KR20140023996A

KR20140023996A - 전류 다이버터 링

Info

Publication number: KR20140023996A
Application number: KR1020137030484A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 씨. 올로프스키; 네일 에프. 휠러; 로버트 에이. 테자노; 숀 홀튼
Original assignee: 인프로/시일 엘엘씨
Priority date: 2011-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2014-02-27
Also published as: US8604653B2; KR101970367B1; BR112013027003A2; CN103548219B; CN103548219A; JP2014512798A; EP2710693A2; US20140191630A1; US20170077663A1; US9525327B2; WO2012145445A3; US20110193446A1; JP6163480B2; WO2012145445A2; EP2710693A4; MX2013012217A; CA2833565A1

Abstract

전류 다이버터 링 및 베어링 아이솔레이터는 기기의 회전 피스로부터 지면으로 예를 들면 모터 샤프트로부터 모터 하우징으로 전하를 소산시키는 작용을 한다. 전류 다이버터 링의 일 실시예는 그 사이에 적어도 하나의 전도성 세그먼트를 클램핑시키도록 구성된 내부 보디와 외부 보디를 구비한다. 전류 다이버터 링의 바람직한 실시예에서, 전도성 세그먼트는 반경방향 채널 내에 배치된다. 외부 보디는 샤프트, 모터 하우징, 베어링 아이솔레이터, 또는 기타 구조물에 부착될 수 있다. 베어링 아이솔레이터는 베어링 아이솔레이터의 고정자 내에 전도성 세그먼트를 보유하기 위한 보유 챔버를 포함할 수 있거나, 베어링 아이솔레이터에는 전류 다이버터 링이 장착될 수 있는 수용체 홈이 형성될 수 있다.

Description

전류 다이버터 링{CURRENT DIVERTER RING}

(관련 출원에 대한 상호-참조)

본 출원은, 2011년 4월 18일자로 출원되고 그 전체가 본 명세서에 원용되는 미국 특허 출원 제13/089,017호의 일부 계속 출원이며 그 우선권을 주장한다.

(기술 분야)

본 발명은 전하 소산(dissipating) 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 회전 기기의 사용을 통해서 생성되는 정전하를 지면으로 방향인도하기 위한 전류 다이버터 링^®에 관한 것이다.

(연방 지원 연구 또는 개발에 관한 의견)

특허 출원에 개시 및 기재된 발명을 개발 또는 창조하기 위해 연방 기금이 전혀 사용되지 않았다.

(배열표, 표, 또는 시디 부록을 일람 표시하는 컴퓨터 프로그램에 대한 참조)

비적용

(37 C.F.R.§1.171(d)에 따른 허가)

이 특허 문헌의 개시의 일부는 저작권 및 상표 보호를 받는 재료를 함유할 수 있다. 저작권 소유자는 특허청 포대 또는 기록에 나타나 있는 특허 문헌 또는 특허 개시의 누군가에 의한 복제에는 이의가 없지만, 그렇지 않으면 어떠한 것이든 모든 저작권을 소유한다. CDR 및 전류 다이버터 링(Current Diverter Ring)은 양수인인 Inpro/Seal LLC의 독점 상표이다.

회전 기기, 특히 전기 모터의 적절한 정비는 대부분의 가공 공장에서의 극단적인 기기 사용율(duty cycle), 사용계수(service factor)의 감소, 설계, 및 스페어 회전 기기의 결핍으로 인해 달성하기가 어렵다. 이는 전기 모터, 기계 공구 스핀들, 습부 초지기(wet end paper machine) 롤, 알루미늄 압연기, 스팀 ?치 펌프, 및 극심한 오염용 윤활유를 사용하는 기타 설비의 경우에 특히 그러하다.

베어링 환경의 건전성을 보호하기 위해 다양한 형태의 샤프트 밀봉 장치가 사용되었다. 이들 장치는 고무 립 시일, 간극 래비린쓰 시일, 및 흡인 자기 시일을 포함한다. 립 시일 또는 기타 접촉 샤프트 시일은 종종 신속히 마모되어 고장 상태로 되며, 또한 고장으로 인해 회전자와 고정자 사이의 경계면이 시일의 반경방향 단부에서 오염물 또는 윤활유에 노출되기 전에도 과도한 양의 수분 및 기타 오염물이 작동 설비의 오일 저장소 내로 이동될 수 있게 하는 것으로 알려져 있다. 가변 주파수 구동(VFD: variable frequency drive)을 사용하는 전기 모터에 적용되는 베어링 고장 및 손상의 문제는 VFD 제어식 모터에 연결되는 전기 제어의 바로 그 본질로 인해 악화된다.

VFD는 정현파 라인 교류(AC) 전압을 직류(DC) 전압으로 변환시키고 이후 가변 주파수의 펄스폭 변조된(PWM: pulse width modulated) AC 전압으로 되돌림으로써 모터의 속도를 조절한다. 이들 펄스의 스위칭 주파수는 1 kHz 내지 20 kHz에 달하며 "캐리어 주파수"로 지칭된다. 시간 변화에 대한 전압 변화의 비율(ΔV/ΔT)은 회전자 샤프트 상에 전압을 유도하는 모터 고정자와 회전자 사이의 기생 용량(parasitic capacitance)으로서 기술된 것을 생성한다. "공통 모드 전압" 또는 "샤프트 전압"으로 지칭되는, 샤프트 상에 유도된 전압이 충분한 레벨로 생성되면, 이는 베어링을 통해서 지면으로 방전될 수 있다. 이와 같이 모터 베어링을 통해서 지면에 도달하는 전류를 "베어링 전류"로 지칭한다(http://www.greenheck.com/technical/tech_detail.php?display=files/Product_guide/fa117_03).

베어링 전류의 원인으로는 다른 무엇보다도 VFD에서의 전압 펄스 오버슈트, 모터 자기 회로의 비대칭, 공급 불균형, 및 과도적 조건을 포함하는 여러가지가 존재한다. 모터 샤프트로부터 베어링 전류를 생성하기 위해 이들 조건중 어느 것이든 독립적으로 또는 동시에 발생할 수 있다(http://www.greenheck.com/technical/tech_detail.php?display=files/Product_guide/fa117_03).

샤프트 전압은 모터 베어링 윤활유의 유전 용량을 초과할 때까지 회전자 상에 축적되며, 그 시점에서 전압은 베어링을 통해서 짧은 펄스로 지면으로 방전된다. 방전 후에, 전압은 다시 샤프트 상에 축적되며 사이클은 저절로 반복된다. 이 랜덤하고 빈번한 방전은 전기 방전 가공(EDM: electric discharge machining) 효과를 가지며, 이는 베어링의 롤링 요소와 레이스웨이의 공식(pitting)을 초래한다. 초기에, 이들 방전은 표면 상에 "얼어붙은(frosted)" 효과 또는 "샌드블래스트" 효과를 생성한다. 시간이 지남에 따라, 이 열화는 "주름(fluting)"으로 불리는 홈 패턴을 베어링에 초래하며, 이는 베어링이 심각한 손상을 입었음을 나타내는 것이다. 결국, 상기 열화는 완전한 베어링 고장을 초래할 것이다(www.Greenheck.com 참조).

종래 기술은 차폐 케이블의 사용, 샤프트의 접지, 절연 베어링, 및 패러데이 실드의 설치를 포함하는, 샤프트 전압이 초래하는 손상을 완화시키는 수많은 방법을 교시한다. 예를 들어, 미국 특허 제7,193,836호는 전기장의 존재 하에 이온화를 유도하도록 설계되는 샤프트 전류 제어 장치를 개시하고 있다.

대부분의 외부 적용은 외부 환경 인자에 대한 노출, 복잡성 및 비용을 추가한다. 절연 베어링은 전류 유동을 위한 베어링을 통한 접지 경로를 제거함으로써 내부 솔루션을 제공한다. 그러나, 절연 베어링의 설치가 샤프트 전압을 제거하지는 못하며, 따라서 지면을 향한 최저 임피던스 경로를 계속 추구할 것이다. 따라서, 임피던스 경로가 피구동 하중을 통과하는 경우에는 절연 베어링이 효과적이지 못하다. 따라서, 종래 기술은 샤프트 전압을 효과적으로 접지시키고 조기 베어링 고장으로 이어지는 베어링의 전기 방전 가공을 회피하기 위한 내부 저마모 방법 또는 장치를 교시하지 못한다.

전류 다이버터 링의 목적은, 회전자의 반경방향 말단에 축방향 경계면을 생성하기 위해 고정자를 회전자 내에 포위시킴으로써 윤활유의 누설 및 오염물질의 진입을 방지하기 위해 시일 또는 베어링 아이솔레이터(isolator)를 개선하는 것이다. 전류 다이버터 링의 목적은 또한, 축적된 베어링 전류를 지면으로 전도시키고 전송 및 방향인도하는 회전 기기용 장치를 개시 및 청구하는 것이다.

본 명세서에 개시 및 청구되는 베어링 아이솔레이터의 다른 목적은, 베어링 아이솔레이터의 고정자 내에 전류 다이버터 링을 배치하는 것을 촉진하는 것이다. 전류 다이버터 링 내에는 전도성 세그먼트가 배치될 수 있다. 이들 전도성 세그먼트는 가공되거나 성형된 금속 또는 비금속 고체로 구성될 수 있다. 작동 조건 및 야금과 친화적인 임의의 형태의 재료가 선택될 수 있지만, 청동, 금, 탄소 또는 알루미늄이 바람직한 것으로 믿어지는데 이는 그 전도율, 강도, 내식성 및 내마모성이 양호하기 때문이다.

