JP2014225979A - Slip ring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸に設けられたリング部材と、リング部材と接触するブラシとを有し、ブラシを保持するブラシホルダにアウターバスバーが接続されているスリップリング装置に関する。 The present invention relates to a slip ring device that includes a ring member provided on a rotating shaft and a brush that contacts the ring member, and an outer bus bar is connected to a brush holder that holds the brush.
同心状に配置され相対回転可能な2つのロータを有する複合モータに適用され、その複合モータのインナーロータの内周部に形成された空間に設けられたスリップリング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2〜5が存在する。
A slip ring device is known which is applied to a composite motor having two rotors that are concentrically arranged and relatively rotatable, and is provided in a space formed in an inner peripheral portion of an inner rotor of the composite motor (Patent Document). 1). In addition,
特許文献1のスリップリング装置は、インナーロータの内周部に形成された空間に配置されているため、放熱性能が低下する。そのため、リング部材やブラシの温度が上昇するおそれがある。また、特許文献1のスリップリング装置は、リング部材に接するブラシが軸線方向に関して3層重ねられているため、3層のうちの中間のブラシの熱がこもりやすい。一般にブラシは温度が高いほど摩耗が進行する特性がある。したがって、特許文献1のスリップリング装置では、中間のブラシの摩耗が進行し、各層におけるブラシの摩耗のばらつきが大きくなるおそれがある。 Since the slip ring device of patent document 1 is arrange | positioned in the space formed in the inner peripheral part of an inner rotor, heat dissipation performance falls. For this reason, the temperature of the ring member or the brush may increase. Further, in the slip ring device of Patent Document 1, since three layers of brushes in contact with the ring member are stacked in the axial direction, the heat of the intermediate brush among the three layers is likely to be trapped. Generally, a brush has a characteristic that wear increases as the temperature increases. Therefore, in the slip ring device of Patent Document 1, the wear of the intermediate brush proceeds, and there is a possibility that the variation in the wear of the brush in each layer becomes large.
そこで、本発明は、ブラシの冷却を促進す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。 Then, an object of this invention is to provide the slip ring apparatus which can accelerate | stimulate cooling of a brush.
本発明のスリップリング装置は、回転軸に設けられたリング部材と、前記リング部材と接触するブラシと、前記ブラシを保持するブラシホルダと、電線が接続される端子部を有するとともに前記ブラシホルダに接続されるアウターバスバーと、を含むユニットを有し、前記ユニットが、空気導入孔を有するケース部材の内部に収容され、少なくとも前記端子部を覆うように前記ユニットと前記ケース部材との間に絶縁部材が設けられるスリップリング装置において、前記絶縁部材と前記ケース部材との間には、前記空気導入孔から導入された空気が流れる空間が設けられ、前記端子部には、前記絶縁部材から突出して前記空間内に配置される熱交換部材が取り付けられ、前記熱交換部材の前記絶縁部材から突出している部分は、前記絶縁部材から前記空間内における空気の流れの上流側の方向に向かって突出している(請求項1)。 The slip ring device of the present invention includes a ring member provided on a rotating shaft, a brush that comes into contact with the ring member, a brush holder that holds the brush, and a terminal portion to which an electric wire is connected. An outer bus bar to be connected, and the unit is housed in a case member having an air introduction hole, and is insulated between the unit and the case member so as to cover at least the terminal portion. In the slip ring device provided with a member, a space through which air introduced from the air introduction hole flows is provided between the insulating member and the case member, and the terminal portion protrudes from the insulating member. A heat exchange member disposed in the space is attached, and a portion of the heat exchange member protruding from the insulating member is the insulating member. It protrudes toward the upstream side of the air flow in al the space (Claim 1).
