KR102450194B1

KR102450194B1 - 비접촉 슬립링

Info

Publication number: KR102450194B1
Application number: KR1020220039689A
Authority: KR
Inventors: 손창우; 제갈혁; 백승필; 박상복
Original assignee: 주식회사 엘씨엠에너지솔루션
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2022-10-04

Abstract

본 발명은 회전측 상부 단자 유닛과 비-회전측 하부 단자 유닛이 액체 금속에 침지된 상태에서 액체 금속의 충진 공간을 단위 오-링으로 밀봉하는 구성을 통해 안전성과 관리 편의성이 향상되는 비접촉 슬립링에 관한 것으로서, 중공의 케이스, 케이스의 내주면 상부에 구비된 상태에서 회전측 장비의 샤프트와 결합하는 베어링, 케이스의 내주면 하부에 구비되는 하부 커버를 포함하는 커버부; 중공 원통형의 포스트 및 포스트의 하단에 형성되는 중공 원판형의 베이스를 포함하며, 포스트는 샤프트와 베어링에 결합된 상태에서 회전측 장비의 회전 케이블을 수용하는 상부 하우징부; 중공 원판형의 하부 하우징 본체 및 하부 하우징 본체의 상부에 형성되는 단자홈 유닛과 링홈 유닛을 포함하며, 하부 하우징 본체는 하부 커버의 상면에 고정되는 하부 하우징부; 및 베이스의 배면에 고정되어 회전 케이블과 결속되는 상부 단자 유닛, 단자홈 유닛에 구비되어 비-회전측 장비의 외부 케이블과 결속되는 하부 단자 유닛, 및 링홈 유닛에 구비되고 복수의 단위 오-링으로 이루어지는 오-링 유닛을 포함하는 단자부를 포함하고, 단자홈 유닛에는 액체 금속이 충진되고 액체 금속에 상부 단자 유닛과 하부 단자 유닛이 침지된 상태에서 단위 오-링들은 베이스와 단자홈 유닛 사이의 이격 공간을 밀봉한다.

Description

비접촉 슬립링{Non-contact Slip Ring}

본 발명은 슬립링(slip ring)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 회전측 장비의 전극 단자와 비-회전측 장비의 전극 단자의 전기적 및/또는 신호적 연결을 액체 금속으로 구현하는 비접촉식 슬립링에 관한 것이다.

일반적으로, 슬립링(slip ring)은 회전측 장비와 비-회전측 장비 사이의 전력(또는 신호) 전달시 케이블 등과 같은 전달 매체의 꼬임을 방지할 수 있는 커넥터로서, 예를 들어, 발전기, 로봇, 자동 회전문 등과 같이 다양한 전기/전자 장비들에 사용된다.

이러한 슬립링은 회전측 장비의 적어도 하나의 회전 전극 단자와 비-회전측 장비의 비-회전 전극 단자의 접촉 방식에 따라 접촉식 슬립링과 비접촉식 슬립링으로 구분된다.

접촉식 슬립링은 회전 전극 단자와 이에 대응되는 비-회전 전극 단자가 서로 직접 접촉 연결되어 전력 또는 신호를 전달할 수 있는 방식이고, 비접촉식 슬립링은 회전 전극 단자와 비-회전 전극 단자 사이의 전기적 또는 신호적 연결이 예를 들어, 액체 금속을 매개로 구현될 수 있는 방식이다.
접촉식 슬립링은 주로 가격이 저렴한 카본을 전극 단자로 이용하지만, 접촉 부위의 마찰로 인해 카본이 마모되어 주변 기기의 오작동을 유발할 수 있고, 특히 신호 전달용 슬립링의 경우, 마찰 또는 진동으로 인해 접촉 저항이 미세하게 변화되어 슬립링의 구동시 노이즈가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

비접촉 슬립링은 위와 같은 마모 또는 노이즈의 문제를 해소할 수 있으나, 수은을 제외한 대부분의 단일 원소의 액체 금속은 방사성 물질로서 그 사용이 제한되며, 현재 주로 사용되고 있는 수은 또한 독성으로 인해 그 사용상 주의를 요함은 물론 슬립링의 폐기 후 수은을 별도로 폐기 처리해야 하는 번거로운 문제가 수반된다.

