JP2016127732A - Slip ring device - Google Patents

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榎島 史修
Fuminobu Enoshima
史修 榎島
潤也 鈴木
Junya Suzuki
潤也 鈴木
純治 竹内
Junji Takeuchi
純治 竹内
修士 湯本
Shuji Yumoto
修士 湯本
弘文 藤原
Hirofumi Fujiwara
弘文 藤原
崇央 岡崎
Takao Okazaki
崇央 岡崎
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a slip ring device which facilitates temperature rise of a cooling liquid in a low-temperature state to inhibit failure in electric continuity between slip rings and brushes.SOLUTION: A slip ring device 30 includes: conductive slip rings 31 which are rotatable around an axis; conductive brushes 32 which are provided contacting with the slip rings 31; a motor cover 2 and an end cover 3 which include a first housing space 4 housing the slip rings 31 and the brushes 32 and also include a lubrication oil 50 serving as a cooling liquid in the first housing space 4; a temperature sensor 40 which detects a temperature of the lubrication oil 50; a heat exchanger 53 which may emit heat of the lubrication oil 50; and an ECU 61 configured to receive temperature information detected by the temperature sensor 40. The ECU 61 is configured to control heat radiation of the lubrication oil 50 in the heat exchanger 53 and reduces the heat radiation of the lubrication oil 50 in the heat exchanger 53 when the temperature of the lubrication oil 50 is lower than a lower limit temperature.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スリップリング装置に関する。   The present invention relates to a slip ring device.

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。
In a slip ring device provided in a rotating electrical machine, a brush that is electrically connected to an electrical device such as an inverter, a battery, or the like outside the rotating electrical machine is brought into contact with a slip ring that rotates together with a rotating shaft of the rotating electrical machine. Supply and demand of electricity is performed between the two. In addition to generating heat when the current flows, the brush slides while being pressed against the rotating slip ring, and thus generates heat due to friction. However, when the temperature of the brush rises above a predetermined temperature, the wear resistance of the brush is drastically reduced and the amount of wear of the brush is dramatically increased. As a result, the durability of the brush is significantly reduced.
For this reason, in order to cool a brush, the technique using the liquid which has the cooling performance superior to air is proposed. However, if the cooling liquid enters the contact portion between the brush and the slip ring and a liquid film is formed at the contact portion, the electrical continuity between the brush and the slip ring becomes poor. Therefore, a technique for suppressing this poor electrical continuity has also been proposed.

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。   For example, in a slip ring device of a composite motor as a rotating electric machine described in Patent Document 1, a slip ring and a brush are disposed in a sealed storage chamber of a storage case, and a fluorine-based liquid is sealed in the storage chamber. ing. The fluorine-based liquid is sealed in such an amount that the rotating shaft rotating together with the slip ring is immersed to the center axis position. Since the fluorinated liquid has a large thermal conductivity, specific heat and density compared to air and has excellent heat transfer performance, the slip ring and the brush can be effectively cooled. Furthermore, since the fluorine-based liquid has boundary lubricity inferior to that of mineral oil-based oil, even if it enters the contact portion between the slip ring and the brush, it does not form a liquid film at the contact portion, Maintain electrical continuity.

特開2013−183559号公報JP 2013-183559 A

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。   The slip ring device disclosed in Patent Document 1 has a problem that it cannot substitute for the cooling liquid because the electrical continuity between the slip ring and the brush depends on the characteristics of the fluorinated liquid. And the case where a mineral oil type oil is used instead of a fluorine-type liquid as a cooling liquid of a slip ring apparatus can be considered. The viscosity of mineral oil-based oils varies greatly with temperature and is relatively high at low temperatures. Accordingly, there is also a problem that an oil film is easily formed at the contact portion between the brush and the slip ring, particularly at a low temperature when the viscosity of the mineral oil-based oil is high.

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。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and suppresses poor electrical continuity between the slip ring and the brush by promoting the temperature rise of the cooling liquid in a low temperature state. An object is to provide a slip ring device.

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。   In order to solve the above-described problems, a slip ring device according to the present invention includes a conductive slip ring that can rotate around an axis, a conductive brush provided in contact with the slip ring, a slip ring, and a brush. Detected from a case including a containing space and containing a cooling liquid in the containing space, a temperature detecting unit for detecting the temperature of the cooling liquid, a heat radiating unit capable of releasing heat of the cooling liquid, and a temperature detecting unit And a controller configured to receive the generated temperature information, wherein the controller is configured to control heat dissipation of the cooling liquid in the heat dissipating unit, and the temperature of the cooling liquid is predetermined. When the temperature is less than the temperature, the heat dissipation of the cooling liquid in the heat dissipation portion is reduced.

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。
The heat radiating unit may be a heat exchanger that exchanges heat between the cooling liquid and the fluid.
When the temperature of the cooling liquid is lower than a predetermined temperature, the control unit may stop supplying the fluid to be exchanged with the cooling liquid to the heat exchanger.
The slip ring device includes a passage communicating the accommodation space and the heat radiating portion, and an opening / closing valve provided in the passage and capable of selecting opening and closing of the passage. When the temperature is lower than a predetermined temperature, the on-off valve may be controlled to close the passage.
The slip ring device includes: a first passage that communicates the heat radiating portion with the housing space; a second passage that communicates the housing space with the heat radiating portion; a bypass passage that communicates the first passage and the second passage; , Provided in any one of the second passage and the bypass passage, and the flow of the cooling liquid from the second passage toward the first passage is selectively switched between a state passing through the heat radiating portion and a state not passing through the heat radiating portion. The control unit may control the switching mechanism so as not to pass through the heat radiating unit when the temperature of the cooling liquid is lower than a predetermined temperature.

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。
The slip ring device includes a passage communicating the accommodation space and the heat radiating portion, and a pump provided in the passage and capable of transferring the cooling liquid, and the control portion has a temperature of the cooling liquid less than a predetermined temperature. If so, the pump may be stopped.
The slip ring device may include a heat insulating material surrounding the accommodation space in the case.
The slip ring device includes a heating device for heating the cooling liquid, and the control unit controls the heating device to heat the cooling liquid by the heating device when the temperature of the cooling liquid is lower than a predetermined temperature. Good.
The slip ring device may include a blade-like body that is provided in the housing space so as to rotate together with the slip ring, and forms a flow in the cooling liquid by rotating.
The controller may control energization of the brush so that the brush is not energized when the temperature of the cooling liquid is lower than a predetermined temperature.

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。   According to the slip ring device of the present invention, it is possible to suppress poor electrical continuity between the slip ring and the brush by promoting the temperature rise of the cooling liquid in a low temperature state.

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。It is a schematic cross section side view which shows the structure of the rotary electric machine provided with the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 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。It is a schematic cross section side view which shows the structure of the rotary electric machine provided with the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 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。It is a schematic cross section side view which shows the structure of the rotary electric machine provided with the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 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。It is a schematic cross section side view which shows the structure of the rotary electric machine provided with the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 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。It is a schematic cross section side view which shows the structure of the rotary electric machine provided with the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention.

