(57)【要約】      （修正有）【課題】電気機械からの電力の伝送に先立って、電気機械のＡＣ出力をＤＣに変換するために、回転シャフトの内部に配置された整流器アセンブリを提供する。【解決手段】対向する第一及び第二導電セグメント４８，５０と、結合する、対向する第一及び第二非導電セグメントと、１組のうちのダイオード座部７４が別の組のダイオード座部と対になった状態で、内側に対面するように、第一及び第二導電セグメントの各々に設けられた、１組のダイオード座部と、ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、ダイオード座部のためであって、付勢要素をダイオード座部に対して所定位置に保持する、非導電支持体と、を備え、ダイオード座部に着座したダイオード８０は、ダイオード座部に対して付勢要素によって付勢され、非導電支持体によって所定位置に保持される、整流器アセンブリ。【選択図】図３
2014166138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、前記整流器アセンブリは前記交流電流出力を前記直流電流入力に変換し、前記整流器アセンブリは、
対向する第一及び第二導電セグメントと、
前記第一及び第二導電セグメント並びに第一及び第二非導電セグメントが環状整流器構造の周りで半径方向に離間した状態で、内側を画定する前記環状整流器構造を共同で画定するために前記第一及び第二導電セグメントを結合する、対向する前記第一及び第二非導電セグメントと、
軸方向に離間したダイオード座部の対を画定するために１組のうちのダイオード座部が別の組のダイオード座部と対になった状態で、前記内側に対面するように前記第一及び第二導電セグメントの各々に設けられた、軸方向に配置された１組のダイオード座部と、
前記ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、
前記ダイオード座部のためであって、前記付勢要素を前記ダイオード座部に対して所定位置に保持する、非導電支持体と、を備え、
前記ダイオード座部に着座したダイオードは、前記前記ダイオード座部に対して前記付勢要素によって付勢され、前記非導電支持体によって所定位置に保持される、整流器アセンブリ。
【請求項２】
前記ダイオード座部の対の各々のための入力バスバーを更に備える、請求項１に記載の整流器。
【請求項３】
前記付勢要素は前記入力バスバーと一体になっている、請求項２に記載の整流器。
【請求項４】
前記付勢要素は２つの離間したバネフィンガーを備え、各バネフィンガーは対になったダイオード座部のうちの１つのダイオード座部のために付勢要素を形成する、請求項３に記載の整流器。
【請求項５】
前記入力バスバーは、前記非導電セグメントによって前記第一及び第二導電セグメントから電気的に絶縁されている、請求項２に記載の整流器。
【請求項６】
前記入力バスバーの少なくとも一部は、前記非導電セグメントのうちの少なくとも１つに実装されている、請求項５に記載の整流器。
【請求項７】
前記第一及び第二導電セグメントの各々のための出力バスバーを更に備える、請求項１に記載の整流器。
【請求項８】
前記出力バスバーのうちの少なくとも１つは、前記第一及び第二導電セグメントのうちの１つの末端に実装されている、請求項７に記載の整流器。
【請求項９】
前記非導電支持体は、前記内側の内部で前記第一及び第二導電セグメントのうちの対応する１つの表面に実装されている、請求項１に記載の整流器。
【請求項１０】
前記導電及び非導電セグメントは弓形の外面を有し、これらは共同で円を画定する、請求項１に記載の整流器。
【請求項１１】
交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、前記整流器アセンブリは前記交流電流出力を前記直流電流入力に変換し、前記整流器アセンブリは、
複数の導電セグメントと、
前記導電セグメントを電気的に絶縁して、内側を備える整流器構造の少なくとも一部を形成するために、前記複数の導電セグメントの間に介在させられる複数の非導電セグメントと、
前記内側に対面するように前記導電セグメントの各々に設けられた１組のダイオード座部と、
前記ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、
前記ダイオード座部の各々のためであって、前記付勢要素を前記ダイオード座部に対して所定位置に保持する、非導電支持体と、を備え、
