KR20200054265A - 여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리 - Google Patents

여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리 Download PDF

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KR20200054265A
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파스콸레 포르테
지안도메니코 알베르티니
파비오 마리그리아노
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엘도르 코포레이션 에쎄.피.아.
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Abstract

여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리는, 서로 측면에 있고, 제1 단부(3a)와 제2 단부(3b) 사이에서 우선 방향(A)을 따라 전개된 적어도 2개의 덕트(3)가 제공되는 케이싱(2), 각각의 덕트(3) 내에서 슬라이딩 가능하게 수용되며, 상기 제2 단부(3b)에 외부로 돌출되는 적어도 2개의 브러시 및 덕트(3)의 상기 제1 단부(3a)에서 상기 케이싱(2)과 관련된 전류 생성 유닛과 연결되도록 배치되는 연결 부재(4)를 포함한다. 또한, 상기 어셈블리는, 브러시(5)와 관련되어 있고, 로터의 회전 매니폴드(100)의 각각의 트랙에 브러시가 가압되는 것을 유지하기 위해 상기 브러시(5)를 제2 단부(3b)의 방향으로 가압하도록 구성되는 프레서 부재(6) 및 우선 방향(A)을 따라 전개되며, 각각이 각각의 브러시(5)와 연결 부재(4) 사이에 작동 가능하게 개재되고, 프레서 부재(6)에 의해 부여된 브러시(5)의 움직임을 따르기 위해 우선 방향(A)을 따라 변형되도록 구성되는 적어도 2개의 전도성 부재(7)를 포함한다.

Description

여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리
본 발명의 목적은 여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리 장치를 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 바람직하게는 자동차 견인에 사용하기 위한 여자된-로터 전기 기계의 제조에 특히 적용된다.
실제로, 이러한 유형의 전기 기계는 전기 발전기에 의해 공급되는 로터 및 스테이터를 가진다. 발전기와 로터 사이의 연결을 허용하기 위해, 일반적으로 매니폴드 결합의 사용이 제공된다.
일반적으로, 슬리브(슬립 링이라고 함)는 로터 회전 샤프트에 고정되며, 로터 회전 샤프트 상에서 2개의 원주 전도성 트랙은 서로 평행하게 고정되고 구리 와이어에 의해 로터 권선부에 차례로 연결된다.
기계 케이싱에는 브러시 유지 어셈블리를 위한 하우징이 있으며, 하우징 내부에는 전류를 전달하기 위해 트랙과 슬라이딩 접촉하도록 배치되는 적어도 2개의 브러시(또는 접합 부재)가 있다.
불리하게도, 슬라이딩 접촉의 존재는 시간이 지남에 따라 브러시가 마모되고 트랙의 접촉 압력을 감소시켜 기계에 대한 신뢰성 문제를 발생시킨다고 판단된다.
본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 단점을 극복할 수 있는 여자된-로터 전기 기계를 위한 브러시 리깅(rigging)을 가능하게 하는 것이다.
더욱 정확하게는, 본 발명의 목적은 신뢰성 있고 제조하기 쉬운 여자된-로터 전기 기계를 위한 브러시 리깅을 가능하게 하는 것이다.
상기 목적은 하나 이상의 후속 청구항의 특징을 갖는 여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리에 의해 달성되고, 특히, 브러시 유지 어셈블리는, 서로 측면에 있고, 제1 단부와 제2 단부 사이에서 우선 방향을 따라 전개된 적어도 2개의 덕트가 제공되는 케이싱으로, 상기 제2 단부는 개방되어 있고, 접근 가능한, 케이싱; 각각의 덕트 내에서 슬라이딩 가능하게 수용되며, 상기 제2 단부에 외부로 돌출하는 브러시 쌍; 덕트의 상기 제1 단부에서 상기 케이싱과 관련된 전류 생성 유닛과 연결되도록 배치되는 연결 부재를 포함한다.
본 발명의 양태에 따르면, 브러시 유지 어셈블리는 브러시와 관련되며, 로터의 회전 매니폴드의 각각의 트랙에 브러시가 가압되는 것을 유지하기 위해 제2 단부의 방향으로 상기 브러시를 가압하도록 구성되는 프레서 부재 및 각각이 각각의 덕트의 우선 방향을 따라 전개되며, 각각의 브러시와 상기 연결 부재 사이에 개재되고, 프레서 부재에 의해 부여된 브러시의 움직임을 따르기 위해 상기 우선 방향을 따라 변형되도록 구성된 적어도 2개의 전도성 부재를 포함한다.
