KR20150048144A - 접촉식-정류형 전기 모터 - Google Patents

접촉식-정류형 전기 모터 Download PDF

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KR20150048144A
KR20150048144A KR1020157005699A KR20157005699A KR20150048144A KR 20150048144 A KR20150048144 A KR 20150048144A KR 1020157005699 A KR1020157005699 A KR 1020157005699A KR 20157005699 A KR20157005699 A KR 20157005699A KR 20150048144 A KR20150048144 A KR 20150048144A
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segments
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마르셀 프뢰벨
마틴 헬미스
번드 마크
피터 비슈케
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말레 인터내셔널 게엠베하
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Abstract

본 발명은 접촉식 정류자(24)를 가지며 외부 고정자(18) 및 회전가능하게 장착되는 내부 회전자(19)를 포함하는 전기 모터(18)에 관한 것으로, 회전자(19) 상에는 적어도 하나의 영구 자석(21)을 포함하는 자석 배열체(20)가 고정적으로 배열되며, 고정자(18) 상에는 적어도 하나의 전기 코일(23)이 고정적으로 배열된다.

Description

접촉식-정류형 전기 모터{CONTACT-COMMUTATED ELECTRIC MOTOR}
본 발명은 접촉식 정류자(contact commutation)를 구비한 전기 모터에 관한 것이다. 본 발명은 또한 조정가능한 액추에이터를 구비하고 상기 유형의 전기 모터를 갖는 차량용 컴포넌트(vehicle component)에 관한 것이다.
전기 모터들은 널리 알려져 있으며, 고정자(stator) 및 고정자에 상관하여 회전될 수 있는 회전자(rotor)를 포함하며, 회전자는 전기 모터의 구동 샤프트(drive shaft)를 구동하거나 형성하며, 이에 의해, 전기 모터에서 구동 전력(drive power)을 끌어낼 수 있다(tap). 전기 모터들은 직류 전기 모터(약칭하여 DC 모터라 함)와 교류 모터(약칭하여 AC 모터라 함)로 분류된다. 또한, 회전자가 고정자에 동심원으로 배열되는 내부(internal) 회전자와, 고정자가 회전자에 동심원으로 배열되는 외부(external) 회전자로 서로 구분된다. 마지막으로, 비접촉식 정류형 전기 모터들과 접촉식 정류형 전기 모터로 구분된다. 접촉식 정류는 적어도 하나의 접촉 소자(contact element)에 의한 물리적 접촉 또는 기계적 접촉을 통해 발생하며, 적어도 하나의 접촉 소자는 이를 위해 슬라이딩 컨투어(sliding contour)에 직접 관계하여 전기적 연결을 발생시킨다. 접촉 소자는 또한, "브러시(brush)"로도 명명될 수 있다. 일반적으로, 이런 유형의 접촉 소자는 탄소로 만들어진 접촉 몸체부(body)를 갖는다. 반면에, 비접촉식 정류는 전기적으로, 바꾸어 말하자면, 대응하는 전자 장치(electronics) 또는 전기 회로에 의해 발생한다.
전기 모터들은 실제로 모든 기술 분야에서 사용된다. 특히, 전기 모터들은 차량에도 사용되어 가동 액추에이터들을 조정한다. 보편성을 제한하지 않으면서 단지 일례로, 여기서는 액추에이터로서 스로틀(throttle)을 구비한 스로틀링 장치(throttling device)를 언급할 수 있으며, 이 스로틀링 장치는 전기 모터의 도움으로 내연 기관(internal combustion engine)의 환기 장치(ventilation system)에서 외기 흐름(fresh-air flow)의 스로틀링을 설정하도록 조정될 수 있다. 또한, 전기 모터의 도움으로, 예를 들어, 내연 기관의 연소실 내로의 외기의 공급을 지배하기 위해 전기 모터의 도움으로 적어도 하나의 플랩을 조정할 수 있는 플랩 장치들(flap devices)을 고려할 수 있다. 또한, 전기 모터들은, 차징 장치(charging apparatus)의 터빈에, 바람직하게는, 배기 터보차저(exhaust turbocharger)에 사용되어, 예를 들어, 웨이스트 게이트 밸브(wastegate valve)를 작동시키거나 가변 터보 구조(variable turbo geometry)를 작동시킬 수 있다.
각각의 전기 모터는, 특히 자동차 사용 시에, 비교적 큰 열부하(thermal load)에 노출될 수 있으며, 그 결과로써, 각각의 전기 모터의 내구성 또는 예기된 서비스 수명이 줄어든다.
특히, 전기 모터가 액추에이터를 복원력(restoring force)에 역행하게 유지해야 하는 사용 중에도 증가된 열부하가 발생되므로, 각각의 코일 배열체(coil arrangement)에서, 전기 전력 전체가 열로 변환되고, 이 열은 따뜻하거나 고온인 환경에서 소산될 수 없거나 겨우 미약하게나마 소산될 수 있다.
본 발명은 이런 유형의 전기 모터 또는 이런 유형의 전기 모터를 구비한 차량용 컴포넌트, 특히 전기 모터의 서비스 수명이 증가된 차량용 컴포넌트에 대한 개선된 실시 형태를 구체화하는 과제에 관련된다.
본 발명에 따르면, 이런 과제는 독립항의 청구 대상에 의해 해결된다. 유리한 실시 형태들은 종속항들의 청구 대상을 형성한다.
본 발명은 내부 회전자로서의 전기 모터에 접촉식 정류자를 설치하는 일반적인 개념에 기초하며, 여기서는, 고정자 상에 전적으로 코일 배열체가 배열되고, 회전자 상에는 자석 배열체가 제공된다. 접촉식 정류자를 사용함으로써, 비접촉식 정류자의 경우에 필요로 되는, 전자 장치들(electronics)의 생략이 가능하다. 코일 배열체가 고정자 상에 수용되므로, 내부 회전자의 경우에는 각각의 코일이 방사상으로 외부에, 다시 말하자면, 한편으로는 비교적 큰 단면적 상에, 그리고 다른 한편으로는 전기 모터의 하우징 위 또는 안에 위치되고, 그 결과로써, 코일 배열체의 열을 비교적 용이하게 소산시킬 수 있다. 전기 모터의 열부하는 제안된 구조에 의해 상당히 줄어들어, 전기 모터 및 전기 모터를 구비한 임의의 차량용 컴포넌트의 서비스 수명을 상당히 연장시킨다.
본 발명에 따른 구조로 인해, 전기 모터는 열적으로 부하가 걸리는 부품(thermally loaded applications), 예컨대, 엔진에 아주 가까이에 배치되는 차량용 컴포넌트들에서도 유리하게 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 전기 모터를 구비한 차량용 컴포넌트, 예를 들어, 스로틀 장치 또는 플랩 장치 또는 터빈 또는 가변형 터빈 구조(variable turbine geometry)를 갖거나 웨이스트 게이트 밸브를 갖는 배기 터보차저의 서비스 수명이 증가한다.
본 발명에 따른 전기 모터는 바람직하게는, 직류 모터로 구성된다. 그러나, 원칙적으로 교류 모터로서의 실시 형태도 가능하다.
자석 배열체는 회전자 상에 고정적으로 배열되는 적어도 하나의 영구 자석을 포함한다. 코일 배열체는 고정자 상에 고정적으로 배열되는 적어도 하나의 전기 코일을 포함한다. 본 발명에 따르면, 코일 배열체의 모든 코일은 고정자 상에 배열되어 있으므로, 회전자 상에는 코일이 배열되지 않는다. 바람직하게는, 자석 배열체의 모든 영구 자석은 전적으로 회전자 상에 배열된다.
접촉 소자는 "브러시"로도 명명될 수 있다. 일반적으로, 이런 유형의 접촉 소자는 탄소로 만들어진 접촉 몸체부를 갖는다.
유리한 실시 형태에 따르면, 접촉식 정류자는 회전자에 의해 회전가능하게 구동되고 적어도 하나의 접촉 소자를 갖는 접촉 소자 배열체, 및 고정자에 대해 순환식으로 일정하게 배열되는, 특히 순환식으로 일정하게 고정자를 포함한 하우징 상에 고정적으로 배열되고 적어도 하나의 슬립 링(slip ring)을 갖는 슬립 링 배열체를 가질 수 있다. 이로써, 기하학적으로 단순하고, 강성이며, 신뢰성 있는 기계적인 정류자가 얻어진다.
유리한 진전된 사항(developement)에 따르면, 복수의 슬립 링이 제공될 수 있으며, 적어도 두 개의 그러한 슬립 링은 슬립 배열체 내에서 슬립 링 그룹을 형성하며 접촉 소자 배열체의 적어도 하나의 그러한 접촉 소자를 통해 서로 전기적으로 연결된다. 접촉 소자 배열체 또는 각각의 접촉 소자는 회전자에 대해 편의주의적으로(expediently) 전기적으로 절연되어 있다. 또한, 슬립 링 배열체 또는 각각의 슬립 링은 하우징에 대해 전기적으로 절연된다. 회전자 측 상에 배열된 내부 접촉 소자 배열체로 인해, 회전자 측 상에서 고정자 측 상에 배열된 슬립 링 배열체의 정류만이 발생되고, 그 결과로써, 고정된(stationary) 하우징을 통해 슬립 링의 통전(electrification)이 발생할 수 있으므로, 이에 따라 슬립 링의 통전이 상당히 촉진된다.
