JP5391657B2 - Brush sliding contact mechanism for rotating electrical machines - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機の各相に対応して回転可能に設けられ、それぞれ絶縁部を介して隣り合う複数の導電部と、各導電部に摺接するように設けられる複数のブラシとを備える回転電機用ブラシ摺接機構に関する。 The present invention is provided with a plurality of conductive portions adjacent to each other via insulating portions and a plurality of brushes provided so as to be in sliding contact with the respective conductive portions, which are rotatably provided corresponding to each phase of the rotating electrical machine. The present invention relates to an electric brush sliding contact mechanism.
従来から永久磁石付モータ等の回転電機において、ロータの周方向複数個所にロータ巻線を配置し、ロータ巻線に３相の交流電流を流すことによりロータの周囲に回転磁界を発生させ、この回転磁界とステータが発生する磁界との相互作用によりロータに回転力を発生させる構造が考えられている。このような回転電機では、ロータにスリップリングを機械的に連結し、スリップリングに摺接させたブラシを通じて電源側からロータに電力を供給し、ロータ巻線に電流を流すことが考えられる。 Conventionally, in a rotating electrical machine such as a motor with a permanent magnet, rotor windings are arranged at a plurality of locations in the circumferential direction of the rotor, and a rotating magnetic field is generated around the rotor by flowing a three-phase alternating current through the rotor winding. A structure is considered in which a rotational force is generated in the rotor by the interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field generated by the stator. In such a rotating electric machine, it is conceivable that a slip ring is mechanically connected to the rotor, electric power is supplied from the power source side to the rotor through a brush that is slidably contacted with the slip ring, and current is supplied to the rotor windings.
また、特許文献１には、ＤＣモータの整流子にブラシを押圧するスプリングと、形状記憶素材製のスプリングを加熱するヒータとを設け、冷房運転時には、ヒータに通電しスプリングを所定温度以上に加熱することによってスプリングにより、ブラシを整流子から離すように制御するＤＣモータのブラシホルダー装置が記載されている。暖房運転時には、スプリングは、ブラシの先端を整流子と接触状態に置くので、電流がブラシから整流子を介して電機子に供給され、ＤＣモータが駆動されるとされている。 Patent Document 1 also includes a spring that presses a brush against a commutator of a DC motor and a heater that heats a spring made of a shape memory material. During cooling operation, the heater is energized to heat the spring to a predetermined temperature or higher. A brush holder device for a DC motor is described in which the brush is controlled away from the commutator by a spring. During heating operation, the spring places the tip of the brush in contact with the commutator, so that current is supplied from the brush to the armature via the commutator, and the DC motor is driven.
上記のように特許文献１に記載されたようなＤＣモータ等の回転電機では、ロータに機械的に連結した導電部である整流子にブラシを摺接させている。ただし、整流子にブラシが摺接することにより発生したブラシの摩耗粉が整流子に溜まるおそれがある。このため、回転電機の長寿命化を図る面から改良の余地がある。 As described above, in a rotating electrical machine such as a DC motor described in Patent Document 1, a brush is brought into sliding contact with a commutator that is a conductive portion mechanically connected to a rotor. However, there is a possibility that the abrasion powder of the brush generated when the brush is in sliding contact with the commutator may accumulate in the commutator. For this reason, there is room for improvement in terms of extending the life of the rotating electrical machine.
これに対して、回転電機において、複数のブラシが摺接する、互いに並列に配置した複数の導電部と、複数の導電部の片側にモータ冷却を兼ねるように設けられたフィンとを備えることが考えられる。この構成によれば、フィンにより発生した風により導電部に生じたブラシの摩耗粉を吹き飛ばす可能性がないとはいいきれない。ただし、このような構成でも単にフィンにより風を発生させて摩耗粉を吹き飛ばすだけでは、１つの導電部から吹き飛ばされ、拡散した摩耗粉が別の導電部や、ブラシに再付着する可能性がある。このため、やはり回転電機の長寿命化を図る面から改良の余地がある。このような事情から、ブラシと、ブラシが摺接する導電部とを備える回転電機用ブラシ摺接機構において、より効果的に複数の導電部の表面からブラシの摩耗粉を排出できる構造の実現が求められている。 On the other hand, in a rotating electrical machine, it is considered to include a plurality of conductive portions arranged in parallel with each other, in which a plurality of brushes are in sliding contact, and fins provided on one side of the plurality of conductive portions so as to serve as motor cooling. It is done. According to this configuration, it cannot be said that there is no possibility of blowing away the abrasion powder of the brush generated on the conductive portion by the wind generated by the fins. However, even in such a configuration, if the wind is simply generated by the fins and the abrasion powder is blown away, there is a possibility that the abrasion powder that has been blown away from one conductive portion and re-attached to another conductive portion or the brush may be reattached. . For this reason, there is still room for improvement from the viewpoint of extending the life of the rotating electrical machine. Under such circumstances, in a brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine including a brush and a conductive portion with which the brush is slidably contacted, realization of a structure capable of more effectively discharging brush abrasion powder from the surfaces of a plurality of conductive portions is required. It has been.
本発明は、回転電機用ブラシ摺接機構において、より効果的に複数の導電部の表面からブラシの摩耗粉を排出できる構造を実現することを目的とする。 An object of the present invention is to realize a structure capable of more effectively discharging brush abrasion powder from the surfaces of a plurality of conductive portions in a brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine.
本発明に係る回転電機用ブラシ摺接機構のうち、第１の発明に係る回転電機用ブラシ摺接機構は、回転電機の各相に対応して回転可能に設けられ、それぞれ絶縁部を介して隣り合う複数の導電部と、各導電部に摺接するように設けられる複数のブラシと、を備える回転電機用ブラシ摺接機構であって、各導電部の軸方向側方に対向するように設けられた絶縁部の複数個所部分に、軸方向両側面を貫通するように設けられる通風路を備え、ブラシと導電部との摺接により導電部の表面に生じた摩耗粉を、各通風路を通じて導電部の表面から排出可能とし、各通風路は、絶縁部を介して隣り合う導電部同士の間についての絶縁距離が絶縁部の厚さ寸法よりも長くなるように、絶縁部の軸方向に対し傾斜するように設けられることを特徴とする回転電機用ブラシ摺接機構である。なお、絶縁部は、単一の部材により構成しても、複数の部材により構成してもよい。 Of the brush sliding contact mechanism for rotating electrical machines according to the present invention, the brush sliding contact mechanism for rotating electrical machine according to the first aspect of the present invention is rotatably provided corresponding to each phase of the rotating electrical machine, and each via an insulating portion. A brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine comprising a plurality of adjacent conductive portions and a plurality of brushes provided so as to be in sliding contact with each conductive portion, and provided so as to be opposed to the axial side of each conductive portion. A plurality of portions of the insulated portion are provided with ventilation passages provided so as to penetrate both side surfaces in the axial direction, and wear powder generated on the surface of the conductive portion due to sliding contact between the brush and the conductive portion is passed through each ventilation passage. It is possible to discharge from the surface of the conductive part, and each ventilation path is arranged in the axial direction of the insulating part so that the insulating distance between adjacent conductive parts through the insulating part is longer than the thickness dimension of the insulating part. rotation, wherein Rukoto provided so as to be inclined with respect to It is a machine for brush sliding contact mechanism. The insulating part may be composed of a single member or a plurality of members.
