(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの導電性スリップリング、前記少なくとも１つのスリップリングに電流を供給するための少なくとも１つの導電性ブラシ、および前記少なくとも１つのスリップリングに対して前記少なくとも１つのブラシの位置を振動させるための少なくとも１つの電気的作動装置、を有し、
前記スリップリングが回転子に結合されており、
前記組立体が、さらに、前記少なくとも１つの電気的作動装置を駆動するためのインバータ、前記回転子の速度を感知するための速度センサ、および、前記感知された速度を用いて前記インバータ用の制御信号を発生するインバータ制御装置を有する
ことを特徴とする、電流を伝達するための組立体。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電気的作動装置は、前記支持枠に結合された少なくとも１つの誘導電動機または少なくとも１つのボイス・コイル作動装置を含んでいる少なくとも１つの電気的作動装置、を有することを特徴とする、請求項１に記載の電流を伝達するための組立体。
【請求項３】
前記スリップリングに結合された回転子の速度を感知する速度センサをさらに備え、前記少なくとも１つの電気的作動装置を制御するために、前記感知された速度を使用することを特徴とする請求項１に記載の電流を伝達するための組立体。
【請求項４】
前記少なくとも１つの電気的作動装置は、圧力式作動装置であることを特徴とする、請求項１に記載の電流を伝達するための組立体。
【請求項５】
少なくとも１つの導電性ブラシが、少なくとも１つの導電性スリップリングに電流を供給している間、前記少なくとも１つの導電性スリップリングに対して前記少なくとも１つの導電性ブラシの位置を振動させるための少なくとも１つの電気的作動装置を使用するステップを含み、
さらに、
前記スリップリングに結合された回転子の速度を感知するステップ、および、前記少なくとも１つの電気的作動装置を制御するために、前記感知された速度を使用するステップを含むことを特徴とする、電流を伝達するための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、高出力機械に関し、より詳細には、スリップリング−ブラシ・システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第５，７４２，５１５号に記載されるような、高出力、可変速度機械にあっては、回転子が、導電性スリップリングを介して励磁される。従来のスリップリング−ブラシ組立体は、低電圧および中位の電流レベルで比較的高速度で電力を伝達する。例え低速度（約ゼロ（０）から約１００回転／分）で回転を行っている場合でも、数千アンペアを許容することができる組立体を有することは、役立つ筈である。従来のスリップリング−ブラシ組立体にあっては、低速度で回転を行うと、局所的過熱、マーキングおよび変形を招くおそれがある。
【０００３】
英国特許第１，１５７，８８５号では、「ブラシが装着されている機械の部品に、周期的な回転運動をおこなわせるための装置を用いること」によって「ブラシが前後運動するようにする」ための技術を記述している。この運動を達成するため、「ブラシ架橋部（ブリッジ）が、それらの位置を変える差動ギアに結合され、また、このギアに対する入力軸が、ブラシ架橋部の中央位置を変更するための手段を備えており、このギアに対する第２の入力軸が、可変振幅で周期的な前後回転を生じる手段を有している」。こうして、方位方向運動(azimuthal motion)が達成される。この技術による組立体は、高電圧で制御し運転するのが難しい。
【０００４】
ウエスティングハウス・エレクトリック・アンド・マニュファクチャリング・カンパニの、１９０３年４月の回報第１０２８号にある「回転変流機」は、振動をさせる方法で回転子全体を軸方向に動かし、ブラシと回転子軸上の整流子との間で、軸方向運動(axial motion)が達成される実施の形態を記述している。回転子軸全体を動かすのは厄介なことであり、有害であるかもしれないし、かなりのパワーを必要とし、また運動の振幅に制限がある。
【０００５】