本発明のスリップリング装置では、アウターバスバーの端子部に熱交換部材が取り付けられ、その熱交換部材は絶縁部材から突出している。そのため、熱交換部材を空間内の空気で直接冷却できるので、アウターバスバーからの放熱を促進できる。また、この突出している部分は空間内における空気の流れの上流側の方向に向かって突出しているので、この部分に低温の空気を積極的に当てることができる。そのため、突出している部分と空気との間の熱伝達率を向上させることができる。これらによりアウターバスバーの温度を低下させることができるので、ブラシの冷却を促進させることができる。これによりブラシの温度を低下させることができるので、ブラシの摩耗を抑制できる In the slip ring device of the present invention, a heat exchange member is attached to the terminal portion of the outer bus bar, and the heat exchange member protrudes from the insulating member. Therefore, since the heat exchange member can be directly cooled with the air in the space, heat dissipation from the outer bus bar can be promoted. Further, since the protruding portion protrudes toward the upstream side of the air flow in the space, low-temperature air can be positively applied to this portion. Therefore, the heat transfer coefficient between the protruding portion and air can be improved. Since the temperature of an outer bus bar can be reduced by these, cooling of a brush can be accelerated | stimulated. As a result, the temperature of the brush can be lowered, so that wear of the brush can be suppressed.
本発明のスリップリング装置の一形態において、前記ケース部材には、前記空気導入孔から導入された空気が、前記空間内を右回りに流れる第1流れと、前記空間内を左回りに流れる第2流れと、に分かれるように仕切り板が設けられ、前記熱交換部材の前記絶縁部材から突出している部分は、前記第1流れと前記第2流れとが合流する位置に設けられていてもよい(請求項2)。第1流れと第2流れとが合流する位置では、これらの流れがぶつかって流れの乱れが発生する。周知のように空気流れの乱れが大きいほど熱交換が促進される。この形態では、熱交換部材の絶縁部材から突出している部分を空気流れの乱れが発生する位置に配置したので、熱交換部材からの放熱を促進させることができる。そのため、ブラシの冷却をさらに促進させることができる。 In one form of the slip ring device of the present invention, the case member includes a first flow in which the air introduced from the air introduction hole flows clockwise in the space, and a first flow in which the air flows counterclockwise in the space. A partition plate is provided so as to be divided into two flows, and a portion of the heat exchange member that protrudes from the insulating member may be provided at a position where the first flow and the second flow merge. (Claim 2). At the position where the first flow and the second flow are merged, these flows collide with each other, and flow disturbance occurs. As is well known, heat exchange is promoted as the turbulence of the air flow increases. In this form, since the part which protrudes from the insulating member of the heat exchange member has been arrange | positioned in the position where disturbance of an air flow generate | occur | produces, the thermal radiation from a heat exchange member can be accelerated | stimulated. Therefore, cooling of the brush can be further promoted.
本発明のスリップリング装置の一形態においては、前記ユニットを3つ有し、前記回転軸には、それら3つのユニットの前記リング部材が並べて設けられ、それら3つのリング部材のうち中央に配置されているリング部材が含まれるユニットのアウターバスバーを、最も前記空気導入孔に近付けて配置してもよい(請求項3)。リング部材が中央に配置されたユニットは、他のユニットと比較してリング部材から熱が逃げにくいので、高温になりやすい特性がある。この形態では、そのユニットのアウターバスバーを空気導入孔の最も近くに配置するので、各ユニットの温度差を小さくすることができる。これにより各ユニットのブラシの温度差を小さくすることができるので、各ユニットのブラシ間の摩耗量のばらつきを抑えることができる。 In one form of the slip ring device of the present invention, the unit has three units, and the rotating shaft is provided with the ring members of the three units arranged side by side, and is arranged at the center of the three ring members. The outer bus bar of the unit including the ring member may be disposed closest to the air introduction hole (claim 3). The unit in which the ring member is arranged at the center has a characteristic that it is likely to become high temperature because heat is less likely to escape from the ring member as compared with other units. In this embodiment, since the outer bus bar of the unit is disposed closest to the air introduction hole, the temperature difference between the units can be reduced. Thereby, since the temperature difference of the brush of each unit can be made small, the dispersion | variation in the abrasion amount between the brushes of each unit can be suppressed.