청동으로 제조된 회전자 및 고정자를 갖는 베어링 아이솔레이터는 개선된 전하 소산 특성을 갖는 것으로 밝혀졌다. 바람직한 청동 야금술은 사양 932(932000 또는 "베어링 청동"으로도 지칭됨)를 충족하는 것이다. 이 청동은 베어링 및 베어링 아이솔레이터 용으로 바람직한데 그 이유는 부하 용량 특성 및 마찰방지 특성이 우수하기 때문이다. 이 베어링 청동 합금은 또한 양호한 가공 특성을 가지며 많은 화학물질에 대해 내성을 갖는다. 특정 청동은 선택된 재료의 비교적 낮은 전기 저항(85.9 ohms-cmil/ft @68F 또는 14.29 microhm-cm @20C) 및 높은 전기 전도율(12% IACS @68F 또는 0.07 MegaSiemens/cm @20C)로 인해 보편적 피뢰침에 비견되는 증가된 샤프트 전압 수집 특성을 제공할 것으로 믿어진다.

전류 다이버터 링 및 베어링 아이솔레이터의 다른 목적은 통상 모터 하우징 외부에 장착되는 샤프트 브러시에 의해 제공되는 것들로부터 전하 소산 특성을 개선시키는 것이다. 베어링 아이솔레이터 내에 동심 전류 다이버터 링이 고정 장착되어 있는 조합 베어링 아이솔레이터의 사전 테스트는 샤프트 전압 및 부수 정전 방전 가공의 상당한 감소를 보여주었다. 전류 다이버터 링과 베어링 아이솔레이터 사이의 직접 착좌(seating)는 종래 기술에 의해 교시된 전도 부재와 조합되는 단순 하우징에 비해서 지면으로의 전도를 개선시킨다. 당업자라면 이 개선은 기준과 같이 전기 모터 베이스가 접지될 것을 요구하는 것을 알 것이다.

따라서, 전류 다이버터 링 및 베어링 아이솔레이터의 목적은 윤활유를 보유하고, 오염을 방지하며, 베어링 전류를 지면으로 전도 및 전송하는 베어링 아이솔레이터를 갖는 회전 기기용 전기 모터를 개시 및 청구하는 것이다.

전류 다이버터 링 및 베어링 아이솔레이터의 다른 목적은 윤활유를 보유하고, 오염을 방지하며, 베어링 작동 수명을 향상시키기 위해 정전 방전(샤프트 전압)을 수행하는 회전 기기용 베어링 아이솔레이터를 제공하는 것이다.

전류 다이버터 링의 다른 목적은 전하를 샤프트로부터 모터 하우징으로 방향인도하고 전하가 베어링을 통해서 지면으로 이동하지 못하게 하는 효과적인 장치를 제공하는 것이다.

전류 다이버터 링 및 베어링 아이솔레이터의 다른 목적, 장점 및 실시예는 도면을 참조하여 하기 상세한 설명을 숙독하면 명확해질 것이다.

본 발명의 장점이 쉽게 이해되도록, 앞서 간단히 설명한 본 발명을 첨부도면에 도시된 특정 실시예를 참조하여 보다 구체적으로 설명할 것이다. 이들 도면은 본 발명의 통상적인 실시예를 도시할 뿐이고 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않음을 알아야 하며, 본 발명은 첨부도면의 사용을 통해서 추가적으로 구체적으로 상세하게 기술되고 설명될 것이다.
도 1은 전류 다이버터 링을 사용할 수 있는 전기 모터의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 고정자의 일부가 전류 다이버터 링으로서 만들어지는 베어링 아이솔레이터의 사시 단면도이다.
도 3은 베어링 아이솔레이터의 고정자 부분 내에 전류 다이버터 링을 수용하도록 구성된 베어링 아이솔레이터의 단면도이다.
도 4는 전류 다이버터 링의 제1 실시예의 사시도이다.
도 5는 전류 다이버터 링의 제1 실시예의 축방향 도시도이다.
도 6은 전류 다이버터 링의 제1 실시예의 단면도이다.
도 7은 전류 다이버터 링의 제2 실시예의 분해 사시도이다.
도 8a는 조립된 전류 다이버터 링의 제2 실시예의 사시도이다.
도 8b는 장착 클립과 조립된 전류 다이버터 링의 제2 실시예의 사시도이다.
도 9는 전류 다이버터 링의 제2 실시예와 함께 사용하기 위한 내부 보디의 일 실시예의 상세 사시도이다.
도 10a는 전류 다이버터 링의 제2 실시예와 함께 사용하기 위한 내부 보디의 일 실시예의 축방향 도시도이다.
도 10b는 전류 다이버터 링의 제2 실시예와 함께 사용하기 위한 내부 보디의 일 실시예의 단면도이다.
도 11은 내부에 도전 섬유가 배치된 전류 다이버터 링의 제2 실시예와 함께 사용하기 위한 내부 보디의 일 실시예의 단면도이다.
도 12는 전류 다이버터 링의 제2 실시예와 함께 사용하기 위한 외부 보디의 일 실시예의 상세 사시도이다.
도 13a는 전류 다이버터 링의 제2 실시예와 함께 사용하기 위한 외부 보디의 일 실시예의 축방향 도시도이다.
도 13b는 전류 다이버터 링의 제2 실시예와 함께 사용하기 위한 외부 보디의 일 실시예의 단면도이다.
도 14a는 조립된 전류 다이버터 링의 제2 실시예의 축방향 도시도이다.
도 14b는 조립된 전류 다이버터 링의 제2 실시예의 단면도이다.
도 15a는 전류 다이버터 링의 제3 실시예의 사시도이다.
도 15b는 전류 다이버터 링의 제3 실시예의 축방향 단면도이다.
도 15c는 CDR의 특정 실시예와 함께 사용될 수 있는 전도성 조립체의 일 실시예의 사시도이다.
도 16a는 전류 다이버터 링의 제4 실시예의 사시도이다.
도 16b는 전류 다이버터 링의 제4 실시예의 분해 사시도이다.
도 16c는 전류 다이버터 링의 제4 실시예의 축방향 단면도이다.
도 17a는 분할(split) 설계를 갖는 전류 다이버터 링의 제5 실시예의 사시도이다.
도 17b는 전류 다이버터 링의 제5 실시예의 분해 사시도이다.
도 17c는 전류 다이버터 링의 제5 실시예의 축방향 단면도이다.
도 17d는 전류 다이버터 링의 제5 실시예의 상세 단면도이다.
도 18a는 적응성(adaptable) 전류 다이버터 링의 일 실시예의 사시도이다.
도 18b는 적응성 전류 다이버터 링의 일 실시예의 축방향 단면도이다.

본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 그 적용에 있어서 하기 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소의 구성 및 배치의 상세에 한정되지 않음을 알아야 한다. 본 발명은 다른 실시예로 실시될 수 있으며, 다른 방식으로 실행 또는 실시될 수 있다. 또한, 장치 또는 요소 배향과 관련하여 본 명세서에 사용되는 문구 및 용어(예를 들면 "전", "후", "위", "아래", "상부", "하부" 등과 같은)는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되는 것에 불과하며, 언급된 장치 또는 요소가 특정 배향을 가져야 함을 나타내거나 의미하는 것만은 아님을 알아야 한다. 또한, "제1", "제2", "제3"과 같은 용어는 설명을 목적으로 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 것이지, 상대적 중요성이나 유의성을 나타내거나 의미하도록 의도된 것은 아니다. 또한, 용어 CDR(40), 반경방향 CDR(80), 멀티-링 CDR(100), 및 적응성 CDR(160)은 베어링 아이솔레이터(10), 구성 방법 및/또는 재료, 및/또는 기타 일반적 특징을 갖는 구성의 보편성을 언급할 때 상호교환적으로 사용될 수도 있다.

CDR®(40)이 사용될 수 있는 기기 하우징(16)의 일 실시예가 도 1에 도시되어 있다. CDR(40)은 기기 하우징(16) 내의 개구에 압입될 수 있거나, 이하에서 자세히 설명되고 도 1에 도시된 스트랩(70) 및 체결구(72)를 사용하여 기기 하우징(16)의 외부에 고정될 수 있다. CDR(40)은 또한 화학 접착, 용접, 리벳 또는 특정 용도에 적합한 임의의 기타 구조물 및/또는 방법과 같은 다른 구조물 및/또는 방법에 의해서 기기 하우징(12)에 고정될 수 있다. CDR(40)은 또한 베어링 아이솔레이터(10)와 결합되도록 구성되거나, 후술하듯이 베어링 아이솔레이터(10)와 일체로 형성될 수 있다.

도 2는 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)을 통해서 전기 임펄스를 방전하도록 구성된 베어링 아이솔레이터(10)의 일 실시예의 사시도이다. 도 2에 도시된 베어링 아이솔레이터(10)는 기기 하우징(16)의 한쪽 또는 양쪽에서 회전가능한 샤프트(10)에 장착될 수 있다. 베어링 아이솔레이터(10)는, CDR(40)에 대해 전술한 바와 같이, 특정 용도에 적합한 임의의 다른 방법 및/또는 구조물을 사용하여 기기 하우징(16)에 플랜지-장착, 압입(도 2에 도시됨), 또는 부착될 수 있다. 일부 실시예에서는, 고정자(20)를 기기 하우징(16)에 장착하거나 회전자(30)를 샤프트(14)에 장착하기 위해 세트 스크루(도시되지 않음) 또는 기타 구조물 및/또는 방법이 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서, 샤프트(14)는 고정적이며, 베어링 아이솔레이터(10)가 장착되는 기기 하우징(16) 또는 기타 구조물은 회전할 수 있다.

