JP2023147277A - 接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性が失われることを抑制しつつ、回転軸と導電体とを電気的に接続する。【解決手段】接続装置１は、回転軸２と筐体４とを電気的に接続する。接続装置１は、凹部１０ａを有し、回転軸２の端部に取り付けられるとともに導電性を有する第１導電部１０と、一方の端部が凹部１０ａ内に差し込まれて凹部１０ａの底部に当接するとともに、他方の端部が筐体４に取り付けられ、第１導電部１０と筐体４とを電気的に接続する第２導電部２０と、第２導電部２０の外周面２１ｂと第１導電部１０の凹部１０ａの内周面１１ｂとの間に設けられ、第１導電部１０の凹部１０ａの開口部から凹部１０ａの底部への潤滑油の侵入を規制するシール３０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、軸受によって回転可能に支持された回転軸と、導電体と、を電気的に接続する接続装置に関する。

電動モータによって駆動される回転軸は帯電することがある。この回転軸に帯電した電荷が回転軸を支持する軸受に電流となって流れることにより、軸受に電食が生じることがある。軸受に電流が流れることを防止するため、例えば、特許文献１には、回転軸の端部に除電部材を当接させ、回転軸に帯電した電荷を除電部材を介してアース線に流すことが記載されている。

一般に、回転軸周りでは、軸受の耐久性の向上等のために潤滑油が使用されている。このような潤滑油が導電体と被接触物との間に介在すると、導電性が失われてしまう。このため、上記特許文献１では、回転軸に凸部を設けることにより、回転軸を伝って回転軸の端部と除電部材と間に潤滑油が侵入することを防止している。

特許第６２４２５６６号公報

例えば、上記特許文献１に記載された構成では、回転軸の回転による潤滑油の跳ね掛け等により、回転軸の端部と除電部材と間に潤滑油が侵入してしまうことがあり、導電性が失われてしまうことがある。これにより、軸受に電流が流れ、軸受に生じる電食を防止することができないことがある。

そこで、本発明は、導電性が失われることを抑制しつつ、回転軸と導電体とを電気的に接続することが可能な接続装置を提供することを目的とする。

本発明に係る接続装置は、［１］「軸受によって回転可能に支持された回転軸と、導電体と、を電気的に接続する接続装置であって、凹部を有し、前記凹部の開口部が外側を向くように前記回転軸の端部に取り付けられるとともに導電性を有する第１導電部と、一方の端部が前記凹部内に差し込まれて前記凹部の底部に当接するとともに、他方の端部が前記導電体に取り付けられ、前記第１導電部と前記導電体とを電気的に接続する第２導電部と、第２導電部における前記一方の端部の外周面と前記第１導電部の前記凹部の内周面との間に設けられ、前記第１導電部の前記凹部の開口部から前記凹部の底部への潤滑油の侵入を規制する規制構造と、を備える、接続装置。」である。

この接続装置では、第１導電部の内側に第２導電部が差し込まれて互いに接続される。つまり、接続装置では、第１導電部における凹部の内部において第１導電部と第２導電部とが電気的に接続されるため、接続部分に跳ね掛け等によって潤滑油が掛かることを抑制できる。さらに、この構成とすることにより、接続装置では、第２導電部の外周面と第１導電部の内周面との間に規制構造を設けることができ、第１導電部と第２導電部との接続部分への潤滑油の侵入をさらに抑制できる。このように、接続装置は、導電性が失われることを抑制しつつ、回転軸と導電体とを電気的に接続することができる。

上記の接続装置は、［２］「前記規制構造は、弾性変形可能な環状のシールによって構成され、前記シールは、外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面に取り付けられるとともに、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に摺動可能に当接する、または、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に取り付けられるとともに、外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面に摺動可能に当接する、上記［１］に記載の接続装置。」であってもよい。この場合、接続装置は、導電体に取り付けられた第２導部に対して、回転軸に取り付けられた第１導電体が相対回転する場合であっても、シールを用いて第１導電部と第２導電部との接続部分への潤滑油の侵入を抑制できる。

上記の接続装置は、［３］「前記規制構造は、環状のシールドによって構成され、前記シールドは、外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面に取り付けられるとともに、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面と所定距離離間している、または、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に取り付けられるとともに、外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面と所定距離離間している、上記［１］に記載の接続装置。」であってもよい。この接続装置では、導電体に取り付けられた第２導部に対して、回転軸に取り付けられた第１導電体が相対回転する場合であっても、シールドを用いて第１導電部と第２導電部との接続部分への潤滑油の侵入を抑制できる。また、この接続装置では、シールドの外周縁が第１導電部の凹部の内周面と離間している、またはシールドの内周縁が第２導電部の外周面と離間している。このため、接続装置では、シールドを用いる場合であっても、第２導部に対して第１導電体が相対回転する場合の回転抵抗を抑制できる。