유리하게는, 이러한 방식으로, 연결 효율을 유지하면서 신뢰성을 감소시키지 않고 브러시 마모를 보상할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 각각의 전도성 부재는 각각의 브러시와 연결 부재 사이에서 전개되는 (구리) 와이어 또는 로프로 획정된다.
대안적으로(또는 공동으로), 각각의 전도성 부재는 상기 우선 방향을 따르는 스프링-형상 탄성 변형 가능한 섹션을 포함한다.
상대적 이점을 갖는 이들 및 다른 특징은 후속하는 예시로부터 보다 명백해지므로, 첨부된 도면에 예시된 것에 따른 여자-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리의 제한되지 않는 바람직한 실시예가 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 브러시 유지 어셈블리를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1의 브러시 유지 어셈블리를 포함하는 여자된-로터 전기 기계를 위한 접촉 챔버(101)를 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 브러시 유지 어셈블리의 다른 실시예의 사시도이다.
도 4는 도 3의 브러시 유지 어셈블리의 종단면도이다.
첨부된 도면을 참조하면, 도면부호 1은 본 발명에 따른 여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리를 나타낸다.
상기 브러시 유지 어셈블리(1)는 서로 측면에 있으며 제1 단부(3a)와 제2 단부(3b) 사이에서 우선 방향(A)을 따라 전개되는 적어도 2개의 덕트(3)가 제공되는 케이싱(2)을 포함한다.
바람직하게는, 제2 단부(3b)는 개방되어 있고, 우선 방향(A)을 따라 접근 가능하다.
더욱 바람직하게는, 또한 제1 단부(3a)도 개방되어 있고, 전기 연결 부재(4)에 연결된다.
따라서, 상기 연결 부재(4)는 덕트(3)의 제1 단부(3a)에서 케이싱(2)과 관련되고, 전류 생성 유닛(도시되지 않음)과 연결되도록 배치된다.
이러한 관점에서, 연결 부재(4)는 바람직하게는 상기 생성 유닛에 의해 생성된 전류 에너지를 전달하도록 구성된 적어도 하나의 전도성 부재(4b)(바람직하게는 2개)를 포함한다.
전도성 부재(4b)는 예를 들어, 절연 지지체(4a)에 고정된 플레이트로 획정될 수 있다.
대안적으로(도 3 및 도 4), 전도성 부재는 플레이트 커넥터 쌍으로 획정된다.
바람직한 실시예에서, 실제로, 전기 연결 부재(4)는 플러그 (또는 이와 유사한 것)와 같은 형상이고 바람직하게는 빠른 연결 수단으로 덕트의 제1 단부(3a)에 선택적으로 연결되어 이를 차단하는 절연 지지체(4a)를 포함한다.
각각의 덕트(3) 내부에는, 슬라이딩 접촉에 의해 연결 부재(4)로부터 나오는 전류를 로터 매니 폴드(100)에 전달하기에 적합한 브러시(5)가 제공된다.
"브러시"라는 용어는 필라멘트 브러시 및 바람직하게는 직사각형 단면을 갖고, 예를 들어, 고 전기 전도성 금속이 함침된 고밀도 탄소 또는 흑연과 같은 재료로 만들어진 바-형상 브러시 모두를 지칭한다.
각각의 브러시(5)는 (우선 방향(A)을 따라) 케이싱(2)의 각각의 덕트(3)에서 슬라이딩될 수 있도록 수용되며, 매니폴드(100)를 슬라이딩 접촉시키기 위해 (매니폴드와 접촉할 때 조차도 알 수 없을 정도로) 제2 단부(3b)로부터 외부로 돌출되도록 위치된다.
바람직하게는, 케이싱(2)은 열 교환을 증가시키기 위해 각각의 덕트(3)의 측벽(3c)에 형성된 적어도 하나의 관통 개구(11)를 갖는다.
더욱 바람직하게는, 상기 관통 개구(11)는 상기 우선 방향을 따라 종방향으로 전개되고, 브러시(5)를 따라 연장된다.