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
First, the configuration of the slip ring device 30 and its surroundings according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
Referring to FIG. 1, a configuration of a rotating electrical machine 100 including a slip ring device 30 is shown. In the following embodiments, rotating electric machine 100 will be described as being mounted on a hybrid vehicle that uses a diesel engine or a gasoline engine and rotating electric machine 100 as power sources.
The rotating electrical machine 100 includes a motor case 1, a motor cover 2, and an end cover 3 as its metal casing. The motor cover 2 is disposed so as to close the opening end 1 a of the substantially cylindrical motor case 1. The end cover 3 is disposed so as to block the opening end of the motor cover 2 that is partially cylindrical.

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。   The motor cover 2 includes a plate-like flange portion 2a that is fixed to the opening end portion 1a of the motor case 1, and a cylindrical tube portion that extends into the motor case 1 from an opening portion near the center of the flange portion 2a. 2b and an annular projecting edge 2c projecting from the flange 2a on the opposite side of the tube 2b. The end cover 3 is attached to the protruding edge 2c.

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。
A first accommodation space 4 that accommodates the slip ring 31, the brush 32, and the like of the slip ring device 30 is formed inside the end cover 3, the cylindrical portion 2 b, and the protruding edge portion 2 c. A second accommodation space 5 that accommodates the inner rotor 21, the outer rotor 22, and the stator 23 of the rotating electrical machine 100 is formed inside the motor case 1 and the motor cover 2 and outside the cylindrical portion 2 b. Here, the end cover 3 and the motor cover 2 constitute a case.
In the rotating electrical machine 100, the cylindrical outer rotor 22 is disposed so as to surround the outer periphery of the cylindrical inner rotor 21, and the cylindrical stator 23 is disposed so as to surround the outer periphery of the outer rotor 22. ing. Further, the inner rotor 21 and the outer rotor 22 are configured to be rotatable relative to each other on the same axis. The stator 23 is fixed to the motor case 1.

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。
A rotating shaft 6 of the rotating electrical machine 100 is provided extending from the first receiving space 4 to the second receiving space 5 along the cylindrical axis direction of the cylindrical portion 2b.
Further, an inner rotor support member 21 c of the inner rotor 21 is connected to an end portion 6 a of the rotating shaft 6 extending into the second accommodating space 5 so as to rotate integrally with the rotating shaft 6. The inner rotor support member 21 c is disposed coaxially with the rotary shaft 6.

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。
The inner rotor support member 21c includes a cylindrical input bearing insertion portion 21ca that protrudes coaxially from the end portion 6a of the rotary shaft 6 and the cylindrical inner rotor support that extends so as to surround the cylindrical portion 2b from the outside. The portion 21cc and a connecting portion 21cb extending in the radial direction of the input bearing insertion portion 21ca and connecting the input bearing insertion portion 21ca to the inner rotor support portion 21cc are integrally formed.
The input shaft 20 is fitted to the inner peripheral surface of the input bearing insertion portion 21ca so as to rotate integrally with the input bearing insertion portion 21ca and transmit a rotational driving force to each other. The input shaft 20 is mechanically connected to an engine of a hybrid vehicle on which the rotating electrical machine 100 is mounted so that the rotational driving force can be transmitted to each other.
The inner rotor support portion 21cc supports a cylindrical inner rotor core 21b of the inner rotor 21 provided on the outer periphery thereof. The inner rotor support portion 21cc and the inner rotor core 21b rotate integrally. The inner rotor core 21b includes a three-phase winding 21a arranged along the circumferential direction.

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。
Further, the end portion of the inner rotor support portion 21cc is rotatably supported by the flange portion 2a via a bearing 24 provided on the outer peripheral side thereof.
The three-phase winding 21 a, the inner rotor core 21 b, and the inner rotor support member 21 c constitute the inner rotor 21.

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。   Further, in the second accommodating space 5, a cylindrical outer rotor core 22b of the outer rotor 22 is provided so as to surround the outer peripheral surface on the radially outer side of the inner rotor core 21b. The outer rotor core 22b has a permanent magnet 22a disposed along the circumferential direction therein.

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。   The outer rotor core 22b is supported by a first outer rotor support member 22c and a second outer rotor support member 22d provided so as to sandwich the outer rotor core 22b from both sides in the cylindrical axis direction. The second outer rotor support member 22d is located on the flange portion 2a side with respect to the outer rotor core 22b and has a cylindrical shape. The first outer rotor support member 22c is located on the opposite side of the outer rotor core 22b from the second outer rotor support member 22d, and has a bottomed cylindrical shape.

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。
The first outer rotor support member 22c includes a cylindrical output shaft portion 22ca extending in the same direction and coaxially as the input bearing insertion portion 21ca, and a cylindrical peripheral wall portion 22cc connected to the outer rotor core 22b so as to rotate integrally therewith. And an annular plate-like bottom wall portion 22cb extending in the radial direction of the rotary shaft 6 from the output shaft portion 22ca to the peripheral wall portion 22cc by integral molding.
The output shaft portion 22ca is rotatably supported by the outer peripheral surface of the input bearing insertion portion 21ca via a bearing 25 provided on the inner peripheral side thereof. Further, the input shaft 20 passes through the output shaft portion 22ca.

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。   The second outer rotor support member 22d is coupled to rotate integrally with the outer rotor core 22b at one end in the cylindrical axis direction. The other end portion of the second outer rotor support member 22d is rotatably supported by the flange portion 2a via a bearing 26 provided on the outer peripheral side thereof.

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。
Therefore, the outer rotor core 22b, the first outer rotor support member 22c, and the second outer rotor support member 22d are integrated with each other and rotate relative to the input bearing insertion portion 21ca, that is, relative to the rotary shaft 6 and the inner rotor 21. can do. The output shaft portion 22ca of the first outer rotor support member 22c is mechanically connected to a drive unit for running a hybrid vehicle on which the rotating electrical machine 100 is mounted so that the rotational drive force can be transmitted to each other.
The permanent magnet 22a, the outer rotor core 22b, the first outer rotor support member 22c, and the second outer rotor support member 22d constitute the outer rotor 22.

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。   In the second housing space 5, a cylindrical stator 23 is provided so as to surround the outer periphery of the outer rotor core 22b. The stator 23 is fixed to the motor case 1. Further, the stator 23 includes therein a three-phase winding 23a arranged along the circumferential direction. The three-phase winding 23 a of the stator 23 is electrically connected to an inverter 62 provided outside the rotating electrical machine 100. The inverter 62 is electrically connected to the battery 63. The inverter 62 converts the DC power supplied from the battery 63 into AC power and supplies it to the three-phase winding 23a and the like, and converts the AC power supplied from the three-phase winding 23a and the like into DC power. Can be supplied to the battery 63. The operation of the inverter 62 is controlled by the ECU 61 which is a control unit. The ECU 61 also controls the operation of an engine (not shown) of the hybrid vehicle.

