬが封入されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転体及び固定部のうちのいずれか一方にリング部材が設けられるとともにいずれか他方にブラシ部材が設けられ、ブラシ部材をリング部材に押し付けてこれらの間で電気のやり取りを行うスリップリング装置に関する。
回転体及び固定部のうちのいずれか一方にスリップリングが設けられるとともにいずれか他方にブラシが設けられ、ブラシをスリップリングに押し付けてこれらの間で電力又は電気信号等の電気のやり取りを行うスリップリング装置が知られている。このようなスリップリング装置として、周壁に複数の放熱用通風孔が設けられたカバー部材内にスリップリング及びブラシを収容した装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜６が存在する。
特開２０１１−１６６９４２号公報 特開２０１１−２０００３８号公報 特開平０６−１０４３５５号公報 特開平１０−１４３７９１号公報 特開平０３−１１９５８０号公報 特開平０７−２４９２８１号公報
特許文献１の装置では、スリップリング及びブラシを空冷しているが、空冷では冷却効率が低い。また、この装置ではスリップリングとブラシとの摺動で生じた磨耗粉がカバー部材内で飛散するおそれがあるため、磨耗粉を回収する機構が必要になるおそれがある。
そこで、本発明は、磨耗粉の飛散を抑制でき、かつスリップリング及びブラシの冷却効率を向上させることが可能なスリップリング装置を提供することを目的とする。
本発明のスリップリング装置は、軸線回りに回転する回転体及び回転不能に固定された固定部のうちのいずれか一方に設けられた導電性のリング部材と、前記回転体及び前記固定部のうちのいずれか他方に設けられ、かつ前記リング部材に押し付けられる少なくとも１つの導電性のブラシ部材と、を備え、前記リング部材と前記ブラシ部材との間で電気のやり取りを行うスリップリング装置において、前記固定部に設けられて内部に前記リング部材及び前記ブラシ部材が収容される収容室を備え、前記収容室内には、フッ素系液体が封入されている（請求項１）。
本発明のスリップリング装置によれば、リング部材及びブラシ部材を収容室内に収容したので、外部から異物や水分が侵入することを防止できる。そのため、これらが原因で火花放電が生じることを防止できる。また、本発明によれば、収容室内にフッ素系液体を封入したので、リング部材及びブラシ部材をフッ素系液体で冷却することができる。フッ素系液体は、空気と比較して熱伝導率、比熱及び密度が大きく熱伝達性能が優れている。そのため、空冷と比較してリング部材及びブラシ部材の冷却効率を向上させることができる。また、リング部材及びブラシ部材の冷却を促進させることによりこれらの部材の磨耗を抑制したり、これらの間で流れる電力の量の低下を抑制したりすることができる。フッ素系液体は、鉱物油系オイルと比較して境界潤滑性が劣る。そのため、フッ素系液体がリング部材とブラシ部材とが接触している接触部分に入り込んでもその接触部分は境界潤滑状態又は乾燥摩擦状態に維持される。従って、リング部材とブラシ部材との間の電気的導通を維持しつつこれらを冷却できる。さらに本発明によれば、フッ素系液体によってリング部材とブラシ部材との接触部分から磨耗粉を除去することができる。そして、その磨耗粉をフッ素系液体で捕集することができる。そのため、磨耗粉の飛散を抑制することができる。
本発明のスリップリング装置の一形態において、前記フッ素系液体は、前記収容室内にヘッドスペースが設けられるように封入されていてもよい（請求項２）。この場合、収容室に封入するフッ素系液体の量を調整することにより、リング部材の一部をヘッドスペースに出すことができる。周知のように液体中を物体が回転すると攪拌損失及び引き摺り損失が発生する。この形態では、リング部材の一部がフッ素系液体の外に出ているので、攪拌損失及び引き摺り損失を低減できる。
本発明のスリップリング装置の一形態において、前記フッ素系液体は、前記回転体が停止した場合に、液面が前記リング部材の最下端より上、かつ前記リング部材の最上端より下に位置するように前記収容室内に封入されていてもよい（請求項３）。この場合、リング部材の一部を確実にフッ素系液体の外に出すことができる。そのため、攪拌損失及び引き摺り損失を低減できる。