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、アウターバスバーの端子部に取り付けられた熱交換部材を空間内の空気で直接冷却できる。また、熱交換部材のうち絶縁部材から突出している部分に低温の空気を積極的に当てることができる。これらによりアウターバスバーの温度を低下させることができるので、ブラシの冷却を促進させることができる。 As described above, according to the slip ring device of the present invention, the heat exchange member attached to the terminal portion of the outer bus bar can be directly cooled with the air in the space. Moreover, low-temperature air can be positively applied to the portion of the heat exchange member that protrudes from the insulating member. Since the temperature of an outer bus bar can be reduced by these, cooling of a brush can be accelerated | stimulated.
(第1の形態)
図1〜図5を参照して本発明の第1の形態に係るスリップリング装置について説明する。図1は、第1の形態に係るスリップリング装置が組み込まれた回転電機としての複合モータを概略的に示している。この複合モータ1は、自動車等の車両の駆動装置に組み込まれて使用される。複合モータ1は三相交流のモータである。
(First form)
A slip ring device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows a composite motor as a rotating electrical machine in which the slip ring device according to the first embodiment is incorporated. The composite motor 1 is used by being incorporated in a drive device for a vehicle such as an automobile. The composite motor 1 is a three-phase AC motor.
複合モータ1は、互いに相対回転可能で同軸に配置された巻線ロータ2及び磁石ロータ3を備えている。これらのロータ2、3の外周には、ケース8に回転不能に固定されたステータ4が配置されている。ステータ4は、ロータ2、3と同軸になるように配置されている。複合モータ1には、回転軸としての入力軸5が設けられている。巻線ロータ2は、入力軸5の外周に空間を空けて配置され、連結部材6にて入力軸5と連結されている。磁石ロータ3は、その巻線ロータ2の外周に配置されている。複合モータ1には、出力軸7が設けられている。磁石ロータ3は、出力軸7と連結されている。巻線ロータ2、磁石ロータ3、ステータ4、入力軸5、及び出力軸7は、ケース8内に収容されている。ケース8は、その内部を2つに分ける仕切り部材8aを備えている。
The composite motor 1 includes a
複合モータ1は駆動装置に設けられた図示しない内燃機関と自動変速機との間に設けられる。なお、図1においてエンジンは複合モータ1の右側に配置され、自動変速機は複合モータ1の左側に配置される。入力軸5は、ダンパDを介して内燃機関のクランク軸CSと接続されている。出力軸7は、自動変速機の入力軸(不図示)と接続されている。複合モータ1は巻線ロータ2に入力されたエンジンのトルクを増幅して自動変速機に伝達する機能を有する。
The composite motor 1 is provided between an internal combustion engine (not shown) provided in the drive device and an automatic transmission. In FIG. 1, the engine is disposed on the right side of the composite motor 1, and the automatic transmission is disposed on the left side of the composite motor 1. The
複合モータ1には、スリップリング装置10Aが設けられている。このスリップリング装置10Aは三相交流式のスリップリング装置であり、巻線ロータ2と不図示のインバータとを通電させるために使用される。スリップリング装置10Aは入力軸5の外周に装着されている。また、スリップリング装置10Aは、入力軸5と巻線ロータ2との間に配置されている。
The composite motor 1 is provided with a
