WO2023190698A1 - 接続装置 - Google Patents

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WO2023190698A1
WO2023190698A1 PCT/JP2023/012840 JP2023012840W WO2023190698A1 WO 2023190698 A1 WO2023190698 A1 WO 2023190698A1 JP 2023012840 W JP2023012840 W JP 2023012840W WO 2023190698 A1 WO2023190698 A1 WO 2023190698A1
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conductive
steel ball
recess
rotating shaft
contact
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敬登 山岸
智 甲藤
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日本精工株式会社
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/02—Carrying-off electrostatic charges by means of earthing connections

Definitions

  • connection device that electrically connects a conductor and a hollow rotating shaft rotatably supported by a bearing.
  • Patent Document 1 discloses that a static eliminating member is brought into contact with the end of the rotating shaft, and the electric charge charged on the rotating shaft is caused to flow through the static neutralizing member to the ground wire. Are listed.
  • a hollow rotating shaft is sometimes used in order to use the inside of the shaft as an oil passage for lubricating oil.
  • the rotating shaft is hollow, it is difficult to bring the neutralizing member into contact with the end of the rotating shaft.
  • connection device that can electrically connect a rotating shaft and a conductor while allowing the inside of a hollow rotating shaft to function as an oil passage.
  • a connection device includes [1] “a connection device that electrically connects a hollow rotating shaft rotatably supported by a bearing and a conductor, which has a recessed portion, a first conductive part that is attached to the end of the rotating shaft so that the opening of the recess faces outward and has electrical conductivity, and one end of which is inserted into the recess and abuts the bottom of the recess. and a second conductive part whose other end is attached to the conductor and electrically connects the first conductive part and the conductor, and the first conductive part is connected to the first conductor.
  • the second conductive part is provided at the one end of the second conductive part and has a second abutting part that abuts the first abutting part, the first abutting part and the second abutting part. At least one of the contact parts has a convex shape, and the first contact part and the second contact part contact each other on the rotation axis of the rotation shaft.
  • connection device has a first conductive portion that is fitted into and fixed to the inner circumferential surface of the end of the rotating shaft. Therefore, in the connection device, even if the rotating shaft is hollow, the first contact portion and the second contact portion are brought into contact with each other on the rotational axis of the rotating shaft, and the rotating shaft and the conductor are electrically connected. Can be connected. Note that at least one of the first contact portion and the second contact portion has a convex shape. Therefore, the first contact portion and the second contact portion make point contact with each other on the rotation axis of the rotation shaft. That is, at the contact portion between the first contact portion and the second contact portion, the difference in circumferential speed between the two becomes zero.
  • the connecting device can suppress the lubricating oil from entering between the first contact part and the second contact part, and maintain the electrical connection between the first conductive part and the second conductive part. Can be done. Further, an oil passage hole is provided at the bottom of the recessed portion of the first conductive portion. Therefore, even if the first conductive part is attached to the end of the rotating shaft, the oil passage inside the rotating shaft will not be blocked by the first conductive part. In this way, the connection device can electrically connect the rotating shaft and the conductor while allowing the inside of the hollow rotating shaft to function as an oil passage.
  • connection device includes [2] "The first conductive part has the recess, the fitting part on the outer circumferential surface, and a conductive body part; and the bottom part of the recess of the main body part.
  • the first conductive part and the second conductive part can be easily brought into point contact by using a steel ball.
  • connection device has the following features: [3] "A concave accommodating part for accommodating the steel ball inside is provided on the bottom surface of the concave part of the main body, and the accommodating part is arranged in the direction of the rotational axis of the rotating shaft. a cylindrical surrounding part that extends along the wall and surrounds the steel ball; and an inner extension that extends inward from an end on the concave bottom side of the accommodating part in the surrounding part and comes into contact with the steel ball.
  • the first conductive part can hold the steel ball simply by providing an inwardly extending part in one of the openings at both ends of the surrounding part. In this way, with this connection device, the configuration of the first conductive portion that holds the steel ball can be simplified.
  • connection device for example, it is possible to prevent the steel ball from falling off from the first conductive part during assembly of the connecting device, and it is possible to improve the ease of assembly.
  • connection device may be [5] “The connection device according to any one of [1] to [4] above, wherein the first conductive portion further includes a filter that covers the oil passage hole.” good.
  • the connection device can prevent foreign matter contained in the lubricating oil flowing inside the rotating shaft.
  • the above connection device has [6] "the opening area of one end of the oil passage hole and the opening area of the other end of the oil passage hole are different from each other, and the opening area of one end of the oil passage hole and the opening area of the other end
  • the connecting device may be the connecting device according to any one of [1] to [5] above, which are located at different positions in the rotational direction of the rotating shaft.
  • the oil passage hole is inclined with respect to the rotation axis of the rotating shaft and has a different opening area, so that when the first conductive part rotates together with the rotating shaft, the oil passage hole is connected between both ends of the oil passage hole.
  • a pressure difference occurs in the lubricating oil in the oil passage hole.
  • the connecting device can force-feed the lubricating oil from the end with the smaller opening area toward the end with the larger opening area. In this way, the connecting device can pump lubricating oil during rotation of the rotating shaft.
  • a connection device that electrically connects a hollow rotating shaft rotatably supported by a bearing and an electric conductor, which has a recessed portion. a first electrically conductive part that is attached to the end of the rotating shaft so that the opening of the recess faces outward and has electrical conductivity; a second conductive part that comes into contact with the recess and has the other end attached to the conductor to electrically connect the first conductive part and the conductor; a conductive main body part having an electrically conductive fitting part formed on the outer circumferential surface thereof to be fitted into and fixed to the inner circumferential surface of the end of the rotating shaft; and a bottom surface of the recessed part of the main body part.
  • a conductive steel ball disposed in a provided hole, and a plurality of conductive holding portions provided at an edge of the hole of the main body portion and holding the steel balls by crimping.
  • the second conductive part has a second contact part provided at the one end of the second conductive part and comes into contact with the steel ball, and the second conductive part has a second contact part that is provided at the one end of the second conductive part and contacts the steel ball, and the second conductive part has a second contact part that is provided at the one end of the second conductive part and contacts the steel ball.
  • connection device has a first conductive portion that is fitted into and fixed to the inner circumferential surface of the end of the rotating shaft. Therefore, in the connection device, even if the rotating shaft is hollow, the first contact portion and the second contact portion are brought into contact with each other on the rotational axis of the rotating shaft, and the rotating shaft and the conductor are electrically connected. Can be connected. Note that the steel ball of the first conductive part and the second contact part of the second conductive part make point contact with each other on the rotation axis of the rotation shaft. In other words, at the contact portion between the steel ball and the second contact portion, the difference in circumferential speed between the two becomes zero.