도시된 실시예에서, 케이싱은 각각의 덕트(3)를 위한 2개의 관통 개구(11)를 갖는다.
본 발명의 양태에 따르면, 브러시 유지 어셈블리(1)는 브러시(5)와 관련된 프레서 부재(6)를 포함하고, 프레서 부재(6)는 브러시가 회전 매니폴드의 각각의 트랙에서 가압되는 것을 유지하기 위해 제2 단부(3a)를 향해 상기 브러시(5)를 가압하도록 구성된다.
따라서, 프레서 부재(6)는 바람직하게는 덕트(3)에 수용되며, 제1 단부(3a)와 브러시(5) 사이에 작동 가능하게 개재된다.
바람직하게는, 지지체는 또한 덕트(3) 내부의 브러시의 움직임을 선형으로 유지시키는데 적합한 가이드 수단을 포함하여 프레서 부재(6)의 작용을 용이하게 한다.
바람직한 실시예에서, 프레서 부재(6)는 덕트의 제1 단부(3a)와 브러시(5) 사이에서 전개되는 바람직하게는 나선형, 더욱 바람직하게 예압되는 스프링(6a)을 포함한다.
또한, 본 발명에 따르면, 브러시 유지 어셈블리(1)는 각각의 덕트(3)의 우선 방향(A)을 따라 전개되며 각각이 브러시(5)와 상기 연결 부재(4) 사이에 개재되는 적어도 2개의 전도성 부재(7)를 포함한다.
이러한 전도성 부재(7)는 (마모의 결과로서) 프레서 부재(6)에 의해 부여된 브러시(5)의 움직임을 따르기 위해 상기 우선 방향(A)을 따라 변형되도록 구성된다.
유리하게는, 이러한 방식으로, 덕트(3) 내부를 병진 이동하는 브러시(5)가 연결부를 손상시키거나 연결 부재(4)와의 연결을 방해할 위험이 없다.
바람직하게는, 각각의 전도성 부재(7)는 각각의 브러시(5)와 연결 부재(4) 사이에서 전개되는 느슨한 와이어 또는 로프(7a)로 획정된다.
대안적으로(또는 공동으로), 전도성 부재(7)는 상기 우선 방향(A)을 따라 탄성 변형 가능한 섹션(8)(예를 들어 스프링 형상)을 포함한다.
일부 실시예들에서, 전도성 부재(7)는 덕트(3)에 수용될 수 있다.
그러나, 바람직하게는, 케이싱(2)은 서로 측면에 있고, 각각의 덕트(3)와 관련된 보조 챔버(9) 쌍을 포함한다.
프레서 부재(6)와의 간섭을 피하기 위해, 전도성 부재(7)는 상기 보조 챔버(9) 내부에 적어도 부분적으로 수용된다.
더욱 정확하게는, 전도성 부재(7)는 (덕트(3) 내의) 각각의 브러시로부터 전개되며, 덕트로부터 계속 빠져나와 보조 챔버(9)로 들어간 다음 연결 부재(4)에 연결된다.
이와 관련하여, 덕트(3)와 보조 챔버(9) 사이의 전이 구역의 형상은 전도성 부재(7)(구리 와이어 또는 로프 등)가 손상되지 않고 슬라이딩되도록 위해 적절하게 형성되고 예리한 에지부가 없다.
또한, 일부 실시예들에서, 손실을 감소시키는 연결을 최적화하기 위해, 전도성 부재(7)는 압력 결합부(10)에 의해 연결 부재(4)에 고정되며, 더욱 바람직하게는 가역적이다.
그러나, 바람직하게는, 케이싱(2), 2개의 브러시(5), 연결 부재(4), 프레서 부재(6) 및 전도성 부재(7)는 공동 성형된다.
이와 관련하여, 바람직하게는 보조 챔버(9)에 수용된 보상 챔버(10)는 와이어 또는 로프(7a)의 변형 가능한 섹션을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 변형 예에 따르면, 2개의 전도성 부재(7)는 2개의 사전-조립된 전도성 카트리지(12)로 획정된다.
각각의 카트리지(12)는 우선 방향(A)을 따라 종방향으로 전개되며, 내부에 수용 체적을 포함한다.
더욱 정확하게는, 카트리지(12)는 카운터-형상이며 각각의 덕트(3)에 결합된다.