本発明のスリップリング装置の一形態においては、前記ブラシ部材が複数設けられ、前記フッ素系液体は、前記回転体が停止した場合に、少なくとも１個の前記ブラシ部材と前記リング部材との接触部分が前記フッ素系液体に浸るように前記収容室内に封入されていてもよい（請求項４）。この形態によれば、回転体を停止させたときに少なくとも１個のブラシ部材とリング部材との接触部分をフッ素系液体に浸すことができる。そのため、この接触部分を速やかに冷却することができる。
本発明のスリップリング装置の一形態において、前記回転体に前記リング部材が設けられるとともに前記固定部に３つのブラシ部材が設けられ、前記３つのブラシ部材は、いずれか２つのブラシ部材が残りの１つのブラシ部材よりも下に位置するように前記リング部材の外周に１２０°毎に配置され、前記フッ素系液体は、前記回転体が停止した場合に、前記３つのブラシ部材のうち前記１つのブラシ部材よりも下に位置する前記２つのブラシ部材と前記リング部材との接触部分がそれぞれ前記フッ素系液体に浸るように前記収容室内に封入されていてもよい（請求項５）。この形態によれば、回転体を停止させたときに下方に設けた２個のブラシ部材とリング部材との接触部分をそれぞれフッ素系液体に浸すことができる。そのため、これら接触部分を速やかに冷却することができる。
本発明のスリップリング装置の一形態において、前記収容室は、前記固定部に固定されたケース部材に形成され、前記リング部材及び前記ブラシ部材のうち前記固定部に設けられる部材が取り付けられ、かつ前記ケース部材に回転不能かつ前記軸線と交差する方向に延びるように固定されるプレート部材をさらに備え、前記プレート部材には、前記軸線方向に貫通する連通孔が設けられていてもよい（請求項６）。この形態によれば、プレート部材によりブラシをケース部材に確実に固定することができる。また、この形態によれば、フッ素系液体を軸線方向に自由に移動させることができる。そのため、フッ素系液体の軸線方向の流れを収容室内に発生させることができる。これによりフッ素系液体の流速を高めることができるので、リング部材及びブラシ部材とフッ素系液体との間の熱伝達率及びフッ素系液体とケース部材との間の熱伝達率を大きくすることができる。そのため、リング部材及びブラシ部材の冷却効率をさらに向上させることができる。
この形態において、前記プレート部材には、前記ブラシ部材が取り付けられ、前記連通孔は、前記ブラシ部材と周方向に並ぶように前記プレート部材に設けられていてもよい（請求項７）。この場合、ブラシ部材の周囲にフッ素系液体の流れを発生させることができる。そのため、リング部材及びブラシ部材の冷却効率をさらに向上させることができる。
以上に説明したように、本発明のスリップリング装置によれば、リング部材及びブラシ部材を収容室内に収容し、収容室内にフッ素系液体を封入したので、リング部材及びブラシ部材の冷却効率を向上させることができる。また、フッ素系液体によりリング部材又はブラシ部材から発生した磨耗粉を捕集することができる。そのため、磨耗粉の飛散を抑制できる。
本発明の第１の形態に係るスリップリング装置が組み込まれた複合モータを概略的に示す図。 スリップリング装置の内部を概略的に示す図。 固定板を図２の右方向から見た図。 本発明の第２の形態に係るスリップリング装置の固定板を図５の右方向から見た図。 第２の形態に係るスリップリング装置の内部を概略的に示す図。 本発明の第３の形態に係るスリップリング装置の固定板を図５の右方向から見た図。 第３の形態に係るスリップリング装置の内部を概略的に示す図。
（第１の形態）
図１〜図３を参照して本発明のスリップリング装置を説明する。図１は、本発明の第１の形態に係るスリップリング装置が組み込まれた複合モータ１０を概略的に示している。この複合モータ１０は、車両１に搭載されている。車両１は、内燃機関２と、変速機３とを備えている。なお、内燃機関２は車両等に搭載される周知のディーゼル内燃機関である。また、変速機３も車両に搭載され、入力軸３ａと出力軸（不図示）との間の変速比を切り替え可能に構成された周知のものである。そのため、これらについての詳細な説明は省略する。複合モータ１０は、内燃機関２と変速機３との間の動力伝達経路の一部を構成するように内燃機関２と変速機３との間に設けられている。