  • the connection device can suppress the lubricating oil from entering between the steel ball and the second contact portion, and can maintain the electrical connection between the steel ball and the second conductive portion.
  • the plurality of holding parts that hold the steel balls by crimping are provided at predetermined intervals from each other along the circumferential direction of the hole in the main body part.
  • the oil passage hole can be formed in a portion where the holding portion is not provided. Therefore, even if the first conductive part is attached to the end of the rotating shaft, the oil passage inside the rotating shaft will not be blocked by the first conductive part.
  • the connection device can electrically connect the rotating shaft and the conductor while allowing the inside of the hollow rotating shaft to function as an oil passage.
  • the rotating shaft and the conductor can be electrically connected while the inside of the hollow rotating shaft functions as an oil passage.
  • FIG. 1 is a sectional view around a rotating shaft to which a connecting device is attached.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the connection device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a sectional view showing the internal structure of the connecting device according to the first modification.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the connection device of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a sectional view showing the internal structure of a connecting device according to a second modification.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the connection device of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a sectional view showing the internal structure of a connecting device according to a third modification.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the connection device of FIG. 7.
  • FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a part of the ball holder of the connection device of FIG.
  • FIG. FIG. 10 is a partial sectional view showing a part of the ball holder of the connection device of FIG. 7.
  • FIG. FIG. 11 is a diagram showing an example of a crimping method for fixing a steel ball by crimping.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a first conductive part that holds a steel ball by crimping.
  • FIG. 13 is a front view showing another example of the first conductive part that holds the steel ball by crimping.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the first conductive part showing another example of the method of holding the steel ball.
  • the connection device 1 electrically connects a rotating shaft 2 rotatably supported by a bearing 3 and a casing (conductor) 4.
  • the rotating shaft 2 may be the shaft of an electric motor, or may be a shaft connected to the shaft of the electric motor via a gear.
  • the rotating shaft 2 is a hollow rotating shaft (hollow structure) in which a shaft oil passage 2c extending along the rotational axis L, which is the center of rotation of the rotating shaft 2, is formed inside. .
  • Lubricating oil flows through the shaft oil passage 2c of the rotating shaft 2.
  • the bearing 3 supports the rotating shaft 2 rotatably about the rotation axis L.
  • the type of the bearing 3 is not particularly limited as long as it can rotatably support the rotating shaft 2.
  • the housing 4 accommodates the rotating shaft 2, the bearing 3, etc.
  • the housing 4 has conductivity.
  • the connecting device 1 electrically connects the rotating shaft 2 and the housing 4 to conduct a conductive path having a lower resistance value than the conductive path from the rotating shaft 2 to the housing 4 via the bearing 3. form a route.
  • the connection device 1 includes a first conductive part 10 and a second conductive part 20.
  • the first conductive part 10 has conductivity.
  • the first conductive part 10 has a shape having a recessed part 10a.
  • the first conductive part 10 is attached to the end 2a of the rotating shaft 2 so that the opening of the recess 10a faces outward.
  • the first conductive part 10 includes a ball holder (body part) 11 and a steel ball (first contact part) 12.
  • the ball holder 11 and the steel balls 12 each have electrical conductivity.
  • the ball holder 11 has a shape having a recess 10a.
  • the ball holder 11 is formed by pressing a steel plate, for example.
  • the steel balls 12 may be, for example, balls used in bearings.
  • the steel ball 12 is attached to the bottom 10b of the recess 10a of the ball holder 11.
  • the steel ball 12 is fitted into a hole provided in the bottom 10b of the recess 10a of the ball holder 11, and fixed by caulking.
  • the steel ball 12 is provided at the bottom 10b of the recess 10a in the first conductive part 10, and constitutes a convex contact part that comes into contact with the second conductive part 20 (end surface 22a of the brush 22).
  • the steel ball 12 is attached to the ball holder 11 so that the center of the steel ball 12 is located on the rotation axis L, which is the rotation center of the rotation shaft 2.
  • a fitting portion 11a is provided on the outer circumferential surface of the ball holder 11 and is fitted into and fixed to the inner circumferential surface 2b of the end portion 2a of the rotating shaft 2. That is, the ball holder 11 is fitted into and fixed to the inner circumferential surface 2b of the rotating shaft 2 that forms the shaft oil passage 2c. The ball holder 11 is fitted and fixed onto the inner peripheral surface 2b of the end 2a of the rotating shaft 2 so that the opening of the recess 10a faces outward. The fitting portion 11a of the ball holder 11 and the inner peripheral surface 2b of the rotating shaft 2 are engaged with each other. Therefore, the ball holder 11 rotates integrally with the rotating shaft 2. The steel ball 12 contacts one end of the second conductive portion 20 (the end surface 22a of the brush 22) within the recess 10a of the ball holder 11.
  • an oil passage hole 11b is provided around the steel ball 12, passing through the bottom 10b of the recess 10a.
  • the lubricating oil flowing through the shaft oil passage 2c of the rotating shaft 2 can flow through the oil passage hole 11b.
  • the shape and number of oil passage holes 11b are not particularly limited.
  • the second conductive part 20 is inserted into the recess 10a of the first conductive part 10, and is brought into contact with the steel ball 12 provided at the bottom 10b of the recess 10a. Further, the other end of the second conductive part 20 is attached to the casing 4 and electrically connects the first conductive part 10 and the casing 4. More specifically, the second conductive section 20 includes a brush holder 21, a brush 22, a spring 23, and a conductive terminal 24.
  • the brush holder 21 is inserted into the recess 10a of the first conductive part 10.
  • the other end of the brush holder 21 is held by the housing 4.
  • the housing 4 has a hole 4 a on the rotation axis L that is the center of rotation of the rotation shaft 2 .
  • the brush holder 21 is held in the housing 4 by inserting the other end into the hole 4a.
  • an O-ring 25 is attached to the outer peripheral surface 21b of the brush holder 21.
  • the O-ring 25 closes the space between the inner circumferential surface of the hole 4a of the housing 4 and the outer circumferential surface 21b of the brush holder 21.
  • the brush holder 21 is made of resin, for example.
  • the brush holder 21 has a holder hole 21a extending along the rotation axis L.
  • the brush 22 is inserted into the holder hole 21a of the brush holder 21.
  • the brush 22 can slide along the rotation axis L within the holder hole 21a in a state where the spring 23 is not provided.
  • the brush 22 is electrically conductive.
  • a carbon brush can be used, for example.
  • the end of the recess 10a of the first conductive part 10 on the bottom 10b side (steel ball 12 side) protrudes from the holder hole 21a of the brush holder 21 by a predetermined length.
  • an end surface (second contact portion) 22a on the bottom 10b side (steel ball 12 side) of the recess 10a of the first conductive portion 10 contacts the steel ball 12. That is, the end surface 22a of the brush 22 is provided at one end (the end on the steel ball 12 side) of the second conductive part 20 and forms a contact part that comes into contact with the steel ball 12 of the first conductive part 10. .