특히, 각각의 카트리지(12)는 연결 부재(4)에 구속된 단부(12a)를 가지며, (상기 체적 내에) 각각의 브러시(5), 각각의 프레서 부재(6) 및 상기 카트리지(12)의 벽과 브러시(5) 사이에서 전개되는 적어도 하나의 가요성 부재(13)를 포함한다.
바람직한 실시예에서, 카트리지의 단부(12a)는 연결 부재(4)의 단자와 결합될 수 있는 핀(또는 돌출부)을 갖는다.
더욱 바람직하게는, 카트리지(12)의 단부(12a)는 용접을 통해 연결 부재(4)에 구속된다.
이는 브러시 유지 어셈블리(1)의 장착 방법을 용이하게 한다.
실제로, 브러시(5) 및 각각의 프레서 부재(6)를 포함하는 카트리지(12)의 배열로 인해,
- 케이싱(2)을 배치하고;
- 카트리지(12)를 배치하고;
- 카트리지(12)의 일 단부(12a)가 상기 적어도 하나의 연결 부재(4)에 맞닿도록 각각의 덕트(3) 내부에 각각의 카트리지(12)를 결합시키고;
- 용접에 의해 상기 단부(12a)를 상기 연결 부재(4)와 결합시킴으로써 간단하게 어셈블리(1)를 장착할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 케이싱(2)에는 케이싱의 외측으로 향하며, 매니폴드(100)의 하우징과 케이싱(2) 자체의 가역적인 결합을 허용하도록 형성되는 고정 수단(2a)이 제공된다.
이와 관련하여, 바람직하게는, 본 발명에 따른 브러시 유지 어셈블리(1)는 이러한 형상의 여자된-로터 전기 기계를 위한 접촉 챔버(101) 내부에 사용된다.
상기 챔버(101)는 슬라이딩-링 매니폴드(100) 및 전술한 바와 같은 슬라이딩-링 매니폴드(100)를 위한 환형 하우징(102)을 포함한다.
바람직하게는, 환형 하우징(102)은 브러시 유지 어셈블리(1)를 위한 수용 공간(103)을 포함한다.
(예를 들어, 인터로킹 또는 나사결합에 의한) 고정 수단(2a) 에 의해, 브러시 유지 유닛(1)(특히 케이싱(2))은 수용 공간(101)과 가역적으로 결합될 수 있다.
따라서, 이러한 브러시 유지 어셈블리(1)는 고정 수단(2a)에 의해 해제 구성과 결합 구성 사이에서 선택적으로 전환될 수 있으며, 브러시(5)는 환형 하우징(102) 내부에서 대면하고 매니폴드(100)에 맞닿게 된다.
본 발명은 의도된 목적을 달성하고 중요한 이점을 달성한다.
실제로, 매니폴드와의 접촉을 유지할 수 있는 프레서 부재의 존재와 함께, 변형 가능한 전도성 부재가 제공된 브러시 유지 어셈블리의 배열은 연결의 효율 및 신뢰성을 최대화시킨다.

Claims (10)

  1. 여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리로,
    - 서로 측면에 있으며 제1 단부(3a)와 제2 단부(3b) 사이에서 우선 방향(A)을 따라 전개되는 적어도 2개의 덕트(3)가 제공되는 케이싱(2)으로, 상기 제2 단부(3b)는 개방되어 있고 접근 가능한, 케이싱(2);
    - 각각의 덕트(3) 내에서 각각 슬라이딩 가능하게 수용되며, 상기 제2 단부(3b) 외부로 돌출되는 적어도 2개의 브러시(5);
    - 덕트(3)의 상기 제1 단부(3a)에서 상기 케이싱(2)과 관련된 전류 생성 유닛과 연결되도록 배치되는 연결 부재(4)를 포함하는, 브러시 유지 어셈블리에 있어서,
    상기 브러시 유지 어셈블리는,
    - 브러시(5)와 관련되어 있고, 로터의 회전 매니폴드(100)의 각각의 트랙에 브러시가 가압되는 것을 유지하기 위해 상기 브러시(5)를 제2 단부(3b)의 방향으로 가압하도록 구성되는 프레서 부재(6);
    - 상기 우선 방향(A)을 따라 전개되며, 각각이 각각의 브러시(5)와 상기 연결 부재(4) 사이에 작동 가능하게 개재되고, 프레서 부재(6)에 의해 부여된 브러시(5)의 움직임을 따르기 위해 상기 우선 방향(A)을 따라 변형되도록 구성되는 적어도 2개의 전도성 부재(7)를 포함하며,
    상기 케이싱(2)은 케이싱의 외부를 향하며, 케이싱(2)이 매니폴드(100)의 하우징과 가역적인 결합을 가능하게 하도록 형성되는 고정 수단(2a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 부재(7)는 각각의 브러시(5)와 연결 부재(4) 사이에서 전개되는 느슨한 와이어 또는 로프(7a)로 획정되는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전도성 부재(7)는 상기 우선 방향(A)을 따르는 스프링-형상의 탄성 변형 가능한 섹션(8)을 포함하는 것을 특징으로하는 브러시 유지 어셈블리.