この図に示すように複合モータ１０は、ケース１１と、第１回転軸１２と、中空円筒状の第２回転軸１３とを備えている。第１回転軸１２及び第２回転軸１３は、軸線Ａｘの回りに回転可能なように設けられている。第１回転軸１２は、第２回転軸１３の内側に同軸に設けられている。第１回転軸１２は、内燃機関２の出力軸２ａと一体回転するように接続されている。第２回転軸１３は、変速機３の入力軸３ａと一体回転するように接続されている。
また、複合モータ１０は、円筒状のステータ１４と、磁石ロータ１５と、巻線ロータ１６とを備えている。ステータ１４は、ケース１１に回転不能に固定されている。磁石ロータ１５は、ステータ１４との間に所定の隙間が生じるようにステータ１４の内側に設けられている。磁石ロータ１５は、軸線Ａｘの回りに回転可能なようにケース１１に支持されている。そのため、磁石ロータ１５はステータ１４に対して相対回転可能に設けられている。磁石ロータ１５には、第２回転軸１３が一体回転するように接続されている。磁石ロータ１５は円筒状をしており、その内周に空間が形成されている。巻線ロータ１６は、その磁石ロータ１５の内周の空間に磁石ロータ１５との間に所定の隙間が生じるように設けられている。巻線ロータ１６は、第１回転軸１２と一体回転するように第１回転軸１２に取り付けられている。そのため、巻線ロータ１６は、ステータ１４及び磁石ロータ１５のそれぞれに対して相対回転可能なように設けられている。ステータ１４、磁石ロータ１５及び巻線ロータ１６は、同軸に配置されている。すなわち、これらは軸線Ａｘの方向から見た場合に外側からステータ１４、磁石ロータ１５、巻線ロータ１６の順番に同心円状に配置されている。
ステータ１４は、ステータコア１４ａと、複数のステータコイル１４ｂとを備えている。ステータ１４は、これら複数のステータコイル１４ｂに所定の順番で電流が流れることにより周方向に回転する回転磁界を発生する。磁石ロータ１５は、ロータコア１５ａと、複数の永久磁石１５ｂとを備えている。複数の永久磁石１５ｂは、ロータコア１５ａに周方向に所定の間隔で並ぶように設けられている。巻線ロータ１６は、ロータコア１６ａと、複数のロータコイル１６ｂとを備えている。巻線ロータ１６は、これら複数のロータコイル１６ｂに所定の順番で電流が流れることにより周方向に回転する回転磁界を発生する。
複合モータ１０には、クラッチ１７が設けられている。クラッチ１７は、第１回転軸１２と第２回転軸１３とが一体に回転する係合状態と、第１回転軸１２と第２回転軸１３とが別々に回転する解放状態とに切り替え可能に構成されている。このクラッチ１７には、例えば周知の油圧式クラッチを用いればよいため詳細な説明は省略する。
図に示すようにステータ１４は、インバータ４を介してバッテリ５と電気的に接続されている。また、巻線ロータ１６は、整流器６及び昇圧コンバータ７を介してインバータ４と電気的に接続されている。上述したように巻線ロータ１６は回転可能に設けられている。そこで、複合モータ１４には、巻線ロータ１６と整流器６とを電気的に接続するためにスリップリング装置２０が設けられている。
図２は、スリップリング装置２０の内部を概略的に示している。スリップリング装置２０は、リング部材としての複数（図２では３つ）のスリップリング２１と、ブラシ部材としての複数のブラシ２２と、それらスリップリング２１及びブラシ２２が収容されるケース部材としての収容ケース２３とを備えている。スリップリング２１及びブラシ２２は、いずれも導電性を有する材料で構成されている。スリップリング２１はリング状に形成されている。スリップリング２１は、第１回転軸１２と一体に回転するように第１回転軸１２に固定されている。そのため、第１回転軸１２が本発明の回転体に相当する。図示は省略したが第１回転軸１２の内部には導電性を有する接続部材が設けられている。接続部材は、一端がスリップリング２１と電気的に接続され、他端がロータコイル１６ｂと電気的に接続されている。これによりスリップリング２１とロータコイル１６ｂとが電気的に接続される。スリップリング２１とスリップリング２１との間には、これらのリング２１間を絶縁するための絶縁部材２４が設けられている。