다른 유리한 진전된 사항에 따르면, 각각의 슬립 링 그룹이 단지 슬립 링 쌍을 형성하는 두 개의 슬립 링만을 포함하는 것을 제공할 수 있다. 이로써, 각각의 슬립 링 쌍은 제1 슬립 링 및 제2 슬립 링을 포함할 수 있다. 제1 슬립 링은 전기적으로 코일 배열체나 연관된 코일 가닥(coil strand)에 전기적으로 연결될 수 있다. 반면에, 제2 슬립 링은 원주 방향으로 분할(segment)될 수 있고, 적어도 하나의 플러스-극(plus-pole) 세그먼트, 적어도 하나의 마이너스-극(minus-pole) 세그먼트 및 적어도 2 개의 절연체(insulator) 세그먼트를 포함할 수 있다. 각각의 플러스-극 세그먼트는, 이 경우에, 전기 모터의 전원 장치(power supply)의 플러스 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 플러스-극 단자에 전기적으로 연결되는 한편, 각각의 마이너스-극 세그먼트는 전원 장치의 마이너스 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 마이너스-극 세그먼트에 전기적으로 연결된다. 반면에, 각각의 절연체 세그먼트는 전기적으로 절연 방식으로 구성되고, 각각의 경우에 원주 방향으로 하나의 플러스-극 세그먼트와 하나의 마이너스-극 세그먼트 사이에 배열된다. 여기서 제안된 구성에 의해, 회전자가 회전중일 때, 각각의 제1 슬립 링 또는 각각의 연관된 코일 가닥을 통해 할당된 코일 배열체는 각각의 접촉 소자를 통해 전원 장치의 마이너스 극 및 플러스 극에 교대로 연결되고, 그 결과로써, 극성이 교대하는(alternating polarity) 회전 자계(rotating magnetic field)를 실현할 수 있다.
다른 진전된 사항에서, 하나의 자북극(magnetic north pole) 및 하나의 자남극(magnetic south pole) 각각이 자석 배열체 내에서 자극 쌍(magnetic pole pair)을 형성할 수 있고, 그래서, 플러스-극 세그먼트의 수 및 마이너스-극 세그먼트의 수는 자극 쌍의 수와 동수인 것이 바람직하다. 예를 들어, 회전자 상에는 단지 하나의 단극 쌍만이 존재하므로, 각각의 제2 슬립 링은 정확하게 하나의 플러스-극 세그먼트와 정확하게 하나의 마이너스-극 세그먼트를 포함한다. 결과적으로, 특히, 회전자 상에 접촉 소자 배열체를 고정적으로 배열하는 것이 가능하므로, 회전자의 회전 속도는 접촉 소자 배열체의 회전 속도와 일치한다.
이와는 다르게, 각각의 슬립 링 그룹 또는 슬립 링 배열체 전체가 정확하게 3 개의 슬립 링, 즉, 전기 모터의 전원 장치의 플러그 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 플러스-극 단자에 전기적으로 연결되는 제1 슬립 링, 전기 모터의 마이너스 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 마이너스-극 단자에 전기적으로 연결되는 제2 슬립 링, 및 제3 슬립 링을 포함하는 실시 형태 또한 고려할 수 있으며, 제3 슬립 링은 원주 방향으로 분할되고, 복수의 절연체 세그먼트 및 코일 배열체에 전기적으로 연결되고 원주 방향으로 교대로 배열되는 복수의 코일 세그먼트를 포함한다. 또한, 이런 유형의 실시 형태에서는, 제1 슬립 링을 제3 슬립 링에 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 접촉 소자가 제공되며, 제2 슬립 링을 제3 슬립 링에 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 또 다른 접촉 소자가 제공된다. 이런 유형의 실시 형태는 슬립 링 배열체 내에서 슬립 링의 수가 줄어든 상태로 다루어지는데, 이는 서로 다른 코일 또는 서로 다른 코일 가닥을 편의주의적으로 제1 슬립 링과 제2 슬립 링 사이에 축방향으로 배열되는 제3 슬립 링의 도체 세그먼트들에 의해 제어할 수 있기 때문이다.
또 다른 대체 실시 형태에서는, 슬립 링 배열체가 원주 방향으로 분할되는 단지 하나의 단일의 공통(common) 슬립 링을 갖는 것을 제공할 수 있으며, 하나의 단일의 공통 슬립 링은 전기 모터의 전원 장치의 플러스 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 플러스-극 단자에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 플러스-극 세그먼트; 전원 장치의 마이너스 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 마이너스-극 단자에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 마이너스-극 세그먼트; 코일 배열체에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트; 및 적어도 하나의 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트를 가지며, 각종 세그먼트들은 각각의 경우에, 플러스-극 세그먼트와 마이너스-극 세그먼트 사이에 하나의 코일 세그먼트가 배열되고, 각각의 경우에, 플러스-극 세그먼트와 마이너스-극 세그먼트 사이에 절연체 세그먼트가 배열되도록 원주 방향으로 서로 추종한다(follow). 단지 하나의 단일의 공통 슬립 링의 사용으로 인해, 축방향으로 매우 콤팩트한 구조(compact structure)의 접촉식 정류자가 얻어진다.
유리한 실시 형태에서는, 코일 배열체 내에서, 단일 코일 또는 직렬로 연결된 복수의 코일을 형성하는 권선(winding)이 코일 가닥을 형성하고, 코일 배열체가 복수의 코일 가닥을 갖는 것을 제공할 수 있다. 따라서, 공통의 슬립 링은 복수의 코일 세그먼트를 가지며, 각각의 코일 세그먼트는 단지 하나의 코일 가닥에 전기적으로 연결되는 한편, 각각의 코일 가닥은 적어도 하나의 코일 세그먼트에 전기적으로 연결된다. 이로써, 복수의 코일 또는 복수의 코일 가닥은 공통의 슬립 링에 의해 정류될 수 있다.
또 다른 대체의 유리한 실시 형태에서는, 코일 배열체 내에서, 단일 코일 또는 직렬로 연결된 복수의 코일을 형성하는 권선이 코일 가닥을 형성하고, 코일 배열체가 복수의 코일 가닥을 갖는 것을 제공할 수 있다. 이 경우에, 슬립 링 배열체는 정확하게 2 개의 슬립 링을 가지되, 제1 슬립 링은 원주 방향으로 분할되며, 각각의 경우에 전기 모터의 전원 장치의 플러스 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 플러스-극 단자에 전기적으로 연결되는 복수의 플러스-극 세그먼트를 가지며, 각각의 코일 가닥은 각자의 코일 가닥에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트를 가지며, 각종 세그먼트는 원주 방향으로 서로에 대해 전기적으로 절연되어 있다. 또한, 제2 슬립 링은 각각의 경우에 원주 방향으로 분할되며, 전원 장치의 마이너스 극에 연결될 수 있는 전기 모터의 마이너스-극 단자에 전기적으로 연결되는 복수의 마이너스-극 세그먼트를 가지며, 각각의 코일 가닥은 각자의 코일 가닥에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트를 가지며, 각종 세그먼트는 원주 방향으로 서로에 대해 전기적으로 절연되어 있다. 이런 설계에서는, 콤팩트한 구성으로 많은 수의 코일 및 극 쌍들을 제어할 수 있으며, 그 결과로써, 전기 모터는 더 큰 토크를 발생시킬 수 있다. 또한, 이에 의해, 전기 모터가 기동될 수 없거나 매우 큰 전류로만 기동될 수 있게 하는 데드 스폿(dead spots)의 위험을 감소시킬 수 있다.
유리한 진전된 사항에 따르면, 제1 슬립 링에서, 각종 세그먼트들은 2 개의 플러스-극 세그먼트(39) 사이에 적어도 하나의 코일 세그먼트가 배열되도록 원주 방향으로 서로 추종할 수 있는 한편, 제2 슬립 링에서, 각종 세그먼트들은 2 개의 마이너스-극 세그먼트 사이에 적어도 하나의 코일 세그먼트가 배열되도록 원주 방향으로 서로 추종할 수 있다. 결과적으로 신뢰성 있는 정류자가 지원된다.
이에 더하여 또는 이를 대신하여, 제1 슬립 링은 각각의 코일 세그먼트마다 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트를 가지며, 각종 세그먼트는 각각의 코일 세그먼트가 한 측에서는 절연체 세그먼트에 그리고 다른 측에서는 플러스-극 세그먼트에 인접하도록 원주 방향으로 서로 추종하는 것을 제공할 수 있다. 유사하게, 제2 슬립 링은 각각의 코일 세그먼트마다 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트를 가지며, 각종 세그먼트는 각각의 코일 세그먼트가 한 측에서는 절연체 세그먼트에 그리고 다른 측에서는 마이너스-극 세그먼트에 인접하도록 원주 방향으로 서로 추종하는 것을 제공할 수 있다. 그러한 절연체 세그먼트들을 사용함으로써, 코일 세그먼트들이 원주를 따라 상대적으로 단순하게 분포될 수 있으므로, 고정자와 회전자 사이에서의 상술한 데드 포인트의 위험이 줄어든다.