前記ダイオード座部に着座したダイオードは、前記ダイオード座部に対して前記付勢要素によって付勢され、前記非導電支持体によって所定位置に保持される、整流器アセンブリ。
【請求項１２】
前記ダイオード座部のうちの少なくとも１つにＡＣ電力を供給する少なくとも１つの入力バスバーを更に備える、請求項１１に記載の整流器。
【請求項１３】
前記付勢要素は前記入力バスバーと一体になっている、請求項１２に記載の整流器。
【請求項１４】
前記付勢要素はバネフィンガーを備える、請求項１３に記載の整流器。
【請求項１５】
前記入力バスバーは、前記非導電セグメントによって前記導電セグメントから電気的に絶縁されている、請求項１２に記載の整流器。
【請求項１６】
前記入力バスバーの少なくとも一部は、前記非導電セグメントのうちの少なくとも１つに実装されている、請求項１５に記載の整流器。
【請求項１７】
前記導電セグメントの各々のための出力バスバーを更に備える、請求項１１に記載の整流器。
【請求項１８】
前記出力バスバーのうちの少なくとも１つは、前記導電セグメントのうちの１つの末端に実装されている、請求項１７に記載の整流器。
【請求項１９】
前記非導電支持体は、前記内側の内部で前記導電セグメントのうちの対応する１つの表面に実装されている、請求項１１に記載の整流器。
【請求項２０】
前記導電及び非導電セグメントは弓形の外面を有し、これらは共同で円を画定する、請求項１１に記載の整流器。
【請求項２１】
前記ダイオード座部は前記導電セグメント上で軸方向に離間している、請求項１１に記載の整流器。
【請求項２２】
前記非導電セグメントは整流器構造のためのシェルを形成し、このシェルは前記内側を画定する内面を有し、前記導電セグメントは前記内面に実装されている、請求項１１に記載の整流器。
【請求項２３】
前記整流器アセンブリの前記内側は、冷却剤を横断させるための通路を画定する、請求項１１に記載の整流器。
【請求項２４】
前記第一及び第二導電セグメントは、前記ダイオードによって発生した熱を放散する、請求項１１に記載の整流器。
【請求項２５】
前記整流器アセンブリは回転的に均衡している、請求項１１に記載の整流器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転整流器アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電において、電気モータ及び／又は発電機等の電気機械を使用することができる。航空機産業では、モータ／発電機の組み合わせが一般的に見られるが、モータは発電機に動力供給するために使用され、構成によっては発電機としても機能する。その構成にかかわらず、発電機は一般的に、一部の航空機においてはガスタービンエンジンであってもよく、電気的又は機械的機械等の回転源によって回転するために駆動させられる主巻線を有する発電機回転子を含む。一部の用途では、発電機は最初に交流電流（ＡＣ）を発生し、これは航空機のＤＣ部品用の直流電流（ＤＣ）を発生するために整流される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７,９４４,１００号明細書
【発明の概要】
【０００４】
一態様において、交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、整流器アセンブリは交流電流出力を直流電流入力に変換する。整流器アセンブリは、対向する第一及び第二導電セグメントと、第一及び第二導電セグメント並びに第一及び第二非導電セグメントが環状整流器構造の周りで半径方向に離間した状態で、内側を画定する環状整流器構造を共同で画定するために第一及び第二導電セグメントを結合する、対向する第一及び第二非導電セグメントと、ダイオード座部の対を画定するために１組のうちのダイオード座部が別の組のダイオード座部と対になった状態で、内側に対面するように第一及び第二導電セグメントの各々に設けられた１組のダイオード座部と、ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、各ダイオード座部のためであって、付勢要素をダイオード座部に対して所定位置に保持する非導電支持体と、を含む。ダイオード座部に着座したダイオードは、ダイオード座部に対して付勢要素によって付勢され、非導電支持体によって所定位置に保持される。
【０００５】
