滑環(huán)構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及滑環(huán)(slip ring)構(gòu)造，尤其是涉及在母線的形狀具有特征的滑環(huán)構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]在馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子與定子的導(dǎo)電的接觸而使用滑環(huán)。雖然在各相的滑環(huán)分別設(shè)置有母線，但是母線的長(zhǎng)度各相不同，因此重量也產(chǎn)生差。因此，若組裝所有相的滑環(huán)以及母線，并以保持原樣的結(jié)構(gòu)使之旋轉(zhuǎn)，則無(wú)法得到動(dòng)平衡。因此，已知有一種在組裝后進(jìn)行調(diào)整的技術(shù)。例如有削去與母線一體旋轉(zhuǎn)的軸的一部分的方法、追加重物使重量增加的方法。在專利文獻(xiàn)I中記載了在轉(zhuǎn)子安裝“附加平衡件”來(lái)使重量增加的方法。
[0003]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平7-163087號(hào)公報(bào)
[0004]然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，存在組裝后需要進(jìn)行調(diào)整作業(yè)的問(wèn)題。例如，在削去軸的一部分的方法、追加重物的方法中，導(dǎo)致整體的形狀改變。另外，若成為將調(diào)整量計(jì)算在內(nèi)的設(shè)計(jì)，則整體的結(jié)構(gòu)大型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種使組裝后的調(diào)整作業(yè)變得容易或者不需要組裝后的調(diào)整作業(yè)的滑環(huán)構(gòu)造。
[0006]為了解決上述的問(wèn)題，本發(fā)明所涉及的滑環(huán)構(gòu)造具備:各相的滑環(huán)，其設(shè)置為能夠繞共用的軸旋轉(zhuǎn)；以及母線，其與各相的滑環(huán)分別連接，并沿向軸的方向延伸，在軸向位置的至少I點(diǎn)上，越是軸向的長(zhǎng)度短的母線，由與軸垂直的截面剖切而得的截面積越大。
[0007]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，因母線的長(zhǎng)度不同而產(chǎn)生的不平衡通過(guò)母線的粗細(xì)不同來(lái)補(bǔ)償，從而改善動(dòng)平衡。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的滑環(huán)構(gòu)造，因母線的長(zhǎng)度的不同而產(chǎn)生的不平衡通過(guò)粗細(xì)的不同來(lái)補(bǔ)償，從而改善動(dòng)平衡，因此組裝后的調(diào)整作業(yè)變得容易或者不需要。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的馬達(dá)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖2是示出圖1的滑環(huán)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)的圖。
[0011]圖3是示出組裝后的滑環(huán)構(gòu)造的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0012]圖4是從圖3的箭頭IV的方向觀察圖3的滑環(huán)構(gòu)造的圖。
[0013]圖5是示出各板狀部的寬度的幅度的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0015]實(shí)施方式1.
[0016]圖1示出本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的馬達(dá)10的結(jié)構(gòu)的一部分。馬達(dá)10為3相交流用的馬達(dá)，具備構(gòu)成轉(zhuǎn)子的軸11以及滑環(huán)構(gòu)造20。軸11以及滑環(huán)構(gòu)造20能夠一體旋轉(zhuǎn)?；h(huán)構(gòu)造20包括3相的滑環(huán)30U、30V以及30W。軸11與滑環(huán)30U、30V以及30W能夠繞共用的軸旋轉(zhuǎn)。
[0017]滑環(huán)30U、30V以及30W與未圖示的電刷接觸，經(jīng)由電刷電連接于外部的構(gòu)成要素(變頻器等)，能夠進(jìn)行3相交流電流的供求。此外，關(guān)于在馬達(dá)10中的滑環(huán)構(gòu)造20以外的結(jié)構(gòu)(線圈等)，由于若是本領(lǐng)域技術(shù)人員，則能夠進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)，因此省略說(shuō)明。
[0018]圖2示出滑環(huán)構(gòu)造20的結(jié)構(gòu)的一部分。滑環(huán)構(gòu)造20具備各相的滑環(huán)30U、30V及30W、以及各相的母線40U、40V及40W。在U相上滑環(huán)30U以及母線40U相對(duì)應(yīng)，在V相上滑環(huán)30V以及母線40V相對(duì)應(yīng)，在W相上滑環(huán)30W以及母線40W相對(duì)應(yīng)。以下同樣地，構(gòu)成要素的參照附圖標(biāo)記的末尾的字母⑴^或者胃)表示相。
[0019]滑環(huán)30U、30V以及30W共用軸，并在軸向上等間隔地配置。