(단일-피스 CDR 및 베어링 아이솔레이터의 제1 실시예)

다른 실시예에서, CDR(40) 및/또는 베어링 아이솔레이터(10)는 하나 이상의 방향으로 부동(float)할 수 있도록 장착될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서는 베어링 아이솔레이터(10)의 일부가 인클로저 내에 배치된다. 인클로저는 메인 개구가 구비되는 두 개의 대향 판으로서 만들어지며, 상기 메인 개구를 통해서 샤프트(14)가 통과한다. 인클로저의 내부는 인클로저 내부의 끝이 잘린(truncated) 원형(즉, 알약-형상) 리세스 내에 베어링 아이솔레이터(10) 및/또는 CDR(40)이 배치되도록 만들어진다. 베어링 아이솔레이터(10) 및/또는 CDR(40)과 인클로저 사이의 접점은 그것에 부착되는 Teflon®과 같은 저마찰 물질로 형성될 수 있다.

CDR(40)이 사용될 수 있는 베어링 아이솔레이터(10)의 일 실시예의 보다 상세한 단면도가 도 3에 도시되어 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 베어링 아이솔레이터(10)는 고정자(20) 및 회전자(30)를 구비하며, 통상 래비린쓰 시일로 지칭된다. 일반적으로, 래비린쓰 시일은 당업자에게 주지되어 있으며, 미국 특허 제7,396,017호, 제7,090,403호, 제6,419,233호, 제6,234,489호, 제6,182,972호, 제5,951,020호 및 미국 특허출원 공개 제2007/0138748호에 개시된 것을 포함하고, 이들 문헌은 모두 그 전체가 본 명세서에 원용된다.

고정자(20)는 일반적으로 고정자 메인 보디(22)와, 이하에서 보다 상세히 설명되는, 그로부터 연장되는 다양한 축방향 및/또는 반경방향 돌기 및/또는 그 안에 구성되는 다양한 축방향 및/또는 반경방향 홈으로 구성될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 실시예에서, 고정자(20)는 기기 하우징(16)에 고정 장착되며, 그 사이에는 O-링(18)에 의해 시일이 형성된다.

회전자(30)는 일반적으로 회전자 메인 보디(32)와, 이하에서 보다 상세히 설명되는, 그로부터 연장되는 다양한 축방향 및/또는 반경방향 돌기 및/또는 그 안에 구성되는 다양한 축방향 및/또는 반경방향 홈으로 구성될 수 있다. 도시된 실시예에서는, 베어링 아이솔레이터(10)의 내부와 외부 환경 사이에 래비린쓰 통로를 형성하기 위해 하나의 고정자 축방향 돌기(26)가 회전자 축방향 홈(39)과 협력하고 하나의 회전자 축방향 돌기(36)가 고정자 축방향 홈(29)과 협력한다. 회전자(30)는 샤프트(14)에 고정 장착되어 그와 함께 회전할 수 있다. 그 사이에 시일을 형성하기 위해 O-링(18)이 사용될 수 있다. 외부 환경으로부터 오염물질이 베어링 아이솔레이터(10)의 내부에 진입하지 못하게 하는데 도움을 주는 동시에 베어링 아이솔레이터(10) 내부에 윤활유를 보유하는데 도움을 주기 위해 고정자(20)와 회전자(30) 사이에는 그 사이의 내부 경계면에 밀봉 부재(17)가 배치될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 베어링 아이솔레이터(10)의 실시예에서, 하나의 고정자 반경방향 돌기(28)는 오염물질의 수집을 위해 고정자(20)에 외부 홈을 제공한다. 고정자 반경방향 돌기(28)의 반경방향 외표면과 회전자 반경방향 돌기(38)의 반경방향 내표면 사이에는 제1 축방향 경계면 갭(34a)이 형성될 수 있다. 고정자 축방향 돌기(26)의 축방향 외표면과 회전자 축방향 홈(39)의 축방향 내표면 사이에는 제1 반경방향 경계면 갭(34b)이 형성될 수 있다. 회전자 반경방향 돌기(38)가 형성된 회전자 축방향 돌기(36)는 고정자(20)와 회전자(30) 사이에 다른 축방향 경계면 갭을 제공하기 위해 고정자 축방향 홈(29) 내에 끼워지도록 구성될 수 있다.

본 명세서에 개시되는 베어링 아이솔레이터(10)의 실시예에서, [회전자 축방향 외표면(33)에 인접하는] 하나의 회전자 반경방향 돌기(38)는 고정자 축방향 돌기(26)의 외경을 넘어서 반경방향으로 연장된다. 이로 인해 회전자(30)가 고정자 축방향 돌기(26)를 둘러쌀 수 있다. 그 전체가 본 명세서에 원용되는 미국 특허 제6,419,233호에 충분히 기재되어 있듯이, 이 반경방향 연장은 본 명세서에 개시된 베어링 아이솔레이터(10)의 핵심 설계 특징이다. 제1 축방향 경계면 갭(34a)의 축방향 배향은 베어링 아이솔레이터(10) 내로의 오염물질 진입을 통제한다. 오염물질의 감소 또는 제거는 베어링 아이솔레이터(10), 베어링(12) 및 전도성 세그먼트(들)(46)의 수명과 성능을 향상시킨다. 제1 축방향 경계면 갭(34a)의 개구는 기기 하우징(16)을 향해서 오염물질 스트림으로부터 멀리 후방으로 향한다. 오염물질 또는 냉각 스트림은 보통 샤프트(14)의 축을 따라서 기기 하우징(16)을 향해서 인도될 것이다.

샤프트(14) 상에서 또는 근처에서 전기 에너지의 방전을 촉진하기 위해, 베어링 아이솔레이터(10)는 고정자(20) 내에 배치되는 적어도 하나의 전도성 세그먼트(46)를 구비할 수 있다. 고정자(20)는 베어링(12) 근처에 전도성 세그먼트 보유 챔버를 갖고 구성될 수 있으며, 상기 전도성 세그먼트 보유 챔버 내에서 전도성 세그먼트(46)는 샤프트(14)와 접촉하도록 배치 및 고정될 수 있다. 샤프트(14) 상에 전하가 축적됨에 따라, 전도성 세그먼트(46)는 이들 전하를 베어링 아이솔레이터(10)를 통해서 기기 하우징(16)으로 소산시키는 작용을 한다. 전도성 세그먼트 보유 챔버의 특정 크기 및 구성은 베어링 아이솔레이터(10)의 용도와 각각의 전도성 세그먼트(46)의 형태 및 크기에 종속될 것이다. 따라서, 전도성 세그먼트 환형 채널의 크기 및 구성은 전혀 제한적이지 않다.

전도성 세그먼트 보유 챔버를 환형 채널로서 구성하는 것은 바람직하지 않다. 이 구성은 무엇보다도 성능 및 제조에 관한 어려움을 초래한다. 전도성 세그먼트 보유 챔버의 바람직한 구성은 도 7 내지 도 14에 도시된 CDR(40) 실시예에 대해 기술된 것 또는 도 15a 내지 도 15c에 도시된 반경방향 CDR(80)에 대해 기술된 것과 같은 반경방향 채널(52)이다.

본 명세서에 개시된 실시예에서, 베어링 아이솔레이터(10)에는 수용체 홈(24)이 형성된다. 도 3에 가장 잘 도시되어 있듯이, 수용체 홈(24)은 샤프트(14) 근처에서 베어링 아이솔레이터(10)의 기내 측에 형성될 수 있다. 일반적으로, 수용체 홈(24)은 베어링 아이솔레이터(10) 내에 CDR(40)을 배치하는 것을 용이하게 한다. 그러나, 베어링 아이솔레이터(10)의 특정 용도에 따라서 수용체 홈(24) 안에 다른 구조물이 배치될 수도 있다.

도시 및 기술되듯이, 도 2 및 도 3에서의 베어링 아이솔레이터(10)는 고정자 돌기(26, 28)와 회전자 홈(39)의 협력 및 회전자 돌기(36, 38)와 고정자 홈(29)의 협력에 의해 고정자(20)와 회전자(30) 사이에 다수의 반경방향 및 축방향 경계면 통로를 구비한다. 다양한 돌기 및 홈의 구성 및/또는 배향이 무수하게 존재하며, 따라서 고정자(20) 및/또는 회전자(30) 내의 다양한 돌기 및 홈의 구성 및/또는 배향은 전혀 제한적이지 않다. 본 명세서에 개시된 베어링 아이솔레이터(10)는 임의의 구성의 고정자(20) 및/또는 회전자(30)와 함께 사용될 수 있으며, 여기에서 고정자(20)는 적어도 하나의 전도성 세그먼트(46)를 그 안에 보유하기 위한 전도성 세그먼트 보유 챔버 또는 이하에서 상세히 설명되는 수용체 홈(24)을 갖고 구성될 수 있다.

전류 다이버터 링(CDR)(40)의 제1 실시예가 도 4에 사시도로 도시되어 있으며, 도 5는 그 축방향 도시도이다. CDR(40)은 그 일 부분에 전하가 축적되는 경향이 있는 임의의 회전 기기, 예를 들면 전기 모터, 변속기, 베어링 또는 임의의 다른 이러한 기기에 사용될 수 있다. CDR(40)의 제1 실시예는 기기 하우징(16)과, 상기 기기 하우징(16)으로부터 돌출하고 이에 대해 회전 가능한 샤프트(14) 사이에 배치되도록 설계된다.

일반적으로, CDR(40)은 기기 하우징(16)에 고정 장착될 수 있는 CDR 보디(41)를 포함한다. 제1 실시예에서는, 상기 CDR 보디(41)로부터 제1 벽(43) 및 제2 벽(44)이 연장되고 이들 벽은 환형 채널(42)을 형성한다. 적어도 하나의 전도성 세그먼트(46)는 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)으로의 저임피던스 경로를 생성하기 위해 샤프트(14)와 접촉하도록 환형 채널(42) 내에 고정 보유된다.