또한, 수은의 누출은 누전 또는 합선을 야기하여 주변 기기의 고장이나 화재발생의 원인이 될 수 있으므로, 슬립링 내부에서 수은의 밀봉에 주의와 지속적인 관리가 요구된다.

삭제

등록특허공보 제10-2310933호(2021.10.07.공고)

본 발명은 전술한 선행기술의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보다 안정적인 액체 금속을 사용하여 회전측 장비와 비-회전측 장비 간의 전력 또는 신호 전달을 달성함은 물론, 액체 금속의 누출을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 비접촉식 슬립링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 비접촉 슬립링은, 중공의 케이스, 상기 케이스의 내주면 상부에 구비된 상태에서 회전측 장비의 샤프트와 결합하는 베어링, 케이스의 내주면 하부에 구비되는 하부 커버를 포함하는 커버부; 중공 원통형의 포스트 및 상기 포스트의 하단에 형성되는 중공 원판형의 베이스를 포함하며, 상기 포스트는 상기 샤프트와 베어링에 결합된 상태에서 회전측 장비의 회전 케이블을 수용하는 상부 하우징부; 중공 원판형의 하부 하우징 본체 및 상기 하부 하우징 본체의 상부에 형성되는 단자홈 유닛과 링홈 유닛을 포함하며, 상기 하부 하우징 본체는 상기 하부 커버의 상면에 고정되는 하부 하우징부; 및 상기 베이스의 배면에 고정되어 회전 케이블과 결속되는 상부 단자 유닛, 상기 단자홈 유닛에 구비되어 비-회전측 장비의 외부 케이블과 결속되는 하부 단자 유닛, 및 상기 링홈 유닛에 구비되고 복수의 단위 오-링으로 이루어지는 오-링 유닛을 포함하는 단자부를 포함하고, 상기 단자홈 유닛에는 액체 금속이 충진되고 상기 액체 금속에 상기 상부 단자 유닛과 하부 단자 유닛이 침지된 상태에서 상기 단위 오-링들은 베이스와 단자홈 유닛 사이의 이격 공간을 밀봉한다.

본 발명의 비접촉 슬립링에서, 하부 커버는 나사 체결을 통해 케이스에 고정되고, 하부 커버는 축방향 이동이 가능하다.

본 발명의 비접촉 슬립링에서, 단자홈 유닛은 복수의 단위 단자홈을 포함하고 링홈 유닛은 복수의 단위 링홈을 포함하며, 단위 단자홈과 단위 링홈은 상호 교호적으로 배치되고, 각 단위 단자홈에는 액체 금속이 충진되며, 단위 오-링은 상부가 베이스에 밀착되고 하부는 상기 단위 링홈에 삽입된다.