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。   Further, in the first housing space 4, the periphery of the rotary shaft 6 is covered with an insulating member 33 made of resin or the like and having electrical insulation. Further, in the first accommodation space 4, three annular slip rings 31 are embedded around the cylindrical insulating member 33. The three slip rings 31 have the same shape and are arranged in a line at equal intervals along the axial direction of the rotary shaft 6. Each slip ring 31 is arranged coaxially with the rotary shaft 6. Further, each slip ring 31 is made of a conductive material. Each slip ring 31 has an outer peripheral surface on the outer side in the radial direction exposed from the insulating member 33.

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。
In addition, three internal bus bars 34 made of a conductive material are embedded in the insulating member 33 so as to extend along the axial direction of the rotary shaft 6. The three internal bus bars 34 are electrically insulated from each other by the insulating member 33 and electrically insulated from the rotating shaft 6. Each of the three internal bus bars 34 is electrically connected to a different one of the three slip rings 31 and is connected to a different one of the three-phase windings 21 a of the inner rotor 21. Electrically connected.
The three slip rings 31 are electrically insulated from each other by the insulating member 33. The three internal bus bars 34 are electrically insulated from the internal bus bars 34 that are not electrically connected by the insulating member 33 and are electrically insulated from the rotating shaft 6.

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。   In the first accommodating space 4, three columnar brushes 32 made of a conductive material are arranged in contact with the outer peripheral surfaces of the three slip rings 31 in the radial direction, respectively. . The three brushes 32 are arranged at equal intervals along the circumferential direction with respect to one slip ring 31, that is, so as to form a central angle of 120 ° with respect to each other. Each brush 32 is pressed against the slip ring 31 by a biasing member such as a spring (not shown).

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。
In the first accommodating space 4, a disc-shaped holder plate 35 extending along the radial direction of the slip ring 31 is disposed for each slip ring 31. Further, a cylindrical holding member 37 is disposed in the first accommodation space 4. The holding member 37 extends from the end cover 3 so as to surround the rotary shaft 6 along the axial direction of the rotary shaft 6. The three holder plates 35 are arranged at intervals inside the holding member 37.
The three brushes 32 that come into contact with the slip rings 31 are respectively held by the three cylindrical brush holders 36 disposed on the holder plate 35 so as to be slidable in a direction toward and away from the slip ring 31. ing.

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。   Each holder plate 35 is made of a conductive material. Each holder plate 35 is formed with an external bus bar 38 by integral molding. Each external bus bar 38 extends through the holding member 37 to the outside of the holding member 37. The three extended external bus bars 38 are electrically connected to the inverter 62. In addition, each holder plate 35 is electrically connected to each holding brush 32, whereby each brush 32 is electrically connected to the inverter 62.

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。   An inflow port 3 a and an outflow port 3 b that pass through the end cover 3 are formed and communicated with the first accommodation space 4. The inflow port 3 a is opened on the radially inner side of the holding member 37. The outflow port 3 b opens at the radially outer side of the holding member 37. Thus, a reciprocating flow path is formed in the first accommodation space 4 that passes through the inside and outside of the holding member 37 with the inlet 3a as an inlet and the outlet 3b as an outlet. In addition, as shown in FIG. 1, the rotary electric machine 100 is installed so that the inflow port 3a is located below and the outflow port 3b is located above in the gravitational direction.

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。
A first flow path 51 extending from the outlet of a heat exchanger 53 provided outside the rotating electrical machine 100 communicates with the inflow port 3a. A second flow path 52 extending to the inlet of the heat exchanger 53 communicates with the outlet 3b. The first flow path 51 and the second flow path 52 communicate with each other via the heat exchanger 53. Further, the third flow path 54 communicates with another outlet of the heat exchanger 53, and the fourth flow path 55 communicates with another inlet of the heat exchanger 53.
The third flow path 54 and the fourth flow path 55 communicate with each other via the heat exchanger 53. The third channel 54 and the fourth channel 55 do not communicate with the first channel 51 and the second channel 52. The fourth flow passage 55 is configured to be supplied with cooling water of a hybrid vehicle on which the rotating electrical machine 100 is mounted. The cooling water flows from the fourth channel 55 toward the third channel 54. In the heat exchanger 53, the fluid flowing from the second flow path 52 toward the first flow path 51 and the cooling water flowing from the fourth flow path 55 toward the third flow path 54 are adjacent to each other. They are configured to flow in opposite directions.
The fourth flow path 55 is provided with an on-off valve 55a that can open and close the fourth flow path 55. The ECU 61 is configured to control the operation of the on-off valve 55a. The ECU 61 supplies or stops the supply of cooling water to the fourth flow path 55 by opening or closing the on-off valve 55a. Here, the heat exchanger 53 constitutes a heat radiating section.

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。   The entire first accommodating space 4 and the entire flow paths 51 and 52 are filled with a lubricating oil 50 that is a cooling liquid. The lubricating oil 50 not only serves as a cooling liquid but also has a lubricating action on sliding parts such as the periphery of the rotating shaft 6.

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。   Further, a resistance heating type heater coil 39 is disposed on the end cover 3 so as to heat the lubricating oil 50 in the first accommodation space 4. The heater coil 39 is disposed in the vicinity of the inlet 3 a inside the holding member 37 in the first accommodation space 4. Accordingly, the heater coil 39 heats the lubricating oil 50 in a state before flowing from the vicinity of the inlet 3a to the brush 32. The heater coil 39 is electrically connected to the inverter 62. The heating operation of the heater coil 39 by energization is performed by the ECU 61 controlling the inverter 62. The inverter 62 is configured to individually control energization to the heater coil 39, the three-phase winding 23a of the stator 23, and the brush 32. Here, the heater coil 39 constitutes a heating device.

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。   A temperature sensor 40 is disposed on the holding member 37. The temperature sensor 40 is configured to detect the temperature of the lubricating oil 50 and send the detection result to the ECU 61. In the following embodiment, the temperature sensor 40 is disposed in the vicinity of the end of the holding member 37 opposite to the end cover 3. Thereby, the temperature sensor 40 detects the temperature of the lubricating oil 50 in the vicinity of the brush 32 on the holder plate 35 farthest from the heater coil 39. Here, the temperature sensor 40 constitutes a temperature detection unit.

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。
Next, the operation | movement of the slip ring apparatus 30 which concerns on Embodiment 1 of this invention, and its periphery is demonstrated.
Referring to FIG. 1, in the rotating electrical machine 100, when a rotational speed difference occurs between the inner rotor 21 and the outer rotor 22 in a state where the three-phase winding 21 a of the inner rotor 21 is not energized, the rotating electric machine 100 rotates relatively. Due to the action of the magnetic field generated by the permanent magnet 22a, an induced current that is a three-phase alternating current is generated in the three-phase winding 21a of the inner rotor 21. The generated induced current is sent to the inverter 62 via the internal bus bar 34, the slip ring 31, the brush 32, and the external bus bar 38 of the slip ring device 30. The ECU 61 controls the inverter 62 to convert the induced current into a direct current and store it in the battery 63. On the other hand, when the ECU 61 controls the inverter 62 to convert the DC power of the battery 63 into three-phase AC power and supplies it to the three-phase winding 21a of the inner rotor 21 via the slip ring device 30, the three-phase winding Rotational torque is generated between the inner rotor 21 and the outer rotor 22 by the magnetic field generated by the alternating current flowing through the wire 21a acting on the permanent magnet 22a.