또한, 기동 거동(starting behaviour)을 개선하기 위해, 원주 방향으로의 각각의 절연체 세그먼트가 각각의 플러스-극 세그먼트 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트 및/또는 각각의 코일 세그먼트보다 큰 것을 제공할 수 있다. 이에 더하여 또는 이를 대신하여, 원주 방향으로의 각각의 코일 세그먼트가 각각의 플러스-극 세그먼트 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트와 동일한 크기인 것을 제공할 수 있다.
다른 실시 형태에서는, 제1 슬립 링에서, 각각의 코일 세그먼트는 플러스-극 세그먼트의 양측에 원주 방향으로 인접하는 한편, 제2 슬립 링에서, 각각의 코일 세그먼트는 마이너스-극 세그먼트의 양측에 원주 방향으로 인접한다. 이런 수단(measure) 또한, 회전자의 데드 스폿의 위험을 줄인다.
진전된 사항에 따르면, 원주 방향으로의 각각의 코일 세그먼트가 각각의 플러스-극 세그먼트 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트보다 작은 것을 제공할 수 있다.
다른 실시 형태에 따르면, 제1 슬립 링에서, 원주 방향으로 서로 추종하고 오직 플러스-극 세그먼트에 의해서만 서로 분리되는 복수의 코일 세그먼트가 각각의 코일 가닥에 할당되며, 제2 슬립 링에서 원주 방향으로 서로 추종하고 오직 마이너스-극 세그먼트에 의해서만 서로 분리되는 복수의 코일 세그먼트가 각각의 코일 가닥에 할당되는 것을 제공할 수 있다. 이 또한, 회전자의 데드 스폿의 위험을 줄인다.
바람직한 진전된 사항에 따르면, 코일 가닥 중 하나에 할당되는 코일 세그먼트들 중 적어도 하나가 다른 코일 가닥에 할당되는 원주 방향으로의 다른 코일 세그먼트에 인접하는 것을 제공할 수 있다. 서로 인접하는 코일 세그먼트들은 이 경우에는 편의주의적으로 서로에 대해 전기적으로 절연된다.
플러스-극 세그먼트의 양측에 원주 방향으로 인접하는 코일 세그먼트들은 플러스-극 세그먼트들과 원주 방향으로의 크기가 동일한 한편, 원주 방향으로 다른 코일 세그먼트에 인접하는 코일 세그먼트들은 플러스-극 세그먼트들의 크기의 절반이며, 마이너스-극 세그먼트의 양측에 원주 방향으로 인접하는 코일 세그먼트들은 마이너스-극 세그먼트들과 원주 방향으로의 크기가 동일한 한편, 원주 방향으로 다른 코일 세그먼트에 원주 방향으로 인접하는 코일 세그먼트들은 마이너스-극 세그먼트들의 크기의 절반인 진전된 사항이, 특히 유리하다. 결과적으로, 회전자의 기동 거동이 개선된다.
유리하게는, 2 개의 슬립 링은, 코일 가닥들이 코일 세그먼트들에 할당되는 것에 관해서 제1 슬립 링의 코일 세그먼트들이 제2 슬립 링의 코일 세그먼트들에 대해 원주 방향으로 오프셋으로(offset) 배열되도록 서로에 대해 배열될 수 있다. 이런 수단 또한, 데드 스폿의 위험을 줄여 회전자의 기동 거동을 개선한다.
또한, 각각의 슬립 링에 접촉하는 접촉 소자들은 2 개의 슬립 링 사이에 축방향으로 배열되는 것이 제공될 수 있으며, 그 결과로써, 접촉식 정류자는 방사 방향으로 매우 작은 구성을 갖는다.
유리한 진전된 사항에 따르면, 제1 슬립 링에 접촉하는 제1 접촉 소자가 제2 슬립 링에 접촉하는 제2 접촉 소자에 축방향으로 인접하고 제2 접촉 소자에 전기적으로 절연되게 배열되는 것을 제공할 수 있다. 이런 특징 또한, 콤팩트한 설계를 지원한다.
유리한 진전된 사항에 따르면, 코일 배열체는 하우징 위 또는 안에서 슬립 링 배열체에 대해 축방향으로 오프셋으로 배열될 수 있다. 그 결과, 전기 모터는 방사 방향으로 상대적으로 콤팩트한 구성을 갖는다.
다른 유리한 진전된 사항에서는, 단일 코일 또는 직렬 연결된 복수의 코일을 형성하는 권선이 코일 가닥을 형성할 수 있다. 슬립 링 배열체의 구성에 따라, 각각의 코일 가닥마다 독립된 슬립 링 그룹이 마련될 수 있으므로, 각각의 코일 가닥은 단지 하나의 슬립 링 그룹에 전기적으로 연결된다. 이런 수단(measure)에 의해, 적당한 정류자의 경우에, 자석 배열체의 자계와 상호 작용하여 회전자를 구동시키는 회전 자계가 발생될 수 있다.
언급한 바와 같이, 접촉 소자 배열체가 회전자 상에 고정적으로 배열되어, 회전자의 회전 속도가 접촉 소자 배열체의 회전 속도와 일치하는 실시 형태가 바람직하다.
대체 실시 형태에서, 접촉 소자 배열체는 전기 모터의 회전자에 기어박스(gearbox)를 통해 구동-연결되는 접촉 소자 샤프트 상에 고정적으로 배열될 수 있다. 특히, 이런 방법에 의하면, 상응하게 증가된 접촉 소자들의 회전 속도에 의해 많은 수의 극 쌍들을 정류하는 것이 가능한 한편, 각각의 제2 슬립 링에서의 플러스-극 세그먼트들 및 마이너스-극 세그먼트들의 수는 극 쌍들의 수보다 적다.
각각의 접촉 소자가 각각의 슬립 링과 방사상으로 접촉하게 되면, 축방향으로 콤팩트한 설계가 지원된다. 반면에, 각각의 접촉 소자가 각각의 슬립 링과 축방향으로 접촉하게 되면, 방사상으로 콤팩트한 설계를 달성할 수 있다. 또한, 축방향으로 접촉하는 접촉 소자들이 방사상으로 접촉하는 접촉 소자들보다 매우 훨씬 더 정밀하게 만들어질 수 있고, 그 결과, 슬라이딩 인(sliding in)이 촉진되어 접촉이 개선되는 것으로 증명되었다.
특별한 방책(expedient)은, 슬립 링을 고정자의 축방향 단부 면(end face) 또는 고정자를 포함한 하우징 내로 순환적으로 일정하게 통합시키는 설계이다.
또 다른 유리한 진전된 사항에 따르면, 각각의 접촉 소자는 회전자 상에 체결된 접촉 소자 지지체를 통해 회전자 상에 배열될 수 있으며, 접촉 소자 지지체에 스프링이 배열되며, 이 스프링은 접촉 소자에 각각의 슬립 링에 대항하는 압축 응력을 방사상으로 또는 축방향으로 부여한다(pretension). 그 결과, 브러시 정류자의 기능적인 신뢰성이 개선될 수 있다.
원칙적으로, 각각의 슬립 링 내의 인접한 세그먼트들은 원주 방향으로 임의의 원하는 방식으로 서로 인접할 수 있다. 원주 방향으로 적어도 2 개의 인접한 세그먼트들이 회전자의 회전축을 포함하는 평면에서(in a plane) 서로 인접하는 실시 형태가 바람직하다. 결과적으로, 세그먼트들은 원주 방향으로 상대적으로 짧은(short) 구성일 수 있다. 이와는 다르게, 예를 들어, 축방향 정류자의 경우에 회전자의 기동을 개선하기 위해, 원주 방향으로 적어도 2 개의 인접한 세그먼트들을, 회전자의 회전축을 포함하는 평면에 대해 경사져 있고 회전자의 회전축에 평행하게 연장하는 평면에서 서로 인접시키는 것이 편리할 수 있다. 이와는 다르게, 예를 들어, 방사상 정류자의 경우에 회전자의 기동을 개선하기 위해, 원주 방향으로 적어도 2 개의 인접한 세그먼트들을, 회전자의 회전축에 수직인 평면에 대해 경사져 있고 회전자의 회전축과 교차하는 평면에서 서로 인접시키는 것이 편리할 수 있다. 경사진 경계면들(inclined boundary surfaces)은 원주 방향으로 측정된 접촉 소자들의 길이를 동시에 확실하게 감소시킬 수 있으며, 그 결과, 제조 허용오차(production tolerances)가 영향을 적게 받는다.
본 발명에 따른 차량용 컴포넌트는, 적어도 하나의 액추에이터 및 또한 각각의 액추에이터에 구동-연결되는 앞서 기술한 유형의 전기 모터로 특징된다. 바람직하게는, 차량용 컴포넌트는 환기 장치의 스로틀 장치 또는 환기 장치의 플랩 장치이다. 또한, 차량용 컴포넌트는 터빈 또는 배기 터보차저일 수 있으며, 이로써, 각각의 액추에이터는 가변용 터빈 구조 또는 웨이스트 게이트 밸브일 수 있다.