第１の発明に係る回転電機用ブラシ摺接機構によれば、各導電部の軸方向側方に対向するように設けられた絶縁部の複数個所部分に、軸方向両側面を貫通するように設けられる通風路を備えるため、スリップリング等の導電部とブラシとの摺接部で生じ、導電部の表面に生じた摩耗粉を、回転電機の回転等により生じた風により各通風路を通じて排出でき、各導電部の表面に摩耗粉が溜まったままとなることを抑制できる。このため、より効果的に複数の導電部の表面からブラシの摩耗粉を排出できる。したがって、回転電機の長寿命化を図れる。 According to the rotating electrical machine brush sliding mechanism according to the first invention, the multi several plant portion of the insulating portion provided so as to face in the axial direction side of the conductive portion, so as to penetrate through the axial sides Since there is a ventilation path provided in the slab, the wear powder generated on the surface of the conductive part caused by the sliding part between the conductive part such as a slip ring and the brush is passed through each ventilation path by the wind generated by the rotation of the rotating electrical machine and the like. It can discharge | emit and it can suppress that abrasion powder remains on the surface of each electroconductive part. For this reason, the abrasion powder of a brush can be discharged | emitted more effectively from the surface of several electroconductive part. Therefore, the life of the rotating electrical machine can be extended.
この構成によれば、絶縁部を介して隣り合う２個の導電部が通風路を介して軸方向に直接対向することを防止できる。このため、絶縁部に通風路を設けるのにもかかわらず、２個の導電部間の絶縁部の軸方向の厚さを過度に大きくすることなく、絶縁部を介して隣り合う２個の導電部同士の間の絶縁距離を十分に大きくできる。さらに、絶縁部の回転により絶縁部の通風路を設けた部分で風を発生させることができ、この風によって、各導電部の表面からの摩耗粉の排出をより効果的に行える。 According to this configuration, it is possible to prevent two conductive portions adjacent via the insulating portion from directly facing each other in the axial direction via the ventilation path. Therefore, in spite of providing a ventilation path in the insulating portion, the two conductive layers adjacent to each other through the insulating portion without excessively increasing the axial thickness of the insulating portion between the two conductive portions. The insulation distance between the parts can be sufficiently increased. Further, wind can be generated at the portion where the ventilation path of the insulating portion is provided by the rotation of the insulating portion, and the dust can be more effectively discharged from the surface of each conductive portion by this wind.
また、第１の発明に係る回転電機用ブラシ摺接機構において、好ましくは、絶縁部は、軸方向一端部においてそれぞれ外径側に突出するフランジ部と、フランジ部が設けられる軸方向一端部とは反対側の軸方向他側の部分に設けられ、導電部であるスリップリングを外側に嵌合する嵌合部と、を有する複数の絶縁スペーサであり、各通風路は、各フランジ部に軸方向の両側面を貫通するように設けられている。 Further, in the rotary electric machine brush sliding mechanism according to the first invention, preferably, the insulating portion is a flange portion protruding respectively outside diameter at one axial end and a shaft Direction one end flange portion is provided A plurality of insulating spacers provided on the other side in the opposite axial direction and having a fitting portion for fitting a slip ring as a conductive portion to the outside, and each ventilation path is connected to each flange portion It is provided so as to penetrate both side surfaces in the axial direction.
本発明の回転電機用ブラシ摺接機構によれば、より効果的に複数の導電部の表面からブラシの摩耗粉を排出できる構造を実現することができる。 According to the brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine of the present invention, it is possible to realize a structure that can more effectively discharge brush abrasion powder from the surfaces of a plurality of conductive portions.
［第１の発明の実施の形態］
図１〜５は、本発明の第１の実施の形態を示している。図１は、本実施の形態に係る回転電機用ブラシ摺接機構を有する動力伝達装置を含むハイブリッド駆動装置の概略構成を示す図である。図２は、図１の動力伝達装置を構成する回転電機の概略構成を示す図である。図３は、本実施の形態のブラシ摺接機構を示す略図である。図４は、図３の構成の一部を断面にして、絶縁リング及びスリップリングの径方向外側から見た図である。図５は、図４の構成から１個の絶縁スペーサ及びスリップリングを取り出して一部を拡大した図である。
[First Embodiment]
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a hybrid drive device including a power transmission device having a brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a rotating electrical machine that constitutes the power transmission device of FIG. 1. FIG. 3 is a schematic diagram showing the brush sliding contact mechanism of the present embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of the configuration of FIG. 3 as viewed from the outside in the radial direction of the insulating ring and slip ring. FIG. 5 is an enlarged view of one insulating spacer and slip ring extracted from the configuration of FIG.
なお、以下に説明する本実施の形態では、回転電機用ブラシ摺接機構を、内側ロータである入力側ロータとステータとの間に外側ロータである出力側ロータを配置し、入力側ロータの入力軸にエンジンの出力軸を連結した回転電機に組み込んで使用した場合を説明する。ただし、本発明に係る回転電機用ブラシ摺接機構は、このような構成に限定するものではなく、種々の構造を有する回転電機に組み込んで使用することができる。例えば、周方向複数個所にロータ巻線を配置したロータと、周方向複数個所に永久磁石を配置したステータとを備え、永久磁石とロータ巻線とを径方向に対向させた永久磁石付きモータや、ＤＣモータ等の回転電機のブラシ摺接機構に本発明を適用することもできる。 In the present embodiment described below, the brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine is configured such that an output-side rotor that is an outer rotor is disposed between an input-side rotor that is an inner rotor and a stator, and the input of the input-side rotor is input. A case will be described in which the shaft is incorporated in a rotating electrical machine having an engine output shaft connected to the shaft. However, the brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine according to the present invention is not limited to such a configuration, and can be used by being incorporated in a rotating electrical machine having various structures. For example, a motor with a permanent magnet comprising a rotor having rotor windings arranged at a plurality of circumferential locations and a stator having permanent magnets arranged at a plurality of circumferential locations, wherein the permanent magnets and the rotor windings are opposed in the radial direction, The present invention can also be applied to a brush sliding contact mechanism of a rotating electric machine such as a DC motor.