図1〜図3に示したように、スリップリング装置10Aは、巻線ロータ2の3相に対応する3つのユニットU1〜U3を含んでいる。各ユニットU1〜U3は、入力軸5の回転軸線Axの方向(軸線方向)に関して3層に重ねられている。図3において左側に配置された第1層ユニットU1は、入力軸5の外周に装着されたリング部材11a、リング部材11aと接触するブラシ12a、ブラシ12aを保持するブラシホルダ13a、及びブラシホルダ13aに接続されたアウターバスバー14aを含んでいる。ブラシ12aは、一部が図面に現れていないが、一つのブラシホルダ13aに対して軸線Axを中心として60°毎に一つずつ合計6個設けられている。もっとも、ブラシ12aの個数は任意である。同様に、中央に配置された第2層ユニットU2は、リング部材11b、ブラシ12b、ブラシホルダ13b、及びアウターバスバー14bを含み、右側に配置された第3層ユニットU3はリング部材11c、ブラシ12c、ブラシホルダ13c、及びアウターバスバー14cを含んでいる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図3に示すように各リング部材11a〜11cは、入力軸5の外周面に同軸に設けられている。また、これらリング部材11a〜11cは、軸線Axの方向(軸線方向)に並ぶように設けられている。各ブラシホルダ13a〜13cに保持された各ブラシ12a〜12cは、これらの間に介在する図示のスプリングによって所定の押し付け力で各リング部材11a〜11cに押し付けられている。
As shown in FIG. 3, the
図2に示すように各アウターバスバー14a〜14cは、入力軸5の回転半径方向外側に引き出されるとともに、軸線方向に延びている。各アウターバスバー14a〜14cの端部には、回転半径方向外側に折れ曲がって端子部15a〜15cが設けられている。
As shown in FIG. 2, the outer bus bars 14 a to 14 c are drawn out to the outer side in the rotational radius direction of the
巻線ロータ2の内周の空間には、仕切り部材8aから軸線方向に延びる円筒状の筒部材8bが挿入されている。この筒部材8bは、巻線ロータ2とスリップリング装置10Aとの間に挿入されている。筒部材8bの一端には隔壁8cが設けられている。図1に示すようにスリップリング装置10Aは仕切り部材8a、筒部材8b及び隔壁8cにて形成された空間内に収容されている。そのため、ケース8、仕切り部材8a、筒部材8b及び隔壁8cが本発明のケース部材に相当する。
A
図3に示したように、各ユニットU1〜U3は絶縁材料製の絶縁カバー9にて覆われている。絶縁材料としては、例えば絶縁樹脂が用いられる。この図に示すように絶縁カバー9と筒部材8bとの間には、全周に亘って空間Sが設けられている。そのため、絶縁カバー9が本発明の絶縁部材に相当する。
As shown in FIG. 3, each unit U1-U3 is covered with the insulating
図4は、図3のIV−IV線における複合モータ1の断面を概略的に示している。この図に示すように筒部材8bは、空間S内に空気を導入するための空気導入孔8dを備えている。なお、空間S内への空気の供給は入力軸5と一体に回転するファン等の構造物が空気導入孔8dを介して外気を空間S内へ強制的に送り込むことによって実現される。この図に示すように空間S内に流れ込んだ空気は、絶縁カバー9の周囲を右回りに流れる空気の流れ(以下、第1流れと称することがある。)F1と、左回りに流れる空気の流れ(以下、第2流れと称することがある。)F2となる。なお、図4における矢印の向きは空気が流れる方向を示し、矢印の太さは流速を示している。矢印は、太いほど流速が高いことを示している。また、図3に矢印F3で示したように空間S内に流れ込んだ空気は、軸線Axの方向にも進む。そして、絶縁カバー9内に流入して各ユニットU1〜U3のブラシ12a〜12cを冷却する。
FIG. 4 schematically shows a cross section of the composite motor 1 taken along line IV-IV in FIG. As shown in this figure, the
この複合モータ1では、運転時に入力軸5が回転すると、各リング部材11a〜11cと各ブラシ12a〜12cとの摩擦により発熱する。この際、図3に示したように各ユニットU1〜U3の周辺環境が均一ではないため、各ユニットU1〜U3間で温度差が生じる。第2層ユニットU2は第1層ユニットU1及び第3層ユニットU3の間に挟まれて熱がこもりやすい。特に、図3に矢印F3で示したように空気が第1層ユニットU1から第3層ユニットU3に向かう方向に流れるため、第1層ユニットU1と熱交換が行われた後の暖かい空気が第2層ユニットU2に導かれる。さらに、この図に示すように、第3層ユニットU3は熱交換可能な周辺部材が近接しているため、その周辺部材との間で活発に熱交換が行われる。このような理由から、第2層ユニットU2は、第1層ユニットU1及び第3層ユニットU3に比べて最も高温になりやすい特性がある。そして、第1層ユニットU1は第3層ユニットU3を冷却する空気よりも低温な空気にて冷却されるため、第3層ユニットU3は第1層ユニットU1に比べて高温になりやすい特性がある。
In this composite motor 1, when the
図4に示すように第2層ユニットU2の端子部15bは、他のユニットU1、U3の端子部15a、15cよりも空気導入孔8dに近い位置に配置される。また、第3層ユニットU3の端子部15cは、第1層ユニットU1の端子部15aよりも空気導入孔8dに近い位置に配置される。
As shown in FIG. 4, the