CDR(40)의 제1 실시예의 단면도가 도 6에 도시되어 있다. 도 6에 도시하듯이, 제1 벽(43)의 축방향 두께는 제2 벽(44)의 축방향 두께보다 얇다. 제1 실시예에서는, 먼저 전도성 세그먼트(46)를 환형 채널(42) 내에 배치하고 이후 제1 벽(43)을 변형시켜 제1 및 제2 벽(43, 44)의 원위 단부 사이의 간극을 감소시킴으로써 전도성 세그먼트(46)가 환형 채널(42) 내에 보유된다. 제1 벽(43)을 이런 식으로 변형시킴으로써 전도성 세그먼트(46)가 환형 채널(42) 내에 보유된다. 전도성 세그먼트(46)를 만들기 위해 사용되는 재료에 따라서, 제1 벽(43)의 변형은 전도성 세그먼트(46)의 일부를 압축시켜 샤프트(14)에 대한 전도성 세그먼트(46)의 위치를 더 고정시킬 수 있다.

CDR 반경방향 외표면(45)의 상세도가 도 6에 도시되어 있다. CDR(40)이 기기 하우징(16)에 압입될 수 있도록 CDR 반경방향 외표면(45)은 축방향 치수로 약간의 각도를 갖고 구성될 수 있다. 상기 각도는 제1 실시예에서 1도지만, 본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서 그보다 크거나 작을 수 있다. 또한, 제1 실시예에서, 제1 벽(43)은 CDR(40)이 기기 하우징(16)에 설치될 때 베어링(12) 근처에 배치된다. 그러나, 본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서, 제2 벽(44)은 CDR(40)이 기기 하우징(16)에 설치될 때 베어링(12) 근처에 배치될 수 있으며, 이 경우에 CDR 반경방향 외표면(45)의 각도는 도 6에 도시된 것과 반대가 될 것이다. CDR 보디(41), 환형 채널(42), 제1 벽(43), 제2 벽(44), 및 CDR 반경방향 외표면(45)의 최적 치수/배향은 CDR(40)의 특정 용도에 따라서 달라질 것이며, 따라서 CDR(40)의 범위를 전혀 제한하지 않는다.

베어링 아이솔레이터(10)에 대해서 그러했듯이, 환형 채널로서 구성된 전도성 세그먼트 보유 챔버를 갖는 CDR(40)은 바람직하지 않다. 이러한 구성이 바람직하지 않은 이유에는 성능 및 제조 요건이 포함된다. 대신에, 환형 채널(42) 및 부수적인 어려움을 갖지 않는, 본 명세서에 개시되는 CDR의 다른 실시예가 바람직하다.

이하에서 상세히 설명되는 CDR(40)의 다른 실시예에서는, CDR(40) 또는 기기 하우징(16)에 제공되는 장착 개구(54), 스트랩(70) 및 체결구(72)를 사용하여 CDR(40)이 기기 하우징(16)에 장착된다. CDR(40)은 CDR(40)의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 특정 용도에 적합한 임의의 구조물을 사용하는 임의의 방법에 의해 기기 하우징(16)에 장착될 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 CDR(40)의 실시예에서는, 환형 채널(42) 내에 세 개의 전도성 세그먼트(46)가 배치된다. 전도성 세그먼트(46)의 최적 개수와 각각의 전도성 세그먼트(46)의 크기 및/또는 형상은 CDR(40)의 용도에 따라 달라질 것이며, 따라서 전혀 제한적이지 않다. 모든 전도성 세그먼트(46)의 최적의 전체 길이 및 샤프트(14)와 접촉하는 전도성 세그먼트(46)의 전체 표면적은 용도마다 달라질 것이며, 따라서 전도성 세그먼트(46)를 갖고 구성된 베어링 아이솔레이터(10)(도 2 및 도 3에 도시된 베어링 아이솔레이터와 같은) 또는 CDR(40)의 범위를 전혀 제한하지 않는다.

도 4 내지 도 6에 도시된 실시예에서, CDR(40)은 도 2 및 도 3에 도시된 베어링 아이솔레이터(40)와 같은, 수용체 홈(24)을 갖는 베어링 아이솔레이터(10)와 결합되도록 크기형성될 수 있다. 전술했듯이, 도 2 및 도 3은 CDR(40)과 결합하도록 형성된 베어링 아이솔레이터(10)의 일 실시예를 도시한다. 수용체 홈(24)은 도 4 내지 도 6에 도시된 것과 유사한 CDR(40) 또는 본 명세서에 개시된 CDR(40)의 다른 실시예를 수용하도록 크기형성되고 형상화되는 고정자(20) 내의 리세스로서 형성될 수 있다. CDR(40)은 수용체 홈(24) 안에 압입될 수 있거나, 또는 CDR(40)을 고정자(20)에 고정 장착하도록 작동 가능한, 세트 스크루, 용접 등을 포함하지만 이것에 한정되지 않는 임의의 다른 방법 또는 구조물에 의해 고정자(20)에 부착될 수 있다. CDR(40)이 고정자(20) 내의 수용체 홈(24)과 적절하게 결합될 때, CDR 반경방향 외표면(45)은 수용체 홈(24)의 내표면과 맞닿고 접촉한다.

전도성 세그먼트(46)를 채용하는 베어링 아이솔레이터(10) 또는 CDR(40)의 여러 실시예 중 임의의 것에서, 전도성 세그먼트(46)는, 전도성이며 본래 윤활성을 갖는 탄소로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 전도성 세그먼트(46)는 Chesterton에 의해 제조되고 477-1로 지칭되는 카본 메쉬로 구성된다. 다른 실시예에서, 전도성 세그먼트(46)는 카본 메쉬의 외부에 코팅을 전혀 갖지 않는다. 전도성 세그먼트(46)를 만들기 위해 메쉬 또는 직조 재료가 사용될 때, 샤프트(14)와 접촉하는 전도성 세그먼트(46)의 표면은 종종 마모되거나 울퉁불퉁해지며, 이는 특정 용도에서 회전 마찰을 감소시키는데 바람직한 특성일 수 있다. 샤프트(14)가 전도성 세그먼트(46)에 대해 회전한 직후에, 전도성 세그먼트(46)의 특정 실시예는 전도성 세그먼트(46)와 샤프트(14) 사이의 마찰이 최소화되도록 샤프트(14)의 표면으로부터 마모될 것이다. 전도성 세그먼트(46)는 비제한적으로 섬유질, 고체상 또는 기타 재료일 수 있다.

일반적으로, 샤프트(14) 상에 축적된 전하가 베어링(들)(12)을 통해서가 아니라 기기 하우징(16)을 통해서 모터(도시되지 않음)의 베이스로 방전되는 것을 보장하기 위해 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)까지의 임피던스가 0.2 내지 10 옴의 범위에 있도록 보장하는 것이 바람직하다. 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)까지의 임피던스는 베어링 아이솔레이터(10)와 기기 하우징(16), 베어링 아이솔레이터(10)와 CDR(40), 및/또는 CDR(40)과 기기 하우징(16) 사이의 조립이 매우 작은 공차를 갖도록 보장함으로써 감소될 수 있다. 따라서, 베어링 아이솔레이터(10)와 기기 하우징(16), 베어링 아이솔레이터(10)와 CDR(40), 및/또는 CDR(40)과 기기 하우징(16) 사이의 갭이 작을수록, 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)까지의 임피던스가 작다.

본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서는, 전도성 필라멘트(도시되지 않음)가 CDR(40) 또는 베어링 아이솔레이터(10)에 부착될 수 있거나, 또는 CDR(40) 또는 베어링 아이솔레이터(10)에 부착된 전도성 세그먼트(46)에 매립될 수 있다. 이러한 필라멘트는 알루미늄, 구리, 금, 탄소, 전도성 폴리머, 전도성 탄성중합체, 또는 특정 용도에 적합한 전도율을 갖는 임의의 다른 전도성 재료로 제조될 수 있다. CDR(40) 및/또는 베어링 아이솔레이터(10) 내의 전도성 세그먼트(들)(46) 용으로는 충분히 낮은 임피던스를 갖고 충분히 윤활적인 임의의 재료가 사용될 수 있다.

본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서, CDR(40)은 샤프트(14)에 부착되고 그와 함께 회전한다. CDR(40)의 제1 및 제2 벽(43, 44)은 샤프트(14)로부터 연장되고, CDR 메인 보디(41)는 샤프트(14)에 인접한다. 샤프트(14)의 회전의 원심력은 샤프트(14)가 회전함에 따라 전도성 세그먼트(46) 및/또는 전도성 필라멘트가 반경방향으로 팽창되게 한다. 이 팽창은 그리스 또는 기타 오염물질 및/또는 윤활유[이는 임피던스를 증가시키고 따라서 CDR(40)이 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)으로 전하를 소산시키는 능력을 감소시킴]가 CDR(40)과 기기 하우징(16) 사이의 영역에 수집되어도 전도성 세그먼트(46) 및/또는 필라멘트가 기기 하우징(16)과 접촉되게 할 수 있다.

본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서는, 샤프트(14) 상에 전도성 슬리브(도시되지 않음)가 배치될 수 있다. 이 실시예는 특히, 마모되거나 울퉁불퉁한 표면을 갖는[그렇지 않으면 전도성 세그먼트(46)의 과도한 마모를 초래하게 될 것임] 샤프트(14)의 경우에 유용하다. 전도성 슬리브(도시되지 않음)는 특정 용도에 적합한 임의의 전기 전도성 재료로 제조될 수 있으며, 전도성 슬리브(도시되지 않음)는 또한 매끄러운 반경방향 외표면을 갖고 형성될 수도 있다. 전도성 슬리브(도시되지 않음)는 이후 전하를 샤프트(14)로부터 CDR(40) 또는 베어링 아이솔레이터(10) 내의 전도성 세그먼트(46)로 전도시키는 역할을 할 것이다. 마모되거나 울퉁불퉁한 외표면을 갖는 샤프트(14)에 사용하기에 특히 유용할 수 있는 다른 실시예는 전도성 세그먼트(46)에 전도성 필라멘트 또는 도선이 삽입되는 실시예이다. 이들 전도성 필라멘트 또는 도선은 희생적일 수 있으며, 샤프트(14) 표면의 오목부 또는 기타 요철을 채울 수 있다.