  • the shape of the end surface 22a may be flat, concave (for example, an arcuate shape), or convex (for example, an arcuate shape). . In this embodiment, it is sufficient that the end surface 22a can make point contact with the steel ball 12.
  • the steel ball 12 is provided such that the center of the steel ball 12 is located on the rotation axis L. Therefore, the end surface 22a of the brush 22 and the steel ball 12 are in point contact with each other on the rotation axis L. Thereby, even if the first conductive part 10 rotates together with the rotating shaft 2, the contact point between the end surface 22a of the brush 22 and the steel ball 12 does not shift. That is, at the connection portion between the end surface 22a and the steel ball 12, the difference in peripheral speed between the two becomes zero.
  • the conductive terminal 24 is attached to the other end of the brush holder 21 (the end opposite to the side inserted into the recess 10a).
  • the conductive terminal 24 is provided on the outside of the housing 4.
  • the conductive terminal 24 has electrical conductivity.
  • One end of the conductive terminal 24 is embedded and fixed in the other end of the brush holder 21.
  • One end of the conductive terminal 24 faces the brush 22 in the rotation axis L direction.
  • the other end of the conductive terminal 24 projects outward from the brush holder 21.
  • the other end of the conductive terminal 24 is fixed to the outer surface of the housing 4 by a bolt 26.
  • the spring 23 is arranged between the brush 22 and the conductive terminal 24 in the holder hole 21a of the brush holder 21.
  • the spring 23 has electrical conductivity.
  • Spring 23 is a compression spring. The spring 23 biases the brush 22 in a direction in which the brush 22 approaches the steel ball 12. Thereby, the brush 22 comes into point contact with the steel ball 12 in the state where the connecting device 1 is attached. That is, the brush 22 and the steel ball 12 are electrically connected.
  • the ball holder 11, the steel ball 12, the brush 22, the spring 23, and the conductive terminal 24 are electrically conductive. Therefore, the rotating shaft 2 is electrically connected to the housing 4 via the ball holder 11, the steel ball 12, the brush 22, the spring 23, and the conductive terminal 24. That is, the ball holder 11, the steel ball 12, the brush 22, the spring 23, and the conductive terminal 24 serve as a conductive path that electrically connects the rotating shaft 2 and the housing 4. Thereby, even if the rotating shaft 2 is in a rotating state, the rotating shaft 2 and the housing 4 are electrically connected.
  • this connecting device 1 includes the first conductive portion 10 that is fitted into and fixed to the inner circumferential surface 2b of the end portion 2a of the rotating shaft 2. Therefore, in the connecting device 1, even if the rotating shaft 2 is hollow, the steel ball 12 of the first conductive part 10 and the brush 22 of the second conductive part 20 are brought into contact with each other on the rotation axis L of the rotating shaft 2. , the rotating shaft 2 and the housing 4 can be electrically connected.
  • the connecting device 1 can suppress the lubricating oil from entering between the steel ball 12 and the end surface 22a of the brush 22, and maintain the electrical connection between the first conductive part 10 and the second conductive part 20. be able to.
  • an oil passage hole 11b is provided at the bottom 10b of the recess 10a of the first conductive part 10. Therefore, even if the first conductive part 10 is attached to the end 2a of the rotary shaft 2, the shaft oil passage 2c inside the rotary shaft 2 will not be blocked by the first conductive part 10. In this way, the connecting device 1 can electrically connect the rotating shaft 2 and the housing 4 while allowing the shaft oil passage 2c inside the hollow rotating shaft 2 to function as an oil passage.
  • the first conductive part 10 includes a steel ball 12 that comes into contact with the brush 22 of the second conductive part 20. Thereby, in the connection device 1, by using the steel ball 12, the first conductive part 10 and the second conductive part 20 can be easily brought into point contact.
  • connection device 1A includes a first conductive part 10A instead of the first conductive part 10 in the embodiment.
  • the first conductive part 10A includes a ball holder 11, a steel ball 12, and a filter 13.
  • the filter 13 covers the oil passage hole 11b provided in the ball holder 11. Note that the filter 13 may be provided within the oil passage hole 11b, or may be provided on the end surface of the ball holder 11 so as to cover the oil passage hole 11b.
  • the filter 13 includes fine holes or channels through which lubricating oil flowing through the shaft oil passage 2c of the rotating shaft 2 can flow. Furthermore, the filter 13 has a function of capturing foreign substances other than the lubricating oil to be distributed.
  • the type of filter 13 is not particularly limited.
  • the connecting device 1A according to this modification can suppress the lubricating oil from entering between the steel ball 12 and the end surface 22a of the brush 22, and the first conductive portion 10A Electrical connection with the second conductive part 20 can be maintained. Furthermore, since the connecting device 1A includes the filter 13, it is possible to capture foreign matter contained in the lubricating oil flowing through the shaft oil path 2c of the rotating shaft 2 and prevent the foreign matter from flowing.
  • the filter 13 can also be provided in the oil passage hole in other modifications.
  • connection device 1B includes a first conductive part 10B instead of the first conductive part 10 in the embodiment.
  • the first conductive part 10B includes a main body part 11B.
  • the main body portion 11B has a shape having a recess 10a, similar to the ball holder 11 in the embodiment.
  • a convex portion (first contact portion) 11c that comes into contact with the brush 22 (end surface 22a) of the second conductive portion 20 is provided at the bottom portion 10b of the recessed portion 10a in the main body portion 11B.
  • the convex portion 11c has a convex shape that protrudes toward the end surface 22a of the brush 22.
  • the convex portion 11c is provided on the main body portion 11B such that the apex of the convex portion 11c is located on the rotation axis L, which is the center of rotation of the rotation shaft 2. That is, the convex portion 11c and the end surface 22a of the brush 22 are in point contact with each other in the shape of the rotation axis L.
  • an oil passage hole 11b is provided around the protrusion 11c.
  • the main body portion 11B is integrally formed with the oil passage hole 11b and the convex portion 11c by pressing a steel plate.
  • the connecting device 1B including the convex portion 11c according to the present modification prevents lubricating oil from entering between the convex portion 11c and the end surface 22a of the brush 22, similarly to the connecting device 1 according to the embodiment.
  • the electrical connection between the first conductive part 10B and the second conductive part 20 can be maintained.
  • connection device 1C includes a first conductive portion 10C instead of the first conductive portion 10 in the embodiment.
  • the first conductive part 10C includes a ball holder (main body part) 11C and a steel ball 12.
  • the ball holder 11C has a shape having a recess 10a, similar to the ball holder 11 in the embodiment.
  • the steel ball 12 is attached to the ball holder 11C so that the center of the steel ball 12 is located on the rotation axis L, which is the rotation center of the rotation shaft 2.