まず、図１、図２を用いて本実施の形態のブラシ摺接機構を組み込む動力伝達装置を含むハイブリッド駆動装置の全体構成を説明する。図１に示すように、ハイブリッド駆動装置１０は、動力を発生可能な原動機として設けられた内燃機関であるエンジン１２と、エンジン１２と車輪１４との間に設けられた変速機１６と、エンジン１２と変速機１６との間に設けられた回転電機１８と、を備える。ハイブリッド駆動装置１０は、例えば車両を駆動するための動力出力装置として用いることができる。
First, the overall configuration of a hybrid drive device including a power transmission device incorporating the brush sliding contact mechanism of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the
回転電機１８は、図示しないケーシングに固定されたステータ２０と、ステータ２０の径方向内側に配置されステータ２０に対し相対回転可能な内側ロータである入力側ロータ２２と、ステータ２０と入力側ロータ２２との間に配置される外側ロータである出力側ロータ２４と、ブラシ摺接機構２６とを有する。出力側ロータ２４は、ステータ２０及び入力側ロータ２２に対し相対回転可能としている。
The rotating
入力側ロータ２２は、入力軸２８に機械的に連結され、入力軸２８はエンジン１２の出力軸と機械的に連結されている。このため、入力側ロータ２２にはエンジン１２からの動力が伝達される。一方、出力側ロータ２４は出力軸と機械的に連結され、出力軸は変速機１６を介して車輪１４に機械的に連結されている。このため、車輪１４には、出力側ロータ２４からの動力が変速機１６で変速されてから伝達される。
The
図２に示すように、ステータ２０は、固定子鉄心であるステータコア３０と、ステータコア３０の周方向複数個所に配設された複数相（例えば３相）の固定子導体であるステータ巻線３２とを含む。複数相のステータ巻線３２に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ステータ巻線３２は、ステータ２０の周方向に回転する回転磁界を発生することができる。
As shown in FIG. 2, the
入力側ロータ２２は、ロータコア３４と、ロータコア３４の周方向複数個所に配設された複数相（例えば３相）の回転子導体であるロータ巻線３６とを含む。複数相のロータ巻線３６に複数相（例えば３相）の交流電流が流れることで、ロータ巻線３６は、入力側ロータ２２の周方向に回転する回転磁界を発生することができる。
The input-
出力側ロータ２４は、ロータコア３８と、ロータコア３８の周方向複数個所に配設され界磁束を発生する内側永久磁石４０及び外側永久磁石４２を含む。外側永久磁石４２は、ロータコア３８の外周部にステータ２０と対向して配設されており、内側永久磁石４０は、ロータコア３８の内周部に入力側ロータ２２と対向して配設されている。なお、内側永久磁石４０と外側永久磁石４２とのうち、一方を省略し、他方により一方の機能を兼用させることもできる。
The output-
入力側ロータ２２と出力側ロータ２４との間にクラッチ４４を設けて、クラッチ４４の係合／解放により、入力側ロータ２２が連結された入力軸２８と、出力側ロータ２４が連結された出力軸４６との機械的係合及びその解除を選択的に行うことを可能としている。クラッチ４４を係合させて、入力側ロータ２２と出力側ロータ２４とを機械的に係合させることで、入力側ロータ２２と出力側ロータ２４とが一体となって等しい回転速度で回転する。一方、クラッチ４４を解放して、入力側ロータ２２と出力側ロータ２４との機械的係合を解除することで、入力側ロータ２２と出力側ロータ２４との回転速度差が許容される。クラッチ４４は、例えば油圧や電磁力を利用してその係合／解放を切り替えることが可能であり、さらに、クラッチ４４に供給する油圧力や電磁力を調整することで、クラッチ４４の締結力を調整することもできる。
A clutch 44 is provided between the input-
また、ハイブリッド駆動装置１０（図１）は、動力伝達装置４８を備え、動力伝達装置４８は、上記の回転電機１８及びクラッチ４４と、蓄電装置５０と、インバータ５２と、整流器５４と、昇圧コンバータ５６と、制御部である電子制御ユニット５８（図１）とを含む。昇圧コンバータ５６は、ＤＣ／ＤＣコンバータである。昇圧コンバータ５６の代わりに、降圧コンバータまたは昇降圧コンバータを使用することもできる。蓄電装置５０は、充放電可能な直流電源であり、例えば二次電池である。インバータ５２は、スイッチング素子を含み、スイッチング素子のスイッチング動作により蓄電装置５０から供給される直流電力を交流（例えば３相交流）に変換して、ステータ巻線３２の各相に供給可能である。この場合には、ステータ２０と出力側ロータ２４との間にトルクを作用させることができ、エンジン１２（図１）が動力を発生していない場合でも、出力側ロータ２４を回転駆動させ、いわゆるＥＶ走行を行わせることができる。
The hybrid drive device 10 (FIG. 1) includes a
また、回転電機が有するブラシ摺接機構２６は、入力軸２８に固定された導電部である複数相（例えば３相の）スリップリング６０と、固定部材である図示しないハウジングに支持されたブラシ６２とを含む。スリップリング６０は、入力側ロータ２２と機械的に連結され、かつ、それぞれ対応する相のロータ巻線３６及びブラシ６２と電気的に接続されている。ブラシ６２は、スリップリング６０の外周面に摺接可能である。ブラシ６２からの電力は整流器５４へ供給される。スリップリング６０及びブラシ６２により、ロータ巻線３６から交流電力を取り出すための電力伝達部を構成することができ、取り出された交流電力は整流器５４へ供給される。なお、ブラシ摺接機構２６の構成については、後で詳述する。
Further, the brush sliding
エンジン１２（図１）の動力により入力側ロータ２２が回転駆動し、入力側ロータ２２の回転速度が出力側ロータ２４の回転速度よりも高くなると、ロータ巻線３６に誘導起電力が発生する。電子制御ユニット５８（図１）が、昇圧コンバータ５６の出力電圧が蓄電装置５０の電圧よりも高くなるように制御することにより、ロータ巻線３６に誘導電流が流れ、入力側ロータ２２と出力側ロータ２４との間にトルクが作用して出力側ロータ２４が回転駆動する。このように、入力軸２８から入力側ロータ２２、出力側ロータ２４、出力軸４６に図２の矢印α方向にトルクが伝達される伝達経路は、機械パスに相当する。
When the
また、ロータ巻線３６で発生した交流電力は、スリップリング６０及びブラシ６２の摺接部を介して取り出され、整流器５４で整流して直流に変換する。昇圧コンバータ５６は、スイッチング素子を備えており、スイッチング素子のスイッチング動作により整流器５４で整流された直流電力を昇圧（電圧変換）して出力する。そして、昇圧コンバータ５６で昇圧された直流電力は、インバータ５２で交流に変換されてからステータ巻線３２の各相へ供給可能としている。インバータ５２は、昇圧コンバータ５６で昇圧された直流電力と蓄電装置５０からの直流電力との少なくとも一方を交流に変換してステータ巻線３２の各相へ供給可能としている。このため、ステータ２０と出力側ロータ２４との間にトルクが作用する。このように、入力側ロータ２２から、スリップリング６０、ブラシ６２、整流器５４、昇圧コンバータ５６、インバータ５２、ステータ２０に図２の矢印β方向に電気的エネルギが伝達される経路は、電気パスに相当する。なお、昇圧コンバータ５６で昇圧された直流電力を蓄電装置５０に回収することもできる。
The AC power generated in the rotor winding 36 is taken out through the sliding contact portion of the
また、入力側ロータ２２と出力側ロータ２４との間に作用するトルクは、昇圧コンバータ５６の昇圧比である、スイッチング素子のデューティ比を変更することにより、制御可能である。また、クラッチ４４を解除した状態で、入力側ロータ２２と出力側ロータ２４との回転差を許容することができるため、車輪１４（図１）の回転が停止してもエンジン１２がストールすることはなく、トルクコンバータとしての機能を発揮できる。一方、クラッチ４４を機械的に係合させることにより、すなわちクラッチ４４をロックアップさせることにより、エンジン１２からの動力を出力軸にそのまま伝達することができる。