본 발명의 또 다른 중요한 특징들 및 이점들은, 하위 청구항(sub-claims), 도면 및 도면을 이용한 도면의 관련 설명에서 찾아 볼 수 있다.
위에서 언급한 특징들 및 이하에서 언급할 특징들은 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한, 각각 특정된 결합에서 뿐 아니라, 다른 결합이나 단독으로 사용될 있음은 자명하다.
본 발명의 바람직한 예시적인 실시 형태들은 도면에서 예시되고 이하의 설명에서 상세히 기술되며, 동일한 참조 부호들은 동일하거나 유사하거나 기능상으로 동일한 컴포넌트들을 나타낸다.
도면에서는, 각각의 경우에 개략적으로 도시한다.
도 1은 복수의 차량용 컴포넌트를 갖는 내연 기관에 대한, 회로 다이어그램과 유사한 상당히 단순화된 개요도.
도 2는 전기 모터의 상당히 단순화된 횡단면도.
도 3은 전기 모터의 상당히 단순화된 종단면도.
도 4는 다른 실시 형태의 전기 모터의 상당히 더 단순화된 종단면도.
도 5는 브러시 정류자에 대한 등측도.
도 6은 전기 모터의 3-가닥 실현을 위한 전개된(unwound) 정류자의 개요도.
도 7은 다른 실시 형태의 브러시 정류자의 단순화된 측면도.
도 8은 다른 실시 형태의 슬립 링의 등측도.
도 9는 도 8에 따른 실시 형태의 회전자의 등측도.
도 10은 도 8에 따른 실시 형태의 접촉 소자 배열체를 갖는 회전자의 등측도.
도 11은 도 8에 따른 실시 형태의 전기 모터의 상당히 단순화된 횡단면도.
도 12는 도 11에 따른 실시 형태의 전기 모터에 대한 정류자 개요도로서, (a)는 슬립 링의 관련된 전개된(unrolled) 개요도, (b)는 정류 기간 동안 관련된 접촉 다이어그램, (c)는 정류 기간 동안 관련된 코일 접촉 개요도 및 (d)는 코일 배선 개요도.
도 13은 축방향 정류자의 경우에서의 슬립 링 배열체에 대한 등측도.
도 14는 방사상 정류자의 경우에서의 도 13의 슬립 링 배열체에 대한 등측도.
도 15는 도 13 및 도 14의 실시 형태에 대한 정류자 개요도.
도 16은 도 17 및 도 18의 실시 형태에 대한 정류자 개요도.
도 17은 축방향 정류자의 경우에서의 다른 슬립 링 배열체에 대한 등측도.
도 18은 방사상 정류자의 경우에서의 도 17의 다른 슬립 링 배열체에 대한 등측도.
도 19는 축방향 정류자의 경우에서의 또 다른 슬립 링 배열체에 대한 등측도.
도 20은 방사상 정류자의 경우에서의 도 19의 또 다른 슬립 링 배열체에 대한 등측도.
도 21은 도 19 및 도 20의 실시 형태의 정류자 개요도.
도 22 내지 도 24는 이런 유형의 슬립 링 배열체의 또 다른 실시 형태의 정류자 개요도.
도 25는 여러 세그먼트 변천(a, b, c)의 경우에서의 분할된 슬립 링에 대한 전개된 개요 비교도.
도 1에 따르면, 바람직하게는 차량에 배치되는 내연 기관(1)은 복수의 연소실(3)을 갖는 엔진 블록(2), 연소실(3)에 외기를 공급하는 환기 장치(4) 및 연소실(3)로부터 배기 가스를 배출시키는 배출 장치(exhaust system; 5)를 포함한다. 엔진 블록(2) 상에 플랩 장치(6)가 배열될 수 있으며, 이 플랩 장치(6)는 각각의 연소실(3)을 위한 플랩(7)을 포함하며, 이 플랩은, 예를 들어, 텀플(tumble) 플랩으로 또는 스월(swirl) 플랩으로 구성될 수 있다. 개별 플랩들(7)은 전기 모터(8)의 도움으로 작동될 수 있거나 조정될 수 있는 액추에이터들이다. 이 실시예에서, 환기 장치(4)는 스로틀 장치(9)를 추가로 포함하며, 스로틀 장치(9)의 스로틀(10)은 또 다른 전기 모터(8)의 도움으로 조정될 수 있다.
내연 기관(1)은 또한 여기서는 과급된(supercharged) 내연 기관(1)인 것으로 고려된다. 본 경우에, 내연 기관(1)은 이 때문에 배기 터보차저(11)를 구비하고 있으며, 배기 터보차저(11)는 환기 장치(4)에 통합된 압축기(12) 및 배기 장치(5)에 통합된 터빈(13)을 포함하며, 압축기(12) 및 터빈(13)은 공통 구동 샤프트(14)를 통해 서로 연결된다. 터빈(13)은 가변형 터빈 구조(15)를 구비할 수 있고, 이 가변형 터빈 구조(15)의 도움으로, 터빈(13)의 터빈 휠(turbine wheel)에 대해 배기 가스의 기류(airflow) 방향 및 기류 속도를 변화시킬 수 있다. 이어서, 가변형 터빈 구조(15)를 작동시키기 위해 전기 모터(8)를 제공할 수 있다. 본원에서 터빈(13)은 웨이스트 게이트 밸브(16)를 구비하고 있으며, 웨이스트 게이트 밸브(16)의 도움으로, 터빈 휠을 바이패스시키는 바이패스(bypass; 17)를 제어할 수 있다. 이어서, 웨이스트 게이트 밸브(16)를 작동시키기 위해 전기 모터(8)를 제공할 수 있다.
도 2 내지 도 4에 따르면, 전기 모터(8)는 내부 회전자로서 구성될 수 있으며, 이에 따라, 외부 고정자(18) 및 내부 회전자(19)를 가질 수 있다. 회전자(19)는 고정자(18)에 상관하여 회전축(51)을 중심으로 회전가능하게 장착되고, 적어도 하나의 영구 자석(21)을 포함하는 자석 배열체(20)가 상부에 고정적으로 배열되어 있다. 고정자(18)는 적어도 하나의 전기 코일(23)을 포함하는 코일 배열체(22)를 영구적으로 구비한다. 바람직하게는, 전기 모터(8)는 직류 모터이다. 도 3 및 도 4에 따르면, 전기 모터(8)는 접촉식 정류자(24)를 구비하여, 코일 배열체(22)를 제어할 수 있다.
전기 모터(8)는 또한, 하우징(25)을 포함하며, 이 하우징(25)에는 고정자(18)가 배열되어 있고 회전자(19)가 회전가능하게 장착되어 있다. 여기서는 대응하는 베어링이 참조 부호(26)로 표시되어 있고, 베어링(26)은 고정자(18) 및 접촉식 정류자(24)가 2 개의 베이링(26) 사이에 축방향으로 배열되도록 하우징(25)의 단부 면들 상에 배열된다.
회전자(19)는 구동 샤프트(27)를 포함하며, 이 구동 샤프트(27)를 통해 전기 모터(8)의 도움으로 구동될 각각의 액추에이터가 전기 모터(8)에 구동-연결될 수 있다.
도 3 내지 도 7에 따르면, 접촉식 정류자(24)는 접촉 소자 배열체(28) 및 슬립 링 배열체(29)를 포함한다. 접촉 소자 배열체(28)는 회전자(19)에 대해 회전가능하게 배열되고 적어도 하나의 접촉 소자(30)를 포함한다. 각각의 접촉 소자(30)는 편의주의적으로 브러시, 예를 들어, 탄소 브러시이다. 슬립 링 배열체(29)는 하우징(25) 상에 순환적으로 일정하게 배열되고, 적어도 하나의 슬립 링(31)을 포함한다. 도 8 내지 도 12의 실시예에서는, 단지 하나의 슬립 링만(31)이 제공된다. 다른 모든 실시예에서는, 둘 이상의 슬립 링(31)이 제공된다. 슬립 링 배열체(29)는 코일 배열체(22)에 적절한 방식으로 전기적으로 연결된다. 도 3 내지 도 7의 실시예에서는, 각각의 경우에 적어도 2 개의 슬립 링(31)이 슬립 링 그룹(32)을 형성한다. 각각의 슬립 링 그룹(32) 내에서, 적어도 2 개의 슬립 링(31)은 적어도 하나의 접촉 소자(30)를 통해 서로 전기적으로 연결된다.
접촉 소자들(30)은 회전자(19)에 대해 전기적으로 절연된다. 슬립 링들(31)은 하우징(25)에 대해 전기적으로 절연된다.
도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 코일 배열체(22)는 슬립 링 배열체(29)에 대해 하우징(25) 상에 또는 그 안에 축방향으로 오프셋으로 배열된다. 하우징(25) 내에는 자석 배열체(20) 및 접촉 소자 배열체(28) 또한 서로에 대해 축방향으로 오프셋으로 배열된다.