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。   Further, when the ECU 61 controls the inverter 62 to convert the DC power of the battery 63 into three-phase AC power and supplies it to the three-phase winding 23a of the stator 23, the magnetic field generated by the AC current flowing through the three-phase winding 23a. Acts on the permanent magnet 22a, whereby rotational torque is applied to the outer rotor 22. On the other hand, when the outer rotor 22 rotates in response to the rotational torque from the inner rotor 21, an induced current is generated in the three-phase winding 23a of the stator 23 by the action of the magnetic field generated by the relatively rotating permanent magnet 22a. It is sent to the inverter 62. The ECU 61 controls the inverter 62 to convert the induced current into a direct current and store it in the battery 63.

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。   A hybrid vehicle equipped with the rotating electrical machine 100 travels by the rotational driving force, that is, torque, applied to the output shaft portion 22ca by the rotating electrical machine 100.

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。
When energizing the brush 32 of the slip ring device 30, the ECU 61 operates the heater coil 39 and the cooling water to the fourth channel 55 based on the temperature information of the lubricating oil 50 acquired from the temperature sensor 40. Control the supply.
When it is necessary to energize the brush 32 and the temperature of the lubricating oil 50 acquired from the temperature sensor 40 is lower than a preset lower limit temperature, the ECU 61 does not immediately energize the brush 32 but first controls the inverter 62. Then, the heater coil 39 is energized. At the same time, the ECU 61 closes the on-off valve 55a and stops the supply of cooling water to the heat exchanger 53. Here, the lower limit temperature constitutes a predetermined temperature.

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。
Due to the heat generated by the energized heater coil 39, the temperature of the lubricating oil 50 around the heater coil 39 rises. Thereby, in the 1st accommodation space 4, a temperature difference generate | occur | produces between the lubricating oil 50 of the inflow port 3a vicinity, and the lubricating oil 50 of the outflow port 3b vicinity. Furthermore, the heated lubricating oil 50 moves upward in the direction of gravity in the first accommodation space 4. Therefore, in the first accommodating space 4, natural convection of the lubricating oil 50 from the inside to the outside of the holding member 37, that is, natural convection of the lubricating oil 50 from the inflow port 3 a to the outflow port 3 b occurs.
Accordingly, the lubricating oil 50 flows through the inside of the holding member 37, the outside of the holding member 37, the outlet 3b, the second channel 52, the heat exchanger 53, the first channel 51, and the inlet 3a in order. Form. In the heat exchanger 53, since the supply of cooling water is stopped, the amount of heat of the lubricating oil 50 released to the heat exchanger 53 is greatly suppressed. For this reason, the temperature of the lubricating oil 50 around each brush 32 rises as the lubricating oil 50 heated by the heater coil 39 circulates.
When the temperature of the lubricating oil 50 acquired from the temperature sensor 40 exceeds the lower limit temperature, the ECU 61 stops energizing the heater coil 39 and energizes the brush 32.

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。   When the temperature of the lubricating oil 50 is at a low temperature below the lower limit temperature, the viscosity of the lubricating oil 50 is very high. When the lubricating oil 50 having a high viscosity enters between the rotating slip ring 31 and the brush 32, an oil film is formed therebetween. The formed oil film interrupts electrical conduction between the slip ring 31 and the brush 32. For this reason, when the brush 32 is energized, an energization failure occurs between the brush 32 and the slip ring 31, arc discharge occurs, and wear of the brush 32 is promoted.

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。   Further, when the temperature of the lubricating oil 50 acquired from the temperature sensor 40 reaches the preset upper limit temperature while the brush 32 is energized, the ECU 61 opens the on-off valve 55a and the cooling water is supplied to the heat exchanger 53. So that Thereby, in the heat exchanger 53, the cooling water and the lubricating oil 50 exchange heat, and the lubricating oil 50 is cooled. During energization of the brush 32, the brush 32 generates heat, and the lubricating oil 50 in the vicinity of the brush 32 is heated, so that the lubricating oil 50 is inside the holding member 37, outside the holding member 37, outlet 3b, second flow. Natural convection that circulates through the passage 52, the heat exchanger 53, the first passage 51, and the inlet 3a in sequence is generated. The lubricating oil 50 cooled by the heat exchanger 53 comes into contact with the slip ring 31, the brush 32, the brush holder 36, and the holder plate 35 after flowing into the first accommodation space 4 from the inflow port 3 a, and cools them. The element cooled by the lubricating oil 50 is supplied from the inlet 3a without coming into contact with the lubricating oil 50 after heat exchange with the element in the first accommodating space 4 again. Since it contacts the lubricating oil 50 after cooling, it is cooled effectively.

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。   As described above, the slip ring device 30 according to the first embodiment of the present invention includes the conductive slip ring 31 that can rotate around the axis, the conductive brush 32 that is provided in contact with the slip ring 31, The motor cover 2 and end cover 3 including the first storage space 4 for storing the slip ring 31 and the brush 32 and including the lubricating oil 50 as a cooling liquid in the first storage space 4 and the temperature of the lubricating oil 50 are detected. Temperature sensor 40, heat exchanger 53 capable of releasing heat of lubricating oil 50, and ECU 61 configured to receive temperature information detected from temperature sensor 40. The ECU 61 is configured to control the heat radiation of the lubricating oil 50 in the heat exchanger 53, and reduces the heat radiation of the lubricating oil 50 in the heat exchanger 53 when the temperature of the lubricating oil 50 is lower than the lower limit temperature. Further, the heat exchanger 53 exchanges heat between the lubricating oil 50 and cooling water as a heat exchange fluid. Then, when the temperature of the lubricating oil 50 is lower than the lower limit temperature, the ECU 61 stops supplying cooling water to be exchanged with the lubricating oil 50 to the heat exchanger 53. Furthermore, the ECU 61 controls energization of the brush 32 so as not to energize the brush 32 when the temperature of the lubricating oil 50 is lower than the lower limit temperature.

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。
In the above-described configuration, when the temperature of the lubricating oil 50 is less than the lower limit temperature, the supply of the cooling water to be exchanged with the lubricating oil 50 to the heat exchanger 53 is stopped, whereby the heat radiation of the lubricating oil 50 in the heat exchanger 53 is stopped. Is reduced. Thereby, the lubricating oil 50 can raise its temperature quickly when heat is applied.
Therefore, it is possible to shorten the time during which the lubricating oil 50 is in a temperature state lower than the lower limit temperature that easily causes poor electrical continuity between the slip ring 31 and the brush 32. Furthermore, since the current to the brush 32 is not energized under the condition where the temperature of the lubricating oil 50 is lower than the lower limit temperature, the electrical continuity between the slip ring 31 and the brush 32 is reliably suppressed. Therefore, the slip ring device 30 can promote the temperature rise of the lubricating oil 50 in a low temperature state, and can suppress poor electrical conduction between the slip ring 31 and the brush 32.
Further, in the heat exchanger 53 that exchanges heat between the lubricating oil 50 and the heat exchange fluid, existing cooling water can be used as the heat exchange fluid in the hybrid vehicle on which the rotating electrical machine 100 is mounted.