別の態様において、交流電流出力を提供する第一機械と、直流電流入力を受け付ける第二機械とを有する電気機械アセンブリの回転シャフトの内部に配置するための整流器アセンブリであって、整流器アセンブリは交流電流出力を直流電流入力に変換する。整流器アセンブリは、複数の導電セグメントと、導電セグメントを電気的に絶縁して内側を備える整流器構造を形成するために複数の導電セグメントの間に介在させられる複数の非導電セグメントと、内側に対面するように導電セグメントの各々に設けられた１組のダイオード座部と、ダイオード座部の各々に重ねられた付勢要素と、各ダイオード座部のためであって、付勢要素をダイオード座部に対して所定位置に保持する非導電支持体と、を含む。ダイオード座部に着座したダイオードは、ダイオード座部に対して付勢要素によって付勢され、非導電支持体によって所定位置に保持される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】電気機械アセンブリの断面図である。
【図２】整流器アセンブリ及びシャフトチューブの斜視図である。
【図３】整流器アセンブリ及びシャフトチューブの軸方向分解図である。
【図４】図３の線４−４に沿ったダイオードアセンブリの断面斜視図である。
【図５】本発明の第二の実施形態による断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態による整流器アセンブリの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態は、電気モータが駆動力を提供するか、及び／又は電力を発生するかにかかわらず、電気モータを用いるあらゆる環境において実施することができる。この説明のために、このような電気モータは、一般的に電気機械、電気機械アセンブリ、又は類似の用語で言及されるが、これは１つ以上の固定子／回転子の組み合わせが機械に含まれてもよいことを明らかにするように意図されている。この説明は主に発電を提供する電気機械を対象にしているものの、駆動力を提供する電気機械及び／又は駆動力及び発電の両方を提供する電気機械にも適用可能である。更に、この説明は主に航空機環境を対象としているものの、本発明の実施形態は、電気機械を用いるいずれの環境にも適用可能である。
【０００８】
本発明の例示的実施形態を参照すると、図１は、励磁機回転子１４及び励磁機固定子１６を有する第一機械１２と、主機回転子２０及び主機固定子２２を有する第二機械１８とを備える電気機械アセンブリ１０を、概略的に示す。電気機械アセンブリ１０との間での電力の伝送を提供するために、電気機械アセンブリ１０の外側に、少なくとも１つの電力接続が設けられる。電力は、電力ケーブル３４として図示されるこの電力接続によって電気負荷に伝送され、電気機械アセンブリ１０からの接地基準出力とともに三相を提供してもよい。
【０００９】
電気機械アセンブリ１０は、ガスタービンエンジン（図示せず）であってもよい、共通軸２６の周りの軸回転源と機械的に結合された回転シャフト２４を更に備える。回転シャフト２４は、離間した軸受２８によって支持されており、シャフト２４の周りで半径方向に離間したアクセス開口部２９を含む。励磁機回転子１４及び主機回転子２０は、固定子１６、２２に対する回転のために回転シャフト２４に実装されており、これらは電気機械アセンブリ１０の内部で回転可能に固定されている。固定子１６、２２は、電気機械アセンブリ１０の筐体部分のいずれの適切な箇所に実装されてもよい。
【００１０】
回転シャフト２４は、シャフトチューブ３０を取り囲むための少なくとも１つの中空部分を更に備えており、これは非導電性であると考えられる。シャフトチューブ３０は、回転シャフト２４とともに共回転するように回転可能に結合されており、整流器アセンブリ３２を更に収容して、回転シャフト２４から整流器アセンブリ３２を絶縁する。
【００１１】
励磁機回転子１４は、導体３６（点線で概略的に示される）によって、整流器アセンブリ３２と電気的に接続されている。加えて、整流器アセンブリ３２は、導体３６によって主機回転子２０の主巻線３８と電気的に接続されている。
【００１２】
ここで図２を参照すると、シャフトチューブ３０及び整流器アセンブリ３２の詳細が記載されている。シャフトチューブ３０は、対向する開放端を備える実質的に円筒形の構造を有しており、チューブ３０の後部付近で半径方向に離間した、５つの実装コネクタ開口部４０を含む。シャフトチューブ３０は、任意のアクセス開口部４２も有するように示されており、そのうちの一部は、整流器アセンブリ３２の部分にアクセスするために半径方向に配列されてもよい。シャフトチューブ３０は、アンカーファスナー開口部４４を更に備える。