본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서는, 적절한 전도성 재료로 제조된 전도성 나사(도시되지 않음)가 전도성 세그먼트(46)에 삽입될 수 있다. 또한, CDR(40) 및/또는 베어링 아이솔레이터(10) 내에는 스프링-로딩된 전도성 실린더가 샤프트(14)의 반경방향 외표면과 접촉하도록 반경방향으로 배치될 수 있다.

그 설계가 훌륭하지만, 도 4 내지 도 6에 도시된 CDR(40)은 전술했듯이 CDR(40)의 바람직한 실시예가 아니다. 무엇보다도, 이 설계가 갖는 성능 및 제조상의 어려움은 CDR(40)의 다른 실시예가 더 바람직하다는 것을 알려준다. 특히, 도 7 내지 도 14에 도시되고 이하에서 상세히 설명되는 투-피스 CDR(40) 및 도 15a, 도 15b에 도시된 반경방향 CDR(80)에 의하면, 이들 양 실시예가 도 4 내지 도 6에 도시된 실시예보다 우수하다는 결과가 초래된다.

(투-피스 CDR의 예시적 실시예)

CDR(40)의 제2 실시예가 도 7 내지 도 14에 도시되어 있다. CDR(40)의 제2 실시예에서, CDR은 내부 보디(50)와 외부 보디(60)의 결합으로 형성되며, 이들 보디는 도 7에서 서로에 대해 결합해제된 상태로 도시되어 있다. CDR(40)의 제2 실시예에서의 내부 보디(50)와 외부 보디(60)는 이하에서 상세히 설명되는 스냅 억지 끼워맞춤으로 상호 결합된다.

대체로 링 형상일 수 있는 내부 보디(50)의 사시도가 도 9에 도시되어 있다. 내부 보디(50)는 샤프트(14)가 관통 배치될 수 있는 메인 개구(58)를 구비하는, 내부 보디(50)의 외면에 형성되는 적어도 하나의 반경방향 채널(52)을 구비할 수 있다. 도 9에 도시된 실시예는 세 개의 반경방향 채널(52)을 구비하지만, 다른 실시예는 그보다 많거나 적은 수의 반경방향 채널(52)을 가질 수 있으며, 따라서 반경방향 채널의 개수는 CDR(40)의 범위를 전혀 제한하지 않는다. 각각의 반경방향 채널(52)에는 특정 형태의 전도성 세그먼트(46)를 보다 적절하게 고정시키기 위해 캐치부(catch)(52a)가 형성될 수 있다. (도 14b에 도시된 바와 같이) 캐치부(52a)는 변형성 또는 반-변형성(semi-deformable) 재료로 만들어진 전도성 세그먼트(46)와 함께 사용되는 것이 가장 유리할 것이지만, 캐치부(52a)는 다른 기계적 특성을 갖는 재료로 만들어진 전도성 세그먼트(46)와 함께 사용될 수도 있을 것으로 생각된다. 도시된 반경방향 채널(52)은 메인 개구(58)에 배치되는 샤프트(14)를 향해서 개방되도록 구성된다. 내부 보디(50)의 반경방향 외표면에는 리지(ridge)(56)가 형성될 수 있다. 리지(56)는 이하에서 상세히 설명하듯이 외부 보디(60)에 형성된 환형 홈(64)과 결합하도록 구성될 수 있다.

내부 보디(50)에는 하나 이상의 장착 개구(54)가 형성될 수 있다. 도 8 내지 도 11에 도시된 실시예에서는 세 개의 장착 개구(54)가 형성된다. 장착 개구(54)는 도 1에 도시하듯이 CDR(40)을 기기 하우징(16) 또는 기타 구조물에 고정시키기 위해 사용될 수 있다. 장착 개구(54)와 결합되는 도 1 및 도 8b에 도시된 나사 또는 리벳과 같은 체결구(72)를 사용하여 스트랩(70) 또는 클립이 CDR(40)에 고정될 수 있다. 장착 개구(54)의 존재 또는 부재는 CDR(40)의 장착 방법에 크게 의존할 것이다. 예를 들어, 도 14a 및 도 14b에 도시된 실시예에서는, 내부 보디(50)가 장착 개구(54)를 전혀 구비하지 않는다. 이러한 실시예는 기기 하우징(16) 또는 기타 구조물에 압입될 베어링 아이솔레이터(10) 및/또는 CDR(40)에 사용하기에 최적할 것으로 생각된다.

역시 대체로 링 형상일 수 있는 외부 보디(60)의 사시도가 도 12에 도시되어 있다. 외부 보디(60)에는 그 반경방향 내표면에 환형 홈(64)이 형성되는 베이스(62)가 형성될 수 있다. 환형 홈(64)은 제1 환형 숄더(64a) 및 제2 환형 숄더(65b)에 의해 형성될 수 있다. 제1 및/또는 제2 숄더(65a, 65b) 근처에서 베이스(62)로부터 반경방향 내측으로 반경방향 돌기(66)가 연장될 수 있다. 도시된 실시예에서, 반경방향 돌기(66)는 제1 환형 숄더(65a) 근처에 배치되고 메인 개구(68)를 구비하며, 샤프트(14)가 상기 메인 개구를 통해서 배치될 수 있다.

환형 홈(64)은, 외부 보디(60)에 대한 내부 보디(50)의 축방향 위치를 실질적으로 고정시키기 위해 내부 보디(50)에 형성된 리지(56)가 환형 홈(64)과 결합하도록 구성될 수 있다. 도 10b 및 도 14b에 도시하듯이, 리지(56)는, 내부 보디(50)가 외부 보디(60)에 강제 삽입될 때 내부 보디(50)와 외부 보디(60)를 축방향으로 고정시키기 위해 리지(56)가 제2 환형 숄더(65b)를 지나서 환형 홈(64) 내로 슬라이딩되도록 경사지거나 테이퍼질 수 있다. 리지(56)와 환형 홈(64) 사이의 결합은 이후 내부 보디와 외부 보디(50, 60)의 분리 또는 해리(dissociation)에 저항한다. 본 명세서에 개시되지 않은 다른 실시예에서, 리지(56)는 테이퍼진 구조에 한정되지 않는다. 리지(56)와 베이스(62)는 또한 내부 보디와 외부 보디(50, 60)의 분리 또는 해리에 저항하기 위해 결합시에 억지 끼워맞춤이 생성되도록 구성될 수 있다.

도 14a 및 도 14b에 도시하듯이, 내부 보디(50)와 외부 보디(60)는, 내부 보디와 외부 보디(50, 60) 양자가 설치 시에 샤프트(14)로부터 동일한 간극을 갖도록 반경방향 돌기(66)의 내주가 내부 보디(50)의 내주와 동일한 직경을 갖도록 구성될 수 있다. 대부분의 용도에서 CDR(40)은 도 14a에 도시된 표면이 기기 하우징(16) 또는 기타 구조물에 대해 축방향 외부에 있도록 설치될 것으로 생각된다. 그러나, CDR(40)이 베어링 아이솔레이터(10)와 결합되면, CDR(40)은 도 14a에 도시된 표면이 베어링 아이솔레이터(10)가 장착되는 기기 하우징(16) 또는 기타 구조물의 내부 쪽을 향하도록 배향될 수 있다.

도 11에 도시하듯이, 전도성 세그먼트(46)는 각각의 반경방향 채널(52)에 배치될 수 있다. 반경방향 채널(52)은 도 14a 및 도 14b에 도시하듯이 CDR(40)이 조립될 때 외부 보디(60)의 반경방향 돌기(66) 근처에 배치되는 내부 보디(50)의 축방향 표면에 형성될 것으로 생각된다. 이 배향은 전도성 세그먼트(46)의 축방향 위치를 고정시킨다. 전술했듯이, 전도성 세그먼트(52)의 보유를 위해 반경방향 채널(52)을 채용하는 CDR(40)이 환형 채널(42)을 갖는 CDR(40)에 비해서 선호된다. 통상적으로, 그러나 구성 재료에 따라서, 전도성 세그먼트(46)는 내부 보디(50)의 내경을 지나서 메인 개구(58)로 연장되어 샤프트(14)와 접촉하도록 크기형성된다. 반경방향 채널(52)은 내부 보디(50)의 외주와 교차하지 않도록 크기형성된다. 이는 전도성 세그먼트(46)가 외부 보디(60)의 환형 홈(64)과 접촉하는 것을 방지한다.

베어링 아이솔레이터(10)와 CDR(40)은 스테인레스 스틸, 청동, 알루미늄, 금, 구리, 및 그 조합과 같은 임의의 가공성 금속, 또는 임피던스가 낮은 다른 재료로 제조될 수 있다. CDR(40) 또는 베어링 아이솔레이터(10)는 임의의 다른 구조물 또는 방법에 의해서 예를 들면 다수의 스트랩(70) 및 체결구(72)를 통해서 기기 하우징(16)에 플랜지-장착, 압입, 또는 부착될 수 있다.