  4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전도성 부재(7)는 압력 결합부(10)에 의해 연결 부재(4)에 고정되는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리.
  5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이싱(2)은 각각 측면에 있고 각각의 덕트(3)에 연결되는 보조 챔버(9) 쌍을 포함하며; 상기 전도성 부재(7)는 프레서 부재(6)와의 간섭을 피하기 위해 상기 보조 챔버(9) 내부에 적어도 부분적으로 수용되는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리.
  6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이싱(2), 상기 2개의 브러시(5), 상기 연결 부재(4), 상기 프레서 부재(6) 및 상기 전도성 부재(7)는 공동 성형되는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리.
  7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이싱(2)은 열 교환을 증가시키기 위해 각각의 덕트(3)의 측벽(3c)에 형성된 적어도 하나의 관통 개구(11)를 갖는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리.
  8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 2개의 전도성 부재(7) 각각은, 상기 연결 부재(4)에 구속되는 단부를 구비하며 각각의 브러시(5), 각각의 프레서 부재(6) 및 카트리지(12)의 벽과 브러시(5) 사이에서 전개되는 적어도 하나의 가요성 부재(13)를 포함하는 전도성 카트리지(12)를 갖는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리.
  9. 여자된-로터 전기 기계용 접촉 챔버(101)로,
    상기 접촉 챔버(101)는,
    - 슬라이딩-링 매니폴드를 위한 환형 하우징(102);
    - 상기 하우징(102) 내에 회전 가능하게 삽입되는 슬라이딩-링 매니폴드(100)를 포함하는 접촉 챔버에 있어서,
    상기 환형 하우징(102)은 제7항에 따른 브러시 유지 어셈블리(1)의 수용 공간(103)을 포함하며; 상기 브러시 유지 어셈블리(1)는 고정 수단(2a)을 통해 해제 구성과 결합 구성 사이에서 선택적으로 전환되도록 상기 수용 공간(103)에 가역적으로 결합될 수 있고, 상기 브러시(5)는 환형 하우징(102)의 내부를 향하고 매니폴드(100)에 맞닿는 것을 특징으로 하는 접촉 챔버.
  10. 여자된-로터 전기 기계용 브러시 유지 어셈블리를 장착하는 방법으로,
    - 서로 측면에 있고, 제1 단부(3a)와 제2 단부(3b) 사이에서 우선 방향(A)을 따라 전개되는 적어도 2개의 덕트(3)가 제공된 케이싱(2)을 배치하는 단계로, 상기 케이싱(2)은, 전류 생성 유닛과 연결되도록 배치되며 덕트(3)의 상기 제1 단부(3a)에 적어도 부분적으로 배치된 적어도 하나의 연결 부재(4)를 또한 포함하는, 케이싱(2)을 배치하는 단계;
    - 각각의 브러시(5), 각각의 프레서 부재(6) 및 카트리지(12)의 벽과 브러시(5) 사이에서 전개된 적어도 하나의 가요성 부재(13)를 각각 포함하는 전도성 카트리지(12) 쌍을 배치하는 단계;
    - 카트리지(12)의 일 단부(12a)가 상기 적어도 하나의 연결 부재(4)에 맞닿도록 각각의 덕트(3) 내부에 각각의 카트리지(12)를 결합하는 단계;
    - 용접에 의해 상기 단부(12a)를 상기 연결 부재(4)와 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시 유지 어셈블리 장착 방법.
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