[0020]母線40W連接于滑環(huán)30W。母線40W具備板狀部41W、連結(jié)部42W、圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部(semi cylindrical port1n) 44W，從整體上來(lái)看沿軸向延伸。尤其地，板狀部41W、圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W分別沿軸向延伸。將圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W統(tǒng)稱為棒部。
[0021]板狀部41W是具有厚度的矩形或者圓筒面狀的板狀構(gòu)造，且經(jīng)由連結(jié)部42W在滑環(huán)30W連結(jié)棒部(在該例中尤其是圓柱部43W)。圓柱部43W形成為圓柱狀。準(zhǔn)圓柱部44W是在與圓柱部43W相同直徑的圓柱中，利用與軸平行的平面削掉一部分的形狀(準(zhǔn)圓柱狀)。與該平面垂直設(shè)置有貫通準(zhǔn)圓柱部44W的螺紋孔51，在該螺紋孔51利用螺釘50 (參照?qǐng)D1)固定布線或者其他的導(dǎo)電部件。
[0022]圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W在軸向位置在與滑環(huán)30U、30V以及30W的任意一個(gè)均不重疊的范圍延伸。例如在圖2的例子中，圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W相比滑環(huán)中的配置于右端的滑環(huán)30U朝右側(cè)延伸。
[0023]圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W在與板狀部41W相同的周向位置，設(shè)置于相比板狀部41W靠徑向外側(cè)的位置。連結(jié)部42W在徑向上具有規(guī)定的尺寸，并連結(jié)板狀部41W與圓柱部43W。
[0024]母線40U以及40V也具有與上述的母線40W相同的結(jié)構(gòu)。但是，由于在各相上滑環(huán)的軸向位置不同，因此沿軸向延伸而與滑環(huán)接觸的板狀部的長(zhǎng)度也與此相對(duì)應(yīng)地成為在各相不同。另外，各相的母線的粗細(xì)也不同。關(guān)于這樣的各相之間的不同點(diǎn)將在后文敘述。
[0025]使用圖3以及圖4對(duì)組裝后的滑環(huán)構(gòu)造20的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0026]圖3是組裝后的滑環(huán)構(gòu)造20的沿著圖4的II1-1II的截面剖切而得的剖視圖。圖4是從圖3的箭頭IV的方向(即在軸向上從準(zhǔn)圓柱部一側(cè))觀察滑環(huán)構(gòu)造20的圖。
[0027]滑環(huán)構(gòu)造20具備金屬的芯材52以及用于絕緣的絕緣樹脂53。利用絕緣樹脂53將芯材52與各相的滑環(huán)以及母線絕緣。滑環(huán)30W與母線40W接觸而導(dǎo)通，但借助絕緣樹脂53與滑環(huán)30V以及滑環(huán)30U絕緣。
[0028]對(duì)于各相的母線而言，例如如圖3的母線40W那樣，軸向的一端由絕緣樹脂53覆蓋，另一端貫通芯材52而露出。在母線40W貫通芯材52的部位，其軸向兩側(cè)借助設(shè)置于母線40W的周圍的絕緣套環(huán)(insulating collar) 54而被絕緣。絕緣套環(huán)54也作為O型環(huán)防脫件發(fā)揮作用。此外絕緣套環(huán)54也可以與絕緣樹脂53形成為一體。
[0029]在本實(shí)施方式中，關(guān)于各相的板狀部，若以長(zhǎng)度即軸向的尺寸來(lái)說(shuō)，則如圖2所示那樣板狀部41W為最長(zhǎng)，板狀部41V為第二長(zhǎng)，板狀部41U為最短。另外，由于各相的棒部(例如圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W合在一起的部分)的長(zhǎng)度可以視為相同的或者實(shí)質(zhì)上相同的程度，因此母線整體的長(zhǎng)度也根據(jù)板狀部的長(zhǎng)度而不同。即，母線40W為最長(zhǎng)，母線40V為第二長(zhǎng)，母線40U為最短。
[0030]各相的棒部的粗細(xì)(周向或者徑向的尺寸)也在各相不同。在本實(shí)施方式中，如圖2以及圖4所示，母線越短，棒部的直徑越大。即，圓柱部43U以及準(zhǔn)圓柱部44U的直徑RU為最大，圓柱部43V以及準(zhǔn)圓柱部44V的直徑RV為第二大，圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W的直徑RW為最小。
[0031]另外，各相的板狀部的粗細(xì)(周向或者徑向的尺寸)也在各相不同。在圖2的例子中，各相的板狀部的周向尺寸(寬度)不同，母線越短，板狀部的寬度越寬。即，例如如圖5所示，板狀部41U為寬度最寬，板狀部41V為寬度第二寬，板狀部41W為寬度最窄。
[0032]利用這樣的結(jié)構(gòu)，越是軸向的長(zhǎng)度短的母線，軸向上的每單位長(zhǎng)度的重量就變得越大。在本實(shí)施方式中，母線40U、40V以及40W的重量全部相等。此處，若滑環(huán)30U、30V以及30W均構(gòu)成為，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱或者被視為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，并且母線40U、40V以及40W的重心均構(gòu)成為，距旋轉(zhuǎn)軸處于等距離或者被視為處于等距離，則進(jìn)一步通過(guò)將各母線的重量如上述那樣設(shè)定為相等，在滑環(huán)構(gòu)造20成為一體繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，能夠使動(dòng)平衡穩(wěn)定。另外，在本實(shí)施方式中，母線40U、40V以及40W在由垂直于軸的平面所形成的截面中，在以軸為中心的圓周上在周向等間隔地配置。例如在圖4中，各母線(嚴(yán)格來(lái)說(shuō)為各母線的重心)以繞軸相互成為120度的角度的方式配置。通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠使動(dòng)平衡進(jìn)一步穩(wěn)定。