도 3에 도시된 실시 형태에서는, 연속적이 회전자(19) 또는 연속적인 구동 샤프트(27)가 제공되어, 자석 배열체(20) 및 접촉 소자 배열체(28)가 동일한 회전자(19) 상에 또는 동일한 구동 샤프트(27) 상에 고정적으로 배열된다. 반면에, 도 4는 전기 모터(8)의 회전자(19) 이외에 접촉 소자 샤프트(33)가 제공되고, 이 샤프트(33) 상에 접촉 소자 배열체(28)가 고정적으로 배열된다. 기어박스(34)는 전기 모터(8)의 회전자(19)와 접촉 소자 샤프트(33) 간에서 엔진-속도 가속(step-up) 또는 감속(step-down) 비를 갖는 구동 연결을 실현한다.
도 3 내지 도 5에 따르면, 접촉 소자 배열체(28) 내에서, 각각의 접촉 소자(30)는 회전자(19) 상에 또는 접촉 소자 샤프트(33) 상에 접촉 소자 지지체(35)를 통해 배열되고, 각각의 접촉 소자 지지체(35)는 회전자(19) 상에 또는 접촉 소자 샤프트(33) 상에 고정적으로 부착된다. 도 3 및 도 4에 따르면, 접촉 소자 지지체(35)는 접촉 소자(30)에 각각의 슬립 링(31)에 방사상으로 바깥쪽으로 대항하여 압축 응력을 방사상으로 부여하는 스프링(36)을 편의주의적으로 포함한다.
도 2에 따르면, 권선(37)은 단일 코일(23)이나 직렬로 연결된 적어도 2 개의 코일(23)을 형성할 수 있다. 어느 경우든, 각각의 권선(37)은 코일 가닥(38)을 형성한다. 도 2에 도시된 실시 형태에서는, 3 개의 코일 가닥이 제공되며, 여기서 각각의 권선(37)은 각각의 경우에 정반대의 2 개의 코일(23)을 형성한다. 독립적으로 제어가능한 3 개의 코일 가닥(38) 또는 코일 쌍들 역시 도 2 및 도 6에서 참조 부호(L1, L2 및 L3)로 표시된다.
도 6에 따르면, 이어서, 각각의 코일 가닥(L1, L2 및 L3)마다 독립된 슬립 링 그룹(32)이 마련될 수 있다. 그 후, 각각의 코일 가닥(L1, L2 및 L3)은 오직 하나의 슬립 링 그룹(32)에만 연결된다.
도 5 및 도 6에 따르면, 각각의 슬립 링 그룹(32)은 정확하게 2 개의 슬립 링(31), 즉, 하나의 제1 슬립 링(311) 및 하나의 제2 슬립 링(312)을 포함한다. 각각의 제1 슬립 링(311)은 코일 배열체(22)에 또는 연관된 코일 가닥(38 또는 L1, L2 및 L3)에 전기적으로 연결된다. 각각의 제2 슬립 링(312)은 원주 방향(49)으로 분할되고, 적어도 하나의 플러스-극 세그먼트(39), 적어도 하나의 마이너스-극 세그먼트(40) 및 적어도 2 개의 절연체 세그먼트(41)를 포함한다. 각각의 플러스-극 세그먼트(39)는 전기 모터(8)의 전기 전원 장치(44)의 플러스 극(43)에 연결될 수 있는, 도 7에 도시된 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 전기적으로 연결된다. 각각의 마이너스-극 세그먼트(40)는 전기 전원 장치(44)의 마이너스 극(46)에 연결될 수 있는, 도 7에 도시된 전기 모터(8)의 마이너스-극 단자(45)에 전기적으로 연결된다. 각각의 절연체 세그먼트(41)는 전기적으로 절연 방식으로 구성되고, 각각의 경우에 원주 방향(49)으로 하나의 플러스-극 세그먼트(39)와 하나의 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에 배열된다.
도 5 및 도 6으로부터 또한 알 수 있는 바와 같이, 이어서, 각각의 슬립 링 그룹(32)의 또는 각각의 슬립 링 쌍(32)의 2 개의 슬립 링(311 및 312)이 적어도 하나의 접촉 소자(30)의 도움으로 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 3 개의 슬립 링 쌍(32)의 경우에는, 접촉 소자 배열체(28) 내에 적어도 3 개의 접촉 소자(30)가 상응하게 마련된다.
도 2에 따르면, 각각의 경우에 하나의 자북극 N 및 하나의 자남극 S가 자석 배열체(20) 내에서 자극 쌍을 형성한다. 플러스-극 세그먼트(39)의 수 및 마이너스-극 세그먼트(40)의 수는 도 6에 도시된 실시 형태의 자극 쌍의 수와 동일하다. 그러므로, 여기서 도시된 실시예에서는, 단일의 자극 쌍 및 3-가닥의 코일 배열체(22)를 갖는 전기 모터(8)가 도시된다.
도 6의 전개(unwinding)에서 코일 가닥들(L1, L2 및 L3)의 가변 극성 및 또한 이로써 발생된 자계의 회전이 추가로 도시되고, 이는 접촉 소자 배열체(28)가 슬립 링 배열체(29)에 대해 회전하고 각각의 제2 슬립 링(312)의 연속하는 상이한 세그먼트(39, 40, 41) 위를 연장하여 각각의 제1 슬립 링(311)에 전기적으로 연결되는 점에서 발생된다.
이어서, 도 7은 각각의 슬립 링 그룹(32)이 정확하게 3개의 슬립 링(31), 즉, 제1 슬립 링(311), 제2 슬립 링(312) 및 또한 제1 슬립 링(311)과 제2 슬립 링(312) 사이에 축방향으로 배열되는 제3 슬립 링(313)을 포함하는 대체 실시 형태를 도시한다. 제1 슬립 링(311)은 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 연결된다. 제2 슬립 링(312)은 전기 모터(8)의 마이너스-극 단자(45)에 연결된다. 제3 슬립 링(313)은, 제3 슬립 링(313)이 복수의 절연체 세그먼트(41) 및 복수의 코일 세그먼트(48)를 포함하도록 원주 방향(49)으로 분할된다. 코일 세그먼트들(48) 및 절연체 세그먼트들(41)은 원주 방향으로 교대로 배열된다. 절연체 세그먼트들(41)은 전기적으로 절연 방식으로 구성된다. 코일 세그먼트들(48)은 코일 배열체(22)에 전기적으로 연결된다. 특히, 코일 세그먼트들(48)은 그들이 서로 교대로 배열되도록 서로 다른 코일 가닥들(L1, L2 및 L3)에 전기적으로 연결된다.
도 7에서 단지 파선(interrupted line)으로 표시되어 있는 적어도 하나의 제1 접촉 소자(30)는 제1 슬립 링(311)을 제3 슬립 링(313)에 전기적으로 연결한다. 도 7에서 단지 파선으로 표시되어 있는 적어도 하나의 제2 접촉 소자(30)는 제2 슬립 링(312)을 제3 슬립 링(313)에 전기적으로 연결한다.
적당한 수의 도체 세그먼트들(48)에 의해, 본 실시 형태에서는 이런 하나의 슬립 링 그룹(32)을 사용하여 모든 코일 가닥들(38 또는 L1, L2 및 L3)을 제어할 수 있으므로, 슬립 링 배열체(29)는 단지 이들 3 개의 슬립 링(31)만을 포함한다.
도 8 내지 도 12에서 도시된 실시 형태들에서는, 슬립 링 배열체(29)는 원주 방향(49)으로 분할되는, 단지 단일의 공통 슬립 링(31)만을 가진다. 슬립 링(31)은 전기 모터(8)의 전원 장치(44)의 플러스 극(43)에 연결될 수 있는 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 플러스-극 세그먼트(39); 전원 장치(44)의 마이너스 극(46)에 연결될 수 있는 전기 모터(8)의 마이너스-극 단자(45)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 마이너스-극 세그먼트(40); 코일 배열체(22)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트(48); 및 적어도 하나의 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트(41)를 갖는다. 각종 세그먼트(39, 40, 41, 48)는 각각의 경우에, 하나의 플러스-극 세그먼트(39)와 하나의 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에 하나의 코일 세그먼트(48)가 배열되고, 각각의 경우에, 하나의 플러스-극 세그먼트(39)와 하나의 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에 하나의 절연체 세그먼트(41)가 배열되도록 원주 방향(49)으로 서로 추종한다. 단지 하나의 단일의 공통 슬립 링(31)만을 사용함으로 인해, 축방향으로 매우 콤팩트한 구조의 접촉식 정류자가 얻어진다. 접촉식 정류는 원칙적으로는, 이전과 마찬가지로 방사상으로 내부적으로 배열된 접촉 소자들(30)에 의한 도 8에 따르거나, 그렇지 않으면, 축방향으로 배열된 접촉 소자들(30)에 의한 도 10에 따라 발생할 수 있다.
여기서 또한, 플러스-극 세그먼트들(39) 및 마이너스-극 세그먼트들(40)은 각각의 코일 세그먼트(48)에 대해 전기적으로 절연된다.