上記の接続装置は、［４］「前記規制構造は、前記第１導電部の前記凹部の内周面に周方向に沿って設けられた第１溝、及び前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に周方向に沿って設けられた第２溝のうち少なくともいずれかによって形成される、上記［１］に記載の接続装置。」であってもよい。この場合、接続装置では、第１導電部の凹部の開口部から第１導電部の内周面と第２導電部の外周面との間に進入した潤滑油を、第１溝及び第２溝の少なくともいずれかに侵入させることができる。これにより、接続装置では、導電体に取り付けられた第２導部に対して、回転軸に取り付けられた第１導電体が相対回転する場合であっても、第１導電体と第２導電体との接続部分への潤滑油の侵入を抑制できる。また、接続装置では、規制構造を形成する第１溝及び第２溝の少なくともいずれかを有しているものの、第１導電部の内周面と第２導電部の外周面とは当接していない。このため、接続装置では、規制構造を形成する第１溝及び第２溝を有する場合であっても、第２導部に対して第１導電体が相対回転する場合の回転抵抗を抑制できる。

上記の接続装置は、［５］「前記第１導電部は、前記凹部の底面に設けられた凸部を有し、前記凸部が前記第２導電部の前記一方の端部に当接する、上記［１］～［４］のいずれかに記載の接続装置。」であってもよい。この場合、接続装置では、第１導電部の凸部と第２導電部とを点接触させることができ、接続部分において両者の周速の差をゼロにすることができる。これにより、接続装置は、仮に、第１導電部の凸部と第２導電部との接続部分付近まで潤滑油が侵入したとしても、第１導電部の凸部と第２導電部との間への潤滑油の侵入を抑制できる。

上記の接続装置は、［６］「前記第１導電部は、前記凹部を有し、前記回転軸に取り付けられるとともに導電性を有する本体部と、前記本体部の前記凹部の底部に取り付けられて前記凸部を構成し、導電性を有する鋼球と、を備える、上記［５］に記載の接続装置。」であってもよい。この場合、接続装置では、鋼球を用いることによって、第１導電部と第２導電部とを容易に点接触させることができる。

上記の接続装置は、［７］「前記本体部の前記凹部の底面には、前記鋼球を内側に収容する凹状の収容部が設けられ、前記収容部は、前記回転軸の回転軸線方向に沿って延在し、前記鋼球を囲む筒状の包囲部と、前記包囲部において前記収容部の前記凹状の底部側の端部から内側に向って延び、前記鋼球に当接する内側延在部と、を備える、上記［６］に記載の接続装置。」であってもよい。この接続装置では、内側延在部によって包囲部からの鋼球の脱落が防止される。また、包囲部において内側延在部が設けられていない側の端部では、第２導電部の一方の端部が鋼球に当接している。つまり、第１導電部は、包囲部の両端の開口部のうち一方の開口部に内側延在部を備えるだけで、鋼球を保持することができる。このように、この接続装置では、鋼球を保持する第１導電部の構成の簡素化を図ることができる。

上記の接続装置は、［８］「前記本体部の前記凹部の底面には、前記鋼球が配置される孔が設けられ、前記第１導電部は、前記本体部において前記孔の縁部に設けられるとともに、前記鋼球を加締めによって保持する導電性を有する保持部を更に備える、上記［６］に記載の接続装置。」であってもよい。この場合、第１導電部は、保持部による加締めによって鋼球を容易に保持できる。このため、この接続装置では、例えば、接続装置の組立時に第１導電部から鋼球が脱落することを防止でき、組立性を向上させることができる。

上記の接続装置は、［９］「前記回転軸は中空軸であり、前記第１導電部の外周面には、前記回転軸の端部の内周面に嵌め込まれて固定される嵌込部が設けられている、上記［１］～［８］のいずれかに記載の接続装置。」であってもよい。この場合、接続装置では、回転軸の回転軸線方向の大きさが大きくなることを抑制しつつ、回転軸と導電体とを電気的に接続することができる。

本発明によれば、導電性が失われることを抑制しつつ、回転軸と導電体とを電気的に接続することができる。

図１は、接続装置が取付られた回転軸周りの断面図である。 図２は、図１の接続装置の分解斜視図である。 図３は、第１変形例に係る接続装置の内部構造を示す断面図である。 図４は、図３の接続装置の分解斜視図である。 図５は、第２変形例に係る接続装置の内部構造を示す断面図である。 図６は、図５の接続装置の分解斜視図である。 図７は、加締めによって鋼球を固定する場合の加締め方法の一例を示す図である。 図８は、加締めによって鋼球を保持する第１導電部の一例を示す断面図である。 図９は、鋼球の保持方法の他の例を示す第１導電部の断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１に示されるように、接続装置１は、軸受３によって回転可能に支持された回転軸２と、筐体（導電体）４とを電気的に接続する。回転軸２は、電動モータの軸であってもよく、電動モータの軸にギヤを介して連結された軸であってもよい。本実施形態において、回転軸２の端部２ａ側の部分は、中空軸（中空構造）となっている。なお、回転軸２は、端部２ａ側の部分だけでなく、回転軸２全体が中空軸となっていてもよい。軸受３は、回転軸線Ｌを中心に回転可能に回転軸２を支持する。軸受３は、回転軸２を回転可能に支持することができれば、種類は特に限定されない。