  • a plurality of oil passage holes 11d are formed around the steel ball 12 at the bottom 10b of the recess 10a in the ball holder 11C, which penetrate the bottom 10b of the recess 10a.
  • the oil passage hole 11d is provided in the bottom portion 10b of the ball holder 11C so as to be inclined with respect to the rotation axis L.
  • FIG. 9 shows a cross section of the ball holder 11C taken along the rotation axis L at a position deviated from the rotation axis L.
  • FIG. 10 shows a cross section of the ball holder 11C taken along the extending direction of the oil passage hole 11d located at the upper part in the figure among the plurality of oil passage holes 11d.
  • the inclination of the oil passage hole 11d with respect to the rotation axis L will be explained in more detail.
  • One end and the other end of the oil passage hole 11d are at different positions in the rotational direction of the rotating shaft 2.
  • the end position here may be the center position of the end opening of the oil passage hole 11d.
  • one end and the other end of the oil passage hole 11d are located at different positions in the direction orthogonal to the rotation axis L. In other words, one of the two ends of the oil passage hole 11d is located closer to the rotation axis L, and the other end is located farther from the rotation axis L than the other end.
  • the end position here may be the center position of the end opening of the oil passage hole 11d. In this way, the plurality of oil passage holes 11d are inclined spirally (spirally) around the rotation axis L with respect to the rotation axis L.
  • the opening area of one end of the oil passage hole 11d and the opening area of the other end of the oil passage hole are different from each other.
  • the opening area of the end on the inner surface side of the ball holder 11C among both ends of the oil passage hole 11d is smaller than the opening area of the end on the outer surface side of the ball holder 11C (see FIG. 10).
  • the oil passage hole 11d is inclined with respect to the rotation axis L, and the opening areas of both ends of the oil passage hole 11d are different from each other.
  • a pressure difference occurs in the lubricating oil in the oil passage hole 11d between both ends of the oil passage hole 11d. That is, by using the first conductive part 10C having the oil passage hole 11d, the connecting device 1C allows lubricating oil to flow from the end where the opening area of the oil passage hole 11d is small to the end where the opening area is large. can be pumped.
  • the connecting device 1C according to the present modification can suppress the lubricating oil from entering between the steel ball 12 and the end surface 22a of the brush 22, similarly to the connecting device 1 according to the embodiment, and the first Electrical connection between the conductive part 10C and the second conductive part 20 can be maintained. Furthermore, since the connecting device 1C includes a ball holder 11C having oil passage holes 11d that are inclined with respect to the rotational axis L and have different opening areas at both ends, lubricating oil is pumped when the rotational shaft 2 rotates. can do.
  • the steel balls 12 are provided in the first conductive parts 10, 10A, 10C, but the steel balls are attached to the tips of the brushes 22, and the steel balls are attached to the bottoms of the recesses 10a of the first conductive parts 10, 10A to 10C. 10b.
  • the rotating shaft 2 may be electrically connected to a conductor other than the casing 4.
  • the brush holder 21 may have electrical conductivity. In this case, the brush holder 21 may function as part of the electrically conductive path between the rotating shaft 2 and the housing 4.
  • connection device 1 a contact portion between the brush 22 and the steel balls 12 is surrounded between the end surface of the brush holder 21 on the steel ball 12 side and the bottom portion 10b of the recess 10a in the ball holder 11.
  • a seal may be provided. In this case, it is possible to further suppress lubricating oil from entering between the brush 22 and the steel balls 12. This seal may also be applied to the connection devices 1A to 1C according to each modification.
  • the ball holder 11 is fixed to the rotating shaft 2 by fitting the fitting portion 11a of the ball holder 11 into the inner circumferential surface 2b of the rotating shaft 2.
  • the fixing method is not limited to this, and for example, a flange portion 11f (see FIG. 1) extending outward from the opening edge of the recess 10a of the ball holder 11 may be fixed to the end portion 2a of the rotating shaft 2 with bolts or the like. Good too.
  • the outer circumferential surface of the ball holder 11 (the part of the fitting portion 11a) does not need to be in contact with the inner circumferential surface 2b of the rotating shaft 2.
  • a method similar to this fixing method may be adopted for the ball holders 11, 11C and the main body portion 11B according to the modification.
  • the steel ball 12 was fixed to the ball holder 11 by crimping.
  • An example of a specific method of fixing the steel ball 12 by caulking will be described. Note that the crimping method described here is just an example, and other methods may be employed.
  • the first conductive part 10 includes a ball holder 11, a steel ball 12, and a conductive deformed part 14a. .
  • the ball holder 11 is provided with an oil passage hole 11b.
  • a hole 11e in which the steel ball 12 is placed is provided at the bottom of the recess 10a in the ball holder 11.
  • the hole 11e is large enough to fit the steel ball 12 inside.
  • the deformed portion 14a is provided at the edge of the hole 11e of the ball holder 11.
  • the deformed portion 14a has a cylindrical shape (for example, a cylindrical shape) extending along the direction of the rotation axis L of the rotation shaft 2 to which the ball holder 11 is attached. Further, the deformed portion 14a extends toward the outside of the ball holder 11 from the edge of the hole 11e.
  • a steel ball 12 can be placed inside the cylindrical deformed portion 14a.
  • the base B1 and the press die B2 are used to deform the deformable portion 14a and the area around the hole 11e in the ball holder 11, and fix the steel ball 12 to the ball holder 11 by crimping.
  • the base B1 is formed with an inclined surface B1a against which the tip of the deformable portion 14a comes into contact.
  • the inclined surface B1a is inclined in a direction that reduces the diameter of the tip of the deformed portion 14a.
  • the press mold B2 is arranged inside the recess 10a of the ball holder 11.
  • the press die B2 has a cylindrical shape surrounding the hole 11e of the ball holder 11.
  • An inclined surface B2a is formed at the tip of the press mold B2.
  • the inclined surface B2a is inclined in a direction that gathers a portion of the ball holder 11 around the hole 11e (a member on the bottom surface of the ball holder 11) toward the hole 11e.
  • the deformable portion 14a is deformed by the inclined surface B1a, and further the area around the hole 11e inside the ball holder 11 is deformed by the inclined surface B2a.
  • the holding portion 14 that holds the steel ball 12 is formed. Note that here, as an example, a case is shown in which the holding portion 14 extends both inside and outside the ball holder 11.
  • the inclined surface B1a may be a curved surface so that the deformable portion 14a can be deformed along the shape of the steel ball 12.
  • the inclined surface B2a may be a curved surface. Appropriate shapes may be adopted as the shapes of the inclined surface B1a and the inclined surface B2a so that the steel ball 12 can be fixed by crimping.
  • the first conductive part 10 is provided at the edge of the hole 11e of the ball holder 11, and includes the holding part 14 that holds the steel ball 12 by crimping.