ブラシ２２は、１つのスリップリング２１に対して３個設けられている。そのため、このスリップリング装置２０では９個のブラシ２２が設けられている。これら９個のブラシ２２はケーブル８（図１参照）にて整流器６と電気的に接続されている。ブラシ２２は、プレート部材としての固定板２５に支持されている。固定板２５は、ブラシ２２を周方向には移動不能かつ半径方向には移動可能なように支持している。固定板２５は不図示のボルトにより収容ケース２３に回転不能に固定されている。図３は固定板２５を図２の右方向から見た図を示している。この図に示すように固定板２５は円板状に形成されている。固定板２５の中央には第１回転軸１２が通る軸孔２６が設けられている。この図に示すように３個のブラシ２２は、スリップリング２１の外周に１２０°毎に配置されるように固定板２５に支持されている。固定板２５には、ブラシ２２を径方向内側に付勢するスプリング（不図示）が設けられている。これによりブラシ２２がスリップリング２１の外周面に押し付けられる。固定板２５には、ボルトが通されるボルト孔２７が設けられている。図２に示すように各固定板２５は、軸線Ａｘと交差する方向に延びるように収容ケース２３内に固定されている。また、各固定板２５は、図３に示すように１個のブラシ２２が他の２個のブラシ２２よりも上に位置し、かつ下方の２個のブラシ２２は水平方向に並ぶように収容ケース２３内に固定される。収容ケース２３はケース１１に固定されている。そのため、ケース１１が本発明の固定側に相当する。
収容ケース２３には、開口部２３ａが設けられている。スリップリング２１及びブラシ２２は、この開口部２３ａから収容ケース２３の内部に挿入される。この開口部２３ａは、蓋部材２８にて閉じられる。これにより収容ケース２３内に密閉構造の収容室２９が形成される。そして、収容室２９の内部にはフッ素系液体ＦＬが封入されている。フッ素系液体ＦＬとしては、沸点がスリップリング２１の最大使用温度、例えば１５０°Ｃ以上の溶剤が使用される。なお、このようなフッ素系液体は、冷媒用、洗浄用又は潤滑用として市販されている。本発明でもこのような周知のフッ素系液体を使用すればよい。例えば、３Ｍ社製のフロリナート（登録商標）のＦＣ−４３等を使用すればよい。そのため、フッ素系液体に関する詳細な説明は省略する。
封入されるフッ素系液体ＦＬの量は、第１回転軸１２が停止した場合に液面が図２及び図３に示した線Ｌの位置になるように調整される。すなわち、フッ素系液体ＦＬは、図３に示すように第１回転軸１２が停止した場合に１つの固定板２５に設けられている３個のブラシ２２のうち下方の２個のブラシ２２とスリップリング２１との接触部分ＣＰがそれぞれフッ素系液体ＦＬに浸るように収容室２９内に封入されている。このようにフッ素系液体ＦＬを封入することにより収容室２９内にヘッドスペース３０が設けられる。
収容ケース２３には、収容ケース２３と第１回転軸１２との間の隙間からフッ素系液体ＦＬが漏れ出すことを抑制するためにオイルシール３１が設けられている。また、蓋部材２８にも、蓋部材２８と第１回転軸１２との間の隙間からフッ素系液体ＦＬが漏れ出すことを抑制するためにオイルシール３２が設けられている。
このスリップリング装置２０では、第１回転軸１２が回転するとフッ素系液体ＦＬがスリップリング２１及び第１回転軸１２により掻き上げられて飛散する。これにより３個のブラシ２２のうち他の２個よりも上に位置する１個のブラシ２２にもフッ素系液体ＦＬが掛かる。そのため、第１回転軸１２の回転中は全てのブラシ２２がフッ素系液体ＦＬと接触する。また、このようにフッ素系液体ＦＬが掻き上げられることにより、各スリップリング２１の上半分にもフッ素系液体ＦＬが掛かる。
フッ素系液体ＦＬは絶縁性が高い。そのため、収容室２９内に封入することにより短絡を抑制できる。また、フッ素系液体ＦＬは、鉱物油系オイルと比較して境界潤滑性が劣る。そのため、フッ素系液体ＦＬがスリップリング２１とブラシ２２との接触部に入り込んでもその接触部は境界潤滑状態又は乾燥摩擦状態に維持される。従って、スリップリング２１とブラシ２２との接触が維持され、これらの間の電気的導通が維持される。