可変高速機械にある他の制限は、スリップリングに接触するブラシを介し且つスリップリングに回転子巻線を結合する回転子巻線リードを介しての不均一な電流配分に関係する。一般的にブラシ同士は、共通かつ単一の導電性リードで結合されるので、電流が該導電性リードまでの距離に応じてブラシ毎に変化する。回転子巻線もまたスリップリングに取り付ける前に互いに結合されるので、同様な電流変化が生じる。マグローヒル・ブック・カンパニの１９５３年出版の、著者ローレンスによる「交流機械の原理」第４版に示されるように、しばしば、固定子が別体のリードにより静止した接続リングに接続されるが、そのような構成は巻線型回転子機械のスリップリング用としては用いられていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、高レベルの電流および電圧、並びにギアを用いないで低回転速度に効率的に対応できるような、信頼性のある低損失のスリップリング−ブラシ組立体に対する需要が存在する。更に、ブラシおよびスリップリングにわたって、均一な電流分担能力を有するスリップリング−ブラシ組立体を持つことができるならば、有利であろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態によれば、ブラシとスリップリングとの間の相対的な運動を生じさせる補助駆動装置として働く電気的もしくは圧力式作動装置によって、スリップリング用のブラシが駆動される。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、インダクタンスの変化を用いることによって、又はスリップリングに対して回転子巻線を選択的に結合することによって、電流が分担される。
【０００９】
新規であると確信する本発明の特徴は、添付の請求範囲に詳細に記載する。しかしながら、本発明自体、構成および操作方法の両方については、その更なる目的および利点と併せて、添付する図面に関連してなされる以下の説明を参照することによって、充分に理解することができよう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に基づくスリップリング−ブラシ組立体の正面図であり、そこでは、少なくとも１つの導電性ブラシ１４（電気的接続部１６を有する）が、少なくとも１つのスリップリング１２に対して電流を供給し、また、電気的作動装置２２もしくは１２２（図２および図３に示される）が、少なくとも１つのスリップリングに対して、少なくとも１つのブラシの位置を振動させる。図２から図４は、本発明の他の実施形態に基づくスリップリング−ブラシ組立体の側面図である。
【００１１】
一般に、ブラシ１４はカーボンのような材料で構成され、また、スリップリング１２は、真鍮もしくは銅のような材料で構成される。スリップリング１２は、回転子軸１３に結合されている。回転子軸１３が、どちらの方向に向けて非常にゆっくりと回転しているか、或いは、完全に停止している場合、電流が高度に集中することによって、スリップ・リンクおよび／またはブラシの局所的加熱を招く。一般に、複数のブラシ１４が、スリップリング１２の周辺のほぼ全体をカバーするように配置される。多重のブラシを用いた実施形態においては、電流の集中はより少ないとは言え、スリップリングは依然として局所的加熱して損傷を受ける可能性がある。本発明の幾つかの実施形態によって以下に説明するように、ブラシを方位方向におよび／または軸方向に振動させるための電気的作動装置を用いることは、かかる加熱および損傷を回避するための効果的かつ有益な技術である。
【００１２】
通常、複数のブラシは支持枠２０に結合される。図２により明確に示すように、支持枠は、ブラシがスリップリング１２と電気的に接触位置になるように、ブラシ・ホルダ１５を支えるために用いることができる。支持枠は、あらゆる構造的に最適な材料で構成することができる。一実施形態にあっては、支持枠は、例えば、耐久性のあるプラスチックの積層板、もしくは、スチールで構成される。
【００１３】
図１の実施形態にあっては、電気的作動装置は、固定子巻線２６を有する固定子２４を備えた少なくとも１つの誘導電動機２２を有する。支持枠が適当な導電性材料で構成される場合、それは、電動機２２の二次側としての役割を果たすことができる。また、例えば銅もしくはアルミニウムで構成される二次側２８は、支持リングに機械的に結合することができる。
【００１４】
説明の目的上、電動機２２は弓形(arch)誘導電動機として示され、また、固定子および二次側が弓形として示されている。電動機２２は全回転する必要がないところから、弓形電動機（しばしば湾曲型(curved)リニア・モータと称される）で充分事足りる。この弓形は、一般に、機械的角度にして３０度あるいはそれ以下の範囲にある。また、必要に応じて、固定子および／または二次側を完全な円筒形として形成することができる。一実施形態にあっては、二次側は、支持リングに取り付けられたスチール製ヨーク３０、およびスチール製ヨークに取り付けられたアルミニウム製レール３２で構成される。