The torque acting between the
このようなハイブリッド駆動装置１０によれば、電子制御ユニット５８が昇圧コンバータ５６における昇圧比を制御することで、エンジン１２の運転状態を制御できる。
According to such a
なお、図示は省略するが、動力伝達装置４８において、蓄電装置５０とブラシ６２との間にクランキング用インバータを、電気的に接続し、蓄電装置５０からの直流電力をクランキング用インバータで交流電力に変換してからブラシ６２とスリップリング６０とを介してロータ巻線３６に供給し、入力側ロータ２２を回転駆動することでエンジン１２を始動させることもできる。すなわち、ロータ巻線３６への供給電力を用いてエンジン１２のクランキングを行うこともできる。
Although illustration is omitted, in the
また、動力伝達装置４８では、上記のようにブラシ６２をスリップリング６０に摺接可能としているが、ブラシ６２とスリップリング６０との摺接部で生じたブラシ６２の摩耗粉がスリップリング６０の表面に付着したままになると、各相のスリップリング６０が短絡することを有効に防止できず、回転電機１８の長寿命化を図れない可能性がある。このような事情から、本発明者は、ブラシ摺接機構２６を次のように構成している。
Further, in the
すなわち、図３、図４に示すように、ブラシ摺接機構２６は、回転電機１８（図１、図２）の各相に対応して入力軸２８に固定された導電部である複数の（図示の例では３個の）スリップリング６０と、各スリップリング６０を外嵌固定した絶縁部である複数の（図示の例では３個の）絶縁スペーサ６４と、各スリップリング６０に対応して複数個（図３に示す例では４個）ずつ周方向等間隔位置に設けられたブラシ６２と、弾性部材であるばね６６とを備える。すなわち、図３に示すように、各絶縁スペーサ６４は、樹脂等の絶縁材により略円環状に構成し、入力軸２８に外嵌固定している。
That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the brush sliding
また、図４に示すように、各絶縁スペーサ６４の軸方向一端部（図４の右端部）外周面に径方向外側に全周にわたり突出するフランジ部６８を設けている。各絶縁スペーサ６４の外周面のフランジ部６８が設けられる軸方向一端部の反対側の軸方向他側（図４の左側）にスリップリング６０を外嵌固定している。各絶縁スペーサ６４は、軸方向の同じ向きに重ね合わせている。このように構成するため、各絶縁スペーサ６４及び各スリップリング６０は、入力軸２８（図３）とともに回転可能である。また、複数のスリップリング６０は、それぞれ２個ずつが絶縁スペーサ６４のフランジ部６８を介して隣り合っている。
As shown in FIG. 4, a
各ブラシ６２は、例えば、断面が矩形状の棒状に形成され、例えば、カーボン等の導電性材料により造られている。各ばね６６は、ステータ２０（図１等）を固定するハウジング７２に固定されたブラシ支持部であるブラシホルダ７４（図４参照。図３では図示を省略する。）の内面と、各ブラシ６２との間に設けられ、各ブラシ６２の先端を、ばね６６によりスリップリング６０の円筒面である外周面に弾性的に押し付けている。各ブラシ６２は、ブラシホルダ７４に支持されて、径方向に関する往復移動を可能としている。なお、本明細書全体で単に「径方向」という場合には、スリップリング６０及び絶縁スペーサ６４の径方向を意味する。また、各ブラシ６２は、整流器５４（図１、図２）と電気的に接続されている。
Each
また、図３、図４に示す例では、各相で２個ずつのブラシ６２を径方向に対向配置している。このため、スリップリング６０が高速で回転したり、車両が悪路を走行する場合でも、振動によりブラシ６２がスリップリング６０の表面からはねて、ブラシ６２とスリップリング６０との間で放電が発生するのを有効に抑制できる。すなわち、図示の例のように２個ずつのブラシ６２を径方向に対向配置することにより、各ブラシ６２とスリップリング６０との間での面圧を低減しながら、ブラシ６２のはねを有効に抑制でき、放電によりブラシ６２の寿命が過度に低下するのを有効に防止できる。また、各ブラシ６２とスリップリング６０との間での面圧を低減できるので、ブラシ６２の摩耗量を有効に抑制できる。
In the example shown in FIGS. 3 and 4, two
また、異なる相のブラシ６２は、スリップリング６０の周方向の同位置に配置している。ただし、異なる相のブラシ６２で、互いにスリップリング６０の周方向の位相をずらせることもできる。
Further, the
さらに、本実施の形態では、絶縁スペーサ６４に設けた各フランジ部６８の外周寄り部分の周方向複数個所（図示の例では４個所）で、各フランジ部６８同士で周方向に関してほぼ同位置に、図５に詳しく示すように、各フランジ部６８の軸方向両側面を貫通する通風路７６を設けている。各通風路７６の径方向外側は、各フランジ部６８の外周面に開口している。各通風路７６は、各フランジ部６８の軸方向に対し傾斜させ、各通風路７６が絶縁スペーサ６４の軸方向に対して傾斜する方向は、絶縁スペーサ６４の周方向一方向に対して互いに同じ方向としている。また、各通風路７６の径方向内側端部は、径方向に関してスリップリング６０の外周面とほぼ同位置に達している。なお、各通風路７６の径方向内側端部を、径方向に関してスリップリング６０の外周面よりも径方向内側に位置させることもできる。また、各通風路７６の、フランジ部６８の軸方向に関して、一端開口と他端開口とは、軸方向に対向しないようにしている。すなわち、各通風路７６の一端開口と他端開口とを、軸方向に関して完全にオフセットさせている。
Furthermore, in the present embodiment, the
このように構成するため、各通風路７６は、各スリップリング６０の軸方向側方に対向するように設けられたフランジ部６８の複数個所部分に、各フランジ部６８の軸方向両側面を貫通するように設けられる。そして、各ブラシ６２とスリップリング６０との摺接によりスリップリング６０の表面に生じたブラシ６２の摩耗粉を、各通風路７６を通じてスリップリング６０の表面から外側に排出可能としている。なお、本実施の形態の場合と異なり、各通風路７６の位置を、複数のフランジ部６８同士で異ならせることもできる。
For such a configuration, each
このような本実施の形態によれば、スリップリング６０の外周面とブラシ６２との摺接部で生じ、スリップリング６０の表面に生じた摩耗粉を、回転電機１８の入力側ロータ２２の回転等により生じた風により、通風路７６を通じて外側に排出でき、スリップリング６０の表面に摩耗粉が溜まったままとなることを抑制できる。このため、より効果的に複数のスリップリング６０の表面からブラシ６２の摩耗粉を排出できる。したがって、回転電機１８の長寿命化を図れる。
According to the present embodiment, wear powder generated at the sliding contact portion between the outer peripheral surface of the
さらに通風路７６は、各絶縁スペーサ６４の軸方向に対し傾斜するように設けているので、絶縁スペーサ６４を介して隣り合う２個のスリップリング６０が通風路７６を介して軸方向に直接対向することを防止できる。このため、絶縁スペーサ６４に通風路７６を設けるのにもかかわらず、２個のスリップリング６０間のフランジ部６８の軸方向の厚さを過度に大きくすることなく、絶縁スペーサ６４を介して隣り合う２個のスリップリング６０同士の間の絶縁距離を十分に大きくできる。さらに、絶縁スペーサ６４の回転により通風路７６を設けたフランジ部６８で風を発生させることができ、この風によって、各スリップリング６０の表面からの摩耗粉の排出をより効果的に行える。
Further, since the