본 발명의 비접촉 슬립링에서, 상부 단자 유닛은 복수의 단위 단자를 포함하고 단위 단자는 그 상부가 베이스 배면에 고정된 상태에서 그 하부가 각 단위 단자홈에 삽입되어 액체 금속에 침지되며, 하부 단자 유닛은 복수의 단위 단자를 포함하고, 단위 단자는 각 단위 단자홈의 바닥면에 배치되어 액체 금속에 침지되며, 액체 금속은 갈린스탄이다.
본 발명의 비접촉식 슬립링에서, 커버는 나사 체결을 통해 케이스에 고정되고, 커버는 축방향 이동이 가능하다.
본 발명의 비접촉식 슬립링에서, 단자홈 유닛은 복수의 단위 단자홈을 포함하고 링홈 유닛은 복수의 단위 링홈을 포함하며, 단위 단자홈과 단위 링홈은 상호 교호적으로 배치되고, 각 단위 단자홈에는 액체 금속이 충진되며, 단위 오-링은 그 상부가 베이스에 밀착되고 그 하부는 단위 링홈에 삽입된다.
본 발명의 비접촉식 슬립링에서, 상부 단자 유닛은 복수의 단위 단자를 포함하고, 단위 단자는 그 상부가 베이스 배면에 고정된 상태에서 그 하부가 각 단위 단자홈에 삽입되어 액체 금속에 침지되며, 하부 단자 유닛은 복수의 단위 단자를 포함하고, 단위 단자는 각 단위 단자홈의 바닥면에 배치되어 액체 금속에 침지되며, 액체 금속은 갈린스탄이다.
본 발명의 다른 측면에 따른 슬립링은, 회전측 장비의 샤프트가 관통할 수 있는 중공의 케이스; 베어링을 통해 샤프트와 함께 케이스 내부에서 회전가능하도록 샤프트의 외주면에 고정되고, 상기 회전측 장비의 적어도 하나의 케이블과 접속가능한 적어도 하나의 회전 케이블 및 회전 케이블에 연결되고 샤프트를 중심으로 동심적으로 배치되는 적어도 하나의 원형 회전 단자를 포함하는 회전 하우징; 및 적어도 하나의 원형 회전 단자에 대응되는 적어도 하나의 비-회전 단자 및 대응되는 회전 단자에 비-회전 단자를 전기적 또는 신호적으로 연결할 수 있는 액체 금속을 수용하는 적어도 하나의 원형 그루브, 및 적어도 하나의 비-회전 단자에 연결되고 케이스의 측벽을 관통하여 케이스의 외부로 돌출되는 비-회전 케이블을 포함하고, 샤프트의 축방향으로 선택적으로 이동가능하도록 샤프트 주위에 배치되고, 케이스의 내주면에 고정될 수 있는 비-회전 하우징을 구비한다.
바람직하게, 슬립링은 비-회전 하우징을 샤프트의 축방향으로 선택적으로 이동시킬 수 있도록 케이스에 나사결합될 수 있는 커버를 더 구비한다.
바람직하게, 적어도 하나의 원형 회전 단자는 샤프트를 중심으로 방사상으로 동심적으로 이격되는 제1 회전 단자, 제2 회전 단자 및 제3 회전 단자를 포함하고, 적어도 하나의 원형 그루브는 제1 회전 단자, 제2 회전 단자 및 제3 회전 단자에 각각 대응되는 제1 원형 그루브, 제2 원형 그루브 및 제3 원형 그루브를 포함하고, 적어도 하나의 비-회전 단자는 제1 원형 그루브(36a), 제2 원형 그루브(36b) 및 제3 원형 그루브(36c)의 내부에 각각 배치되는 제1 비-회전 단자(32a), 제2 비-회전 단자(32b) 및 제3 비-회전 단자(32c)를 포함한다.
바람직하게, 슬립링은 회전 하우징과 비-회전 하우징 사이에 개재되는 다수의 오-링들을 더 구비한다.
바람직하게, 적어도 하나의 원형 회전 단자는 대응되는 적어도 하나의 원형 그루브 내에 수용된 액체 금속 속으로 잠기도록 배치되고, 액체 금속은 갈륨, 인듐 및 주석으로 구성된 합금을 구비한다.
바람직하게, 슬립링은 베어링과 접촉되도록 케이스의 일단을 덮을 수 있고, 샤프트가 관통할 수 있는 환형 캡을 더 구비한다.
바람직하게, 회전 하우징은 샤프트와 평행하게 배치되고 외주면에 회전 케이블이 배치될 수 있는 포스트, 및 포스트로부터 방사상으로 연장하고 원형 회전 단자가 돌출되는 베이스를 포함한다.
바람직하게, 커버는 비-회전 하우징의 일단에 커버를 고정시키기 위한 적어도 하나의 고정 구멍을 구비한다.
바람직하게, 비-회전 하우징은 원형 그루브가 마련되는 제2 베이스 및 제2 베이스로부터 샤프트를 따라 연장하여 커버에 접촉될 수 있는 제2 포스트를 구비한다.