筐体４は、回転軸２及び軸受３等を収容する。筐体４は導電性を有している。本実施形態において、接続装置１は、回転軸２と筐体４とを電気的に接続することにより、回転軸２から軸受３を介して筐体４へ至る導電経路よりも抵抗値の低い導電経路を形成する。

図１及び図２に示されるように、接続装置１は、第１導電部１０、第２導電部２０、及びシール（規制構造）３０を備えている。第１導電部１０は、導電性を有している。また、第１導電部１０は、凹部１０ａを有する形状を呈している。第１導電部１０は、凹部１０ａの開口部が外側を向くように回転軸２の端部２ａに取り付けられる。

より詳細には、第１導電部１０は、ボールホルダ（本体部）１１、及び鋼球（凸部）１２を備えている。ボールホルダ１１及び鋼球１２は、それぞれ導電性を有している。ボールホルダ１１は、凹部１０ａを有する形状を呈している。ボールホルダ１１は、一例として、鋼板をプレス加工することによって形成されている。

鋼球１２は、例えば、軸受に用いられる玉であってもよい。鋼球１２は、ボールホルダ１１の凹部１０ａの底部に取り付けられる。ここでは、鋼球１２は、一例として、ボールホルダ１１の凹部１０ａの底部に設けられた孔に嵌め込まれ、加締めにより固定されている。このように、鋼球１２は、ボールホルダ１１の凹部１０ａの底面に設けられた凸部を構成する。鋼球１２は、鋼球１２の中心が回転軸２の回転中心である回転軸線Ｌ上に位置するようにボールホルダ１１に取り付けられている。

本実施形態において、ボールホルダ１１の外周面には、回転軸２の端部２ａに設けられた中空構造の内周面２ｂに嵌め込まれて固定される嵌込部１１ａが設けられている。ボールホルダ１１は、凹部１０ａの開口部が外側を向くように回転軸２の端部２ａの内周面２ｂに嵌め込まれている。ボールホルダ１１の嵌込部１１ａと回転軸２の内周面２ｂとは、互いに係合している。このため、ボールホルダ１１は、回転軸２と一体的に回転する。鋼球１２は、ボールホルダ１１の凹部１０ａ内において、第２導電部２０の一方の端部（ブラシ２２の端面２２ａ）に当接する。

第２導電部２０の一方の端部は、第１導電部１０の凹部１０ａ内に差し込まれ、凹部１０ａの底部に設けられた鋼球１２に当接させられる。また、第２導電部２０の他方の端部は、筐体４に取り付けられ、第１導電部１０と筐体４とを電気的に接続する。より詳細には、第２導電部２０は、ブラシホルダ２１、ブラシ２２、バネ２３、及び導電端子２４を備えている。

ブラシホルダ２１の一方の端部は、第１導電部１０の凹部１０ａ内に差し込まれる。ブラシホルダ２１の他方の端部は、筐体４に保持される。本実施形態において、筐体４は、回転軸２の回転中心となる回転軸線Ｌ上に、孔４ａを有している。ブラシホルダ２１は、他方の端部が孔４ａに差し込まれることによって、筐体４に保持される。なお、ブラシホルダ２１の外周面２１ｂにはＯリング２５が取り付けられている。Ｏリング２５は、筐体４の孔４ａの内周面とブラシホルダ２１の外周面２１ｂとの間を塞いでいる。ブラシホルダ２１は、一例として、樹脂によって形成されている。ブラシホルダ２１は、回転軸線Ｌに沿って延在するホルダ孔２１ａを有している。

ブラシ２２は、ブラシホルダ２１のホルダ孔２１ａに差し込まれる。ブラシ２２は、バネ２３が設けられていない状態において、ホルダ孔２１ａ内において回転軸線Ｌに沿ってスライドすることができる。ブラシ２２は導電性を有している。ブラシ２２としては、一例として、カーボンブラシを用いることができる。ブラシ２２において第１導電部１０の凹部１０ａの底部側（鋼球１２側）の端部は、ブラシホルダ２１のホルダ孔２１ａから所定長さ突出している。

ブラシ２２において第１導電部１０の凹部１０ａの底部側（鋼球１２側）の端面２２ａは、鋼球１２に当接する。端面２２ａの形状は、平坦状であってもよく、凹状（一例として、円弧状に窪む形状）であってもよく、凸状（一例として、円弧状に突出する形状）であってもよい。本実施形態において、端面２２ａは、鋼球１２と点接触できればよい。