なお、本実施の形態では、各通風路７６の外径側をフランジ部６８の外周面に開口させているが、本実施の形態は、このような構成に限定するものではなく、各通風路７６の外径側をフランジ部６８の外周面に開口させず、フランジ部６８の軸方向両側面を貫通する孔部により構成することもできる。
In the present embodiment, the outer diameter side of each
［第２の発明の実施の形態］
図６は、本発明の第２の実施の形態の回転電機用ブラシ摺接機構を示す、図４に対応する図である。本実施の形態では、各絶縁スペーサ６４に設けたフランジ部６８の外周寄り部分に、各絶縁スペーサ６４の軸方向に沿った、すなわち軸方向に対し傾斜していない通風路７６ａを設けている。通風路７６ａを設ける位置は、上記の第１の実施の形態と同様である。各通風路７６ａの径方向外側は、各フランジ部６８の外周面に開口させている。
[Second Embodiment]
FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4 and showing a brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a
このような本実施の形態では、上記の第１の実施の形態と異なり、絶縁スペーサ６４のフランジ部６８を介して隣り合う２個のスリップリング６０が軸方向の通風路７６ａを介して直接対向する。すなわち、通風路７６ａの一端開口と他端開口とが、軸方向に対向する。このような第２の実施の形態では、絶縁スペーサ６４に軸方向の通風路７６ａを設けたことに伴って、絶縁スペーサ６４を介して隣り合う２個のスリップリング６０同士の間の絶縁距離を十分に確保するために、各フランジ部６８の軸方向の厚さを、上記の第１の実施の形態の場合よりも大きくしている。逆に言えば、上記の第１の実施の形態では、各フランジ部６８の軸方向の厚さを過度に大きくすることなく、２個のスリップリング６０同士の間の絶縁距離を確保しやすい。ただし、このような本実施の形態でも、上記の第１の実施の形態と同様に、スリップリング６０の外周面とブラシ６２との摺接部で生じ、スリップリング６０の表面に生じた摩耗粉を、通風路７６ａを通じて排出でき、スリップリング６０の表面に摩耗粉が溜まったままとなることを抑制でき、より効果的に複数のスリップリング６０の表面からブラシ６２の摩耗粉を排出できるという効果を得られる。その他の構成及び作用は、上記の第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する図示及び説明を省略する。
In this embodiment, unlike the first embodiment, the two
図７、図８は、参考実施例を説明するための比較例の回転電機用ブラシ摺接機構を示す図である。図７は、比較例のブラシ摺接機構において、入力軸に固定したスリップリングが回転する場合に、スリップリングの外周面とブラシとの摺接により摩耗粉が溜まる状態を示す略図である。図８は、図７を上方から見た略図である。なお、３相のスリップリング６０の間位置には、図８では図示しない絶縁部材であるセパレータを設け、異なる相のスリップリング６０が直接接触しないようにしている。
7, FIG. 8 is a diagram showing the rotating electric machine brush sliding mechanism of a comparative example for explaining the Reference Example. FIG. 7 is a schematic diagram showing a state where wear powder accumulates due to sliding contact between the outer peripheral surface of the slip ring and the brush when the slip ring fixed to the input shaft rotates in the brush sliding contact mechanism of the comparative example. FIG. 8 is a schematic view of FIG. 7 as viewed from above. A separator which is an insulating member (not shown in FIG. 8) is provided between the three-
図８に示すように、入力軸２８の径方向に見た場合の、各ブラシ６２の外形が長方形等の矩形である場合、すなわち、各ブラシ６２において、スリップリング６０の正回転方向（図７、図８の矢印γ方向）に関して両側面が、正回転方向に対して直交する平面上に位置する場合を考える。なお、スリップリング６０の正回転方向とは、使用時にスリップリング６０が回転する頻度が多い回転方向をいい、例えば、回転電機１８（図１等）を搭載した車両の前進加速時に、スリップリング６０が回転する方向を正回転方向という。この場合、図７に誇張して示すように、スリップリング６０が正回転すると、各ブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向後側（図７の左側、図８の上側）に位置する端面である、リーディング端面８０と、スリップリング６０の外周面との間にブラシ６２の摩耗粉８２が溜まりやすくなる。また、この摩耗粉８２は、スリップリング６０の回転により生じた風が衝突した場合に、スリップリング６０のブラシ６２との接触部から飛び散る可能性がある。この場合、図８に矢印δで示すように摩耗粉８２がスリップリング６０の軸方向の両側に飛び散る可能性がある。すなわち、摩耗粉８２は、スリップリング６０の軸方向のいずれの方向にも飛び散る可能性があるが、図７、図８に示す比較例では、摩耗粉８２がいずれに飛び散りやすくするかを設定することができない。この結果、摩耗粉８２は、各ブラシ６２のリーディング端面８０とスリップリング６０の外周面との間の、スリップリング６０のブラシ６２との接触部に堆積しやすくなる。
As shown in FIG. 8, when the outer shape of each
また、上記の図２に示した動力伝達装置４８のように、スリップリング６０に対して一端部側（図２の右側）に回転電機１８の入力側ロータ２２、出力側ロータ２４、ステータ２０がそれぞれ配置され、ステータ２０を支持するハウジング７２（図３参照）が配置される場合に、ブラシ６２の摩耗粉をハウジング７２の狭い空間側（図２の右側）に飛び散らせることは好ましくない。このため、比較例の場合には、摩耗粉をスリップリング６０の外周面から有効に排出する面から改良の余地がある。参考実施例は、このような不都合を解消すべく発明したものである。次に、図９を用いて、参考実施例を説明する。
Further, like the
図９は、参考実施例の回転電機用ブラシ摺接機構を示す、図８に対応する図である。図９に示すように、本参考実施例では、上記の図７、図８に示した比較例において、各ブラシ６２における、スリップリング６０の正回転方向（図９の矢印γ方向）に関して両側面を、この正回転方向に対してすべての複数のブラシ６２同士で同じ側に傾斜させた傾斜面としている。すなわち、各ブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向に関して両側面に、この正回転方向に対して複数のブラシのすべてのブラシ同士で同じ側に傾斜させた傾斜面８４を設けている。また、各ブラシ６２の傾斜面８４の、正回転方向に対する傾斜角度をほぼ同じとし、図９に示すように、入力軸２８の径方向に見た各ブラシ６２の外形を、平行四辺形としている。また、複数相のブラシ６２は、各相で複数ずつ設け、各相に設けた複数のブラシ６２を、異なる相同士で、スリップリング６０の周方向に関して複数個所の同位置に配置している。
FIG. 9 is a view corresponding to FIG. 8 showing a brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine according to a reference example . As shown in FIG. 9, in this reference embodiment , in the comparative example shown in FIGS. 7 and 8, both side surfaces of each