  • the first conductive part 10 can easily hold the steel ball 12 by crimping with the holding part 14. Therefore, in the connecting device 1 including the first conductive portion 10, for example, it is possible to prevent the steel balls 12 from falling off from the first conductive portion 10 during assembly of the connecting device 1, and it is possible to improve the ease of assembly.
  • This crimping method may also be adopted for the ball holders according to each of the above-mentioned modifications.
  • the holding portion 14 was provided over the entire circumference of the steel ball 12.
  • the first conductive part 10D includes a ball holder 11, a steel ball 12, and a plurality of holding parts 14A.
  • the ball holder 11, the steel ball 12, and the holding portion 14A each have electrical conductivity.
  • the plurality of holding parts 14A are provided at the edges of the holes 11e provided in the ball holder 11, and hold the steel balls 12 by crimping.
  • the plurality of holding parts 14A are provided at a predetermined interval from each other along the circumferential direction at the edge of the hole 11e of the ball holder 11.
  • four holding parts 14 are provided.
  • the number of holding parts 14 is not limited to four.
  • the four holding parts 14A are provided at equal intervals along the circumferential direction at the edge of the hole 11e, but if the steel ball 12 can be held, the holding parts 14A are provided at equal intervals. It is not limited to what is provided in the.
  • An oil passage hole 11g formed by a gap between the edge of the hole 11e and the steel ball 12 is provided at a portion of the edge of the hole 11e of the ball holder 11 where the holding portion 14A is not provided.
  • the oil passage hole 11g passes through the concave bottom portion 10b of the ball holder 11.
  • the lubricating oil flowing through the shaft oil passage 2c of the rotating shaft 2 can flow through the oil passage hole 11g. That is, there is no need to provide a hole for the oil passage hole in the ball holder 11 like the oil passage hole 11b explained using FIG.
  • an oil passage hole 11g is formed by providing holding portions 14A that perform caulking at predetermined intervals.
  • the oil passage hole 11g can be formed in a portion where the holding portion 14A is not provided. Therefore, even if the first conductive portion 10D is attached to the end portion 2a of the rotating shaft 2, the shaft oil passage 2c inside the rotating shaft 2 will not be blocked by the first conductive portion 10D.
  • the connection device including the first conductive portion 10D can electrically connect the rotating shaft 2 and the housing 4 while allowing the shaft oil passage 2c inside the hollow rotating shaft 2 to function as an oil passage. I can do it.
  • the steel ball 12 is attached to the first conductive part 10 etc. by crimping, but the steel ball 12 may be fixed to the first conductive part 10 etc. by a method other than crimping. good.
  • the first conductive part 10E shown in FIG. 14 includes a ball holder 11, a steel ball 12, and a housing part 15.
  • the ball holder 11, the steel balls 12, and the accommodating portion 15 each have electrical conductivity.
  • the ball holder 11 is provided with an oil passage hole 11b.
  • the accommodating portion 15 has a concave shape and is provided on the bottom surface of the concave portion 10a in the ball holder 11.
  • the accommodating portion 15 can accommodate the steel ball 12 inside. That is, the accommodating portion 15 protrudes outward from the bottom of the ball holder 11.
  • the accommodating portion 15 has an enclosing portion 15a and an inner extending portion 15b.
  • the surrounding portion 15 a extends along the direction of the rotation axis L of the rotation shaft 2 and has a cylindrical shape (for example, a cylindrical shape) surrounding the steel ball 12 .
  • the inner extending portion 15b extends inward from the bottom end of the concave housing portion 15 in the surrounding portion 15a. In other words, the inner extending portion 15b constitutes the bottom of the recessed housing portion 15.
  • the inner extending portion 15b abuts on the steel ball 12 housed within the surrounding portion 15a.