【００１３】
整流器アセンブリ３２は、電気セグメント４８、５０等の、対向して軸方向に延在する導電セグメントと、隣接する電気セグメント４８、５０の少なくとも一部を電気的に絶縁する、絶縁セグメント５２等の対向する非導電セグメントとを有する、外部構造を備える。セグメント４８、５０、５２の各々は、実質的に弓形の断面を有するように示されている。電気セグメント４８、５０は、いずれの適切な導電性材料で作られてもよい。加えて、絶縁セグメント５２は、いずれの適切な非導電性材料で作られてもよい。図示される実施形態は、組み立て済みの第一電気セグメント４８、第二電気セグメント５０、及び半径方向交互に隣接する配置で結合された２つの絶縁セグメント５２を示す。組み立て済みセグメント４８、５０、５２は、軸方向に延在する内側を画定し、軸方向に延在する環状整流器構造を画定する。電気セグメント４８、５０、及び絶縁セグメント５２の代替配置が想定される。
【００１４】
各電気セグメント４８、５０、及び絶縁セグメント５２は、メカニカルファスナー５５を受容するためのメカニカルファスナー開口部５４を、更に備える。加えて、図示されるように、第一及び第二電気セグメント４８、５０の各々は、ファスナー５５を受容するためのアンカーファスナー基部５６を、更に備える。アンカーファスナー基部５６及びアンカーファスナー開口部４４は、シャフトチューブ３０及び整流器アセンブリ３２が組み立てられたときに、ファスナー開口部４４を通じてファスナー基部５６内にファスナー５５を受容するためにファスナー基部５６及びファスナー開口部４４が軸方向及び半径方向に配列されるように、構成されている。ファスナー５５とファスナー基部５６との結合は、整流器アセンブリ３２及びシャフトチューブ３０が独立して回転することがないように、行われる。アンカーファスナー開口部４４及びアンカーファスナー基部５６の代替の数及び配置が、想定される。
【００１５】
組み立て済みの電気セグメント４８、５０及び絶縁セグメント５２は、組み立て済みセグメント４８、５０、５２の内側に沿って軸方向に延在する軸方向冷却剤通路５８を、少なくとも部分的に画定する。軸方向冷却剤通路５８は、冷却剤が整流器アセンブリ３２の内側に流れるようにする。整流器アセンブリ３２の内側及び外側を冷却剤が横断できるようにするセグメント４８、５０、５２の半径方向開口部、並びに組み立て済みセグメント４８、５０、５２の外側に沿って軸方向に延在する通路を許容するための、冷却剤通路５８の代替構成が考えられる。
【００１６】
整流器アセンブリ３２は、整流器アセンブリ３２軸の周りで半径方向に離間して示される、導電性のＡＣバスバー６２及びＤＣバスバー６３を、更に備える。バスバー６２、６３は、導体３６によってそれぞれ第一及び第二機械１２、１８にＡＣ及びＤＣバスバー６２、６３を固定するための実装コネクタ６４を有する第一末端を備える。ＡＣバスバー６２は第一機械からの入力ＡＣ電圧を受け付け、ＤＣバスバー６３は整流器アセンブリ３２からの出力ＤＣ電圧を伝達する。図示されるように、実装コネクタ６４は、バスバー６２、６３の第一末端と同時に形成され、これらと結合される。或いは、バスバー６２、６３の第一末端への実装コネクタ６４の実装を支援するために、ネジ等のファスナーが設けられてもよい。或いは、溶接又は接着剤等の非メカニカルファスナーも、使用されてよい。
【００１７】
実装コネクタ６４及び実装コネクタ開口部４０は、シャフトチューブ３０及び整流器アセンブリ３２が組み立てられたときに、ＡＣコネクタ６４と第一機械１２、及びＤＣコネクタ６４と第二機械１８との間の電気的結合を提供するためにコネクタ６４が開口部４０によって受容されるように、構成されている。
【００１８】
図３は、共通軸２６に沿って分解された、整流器アセンブリの分解斜視図を示す。図示されるように、ＤＣバスバー６３のうちの１つは、ファスナー５５によってそれぞれの第一及び第二電気セグメント４８、５０の各々の一端に電気的に結合されている。電気的結合は、導電性の表面結合又は導電性の適切なメカニカル又は非メカニカルファスナーのいずれによってなされてもよい。各電気セグメント４８、５０へのＤＣバスバー６３の代替の配置及び結合が、考えられる。加えて、図示されるように、３つのＡＣバスバー６２が、励磁機回転子１４のそれぞれの三相ＡＣ出力を受け付ける。更に、２つのＤＣバスバー６３は、第二機械１８へのＤＣ出力の伝送のために使用される。電気機械アセンブリ１０の要件及び構成に基づいて、ＡＣ及びＤＣバスバー６２、６３の代替の配置及び数量が考えられる。