【００１５】
誘導電動機を駆動するために、インバータ３６（インバータ制御装置３８で制御される）を使用することができる。一実施形態にあっては、高電圧絶縁変圧器３４が、インバータと誘導電動機２２との間に電気的に結合されて、固定子と二次側との間に狭い空隙を維持しながらブラシを高電圧できるようにする。実施形態によっては、高電圧絶縁変圧器は必要とされない。例えば、図３に示すように、電動機２２の二次側と固定子との間に絶縁体１２９を設け、あるいは、固定子１２４と電動機１２２の二次側１２８との間に充分な空間２２９を設けることによって、地絡事故の危険性をなくすことができ、この場合は作動装置がより大きくなり且つその効率が良くなる。
【００１６】
それぞれの誘導電動機を使用して、支持枠の方位方向運動および／または軸方向運動を生じさせることができる。例えば、図１〜図３の電動機２２は、方位方向運動をもたらすために使用することができる。図２〜図３の電動機１２２は、軸方向運動をもたらすために、電動機２２に対して約９０度回転させられている。図４の実施形態において、電動機２２２は、方位方向運動および軸方向運動を同時にもたらすために、約４５度回転させられている。複数の電動機を、異なったタイプの運動をもたらす目的でおよび／またはバランスをとるために、単一のスリップリングの周囲に使用することができる。複数の電動機を用いる場合、これらの電動機を支持枠の周囲にほぼ対称的に配置することが有用である。対称的に配置することは、リングが顕著に傾かないようにしながら、リングを均一に上下させる軸方向の動きにとって特に有用である。
【００１７】
図５および図６は、本発明の制御技術を示すブロック図および機能図である。
インバータ３６は、スイッチレスの振動、調節可能な速度、および、調節可能な振幅をもたらすことができる。その後、ブラシ運動システムの動作は、例えば回転速度計のような速度センサ７８を用いてモータ速度値を求め、そのモータ速度値を用いて、損傷を回避するのに必要な相対的なブラシ速度を最小限にし、従って摩耗およびカーボン塵埃が発生するのを最小限にすることにより、調節することができる。図６は、図５のインバータ制御装置３８中に含むことができる例としての機能をあらわしており、そこにおいては、より低い回転子速度でブラシ速度コマンドが最も高く、一方、回転子速度の大きさが所定の限界にある時、あるいはそれより大きい時、ブラシ速度コマンドがゼロになっている。
【００１８】
さらに、１９４７年、サー・イザーク・ピットマン・アンド・サンズ・リミテッド出版の、著者ヘイズの「電気機械における集電用ブラシ」ページ１２４から１２７に記述される如く、過熱および損傷がより一層広い領域全体にわたって分散されるように、ブラシ自体を、随意選択により、規則的に又は不規則なパターンで軸方向に食い違い配置すること（図示せず）ができる。一実施形態にあっては、図１３のバランスをとっている実施形態を用いる場合、トラック数を最小限にするように円周方向に幾つかの等間隔の周期で、ブラシの位置が周期的に変化する。
【００１９】
図７〜図９は、本発明の他の実施形態に基づくボイス・コイル作動装置４４の断面側面図とスリップリング−ブラシ組立体の正面図及び側面図をそれぞれ示している。ボイス・コイル作動装置は支持枠２０に機械的に結合されている。図７〜図９の実施形態および随意選択により、より小さい運動振幅、あるいは、より高い振動周波数が必要とされる実施形態にとって、ボイス・コイル作動装置がより一層適当なものであると言う点を除いて、図１〜図４の作動装置と同様である。ボイス・コイル作動装置は、電動機が約１ヘルツ以下の周波数の下で数センチメータ以上の振幅をもたらすのに対し、数十ヘルツにおける周波数範囲の下で、数ミリメートルの（方位方向もしくは軸方向の）振幅をもたらすと予想される。
【００２０】
ボイス・コイル作動装置には、多くのタイプが存在する。例として、図７に、１つのタイプが示される。図７にあっては、磁気コア５２が、一方側においてそれらの間に配置された永久磁石５４を有するマグネチック・ヨーク５０で囲繞される。シェル５８（導電性巻線５６で巻回されている）が、コアとヨークとの間に配置され、他方側においてアーム４６に結合される。通常の材料は、例えば、電磁鋼で構成されるコア、電磁鋼で構成されるヨーク、および、プラスチックもしくは他の非磁性材料から構成されるシェルを含む。電流は、シェルとヨークとの間の巻線５６に印加され、そのシェルを、そして結果として、そのアームを振動させる。図８の実施形態にあっては、アーム４６が支持枠２０の延長部４８に対して圧力を加える。アームが、支持枠に対し垂直に圧力を加える場合、動きはほぼ方位方向になる。機械的な動きが傾斜している場合、軸方向と方位方向の動きとをもたらすことができる。延長部４８は、例目的で示されている。作動している実施形態の別の例が図９に示され、そこにおいては、アーム４６が、軸方向の振動のために、機械的な動きを直接的に支持枠に対してもたらす。