삭제

본 발명의 비접촉 슬립링에 의하면, 액체 금속이 충진되는 단자홈 유닛, 단자홈 유닛의 개구 공간을 밀봉하는 오-링 유닛 및 케이스와 커버를 이용한 오-링 유닛의 밀봉성을 보정하는 구성을 통해 슬립링의 안전성과 관리 편의성이 향상된다.

전술한 본 발명의 요약뿐만 아니라 이어지는 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명은 첨부된 도면들과 함께 읽혀질 때 더 잘 이해될 것이다. 본 개시의 바람직한 예시적 실시예에 따른 슬립링을 설명하기 위한 목적으로, 바람직한 실시예들의 도면들이 도시된다. 그러나, 본 개시는 그러한 도면들에 도시된 정확한 장치들과 수단들에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링의 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링의 개략적 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링의 개략적 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링의 비-회전 하우징과 비-회전 단자 사이의 결합 상태를 개략적으로 도시한 발췌 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

삭제

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링의 개략적 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링의 개략적 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링의 개략적 단면 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 슬립링(100)은 예컨대, 발전기와 같은 회전측 장비(1)의 회전에 의해 발생되는 전력을 비-회전측 장비 또는 고정부(미도시)로 전달하는 과정에서 발생될 수 있는 예컨대, 케이블 등과 같은 전력 또는 신호 전달 매체의 꼬임을 방지하기 위한 것이다.
일 실시예에서, 슬립링(100)은, 케이스(10), 케이스(10) 내부에 위치되어 회전측 장비(1)의 샤프트(1a)의 외주면에 고정되는 회전 하우징(20), 및 샤프트(1a)를 따라 이동할 수 있고 샤프트(1a)를 둘러싸도록 케이스(10)의 내벽에 고정되는 비-회전 하우징(30)을 구비한다.
일 실시예에서, 슬립링(100)은 비-회전 하우징(30)을 샤프트(1a)의 축방향으로 선택적으로 이동시킬 수 있도록 케이스(10)에 나사결합될 수 있는 커버(40)를 더 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 슬립링(100)은 비-회전 하우징(30)과 접촉되고 케이스(10)의 내벽과 나사결합 가능한 커버(40), 및 케이스(10)의 일단에 결합되는 환형 캡(50)을 더 구비할 수 있다.
일 실시예에서, 케이스(10)는 그 양 끝단들이 개방된 중공의 실린더 구조로서, 케이스(10)의 일단(상단)은 샤프트(1a) 방향으로 단차지고 후술하는 회전 케이블(24)과 캡(50)이 설치될 수 있는 치수와 형상을 가진 단차부(14)가 마련되고, 단차부(14)의 표면에는 다수의 설치공들(14a)이 형성된다. 이러한 설치공들(14a)은 미도시된 볼트가 삽입되어 케이스(10)에 대해 캡(50)을 고정하기 위한 것이다.
일 실시예에서, 케이스(10)는 비-회전 하우징(30)이 샤프트(1a)를 따라 소정 위치로 이동된 상태에서 케이스(10)에 대해 비-회전 하우징(30)의 위치를 고정하기 위해 케이스(10)의 측벽을 관통하는 다수의 포지셔닝 구멍들(16)이 마련된다. 또한, 케이스(10)는 적어도 하나의 비-회전 단자(32)에 연결되고 비-회전 케이블(38)을 케이스(10)의 외부로 노출시킬 수 있도록 구성된 관통 슬롯(18)이 마련된다.
일 실시예에서, 케이스(10)의 타단부의 내벽에는 암나사산이 형성되고, 이러한 암나사산은, 후술하는 바와 같이, 커버(40)의 외주면에 형성된 수나사산과 나사 결합가능하다. 따라서, 케이스(10)에 대해 커버(40)를 회전시키면 커버(40)의 상면에 접촉된 비-회전 하우징(30)을 샤프트(1a)를 따라 이동시킬 수 있다.
일 실시예에서, 회전 하우징(20)은 샤프트(1a)와 평행하게 배치되고 외주면에 회전 케이블(24)이 배치될 수 있는 케이블 홈들(21a)이 마련된 포스트(21), 및 포스트(21)로부터 방사상 외측으로 연장하고 원형 회전 단자(22)가 돌출되는 베이스(23)를 포함한다. 포스트(21)의 내주면에는 샤프트(1a)가 고정되고 포스트(21)의 외주면에는 베어링(12)의 내륜이 고정된다. 케이블 홈들(21a)은 베이스(23)의 끝단까지 연장한다. 베이스(23)에 형성된 케이블 홈(21b)에는 회전 케이블(24)의 가닥수(예, 3개)와 동일한 3개의 접속공들(21b)이 형성된다. 또한, 베이스(23)의 배면에는 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)가 고정되고, 원형 회전 단자(22)의 일부분은 접속공(21b) 밖으로 돌출된 상태에서 회전 케이블(24)과 결속된다.