以上に説明したように、本発明のスリップリング装置２０によれば、スリップリング２１及びブラシ２２を収容室２９内に収容したので、外部から異物や水分が侵入することを防止できる。そのため、これらが原因で火花放電が生じることを防止できる。また、本発明では、収容室２９内にフッ素系液体ＦＬを封入し、第１回転軸１２の回転中は各スリップリング２１及び各ブラシ２２をフッ素系液体ＦＬと接触させる。上述したようにフッ素系液体ＦＬは鉱物油系オイルと比較して境界潤滑性が劣るため、スリップリング２１とブラシ２２と間に液膜が形成されない。そのため、スリップリング２１とブラシ２２との接触面積を十分に確保することができる。
フッ素系液体ＦＬは、空気と比較して熱伝導率、比熱及び密度が大きく熱伝達性能が優れている。そのため、空冷する場合と比較してスリップリング２１及びブラシ２２の冷却効率を向上させることができる。スリップリング２１及びブラシ２２の磨耗量は温度が高いほど増加する。また、周知のようにスリップリング２１及びブラシ２２の温度が高くなるほどこれらの間で流れる電力の量が低下する。本発明によれば、スリップリング２１及びブラシ２２の冷却性能が向上するので、これらの磨耗を抑制できる。また、これらの間で流れる電力の量が低下することを抑制できる。
本発明によれば、収容室２９内にフッ素系液体ＦＬを封入したので、スリップリング２１又はブラシ２２から発生した磨耗粉をフッ素系液体ＦＬで捕集することができる。磨耗粉はフッ素系液体ＦＬよりも比重が重いため、収容室２９の底部に集められる。これにより磨耗粉が第１回転軸１２の回転により舞い上がることを防止できるので、磨耗粉が原因で火花放電が発生することを抑制できる。
フッ素系液体ＦＬは、第１回転軸１２の停止時に液面が図２及び図３に示した線Ｌのレベルになるように封入される。第１回転軸１２の回転時には第１回転軸１２がフッ素系液体ＦＬを攪拌するため、攪拌損失が発生する。また、第１回転軸１２の表面とフッ素系液体ＦＬとの間の引き摺り損失が発生する。第１の形態では、第１回転軸１２及びスリップリング２１の上半分がヘッドスペース３０に出ているため、攪拌損失及び引き摺り損失を低減できる。
また、収容室２９内に封入するフッ素系液体ＦＬの量をこのように調整することにより、第１回転軸１２の停止時に下方に設けられた２つのブラシ２２とスリップリング２１との接触部分ＣＰをそれぞれフッ素系液体ＦＬに浸けることができる。これにより第１回転軸１２を停止させたときにそれら接触部分ＣＰを速やかに冷却することができる。
なお、収容室２９に封入されるフッ素系液体ＦＬの量は、上述した量に限定されない。例えば、ヘッドスペース３０が形成されないように収容室２９内をフッ素系液体ＦＬで満たしてもよい。この場合、スリップリング２１及びブラシ２２をフッ素系液体ＦＬに浸すことができるので、冷却効率をさらに向上させることができる。
また、フッ素系液体ＦＬは、第１回転軸１２が停止した場合に液面がスリップリング２１の最下端より上、かつスリップリング２１の最上端より下に位置するように収容室２９内に封入してもよい。この場合、スリップリング２１の一部がフッ素系液体ＦＬに浸かるため、第１回転軸１２の回転時にフッ素系液体ＦＬを掻き上げてスリップリング２１及びブラシ２２にフッ素系液体ＦＬを掛けることができる。また、この場合も第１回転軸１２及びスリップリング２１の一部がヘッドスペース３０に出るため、攪拌損失及び引き摺り損失を低減できる。
さらに、フッ素系液体ＦＬは、第１回転軸１２が停止した場合に３個のブラシ２２のうちの少なくとも１個のブラシ２２とスリップリング２１との接触部分ＣＰがフッ素系液体ＦＬに浸かるように収容室２９に封入してもよい。この場合、第１回転軸１２を停止させたときに少なくとも１箇所の接触部分ＣＰを速やかに冷却することができる。
（第２の形態）
図４及び図５を参照して本発明の第２の形態に係るスリップリング装置を説明する。図４は、第１の形態の図３に対応する図であり、この形態の固定板を図５の右側から見た図である。図５は、第１の形態の図２に対応する図である。これらの図から明らかなようにこの形態では固定板の形状が第１の形態と異なり、それ以外の部分は第１の形態と同じである。そのため、この形態において第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図４に示すようにこの形態の固定板４０は、ブラシ２２を支持するベース部４１と、そのベース部４１から径方向外側に突出する３つの突出部４２とを備えている。ベース部４１の外径は収容室２９の内径より小さい。３つの突出部４２は１２０°毎に設けられている。各突出部４２には、ボルト孔２７が設けられている。このように固定板４０は、ブラシ２２よりも径方向外側の部分がボルト孔２７の周辺を残して除去された形状を有している。これにより軸線Ａｘの方向に貫通する連通孔としての連通部４３が固定板４０に設けられる。