【００２１】
図１０は、本発明の別の実施形態に基づくスリップリング−ブラシ組立体の正面図であり、図１１および図１２は、図１０の実施形態において使用するための、インダクタの幾つかの巻枠の側面図である。直流もしくは極低周波交流電圧を用いている励磁装置にあっては、電流不均衡は、ブラシと電気的接続部との間の抵抗差のみによる。ライン周波数のシステムにあっては、相互および自己インダクタンスの変動が、電流の不均衡を悪化させ、また、電流の配分を支配する。
【００２２】
図１０〜図１２の実施形態は、少なくとも１つの導電性スリップリング１２と、該少なくとも１つのスリップリングに電流を供給する複数の導電性ブラシ１４とを含む。それぞれの導電性ブラシは、電気的接続部１６により共通の電気的インターフェイス１７を介して隣接する導電性ブラシに結合されており、少なくとも１つの導電性リード１８が共通の電気的インターフェイスに結合されている。
【００２３】
一実施形態にあっては、６０〜６７で示す複数のインダクタがそれぞれの電気的接続部に１つずつ配置されており、少なくとも１つより導電性リードの近くに位置している少なくとも１つのインダクタ６０が、該少なくとも１つの導電性リードからより一層離れて位置する他のインダクタよりも一層高いインダクタンス値を有する。実施形態によっては、それぞれの電気的接続部にインダクタが存在する。また、実施形態によっては、少なくとも１つの導電性リードからより一層離れたブラシは、それらに結合されたインダクタを持たなくてもよい。図１３に関して以下に記述されるように、多重リードが用いられる場合、例えば、リードにより近いブラシは、リードからより一層離れたブラシよりも、より一層高いインダクタンスを有することになる。それぞれのインダクタが、可変インダクタンスのインダクタから構成される場合、電流配分を微調整することができる。
【００２４】
図１１に示す一実施形態にあっては、それぞれのインダクタは、例えば、コイル巻枠（絶縁体）７０、コイル巻枠上に巻回された巻線７４、および、位置の調節が可能である鉄製の磁気コア７２から構成される。ライン周波数における性能改善のために、コア７２は、例えば、積層もしくは粉末鉄で構成してよい。一旦バランスをとった後、コアの位置を固定する目的で、止めネジ７３を使用することができる。
【００２５】
図１２に示されるような別の実施形態にあっては、それぞれのインダクタは、磁気コア７２をプランジャ・タイプのインダクタ巻枠７０から内外に動かすためのアーム１４６を有するボイス・コイル作動装置１４４を使用して、異なった回転子の位置に対して自動的に調整することができる。個々のブラシを通る電流は、電流センサ（図示せず）を用いて測定することができ、また、ボイス・コイル作動装置を経由してコア位置を制御する目的で、また、その結果インダクタンスを制御する目的で、使用することができる。この実施形態は、回転子位置が変化すると自己および相互インダクタンスが変化することに対して、補償を行う閉ループの動作をもたらすことができる。
【００２６】
他の実施形態にあっては、可変インダクタンスのインダクタは含まれない。ブラシにおける電流分配は、スリップリングを介しての、電流の流れの経路中にある全導体の自己および相互インダクタンスに依存する。与えられた回転子位置にとって、異なったインダクタンスを分配リング１６の外周周囲に配分することで、ブラシ１４間の電流分担を等しくすることが達成できよう。回転子の位置が変化する場合、電流バランスを強く維持しようとするならば、インダクタンス値を調整する必要があり、図１２に対して上述した実施形態を用いずして、全ての異なった回転子位置を補償することは、困難になる。しかしながら、電流を分担することは、半径方向の電流経路中にインダクタ６０〜６７を挿入することによって、大きさにして１桁だけ半径方向の電流経路の自己インダクタンスを増大させることで、強化することができる。そのようにインダクタを使用すると、自己インダクタンスが電流配分を支配し、その結果、電気的接続部１６を介しての周辺電流経路にある相互インダクタンスの影響、また自己インダクタンスの影響を減少させる。インダクタ６０〜６７は、半径方向電流経路中に配置されるので、それらは並列である。インダクタンスは全て、ほぼ等しく、また、周辺電流経路におけるよりも大きい値（自己インダクタンスが支配をするのに十分である値）で作ることができる。従って、ほぼ等しい値のインダクタは、回転子の位置に拘わりなく電流分担を達成するために、使用することができる。