특정 용도에서, 베어링 아이솔레이터(10)의 성능은 도 2 및 도 3에 도시하듯이 고정자(20) 및 회전자(30)에 형성된 O-링(18) 및 그 동반 홈을 제거함으로써 개선될 수 있다. O-링(18)(고무 및/또는 실리콘 등) 제조에 사용되는 재료의 고-임피던스 특성은 베어링 아이솔레이터(10)와 기기 하우징(16) 사이의 전도율을 방해할 수 있으며, 따라서 베어링 아이솔레이터(10)의 전체 전하 소산 성능을 저하시킬 수 있다. 그러나, O-링(18)이 저-임피던스 재료로 제조될 경우에, 이 O-링은 CDR(40) 및/또는 베어링 아이솔레이터(10)의 일체의 용도에 포함될 수 있다. CDR(40), 내부 보디(50), 외부 보디(60) 및 그 다양한 특징부의 최적 치수/배향은 CDR(40)의 특정 용도에 따라 달라질 것이며 따라서 CDR(40)의 범위를 전혀 제한하지 않는다.

(단일-피스 CDR의 제2 실시예)

반경방향 CDR(80)은 CDR(40)의 다른 실시예이며, 이는 도 15a 및 도 15b에서 그 중심에 메인 개구(88)를 갖는 링-형상 구조물로서 도시되어 있다. 본 명세서에 개시된 CDR(40)의 다른 실시예에서와 같이, CDR(40)은 제한 없이 임의의 구조물 및/또는 방법을 통해서 회전 기기에 장착될 수 있다. 도 15a 및 도 15b에 도시된 반경방향 CDR(80)의 실시예는 체결구(72)를 통해서 반경방향 CDR(80)에 부착되는 세 개의 스트랩(70)을 구비한다. 스트랩(70)을 회전 기기에 고정시키고 그로인해 반경방향 CDR(80)을 회전 기기에 고정시키기 위해서 다른 체결구(72)가 사용될 수도 있다. 반경방향 CDR(80)의 다른 실시예에서, 반경방향 CDR(80)의 반경방향 외표면(85a)은 회전 기기 하우징(16)에 압입된다. 그러나, 반경방향 CDR 장착 방법은 그 범위가 전혀 제한적이지 않다.

본 명세서에 개시된 반경방향 CDR(80)의 실시예는 반경방향 외표면(85a)으로부터 반경방향 내표면(85b)으로 연장되는 세 개의 반경방향 채널(82)을 구비한다. 각각의 반경방향 채널(82)은 반경방향 채널 셸프(shelf)(83)를 구비할 수 있으며, 이는 도 15b에 가장 잘 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 반경방향 채널 셸프(83)는 반경방향 CDR(80)의 반경방향 내표면(85b) 근처에 배치된다.

전도성 조립체(86)는 반경방향 채널(82) 내에 확실히 끼워지도록 구성될 수 있다. 전도성 조립체(86)의 일 실시예가 도 15c에 상세히 도시되어 있다. 전도성 조립체(86)는 반경방향 채널(82) 내에 주로 배치되는 바인더(binder)(86a) 및 반경방향 채널(82)로부터 반경방향 내측으로 연장되는 접촉부(86b)를 포함할 수 있다. 바인더(86a)는 화학 접착제, 구조적 캡 또는 테더(tether), 또는 그 조합을 포함하지만 이것에 한정되지 않는, 전도성 조립체(86)의 여러 요소를 유지시키는 임의의 구조물로서 형성될 수 있다. 다른 형태의 전도성 조립체(86)가 제한 없이 반경방향 CDR(80)과 함께 사용될 수 있다.

반경방향 CDR(80) 내의 전도성 조립체(86)는 교체 가능하도록 구성될 수도 있다. 즉, 전도성 조립체(86)의 접촉부(86b)가 소모되었거나 아니면 전도성 조립체(86)를 교체해야 하는 경우에, 사용자는 반경방향 채널(82)로부터 전도성 조립체(86)를 제거하고 채널에 새로운 전도성 조립체(86)를 삽입할 수 있다.

(멀티-링 CDR의 예시적 실시예)

멀티-링 CDR(100)의 제1 실시예가 도 16a 내지 도 16d에 도시되어 있다. 멀티-링 CDR(100)의 제1 실시예는 도 7 내지 도 14b에 도시되고 앞서 상세히 설명된 투-피스 CDR(40)와 유사하다. 멀티-링 CDR(100)은 적어도 두 개의 링(120)을 고정시키는 리테이너(110)를 구비한다. 리테이너(110)는 그 중심에 리테이너 메인 개구(118)를 갖는 실질적으로 링-형상일 수 있으며, 상기 리테이너 메인 개구(118)는 각각의 링 메인 개구(128)에 대응한다.

리테이너(110)는 다양한 링(120)의 착좌면을 제공하기 위해 리테이너 베이스(111)의 반경방향 내표면에 다수의 환형 홈(112a, 112b, 112c, 112d)이 형성될 수 있다. 본 명세서에 개시된 멀티-링 CDR(100)의 실시예는 모두 네 개의 링(120)과 네 개의 환형 홈(112)을 구비한다. 그러나, 다른 실시예는 멀티-링 CDR(100)의 범위의 제한 없이 그보다 많거나 적은 개수의 링(120)과 대응 환형 홈(112)을 구비할 수도 있다.

링(120)에는 도 7 내지 도 14에 도시된 CDR(40)의 실시예에서 내부 보디(50)에 형성된 것들과 유사한 다수의 반경방향 채널(122)이 형성될 수 있다. 반경방향 채널(116)은 통상 링(120)의 축방향 내표면(127a) 상에 형성된다. 각각의 반경방향 채널(122)에는 전도성 세그먼트(116)가 배치될 수 있다. 또한, 각각의 반경방향 채널(122)에는 전도성 세그먼트(116)를 보다 양호하게 보유하기 위해 캐치부(122a)가 형성될 수 있다.

제1 환형 홈(112a)으로부터 리테이너 메인 개구(118)를 향해서 리테이너 벽(114)이 반경방향 내측으로 연장될 수 있으며, 이 리테이너 벽(114)은 도 7 내지 도 14에 도시된 CDR(40) 실시예에서의 외부 보디(60)의 반경방향 돌기(66)와 유사하다. 본 명세서에 개시된 실시예에서, 리테이너 벽(114)은 리테이너 베이스(111)와 실질적으로 수직하다. 리테이너 벽(114)은 도 16c 및 도 16d에 도시하듯이 최내측 링(120)에 대한 정지부로서 작용할 수 있다. 최내측 링(120)의 축방향 내표면(127a)은 리테이너 벽(114)과 맞닿아서, 최내측 링(120)의 반경방향 채널(122)에 배치되는 전도성 세그먼트(116)를 링(120)과 리테이너 벽(114) 사이에서 압축시킬 수 있다. 최내측 링(120)의 링 반경방향 외표면(125)은 최내측 링(120)을 리테이너(110)에 억지 끼워맞춤을 통해서 고정시키는 방식으로 제1 환형 홈(112a)과 결합할 수 있다.

최내측 링(120)의 바로 외부에 있는 링(120)의 축방향 내표면(127a)은 최내측 링(120)의 축방향 외표면(127b)과 맞닿아서, 그 링(120)의 반경방향 채널(112)에 배치된 전도성 세그먼트(116)를 그 링(120)과 최내측 링(120) 사이에서 압축시킬 수 있다. 최내측 링(120)의 바로 외부에 있는 링(120)의 링 반경방향 외표면(125)은 그 링(120)을 리테이너에 억지 끼워맞춤을 통해서 고정시키는 방식으로 제2 환형 홈(112b)과 결합할 수 있다. 이는 도 16c 및 도 16d에 상세히 도시되어 있다. 이 배치는 모든 링(120)을 리테이너(110)와 계속 결합시킬 수 있다.

최외측 링(120)은 링 반경방향 외표면(125) 상에 리지(162)를 갖고 구성될 수 있다. 이 리지(162)는 축방향 내표면(127a)으로부터 축방향 외표면(127b)으로 상향 경사질 수 있으며, 따라서 리지(126)는 최외측 환형 홈(112)[본 실시예에서 제4 환형 홈(112d)]에 형성될 수 있는 스냅 홈(113)과 결합한다. 따라서, 최외측 링(120)은 리테이너(110)에 고정될 수 있으며, 따라서 리지(126)와 스냅 홈(113)의 결합을 통해서 다른 모든 링(120)을 고정시킬 수 있다. 이는 도 7 내지 도 14에 도시된 CDR(40)에서 내부 보디(50)와 외부 보디(60)에 각각 설치되는 리지(56)와 환형 홈(64)을 통한 내부 보디(50)와 외부 보디(60)의 결합과 유사하다.

멀티-링 CDR(100)의 분할 실시예에서, 링(120)은 도 17a 내지 도 17d에 도시된 체결구와 같은 체결구를 사용하여 리테이너(110)에 고정될 수 있다. 본 실시예에서의 링(120)은 두 개의 링 세그먼트(130)로 구성될 수 있으며, 리테이너(110)는 두 개의 개별 피스로 형성될 수 있다. 최내측 분할 링 세그먼트(130)와 리테이너(110) 사이의 상호작용은 멀티-링 CDR(100)의 제1 실시예에 대해 전술한 것과 유사하다. 또한, 분할 멀티-링 CDR(100)에 있어서 인접한 분할 링 세그먼트(130)와 전도성 세그먼트(116)의 대응 보유부 사이의 상호작용은 멀티-링 CDR(100)의 제1 실시예에 대해 기술한 것과 유사하다. 분할 링 세그먼트(130)를 보유하기 위해, 링 반경방향 외표면(125)과 개별 환형 홈(112a, 112b, 112c, 112d) 사이의 억지 끼워맞춤은 최외측 환형 홈(112) 내의 스냅 홈(113) 및 최외측 링(120)의 리지(126)와 연계된다. 억지 끼워맞춤 고정 기구는 단독으로 또는 다수의 체결구(72)와 조합하여 채용될 수 있거나, 또는 다수의 체결구(72)가 단독으로 고정 기구로서 채용될 수 있다. 체결구(72)가 사용될 경우, 링 세그먼트(130)에는 체결구(72)를 수용하기 위한 개구(132)가 형성될 수 있다.