このような本参考実施例によれば、各ブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向後側に位置する端面である、リーディング端面８０ａに、スリップリング６０の正回転方向に対して複数のブラシ６２同士で同じ側に傾斜させるように設けられた傾斜面８４を備える。このため、スリップリング６０の正方向の回転に伴って、複数のブラシ６２のリーディング端面８０ａと、スリップリング６０の外周面との摺接部で生じたブラシ６２の摩耗粉が、複数のブラシ６２同士で軸方向の同じ側である、図９の左側に排出されやすくなる。このため、より効果的に複数のスリップリング６０の表面から摩耗粉を排出できる。例えば、複数のブラシ６２の軸方向両側のうち、摩耗粉が排出されやすい片側（図９の左側）に広い空間を設けることにより、摩耗粉を広い空間に排出させやすくできる。例えば、本参考実施例のブラシ摺接機構２６は、上記の図１に示したようなハイブリッド駆動装置１０に組み込んで使用し、ブラシ６２の軸方向片側にエンジン１２側の広い空間を設け、ブラシ６２の軸方向他側に入力側ロータ２２側の狭い空間を設けるのに対し、摩耗粉を広い空間側に排出させやすくなる。また、スリップリング６０の回転により生じる風を、一方向に揃えやすくなり、摩耗粉が拡散した場合でも、この摩耗粉を同じ方向に排出しやすくできる。したがって、各スリップリング６０の表面に摩耗粉が溜まったままとなることを防止でき、回転電機１８（図１等参照）の長寿命化を図れる。
According to such a reference embodiment , a plurality of brushes are provided on the
なお、本参考実施例では、各ブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向に関する両側面を、正回転方向に対し傾斜させているが、各ブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向に関する両側面のうち、スリップリング６０の正回転方向後側に位置する端面である、リーディング端面８０ａのみを、正回転方向に対し傾斜させ、リーディング端面８０ａと反対側の端面を正回転方向に対し直交する平面上に位置させることもできる。その他の構成及び作用については、上記の図１から図５に示した第１の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明及び図示を省略する。なお、本参考実施例の構成を、上記の図１から図６に示した第１の実施の形態または第２の実施の形態と組み合わせることもできる。
In the present embodiment , both side surfaces of each
図１０は、別の参考実施例の回転電機用ブラシ摺接機構を示す、図８に対応する図である。この参考実施例では、複数相のそれぞれで複数ずつ設けたブラシ６２同士で、異なる相のブラシ６２の、スリップリング６０の周方向に関する位相を少しずつずらせている。また、周方向に関して少しずつずらせた位置に配置する異なる相のブラシ６２を、ブラシ６２のリーディング端面の傾斜方向とほぼ同方向に沿って並べるように配置している。このため、周方向に関して少しずつずらせた位置に配置する異なる相のブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向（図１０の矢印γ方向）に関する両側面は、それぞれ異なる相同士で、この正回転方向に対し傾斜した、ほぼ同一の仮想平面上に位置する。
FIG. 10 is a view corresponding to FIG. 8 showing a brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine according to another reference embodiment . In this reference embodiment , the phases of the different phases of the
このような図１０の参考実施例の場合には、上記の図９に示した参考実施例の場合よりも、より有効にブラシ６２の摩耗粉を、ブラシ６２の軸方向片側に排出しやすくなる。その他の構成及び作用は、上記の図９の参考実施例と同様であるため、重複する説明は省略する。なお、本実施の形態の構成を、上記の図１から図６に示した第１の実施の形態または第２の実施の形態と組み合わせることもできる。
In the case of the reference embodiment shown in FIG. 10, the wear powder of the
図１１は、さらに別の参考実施例の回転電機用ブラシ摺接機構の一部を示す断面図である。図１２は、一部を省略して示す、図１１のＡ−Ａ断面図である。図１３は、一部を省略して示す、図１１のＢ−Ｂ断面図である。この参考実施例では、ハウジング７２に固定した複数のブラシ支持部であるブラシホルダ７４（図１１では１個のブラシホルダ７４のみを図示する。）に、複数相のブラシ６２を径方向（図１１の上下方向）の移動可能に支持し、ブラシ６２の径方向外側面とブラシホルダ７４の内面との間にばね６６（図３等参照。図１１では図示を省略する。）を設け、ばね６６によりブラシ６２を各相のスリップリング６０の外周面に弾性的に押し付けている。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a part of a brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine of still another reference embodiment . FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. In this reference embodiment , a plurality of
各相のスリップリング６０は、それぞれ絶縁部である複数の絶縁スペーサ８６，８８の軸方向一端寄り部分（図１１の左端寄り部分）に外嵌固定している。複数の絶縁スペーサ８６，８８のうち、軸方向他端部（図１１の右端部）に位置する１個の絶縁スペーサ８８の、スリップリング６０を外嵌した部分から軸方向に外れた部分である、軸方向他端部（図１１の右端部）外周面に、外径側に全周にわたり突出する気流折り返し部である、フランジ部６８を設けている。
The
これに対して、複数の絶縁スペーサ８６，８８のうち、残りの２個の絶縁スペーサ８６，８８の、スリップリング６０を外嵌した部分から軸方向に外れた部分である、軸方向他端部（図１１の右端部）外周寄り部分に、スリップリング６０の外周面よりも径方向外側に突出する複数の羽根部９０を設けている。図１３に示すように、複数の羽根部９０は、軸方向に対し同方向に傾斜させるとともに、径方向外側端縁に周方向に対して同方向に傾斜させた傾斜縁９２を設けている。このような複数の羽根部９０は、送風ファン９４を構成する。送風ファン９４は、回転により、外周側から内周側で、かつ、軸方向片側（図１１の左側）から軸方向他側（図１１の右側）に向かう雰囲気ガスである空気の気流を発生させる機能を有する。すなわち、送風ファン９４の回転により、軸方向片側から他側で、かつ、外周側から内周側に向かうように空気を案内するように羽根部９０の形状を規定している。なお、羽根部９０の形状、向き、角度等は、図１３に示すような構成に限定するものではなく、種々の構造を採用可能である。
On the other hand, among the plurality of insulating
また、各絶縁スペーサ８６，８８は、互いに同心に、軸方向に重ね合わせている。また、軸方向一端（図１１の左端）に位置する１個の絶縁スペーサ８６の軸方向片側（図１１の左側）に、絶縁材製の円環状の第２絶縁スペーサ９６を重ね合わせている。第２絶縁スペーサ９６の外周寄り部分に、２個の絶縁スペーサ８６に設けた羽根部９０と同様の、複数の第２羽根部９８を一体に設けている。複数の第２羽根部９８により第２送風ファン１００を構成し、第２送風ファン１００は、回転により、外周側から内周側で、かつ、軸方向片側から軸方向他側に向かう気流を発生させる機能を有する。各絶縁スペーサ８６，８８及び第２絶縁スペーサ９６は、入力軸２８（図１３）に外嵌固定している。