일 실시예에서, 회전 하우징(20)은, 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 회전 케이블(24) 및 적어도 하나의 원형 단자(22)를 포함한다. 회전 케이블(24)은 회전측 장비(1)의 적어도 하나의 케이블(미도시)과 접속가능하다. 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)는 회전 케이블(24)과 연결되고 샤프트(1a)를 중심으로 동심적으로 배치된다.
일 실시예에서, 회전 하우징(20)의 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)는 샤프트(1a)을 중심으로 방사상으로 동심적으로 서로 이격되는 제1 회전 단자(22a), 제2 회전 단자(22b) 및 제3 회전 단자(22c)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 회전 단자(22a), 제2 회전 단자(22b) 및 제3 회전 단자(22c)는 상호 동심원을 이룬 상태에서 각각의 상단이 베이스(23)의 배면에 삽입 고정되고, 각각의 회전 단자(22)의 일부는 접속공(21c)에 삽입되어 회전 케이블(24)과 결속된다.
일 실시예에서, 회전 하우징(20)은 베어링(12)을 통해 샤프트(1a)와 함께 케이스(10) 내부에서 회전가능하도록 샤프트(1a)의 외주면에 고정된다. 이를 위해, 회전 하우징의 포스트(21)의 측벽에는 볼트(미도시)가 관통할 수 있는 고정 구멍(21c)이 마련된다.
일 실시예에서, 비-회전 하우징(30)은 원형 그루브(36)가 마련되는 제2 베이스(31) 및 제2 베이스(31)로부터 샤프트(1a)를 따라 연장하여 커버(40)에 접촉될 수 있는 제2 포스트(33)를 구비한다. 제2 베이스(31)는 중공의 원판형으로 구성되고, 제2 베이스(31)의 일면(예, 상면)에는 적어도 하나의 원형 그루브(36) 및 오-링 홈들(31a)이 형성되고, 제2 베이스(31)의 타면(예, 하면)에는 제2 포스트(33)가 돌출된다. 제2 포스트(33)는 커버(40)에 접촉될 수 있다. 제2 포스트(33)의 외경은 제2 베이스(31)의 외경보다 더 작다.
일 실시예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 원형 그루브(36)는 전술한 각각의 회전 단자(22a,22b,22c)에 대응되는 위치에 형성되는 제1 원형 그루브(36a), 제2 원형 그루브(36b), 및 제3 원형 그루브(36c)를 포함한다.
일 실시예에서, 비-회전 하우징(30)은 회전 하우징(20)의 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)에 대응하고 적어도 하나의 원형 그루브(36) 내부에 배치되는 적어도 하나의 비-회전 단자(32)를 구비한다. 적어도 하나의 비-회전 단자(32)는 전술한 적어도 하나의 원형 단자(22a,22b,22c)와 대응하는 위치에서 제1 원형 그루브(36a), 제2 원형 그루브(36b), 및 제3 원형 그루브(36c) 내부(예, 바닥)에 배치된다. 또한, 제1 원형 그루브(36a), 제2 원형 그루브(36b), 및 제3 원형 그루브(36c)의 내부에는 액체 금속이 수용된다. 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)와 적어도 하나의 비-회전 단자(32)는 액체 금속에 침지된 상태를 유지한다. 이러한 액체 금속은 적어도 하나의 회전 단자(22)와 적어도 하나의 비-회전 단자(32)를 전기적 또는 신호적으로 연결하기 위한 것이다. 따라서, 샤프트(1a)의 회전에 의해 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)가 회전하더라도 회전 케이블(24)과 후술하는 비-회전 케이블(38) 사이의 통전이 안정적으로 유지된다.
일 실시예에서, 전술한 바와 같이, 각각의 원형 단자(32a,32b,32c)는 대응되는 원형 그루브(36a,36b,36c)의 바닥면에 배치되고, 각각의 원형 단자(32a,32b,32c)에는 돌기들(37a,37b,37c)이 형성되고, 돌기들(37a,37b,37c)은 원형 그루브(36a,36b,36c)의 바닥면을 관통하여 후술하는 외부 케이블(38)과 결속된다.
일 실시예에서, 액체 금속은 예를 들어, 갈린스탄(Galinstan^®)이 사용될 수 있다. 액체 금속은 갈륨, 인듐, 주석을 주성분으로 하는 합금으로서 수은과 비교해 독성이 매우 적은 한편, 전기 전도도는 높고 화학적으로도 변질의 가능성이 낮은 특성이 있다. 따라서, 액체 금속의 사용은 사용의 안정성, 조작의 간편성을 제공할 수 있다.