なお、上述したように、鋼球１２は、鋼球１２の中心が回転軸線Ｌ上に位置するように設けられている。このため、ブラシ２２の端面２２ａと鋼球１２とは、回転軸線Ｌ上において点接触する。これにより、回転軸２と共に第１導電部１０が回転しても、ブラシ２２の端面２２ａと鋼球１２との接触点は、位置がズレない。つまり、端面２２ａと鋼球１２との接続部分において、両者の周速の差はゼロとなる。

導電端子２４は、ブラシホルダ２１の他方の端部（凹部１０ａに差し込まれる側に対して反対側の端部）に取り付けられている。導電端子２４は、筐体４の外側に設けられている。導電端子２４は、導電性を有している。導電端子２４の一方の端部は、ブラシホルダ２１の他方の端部に埋め込まれて固定されている。導電端子２４の一方の端部は、回転軸線Ｌ方向においてブラシ２２と対向している。導電端子２４の他方の端部は、ブラシホルダ２１から外側に突出している。導電端子２４の他方の端部は、ボルト２６によって筐体４の外面に固定される。

バネ２３は、ブラシホルダ２１のホルダ孔２１ａ内において、ブラシ２２と導電端子２４との間に配置されている。バネ２３は、導電性を有している。バネ２３は、圧縮バネである。バネ２３は、ブラシ２２が鋼球１２に近づく方向にブラシ２２を付勢する。これにより、ブラシ２２は、接続装置１が取り付けられた状態において、鋼球１２と点接触する。つまり、ブラシ２２と鋼球１２とは、電気的に接続される。

シール３０は、弾性変形可能であり、環状を呈する略板状の部材である。シール３０は、第２導電部２０における一方の端部の外周面２１ｂと、第１導電部１０の凹部１０ａの内周面１１ｂとの間に設けられている。シール３０は、第１導電部１０の凹部１０ａの開口部から凹部１０ａの底部への潤滑油の侵入を規制する規制構造として機能する。つまり、シール３０は、ボールホルダ１１の外側から、ボールホルダ１１の内周面１１ｂとブラシホルダ２１の外周面２１ｂとの間を通って、ブラシ２２と鋼球１２との当接部分に潤滑油が到達することを規制する。

より詳細には、シール３０の外周縁３０ａは、ボールホルダ１１の凹部１０ａの内周面１１ｂに取り付けられる。また、シール３０の内周縁３０ｂは、ブラシホルダ２１における一方の端部（鋼球１２側の端部）の外周面２１ｂに摺動可能に当接する。つまり、本実施形態において、シール３０は、ボールホルダ１１に取り付けられ、ボールホルダ１１と一体的に回転する。

なお、シール３０は、ブラシホルダ２１に取り付けられてもよい。つまり、シール３０の内周縁３０ｂは、ブラシホルダ２１における一方の端部の外周面２１ｂに取り付けられる。シール３０の外周縁３０ａは、ボールホルダ１１の凹部１０ａの内周面１１ｂに摺動可能に当接してもよい。

次に、接続装置１を用いた場合における回転軸２と筐体４との導電経路について説明する。本実施形態では、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、バネ２３、及び導電端子２４が導電性を有している。このため、回転軸２は、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、バネ２３、及び導電端子２４を介して筐体４に電気的に接続される。つまり、ボールホルダ１１、鋼球１２、ブラシ２２、バネ２３、及び導電端子２４は、回転軸２と筐体４とを電気的に接続する導電経路となる。これにより、回転軸２が回転状態であったとしても、回転軸２と筐体４とが電気的に接続される。

以上のように、この接続装置１では、第１導電部１０の内側に第２導電部２０が差し込まれて互いに接続される。つまり、接続装置１では、第１導電部１０における凹部１０ａの内部において第１導電部１０と第２導電部２０とが電気的に接続されるため、接続部分に跳ね掛け等によって潤滑油が掛かることを抑制できる。さらに、この構成とすることにより、接続装置１では、第２導電部２０の外周面２１ｂと第１導電部１０の内周面１１ｂとの間に規制構造としてのシール３０を設けることができ、鋼球１２とブラシ２２との接続部分への潤滑油の侵入をさらに抑制できる。このように、接続装置１は、導電性が失われることを抑制しつつ、回転軸２と筐体４とを電気的に接続することができる。これにより、接続装置１は、軸受３に電流が流れることを抑制でき、軸受３の電食を防止できる。

また、接続装置１は、第２導電部２０の外周面２１ｂと第１導電部１０の内周面１１ｂとの間から鋼球１２側へ潤滑油が侵入することを規制する規制構造として、環状のシール３０を用いている。シール３０の外周縁３０ａはボールホルダ１１の内周面１１ｂに取り付けられ、シール３０の内周縁３０ｂはブラシホルダ２１の外周面２１ｂに摺動可能に当接している。この場合、接続装置１は、第２導電部２０に対して第１導電部１０が相対回転する場合であっても、シール３０を用いて鋼球１２とブラシ２２との接続部分への潤滑油の侵入を抑制できる。