The insulating
また、各絶縁スペーサ８６，８８の外周寄り部分の、各絶縁スペーサ８６，８８同士で互いに整合する周方向１個所または周方向複数個所に、それぞれの軸方向に貫通する孔要素１０２を設けている。また、各絶縁スペーサ８６，８８の外周面の孔要素１０２と周方向同位置の、軸方向に関して羽根部９０とスリップリング６０との間、及び、フランジ部６８とスリップリング６０との間に、それぞれ径方向の孔部１０３を設け、この孔部１０３と、対応する孔要素１０２とを径方向に通じさせている。このため、各孔要素１０２は、各絶縁スペーサ８６，８８の外周部に設けられた孔部１０３の径方向外端の開口部により、スリップリング６０の外周側と通じる。また、第２絶縁スペーサ８６，８８の周方向１個所または周方向複数個所の各孔要素１０２と整合する位置に、軸方向に貫通する第２孔要素１０４を設けている。また、各絶縁スペーサ８６，８８と第２絶縁スペーサ９６とを軸方向に重ね合わせた状態で、周方向同位置の各孔要素１０２，１０４が連結されることにより、軸方向に貫通する摩耗粉集積孔１０６を構成している。このような摩耗粉集積孔１０６は、ブラシ６２の摩耗粉を流入可能である。
In addition, the
また、各絶縁スペーサ８６，８８及び第２絶縁スペーサ９６が回転することにより、各羽根部９０及び第２羽根部９８が回転し、絶縁スペーサ８６，８８の径方向外側部分で、軸方向片側から他側に向かう方向（図１１の矢印Ｃ方向）の気流が発生するようにしている。この気流は、図１１の矢印Ｄで示すように、フランジ部６８や羽根部９０の手前側（図１１の左側）で、絶縁スペーサ８６，８８の外周部に設けられた孔部１０３の開口部を通じて外周側から摩耗粉集積孔１０６内に流入するようにしている。このようにして流入した空気は、図１１の矢印Ｅで示す方向に、摩耗粉集積孔１０６内を、軸方向他側から軸方向片側に向かって流れる。すなわち、絶縁スペーサ８６，８８に設けられたフランジ部６８は、各羽根部９０及び第２羽根部９８の回転により、軸方向片側から軸方向他側に流れる空気を、絶縁スペーサ８６，８８の外周部に設けられた開口部を通じて外周側から摩耗粉集積孔１０６に流入させ、摩耗粉集積孔１０６内を軸方向他側から軸方向片側に向かって流す役目を果たす。
Further, by rotating the insulating
さらに、図１２に示すように、各スリップリング６０の外周面の周方向方向一部または周方向複数個所の、摩耗粉集積孔１０６と整合する位置に、スリップリング６０の軸方向に対して傾斜する摩耗粉かきとり溝１０８を設けている。
Further, as shown in FIG. 12, the
各摩耗粉かきとり溝１０８の両端部のうち、スリップリング６０の正回転方向である、図１２の矢印γの方向の後側端部（図１２の下端部）が、摩耗粉集積孔１０６と、周方向に関して同位置に配置されるようにしている。各摩耗粉かきとり溝１０８の、上記正回転方向後側端部の底部は、スリップリング６０の内周面に達するようにし、すなわち、径方向に貫通させて、摩耗粉集積孔１０６に通じさせている。ただし、図１２に示すように、各摩耗粉かきとり溝１０８の、上記正回転方向の後側端部と軸方向に対向する、絶縁スペーサ８６，８８の一部に第２開口部１１０を設け、この第２開口部１１０を通じて、各摩耗粉かきとり溝１０８内と摩耗粉集積孔１０６とを通じさせるようにすれば、各摩耗粉かきとり溝１０８の、上記正回転方向後側端部の底部のすべての部分がスリップリング６０の内周面に達しないようにすることもできる。いずれにしても、各スリップリング６０は、周方向に分断されないよう構成している。
Of both end portions of each wear
このような参考実施例によれば、スリップリング６０とブラシ６２との摺接部で生じ、各スリップリング６０の表面に生じたブラシ６２の摩耗粉を、ブラシ６２のかきとりにより各摩耗粉かきとり溝１０８に落とし、各摩耗粉かきとり溝１０８から摩耗粉集積孔１０６内に集積させることができる。すなわち、摩耗粉かきとり溝１０８がスリップリング６０の軸方向に対し傾斜しているので、ブラシ６２に対するスリップリング６０の相対回転に伴って、ブラシ６２によりかきとられた摩耗粉を摩耗粉かきとり溝１０８内で図１２の矢印Ｆ方向に押し流し、摩耗粉集積孔１０６内に流入させることができる。このため、より効果的に複数のスリップリング６０の表面からブラシ６２の摩耗粉を排出できる。したがって、各スリップリング６０の表面に摩耗粉が溜まったままとなることを防止でき、回転電機１８（図１等参照）の長寿命化を図れる。また、摩耗粉かきとり溝１０８を軸方向に対し傾斜させているので、ブラシ６２の端縁を摩耗粉かきとり溝１０８の端部に引っ掛かりにくくして、ブラシ６２の破損をより有効に防止でき、しかも、スリップリング６０の回転抵抗が過度に大きくなることを防止できる。
According to such a reference embodiment, the wear powder of the
また、絶縁スペーサ８６，８８及び第２絶縁スペーサ９６のスリップリング６０よりも径方向外側に設けられ、回転により、外周側から内周側で、かつ、軸方向片側から軸方向他側に向かう雰囲気ガスの気流を発生させる羽根部９０及び第２羽根部９８と、摩耗粉集積孔１０６の軸方向他側に設けられて、羽根部９０及び第２羽根部９８の回転により軸方向片側から軸方向他側に流れる空気を、絶縁スペーサ８６，８８の外周部に設けられた開口部を通じて外周側から摩耗粉集積孔１０６に流入させ、摩耗粉集積孔内を軸方向他側から軸方向片側に向かって流すフランジ部６８とを備える。このため、絶縁スペーサ８６，８８の回転に伴って羽根部９０で発生させた気流により、摩耗粉集積孔１０６内に集積した摩耗粉を、軸方向片側（図１１、図１２の左側）に排出することができる。このため、より効果的に複数のスリップリング６０の表面からブラシ６２の摩耗粉を排出できる。さらに、羽根部９０及び第２羽根部９８により、スリップリング６０及びブラシ６２の冷却性の向上を図れる。その他の構成及び作用については、上記の図１から図５に示した第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明を省略する。
The insulating
また、図１４は、参考実施例において、ブラシの別例を示す図１２と同様の図である。この別例のように、各ブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向（図１４の矢印γ方向）に関して両側面に、この正回転方向に対してすべての複数のブラシ６２同士で同じ側に傾斜させた傾斜面８４を設けてもよい。また、各ブラシ６２の、スリップリング６０の正回転方向に関する両側面のうち、スリップリング６０の正回転方向後側（図１４の下側）に位置する端面である、リーディング端面のみを、正回転方向に対し傾斜させ、リーディング端面と反対側の端面を正回転方向に対し直交する平面上に位置させることもできる。いずれにしても、各ブラシ６２のリーディング端面を、正回転方向に対し傾斜させる方向は、リーディング端面が、軸方向片側、すなわち、摩耗粉集積孔１０６内の摩耗粉の排出側である、図１４の矢印Ｅ方向前方（図１４の左側）に向かうほど、スリップリング６０の正回転方向前側（図１４の上側）に向かう方向に傾斜させる。図１４に示す別例の構成において、その他の構成は、上記の図１１から図１３に示した参考実施例と同様である。
FIG. 14 is a view similar to FIG. 12 showing another example of the brush in the reference embodiment . As in this alternative example, each