유리한 실시 형태에서는, 코일 배열체(22) 내에서, 단일 코일(23) 또는 직렬 연결된 복수의 코일(23)을 형성하는 권선(37)이 코일 가닥(38)을 형성하고, 코일 배열체(22)가 복수의 코일 가닥(38)을 갖는 것을 제공할 수 있다. 본 실시예에서, 공통 슬립 링(31)은 복수의 코일 세그먼트(48)를 가지며, 각각의 코일 세그먼트(48)는 오직 하나의 코일 가닥(38)에 전기적으로 연결되는 한편, 각각의 코일 가닥(38)은 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 복수의 코일(23) 또는 복수의 코일 가닥(38)은 공통 슬립 링(31)에 의해 정류될 수 있다. 본 실시예에서는, 3 개의 코일 세그먼트(481, 482, 483)에 의해 정류되는 3 개의 코일 가닥이 제공된다. 이에 상응하여, 여기서는 3 개의 플러스-극 세그먼트(391, 391, 393) 및 3 개의 마이너스-극 세그먼트(401, 401, 403) 역시 제공된다.
도 9 및 도 10에 따르면, 슬립 링 배열체(29)는 하우징(25) 내로 또는 하우징(25)의 축방향 단부 면(end face; 47) 내로 통합될 수 있다. 본 실시예에서, 절연체 세그먼트들(41)은 이를 위해 하우징(25) 상에 일체로 형성된다. 이 때문에, 하우징(25)은 전기적으로 절연성 재료, 예를 들어, 플라스틱으로 제조되어야 한다.
도 10에 따르면, 접촉 소자 배열체(28)는 개별 접촉 소자들(30)이 통합되는 원반형(disc-shaped) 접촉 소자 지지체(35)를 가질 수 있다.
도 8 내지 도 12의 실시예는 전기 모터(8)에서 출발하고, 전기 모터(8)의 회전자(19)는 8 개의 영구 자석(21) 및 이로써 4 개의 플러스-극 수를 가진다. 또한, 4 개의 접촉 소자(30)를 사용하여 정류되는 3 개의 코일 가닥(38)이 제공된다. 도 12a, 12b, 12c에 따른 정류자 개요는 도 6a, 6b, 6c의 정류자 개요와 유사하게 도 12d에 따른 배선(wiring)과 관련하여 이해해야 하며, 이에 관해서는 따로 설명이 필요없다.
도 13 내지 도 24의 실시 형태들에서는, 코일 배열체(22) 내에서, 단일 코일(23) 또는 직렬 연결된 복수의 코일(23)을 포함하는 권선(37)은 코일 가닥(38)을 형성하며, 코일 배열체(22)는 이전과 마찬가지로 복수의 코일 가닥(38)를 갖는다. 이 경우에 슬립 링 배열체(29)는 정확하게 2 개의 슬립 링(311, 312)을 갖는다. 제1 슬립 링(311)은 원주 방향(49)으로 분할되며, 각각의 경우에 전기 모터(8)의 전원 장치(44)의 플러스 극(43)에 연결될 수 있는 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 전기적으로 연결되는 복수의 플러스-극 세그먼트(39)를 가지며, 각각의 코일 가닥(38)은 각자의 코일 가닥(38)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)를 가지며, 각종 세그먼트(39, 48)는 원주 방향(49)으로 서로에 대해 전기적으로 절연된다. 또한, 제2 슬립 링(312)은 원주 방향(49)으로 분할되며, 각각의 경우에 전원 장치(44)의 마이너스 극(46)에 연결될 수 있는 전기 모터(8)의 마이너스-극 단자(45)에 전기적으로 연결되는 복수의 마이너스-극 세그먼트(40)를 가지며, 각각의 코일 가닥(38)은 각자의 코일 가닥(38)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)를 갖는다. 여기서는 또한, 각종 세그먼트(40, 48)는 원주 방향(49)으로 서로에 대해 전기적으로 절연된다. 도 13 내지 도 24의 실시예들에서는, 각각의 경우에 정확하게 3 개의 코일 가닥(38)이 제공되며, 제1 슬립 링(311) 및 제2 슬립 링(312)은 각각의 코일 가닥(38)마다 연관된 2 개의 코일 세그먼트(48)를 가지므로, 총 6 개의 코일 세그먼트(48), 즉, 2 개의 제1 코일 세그먼트(481), 2 개의 제2 코일 세그먼트(482) 및 2 개의 제3 코일 세그먼트(483)가 존재한다.
도 13 내지 도 21에 따른 유리한 진전된 사항들에 따르면, 제1 슬립 링(311)에서, 각종 세그먼트(39, 40)는 2 개의 플러스-극 세그먼트(39) 사이에 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)가 배열되도록 원주 방향(49)으로 서로 추종할 수 있는 한편, 제2 슬립 링(312)에서, 각종 세그먼트(40, 48)는 2 개의 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)가 배열되도록 원주 방향(49)으로 서로 추종할 수 있다. 그 결과, 신뢰성 있는 정류자가 지원된다.
추가로, 도 13 내지 도 15의 실시 형태들에 따르면, 제1 슬립 링(311)이 각각의 코일 세그먼트(48)마다 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트(41)를 가지며, 각종 세그먼트(39, 41, 48)는 각각의 코일 세그먼트(48)가 한 측에서는 절연체 세그먼트(41)에 인접하고 다른 측에서는 플러스-극 세그먼트(39)에 인접하도록 원주 방향(49)으로 서로 추종하는 것을 제공할 수 있다. 유사하게, 제2 슬립 링(312)이 각각의 코일 세그먼트(48)마다 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트(41)를 가지며, 각종 세그먼트(40, 41, 48)는 각각의 코일 세그먼트(48)가 한 측에서는 절연체 세그먼트(41)에 인접하고 다른 측에서는 마이너스-극 세그먼트(40)에 인접하도록 원주 방향(49)으로 서로 추종하는 것을 제공할 수 있다.
또한, 원주 방향(49)으로의 각각의 절연체 세그먼트(41)가 각각의 플러스-극 세그먼트(39) 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트(40) 및/또는 각각의 코일 세그먼트(48)보다 큰 것을 제공할 수 있다. 이에 더하여 또는 이를 대신하여, 원주 방향(49)으로의 각각의 코일 세그먼트(48)가 각각의 플러스-극 세그먼트(39) 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트(40)와 동일한 크기인 것을 제공할 수 있다.
도 16 내지 도 21에 따른 서로 다른 실시 형태에서는, 제1 슬립 링(311)에서, 원주 방향(49)으로의 각각의 코일 세그먼트(48)는 플러스-극 세그먼트(39)의 양측에 인접하는 한편, 제2 슬립 링(312)에서, 원주 방향(49)으로의 각각의 코일 세그먼트(48)는 마이너스-극 세그먼트(40)의 양측에 인접하는 것을 제안한다.
진전된 사항에 따르면, 특히, 도 16 내지 도 18에 따르면, 원주 방향(49)으로의 각각의 코일 세그먼트(48)가 각각의 플러스-극 세그먼트(39) 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트(40)보다 작은 것을 제공할 수 있다.
다른 진전된 사항에 따르면, 특히, 도 19 및 도 20에 따르면, 제1 슬립 링(311)에서, 원주 방향(49)으로 서로 추종하고 오직 플러스-극 세그먼트(39)에 의해서만 서로 분리되는 복수의 코일 세그먼트(48)가 각각의 코일 가닥(38)에 할당되며, 제2 슬립 링(312)에서, 원주 방향(49)으로 서로 추종하고 오직 마이너스-극 세그먼트들(40)에 의해서만 서로 분리되는 복수의 코일 세그먼트(48)가 각각의 코일 가닥(38)에 할당되는 것을 제공할 수 있다.
바람직한 진전된 사항에 따르면, 특히, 도 19 및 도 20에 따르면, 코일 가닥(38) 중 하나에 할당되는 코일 세그먼트(48) 중 적어도 하나는 다른 코일 가닥(38)에 할당되는 원주 방향(49)으로의 다른 코일 세그먼트(48)에 인접하는 것을 제공할 수 있다. 상호 인접하는 코일 세그먼트(48)들은 이 경우에는, 서로에 대해 편의주의적으로는 전기적으로 절연된다.
특히 유리한 것은, 플러스-극 세그먼트들(39)의 양측에 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들이 플러스-극 세그먼트(39)들과 원주 방향(49)으로의 크기가 동일한 한편, 다른 코일 세그먼트(48)에 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들은 플러스-극 세그먼트들(39)의 크기의 절반이며, 마이너스-극 세그먼트들(40)의 양측에 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들이 마이너스-극 세그먼트들(40)과 원주 방향(49)으로의 크기가 동일한 한편, 다른 코일 세그먼트(48)에 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들은 마이너스-극 세그먼트들(40)의 크기의 절반인, 도 19 및 도 20에 따른 진전된 사항이다.
유리하게는, 2 개의 슬립 링(311, 312)은 코일 가닥들(38)이 코일 세그먼트들(48)에 할당되는 것에 관련하여 제1 슬립 링(311)의 코일 세그먼트(48)들이 제2 슬립 링(312)의 코일 세그먼트(48)들에 대해 원주 방향(49)으로 오프셋으로 배열되도록 서로에 대해 배열될 수 있다.