  • the inner extending portion 15b prevents the steel ball 12 from falling off from the surrounding portion 15a. Further, at the end of the surrounding part 15a on the side where the inner extending part 15b is not provided, the brush 22 of the second conductive part 20 (one end of the second conductive part) is in contact with the steel ball 12. . That is, the first conductive portion 10E can hold the steel ball 12 by simply providing the inner extending portion 15b in one of the openings at both ends of the surrounding portion 15a. In this manner, in the connection device including the first conductive portion 10E, the configuration of the first conductive portion 10E that holds the steel ball 12 can be simplified.

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Abstract

接続装置は、中空の回転軸と導電体とを電気的に接続する。接続装置は、回転軸の端部に取り付けられる第１導電部と、第１導電部の凹部内に差し込まれて第１導電部と導電体とを電気的に接続する第２導電部とを備える。第１導電部は、第２導電部に当接する第１当接部を有する。第２導電部は、第１当接部に当接する第２当接部を有する。第１当接部及び第２当接部の少なくともいずれかは、凸状を呈している。第１当接部と第２当接部とは、回転軸の回転軸線上において互いに当接する。

Description

接続装置
　本開示は、軸受によって回転可能に支持された中空の回転軸と、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。
特許第６２４２５６６号公報
　一般に、回転軸としては、軸内部を潤滑油の油路として利用する等のために、中空の回転軸が用いられることがある。この場合、例えば、上記特許文献１に記載された構成では、回転軸が中空であるために、回転軸の端部に除電部材を当接させることが困難となる。
　そこで、本開示は、中空の回転軸の内部を油路として機能させつつ、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について説明する。
　本開示の一態様に係る接続装置は、［１］「軸受によって回転可能に支持された中空の回転軸と、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、を備え、前記第１導電部は、当該第１導電部の外周面に設けられ、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と、当該第１導電部における前記凹部の底部に設けられ、前記第２導電部に当接する第１当接部と、を有し、前記第１導電部における前記凹部の底部において前記第１当接部の周囲には、前記凹部の底部を貫通する油路孔が形成され、前記第２導電部は、当該第２導電部における前記一方の端部に設けられ、前記第１当接部に当接する第２当接部を有し、前記第１当接部及び前記第２当接部の少なくともいずれかは、凸状を呈し、前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記回転軸の回転軸線上において互いに当接する、接続装置。」である。
　この接続装置では、回転軸の端部の内周面に嵌め込まれて固定される第１導電部を有している。このため、接続装置では、回転軸が中空であっても、回転軸の回転軸線上において第１当接部と第２当接部とを当接させ、回転軸と導電体とを電気的に接続することができる。なお、第１当接部及び第２当接部の少なくともいずれかは、凸状を呈している。このため、第１当接部と第２当接部とは、回転軸の回転軸線上において互いに点接触する。つまり、第１当接部と第２当接部との接触部分においては両者の周速の差がゼロとなる。このため、接続装置は、第１当接部と第２当接部との間に潤滑油が侵入することを抑制でき、第１導電部と第２導電部との電気的接続を維持することができる。また、第１導電部の凹部の底部には油路孔が設けられている。このため、第１導電部が回転軸の端部に取り付けられた場合であっても、回転軸内部の油路が第１導電部によって塞がれることが無い。このように、接続装置は、中空の回転軸の内部を油路として機能させつつ、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］「前記第１導電部は、前記凹部を有し、外周面に前記嵌込部を有す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第１当接部を構成し、導電性を有する鋼球と、を備える、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、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、［３］「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［２］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、［４］「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［２］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、［５］「前記第１導電部は、前記油路孔を覆うフィルタを更に備える、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、接続装置は、回転軸の内部を流れる潤滑油に含まれる異物の流通を阻止できる。
　上記の接続装置は、［６］「前記油路孔の一方の端部の開口面積と他方の端部の開口面積とは互いに異なっており、前記油路孔の一方の端部と他方の端部とは、前記回転軸の回転方向において互いに位置が異なっている、上記［１］～［５］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、油路孔が回転軸の回転軸線に対して傾斜し、かつ開口面積が異なることによって、回転軸とともに第１導電部が回転した際に、油路孔の両端部間において油路孔内の潤滑油に圧力差が生じる。つまり、接続装置は、開口面積が小さい側の端部から開口面積が大きい側の端部に向って潤滑油を圧送することができる。このように、接続装置は、回転軸の回転時に潤滑油を圧送することができる。
　本開示の他の一態様に係る接続装置は、［７］「軸受によって回転可能に支持された中空の回転軸と、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、を備え、前記第１導電部は、前記凹部を有するとともに、前記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外周面に形成された、導電性を有する本体部と、前記本体部の前記凹部の底面に設けられた孔内に配置され、導電性を有する鋼球と、前記本体部の前記孔の縁部に設けられ、前記鋼球を加締めによって保持する導電性を有する複数の保持部と、を有し、前記第２導電部は、当該第２導電部における前記一方の端部に設けられ、前記鋼球に当接する第２当接部を有し、前記鋼球と前記第２当接部とは、前記回転軸の回転軸線上において互いに当接し、前記複数の保持部は、前記本体部の前記孔の縁部において周方向に沿って互いに所定の間隔を空けて設けられ、前記本体部の前記孔の縁部において前記保持部が設けられていない部位には、前記孔の縁部と前記鋼球との隙間によって形成された油路孔が設けられている、接続装置。」である。
　この接続装置では、回転軸の端部の内周面に嵌め込まれて固定される第１導電部を有している。このため、接続装置では、回転軸が中空であっても、回転軸の回転軸線上において第１当接部と第２当接部とを当接させ、回転軸と導電体とを電気的に接続することができる。なお、第１導電部の鋼球と第２導電部の第２当接部とは、回転軸の回転軸線上において互いに点接触する。つまり、鋼球と第２当接部との接触部分においては両者の周速の差がゼロとなる。このため、接続装置は、鋼球と第２当接部との間に潤滑油が侵入することを抑制でき、鋼球と第２導電部との電気的接続を維持することができる。また、鋼球を加締めによって保持する複数の保持部は、本体部の孔の周方向に沿って互いに所定の間隔を空けて設けられている。これにより、第１導電部では、保持部が設けられていない部位に油路孔を形成することができる。このため、第１導電部が回転軸の端部に取り付けられた場合であっても、回転軸内部の油路が第１導電部によって塞がれることが無い。このように、接続装置は、中空の回転軸の内部を油路として機能させつつ、回転軸と導電体とを電気的に接続することができる。
　本開示の種々の態様によれば、中空の回転軸の内部を油路として機能させつつ、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、第３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８は、図７の接続装置の分解斜視図である。 図９は、図７の接続装置のボールホルダの一部を切って示す一部断面図である。 図１０は、図７の接続装置のボールホルダの一部を切って示す一部断面図である。 図１１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１２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１３は、加締めによって鋼球を保持する第１導電部の他の一例を示す正面図である。 図１４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、本開示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は、回転軸２の回転中心となる回転軸線Ｌに沿って延在する軸油路２ｃが内部に形成された、中空の回転軸（中空構造）となっている。回転軸２の軸油路２ｃには、潤滑油が流通している。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、及び第２導電部２０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（第１当接部）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１０ｂ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１０ｂ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、第１導電部１０における凹部１０ａの底部１０ｂに設けられ、第２導電部２０（ブラシ２２の端面２２ａ）に当接する凸状の当接部を構成する。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。