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。
The slip ring device 30 includes a heater coil 39 that heats the lubricating oil 50. The ECU 61 heats the lubricating oil 50 by the heater coil 39 when the temperature of the lubricating oil 50 is lower than the lower limit temperature. To control. Thereby, the temperature increase rate of the lubricating oil 50 can be increased.
In the slip ring device 30 according to the first embodiment, the heat exchanger 53 may be an air-cooled type, and the lubricating oil 50 flowing in the heat exchanger may exchange heat with the outside air. In this case, the ECU 61 controls the opening and shutting of the outside air blowing path to the heat exchanger, or controls the operation and stop of the fan that blows outside air to the heat exchanger. The heat dissipation of the lubricating oil 50 can be controlled.

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。
Embodiment 2. FIG.
The slip ring device 230 according to the second embodiment of the present invention is the slip ring device 30 according to the first embodiment, wherein the heat exchanger 53 is an air-cooled heat exchanger 253 and is pumped in the middle of the second flow path 52. 56 is provided.
In the following embodiments, the same reference numerals as those in the previous drawings are the same or similar components, and thus detailed description thereof is omitted.

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。
Referring to FIG. 2, the slip ring device 230 according to the second embodiment communicates the second channel 52 with the first channel 51 instead of the heat exchanger 53 of the slip ring device 30 according to the first embodiment. An air-cooled heat exchanger 253 is provided, and a pump 56 provided in the middle of the second flow path 52 is provided. The pump 56 pumps the lubricating oil 50 in the direction from the second flow path 52 toward the first flow path 51. The pump 56 is controlled in operation by the ECU 61.
Since the other structure of the slip ring apparatus 230 which concerns on Embodiment 2 of this invention is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

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。
When energizing the brush 32 in the slip ring device 230 configured as described above, the ECU 61 controls the operation of the heater coil 39 and the pump 56 based on the temperature information of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40. .
When it is necessary to energize the brush 32 and the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 is lower than the lower limit temperature, the ECU 61 first energizes the heater coil 39 without energizing the brush 32 immediately. At the same time, the ECU 61 stops the pump 56.

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。
Since the pump 56 is stopped, the lubricating oil 50 stays in the first flow path 51 and the second flow path 52, and the lubricating oil 50 cooled by the heat exchanger 253 does not flow into the first accommodation space 4. In the first accommodating space 4, the lubricating oil 50 heated by the heater coil 39 generates natural convection that moves from the inside to the outside of the holding member 37. Thereby, the temperature of the lubricating oil 50 around each brush 32 rises. Furthermore, the lubricating oil 50 that is affected by the heating by the heater coil 39 is substantially limited to the lubricating oil 50 in the first accommodation space 4, and its heat capacity is equal to the volume of the first flow path 51 and the second flow path 52. Therefore, the temperature of the lubricating oil 50 is easily increased.
When the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 exceeds the lower limit temperature, the ECU 61 stops energization of the heater coil 39 and energizes the brush 32.

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。
When the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 reaches the upper limit temperature while the brush 32 is energized, the ECU 61 operates the pump 56. Accordingly, the second flow channel 52, the heat exchanger 253, the first flow channel 51, the inflow port 3a, the inner side of the holding member 37, the outer side of the holding member 37, and the lubricating oil 50 that circulates through the outflow port 3b sequentially. A simple flow is formed. The lubricating oil 50 that has flowed out of the first storage space 4 into the second flow path 52 is cooled by the heat exchanger 253, and then flows into the first storage space 4 again from the inlet 3a, and the slip ring 31, the brush 32, The brush holder 36 and the holder plate 35 are cooled.
Moreover, since the other operation | movement of the slip ring apparatus 230 which concerns on Embodiment 2 of this invention is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

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。
And according to the slip ring apparatus 230 which concerns on Embodiment 2 of this invention, the effect similar to the slip ring apparatus 30 of Embodiment 1 is acquired.
The slip ring device 230 includes a pump 56 that is provided in the second flow path 52 that communicates the first accommodation space 4 and the heat exchanger 253 and that can transfer the lubricating oil 50. When the temperature is lower than the lower limit temperature, the pump 56 is stopped. In the above-described configuration, the lubricating oil 50 in the first accommodation space 4 does not flow out of the motor cover 2 and the end cover 3 while the heater coil 39 is energized with the pump 56 stopped. Stay inside. As a result, the lubricating oil 50 is not cooled by exchanging heat with the external environment, and its heat capacity is reduced, so that the temperature of the lubricating oil 50 is easily increased.
In the slip ring device 230, the pump 56 may be provided in the first flow path 51.

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。
Embodiment 3 FIG.
In the slip ring device 330 according to Embodiment 3 of the present invention, the on / off valve 57 is provided in the second flow path 52 without providing a pump in the slip ring device 230 according to Embodiment 2.
Referring to FIG. 3, the slip ring device 330 according to Embodiment 3 does not include a pump in the second flow path 52 and includes an opening / closing valve 57 on the path. The on-off valve 57 allows or blocks the flow of the lubricating oil 50 in the second flow path 52 by opening or closing. The on-off valve 57 is controlled in operation by the ECU 61. As the on-off valve 57, an electric valve, an electromagnetic valve, or the like can be used.

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。
Further, the slip ring device 330 includes a plurality of propeller blades 58 in the form of a propeller on the rotating shaft 6. Here, the propulsion blade 58 constitutes a blade-like body.
The propulsion blade 58 rotates integrally with the rotary shaft 6 on the radially outer peripheral surface of the end portion 6b on the end cover 3 side of the rotary shaft 6 inside the holding member 37 in the first accommodating space 4. Is provided. That is, the propulsion blade 58 is disposed between the brush 32 and the end cover 3 that are closest to the end cover 3.
The propulsion blade 58 rotates together with the rotating shaft 6 to cause the lubricating oil 50 to flow in a direction from the end 6b of the rotating shaft 6 toward the end 6a.
Moreover, since the other structure of the slip ring apparatus 330 which concerns on Embodiment 3 of this invention is the same as that of Embodiment 2, description is abbreviate | omitted.

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。
In the slip ring device 330 configured as described above, when the brush 32 is energized, the ECU 61 controls the operation of the heater coil 39 and the on-off valve 57 based on the temperature information of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40. To do.
When it is necessary to energize the brush 32 and the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 is lower than the lower limit temperature, the ECU 61 first energizes the heater coil 39 without energizing the brush 32 immediately. At the same time, the ECU 61 closes the open / close valve 57. The rotating shaft 6 may or may not be rotating.
Since the on-off valve 57 blocks the movement of the lubricating oil 50, the lubricating oil 50 stays in the first flow path 51 and the second flow path 52 regardless of the rotation of the rotary shaft 6, and the first storage space 4 Then, the lubricating oil 50 remains in the first accommodation space 4.