第１導電部１０は、ボールホルダ１１の凹部１０ａの底部に設けられた鋼球１２を有している。この場合、接続装置１では、鋼球１２を用いることによって、第１導電部１０と第２導電部２０とを容易に点接触させることができる。そして、接続装置１は、第１導電部１０の鋼球１２と第２導電部２０のブラシ２２の端面２２ａと点接触させることができるため、接続部分において両者の周速の差をゼロにすることができる。これにより、接続装置１は、仮に、鋼球１２とブラシ２２の端面２２ａとの接続部分付近まで潤滑油が侵入したとしても、鋼球１２とブラシ２２の端面２２ａとの間への潤滑油の侵入を抑制できる。

回転軸２の端部２ａは、中空軸となっている。ボールホルダ１１の外周面には、回転軸２の端部２ａの内周面２ｂに嵌め込まれて固定される嵌込部１１ａが設けられている。この場合、接続装置１では、回転軸２の回転軸線Ｌ方向の大きさが大きくなることを抑制しつつ、回転軸２と筐体４とを接続装置１によって電気的に接続することができる。

（第１変形例）
次に、接続装置の第１変形例について説明する。以下では、実施形態に係る接続装置１との相違点を中心に説明し、同様の構成要素については同一符号を付して詳細な説明を省略する。図３及び図４に示されるように第１変形例に係る接続装置１Ａは、実施形態におけるシール３０に代えて、シールド４０を備えている。

シールド４０は、環状を呈する略板状の部材である。例えば、シールド４０は、鋼板をプレス加工することによって形成されてもよい。シールド４０は、第２導電部２０における一方の端部の外周面２１ｂと、第１導電部１０の凹部１０ａの内周面１１ｂとの間に設けられている。シールド４０は、第１導電部１０の凹部１０ａの開口部から凹部１０ａの底部への潤滑油の侵入を規制する規制構造として機能する。

より詳細には、シールド４０の外周縁４０ａは、ボールホルダ１１の凹部１０ａの内周面１１ｂに取り付けられる。また、シールド４０の内周縁４０ｂは、ブラシホルダ２１における一方の端部（鋼球１２側の端部）の外周面２１ｂと所定距離離間している。ここでの所定距離とは、シールド４０の内周縁４０ｂとブラシホルダ２１の外周面２１ｂとの隙間を通って潤滑油が鋼球１２側に侵入することを規制（抑制）できる僅かな隙間とすることができる。つまり、本実施形態において、シールド４０は、ボールホルダ１１に取り付けられ、ボールホルダ１１と一体的に回転する。

なお、シールド４０は、ブラシホルダ２１に取り付けられてもよい。つまり、シールド４０の内周縁４０ｂは、ブラシホルダ２１における一方の端部の外周面２１ｂに取り付けられる。シールド４０の外周縁４０ａは、ボールホルダ１１の凹部１０ａの内周面１１ｂと所定距離離間していてもよい。

この接続装置１Ａでは、第２導電部２０に対して第１導電部１０が相対回転する場合であっても、シールド４０を用いることによって、鋼球１２とブラシ２２との接続部分への潤滑油の侵入を抑制できる。また、接続装置１Ａでは、シールド４０の内周縁４０ｂが第２導電部２０（ブラシホルダ２１）の外周面２１ｂと離間している。このため、接続装置１Ａでは、シールド４０を用いる場合であっても、第２導電部２０に対して第１導電部１０が相対回転する場合の回転抵抗を抑制できる。

（第２変形例）
次に、接続装置の第２変形例について説明する。図５及び図６に示されるように第２変形例に係る接続装置１Ｂは、第１導電部１０Ｂ、第２導電部２０Ｂ、及び第１導電部１０Ｂに設けられた規制構造５０を備えている。

規制構造５０は、第２導電部２０Ｂにおける一方の端部の外周面２７ｂと第１導電部１０Ｂの凹部１０ａの内周面１３ｂとの間に設けられ、第１導電部１０Ｂの凹部１０ａの開口部から凹部１０ａの底部への潤滑油の侵入を規制する。規制構造５０の詳細については後述する。

第２導電部２０Ｂは、上記実施形態におけるブラシホルダ２１に代えて、形状の異なるブラシホルダ２７を備えている。ブラシホルダ２７の一方の端部は、第１導電部１０Ｂの凹部１０ａ内に差し込まれる。ブラシホルダ２７の他方の端部は、筐体４に保持される。ブラシホルダ２７は、回転軸線Ｌに沿って延在するホルダ孔２７ａを有している。ホルダ孔２７ａ内に、ブラシ２２が配置される。本変形例において、ブラシホルダ２７のうち、少なくとも、第１導電部１０の凹部１０ａ内に差し込まれる部分の外径（太さ）は一定となっている。