【００１９】
電気セグメント４８、５０及び絶縁セグメント５２は対応するピン６８及び開口部６９とともに示されており、アライメントを可能にして独立した回転を防止するために、セグメント４８、５０、５２を相互に実装できるようにする。適切なアライメントを可能にする代替の物理的又は固定ピン６８及び開口部６９の構成が考えられる。
【００２０】
絶縁セグメント５２は、第一、第二、及び第三ＡＣバスバー６２を受容するために内面及び外面に沿って軸方向に延在する、表面溝６６を更に備えてもよい。組み立てられたときに、絶縁セグメント５２へのＡＣバスバー６２の配置及び結合は、バー６２の各々を相互の電気的接触から、並びに第一及び第二電気セグメント４８、５０から、絶縁する。ＡＣバスバー６２は、ファスナー５５によって絶縁セグメント５２のうちの少なくとも１つにバー６２の少なくとも一部が実装されているように示されている。
【００２１】
第一電気セグメント４８及び第二電気セグメント５０の各々は、ダイオード８０を受容するための少なくとも１つのダイオード座部７４を更に備えており、これはセグメント４８、５０の内面内の円形陥凹として図示されている。組み立てられたときに、ダイオード８０は電気セグメント４８、５０の上で軸方向に離間しているが、しかしその他の位置及び形状も可能である。第一及び第二電気セグメント４８、５０に関して、各セグメント４８、５０の反対側の１つのダイオード座部７４が、１対のダイオード座部を画定する。通常、整流器アセンブリ３２は、各ＡＣバスバー６２のために１対のダイオード座部を含むことになるが、しかし代替構成も考えられる。
【００２２】
ダイオードアセンブリ７６を備える整流器アセンブリが示されており、ダイオードセット８２を有するその各々は、順方向バイアス及び逆方向バイアス円形ダイオード８０を含む。ダイオードアセンブリ７６は、１つのＡＣバスバー６２及びダイオード８０の少なくとも一部を隣接するバー６２から電気的に絶縁する、絶縁支持体９６を備える。支持体９６は、各ダイオード８０を受容するための陥凹を画定するために、各軸端上の支持体リッジ９８を更に備える。支持体９６は、非導電性材料で作られてもよい。各支持体９６は、ファスナー５５を受容するために、各リッジ９８上に少なくとも１つのネジ溝付きファスナー開口部１００を含む。代替メカニカルファスナー実施形態において、開口部１００は適切な実装点によって置き換えられるだろう。
【００２３】
ここで図４を参照すると、ダイオードアセンブリ７６は、バネフィンガー９２等の付勢要素を有する対向する対の統合導電性端子バー９０を有する各ＡＣバスバー６２の一端を、更に備える。各対の端子バー９０は、ダイオードセット８２に対応するように構成されている。端子バー９０は、実現されたときに、各々のＡＣバスバー６２と共同で形成されるが、しかしその代わりに、ＡＣバスバー６２と電気的に接続されたいずれか適切な導電性材料によって形成又は機械加工されてもよい。バネフィンガー９２は、各ダイオードセット８２からの１つのダイオード８０と導電接触するのに適した表面を備えて、わずかに面直方向外向きに延在する。ダイオード８０と導電接触するための代替バネフィンガー９２が考えられる。
【００２４】
支持体９６の開口部１００は、第一及び第二電気セグメント４８、５０のメカニカルファスナー開口部５４と対応するように構成されている。同様に、第一電気セグメント４８ダイオード座部７４は、順方向バイアスダイオード８０及びダイオードアセンブリ７６の各々の１組のバネフィンガー９２と対応するように構成されており、第二電気セグメント５０ダイオード座部７４は、逆方向バイアスダイオード８０及びダイオードアセンブリ７６の各々の対向する１組のバネフィンガー９２と対応するように構成されている。
【００２５】
ここでダイオードアセンブリ７６の組み立てが、より詳細に記載される。第一及び第二電気セグメント４８、５０並びに絶縁セグメント５２が接合されると、ダイオード８０は、第一電気セグメント４８の座部７４が順方向バイアスダイオード８０と重複して第二電気セグメント５０の座部７４が逆方向バイアスダイオード８０と重複するように、ダイオード座部７４の各々の表面上に重ねられる。各ダイオードセット８２はその後、対向するバネフィンガー９２が対向するダイオード８０の各々と重複し、続いて各端子バー９０に支持体９６が重ねられるように、３つの端子バー９０のうちの１つと重複する。最後に、ファスナー５５が第一及び第二電気セグメント４８、５０の各メカニカルファスナー開口部５４内に挿入され、支持体９６の開口部１００内に締結される。