　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。つまり、ボールホルダ１１は、回転軸２において軸油路２ｃを形成する内周面２ｂに嵌め込まれて固定される。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に嵌め込まれて固定される。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。
　また、ボールホルダ１１における凹部１０ａの底部１０ｂにおいて、鋼球１２の周囲には、凹部１０ａの底部１０ｂを貫通する油路孔１１ｂが設けられている。油路孔１１ｂは、回転軸２の軸油路２ｃを流れる潤滑油が流通可能となっている。なお、油路孔１１ｂの形状及び数は特に限定されない。
　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１０ｂ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１０ｂ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１０ｂ側（鋼球１２側）の端面（第２当接部）２２ａは、鋼球１２に当接する。つまり、ブラシ２２の端面２２ａは、第２導電部２０における一方の端部（鋼球１２側の端部）に設けられ、第１導電部１０の鋼球１２に当接する当接部を構成する。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上において互いに点接触する。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。
　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、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第１導電部１０を有している。このため、接続装置１では、回転軸２が中空であっても、回転軸２の回転軸線Ｌ上において第１導電部１０の鋼球１２と第２導電部２０のブラシ２２とを当接させ、回転軸２と筐体４とを電気的に接続することができる。
　なお、鋼球１２は球状であるため、鋼球１２におけるブラシ２２側の面は凸状を呈している。このため、鋼球１２とブラシ２２とは、回転軸２の回転軸線Ｌ上において互いに点接触する。つまり、鋼球１２とブラシ２２の端面２２ａとの接触部分においては両者の周速の差がゼロとなる。このため、接続装置１は、鋼球１２とブラシ２２の端面２２ａとの間に潤滑油が侵入することを抑制でき、第１導電部１０と第２導電部２０との電気的接続を維持することができる。
　また、第１導電部１０の凹部１０ａの底部１０ｂには油路孔１１ｂが設けられている。このため、第１導電部１０が回転軸２の端部２ａに取り付けられた場合であっても、回転軸２内部の軸油路２ｃが第１導電部１０によって塞がれることが無い。このように、接続装置１は、中空の回転軸２の内部の軸油路２ｃを油路として機能させつつ、回転軸２と筐体４とを電気的に接続することができる。
　第１導電部１０は、第２導電部２０のブラシ２２と当接する鋼球１２を備えている。これにより、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。
（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、実施形態における第１導電部１０に代えて、第１導電部１０Ａを備えている。
　第１導電部１０Ａは、ボールホルダ１１、鋼球１２、及びフィルタ１３を備えている。フィルタ１３は、ボールホルダ１１に設けられた油路孔１１ｂを覆っている。なお、フィルタ１３は、油路孔１１ｂ内に設けられていてもよく、ボールホルダ１１の端面において油路孔１１ｂを覆うように設けられていてもよい。フィルタ１３は、回転軸２の軸油路２ｃを流れる潤滑油が流通可能な細かな孔又は流路を備えている。また、フィルタ１３は、流通対象とする潤滑油以外の異物を捕捉する機能を有している。フィルタ１３の種類は特に限定されない。
　本変形例に係る接続装置１Ａは、実施形態に係る接続装置１と同様に、鋼球１２とブラシ２２の端面２２ａとの間に潤滑油が侵入することを抑制でき、第１導電部１０Ａと第２導電部２０との電気的接続を維持することができる。さらに、接続装置１Ａは、フィルタ１３を備えていることによって、回転軸２の軸油路２ｃを流れる潤滑油に含まれる異物を捕捉し、異物の流通を阻止できる。フィルタ１３は、他の変形例においても油路孔に設けられ得る。
（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、実施形態における第１導電部１０に代えて、第１導電部１０Ｂを備えている。
　第１導電部１０Ｂは、本体部１１Ｂを備えている。本体部１１Ｂは、実施形態におけるボールホルダ１１と同様に、凹部１０ａを有する形状を呈している。本体部１１Ｂにおける凹部１０ａの底部１０ｂには、第２導電部２０のブラシ２２（端面２２ａ）に当接する凸部（第１当接部）１１ｃが設けられている。
　凸部１１ｃは、ブラシ２２の端面２２ａ側に向って突出する凸状を呈している。凸部１１ｃは、凸部１１ｃの頂点が回転軸２の回転中心である回転軸線Ｌ上に位置するように本体部１１Ｂに設けられている。つまり、凸部１１ｃとブラシ２２の端面２２ａとは、回転軸線Ｌ状において互いに点接触する。
　また、本体部１１Ｂにおける凹部１０ａの底部１０ｂにおいて、凸部１１ｃの周囲には油路孔１１ｂが設けられている。本体部１１Ｂは、一例として、鋼板をプレス加工することによって、油路孔１１ｂ及び凸部１１ｃとともに一体的に形成されている。
　このように、本変形例に係る凸部１１ｃを備える接続装置１Ｂは、実施形態に係る接続装置１と同様に、凸部１１ｃとブラシ２２の端面２２ａとの間に潤滑油が侵入することを抑制でき、第１導電部１０Ｂと第２導電部２０との電気的接続を維持することができる。
（第３変形例）
　次に、接続装置の第３変形例について説明する。図７～図１０に示されるように第３変形例に係る接続装置１Ｃは、実施形態における第１導電部１０に代えて、第１導電部１０Ｃを備えている。
　第１導電部１０Ｃは、ボールホルダ（本体部）１１Ｃ、及び鋼球１２を備えている。ボールホルダ１１Ｃは、実施形態におけるボールホルダ１１と同様に、凹部１０ａを有する形状を呈している。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１１Ｃに取り付けられている。
　また、ボールホルダ１１Ｃにおける凹部１０ａの底部１０ｂにおいて鋼球１２の周囲には、凹部１０ａの底部１０ｂを貫通する複数の油路孔１１ｄが形成されている。図９及び図１０に示されるように、油路孔１１ｄは、回転軸線Ｌに対して傾斜するようにボールホルダ１１Ｃの底部１０ｂに設けられている。なお、図９は、回転軸線Ｌとはずれた位置において、回転軸線Ｌに沿ってボールホルダ１１Ｃを切った断面が示されている。また、図１０は、複数の油路孔１１ｄのうち図中の上部に位置する油路孔１１ｄの延在方向に沿ってボールホルダ１１Ｃを切った断面が示されている。
　ここで、回転軸線Ｌに対する油路孔１１ｄの傾斜について、より詳細に説明する。油路孔１１ｄの一方の端部と他方の端部とは、回転軸２の回転方向において互いに位置が異なっている。なお、ここでの端部の位置とは、油路孔１１ｄの端部の開口の中央位置とすることができる。また、油路孔１１ｄの一方の端部と他方の端部とは、回転軸線Ｌに直交する方向において互いに位置が異なっている。つまり、油路孔１１ｄの両端部のいずれか一方の端部が回転軸線Ｌに近い箇所に位置し、他方の端部が一方の端部よりも回転軸線Ｌから離れた箇所に位置している。なお、ここでの端部の位置とは、油路孔１１ｄの端部の開口の中央位置とすることができる。このように、複数の油路孔１１ｄは、回転軸線Ｌの周りにおいて、回転軸線Ｌに対して螺旋状（渦巻状）に傾斜している。
　また、油路孔１１ｄの油路孔の一方の端部の開口面積と他方の端部の開口面積とは互いに異なっている。本変形例において、油路孔１１ｄの両端部のうちボールホルダ１１Ｃの内面側の端部の開口面積が、ボールホルダ１１Ｃの外面側の端部の開口面積よりも小さい(図１０参照)。
　ここで、本変形例において、油路孔１１ｄは、回転軸線Ｌに対して傾斜し、かつ油路孔１１ｄの両端部の開口面積が互いに異なっている。これにより、回転軸２とともにボールホルダ１１Ｃが回転すると、油路孔１１ｄの両端部間において油路孔１１ｄ内の潤滑油に圧力差が生じる。つまり、接続装置１Ｃは、油路孔１１ｄを有する第１導電部１０Ｃを用いることにより、油路孔１１ｄの開口面積が小さい側の端部から開口面積が大きい側の端部に向って潤滑油を圧送することができる。
　なお、回転軸線Ｌに対する油路孔１１ｄの傾斜の向き及び両端部の開口面積は、回転軸２の回転方向及び潤滑油の圧送方向に応じて適宜設定される。
　このように、本変形例に係る接続装置１Ｃは、実施形態に係る接続装置１と同様に、鋼球１２とブラシ２２の端面２２ａとの間に潤滑油が侵入することを抑制でき、第１導電部１０Ｃと第２導電部２０との電気的接続を維持することができる。さらに、接続装置１Ｃは、回転軸線Ｌに対して傾斜し、かつ両端部の開口面積が互いに異なる油路孔１１ｄを有するボールホルダ１１Ｃを備えているため、回転軸２の回転時に潤滑油を圧送することができる。
