用于滑环装置的冷却结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于滑环装置的冷却结构，该滑环装置设置有被设置在旋转轴上的环构件，并且设置有接触环构件的电刷。
【背景技术】
[0002]已知一种滑环装置，在该滑环装置中，环构件被设置在旋转轴上，至少一个电刷压靠环构件，并且在这些元件之间执行电功率或电信号的交换。作为这种滑环装置，已知一种设备，在该设备中，环构件和电刷被容纳在外壳构件中，外壳构件的围绕壁设置有多个用于散热的通气孔(参见专利文献I)。另外，存在作为与本发明相关的现有技术参考的专利文献 2、3。
[0003]引用文献列表
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:JP-2011_166942A
[0006]专利文献2:JP-2011-062061A
[0007]专利文献3:JP-2010-126025A
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]众所周知，随着设备的表面积增大，促进了从任何设备散热。专利文献I未公开和教导增大设备的表面积。由此，存在提高环构件和电刷的冷却性能的改进空间。
[0010]考虑到上述问题，本发明的一个目标在于提供一种冷却结构，该冷却结构能够提高用于冷却环构件和电刷的性能。
[0011]问题的解决方案
[0012]作为本发明一方面的冷却结构是一种应用于滑环装置的冷却结构，所述滑环装置包括:至少一个环构件，所述环构件被设置在旋转轴上；以及至少一个电刷，对于所述至少一个环构件中的每个环构件设置所述电刷以使所述电刷与所述环构件接触，其中，所述旋转轴包括:轴构件，外部花键部被形成在所述轴构件的外周表面上；和圆筒构件，所述圆筒构件被安装在所述轴构件的外周之上，使得在所述圆筒构件的内周表面上形成的内部花键部与所述外部花键部啮合，并且所述圆筒构件还设置有所述至少一个环构件，以便使其被固定至所述圆筒构件的外周表面，并且所述内部花键部被形成在所述圆筒构件的内周表面的一部分上，所述一部分位于就所述至少一个环构件而言的径向内侧上。
[0013]根据本发明的冷却结构，由于内部花键部被形成在就环构件而言的径向内侧上，因而能够增大圆筒构件的内周表面的表面积。由此，能够提高从圆筒构件的散热。此外，由于内部花键部被设置在这种位置处，因而能够降低圆筒构件的就环构件而言位于径向内侧上的一部分的温度。并且，由此，能够促进热从环构件传递至圆筒构件。因此，能够降低环构件的温度。并且，由此，能够降低电刷的温度。并且因此，能够提高环构件和电刷的冷却性能。
[0014]根据本发明的冷却结构的一个实施例，该冷却结构还可以包括冷却剂供应装置，该冷却剂供应装置向设置所述内部花键的空间供应冷却剂，该空间被限定在所述轴构件和所述圆筒构件之间。根据该实施例，由于内部花键部被冷却剂冷却，因而能够促进从圆筒构件散热。由此，能够进一步降低环构件和电刷的温度。
[0015]在本发明的该实施例中，所述外部花键部可以被形成在所述轴构件的外周表面的一部分上，所述一部分位于就所述至少一个环构件而言的径向内侧上；并且在所述内部花键部和所述外部花键部中的至少一个中可以设置缺失花键部，在每个所述缺失花键部处，沿着周向方向布置的脊中的一个脊缺失。根据该实施例，由于将缺失花键部设置到一个花键部，因而难以阻止油在径向方向上在环构件的径向内侧处的对流流动。由此，能够由于这种对流而促进散热。此外，通过以这种方式设置缺失花键部，能够降低冷却剂供应装置上的负荷。
[0016]在上文所述的设有冷却剂供应装置的本发明的实施例中，冷却结构可以具有下列特征:所述旋转轴被设置到旋转电动机；多个所述环构件被设置在所述旋转轴上，以便使多个所述环构件沿着轴线方向依次排列；在所述旋转电动机运行期间，在所述多个环构件之间产生温差；所述外部花键部被设置在所述轴构件的所述外周表面的一部分上，所述一部分位于就所述多个环构件而言的径向内侧上；在所述内部花键部和所述外部中的至少一个中设置缺失花键范围，在所述缺失花键范围中，沿着周向方向布置的所有脊都在所述轴线方向上的预定长度上缺失；并且所述缺失花键范围被设置在就所述环构件中的在所述旋转电动机运行期间温度最低的环构件而言的径向内侧上。在该情况下，阻止从与其它环构件的温度相比，其温度最低的环构件传递热。另一方面，促进从其它环构件传递热。由此，能够降低多个环构件之间的温差。此外，由此，在环构件之间，能够降低电刷之间的温差。本身众所周知的，如果电刷的温度较高，则电刷的磨损量增大。由此，能够通过降低电刷之间的温差来减少电刷磨损量之间的差别。