第１導電部１０Ｂは、上記実施形態における第１導電部１０のボールホルダ１１に代えて、形状の異なるボールホルダ（本体部）１３を備えている。ボールホルダ１３は、導電性を有している。ボールホルダ１３は、凹部１０ａを有する形状を呈している。ボールホルダ１３には鋼球１２が取り付けられている。ボールホルダ１３の外周面には、回転軸２の端部２ａに設けられた中空構造の内周面２ｂに嵌め込まれて固定される嵌込部１３ａが設けられている。ボールホルダ１３は、凹部１０ａの開口部が外側を向くように回転軸２の端部２ａの内周面２ｂに嵌め込まれる。

ボールホルダ１３の内周面１３ｂには、周方向に沿って延在する溝（第１溝）１３ｃが複数設けられている。なお、ボールホルダ１３の内周面１３ｂとブラシホルダ２７の外周面２７ｂとの隙間が小さくなるように、ボールホルダ１３及び／又はブラシホルダ２７の大きさが設定されている。ここでの隙間が小さいとは、ボールホルダ１３の内周面１３ｂとブラシホルダ２７の外周面２７ｂとの隙間を通って潤滑油が鋼球１２側に侵入することを抑制できる僅かな隙間とすることができる。

このように、溝１３ｃが設けられていることにより、凹部１０ａの外側からボールホルダ１３とブラシホルダ２７との間を通って鋼球１２へ至るまでの間にラビリンス構造が形成される。つまり、溝１３ｃによって、第１導電部１０Ｂの凹部１０ａの開口部から凹部１０ａの底部への潤滑油の侵入を規制する規制構造５０が形成される。

なお、ボールホルダ１３の内周面１３ｂに溝１３ｃを設けたが、ブラシホルダ２７の外周面２７ｂに周方向に沿って延在する複数の溝（第２溝）が設けられていてもよい。また、ボールホルダ１３の内周面１３ｂ及びブラシホルダ２７の外周面２７ｂの両方にそれぞれ溝が設けられていてもよい。

この接続装置１Ｂでは、第１導電部１０Ｂの凹部１０ａの開口部からボールホルダ１３の内周面１３ｂとブラシホルダ２７の外周面２７ｂとの間に進入した潤滑油を、溝１３ｃに侵入させることができる。これにより、接続装置１Ｂでは、第２導電部２０Ｂに対して第１導電部１０Ｂが相対回転する場合であっても、鋼球１２とブラシ２２との接続部分への潤滑油の侵入を抑制できる。

この接続装置１Ｂでは、規制構造５０を形成する溝１３ｃを有しているものの、ボールホルダ１３の内周面１３ｂとブラシホルダ２７の外周面２７ｂとは当接していない。このため、接続装置１Ｂでは、規制構造５０を形成する溝１３ｃを用いる場合であっても、第２導電部２０Ｂに対して第１導電部１０Ｂが相対回転する場合の回転抵抗を抑制できる。また、ボールホルダ１３の内周面１３ｂに溝１３ｃを設けることによって規制構造５０を形成することができるため、規制構造５０のための部材を新たに設ける必要が無く、部品点数の増加を抑制できる。

なお、一例として、溝１３ｃの溝幅（回転軸線Ｌ方向の幅）は、ボールホルダ１３の内周面１３ｂとブラシホルダ２７の外周面２７ｂとの隙間よりも大きくてもよい。この場合、ボールホルダ１３の内周面１３ｂとブラシホルダ２７の外周面２７ｂとの隙間に入り込んだ潤滑油を溝１３ｃに侵入し易くすることができる。これにより、接続装置１Ｂは、鋼球１２とブラシ２２との接続部分への潤滑油の侵入をより一層抑制できる。

以上、本発明の実施形態及び各種の変形例について説明したが、本発明は、上記実施形態及び各種の変形例に限定されるものではない。例えば、第１導電部１０に鋼球１２を設けたが、ブラシ２２の先端部に鋼球が取り付けられ、この鋼球が第１導電部１０の凹部の底面に当接していてもよい。変形例に係る第１導電部１０Ｂも同様に、ブラシ２２の先端部に鋼球が取り付けられていてもよい。

接続装置１等は、回転軸２と筐体４とを電気的に接続したが、筐体４以外の導電体と回転軸２とを電気的に接続してもよい。また、ブラシホルダ２１及び２７は、導電性を有していてもよい。この場合、ブラシホルダ２１及び２７は、回転軸２と筐体４との導電経路の一部として機能してもよい。