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。
When the rotating shaft 6 is not rotating, the lubricating oil 50 heated by the heater coil 39 in the first accommodating space 4 generates natural convection that moves from the inside to the outside of the holding member 37. Thereby, the temperature of the lubricating oil 50 around each brush 32 rises.
When the rotating shaft 6 is rotating, the propulsion blade 58 forms a forced flow of the lubricating oil 50 in the first housing space 4 and agitates the lubricating oil 50. Thereby, the temperature of the lubricating oil 50 around each brush 32 rises equally.
The lubricating oil 50 that is affected by the heating by the heater coil 39 is substantially limited to the lubricating oil 50 in the first accommodation space 4, and its heat capacity is equal to the volume of the first flow path 51 and the second flow path 52. Therefore, the temperature of the lubricating oil 50 is easily increased.
When the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 exceeds the lower limit temperature, the ECU 61 stops energization of the heater coil 39 and energizes the brush 32.

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。
Further, when the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 reaches the upper limit temperature while the brush 32 is energized, the ECU 61 opens the on-off valve 57.
When the rotating shaft 6 is not rotating, the lubricating oil 50 is retained by the natural convection in the outflow port 3b, the second flow channel 52, the heat exchanger 253, the first flow channel 51, the inflow port 3a, the inside of the holding member 37, and the holding member 37. It circulates through the outside of the member 37 sequentially. The lubricating oil 50 cooled by the heat exchanger 253 cools the slip ring 31, the brush 32, the brush holder 36, and the holder plate 35 after flowing into the first accommodation space 4.

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。
When the rotating shaft 6 is rotating, the propulsion blade 58 forms a forced flow of the lubricating oil 50 in the first accommodation space 4. Thereby, since the flow volume of the lubricating oil 50 after cooling in the heat exchanger 253 increases, the slip ring 31, the brush 32, the brush holder 36, and the holder plate 35 are effectively cooled.
Moreover, since the other operation | movement of the slip ring apparatus 330 which concerns on Embodiment 3 of this invention is the same as that of Embodiment 2, description is abbreviate | omitted.

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。
And according to the slip ring apparatus 330 which concerns on Embodiment 3 of this invention, the effect similar to the slip ring apparatus of Embodiment 1 and 2 is acquired.
In addition, the slip ring device 330 is provided in the second flow path 52 that communicates the first accommodation space 4 and the heat exchanger 253, and can open and close the second flow path 52 selectively. The ECU 61 controls the open / close valve 57 so as to close the second flow path 52 when the temperature of the lubricating oil 50 is lower than the lower limit temperature. In the above-described configuration, during energization of the heater coil 39 with the on-off valve 57 closed, the lubricating oil 50 in the first storage space 4 remains in the first storage space 4 without exchanging heat with the external environment. Therefore, it becomes easy to raise the temperature.

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。
Further, the slip ring device 330 includes a propulsion blade 58 that is provided in the first storage space 4 so as to rotate together with the slip ring 31 and forms a flow in the lubricating oil 50 by rotating. With the above-described configuration, the temperature of the lubricating oil 50 around all the brushes 32 can be equalized by rotating the propulsion blade 58 while the heater coil 39 is energized. Therefore, the temperature of the lubricating oil 50 around the brush 32 can be prevented from becoming lower than the temperature detected by the temperature sensor 40.
In the slip ring device 330, the opening / closing valve 57 may be provided in the first flow path 51.

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。
Embodiment 4 FIG.
The slip ring device 430 according to the fourth embodiment of the present invention is obtained by changing the configurations of the first channel 51 and the second channel 52 in the slip ring device 330 according to the third embodiment.

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。
Referring to FIG. 4, the slip ring device 430 according to the fourth embodiment does not include an on-off valve in the middle of the second flow path 52. The slip ring device 430 includes a bypass channel 59 that branches from the second channel 52 and connects to the first channel 51 so as to bypass the heat exchanger 253. Further, a three-way valve 60 as a switching mechanism is provided at a branch portion of the bypass flow channel 59 in the second flow channel 52.
In the three-way valve 60, the first portion 52a of the second flow path 52 that is closer to the outlet 3b than the three-way valve 60 is changed to the second portion 52b of the second flow path 52 that is closer to the heat exchanger 253 than the three-way valve 60 is. A state in which the first portion 52a is communicated with the bypass channel 59 is selectively switched between the state in which the first portion 52a is communicated with the bypass channel 59. The three-way valve 60 is controlled in operation by the ECU 61. As the three-way valve 60, an electric valve, an electromagnetic valve, or the like can be used.
Moreover, since the other structure of the slip ring apparatus 430 which concerns on Embodiment 4 of this invention is the same as that of Embodiment 3, description is abbreviate | omitted.

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。
When the brush 32 is energized in the slip ring device 430 configured as described above, the ECU 61 controls the operation of the heater coil 39 and the three-way valve 60 based on the temperature information of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40. To do.
When it is necessary to energize the brush 32 and the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 is lower than the lower limit temperature, the ECU 61 first energizes the heater coil 39 without energizing the brush 32 immediately. At the same time, the ECU 61 operates the three-way valve 60 so that the first portion 52 a of the second flow path 52 communicates with the bypass flow path 59. The rotating shaft 6 may or may not be rotating.
As a result, the lubricating oil 50 in the first portion 52 a of the second flow path 52 cannot flow to the heat exchanger 253 but flows only through the bypass flow path 59.

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。
When the rotating shaft 6 is not rotating, the lubricating oil 50 heated by the heater coil 39 in the first accommodating space 4 generates natural convection that moves from the inside to the outside of the holding member 37. Therefore, the lubricating oil 50 sequentially passes through the inside of the holding member 37, the outside of the holding member 37, the outlet 3b, the first portion 52a of the second channel 52, the bypass channel 59, the first channel 51, and the inlet 3a. Form a circulating flow. Thereby, the temperature of the lubricating oil 50 around each brush 32 rises.
When the rotating shaft 6 is rotating, the propulsion blade 58 forms a forced flow of the lubricating oil 50 in the first accommodation space 4, and thus the above-described circulating flow is forcibly formed. The lubricating oil 50 is agitated by the forced flow, and the temperature of the lubricating oil 50 around each brush 32 rises evenly.

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。
The lubricating oil 50 affected by the heating by the heater coil 39 is substantially present in the first accommodation space 4, the first portion 52 a of the second flow path 52, the bypass flow path 59, and a part of the first flow path 51. The lubricating oil 50 is more likely to rise in temperature in order to reduce the heat capacity than when flowing through the second flow path 52, the heat exchanger 253, and the first flow path 51, which are limited to the lubricating oil 50.
When the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 exceeds the lower limit temperature, the ECU 61 stops energization of the heater coil 39 and energizes the brush 32.