この図に示すように筒部材8bには、不図示のインバータと接続された端子台16が配置されている。端子台16は、電線17a〜17cを介して各アウターバスバー14a〜14cの端子部15a〜15cと接続されている。図5は、図4のV−V線における端子部15b及びその周囲の断面を示している。この図に示すように電線17bは、銅線18と、その銅線18を被覆する絶縁体19とを備えている。電線17bの端部は、絶縁体19が除去されて端子部15bにボルト20及びナット21で固定されている。また、この図に示すように端子部15bには、金属製の熱交換部材22がボルト20及びナット21にて取り付けられている。熱交換部材22は板状をしている。また、熱交換部材22は、その一部(以下、突出部と呼ぶことがある。)22aが絶縁カバー9の外側に突出するように端子部15bに取り付けられている。図4に示すように、突出部22aは空間S内に配置されている。また、この図に示すように突出部22aは、第1流れF1の上流側の方向に向かって絶縁カバー9から突出している。
As shown in this figure, a
この図に示すように、第1層ユニットU1の端子部15a及び第3層ユニットU3の端子部15cにも、第2層ユニットU2と同様に電線17a、17c及び熱交換部材22がボルト20及びナット21にて取り付けられている。第3層ユニットU3の端子部15cに取り付けられている熱交換部材22は、その突出部22aが第2流れF2の上流側の方向に向かって絶縁カバー9から突出している。第1層ユニットU1の端子部15aに取り付けられている熱交換部材22は、その突出部22aが第1流れF1の上流側の方向に向かって絶縁カバー9から突出している。
As shown in this figure, the
以上に説明したように、第1の形態のスリップリング装置10Aでは、各ユニットU1〜U3の端子部15a〜15cに熱交換部材22が取り付けられている。そして、熱交換部材22は、突出部22aが絶縁カバー9の外側に突出している。そのため、熱交換部材22を空間S内の空気で直接冷却できる。これによりアウターバスバー14a〜14cからの放熱を促進できる。また、突出部22aは、空間S内における空気の流れの上流側の方向に向かって絶縁カバー9から突出している。これにより突出部22aに低温の空気を積極的に当てることができるので、突出部22aと空気との間の熱伝達率を向上させることができる。そして、これらによりアウターバスバー14a〜14cの温度を低下させることができるので、ブラシ12a〜12cの冷却を促進させることができる。そのため、ブラシ12a〜12cの温度を低下させることができる。周知のようにブラシ12a〜12cの摩耗量は、ブラシ12a〜12cの温度が高いほど増加する。したがって、ブラシ12a〜12cの摩耗を抑制できる。
As described above, in the
また、この形態では、最も高温になりやすい第2層ユニットU2の端子部15bを他のユニットU1、U3の端子部15a、15cよりも空気導入孔8dに近い位置に配置した。そして、第1層ユニットU1に比べて高温になりやすい第3層ユニットU3の端子部15cを、第1層ユニットU1の端子部15aよりも空気導入孔8dに近い位置に配置した。そのため、第1層ユニットU1、第3層ユニットU3、第2層ユニットU2の順番に冷却性能が高くなる。これにより、ブラシ12a〜12c間の温度差を小さくすることができる。そのため、ブラシ12a〜12c間の摩耗量のばらつきを抑えることができる。
Further, in this embodiment, the
(第2の形態)
次に図6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10Bについて説明する。なお、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。この形態においても複合モータ1については図1〜図3が参照される。図6は、第1の形態の図4に対応する図である。なお、この図では、端子台16及び電線17a〜17cの図示を省略している。この形態でも第2層ユニットU2の端子部15bは他のユニットU1、U3の端子部15a、15cよりも空気導入孔8dに近い位置に配置されている。また、第3層ユニットU3の端子部15cは、第1層ユニットU1の端子部15aよりも空気導入孔8dに近い位置に配置されている。
(Second form)
Next, a
この図に示すように、この形態では空間S内に仕切り板30が設けられている。この仕切り板30は、仕切り部材8a又は筒部材8bに設けられている。仕切り板30は、空気導入孔8dから空間S内に流入した空気が第1流れF1と第2流れF2に分かれるように空気導入孔8dの出口に配置されている。また、仕切り板30は、第1流れF1の流量が第2流れF2の流量よりも多くなるように配置されている。
As shown in this figure, in this embodiment, a
この形態によれば、第1流れF1の流量が第2流量F2の流量よりも多いので、第2層ユニットU2の冷却性能を高くできる。また、第1の形態と同様にこの形態でも第3層ユニットU3の端子部15cは第1層ユニットU1の端子部15aよりも空気導入孔8dに近い位置に配置されているので、第1層ユニットU1よりも第3層ユニットU3の方が冷却性能が高くなる。そのため、ブラシ12a〜12c間の温度差を小さくすることができる。したがって、ブラシ12a〜12c間の摩耗量のばらつきを抑えることができる。
According to this aspect, since the flow rate of the first flow F1 is larger than the flow rate of the second flow rate F2, the cooling performance of the second layer unit U2 can be increased. Moreover, since the