삭제

일 실시예에서, 비-회전 하우징(30)은, 전술한 바와 같이, 적어도 하나의 비-회전 케이블(38)을 포함한다. 적어도 하나의 비-회전 케이블(38)은 대응되는 적어도 하나의 비-회전 단자(32)에 연결되고 전술한 케이스(10)의 관통 슬롯(18)을 관통하여 케이스(10)의 외부로 돌출된다. 또한, 비-회전 케이블(38)은 미도시된 장비와 전기적 또는 신호적으로 접속될 수 있다.

삭제

일 실시예에서, 회전 하우징(20)과 비-회전 하우징(36) 사이에는 다수의 오-링들(35)이 개재된다. 각각의 오-링(35)은 원형 그루브(36a,36b,36c) 내부에 수용된 액체 금속의 누출을 방지하기 위해 베이스(23)와 원형 그루브(36a,36b,36c) 사이의 이격 공간을 밀봉하는 구성으로서, 다수의 오-링들(35)은 상호 동심원을 이루도록 배치된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 오-링(35)과 각각의 원형 그루브(36)는 상호 교호적으로 배치된다. 각각의 오-링(35)의 상부는 베이스(23)에 밀착되어 원형 그루브(36)에 충진된 액체 금속의 누출을 방지할 수 있으므로, 슬립링의 관리 편의성이 향상될 수 있다.
전술한 바와 같이, 각각의 오-링(35)은 그 하부가 오-링 홈들(31a)에 삽입된 상태에서 그 상부는 베이스(23)에 밀착되어 원형 그루브(36a,36b,36c)의 개구부를 밀봉하게 된다. 샤프트(1a)와 연동하여 회전하는 베이스(23)에 오-링(35)이 밀착되기 때문에, 각각의 오-링(35)이 마모될 수 있으므로, 각각의 오-링(35)은 내마모성이 우수한 소재로 제조된다. 다만, 각각의 오-링(35)이 내마모성을 갖추더라도 시간이 경과됨에 따라 마모에 의한 액체 금속 누출이 발생할 수 있으므로, 누출시 신속 간편하게 후속 조치를 취할 수 있는 구성이 바람직하다. 예를 들어, 각각의 오-링(35)에 인접하여 누전 감지 센서가 구비되고 상기 센서와 연동하는 알람 수단이 구비될 수 있다. 이러한 실시예에서, 누전이 인지되면 케이스(11)와 커버(40)의 나사 체결을 조절하여 커버(40)에 접촉된 제2 포스트(33)를 회전 하우징(20) 방향으로 이동시키고 이로부터 베이스(23)에 대한 오-링(35)의 밀착을 재보정하는 방식으로 액체 금속의 누출을 차단할 수 있다.