[0033]如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的滑環(huán)構(gòu)造20，因母線的長(zhǎng)度的不同而產(chǎn)生的不平衡利用粗細(xì)的不同來(lái)補(bǔ)償，從而動(dòng)平衡得以改善，因此組裝后的調(diào)整作業(yè)變得容易或者不需要。另外調(diào)整量也變?yōu)楸容^小規(guī)?；蛘卟恍枰Ｗ鳛槠浣Y(jié)果，將整體小型化，能夠削減工時(shí)以及成本。
[0034]在上述的實(shí)施方式I中，能夠施加以下的變形。
[0035]棒部(例如圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W)的形狀也可以不是圓柱狀或者準(zhǔn)圓柱狀。例如可以為四棱柱狀或者其他的多棱柱狀，也可以為具有其他的截面的形狀。無(wú)論哪種形狀，若構(gòu)成為使各相的母線的截面成為相當(dāng)于直徑的尺寸能夠定義的形狀且為相似或者大致相似形狀，則能夠成為母線越短，棒部的直徑越大。例如，在正四棱柱狀的棒部的情況下，能夠?qū)⒔孛娴膶?duì)角線的長(zhǎng)度作為直徑而定義。
[0036]在實(shí)施方式I中，例如關(guān)于母線40W，板狀部41W、圓柱部43W以及準(zhǔn)圓柱部44W的與軸垂直的截面的形狀均不論截面的軸向位置如何都為恒定。作為變形例，截面的形狀也可以根據(jù)軸向位置而變化。在這種情況下，若構(gòu)成為在軸向位置的至少I點(diǎn)上，越是軸向的長(zhǎng)度短的母線，截面積越大，則能夠在一定程度改善動(dòng)平衡。
[0037]在實(shí)施方式I中，雖然母線40U、40V以及40W的重量相等，但也可以不必一定相等。無(wú)論母線整體的重量如何，通過(guò)越是短的母線則將每單位長(zhǎng)度的重量設(shè)得越大，與以往的滑環(huán)構(gòu)造相比較，能夠在一定程度改善動(dòng)平衡。
[0038]雖然實(shí)施方式I所涉及的滑環(huán)構(gòu)造20為3相交流用的構(gòu)造，但是2相或者4相以上的滑環(huán)構(gòu)造也能夠同樣地構(gòu)成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滑環(huán)構(gòu)造，其特征在于， 所述滑環(huán)構(gòu)造具備: 各相的滑環(huán)，其設(shè)置為能夠繞共用的軸旋轉(zhuǎn)；以及 母線，其與各相的所述滑環(huán)分別連接，并沿所述軸的方向延伸， 在所述軸向位置的至少I點(diǎn)上，越是所述軸向的長(zhǎng)度短的母線，由與所述軸垂直的截面剖切而得的截面積越大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑環(huán)構(gòu)造，其特征在于， 越是所述軸向的長(zhǎng)度短的母線，所述軸向上的每單位長(zhǎng)度的重量越大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑環(huán)構(gòu)造，其特征在于， 各所述母線具備板狀部以及棒部， 所述板狀部以及所述棒部沿軸向延伸， 所述板狀部在對(duì)應(yīng)的相的滑環(huán)連結(jié)對(duì)應(yīng)的相的所述棒部， 所述棒部在軸向位置不與所述滑環(huán)的任一個(gè)重疊的范圍延伸， 越是所述軸向的長(zhǎng)度短的母線，所述板狀部的周向尺寸越大， 越是所述軸向的長(zhǎng)度短的母線，所述棒部的直徑越大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑環(huán)構(gòu)造，其特征在于， 各所述母線在由與所述軸垂直的平面剖切而得的截面中在以所述軸為中心的圓周上在周向等間隔地配置。
【專利摘要】本發(fā)明提供滑環(huán)構(gòu)造，容易進(jìn)行組裝后的調(diào)整作業(yè)?；h(huán)構(gòu)造(20)具備設(shè)置為能夠繞共用的軸旋轉(zhuǎn)的滑環(huán)(30U)、(30V)以及(30W)。另外，滑環(huán)構(gòu)造(20)具備與各相的滑環(huán)(30U)、(30V)以及(30W)分別連接，并沿軸向延伸的母線(40U)、(40V)以及(40W)。在軸向位置的至少1點(diǎn)上，越是軸向的長(zhǎng)度短的母線，由與軸垂直的截面剖切而得的截面積越大。
【IPC分類】H02K13-00, H01R39-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104782031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380059656
【發(fā)明人】湯本修士, 久保秀人, 林裕人, 上辻清, 松本祥平, 吉原康二, 藤原弘文
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)
【公開(kāi)日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2013年10月18日
【公告號(hào)】EP2924855A1, WO2014080712A1