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。
When the temperature of the lubricating oil 50 by the temperature sensor 40 reaches the upper limit temperature while the brush 32 is energized, the ECU 61 causes the three-way valve 60 to communicate the first portion 52a of the second flow path 52 with the second portion 52b. To work.
When the rotating shaft 6 is not rotating, the lubricating oil 50 is retained by the natural convection in the outflow port 3b, the second flow channel 52, the heat exchanger 253, the first flow channel 51, the inflow port 3a, the inside of the holding member 37, and the holding member 37. It circulates through the outside of the member 37 sequentially.
When the rotating shaft 6 is rotating, the lubricating oil 50 circulates in the same manner as described above with the flow rate increased by the forced flow generated by the propulsion blades 58.
Then, the lubricating oil 50 after being cooled by the heat exchanger 253 cools the slip ring 31, the brush 32, the brush holder 36 and the holder plate 35.
Moreover, since the other operation | movement of the slip ring apparatus 430 which concerns on Embodiment 4 of this invention is the same as that of Embodiment 3, description is abbreviate | omitted.

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。
And according to the slip ring apparatus 430 which concerns on Embodiment 4 of this invention, the effect similar to the slip ring apparatus 330 of Embodiment 3 is acquired.
Further, the slip ring device 430 includes a first flow path 51 that communicates the heat exchanger 253 with the first accommodation space 4, a second flow path 52 that communicates the first accommodation space 4 with the heat exchanger 253, and a first flow path. 51 and a second flow path 52, and a three-way valve 60 provided at a connection portion between the bypass flow path 59 and the second flow path 52. The three-way valve 60 can select and switch the flow of the lubricating oil 50 from the second flow path 52 toward the first flow path 51 between a state passing through the heat exchanger 253 and a state not passing through the heat exchanger 253. . When the temperature of the lubricating oil 50 is lower than the lower limit temperature, the ECU 61 controls the three-way valve 60 so that it does not pass through the heat exchanger 253. In the above-described configuration, the lubricating oil 50 is not cooled by the heat exchanger 253 during energization of the heater coil 39 in a state where the lubricating oil 50 does not pass through the heat exchanger 253, and therefore, the temperature easily rises.

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。
Further, in the slip ring device 430, the three-way valve 60 by external control such as an electric valve or a solenoid valve is used as the switching mechanism, but a three-way valve by internal control such as a mechanical thermostat or an electric thermostat may be used. When using an internal control three-way valve, the ECU 61 controls only the heater coil 39 based on the temperature of the lubricating oil 50 without controlling the three-way valve.
In the slip ring device 430, the three-way valve 60 as the switching mechanism is provided at the connection portion between the bypass flow path 59 and the second flow path 52, but is not limited thereto. The switching mechanism may be provided in any of the first flow path 51, the second flow path 52, and the bypass flow path 59.
Specifically, the three-way valve 60 as a switching mechanism may be provided at a connection portion between the first flow path 51 and the bypass flow path 59.
Alternatively, when an opening / closing valve is used instead of the three-way valve 60 as the switching mechanism, this opening / closing valve is connected to a portion of the first passage 51 between the bypass passage 59 and the heat exchanger 253 or in the second passage 52. You may provide in the site | part between the bypass flow path 59 and the heat exchanger 253. FIG. Also with the above configuration, the flow of the lubricating oil 50 from the second flow path 52 toward the first flow path 51 can be selected and switched between a state passing through the heat exchanger 253 and a state not passing through the heat exchanger 253. .

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。
Embodiment 5 FIG.
The slip ring device 530 according to the fifth embodiment of the present invention is the slip ring device 230 according to the second embodiment, in which a heat insulating material is provided on a wall portion surrounding the first accommodation space 4.
Referring to FIG. 5, in the slip ring device 530 according to the fifth embodiment, the heat insulating material 71 is provided on the entire portion of the motor cover 2 facing the first accommodation space 4. The heat insulating material 71 may be attached to the surface of the motor cover 2 facing the first housing space 4 on the surface of the first housing space 4 side opposite to the first housing space 4 of this site. It may be attached to the surface on the side or embedded in this part. In this Embodiment, the heat insulating material 71 is made to adhere to the surface at the side of the 1st accommodating space 4 of the said site | part.

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。
Further, a heat insulating material 72 is provided on the entire portion of the end cover 3 facing the first accommodation space 4. The heat insulating material 72 may be attached to the surface of the end cover 3 facing the first housing space 4 on the surface of the first housing space 4 side opposite to the first housing space 4 of this site. It may be attached to the surface on the side or embedded in this part. In the present embodiment, the heat insulating material 72 is provided so as to adhere to the surface of the above portion on the first accommodation space 4 side.
The heat insulating materials 71 and 72 provided as described above surround the entire first accommodation space 4.

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。
Therefore, during energization of the heater coil 39, the heat of the lubricating oil 50 is prevented from being released and taken away to the wall portion of the motor cover 2 and the wall portion of the end cover 3 which are both made of metal. Accordingly, the temperature of the lubricating oil 50 is easily increased.
Moreover, since the other structure and operation | movement of the slip ring apparatus 530 which concern on Embodiment 5 of this invention are the same as that of Embodiment 2, description is abbreviate | omitted.
And according to the slip ring apparatus 530 which concerns on Embodiment 5 of this invention, the effect similar to the slip ring apparatus 230 of Embodiment 2 is acquired.
The slip ring device 530 includes heat insulating materials 71 and 72 that surround the first housing space 4 in the motor cover 2 and the end cover 3. Thus, the heat of the lubricating oil 50 can be prevented from being taken away by the motor cover 2 and the end cover 3.
Further, the heat insulating materials 71 and 72 in the slip ring device 530 may be provided in the slip ring device according to the first, third, and fourth embodiments.

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。   In the slip ring device according to the second to fifth embodiments, the heat exchanger 253 is air-cooled, but may be liquid-cooled. In this case, the heat exchanger 253 can have the same configuration as the heat exchanger 53 of FIG. In this case, when the heater coil 39 is energized, the control of the on / off valve 55a of the fourth flow path 55 of the heat exchanger 53 in the first embodiment and the pump 56, the on / off valve 57 or the switching mechanism in the second to fourth embodiments. The control of the three-way valve 60 may be combined.

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。
Further, the pump 56 provided in the slip ring device 230 according to the second embodiment may be provided in the first flow path 51 or the second flow path 52 of the slip ring device 330 according to the third embodiment. 4 may be provided between the heat exchanger 253 and the bypass channel 59 in the second channel 52 of the second channel 52 of the slip ring device 430 or the first channel 51. By pumping the lubricating oil 50 to the heat exchanger 253 using the pump 56, a sufficient amount of the lubricating oil 50 can be cooled even when the rotating shaft 6 is rotating at a low speed.
In the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the temperature sensor 40 may be provided at any location in the first accommodation space 4.

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。   In the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the ECU 61 obtains the temperature information of the lubricating oil 50 from the temperature sensor 40 as the temperature detection unit, but is not limited to this. The ECU 61 may also serve as a temperature detection unit, and may estimate the temperature of the lubricating oil 50 from other obtainable elements. For example, the ECU 61 may estimate the temperature of the lubricating oil 50 using the outside air temperature around the slip ring device 30, the temperature of the wall portion surrounding the first accommodation space 4, and the like. When the rotating electrical machine 100 is cooled by a cooling fluid such as automatic transmission fluid or antifreeze, the ECU 61 may estimate the temperature of the lubricating oil 50 using the temperature of the cooling fluid or the like.