삭제

일 실시예에서, 커버(40)는 샤프트(1a)가 통과될 수 있는 중공의 원판으로 구성된다. 케이스(10)에 대한 커버(40)의 고정을 위해, 전술한 바와 같이, 커버(40)의 외부 측벽에는 케이스(11)의 내주면에 형성된 암나사산과 결합가능한 수나사산이 형성된다.

삭제

일 실시예에서, 전술한 바와 같이, 케이스(10)와 커버(40)의 나사 체결 상태를 조절하여 커버(40)를 이동시키게 되면, 커버(40)가 제2 포스트(33)를 가압하여 비-회전 하우징(30)이 샤프트(1a)를 따라 이동하게 한다. 이를 위해, 커버(40)에는 이동용 지그(미도시)가 삽입될 수 있는 장공(44)이 관통 형성된다.

일 실시예에서, 슬립링(100)은 커버(40)의 일면에 접촉되는 비-회전 하우징(30)의 제2 포스트(33)를 고정하기 위한 적어도 하나의 고정홀(42)이 마련된다. 고정홀(42)에는 볼트(미도시)가 삽입되어 제2 포트스(33)에 결합된다.
일 실시예에서, 환형 캡(50)은 슬립링(100)의 작동시 케이스(10)에 대한 베어링(12)의 위치를 고정하고 위한 것으로서, 볼트(미도시)가 체결될 수 있도록 케이스(10)의 각각의 설치공(14a)과 매칭되는 위치에 마련된 캡 구멍들(52)이 마련된다.

삭제

전술한 상세한 설명 및 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내는 한편, 첨부된 청구범위에서 정의된 바와 같이 본 발명의 기술적 사상 및 권리 범위를 벗어나지 않는 한 다양한 부가물, 변형물, 조합들 및/또는 대체물들이 만들어 질 수 있음을 이해해야 한다. 특히, 본 발명은 다른 요소들, 물질들, 성분들을 이용하여 본 발명의 사상 또는 필수적 특징들로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다른 특정한 형태, 구조, 배열, 비율들로 구현될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 본 발명의 원칙을 벗어나지 않는 한 특정의 환경 및 작동 조건들에 특히 적합하도록 개조된 구조, 배열, 비율, 물질, 성분의 많은 변형과 함께 본 발명이 사용될 수 있음을 당업자는 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에서 설명된 특징들은 단독적으로 사용될 수도 있고 다른 특징들과 조합하여 사용될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 실시예와 관련하여 설명된 특징들은 다른 실시예에서 설명된 특징들과 함께 및/또는 상호 교체되어 사용될 수 있다. 따라서, 현재 개시된 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아닌 예시적이고 설명적인 것으로 간주되어야 하며, 발명의 권리범위는 첨부된 청구범위에 의해 표시되며, 전술한 상세한 설명에 한정되어서는 아니된다.