각각의 경우에 동일한 코일 가닥(38)에 할당되는 코일 세그먼트들(48)은 동일하게 해칭되거나 그래프적으로 동일하게 구성된다. 각종 코일 가닥(38)에 할당되는 코일 세그먼트들(48) 또한, 서로 다르게 해칭되거나 그래프적으로 다르게 구성된다.
또한, 도 13, 도 17 및 도 19에 따르면, 각각의 슬립 링(311, 312)에 접촉하는 접촉 소자들(30)이 2 개의 슬립 링(311, 312) 사이에 축방향으로 배열되는 것을 제공할 수 있으며, 그 결과, 접촉 정류자는 방사 방향으로 매우 작은 구성을 갖는다.
유리한 진전된 사항에 따르면, 이 경우에는, 제1 슬립 링(311)에 접촉하는 제1 접촉 소자(30)는, 제2 슬립 링(312)에 접촉하는 제2 접촉 소자(30)에 축방향으로 인접하고 제2 접촉 소자(30)와 전기적으로 절연되게 배열되는 것을 제공할 수 있다.
도 15는 도 13 및 도 14의 슬립 링 배열체(29)에 대한 전개된 정류자의 개요를 도시한다. 도 16은 도 17 및 도 18의 슬립 링 배열체(29)에 대한 전개된 정루자의 개요를 도시한다. 도 21은 도 19 및 도 20의 슬립 링 배열체(29)에 대한 전개된 정류자의 개요를 도시한다. 도 22 내지 도 24는 다른 개수 또는 분포의 각종 세그먼트에 의해 각기 다른, 변형된 슬립 링 배열체들(29)에 대한 또 다른 전개된 정류자의 개요를 도시한다.
원칙적으로는, 각각의 슬립 링(31)에서의 인접한 세그먼트들(39, 40, 41, 48)은 원주 방향(49)으로 임의로 서로 인접할 수 있다. 바람직한 것은, 원주 방향(49)으로 인접한 세그먼트들(39, 40, 41, 48) 중 적어도 2 개가 회전자(19)의 회전축(51)을 포함하는 평면(50)에서 서로 인접하는, 도 5, 도 7 내지 도 24 및 도 25a에 따른 실시 형태들이다. 결과적으로, 세그먼트들(39, 40, 41, 48)은 원주 방향(49)으로 상대적으로 짧은 구성으로 이루어질 수 있다.
도 25에서는, 슬립 링 배열체(29)가 도 8 내지 도 12의 실시예들에서와 같이 단지 하나의 단일 슬립 링(31)만을 포함하는 실시 형태에 대해, 3 개의 부분 도면 a, b, c에서, 구체적으로는 각각 관련된 전개된 정류자의 개요 형태로 앞서 언급한 바람직한 변형예 이외에 또 다른 두 변형예를 차례로 도시한다. 인접한 세그먼트들(39, 40, 41, 48)이 도 25a에서 도시된 변형예에서 서로 인접하는 평면(50)은 - 설명된 바와 같이 - 회전축(51)을 포함한다. 도 25b 및 도 25c의 대안에 따르면, 표시된 방사상 정류자의 경우에는, 원주 방향(49)으로 적어도 2 개의 인접한 세그먼트들(39, 40, 41, 48)이 회전자(19)의 회전축(51)에 수직으로 연장하는 평면(53)에 대해 경사져 있고 회전자(19)의 회전축(51)과 교차하는 평면(52)에서 서로 인접하는 것이 편리할 수 있다. 축방향 정류자의 경우에는, 반면에, 원주 방향(49)으로 적어도 2 개의 인접한 세그먼트들(39, 40, 41, 48)이 회전자(19)의 회전축(51)을 포함하는 평면(50)에 대해 경사져 있고 회전자(19)의 회전축(51)과 평행하게 연장하는 평면에서 서로 인접하는 것을 제공할 수 있다.

Claims (31)

  1. 접촉식 정류자(24)를 가지며 외부 고정자(18) 및 또한 회전가능하게 장착된 내부 회전자(19)를 갖는 전기 모터로서,
    상기 회전자(19) 상에 적어도 하나의 영구 자석(21)을 갖는 자석 배열체(20)가 고정적으로 배열되고, 상기 고정자(18) 상에 적어도 하나의 전기 코일(23)을 갖는 코일 배열체(22)가 고정적으로 배열되는, 전기 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접촉식 정류자(24)는 상기 회전자(19)에 의해 회전가능하게 구동되고 적어도 하나의 접촉 소자(30)를 갖는 접촉 소자 배열체(28), 및 상기 고정자(18)에 상관하여 순환적으로 일정하게 배열되고 상기 코일 배열체(22)에 전기적으로 연결되며 적어도 하나의 슬립 링(31)을 갖는 슬립 링 배열체(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬립 링 배열체(29)는 복수의 슬립 링(31)을 가지며, 각각의 경우에, 적어도 2 개의 상기 슬립 링(31)은 슬립 링 그룹(32)을 형성하고, 적어도 하나의 상기 접촉 소자(30)를 통해 서로 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    - 각각의 상기 슬립 링 그룹(32)은 슬립 링 쌍(32)을 형성하는 2 개의 슬립 링(31)만을 포함하며,
    - 각각의 상기 슬립 링 쌍(32)은 제1 슬립 링(311) 및 제1 슬립 링(312)을 포함하며,
    - 상기 제1 슬립 링(311)은 상기 코일 배열체(22) 또는 연관된 코일 가닥(38)에 전기적으로 연결되며,
    - 상기 제2 슬립 링(312)은 원주 방향(49)으로 분할되며, 전기 모터(8)의 전원 장치(44)의 플러스 극(43)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 플러스-극 세그먼트(39); 상기 전원 장치(44)의 마이너스 극(46)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 마이너스-극 단자(45)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 마이너스-극 세그먼트(40); 및 각각의 경우에 플러스-극 세그먼트(39)와 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에서 원주 방향(49)으로 배열되는 적어도 2 개의 절연체 세그먼트(41)를 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    - 각각의 경우에, 하나의 자북극(N) 및 하나의 자남극(S)이 상기 자석 배열체(20) 내에서 자극 쌍을 형성하며,
    - 상기 플러스-극 세그먼트(39)의 수 및 상기 마이너스-극 세그먼트(40)의 수는 상기 자극 쌍의 수와 동일한 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  6. 제3항에 있어서,
    - 각각의 상기 슬립 링 그룹(32)은 정확하게 3 개의 슬립 링(31)을 포함하며,
    - 제1 슬립 링(311)은 상기 전기 모터(8)의 전원 장치(44)의 플러스 극(43)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 전기적으로 연결되며,
    제2 슬립 링(312)은 상기 전원 장치(44)의 마이너스 극(46)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 마이너의 스-극 단자(45)에 전기적으로 연결되며,
    제3 슬립 링(313)은 상기 원주 방향(49)으로 분할되고, 복수의 절연체 세그먼트(41), 및 상기 코일 배열체(22)에 전기적으로 연결되고 상기 원주 방향(49)으로 교대로 배열되는 복수의 코일 세그먼트(48)를 포함하며,
    - 적어도 하나의 접촉 소자(30)는 상기 제1 슬립 링(311)을 상기 제3 슬립 링(313)에 전기적으로 연결하는 한편, 적어도 하나의 다른 접촉 소자(30)는 상기 제2 슬립 링(312)을 상기 제3 슬립 링(313)에 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 슬립 링 배열체(29)는 3 개의 슬립 링(31)을 갖는 단지 하나의 상기 슬립 링 그룹(32)을 포함하며, 상기 코일 세그먼트들(48)은 각종 코일(23) 또는 코일 가닥들(38)에 할당되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  8. 제2항에 있어서,
    - 상기 슬립 링 배열체(29)는 상기 원주 방향(49)으로 분할되는 단지 하나의 단일 슬립 링(31)만을 가지며, 상기 단일 슬립 링(31)은 상기 전기 모터(8)의 전원 장치(44)의 플러스 극(43)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 플러스-극 세그먼트(39); 상기 전원 장치(44)의 마이너스 극(46)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 마이너스-극 단자(45)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 마이너스-극 세그먼트(40); 상기 코일 배열체(22)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트(48); 및 적어도 하나의 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트(41)를 가지며, 상기 각종 세그먼트(39, 40, 41, 48)는 각각의 경우에 플러스-극 세그먼트와 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에 하나의 코일 세그먼트(48)가 배열되고, 각각의 경우에 플러스-극 세그먼트(39)와 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에 절연체 세그먼트(41)가 배열되도록 상기 원주 방향(49)으로 서로 추종하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    - 상기 코일 배열체(22) 내에서, 단일 코일(23) 또는 직렬 연결된 복수의 코일(23)을 형성하는 권선(37)은 코일 가닥(38)을 형성하며,
    - 상기 코일 배열체(22)는 복수의 코일 가닥(38)을 가지며,
    - 상기 슬립 링(31)은 복수의 코일 세그먼트(48)를 가지며,
    - 각각의 코일 세그먼트(48)은 오직 하나의 코일 가닥(38)에 전기적으로 연결되며,
    - 각각의 코일 가닥(38)는 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  10. 제2항에 있어서,
    - 상기 코일 배열체(22) 내에서, 단일 코일(23) 또는 직렬 연결된 복수의 코일(23)을 형성하는 권선(37)은 코일 가닥(38)을 형성하며,
    - 상기 코일 배열체(22)는 복수의 코일 가닥(38)을 가지며,
    - 상기 슬립 링 배열체(29)는 정확하게 2 개의 슬립 링(31)을 가지며,
    - 제1 슬립 링(311)은 상기 원주 방향(49)으로 분할되며, 각각의 경우에 상기 전기 모터(8)의 전원 장치(44)의 플러스 극(43)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 플러스-극 단자(42)에 전기적으로 연결되는 복수의 플러스-극 세그먼트(39)를 가지며, 각각의 코일 가닥(38)은 각자의 코일 가닥(38)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)를 가지며, 각종 세그먼트(39, 48)는 상기 원주 방향(49)으로 서로에 대해 전기적으로 절연되어 있으며,