【００２７】
図１３は、本発明の別の実施形態に基づく、回転子巻線をスリップリングに結合する回転子巻線リードを有する組立体の概略透視図である。図１４および図１５は、本発明の他の実施形態に基づく、回転子巻線をスリップリングに結合する回転子巻線リードを有する組立体の概略透視図である。また、図１６〜図１８は、本発明のスリップリング結合の幾つかの異なった接続手段を示す回路図である。
【００２８】
これらの実施形態にあっては、それぞれの組立体は、回転子軸１３（図１に示されるような）；回転子軸に結合された回転子４０；各々が回転子に巻かれたそれぞれの回転子巻線４２（図１６に概略が示される）をそれぞれ含んでいる複数の回転子巻線領域もしくは相帯４１；回転子軸に結合された複数の導電性スリップリング；および、回転子巻線をスリップリングに結合する回転子巻線リード４３を備え、少なくとも幾つかの回転子巻線リードがスリップリングのそれぞれのリングに直接結合されている。従来の実施形態は、スリップリングに給電する組合せで回転子巻線から出てくるそれぞれの相に対して結合された個々の磁極を有する。図１３〜図１８に示される本発明の実施形態にあっては、少なくとも幾つかの回転子巻線リードは、スリップリングに結合する継手としての別の回転子巻線リードに結合されるよりはむしろ、スリップリングに直接結合される。
【００２９】
例えば、図１３の実施形態にあっては、それぞれの回転子巻線リード４３がそれぞれの回転子巻線をそれぞれの１つのスリップリング１１２，２１２，もしくは３１２に直接結合するか、または多重の回転子巻線リードがそれぞれのスリップリングに結合される。一実施形態にあっては、巻線は、スリップリング３１２に対する別の回転子巻線リード接続を表している破線１４３で概略示されるように、必要に応じ、少なくとも１つの接続部の位置を調節することによって、ほぼ等間隔の位置で結合される。
【００３０】
説明しやすくするため、ワイ（Ｙ）結線された２極回転子が図１３に示されている。第１極用の相Ａ１巻線領域がスリップリング１１２に直接結合され、また、第２極用の相Ａ２巻線領域がスリップリング１１２に直接結合される。スリップリングに対する接続部をほぼ等しい間隔とすることによって、電流は、最も効率的に分担/配分され、また、不均一な経路およびインダクタンスによるブラシ電流における差は、最小化される。相Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２の巻線は、同様にスリップリング２１２および３１２にそれぞれ結合される。
【００３１】
現代の高電圧ケーブルを用いることで、個々の回路は良好に絶縁され、また、配置における柔軟性があるため、これらの接続は都合よく達成することができるであろう。特に、メンテナンスを行うために、スリップリングによりアクセスし易くするということでない限り、スリップリングを電動機/コンバータの隣に置く必要ないであろう。例えば、或る実施形態にあっては、トルク（電力流）制御回転子（図示せず）は、電動機コンバータ回転子に隣接して結合されているスリップリングを用いて、電動機コンバータ回転子に結合される。本発明の一実施形態にあっては、トルク制御回転子は電動機コンバータ回転子とスリップリングとの中間に配置することができ、また、回転子巻線リードは、トルク制御回転子内にあるスパイダ開口部、冷却孔、もしくは、特別に形成された開口部（図示せず）間を縫うようにして設けることができる。
【００３２】
図１３の実施形態は、さらに、回転子巻線リード４３におけるインダクタ７６を示す。これらのインダクタは、電流配分の不均衡を創り出す小さなインダクタンスの差を調節するために、図１０のインダクタ６０から６７に対して説明をしたのと類似の方法で、使用できる。
【００３３】
図１４の実施形態にあっては、回転子スリップリング１１２、２１２および３１２の少なくとも幾つかが、分割された回転子スリップリングから構成される。
この実施形態にあっては、それぞれの回転子巻線リード４３はそれ自身によって、それぞれのスリップリング分割片４１２、５１２、６１２、７１２、８１２、又は９１２に対して結合され、また、電流は、それぞれのスリップリング分割片に残留し、より一層均一な電流の分配をもたらす助けとなる。スリップリングは、それらの間の空気、もしくは、それらの間の絶縁性の材料による物理的な分離によって、分割片化することができる。