삭제

10: 케이스 12: 베어링
20: 회전 하우징 21: 포스트
22: 원형 회전 단자 23: 베이스
24: 회전 케이블 30: 비-회전 하우징
31: 제2 베이스 32: 비-회전 단자
33: 제2 포스트 35: 오-링
36: 원형 그루브 40: 커버
50: 캡

Claims

회전측 장비(1)의 샤프트(1a)가 관통할 수 있는 중공의 케이스(10);
베어링(12)을 통해 상기 샤프트(1a)와 함께 상기 케이스(10) 내부에서 회전가능하도록 상기 샤프트(1a)의 외주면에 고정되고, 상기 회전측 장비(1)의 적어도 하나의 케이블과 접속가능한 적어도 하나의 회전 케이블(24) 및 상기 회전 케이블(24)에 연결되고, 상기 샤프트(1a)를 중심으로 동심적으로 배치되는 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)를 포함하는 회전 하우징(20); 및
상기 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)에 대응되는 적어도 하나의 원형 비-회전 단자(32) 및 대응되는 상기 회전 단자(22)에 상기 비-회전 단자(32)를 전기적 또는 신호적으로 연결할 수 있는 액체 금속을 수용하는 적어도 하나의 원형 그루브(36), 및 상기 적어도 하나의 비-회전 단자(32)에 연결되고 상기 케이스(10)의 측벽을 관통하여 상기 케이스(10) 외부로 돌출되는 비-회전 케이블(38)을 포함하고, 상기 샤프트(1a)의 축방향으로 선택적으로 이동가능하도록 상기 샤프트(1a) 주위에 배치되고, 상기 케이스(10)의 내주면에 고정될 수 있는 비-회전 하우징(30)을 구비하는, 슬립링.
청구항 1에서,
상기 비-회전 하우징(30)을 상기 샤프트(1a)의 축방향으로 선택적으로 이동시킬 수 있도록 상기 케이스(10)에 나사결합될 수 있는 커버(40)를 더 구비하는, 슬립링.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)는 상기 샤프트(1a)를 중심으로 방사상으로 동심적으로 이격되는 제1 회전 단자(22a), 제2 회전 단자(22b) 및 제3 회전 단자(22c)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 원형 그루브(36)는 상기 제1 회전 단자(22a), 제2 회전 단자(22b) 및 제3 회전 단자(22b)에 각각 대응되는 제1 원형 그루브(36a), 제2 원형 그루브(36b) 및 제3 원형 그루브(36c)를 포함하고,
상기 적어도 하나의 비-회전 단자는 상기 제1 원형 그루브(36a), 제2 원형 그루브(36b) 및 제3 원형 그루브(36c)의 내부에 각각 배치되는 제1 비-회전 단자(32a), 제2 비-회전 단자(32b) 및 제3 비-회전 단자(32c)를 포함하는, 슬립링.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 적어도 하나의 원형 회전 단자(22)는 대응되는 상기 적어도 하나의 원형 그루브(36) 내에 수용된 액체 금속 속으로 잠기도록 배치되고,
상기 액체 금속은 갈륨, 인듐 및 주석으로 구성된 합금을 구비하는, 슬립링.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 회전 하우징(20)과 상기 비-회전 하우징(30) 사이에 개재되는 다수의 오-링들(38)을 더 구비하는, 슬립링.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 베어링(12)과 접촉되도록 상기 케이스(10)의 일단을 덮을 수 있고, 상기 샤프트(1a)가 관통할 수 있는 환형 캡(50)을 더 구비하는, 슬립링.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 회전 하우징(20)은 상기 샤프트(1a)와 평행하게 배치되고 그 외주면에 상기 회전 케이블(24)이 배치될 수 있는 포스트(21), 및 상기 포스트(21)로부터 방사상으로 연장하고 상기 원형 회전 단자(22)가 돌출되는 베이스(23)를 포함하는, 슬립링.
청구항 2에서,
상기 커버(40)는 상기 비-회전 하우징(30)의 일단에 상기 커버(40)를 고정시키기 위한 적어도 하나의 고정 구멍(42)을 구비하는, 슬립링.
청구항 2에서,
상기 비-회전 하우징(30)은 상기 원형 그루브(36)가 마련되는 제2 베이스(31) 및 상기 제2 베이스로부터 상기 샤프트(1a)를 따라 연장하여 상기 커버(40)에 접촉될 수 있는 제2 포스트(33)를 구비하는, 슬립링.