[0017]在上文所述的设有冷却剂供应装置的本发明的实施例中，冷却结构可以具有下列特征:所述旋转轴被设置到旋转电动机；三个所述环构件被设置在所述旋转轴上，以便使三个所述环构件沿着轴线方向依次排列；所述外部花键部被设置在所述轴构件的所述外周表面的一部分上，所述一部分位于就所述三个环构件而言的径向内侧上；在所述内部花键部和所述外部花键部中的至少一个中设置缺失花键范围，在所述缺失花键范围中，沿着周向方向布置的所有脊都在所述轴线方向上的预定长度上缺失；并且所述缺失花键范围被设置在就所述三个环构件中的被设置在所述三个环构件的两端处的两个环构件而言的径向内侧上。在被设置在所述三个环构件的中央处的环构件处，散热被位于该序列的端部处的其它两个环构件阻止。另一方面，由于在位于该序列的端部处的两个环构件中的每个环构件的一侧处不存在环构件，因而能够从该两个环构件中每个环构件的该侧散热。因此，中央环构件的温度将升高至高于在该序列的端部处的其它两个环构件的温度。然而，在该实施例中，由于将缺失花键范围设置到位于该序列的两端处的环构件的径向内侧，因而抑制了从这两个环构件传递热。由此，能够降低三个环构件之间的温差。并且，因此，在这些环构件之间，能够降低电刷的温差，因而能够降低电刷的磨损量之间的差别。
[0018]在那些实施例中，可以在所述内部花键部和所述外部花键部中的至少一个中设置缺失花键部，在每个所述缺失花键部处，沿着周向方向布置的脊中的一个脊缺失。根据该实施例，由于能够在该缺失花键部中发生油的对流，因而可能促进其中的散热。此外，能够降低冷却剂供应装置的负荷。
[0019]并且，在本发明的冷却结构的另一实施例中，该冷却结构可以具有下列特征:所述旋转轴被设置到旋转电动机；所述旋转电动机包括:第一转子，所述第一转子绕所述旋转轴的外周设置，以便在所述第一转子和所述旋转轴之间留下空间，并且所述第一转子还被连结至所述圆筒构件；以及第二转子，所述第二转子绕所述第一转子的外周同轴地设置，并且所述第二转子还能够相对于所述第一转子旋转；并且所述滑环装置被设置在所述第一转子和所述旋转轴之间的所述空间中。如果所述滑环装置被布置在这种空间内，则布置的自由度受限。然而，在本发明中，由于圆筒构件的内周表面的表面积增大，因而能够提高环构件和电刷的冷却性能，而不对布置的自由度产生任何负面影响。
[0020]在本发明的该实施例中，冷却结构可以具有如下特征:该冷却结构还包括冷却剂通路和冷却剂供应装置，所述冷却剂通路包括:第一流动通路，所述第一流动通路被设置成沿着所述轴构件的中心部在轴线方向上延伸；第二流动通路，所述第二流动通路被限定在所述轴构件和所述圆筒构件之间，并且设置有所述内部花键部；以及连接通路，所述连接通路连接所述第一流动通路和所述第二流动通路；所述冷却剂供应装置向所述冷却剂通路供应冷却剂，使得所述冷却剂按顺序流经所述第一流动通路、所述连接通路和所述第二流动通路，并且其中:多个所述环构件被设置在所述旋转轴上，以便使多个所述环构件沿着所述轴线方向依次排列；所述第一流动通路被设置成通过就所述多个环构件而言的径向内侧，并且所述第一流动通路的一个端部位于就被设置在所述多个环构件的所述序列的一端处的环构件而言的径向内侧上；并且所述连接通路被设置成从所述第一流动通路的所述一个端部在径向向外的方向上延伸。根据该实施例，由于将第一流动通路和第二流动通路设置到就多个环构件而言的径向内侧，因而冷却剂通过环构件的径向内侧两次。由此，能够提高旋转轴和冷却剂之间的热交换面积。并且，由此，由于能够促进从旋转轴散热，因而能够降低环构件和电刷的温度。
[0021]在上述实施例中，冷却结构可以具有下列特征:所述旋转电动机被安装至车辆的驱动系统；所述轴构件被连结至内燃机的输出轴，并且所述第二转子被连结至变速箱的输入轴；所述第一流动通路的所述一个端部和所述连接通路被设置在就被设置成在所述多个环构件的所述序列内最接近所述内燃机的环构件而言的径向内侧上；并且所述冷却剂供应装置向所述冷却剂通路供应所述冷却剂，使得所述冷却剂首先从变速箱侧通过所述第一流动通路流到内燃机侧，然后从所述第一流动通路经由所述连接通路流到所述第二流动通路中，然后从所述内燃机侧通过所述第二流动通路流到所述变速箱侧。在该情况下，能够提高旋转轴和冷却剂之间的热交换面积，这是因为冷却剂通过就所述多个环构件而言的径向内侧两次。
[0022]在上述实施例中，作为替换，冷却结构可以具有下列特征:所述旋转电动装置是三相交流式旋转电动机；三个所述环构件被设置在所述旋转轴上，以便使三个所述环构件沿着所述轴线方向依次排列；所述外部花键部被形成在所述轴构件的所述外周表面的一