(第3の形態)
図7を参照して本発明の第3の形態に係るスリップリング装置10Cについて説明する。なお、この形態において第1の形態又は第2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。この形態においても複合モータ1については図1〜図3が参照される。図7は、第1の形態の図4に対応する図である。なお、この図では、端子台16及び電線17a〜17cの図示を省略している。この形態でも第2層ユニットU2の端子部15bは他のユニットU1、U3の端子部15a、15cよりも空気導入孔8dに近い位置に配置されている。また、第3層ユニットU3の端子部15cは、第1層ユニットU1の端子部15aよりも空気導入孔8dに近い位置に配置されている。
(Third form)
A slip ring device 10C according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in this form, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in the 1st form or the 2nd form, and description is abbreviate | omitted. Also in this embodiment, FIGS. 1 to 3 are referred to for the composite motor 1. FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the first embodiment. In addition, in this figure, illustration of the
この図に示すように第1流れF1と第2流れF2とは、空気導入孔8dと軸線Axを挟んで反対側の合流位置Pで合流する。そのため、この合流位置Pでは、2つの流れF1、F2がぶつかって流れの乱れが発生する。そして、この形態では、第1層ユニットU1の端子部15aに取り付けられている熱交換部材22の突出部22aが、この合流位置Pに配置される。また、この図に示すようにこの熱交換部材22の突出部22aは、第2流れF2の上流側の方向に向かって絶縁カバー9から突出している。
As shown in this figure, the first flow F1 and the second flow F2 merge at the confluence position P on the opposite side across the
この形態では、第1層ユニットU1の端子部15aに取り付けられる熱交換部材22の突出部22aが合流位置Pに配置される。周知のように、空気流れの乱れが大きいほど熱交換が促進される。そのため、熱交換部材22からの放熱を促進させることができる。そして、この形態によれば、第1層ユニットU1よりも空気導入孔8dの近くに配置した第2層ユニットU2及び第3層ユニットU3の冷却性能を高くできるとともに、空気導入孔8dから遠くに配置された第1層ユニットU1の冷却性能も高くできる。そのため、ブラシ12a〜12cの温度をさらに低下させることができる。したがって、ブラシ12a〜12cの摩耗をさらに抑制できる。
In this embodiment, the protruding
(第4の形態)
図8を参照して本発明の第4の形態に係るスリップリング装置10Dについて説明する。なお、この形態において上述した第1〜第3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。この形態においても複合モータ1については図1〜図3が参照される。図8は、第1の形態の図4に対応する図である。なお、この図では、端子台16及び電線17a〜17cの図示を省略している。
(4th form)
A slip ring device 10D according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in this form, the same code | symbol is attached | subjected to the part common to the 1st-3rd form mentioned above, and description is abbreviate | omitted. Also in this embodiment, FIGS. 1 to 3 are referred to for the composite motor 1. FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the first embodiment. In addition, in this figure, illustration of the
この図に示すように、この形態では、空気導入孔8dから流入した空気が空間S内を同じ方向に流れるように仕切り板40が設けられている。この仕切り板40は、この仕切り板30は、仕切り部材8a又は筒部材8bに設けられている。また、この形態では、各ユニットU1〜U3の端子部15a〜15cが、空気の流れ方向上流側から、第2層ユニットU2の端子部15b、第3層ユニットU3の端子部15c、第1層ユニットU1の端子部15aの順に配置されている。そして、各端子部15a〜15cに取り付けられる熱交換部材22は、突出部22aが空気の流れの上流側の方向に向かって突出するように設けられている。