実施形態における接続装置１では、ボールホルダ１１の嵌込部１１ａが回転軸２の内周面２ｂに嵌め込まれることにより、ボールホルダ１１が回転軸２に固定されていた。この固定方法に限定されず、例えば、ボールホルダ１１の凹部１０ａの開口縁から外側に向けて張り出すフランジ部１１ｆ（図１参照）が、回転軸２の端部２ａにボルト等によって固定されてもよい。この場合、ボールホルダ１１の外周面（上述の嵌込部１１ａの部分）が回転軸２の内周面２ｂに当接していなくてもよい。変形例に係るボールホルダ１１及び１３も、この固定方法と同様の方法が採用されてもよい。

また、上記実施形態において、鋼球１２はボールホルダ１１に加締めによって固定されていた。この鋼球１２を加締めによって固定する具体的方法の一例について説明する。なお、ここで説明する加締め方法は一例であり、これ以外の方法が採用されてもよい。図７に示されるように、鋼球１２が加締めによって固定される前の状態において、第１導電部１０は、ボールホルダ１１、鋼球１２、及び導電性を有する変形部１４ａを備えている。

ボールホルダ１１における凹部１０ａの底面には、鋼球１２が配置される孔１１ｃが設けられている。孔１１ｃは、内側に鋼球１２を嵌め込み可能な大きさとなっている。変形部１４ａは、ボールホルダ１１の孔１１ｃの縁部に設けられる。変形部１４ａは、この例では、ボールホルダ１１が取り付けられる回転軸２の回転軸線Ｌ方向に沿って延在する筒状（例えば円筒状）を呈している。また、変形部１４ａは、孔１１ｃの縁部からボールホルダ１１の外側に向って延在している。筒状の変形部１４ａの内側には、鋼球１２が配置可能となっている。

この例では、土台Ｂ１とプレス型Ｂ２とを用いて、変形部１４ａ及びボールホルダ１１における孔１１ｃの周囲の部位を変形させ、加締めにより鋼球１２をボールホルダ１１に固定する。ここでは、土台Ｂ１には、変形部１４ａの先端部が当接させられる傾斜面Ｂ１ａが形成されている。傾斜面Ｂ１ａは、変形部１４ａの先端部の径を小さくする方向に傾斜している。プレス型Ｂ２は、ボールホルダ１１の凹部１０ａの内側に配置される。プレス型Ｂ２は、ボールホルダ１１の孔１１ｃの周囲を囲む筒状を呈している。プレス型Ｂ２の先端部には、傾斜面Ｂ２ａが形成されている。傾斜面Ｂ２ａは、ボールホルダ１１における孔１１ｃの周囲の部位（ボールホルダ１１の底面の部材）を孔１１ｃ側に寄せ集める方向に傾斜している。

この状態でプレス型Ｂ２を土台Ｂ１側に押し付けることにより、傾斜面Ｂ１ａによって変形部１４ａが変形し、さらに傾斜面Ｂ２ａによってボールホルダ１１の内側において孔１１ｃの周囲の部位が変形する。これにより、図８に示されるように、鋼球１２を保持する保持部１４が形成される。なお、ここでは、一例として、保持部１４がボールホルダ１１の内側及び外側の両方に延在する場合が示されている。

なお、傾斜面Ｂ１ａは、鋼球１２の形状に沿って変形部１４ａを変形させることができるように、湾曲した面となっていてもよい。同様に、傾斜面Ｂ２ａは、湾曲した面となっていてもよい。傾斜面Ｂ１ａ及び傾斜面Ｂ２ａの形状は、加締めによって鋼球１２を固定できるように、適切な形状が採用され得る。

このように、第１導電部１０は、ボールホルダ１１の孔１１ｃの縁部に設けられるとともに、加締めによって鋼球１２を保持する保持部１４を備えている。この場合、第１導電部１０は、保持部１４による加締めによって鋼球１２を容易に保持できる。このため、この第１導電部１０を備える接続装置１では、例えば、接続装置１の組立時に第１導電部１０から鋼球１２が脱落することを防止でき、組立性を向上させることができる。変形例に係るボールホルダ１１及び１３も、この加締め方法が採用されてもよい。

また、上記実施形態及び各変形例では、鋼球１２を第１導電部１０に加締めによって取り付けたが、加締め以外の方法によって鋼球１２が第１導電部１０に固定されてもよい。具体的には、例えば、図９に示される第１導電部１０Ｃは、ボールホルダ１１、鋼球１２、及び収容部１５を備えている。ボールホルダ１１、鋼球１２、及び収容部１５は、それぞれ導電性を有している。

収容部１５は、凹状を呈し、ボールホルダ１１における凹部１０ａの底面に設けられている。収容部１５は、鋼球１２を内側に収容することができる。つまり、収容部１５は、ボールホルダ１１の底部から外側に突出している。