【００２６】
開口部１００内へのファスナー５５の締結は、バネフィンガー９２がセグメント４８、５０に対して半径方向にダイオード８０をクランプ締めするように、第一及び第二電気セグメント４８、５０の内面に対する支持体９６を備える。意図しない電気的接触が生じないようにするために、各支持体９６のリッジ９８はダイオード８０を軸方向に更に制限し、第一及び第二電気セグメント４８、５０と各絶縁セグメント５２との間の結合はダイオード８０を半径方向に制限する。このため、ダイオード８０は、ダイオード座部７４に対して所定位置に固定される。
【００２７】
整流器アセンブリ３２は、実装コネクタ６４が実装コネクタ開口部４０を通じて第一及び第二機械１２、１８に固定されるときに、シャフトチューブ３０に更に軸方向に固定される。加えて、完全に組み立てられたときに、アクセス開口部４２の少なくとも一部は、第一電気セグメント４８、第二電気セグメント５０、又は絶縁セグメント５２のメカニカルファスナー開口部５４と揃えられてもよく、ファスナー５５の目視検査及び調整を可能にする。
【００２８】
発電機の動作中、回転シャフト２４は軸回転源によって駆動される。励磁機固定子１６に隣接する実装済み励磁機回転子１４の回転は、三相ＡＣ電流を発生し、これは導体３６及び実装コネクタ６４によって３つのそれぞれのＡＣ入力バスバー６２に伝達される。ＡＣ電流の各位相は、バスバー６２から、各順方向及び逆方向バイアスダイオードセット８２からの１つのダイオード８０へ、伝送される。ダイオードは、全波ＡＣ電流をＤＣ電流に整流するために動作する。回転シャフト２４のＲＰＭがゼロ又は低いとき、ダイオード８０は、ファスナー５５によって電気セグメント４８、５０のダイオード座部７４までダイオード８０に対して引き出されたときに、ＡＣバスバー６２の第二末端のバネフィンガー９２によって所定位置に圧縮状態で保持される。より高いＲＰＭでは、圧縮力に加えて遠心力が、ダイオード８０を所定位置に保持するのに役立つ。
【００２９】
逆方向バイアスダイオード８０は第一電気セグメント４８へのＤＣ電流を出力し、順方向バイアスダイオード８０は第二電気セグメント５０へのＤＣ電流を出力する。２つのＤＣ出力電流はそれぞれのＤＣ出力バスバー６３に伝達され、そこでこれらは実装コネクタ６４及び導体３６によって主機回転子２０の主巻線３８に伝送される。主機固定子２２の周りでの主機回転子２０の回転は、発電機負荷に電力供給するために使用される電力を発生する。
【００３０】
電気機械アセンブリ１０の動作中、軸方向冷却剤通路５８の構成は、冷却剤が整流器アセンブリ３２の内側を横断できるようにして、電気セグメント４８、５０、絶縁セグメント５２、又はダイオードアセンブリ７６において発生するいずれの過渡又は定常状態温度条件も冷却する。代替冷却剤構成も考えられる。
【００３１】
図５及び６は、本発明の第二の実施形態による代替整流器アセンブリ３２を示す。第二の実施形態は第一の実施形態と似ている。従って、類似部品は１００を加えた類似番号で特定され、別途記載されない限り、第一の実施形態の類似部品の説明は第二の実施形態に適用される。第一の実施形態と第二の実施形態との違いは、絶縁セグメント１５２が整流器アセンブリ１３２の外部構造全体を形成し、その一方で電気セグメント１４８、１５０は少なくとも部分的に絶縁セグメント１５２の内部に収容されることである。図５に示されるように、外部構造は２つの絶縁セグメント１５２を備え、その各々は半月型の断面を有して内面１０２を有し、これが電気セグメント１４８、１５０の受容のためのスロット又はチャネルを画定する。図６は、本発明の第二の実施形態の電気セグメント１４８、１５０を示す。組み立ての間、電気セグメント１４８、１５０は、少なくとも部分的に表面１０２によって受容される。第一及び／又は第二電気セグメント１４８、１５０を組み込んだ絶縁セグメント１５２等の代替の電気及び絶縁セグメント部品及びアセンブリが考えられる。
【００３２】