As shown in this figure, in this embodiment, the
この形態では、第2層ユニットU2の端子部15b、第3層ユニットU3の端子部15c、第1層ユニットU1の端子部15aの順に、すなわち高温になりやすいユニットの端子部の順に空気が当たる。そのため、高温になりやすいアウターバスバーの冷却性能を高くすることができる。したがって、ブラシ12a〜12c間の温度差を小さくすることができる。そして、これによりブラシ12a〜12c間の摩耗量のばらつきを抑えることができる。
In this embodiment, the air hits in the order of the
(第5の形態)
図9を参照して本発明の第5の形態に係るスリップリング装置10Eについて説明する。なお、この形態において上述した第1〜第4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。この形態においても複合モータ1については図1〜図3が参照される。図9は、第1の形態の図4に対応する図である。なお、この図では、端子台16及び電線17a〜17cの図示を省略している。
(5th form)
A
この図に示すように、この形態では、空気導入孔8dから空間S内に流入した空気が同じ方向に流れやすくなるように空気導入孔8dが接線方向に傾けて設けられている。また、この形態でも第4の形態と同様に、各ユニットU1〜U3の端子部15a〜15cが、空気の流れ方向上流側から、第2層ユニットU2の端子部15b、第3層ユニットU3の端子部15c、第1層ユニットU1の端子部15aの順に配置されている。そして、各端子部15a〜15cに取り付けられる熱交換部材22は、突出部22aが空気の流れの上流側の方向に向かって突出するように設けられている。
As shown in this figure, in this embodiment, the
この第5の形態でも第4の形態と同様に、第2層ユニットU2の端子部15b、第3層ユニットU3の端子部15c、第1層ユニットU1の端子部15aの順に空気が当たる。そのため、高温になりやすいアウターバスバーの冷却性能を高くすることができる。これによりブラシ12a〜12c間の温度差を小さくすることができるので、ブラシ12a〜12c間の摩耗量のばらつきを抑えることができる。
In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, the air hits the
上述した各形態では、電線17a〜17cとは別に熱交換部材22を設けたが、電線17a〜17cを本発明の熱交換部材として機能させてもよい。例えば、図10に示すように、電線17aのうち絶縁カバー9の外側に位置する部分の絶縁体19を一部除去し、銅線18を一部露出させる。この場合、この銅線18の露出した部分18aと空気とを熱交換させることができる。そして、この露出した部分18aを、空間S内における空気の流れの上流側の方向に向けて配置する。これにより銅線18と空気との間の熱伝達率を向上させることができる。そのため、ブラシ12a〜12cの温度を低下させることができる。また、これによりブラシ12a〜12cの摩耗を抑制できる。なお、この場合には、銅線18が本発明の熱交換部材に相当する。
In each form mentioned above, although the
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、本発明が適用されるスリップリング装置は、リング部材が3個のものに限定されない。本発明は、リング部材が1個以上設けられているスリップリング装置に適用できる。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個のリング部材に対して6個に限定されない。1個のリング部材に対して設けるブラシの数は1個〜5個であってもよい。また、1個のリング部材に対して7個以上のブラシを設けてもよい。熱交換部材は熱を伝導する種々の材料で構成してよい。 This invention is not limited to each form mentioned above, It can implement with a various form. For example, the slip ring device to which the present invention is applied is not limited to one having three ring members. The present invention can be applied to a slip ring device in which one or more ring members are provided. Further, the number of brushes in the slip ring device of the present invention is not limited to six for one ring member. The number of brushes provided for one ring member may be 1 to 5. Moreover, you may provide seven or more brushes with respect to one ring member. The heat exchange member may be composed of various materials that conduct heat.