収容部１５は、包囲部１５ａ、及び内側延在部１５ｂを備えている。包囲部１５ａは、回転軸２の回転軸線Ｌ方向に沿って延在し、鋼球１２を囲む筒状（例えば円筒状）を呈している。内側延在部１５ｂは、包囲部１５ａにおいて凹状の収容部１５の底部側の端部から内側に向って延びている。つまり、内側延在部１５ｂは、凹状の収容部１５の底部を構成する。内側延在部１５ｂは、包囲部１５ａ内に収容された鋼球１２に当接する。

この第１導電部１０Ｃを備える接続装置では、内側延在部１５ｂによって包囲部１５ａからの鋼球１２の脱落が防止される。また、包囲部１５ａにおいて内側延在部１５ｂが設けられていない側の端部では、第２導電部２０のブラシ２２（第２導電部の一方の端部）が鋼球１２に当接している。つまり、第１導電部１０Ｃは、包囲部１５ａの両端の開口部のうち一方の開口部に内側延在部１５ｂを備えるだけで、鋼球１２を保持することができる。このように、この接続装置では、鋼球１２を保持する第１導電部１０Ｃの構成の簡素化を図ることができる。

１，１Ａ，１Ｂ…接続装置、２…回転軸、３…軸受、４…筐体（導電体）、１０，１０Ｂ，１０Ｃ…第１導電部、１０ａ…凹部、１１，１３…ボールホルダ（本体部）、１１ａ，１３ａ…嵌込部、１１ｂ，１３ｂ…内周面、１１ｃ…孔、１２…鋼球（凸部）、１３ｃ…溝（第１溝、規制構造）、１４…保持部、１５…収容部、１５ａ…包囲部、１５ｂ…内側延在部、２０，２０Ｂ…第２導電部、２１ｂ，２７ｂ…外周面、３０…シール（規制構造）、３０ａ…外周縁、３０ｂ…内周縁、４０…シールド（規制構造）、４０ａ…外周縁、４０ｂ…内周縁、５０…規制構造。

Claims (9)

1. 軸受によって回転可能に支持された回転軸と、導電体と、を電気的に接続する接続装置であって、
   凹部を有し、前記凹部の開口部が外側を向くように前記回転軸の端部に取り付けられるとともに導電性を有する第１導電部と、
   一方の端部が前記凹部内に差し込まれて前記凹部の底部に当接するとともに、他方の端部が前記導電体に取り付けられ、前記第１導電部と前記導電体とを電気的に接続する第２導電部と、
   第２導電部における前記一方の端部の外周面と前記第１導電部の前記凹部の内周面との間に設けられ、前記第１導電部の前記凹部の開口部から前記凹部の底部への潤滑油の侵入を規制する規制構造と、
   を備える、接続装置。
2. 前記規制構造は、弾性変形可能な環状のシールによって構成され、
   前記シールは、
   外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面に取り付けられるとともに、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に摺動可能に当接する、
   または、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に取り付けられるとともに、外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面に摺動可能に当接する、請求項１に記載の接続装置。
3. 前記規制構造は、環状のシールドによって構成され、
   前記シールドは、
   外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面に取り付けられるとともに、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面と所定距離離間している、
   または、内周縁が前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に取り付けられるとともに、外周縁が前記第１導電部の前記凹部の内周面と所定距離離間している、請求項１に記載の接続装置。
4. 前記規制構造は、前記第１導電部の前記凹部の内周面に周方向に沿って設けられた第１溝、及び前記第２導電部における前記一方の端部の外周面に周方向に沿って設けられた第２溝のうち少なくともいずれかによって形成される、請求項１に記載の接続装置。
5. 前記第１導電部は、前記凹部の底面に設けられた凸部を有し、
   前記凸部が前記第２導電部の前記一方の端部に当接する、請求項１に記載の接続装置。
6. 前記第１導電部は、
   前記凹部を有し、前記回転軸に取り付けられるとともに導電性を有する本体部と、
   前記本体部の前記凹部の底部に取り付けられて前記凸部を構成し、導電性を有する鋼球と、
   を備える、請求項５に記載の接続装置。
7. 前記本体部の前記凹部の底面には、前記鋼球を内側に収容する凹状の収容部が設けられ、
   前記収容部は、
   前記回転軸の回転軸線方向に沿って延在し、前記鋼球を囲む筒状の包囲部と、
   前記包囲部において前記収容部の前記凹状の底部側の端部から内側に向って延び、前記鋼球に当接する内側延在部と、
   を備える、請求項６に記載の接続装置。
8. 前記本体部の前記凹部の底面には、前記鋼球が配置される孔が設けられ、
   前記第１導電部は、前記本体部において前記孔の縁部に設けられるとともに、前記鋼球を加締めによって保持する導電性を有する保持部を更に備える、請求項６に記載の接続装置。
9. 前記回転軸は中空軸であり、
   前記第１導電部の外周面には、前記回転軸の端部の内周面に嵌め込まれて固定される嵌込部が設けられている、請求項１～８のいずれか一項に記載の接続装置。

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