도 17a 내지 도 17d에 도시하듯이 배킹(backing) 링(140)이 CDR(40, 80, 100)의 특정 실시예에 사용될 수 있다. 배킹 링(140)은 또한 두 개의 개별 피스로 형성될 수 있으며, 이들 피스는 다수의 대응 정렬 핀 수용체(142), 체결구 보어(143), 체결구 수용체(144), 및 대응 정렬 핀(141)과 체결구(72)를 통해서 상호 고정될 수 있다. 도 17b에 도시된 실시예에서, 두 개의 정렬 핀(141)과 대응 정렬 핀 수용체(142)는 두 개의 피스를 적절히 정렬시키기 위해 배킹 링(140)의 시임부(seam)에 배치된다. 두 개의 체결구(72)는, 각 체결구(72)의 일부가 각각의 체결구 수용체(144)와 결합하여 배킹 링(140)의 두 개의 피스를 상호 고정시키도록 각각의 체결구 보어(143)에 배치될 수 있다.

배킹 링(140)은, 베어링 위치에 오염물질이 침입하고 베어링 위치에서 윤활유가 방출되는 것을 방지하기 위해 두 개의 피스 사이의 갭이 근소하도록 제조될 수 있다. 이를 위해서, 먼저 원이 그 직경을 가로질러 이분할(bisect)될 수 있다. 두 개의 피스는 절단 중에 재료가 제거됨으로 인해 결합시에 타원을 형성한다. 따라서, 두 개의 피스는 완전한 원 또는 거의 완전한 원을 함께 형성하도록 가공될 수 있다. 정렬 핀 수용체(142)와 대응 정렬 핀(141) 및/또는 체결구 보어(143)와 대응 체결구(72)는 가공 중에 (전술한) 두 개의 피스의 상대 위치를 고정하기 위해 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 두 개의 피스로 완전하거나 거의 완전한 원을 생성하기 위해서는 두 개의 피스의 상대적 안정성이 요구된다. 이 시점에서 배킹 링(140)에는 배킹 링 메인 개구(148)와 O-링 채널(145)이 소정 사양에 맞게 형성될 수 있다. 완전하게 또는 거의 완전하게 원형인 배킹 링(140)이 샤프트 또는 기타 구조물 위에 적절히 중심조절될 수 있도록 사용자의 요구에 따라 배킹 링(140)에 개구(146)가 형성될 수 있다.

(적응성 CDR의 예시적 실시예)

적응성 CDR(160)의 일 실시예가 도 18a 및 도 18b에 도시되어 있다. 적응성 CDR(160)은 다양한 기하구조의 광범위한 회전 기기에 장착될 수 있도록 설계된다. 적응성 CDR은 반경방향 외표면(165a)으로부터 메인 개구(168) 근처의 반경방향 내표면(165b)으로 연장되는 다수의 반경방향 채널(162)을 구비할 수 있다. 반경방향 CDR(80) 내의 반경방향 채널(82)과 같이, 적응성 CDR(160) 내의 반경방향 채널(162)은 반경방향 채널 셸프(163)를 구비할 수 있다. 따라서, 각각의 반경방향 채널(162)에는 전도성 조립체(86)가 고정될 수 있다.

체결구(72)가 적응성 CDR(160)에 형성된 각각의 슬롯(161)을 통과할 수 있도록 사용자는 회전 기기의 외부에 구멍을 드릴링 및 태핑할 것으로 생각된다. 적응성 CDR(160)은 각종 회전 기기의 외부의 상이함을 보다 잘 수용하기 위해 다수의 리세스(164)를 구비할 수 있다. 적응성 CDR(160)은 샤프트 또는 기타 물체 위에 적응성 CDR(160)이 설치되는 것을 용이하게 하기 위해 메인 개구(168) 내로 돌출하는 절취부(166)를 가질 수 있다.

기기 하우징(16)에 채용되는 베어링 아이솔레이터(10) 및/또는 CDR(40)은 중심점으로서 회전 샤프트(14)와 동심적인 안정 시스템을 생성한다. CDR(40)을 기기 하우징(16) 내의 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같은 베어링 아이솔레이터(10)에 삽입하는 것은 전도성 요소 사이에 비교적 고정되고 안정적인 공간 관계를 형성하며, 따라서 CDR(40) 및 베어링 아이솔레이터(10)의 전도성 요소를 통해서 샤프트(14)에서 지면으로의 정전 방전의 수집 및 전도를 향상시킨다. 이 향상된 모터 접지 밀봉 시스템은 주요 요소들을 함께 직접 착좌시키며, 이는 샤프트(14)에서의 결함을 보상하고, CDR(40) 및/또는 베어링 아이솔레이터(10)에 작용하는 외력에 의해 초래되는 전도성 세그먼트(46)로부터 샤프트(14) 표면까지의 거리의 변동 또는 변경이 최소화되도록 보장한다. 이는 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)으로의 전하의 효과적인 전도를 촉진시킨다.

바람직한 여러 실시예를 설명했지만, CDR(40, 80, 100, 160) 및 베어링 아이솔레이터(10)의 취지와 범위를 벗어나지 않고 달성될 수 있는, 본 명세서에 개시된 실시예에 대한 수많은 수정 및 변경이 이루어질 것이므로, CDR(40, 80, 100, 160) 및 개시된 베어링 아이솔레이터(10)의 다른 특징이 명백히 당업자에게 발생할 것이다. 베어링 아이솔레이터(10)와 CDR(40, 80, 100, 140)은 본 명세서에 개시 및 기재된 특정 실시예에 한정되지 않지만, 샤프트(14)로부터 기기 하우징(16)으로 전하를 소산시키기 위한 모든 유사한 장치 및 방법에 적용되도록 의도됨을 알아야 한다. 기재된 실시예로부터의 수정 및 변경이 베어링 아이솔레이터(10)와 CDR(40, 80, 100, 140)의 취지 및 범위 내에서 당업자에게 발생될 것이다.

10: 베어링 아이솔레이터
12: 베어링
14: 샤프트
16: 기기 하우징
17: 밀봉 챔버
18: O-링
20: 고정자
22: 고정자 메인 보디
23: 고정자 반경방향 외표면
24: 수용체 홈
26: 고정자 축방향 돌기
28: 고정자 반경방향 돌기
29: 고정자 축방향 홈
30: 회전자
32: 회전자 메인 보디
33: 회전자 축방향 외표면
34a: 제1 축방향 경계면 갭
34b: 제1 반경방향 경계면 갭
36: 회전자 축방향 돌기
38: 회전자 반경방향 돌기
39: 회전자 축방향 홈
40: 전류 다이버터 링™ (CDR®)
41: CDR 보디
42: 환형 채널
43: 제1 벽
44: 제2 벽
45: CDR 반경방향 외표면
46: 전도성 세그먼트
48: CDR 메인 개구
50: 내부 보디
52: 반경방향 채널
52a: 캐치부
54: 장착 개구
56: 리지(로킹)
58: 내부 보디 메인 개구
60: 외부 보디
62: 베이스
64: 환형 홈
65a: 제1 환형 숄더
65b: 제2 환형 숄더
66: 반경방향 돌기
68: 외부 보디 메인 개구
70: 스트랩
72: 체결구
80: 반경방향 CDR
82: 반경방향 채널
83: 반경방향 채널 셸프
85a: 반경방향 외표면
85b: 반경방향 내표면
86: 전도성 조립체
86a: 바인더
86b: 접촉부
88: 메인 개구
100: 멀티-링 CDR
110: 리테이너
111: 리테이너 베이스
112a: 제1 환형 홈
112b: 제2 환형 홈
112c: 제3 환형 홈
112d: 제4 환형 홈
113: 스냅 홈
114: 리테이너 벽
115: 리테이너 반경방향 외표면
116: 전도성 세그먼트
118: 리테이너 메인 개구
120: 링
122: 반경방향 채널
122a: 캐치부
125: 링 반경방향 외표면
126: 리지
127a: 축방향 내표면
127b: 축방향 외표면
128: 링 메인 개구
130: 분할 링 세그먼트
140: 배킹 링
141: 정렬 핀
142: 정렬 핀 수용체
143: 체결구 보어
144: 체결구 수용체
145: O-링 채널
146: 개구
148: 배킹 링 체결구
160: 적응성 CDR
161: 슬롯
162: 반경방향 채널
163: 반경방향 채널 셸프
164: 리세스
165a: 반경방향 외표면
165b: 반경방향 내표면
166: 절취부
168: 메인 개구