図１５は、他の参考実施例を示す、図１１に対応する図である。この参考実施例では、上記の図１１から１３に示した参考実施例において、複数の絶縁スペーサ８６，８８と第２絶縁スペーサ９６の代わりに、単一の絶縁材により一体に構成した絶縁スペーサ１１２を用いている。すなわち、図１５の参考実施例で使用する絶縁スペーサ１１２は、図１１から１３に示した参考実施例で複数の絶縁スペーサ８６，８８と第２絶縁スペーサ９６とを軸方向に重ね合わせて得られる全体形状とほぼ同一の形状を有する構成において、軸方向他側端部（図１５の右側端部）に外径側に突出するフランジ部６８（図１１参照）を設けず、かつ、摩耗粉集積孔１０６を軸方向に貫通させた構造を有する。また、絶縁スペーサ１１２の軸方向他側（図１５の右側）に、入力軸２８（図１３参照）またはハウジング７２（図３参照）に、軸方向に対しほぼ直交する平面部等の気流折り返し面を有する気流折り返し部（図示省略）を設けている。図１５に示す例では、例えば、ブラシホルダ７４を支持するハウジング７２が気流折り返し部となる。この気流折り返し部も、上記の第５の実施の形態を構成するフランジ部６８と同様に、摩耗粉集積孔１０６の軸方向他側に設けられて、羽根部９０及び第２羽根部９８の回転により軸方向片側から軸方向他側に流れる空気を、絶縁スペーサ１１２の外周部に設けられた孔部１０３の開口部を通じて外周側から摩耗粉集積孔１０６に流入させ、摩耗粉集積孔１０６内を軸方向他側から軸方向片側に向かって流す。なお、ハウジング７２とは別の部材により、軸方向片側から軸方向他側に流れる空気を、軸方向他側から軸方向片側に流れるように折り返させる折り返し部である、折り返し機構を構成することもできる。このように本実施の形態では、絶縁スペーサ１１２を単一の部材により一体に構成することもできる。その他の構成及び作用は、上記の第５の実施の形態と同様であるため、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 11 and showing another reference embodiment . In this reference embodiment , in the reference embodiment shown in FIGS. 11 to 13, instead of the plurality of insulating
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
１０ ハイブリッド駆動装置、１２ エンジン、１４ 車輪、１６ 変速機、１８ 回転電機、２０ ステータ、２２ 入力側ロータ、２４ 出力側ロータ、２６ ブラシ摺接機構、２８ 入力軸、３０ ステータコア、３２ ステータ巻線、３４ ロータコア、３６ ロータ巻線、３８ ロータコア、４０ 内側永久磁石、４２ 外側永久磁石、４４ クラッチ、４６ 出力軸、４８ 動力伝達装置、５０ 蓄電装置、５２ インバータ、５４ 整流器、５６ 昇圧コンバータ、５８ 電子制御ユニット、６０ スリップリング、６２ ブラシ、６４ 絶縁スペーサ、６６ ばね、６８ フランジ部、７０ 嵌合部、７２ ハウジング、７４ ブラシホルダ、７６，７６ａ 通風路、８０，８０ａ リーディング端面、８２ 摩耗粉、８４ 傾斜面、８６，８８ 絶縁スペーサ、９０ 羽根部、９２ 傾斜縁、９４ 送風ファン、９６ 第２絶縁スペーサ、９８ 第２羽根部、１００ 第２送風ファン、１０２ 孔要素、１０３ 孔部、１０４ 第２孔要素、１０６ 摩耗粉集積孔、１０８ 摩耗粉かきとり溝、１１０ 第２開口部、１１２ 絶縁スペーサ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
各導電部に摺接するように設けられる複数のブラシと、を備える回転電機用ブラシ摺接機構であって、
各導電部の軸方向側方に対向するように設けられた絶縁部の複数個所部分に、軸方向両側面を貫通するように設けられる通風路を備え、
ブラシと導電部との摺接により導電部の表面に生じた摩耗粉を、各通風路を通じて導電部の表面から排出可能とし、
各通風路は、絶縁部を介して隣り合う導電部同士の間についての絶縁距離が絶縁部の厚さ寸法よりも長くなるように、絶縁部の軸方向に対し傾斜するように設けられることを特徴とする回転電機用ブラシ摺接機構。 A plurality of conductive portions that are rotatably provided corresponding to each phase of the rotating electrical machine, and are adjacent to each other via an insulating portion,
A plurality of brushes provided so as to be in sliding contact with each conductive portion, and a brush sliding mechanism for a rotating electrical machine,
A plurality of portions of the insulating portion provided so as to face the side in the axial direction of each conductive portion are provided with a ventilation path provided so as to penetrate both side surfaces in the axial direction,
Wear powder generated on the surface of the conductive part due to the sliding contact between the brush and the conductive part can be discharged from the surface of the conductive part through each ventilation path ,
Each air passage is provided so as insulation distance for between the conductive portion adjacent via the insulating portion to be longer than the thickness of the insulating part, inclined to the axial direction of the insulating portion Rukoto A brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine.
絶縁部は、
軸方向一端部においてそれぞれ外径側に突出するフランジ部と、
フランジ部が設けられる軸方向一端部とは反対側の軸方向他側の部分に設けられ、導電部であるスリップリングを外側に嵌合する嵌合部と、を有する複数の絶縁スペーサであり、
各通風路は、各フランジ部に軸方向の両側面を貫通するように設けられていることを特徴とする回転電機用ブラシ摺接機構。 The brush sliding contact mechanism for a rotating electrical machine according to claim 1,
Insulation part
Flange portions projecting to the outer diameter side at one end in the axial direction;
A plurality of insulating spacers having a fitting portion that is provided on a portion on the other side in the axial direction opposite to one end portion in the axial direction where the flange portion is provided, and that fits a slip ring that is a conductive portion to the outside;
Each air passage is provided in each flange portion so as to penetrate both side surfaces in the axial direction .
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