この形態によれば、固定板４０に連通部４３を設けたので、収容室２９内に図５に矢印Ａで示した軸線Ａｘの方向のフッ素系液体ＦＬの流れを発生させることができる。そして、このように流れを発生させることにより、フッ素系液体ＦＬの流速を高くできる。液体の熱伝達率は流速に比例し、流速が高いほど熱伝達率が大きくなる。そのため、矢印Ａで示したフッ素系液体ＦＬの流れを発生させることによりスリップリング２１及びブラシ２２とフッ素系液体ＦＬとの間の熱伝達率及びフッ素系液体ＦＬと収容ケース２３との間の熱伝達率をそれぞれ大きくすることができる。従って、スリップリング２１及びブラシ２２の冷却効率をさらに向上させることができる。これによりスリップリング２１及びブラシ２２の発熱を抑えることができるので、ブラシ２２の磨耗を抑制することができる。
また、このようなフッ素系液体ＦＬの流れを発生させることにより、スリップリング２１とブラシ２２との間から磨耗粉を除去することができる。そのため、スリップリング２１とブラシ２２との間に磨耗粉が蓄積されることを抑制できる。さらにこの形態では、固定板４０に連通部４３を設けたので、固定板４０を軽量化することができる。
なお、連通部４３の形状は図４に示した形状に限定されない。例えば、図４で連通部４３を設けた部分に軸線Ａｘの方向に貫通する複数の貫通孔を設けてもよい。この場合でも図５に矢印Ａで示したフッ素系液体ＦＬの流れを発生させることができる。
（第３の形態）
図６及び図７を参照して本発明の第２の形態に係るスリップリング装置を説明する。図６は、第１の形態の図３に対応する図であり、この形態の固定板を図７の右側から見た図である。図７は、第１の形態の図２に対応する図である。これらの図から明らかなようにこの形態では固定板の形状が第１の形態と異なり、それ以外の部分は第１の形態と同じである。そのため、この形態において第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図６に示すようにこの形態の固定板５０は、ブラシ２２とブラシ２２の間の部分が除去されている。これにより軸線Ａｘの方向に貫通する連通孔５１が固定板５０に設けられている。この図に示すように連通孔５１は、ブラシ２２と周方向に並ぶように設けられている。
この形態によれば、第２の形態と同様に収容室２９内に図７に矢印Ｂで示した軸線Ａｘの方向のフッ素系液体ＦＬの流れを発生させることができる。これによりスリップリング２１及びブラシ２２とフッ素系液体ＦＬとの間の熱伝達率及びフッ素系液体ＦＬと収容ケース２３との間の熱伝達率をそれぞれ大きくすることができる。そのため、スリップリング２１及びブラシ２２の冷却効率を向上させることができる。また、この形態では矢印Ｂで示したフッ素系液体ＦＬの流れをブラシ２２の周囲に発生させることができる。そのため、スリップリング２１及びブラシ２２の冷却効率をさらに向上させることができる。これらによりスリップリング２１及びブラシ２２の発熱を抑えることができるので、ブラシ２２の磨耗を抑制することができる。
また、このようなフッ素系液体ＦＬの流れを発生させることによりスリップリング２１とブラシ２２との間から磨耗粉を除去することができるので、これらの間に磨耗粉が蓄積されることを抑制できる。さらに、この形態では固定板５０を軽量化することができる。
なお、連通孔５１の形状は図６に示した形状に限定されない。例えば、図６で連通孔５１を設けた部分に軸線Ａｘの方向に貫通する複数の貫通孔を設けてもよい。この場合でも図７に矢印Ｂで示したフッ素系液体ＦＬの流れを発生させることができる。