    - 제2 슬립 링(312)은 상기 원주 방향(49)으로 분할되며, 각각의 경우에 상기 전원 장치(44)의 마이너스 극(46)에 연결될 수 있는 상기 전기 모터(8)의 마이너스-극 단자(45)에 전기적으로 연결되는 복수의 마이너스-극 세그먼트(40)를 가지며, 각각의 코일 가닥(38)은 각자의 코일 가닥(38)에 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)를 가지며, 각종 세그먼트(40, 48)는 상기 원주 방향(49)으로 서로에 대해 전기적으로 절연되어 있는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    - 상기 제1 슬립 링(311)에서, 각종 세그먼트(39, 48)는 2 개의 플러스-극 세그먼트(39) 사이에 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)가 배열되도록 상기 원주 방향(49)으로 서로 추종하며,
    - 상기 제 2슬립 링(312)에서, 각종 세그먼트(40, 48)는 2 개의 마이너스-극 세그먼트(40) 사이에 적어도 하나의 코일 세그먼트(48)가 배열되도록 상기 원주 방향(49)으로 서로 추종하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    - 상기 제1 슬립 링(311)은 각각의 코일 세그먼트(48)마다 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트(41)를 가지며, 각종 세그먼트(39, 41, 48)는 각각의 코일 세그먼트(48)가 한 측에서는 절연체 세그먼트(41)에 인접하고 다른 측에서는 플러스-극 세그먼트(39)에 인접하도록 상기 원주 방향(49)으로 서로 추종하고,
    - 상기 제2 슬립 링(312)은 각각의 코일 세그먼트(48)마다 전기적으로 절연성인 절연체 세그먼트(41)를 가지며, 각종 세그먼트(40, 41, 48)는 각각의 코일 세그먼트(48)가 한 측에서는 절연체 세그먼트(41)에 인접하고 다른 측에서는 마이너스-극 세그먼트(40)에 인접하도록 상기 원주 방향(49)으로 서로 추종하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    - 상기 원주 방향(49)으로의 각각의 절연체 세그먼트(41)는 각각의 플러스-극 세그먼트(39) 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트(40) 및/또는 각각의 코일 세그먼트(48)보다 크고/크거나,
    - 상기 원주 방향(49)으로의 각각의 코일 세그먼트(48)는 각각의 플러스-극 세그먼트(39) 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트(40)와 동일한 크기인 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제1 슬립 링(311)에서, 상기 원주 방향(49)으로의 각각의 코일 세그먼트(48)는 플러스-극 세그먼트(39)의 양측에 인접하는 한편, 상기 제2 슬립 링(312)에서, 각각의 코일 세그먼트(48)는 마이너스-극 세그먼트(40)의 양측에 상기 원주 방향(49)으로 인접하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 원주 방향(49)으로의 각각의 코일 세그먼트(48)는 각각의 플러스-극 세그먼트(39) 및/또는 각각의 마이너스-극 세그먼트(40)보다 작은 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    - 상기 제1 슬립 링(311)에서, 상기 원주 방향(49)으로 서로 추종하고 오직 플러스-극 세그먼트(39)에 의해서만 서로 분리되는 복수의 코일 세그먼트(48)가 각각의 코일 가닥(38)에 할당되며,
    - 상기 제2 슬립 링(312)에서, 상기 원주 방향(49)으로 서로 추종하고 오직 마이너스-극 세그먼트(40)에 의해서만 서로 분리되는 복수의 코일 세그먼트(48)가 각각의 코일 가닥(38)에 할당되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 코일 가닥(38) 중 하나에 할당되는 상기 코일 세그먼트(48) 중 적어도 하나는 다른 코일 가닥(38)에 할당되는 다른 코일 세그먼트(48)에 상기 원주 방향(49)으로 인접하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  18. 제17항에 있어서,
    플러스-극 세그먼트들(39)의 양측에 상기 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들은 상기 플러스-극 세그먼트(39)들과 상기 원주 방향(49)으로의 크기가 동일한 한편, 다른 코일 세그먼트(48)에 상기 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들은 상기 플러스-극 세그먼트(39)의 크기의 절반이며,
    마이너스-극 세그먼트들(40)의 양측에 상기 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들은 상기 마이너스-극 세그먼트들(40)과 상기 원주 방향(49)으로의 크기가 동일한 한편, 다른 코일 세그먼트(48)에 상기 원주 방향(49)으로 인접하는 코일 세그먼트(48)들은 상기 마이너스-극 세그먼트들(40)의 크기의 절반인 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  19. 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    2 개의 슬립 링(311, 312)은 코일 가닥들(38)이 코일 세그먼트들(48)에 할당되는 것에 관련하여 상기 제1 슬립 링(311)의 코일 세그먼트들(48)이 상기 제2 슬립 링(312)의 코일 세그먼트들(48)에 대해 상기 원주 방향(49)으로 오프셋으로 배열되도록 서로에 대해 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  20. 제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 슬립 링(31)에 접촉하는 상기 접촉 소자들(30)은 상기 2 개의 슬립 링(311, 312) 사이에서 축방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 슬립 링(311)에 접촉하는 제1 접촉 소자(301)는 상기 제2 슬립 링(312)에 접촉하는 제2 접촉 소자(302)에 축방향으로 인접하고 상기 제2 접촉 소자(302)와 전기적으로 절연되게 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  22. 제2항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 배열체(22)는 상기 고정자(18)를 포함하는 하우징(25) 위에 또는 그 안에 상기 슬립 링 배열체(29)에 대해 축 방향으로 오프셋으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  23. 제2항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 단일 코일(23) 또는 직렬로 연결된 복수의 코일(23)을 형성하는 권선(37)은 코일 가닥(38)을 형성하며,
    - 각각의 코일 가닥(38)마다 독립된 슬립 링 그룹(32)이 제공되어, 각각의 코일 가닥(38)은 단지 하나의 슬립 링 그룹(32)에만 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  24. 제2항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 소자 배열체(28)는 상기 회전자(19) 상에 고정적으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  25. 제2항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접촉 소자 배열체(28)는 상기 전기 모터(8)의 상기 회전자(19)에 기어박스(34)를 통해 구동-연결되는 접촉 소자 샤프트(33) 상에 고정적으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  26. 제2항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 접촉 소자(30)는 각각의 슬립 링(31)과 방사상으로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  27. 제2항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 접촉 소자(30)는 각각의 슬립 링(31)과 축방향으로 접촉하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  28. 제15항 및 제27항에 있어서,
    상기 슬립 링(31)은 상기 고정자(18)의 축방향 단부 면(47) 또는 상기 고정자(18)를 포함하는 하우징(25) 내에 순환식으로 일정하게 통합되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  29. 제2항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 각각의 접촉 소자(30)는 상기 회전자(19) 또는 상기 접촉 소자 샤프트(33) 상에 체결된 접촉 소자 지지체(35)를 통해 상기 회전자(19) 또는 상기 접촉 소자 샤프트(33) 상에 배열되며, 상기 접촉 소자 지지체(35)에 스프링(36)이 배열되며, 상기 스프링(36)은 상기 접촉 소자(30)에 각각의 슬립 링(31)에 대항하는 압축 응력을 방사상으로 또는 축방향으로 부여하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  30. 제2항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원주 방향(49)으로의 적어도 2 개의 인접한 세그먼트(39, 40, 41, 48)는 평면에서 서로 인접하며, 상기 평면은 상기 회전자(19)의 회전축을 포함하거나, 또는 상기 회전자(19)의 회전축을 포함하는 평면에 대해 경사져 있고 상기 회전자(19)의 회전축과 평행하게 연장하거나, 또는 상기 회전자(19)의 회전축과 수직인 평면에 대해 경사져 있고 상기 회전자(19)의 회전축과 교차하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터.
  31. 적어도 하나의 액추에이터(7; 10; 15; 16)을 가지며, 상기 적어도 하나의 액추에이터(7; 10; 15; 16)에 구동-연결되는 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 따른 전기 모터(8)를 갖는 차량용 컴포넌트.
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