上記図面に示されたものに加えて、その他多くの可能な実施形態及び構成が、本開示によって検討される。例えば、本発明の一実施形態は、半波整流を提供する可能性のある、順方向又は逆方向バイアスダイオードセットの代替構成を検討する。別の例は、両方のダイオードセットが電流を単一のＤＣ出力に整流する、単一の電気リングを含んでもよい。本発明の更に別の例は、冷却用の自給式オイルシステム、又は冷却用空気を使用することを検討する。本発明の更に別の実施形態では、シャフトチューブ３０は、更なるコスト削減を達成するために、導電性又は非導電性のいずれかの材料で作られてもよい。更に、本発明の別の例は、完全にシャフトチューブ３０なしで済ませてもよく、回転シャフト内に直接受容される整流器アセンブリを提供してもよい。又、様々な部品の設計及び配置は、数多くの異なるインライン構成が実現され得るように再配置されてもよい。
【００３３】
上述の実施形態において実現され得る１つの利点は、上記実施形態が、従来型の発電機整流システムよりも優れた重量及びサイズの利点を有することである。提案された回転式配置では、電流整流は、付加的回路の外部空間制限を伴わずに達成されることが可能である。加えて、整流器の製造及び組み立ての結果、メンテナンスのための停止時間が短縮される。上記実施形態の更に別の利点は、整流器アセンブリを維持するために、回転シャフト内に既に存在するオイル又は冷却剤が使用されてもよく、個別の部品の追加重量及びサイズを削減することである。上記実施形態の更なる利点は、ダイオードブリッジが金属シャフトに電気的に短絡する危険性を低減することである。又、民間航空機で一般的に使用される８，０００〜１２，０００よりもはるかに高い高周速度（最高４０，０００ＲＰＭ）が、アセンブリを共通回転軸に近付ける遠心力の低下により、実現されることが可能である。より高い周速度の結果、発電機の電磁重量を低下させる。
【００３４】
航空機部品を設計するとき、解決すべき重要な要因は、サイズ、重量、及び信頼性である。上述の整流器アセンブリは、システムが最小限の電力変換機器を備える整流ＤＣ出力を提供できるようになるので、部品点数が減少し、システム全体の信頼性を本質的に向上させる。この結果、重量が低下し、サイズが減少し、性能が向上し、信頼性が向上したシステムとなる。より少ない部品点数及び減少したメンテナンス作業は、生産コストの低下及び運転コストの低下をもたらすことになる。減少した重量及びサイズは、飛行中の競争優位性と相関する。
【００３５】
本明細書は、最良の形態を含む本発明を開示するため、及びいずれかの装置又はシステムの製造及び使用並びにいずれか組み込まれた方法の実行を含む本発明を当業者が実行できるようにするための例を使用している。本発明の特許範囲は、請求項によって定義されており、当業者によって想起されるその他の例を含んでもよい。このようなその他の例は、これらが請求項の文言と相違のない構造的要素を有する場合、又は請求項の文言とのわずかな相違しかない同等の構造的要素を含む場合に、請求項の範囲に含まれるように意図される。
【符号の説明】
【００３６】
１０  電気機械アセンブリ
１２  第一機械
１４  励磁機回転子
１６  励磁機固定子
１８  第二機械
２０  主機回転子
２２  主機固定子
２４  回転シャフト
２６  共通軸
２８  玉軸受
２９  アクセス開口部
３０  シャフトチューブ
３２  整流器アセンブリ
３４  電力ケーブル
３６  導体
３８  主巻線
４０  実装コネクタ開口部
４２  アクセス開口部
４４  アンカーファスナー開口部
４８  第一電気セグメント
５０  第二電気セグメント
５２  絶縁セグメント
５４  メカニカルファスナー開口部
５５  メカニカルファスナー
５６  アンカーファスナー基部
５８  軸方向冷却材通路
６２  ＡＣバスバー
６３  ＤＣバスバー
６４  実装コネクタ
６６  表面溝
６７  メカニカルファスナー
６８  ピン
６９  開口部
７４  ダイオード座部
７６  ダイオードアセンブリ
８０  ダイオード
８２  ダイオードセット
９０  端子バー
９２  バネフィンガー
９６  支持体
９８  リッジ
１００  ファスナー開口部
１０２  表面
１３２  整流器アセンブリ
１４８  第一電気セグメント
１５０  第二電気セグメント
１５２  絶縁セグメント
【図１】
2014166138.tif 000003
【図２】
2014166138.tif 000004
【図３】
2014166138.tif 000005
【図４】
2014166138.tif 000006
【図５】
2014166138.tif 000007
【図６】
2014166138.tif 000008
【外国語明細書】
2014166138000001.pdf