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明のスリップリング装置が組み込まれる装置は複合モータに限定されない。回転体と固定側との間で電力や信号等の電気のやり取りを行う種々の装置に本発明のスリップリング装置を組み込んでよい。
本発明が適用されるスリップリング装置は、回転体にスリップリングが設けられ、固定側にブラシが設けられた装置に限定されない。本発明は、回転体にブラシが設けられ、固定側にスリップリングが設けられたスリップリング装置に適用してもよい。
本発明のスリップリング装置におけるスリップリングの数は３つに限定されない。スリップリングの数は２つ以下でもよいし、４つ以上でもよい。また、本発明のスリップリング装置におけるブラシの数は、１つのスリップリングに対して３個に限定されない。１つのスリップリングに対して設けるブラシの数は１個であってもよいし２個であってもよい。また、１つのスリップリングに対して４個以上のブラシを設けてもよい。
１１ ケース（固定側）
１２ 第１回転軸（回転体）
２０ スリップリング装置
２１ スリップリング（リング部材）
２２ ブラシ（ブラシ部材）
２３ 収容ケース（ケース部材）
２５ 固定板（プレート部材）
２９ 収容室
３０ ヘッドスペース
４０ 固定板（プレート部材）
４３ 連通部（連通孔）
５０ 固定板（プレート部材）
５１ 連通孔
Ａｘ 軸線
ＦＬ フッ素系液体
ＣＰ 接触部分

Claims (7)

  1. 軸線回りに回転する回転体及び回転不能に固定された固定部のうちのいずれか一方に設けられた導電性のリング部材と、前記回転体及び前記固定部のうちのいずれか他方に設けられ、かつ前記リング部材に押し付けられる少なくとも１つの導電性のブラシ部材と、を備え、
    前記リング部材と前記ブラシ部材との間で電気のやり取りを行うスリップリング装置において、
    前記固定部に設けられて内部に前記リング部材及び前記ブラシ部材が収容される収容室を備え、
    前記収容室内には、フッ素系液体が封入されているスリップリング装置。
  2. 前記フッ素系液体は、前記収容室内にヘッドスペースが設けられるように封入されている請求項１に記載のスリップリング装置。
  3. 前記フッ素系液体は、前記回転体が停止した場合に、液面が前記リング部材の最下端より上、かつ前記リング部材の最上端より下に位置するように前記収容室内に封入されている請求項１又は２に記載のスリップリング装置。
  4. 前記ブラシ部材が複数設けられ、
    前記フッ素系液体は、前記回転体が停止した場合に、少なくとも１個の前記ブラシ部材と前記リング部材との接触部分が前記フッ素系液体に浸るように前記収容室内に封入されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
  5. 前記回転体に前記リング部材が設けられるとともに前記固定部に３つのブラシ部材が設けられ、
    前記３つのブラシ部材は、いずれか２つのブラシ部材が残りの１つのブラシ部材よりも下に位置するように前記リング部材の外周に１２０°毎に配置され、
    前記フッ素系液体は、前記回転体が停止した場合に、前記３つのブラシ部材のうち前記１つのブラシ部材よりも下に位置する前記２つのブラシ部材と前記リング部材との接触部分がそれぞれ前記フッ素系液体に浸るように前記収容室内に封入されている請求項１〜４のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
  6. 前記収容室は、前記固定部に固定されたケース部材に形成され、
    前記リング部材及び前記ブラシ部材のうち前記固定部に設けられる部材が取り付けられ、かつ前記ケース部材に回転不能かつ前記軸線と交差する方向に延びるように固定されるプレート部材をさらに備え、
    前記プレート部材には、前記軸線方向に貫通する連通孔が設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載のスリップリング装置。
  7. 前記プレート部材には、前記ブラシ部材が取り付けられ、
    前記連通孔は、前記ブラシ部材と周方向に並ぶように前記プレート部材に設けられている請求項６に記載のスリップリング装置。
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