【００３４】
図１５の実施形態にあっては、それぞれの回転子巻線リード４３は、回転子巻線を、例示の目的で１０１２もしくは１１１２として示すスリップリングのそれぞれ固有のスリップリングに直接結合する。説明の目的上、相Ａのスリップリングのみが示される。この実施形態は、周辺電流分担の問題には役立たないが、より容易に冷却され、より過熱し難い実施形態をもたらす。
【００３５】
図１６〜図１８は、本発明のスリップリング結合用の、幾つかの異なった結線手段を示す回路図である。図は、例示の目的で、ワイ結線として示されている。
相配列（図示せず）当たりの単一回路用としてさえも、多くの代替結線実施形態が存在する。例えば、それぞれの相は、一般的に別々のスリップリングに対して結合される。相の中性点は、互いに結合することができ、また、さらに第４のスリップリングに対して随意的に結合することができる。その代わりに、相の中性点は、それぞれ個々のスリップリング（全体として６つのスリップリング）に対して結合することができる。
【００３６】
図１６および図１７は、１相当たりに、２つの並列回路を有する実施形態を示す。図１６は、図１３の実施形態に用いる３相回路図を示し、そこでは、第１極からのそれぞれの回転子巻線リードが、第２極からのそのそれぞれの相に沿ったスリップリングに対して結合され、また、中性点は互いに結合される。図１７は、別々のスリップリング、もしくは、スリップリング分割片に結合されているそれぞれの極を備えた、図１４の実施形態、もしくは、図１５の実施形態の何れかに用いる回路図を示すのに使用することができる。他の関連する実施形態にあっては、中性点は、分割されたスリップリング、もしくは、分担部分を決められたスリップリングから外に設けることができる。
【００３７】
１相当たり４回路を有する４極機械を、図１６および図１７に対して記述したのと同様のやり方で、並列に配列することができる。また、図１８（ここでは、例示の目的上、ただ１相だけを示す）で示されるように、２対（Ａ1 およびＡ2 、Ａ3 およびＡ4 ）の極を、それぞれの相（Ａ1 およびＡ4 経由）に対するスリップリングに対して別々に結合されているそれぞれの対を用いて、互いに結合することができる。上記実施形態は、例を目的としたものであり、必要に応じて、他の多極Ｙおよびデルタ（Δ）配列を使用することができる。
【００３８】
図１９および図２０は、本発明の６極巻線実施形態の１例の概略透視図を示す回路図である。この実施形態にあっては、３相機械が６極を有し、１相当たりの１極当たり２スロットで、合計３６スロットを有する。説明の目的上、５／６ピッチで巻かれた、１極当たり６スロットがある。極は、極結線２４３を介して対で結合され、結果として、図１９で示されるように３回路機械となる。それぞれの相帯が、回転子巻線領域３４１によって表される。例えば、内側巻線領域（スロットの底部）１４１および外側巻線領域（スロット上部）２４１を有する２層の重ね巻線が示されている。得られる3回路は、例示の目的上ワイ結線となっている。図２０の実施形態にあっては、回転子巻線リード４３は均等に間隔を取っており、また、図１３で説明した調整を行うことなく、ほぼ均等に間隔を取った結線状態でスリップリング１１２、２１２および３１２に対して、直接的に接続することができる。
【００３９】
図２１および図２２は、図８および図９のボイス・コイル作動装置に対して説明した実施形態と類似の実施形態中で使用することができる、２つの圧力式作動装置の側面図である。これらの実施形態にあっては、少なくとも１つの圧力式作動装置、図２１における２４４もしくは図２２における３４４が、少なくとも１つのブラシ１４〈図８〉の位置を、少なくとも１つのスリップリング１２（図８）に対して、振動させるのに使用される。図９に対して説明したように、１以上の作動装置を、ブラシ支持枠２０（図８）の近くに配置することができ、また、１つ或いはそれ以上の作動装置を、方位方向運動および／または軸方向運動をもたらすように位置させることができる。
【００４０】
図２１は、エンド・キャップ８２を通して、作動装置シリンダ８３に液体８１を供給するための液体ホース８０を具備した油圧アクチュエータから構成され、そこにおいて、液体が、エンド・キャップ／スプリング・サポート８６に取り付けられた、スプリング８５に結合されるピストン８４に対して圧力を加えるようになっている圧力式作動装置の一実施形態を示す。アーム２４６が、ピストン８４に結合される。アーム２４６の位置は、液体からの圧力およびスプリング強さによって制御される。アーム２４６は、図８および図９に示されるように、支持枠に対して結合することができる。液体の圧力は、図５および図６に対して記述したように、所望の振動速度を生じるような電子的な手段によって、制御することができる。