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。
In the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the heating device using the heater coil 39 may be provided at any location in the first storage space 4 or the lubricating oil 50 may be directly heated. Instead, it may be provided so as to heat the wall portion surrounding the first accommodation space 4.
In the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the heater coil 39 is used as a heating device for the lubricating oil 50. However, the present invention is not limited to this, and a ceramic heater, a carbon heater, or the like may be used. Good. Ceramic heaters and carbon heaters can reduce power consumption.
In the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the heater coil 39 may not be provided. In the rotating electrical machine 100, even when the brush 32 is not energized, operations such as rotation of the outer rotor 22 by energization of the three-phase winding 23a of the stator 23 and rotation of the inner rotor 21 by an engine (not shown) are performed. . By performing the above operation, the temperature of the second storage space 5, the motor case 1, and the motor cover 2 rises, so that the lubricating oil 50 in the first storage space 4 can also be heated.

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。
Moreover, although the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 1-5 was provided in the rotating shaft 6 of the inner side rotor 21, it is not limited to this. When a three-phase winding is provided on the outer rotor 22, a slip ring device may be provided on the rotating shaft of the outer rotor 22.
In the rotating electrical machine 100 including the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the input shaft 20 is connected to the inner rotor 21, and the output shaft portion 22 ca is connected to the outer rotor 22. The output shaft portion 22 ca may be connected, and the input shaft 20 may be connected to the outer rotor 22.
Moreover, although the rotary electric machine 100 provided with the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 1-5 was provided with the inner side rotor 21, the outer side rotor 22, and the stator 23, it is not limited to this. The rotating electrical machine may include only two rotors including the inner rotor 21 and the outer rotor 22 without including the stator 23. Also in such a rotating electrical machine, the slip ring device is provided on a rotating shaft of a rotor having a winding of two rotors.

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。
Moreover, in the slip ring apparatus which concerns on Embodiment 1-5, although lubricating oil was used as a liquid for cooling, it is not limited to this. The cooling liquid only needs to have a cooling performance superior to that of air, and may be an organic medium, a fluorinated liquid, other fats and oils, water, or the like. When the rotating electrical machine 100 is mounted on an automobile, an automatic transmission fluid may be used as the cooling liquid. As the cooling liquid, a liquid having no conductivity is more preferable.
Further, in the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the entire inside of the first accommodation space 4 is filled with the lubricating oil 50 as the cooling liquid, but the cooling liquid is contained in the first accommodation space 4. It may be enclosed in such an amount as to satisfy a part of the above. If the cooling liquid is ejected from the upper part of the first storage space 4, there is no limit to the lower limit of the amount of the cooling liquid stored in the first storage space 4. In the case where the cooling liquid is not ejected from the upper part of the first storage space 4, the cooling liquid is stored in the first storage space 4 in such an amount as to be scraped up by a rotating component such as the slip ring 31. It only has to be.

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。
In the slip ring device according to the first to fifth embodiments, the three slip rings 31 are provided. However, the present invention is not limited to this, and there are four slip rings, even if there are two or less. It may be the above. Further, the number of brushes 32 that contact each slip ring is not limited to three, and may be two or less or four or more.
Further, the slip ring device according to the first to fifth embodiments is not limited to the one mounted on the double rotor type rotating electric machine 100, and may be provided in any rotating electric machine, and is electrically connected to the rotating body. It may be provided in any machine having
The rotating electrical machine 100 is not limited to being mounted on a hybrid vehicle, but is mounted on a machine powered by a rotating electrical machine and an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine such as a construction machine or a diesel locomotive. Also good.

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。   2 Motor cover (case), 3 End cover (case), 4 First accommodation space, 30, 230, 330, 430, 530 Slip ring device, 31 Slip ring, 32 Brush, 39 Heater coil (heating device), 40 Temperature Sensor (temperature detection unit), 50 Lubricating oil (cooling liquid), 51 First channel (first channel), 52 Second channel (second channel), 53,253 Heat exchanger (heat radiation unit), 55a Open / close Valves, 56 pumps, 57 on-off valves, 58 propulsion blades (blade-like bodies), 59 bypass passages (bypass passages), 60 three-way valves (switching mechanisms), 61 ECUs (control units), 71, 72 heat insulating materials.

Claims (10)

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。
A conductive slip ring rotatable about an axis;
A conductive brush provided in contact with the slip ring;
A case including a storage space for storing the slip ring and the brush and including a cooling liquid in the storage space;
A temperature detector for detecting the temperature of the cooling liquid;
A heat radiating part capable of releasing heat of the cooling liquid;
A slip ring device comprising a control unit configured to receive temperature information detected from the temperature detection unit,
The controller is
It is configured to control heat dissipation of the cooling liquid in the heat dissipating part,
When the temperature of the cooling liquid is lower than a predetermined temperature, the slip ring device reduces heat dissipation of the cooling liquid in the heat dissipation portion.
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。   The slip ring device according to claim 1, wherein the heat radiating unit is a heat exchanger that exchanges heat between the cooling liquid and the fluid. 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。   3. The slip ring device according to claim 2, wherein when the temperature of the cooling liquid is lower than the predetermined temperature, the control unit stops supplying the fluid to be exchanged with the cooling liquid to the heat exchanger. 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。
A passage communicating the housing space and the heat radiating portion;
An on-off valve provided in the passage and capable of selecting opening and closing of the passage;
The slip ring device according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit controls the on-off valve to close the passage when the temperature of the cooling liquid is lower than the predetermined temperature.
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。
A first passage communicating the heat radiating portion with the accommodating space;
A second passage communicating the housing space with the heat radiating portion;
A bypass passage communicating the first passage and the second passage;
The cooling liquid is provided in any one of the first passage, the second passage, and the bypass passage, and the flow of the cooling liquid from the second passage toward the first passage passes through the heat dissipation portion, and the heat dissipation. With a switching mechanism that can be selected and switched to a state that does not pass through the part,
The slip ring device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the temperature of the cooling liquid is lower than the predetermined temperature, the control unit controls the switching mechanism so as not to pass through the heat radiating unit.
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。
A passage communicating the housing space and the heat radiating portion;
A pump provided in the passage and capable of transferring the cooling liquid;
The slip ring device according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit stops the pump when a temperature of the cooling liquid is lower than the predetermined temperature.
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。   The slip ring apparatus as described in any one of Claims 1-6 provided with the heat insulating material which surrounds the said accommodation space in the said case. 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。
A heating device for heating the cooling liquid;
The said control part controls the said heating apparatus so that the said cooling liquid may be heated with the said heating apparatus, when the temperature of the said cooling liquid is less than the said predetermined temperature. Slip ring device.
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。   The slip ring device according to any one of claims 1 to 8, further comprising a blade-like body that is provided in the housing space so as to rotate together with the slip ring and forms a flow in the cooling liquid by rotating. . 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。   The slip ring device according to any one of claims 1 to 9, wherein the control unit controls energization of the brush so as not to energize the brush when the temperature of the cooling liquid is lower than the predetermined temperature. .
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