　以上、本開示の実施形態及び各種の変形例について説明したが、本開示は、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１０，１０Ａ，１０Ｃ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１０，１０Ａ～１０Ｃの凹部１０ａの底部１０ｂに当接していてもよい。
　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は、導電性を有していてもよい。この場合、ブラシホルダ２１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。
　また、実施形態に係る接続装置１において、ブラシホルダ２１における鋼球１２側の端面と、ボールホルダ１１における凹部１０ａの底部１０ｂとの間に、ブラシ２２と鋼球１２との当接部分を囲むシールが設けられていてもよい。この場合、ブラシ２２と鋼球１２との間に潤滑油が侵入することをより一層抑制できる。このシールは、各変形例に係る接続装置１Ａ～１Ｃにも適用されてもよい。
　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（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１１，１１Ｃ及び本体部１１Ｂ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１１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には、油路孔１１ｂが設けられている。
　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１１ｅが設けられている。孔１１ｅ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１１ｅ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１１ｅ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１１ｅ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１１ｅ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１１ｅの周囲の部位（ボールホルダ１１の底面の部材）を孔１１ｅ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１１ｅの周囲の部位が変形する。これにより、図１２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１１ｅ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。上記各変形例に係るボールホルダも、この加締め方法が採用されてもよい。
　なお、図１１及び図１２を用いて説明した例では、保持部１４が鋼球１２の全周にわたって設けられていた。以下、この保持部１４の変型例について説明する。図１３に示されるように、第１導電部１０Ｄは、ボールホルダ１１、鋼球１２、及び複数の保持部１４Ａを備えている。ボールホルダ１１、鋼球１２、及び保持部１４Ａは、それぞれ導電性を有している。
　複数の保持部１４Ａは、ボールホルダ１１に設けられた孔１１ｅの縁部に設けられ、鋼球１２を加締めによって保持する。複数の保持部１４Ａは、ボールホルダ１１の孔１１ｅの縁部において、周方向に沿って互いに所定の間隔を空けて設けられている。なお、図１３に示される例においては、保持部１４は４つ設けられている。但し、保持部１４の数は４つに限定されない。また、図１３に示される例では、４つの保持部１４Ａが孔１１ｅの縁部において、周方向に沿って等間隔に設けられているが、鋼球１２を保持できれば、保持部１４Ａが等間隔に設けられていることに限定されない。
　ボールホルダ１１の孔１１ｅの縁部において保持部１４Ａが設けられていない部位には、孔１１ｅの縁部と鋼球１２との隙間によって形成された油路孔１１ｇが設けられている。油路孔１１ｇは、ボールホルダ１１の凹状の底部１０ｂを貫通した状態となっている。油路孔１１ｇは、回転軸２の軸油路２ｃを流れる潤滑油が流通可能となっている。つまり、図１を用いて説明した油路孔１１ｂのように、ボールホルダ１１に油路孔用の孔を設ける必要が無い。第１導電部１０Ｄでは、加締めを行う保持部１４Ａを所定の間隔を空けて設けることにより、油路孔１１ｇが形成される。
　このように、第１導電部１０Ｄでは、保持部１４Ａが設けられていない部位に油路孔１１ｇを形成することができる。このため、第１導電部１０Ｄが回転軸２の端部２ａに取り付けられた場合であっても、回転軸２内部の軸油路２ｃが第１導電部１０Ｄによって塞がれることが無い。このように、第１導電部１０Ｄを備える接続装置は、中空の回転軸２の内部の軸油路２ｃを油路として機能させつつ、回転軸２と筐体４とを電気的に接続することができる。
　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等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等に固定されてもよい。具体的には、例えば、図１４に示される第１導電部１０Ｅ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。ボールホルダ１１には、油路孔１１ｂが設けられている。
　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を有している。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１０Ｅ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１０Ｅ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、この第１導電部１０Ｅを備える接続装置では、鋼球１２を保持する第１導電部１０Ｅの構成の簡素化を図ることができる。
　１，１Ａ～１Ｃ…接続装置、２…回転軸、３…軸受、４…筐体（導電体）、１０，１０Ａ～１０Ｅ…第１導電部、１０ａ…凹部、１０ｂ…底部、１１，１１Ｃ…ボールホルダ（本体部）、１１Ｂ…本体部、１１ａ…嵌込部、１１ｂ，１１ｄ，１１ｇ…油路孔、１１ｃ…凸部（第１当接部）、１２…鋼球（第１当接部）、１３…フィルタ、１４，１４Ａ…保持部、１５…収容部、１５ａ…包囲部、１５ｂ…内側延在部、２０…第２導電部、２２ａ…端面（第２当接部）。

Claims (7)

  1. 　軸受によって回転可能に支持された中空の回転軸と、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、
    を備え、
    　前記第１導電部は、
    　　当該第１導電部の外周面に設けられ、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と、
    　　当該第１導電部における前記凹部の底部に設けられ、前記第２導電部に当接する第１当接部と、
    を有し、
    　前記第１導電部における前記凹部の底部において前記第１当接部の周囲には、前記凹部の底部を貫通する油路孔が形成され、
    　前記第２導電部は、当該第２導電部における前記一方の端部に設けられ、前記第１当接部に当接する第２当接部を有し、
    　前記第１当接部及び前記第２当接部の少なくともいずれかは、凸状を呈し、
    　前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記回転軸の回転軸線上において互いに当接する、接続装置。
  2. 　前記第１導電部は、
    　　前記凹部を有し、外周面に前記嵌込部を有す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第１当接部を構成し、導電性を有する鋼球と、
    を備える、請求項１に記載の接続装置。
  3. 　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２に記載の接続装置。
  4. 　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２に記載の接続装置。
  5. 　前記第１導電部は、前記油路孔を覆うフィルタを更に備える、請求項１に記載の接続装置。
  6. 　前記油路孔の一方の端部の開口面積と他方の端部の開口面積とは互いに異なっており、
    　前記油路孔の一方の端部と他方の端部とは、前記回転軸の回転方向において互いに位置が異なっている、請求項１～５のいずれか一項に記載の接続装置。
  7. 　軸受によって回転可能に支持された中空の回転軸と、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、
    を備え、
    　前記第１導電部は、
    　　前記凹部を有するとともに、前記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外周面に形成された、導電性を有する本体部と、
    　　前記本体部の前記凹部の底面に設けられた孔内に配置され、導電性を有する鋼球と、
    　　前記本体部の前記孔の縁部に設けられ、前記鋼球を加締めによって保持する導電性を有する複数の保持部と、
    を有し、
    　前記第２導電部は、当該第２導電部における前記一方の端部に設けられ、前記鋼球に当接する第２当接部を有し、
    　前記鋼球と前記第２当接部とは、前記回転軸の回転軸線上において互いに当接し、
    　前記複数の保持部は、前記本体部の前記孔の縁部において周方向に沿って互いに所定の間隔を空けて設けられ、
    　前記本体部の前記孔の縁部において前記保持部が設けられていない部位には、前記孔の縁部と前記鋼球との隙間によって形成された油路孔が設けられている、接続装置。
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