【００４１】
図２２は、空気１８１および２８１を供給するための空気ホース１８０および２８０、作動シリンダ１８３、アーム３４６に結合されたピストン１８４、および、空気がシリンダ内に入るのを許容し、またピストンのトラベル・ストップの役割を果たすエンド・キャップ１８２と２８２とを具備している空気圧アクチュエータを有する圧力式作動装置の一実施形態を示す。アーム３４６の位置は、空気ホースから供給される相対圧力で制御される。アーム３４６は、図８および図９に示されるように、支持枠に対して結合することができる。空気の圧力は、図５および図６に対して記述したように、所望の振動速度を創り出すような電子的な手段によって、制御することができる。更に、空気ホースは、高電圧絶縁をもたらすために使用することができる。一実施形態にあっては、空気ホースは非金属、高分子材料から構成される。
【００４２】
ここでは、本発明の幾ばくかの特徴のみが示され、また、記述されてきたが、多くの変形例および変更例が、当業者には考えられるであろう。従って、付随する請求の範囲の意図するところは、本発明の真意の範囲内にある変形例、変更例の全てを含むことにあることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるスリップリング−ブラシ組立体の正面図である。
【図２】本発明の他の実施形態によるスリップリング−ブラシ組立体の側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるスリップリング−ブラシ組立体の側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるスリップリング−ブラシ組立体の側面図である。
【図５】本発明の制御技術を示すブロック図である。
【図６】本発明の制御技術を示す機能図である。
【図７】ボイス・コイル作動装置の断面側面図である。
【図８】ボイス・コイル作動装置を用いる本発明の他の実施形態によるスリップリング−ブラシ組立体の正面図である。
【図９】ボイス・コイル作動装置を用いる本発明の他の実施形態によるスリップリング−ブラシ組立体の側面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態によるスリップリング−ブラシ組立体の正面図である。
【図１１】図１０の実施形態において使用されるインダクタ巻枠の１つ構成の側面図である。
【図１２】図１０の実施形態において使用されるインダクタ巻枠の別の構成の側面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態による、回転子巻線をスリップリングに結合する回転子巻線リードを有する組立体の概略透視図である。
【図１４】本発明の他の実施形態による、回転子巻線をスリップリングに結合する回転子巻線リードを有する組立体の概略透視図である。
【図１５】本発明のさらに他の実施形態による、回転子巻線をスリップリングに結合する回転子巻線リードを有する組立体の概略透視図である。
【図１６】本発明のスリップリング結合のための１つの結線手段を示す回路図である。
【図１７】本発明のスリップリング結合のための別の結線手段を示す回路図である。
【図１８】本発明のスリップリング結合のためのさらに別の結線手段を示す回路図である。
【図１９】本発明の６極巻線の実施形態の１例の回路図である。
【図２０】本発明の６極巻線の実施形態の１例の概略透視図である。
【図２１】図８および図９の実施形態に類似する実施形態において使用することができる１つの圧力式作動装置の側面図である。
【図２２】図８および図９の実施形態に類似する実施形態において使用することができる他の圧力式作動装置の側面図である。
【符号の説明】
１２  スリップリング
１３  回転子軸
１４  ブラシ
１５  ブラシ・ホルダ
１６  電気的接続部
１７  共通の電気的インターフェイス
１８  導電性リード
２０  支持枠
２２  電気的作動装置
２４  固定子
２６  固定子巻線
２８  二次側
３０  ヨーク
３２  レール
１２２  電動機
２２２  電動機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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