Claims

전류 다이버터 링이며,
(a) 내부 보디로서,
(i) 메인 개구,
(ⅱ) 상기 내부 보디의 일면에 형성되는 반경방향 채널, 및
(ⅲ) 상기 메인 보디의 반경방향 외표면에 형성되는 리지를 포함하는 내부 보디;
(b) 외부 보디로서,
(i) 베이스,
(ⅱ) 상기 베이스의 반경방향 내표면에 형성되고, 제1 환형 숄더와 제2 환형 숄더에 의해 형성되는 환형 홈, 및
(ⅲ) 상기 베이스로부터 반경방향 내측으로 연장되는 반경방향 돌기를 포함하며,
상기 반경방향 돌기에는 메인 개구가 형성되고, 상기 외부 보디와 상기 내부 보디는 상기 리지와 상기 환형 홈의 결합이 상기 내부 보디를 상기 외부 보디에 축방향으로 고정시키도록 구성되는 외부 보디; 및
(c) 상기 반경방향 채널에 배치되는 전도성 세그먼트를 포함하는 전류 다이버터 링.
제1항에 있어서, 상기 내부 보디는 다수의 반경방향 채널을 더 포함하며, 상기 전류 다이버터 링은 다수의 전도성 세그먼트를 더 포함하는 전류 다이버터 링.
제2항에 있어서, 상기 전류 다이버터 링은 추가로 상기 외부 보디 내의 상기 반경방향 돌기 근처에 배치되는 상기 내부 보디 내의 상기 다수의 반경방향 채널을 갖는 전류 다이버터 링.
제3항에 있어서, 상기 리지는 추가로 축방향으로 경사져 있는 전류 다이버터 링.
제4항에 있어서, 상기 베이스의 반경방향 외표면은 추가로 상기 전류 다이버터 링이 베어링 아이솔레이터 내의 수용체 홈 또는 모터 하우징에 형성된 개구에 확실히 압입될 수 있도록 축방향으로 경사져 있는 전류 다이버터 링.
제4항에 있어서, 상기 내부 보디는 상기 다수의 반경방향 채널에 대향하는 그 면에 설치되는 다수의 장착 개구를 더 포함하며, 상기 전류 다이버터 링을 모터 하우징에 고정하기 위해 다수의 체결구 및 스트랩이 사용되는 전류 다이버터 링.
제4항에 있어서, 상기 전도성 세그먼트는 추가로 탄소계 필라멘트로서 형성되는 전류 다이버터 링.
제4항에 있어서, 상기 다수의 반경방향 채널은 추가로 그 안에 설치되는 캐치부를 갖는 전류 다이버터 링.
제4항에 있어서, 상기 외부 보디의 상기 반경방향 돌기는 추가로 상기 내부 보디의 내경이 상기 반경방향 돌기의 내경과 거의 동일하도록 구성되는 전류 다이버터 링.
제4항에 있어서, 상기 다수의 전도성 세그먼트의 각각의 전도성 세그먼트는 추가로 섬유질 탄소계 재료로 형성되는 전류 다이버터 링.
제4항에 있어서, 상기 내부 보디와 상기 외부 보디는 추가로 청동으로 제조되는 전류 다이버터 링.
반경방향 전류 다이버터 링이며,
(a) 실질적으로 링-형상인 보디;
(b) 상기 메인 보디의 중심에 설치되는 메인 개구;
(c) 다수의 반경방향 채널로서, 그 각각이 상기 보디의 반경방향 외표면으로부터 상기 보디의 반경방향 내표면으로 연장되는 다수의 반경방향 채널;
(d) 상기 메인 보디의 반경방향 내표면 근처에서 상기 반경방향 채널 중 하나에 배치되는 반경방향 채널 셸프; 및
(e) 상기 반경방향 채널 중 하나에 배치되는 전도성 조립체로서, 그 접촉부가 상기 반경방향 채널로부터 상기 반경방향 내표면을 지나서 반경방향 내측으로 돌출하는 전도성 조립체를 포함하는 반경방향 전류 다이버터 링.
멀티-링 전류 다이버터 링이며,
(a) 리테이너로서,
(i) 축방향으로 연장되고, 그 외부가 리테이너 반경방향 외표면으로 형성되는 리테이너 베이스,
(ⅱ) 상기 리테이너 베이스의 내부에 형성되는 제1 환형 홈,
(ⅲ) 상기 리테이너 베이스로부터 반경방향 내측으로 연장되는 리테이너 벽, 및
(ⅳ) 상기 리테이너 베이스의 내부에 형성되는 제2 환형 홈을 포함하며,
상기 제1 환형 홈은 측부 리테이너 벽과 상기 제2 환형 홈 사이에 축방향으로 배치되는 리테이너;
(b) 제1 링으로서,
(i) 상기 제1 링의 축방향 내표면에 형성되는 반경방향 채널로서, 상기 제1 링의 상기 축방향 내표면은 상기 리테이너 벽과 맞닿는 반경방향 채널,
(ⅱ) 상기 제1 환형 홈과 맞닿는 반경방향 링 외표면, 및
(ⅲ) 상기 리테이너 벽과 대향하는 축방향 외표면을 포함하는 제1 링;
(c) 제2 링으로서,
(i) 상기 제2 링의 축방향 내표면에 형성되는 반경방향 채널로서, 상기 제2 링의 상기 축방향 내표면은 상기 제1 링의 상기 축방향 외표면과 맞닿는 반경방향 채널,
(ⅱ) 상기 제2 환형 홈과 맞닿는 반경방향 링 외표면, 및
(ⅲ) 상기 제1 링과 대향하는 축방향 외표면을 포함하는 제2 링; 및
(d) 상기 제1 링의 상기 반경방향 채널에 배치되는 전도성 세그먼트를 포함하는 멀티-링 전류 다이버터 링.
제13항에 있어서, 상기 제1 링은 추가로 두 개의 분할 링 세그먼트로 구성되는 멀티-링 전류 다이버터 링.
제14항에 있어서, 상기 두 개의 분할 링 세그먼트는 그 안에 형성되는 개구를 더 포함하며, 상기 개구는 상기 축방향 내표면으로부터 상기 축방향 외표면으로 연장되는 멀티-링 전류 다이버터 링.
베어링 아이솔레이터이며,
(a) 고정자로서,
(i) 메인 보디,
(ⅱ) 상기 메인 보디를 지나서 축방향으로 및 반경방향으로 연장되는 다수의 돌기, 및
(ⅲ) 샤프트 근처에 배치되는 수용체 홈을 포함하는 고정자; 및
(b) 상기 샤프트에 고정 장착되는 회전자로서,
(i) 메인 보디, 및
(ⅱ) 상기 메인 보디를 지나서 반경방향으로 및 축방향으로 연장되는 다수의 돌기를 포함하는 회전자를 포함하며,
상기 회전자의 상기 다수의 돌기는 래비린쓰 시일을 형성하기 위해 상기 고정자의 상기 다수의 돌기와 서로 맞물리는 베어링 아이솔레이터.
샤프트로부터 모터 하우징을 통해서 전하를 소산시키는 방법이며,
(a) 상기 모터 하우징에 전류 다이버터 링을 고정하는 단계;
(b) 상기 전류 다이버터 링 내에 적어도 하나의 전도성 세그먼트를 장착하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 전도성 세그먼트는 상기 샤프트와 근접하거나 접촉하는 단계;
(c) 상기 샤프트로부터 상기 적어도 하나의 전도성 세그먼트로 상기 전하를 전송하는 단계;
(d) 상기 적어도 하나의 전도성 세그먼트로부터 상기 전류 다이버터 링으로 상기 전하를 전송하는 단계; 및
(e) 상기 전류 다이버터 링으로부터 상기 모터 하우징으로 상기 전하를 전송하는 단계를 포함하는 전하 소산 방법.
제17항에 있어서, 상기 전류 다이버터 링의 내부 보디는 다수의 반경방향 채널을 더 포함하며, 상기 전류 다이버터 링은 다수의 전도성 세그먼트를 더 포함하는 전하 소산 방법.
제18항에 있어서, 상기 전류 다이버터 링은 추가로 상기 외부 보디 내의 상기 반경방향 돌기 근처에 배치되는 상기 내부 보디 내의 다수의 반경방향 채널을 갖는 전하 소산 방법.
제17항에 있어서, 상기 전류 다이버터 링은 추가로 멀티-링 전류 다이버터 링으로 형성되고, 상기 멀티-링 전류 다이버터 링은
(a) 리테이너로서,
(i) 축방향으로 연장되고, 그 외부가 리테이너 반경방향 외표면으로 형성되는 리테이너 베이스,
(ⅱ) 상기 리테이너 베이스의 내부에 형성되는 제1 환형 홈,
(ⅲ) 상기 리테이너 베이스로부터 반경방향 내측으로 연장되는 리테이너 벽, 및
(ⅳ) 상기 리테이너 베이스의 내부에 형성되는 제2 환형 홈을 포함하며,
상기 제1 환형 홈은 측부 리테이너 벽과 상기 제2 환형 홈 사이에 축방향으로 배치되는 리테이너;
(b) 제1 링으로서,
(i) 상기 제1 링의 축방향 내표면에 형성되는 반경방향 채널로서, 상기 제1 링의 상기 축방향 내표면은 상기 리테이너 벽과 맞닿는 반경방향 채널,
(ⅱ) 상기 제1 환형 홈과 맞닿는 반경방향 링 외표면, 및
(ⅲ) 상기 리테이너 벽과 대향하는 축방향 외표면을 포함하는 제1 링;
(c) 제2 링으로서,
(i) 상기 제2 링의 축방향 내표면에 형성되는 반경방향 채널로서, 상기 제2 링의 상기 축방향 내표면은 상기 제1 링의 상기 축방향 외표면과 맞닿는 반경방향 채널,
(ⅱ) 상기 제2 환형 홈과 맞닿는 반경방향 링 외표면, 및
(ⅲ) 상기 제1 링과 대향하는 축방향 외표면을 포함하는 제2 링; 및
(d) 상기 제1 링의 상기 반경방향 채널에 배치되는 전도성 세그먼트를 포함하는 전하 소산 방법.
전류 다이버터 링, 멀티-링 전류 다이버터 링, 또는 샤프트로부터 모터 하우징을 통해서 전하를 소산시키는 방법에 관한 본 명세서에 기재된 일체의 신규한 진보적 단계, 행위, 여러 단계 및/또는 행위의 조합, 또는 여러 단계 및/또는 행위의 서브-조합을 포함하는 장치.