本発明のスリップリング装置が組み込まれる装置は、三相交流式の回転電機に限定されない。本発明のスリップリング装置は、回転軸を有する種々の装置に組み込んでよい。 The apparatus in which the slip ring apparatus of the present invention is incorporated is not limited to a three-phase AC rotating electric machine. The slip ring device of the present invention may be incorporated into various devices having a rotating shaft.
5 入力軸(回転軸)
8 ケース(ケース部材)
8a 仕切り部材(ケース部材)
8b 筒部材(ケース部材)
8c 隔壁(ケース部材)
8d 空気導入孔
9 絶縁カバー(絶縁部材)
10A、10B、10C、10D、10E スリップリング装置
11a〜11c リング部材
12a〜12c ブラシ
13a〜13c ブラシホルダ
14a〜14c アウターバスバー
15a〜15c 端子部
17a〜17c 電線
22 熱交換部材
30 仕切り板
F1 第1流れ
F2 第2流れ
S 空間
U1〜U3 ユニット
5 Input shaft (rotary shaft)
8 Case (Case material)
8a Partition member (case member)
8b Tube member (case member)
8c Bulkhead (case member)
8d
10A, 10B, 10C, 10D, 10E
Claims (3)
前記ユニットが、空気導入孔を有するケース部材の内部に収容され、
少なくとも前記端子部を覆うように前記ユニットと前記ケース部材との間に絶縁部材が設けられるスリップリング装置において、
前記絶縁部材と前記ケース部材との間には、前記空気導入孔から導入された空気が流れる空間が設けられ、
前記端子部には、前記絶縁部材から突出して前記空間内に配置される熱交換部材が取り付けられ、
前記熱交換部材の前記絶縁部材から突出している部分は、前記絶縁部材から前記空間内における空気の流れの上流側の方向に向かって突出しているスリップリング装置。 A ring member provided on a rotating shaft; a brush that contacts the ring member; a brush holder that holds the brush; and an outer bus bar that has a terminal portion to which an electric wire is connected and is connected to the brush holder. Having a unit containing,
The unit is accommodated in a case member having an air introduction hole,
In a slip ring device in which an insulating member is provided between the unit and the case member so as to cover at least the terminal portion,
Between the insulating member and the case member, a space through which air introduced from the air introduction hole flows is provided,
A heat exchange member that protrudes from the insulating member and is arranged in the space is attached to the terminal portion,
The part which protrudes from the said insulating member of the said heat exchange member is a slip ring apparatus which protrudes toward the direction of the upstream of the flow of the air in the said space from the said insulating member.
前記熱交換部材の前記絶縁部材から突出している部分は、前記第1流れと前記第2流れとが合流する位置に設けられている請求項1に記載のスリップリング装置。 A partition plate is provided in the case member so that the air introduced from the air introduction hole is divided into a first flow that flows clockwise in the space and a second flow that flows counterclockwise in the space. Provided,
2. The slip ring device according to claim 1, wherein a portion of the heat exchange member that protrudes from the insulating member is provided at a position where the first flow and the second flow merge.
前記回転軸には、それら3つのユニットの前記リング部材が並べて設けられ、
それら3つのリング部材のうち中央に配置されているリング部材が含まれるユニットのアウターバスバーを、最も前記空気導入孔に近付けて配置する請求項1又は2に記載のスリップリング装置。 Having three units,
The rotating shaft is provided with the ring members of the three units side by side,
The slip ring device according to claim 1 or 2, wherein an outer bus bar of a unit including a ring member arranged in the center among the three ring members is arranged closest to the air introduction hole.
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