特許 7026685 高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-17

(45)【発行日】2022-02-28

(54)【発明の名称】高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H02K 13/00 20060101AFI20220218BHJP

   H01R 39/00 20060101ALI20220218BHJP

【ＦＩ】

H02K13/00 M

H01R39/00 G

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019527536

(86)(22)【出願日】2017-12-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-01-16

(86)【国際出願番号】 US2017064551

(87)【国際公開番号】W WO2018106611

(87)【国際公開日】2018-06-14

【審査請求日】2020-09-15

(31)【優先権主張番号】62/497,937

(32)【優先日】2016-12-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】519177312

【氏名又は名称】シーアール フライト エル．エル．シー．

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(72)【発明者】

【氏名】ウィッシャート，ランデル

(72)【発明者】

【氏名】エミ，ジョナサン

【審査官】津久井 道夫

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５６－１６８３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１３６２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２３６８４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２００３－５２７０４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ １３／００

Ｈ０１Ｒ ３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部環境と内部環境との間で電気を伝達するための選択されたアプリケーションに使用するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、
（ａ）中央開口部を有する非電気伝導性スピンドル部材であって、前記スピンドルがアプリケーション取付け面を含む、非電気伝導性スピンドル部材と、
（ｂ）第１の端部および第２の端部を有する中央車軸であって、前記アプリケーション取付け面に近接する前記第１の車軸端部から前記第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、前記スピンドル中央開口部内部に延在する中央車軸と、
（ｃ）前記スピンドルの周りに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、
（ｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記内部環境への電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、
（ｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有する少なくとも１つの電気伝導性スペーサーディスクと、
（ｉｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクとを備える、複数の伝導アセンブリと、
（ｄ）複数の電気絶縁体ディスクであって、各前記絶縁体ディスクが、前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、
（ｅ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記車軸の第１の端部に近接して、前記支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各前記外部導体接続ディスクが前記スリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定されている、非電気伝導性導体ハウジングと、
（ｆ）前記複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、前記スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、
（ｇ）前記中央車軸に回転可能に固定され、かつ前記ハウジングに固定されている前記支持構造取付け部と
を備え、
前記内部導体接続ディスクと前記外部導体接続ディスクの間に前記電気伝導性スペーサーディスクが挟まれており、
各前記電気伝導性スペーサーディスクが、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備える、スリップリングアセンブリ。

【請求項2】

前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備える、請求項１に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項3】

前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備え、前記スペーサーディスクの前記電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクが、前記外部導体接続ディスクに接着され、動作中に前記外部導体接続ディスクと共に回転する、請求項１に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項4】

前記弾性機構が１つまたは複数のばねを備える、請求項１に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項5】

前記弾性機構が前記スピンドルの周りに取り付けられたウェーブワッシャを備える、請求項１に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項6】

前記内部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、請求項１に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項7】

前記外部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、請求項１に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項8】

外部環境と内部環境との間で電気を伝達するための選択されたアプリケーションに使用するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、
（ａ）中央開口部を有する非電気伝導性スピンドル部材であって、前記スピンドルがアプリケーション取付け面を含む、非電気伝導性スピンドル部材と、
（ｂ）第１の端部および第２の端部を有する中央車軸であって、前記アプリケーション取付け面に近接する前記第１の車軸端部から前記第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、前記スピンドル中央開口部内部に延在する中央車軸と、
（ｃ）前記スピンドルの周りに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、
（ｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記内部環境への電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、
（ｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有する少なくとも１つの電気伝導性の電気および潤滑多孔性／焼結型スペーサーディスクと、
（ｉｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクとを備える、複数の伝導アセンブリと、
（ｄ）複数の電気絶縁体ディスクであって、各前記絶縁体ディスクが、前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、
（ｅ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記車軸の第１の端部に近接して、前記支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各前記外部導体接続ディスクが前記スリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定されている、非電気伝導性導体ハウジングと、
（ｆ）前記複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、前記スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、
（ｇ）前記中央車軸に回転可能に固定され、かつ前記ハウジングに固定されている前記支持取付け部と
を備え、
前記内部導体接続ディスクと前記外部導体接続ディスクの間に電気伝導性の前記電気および潤滑多孔性／焼結型スペーサーディスクが挟まれているスリップリングアセンブリ。

【請求項9】

前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備える、請求項８に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項10】

前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備え、前記スペーサーディスクの前記電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクが前記外部導体接続ディスクに接着され、動作中に前記外部導体接続ディスクと共に回転する、請求項８に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項11】

前記弾性機構が１つまたは複数のばねを備える、請求項８に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項12】

前記弾性機構が前記スピンドルの周りに取り付けられたウェーブワッシャを備える、請求項８に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項13】

前記内部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、請求項８に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項14】

前記外部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、請求項８に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項15】

外部環境と逆回転（ＣＲＭ）モータとの間で電気を伝達するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、
（ａ）中央開口部およびＣＲＭ取付け面を含む非電気伝導性スピンドルと、
（ｂ）第１の端部および第２の端部を有し、近接する前記ＣＲＭ取付け面から前記第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、前記スピンドルの内部に延在する中央車軸と、
（ｃ）前記スピンドルに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、
（ｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、およびＣＲＭへの電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、
（ｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記内部導体接続ディスクに固定されている、第１の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクと、
（ｉｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクと、
（ｉｖ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記外部導体接続ディスクに固定されている第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクであって、前記スリップリングアセンブリの動作中に、前記第１の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクおよび前記第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクが、互いに隣接して回転して、前記外部環境から前記ＣＲＭに電流を伝達する、第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクと
を備える複数の伝導アセンブリと、
（ｄ）複数の電気絶縁体ディスクであって、各前記絶縁体ディスクが、前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、
（ｅ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記車軸の第１の端部に近接して、前記支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各前記外部導体接続ディスクが前記スリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定されている、非電気伝導性導体ハウジングと、
（ｆ）前記複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、前記スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、
（ｇ）前記中央車軸に回転可能に固定され、かつ前記ハウジングに固定されている前記支持構造取付け部と
を備えるスリップリングアセンブリ。

【請求項16】

前記内部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、請求項１５に記載のスリップリングアセンブリ。

【請求項17】

前記外部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、請求項１５に記載のスリップリングアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１２月８日に出願された米国特許仮出願第６２／４９７，９３７号に対する優先権およびその利益を主張し、その全体を参照により本明細書に組み入れるものとする。

【0002】

連邦政府による資金提供を受けた研究または開発の宣言の適用
適用不可

【0003】

コンピュータプログラム添付書類の参照による組み込みの適用
適用不可

【0004】

配列表の参照による組み込みの適用
適用不可

【0005】

著作権保護の対象となる資料の通知
この特許文書の内容の一部は、米国およびその他の国の著作権法に基づく著作権保護の対象となる可能性がある。米国特許商標庁の公的に入手可能なファイルまたは記録に見られるように、著作権の所有者は、特許文書または特許開示の何人によるファクシミリ複製に異議を唱えないが、それ以外はすべての著作権を留保する。著作権者は、本特許文書を機密保持のためのいかなる権利もここに放棄せず、これには、米国特許法施行規則１．１４に従った権利が含まれるがこれに限定されない。

【0006】

１．発明の分野

【0007】

本件技術は、比較的高いＲＰＭ値および低い動作温度で高電流を伝導することができ、かつ逆回転（ＣＲ）モータと組み合わせて頻繁に利用されるスリップリングアセンブリに関する。より詳細には、本件技術は、ＣＲモータで使用する場合、静止した外部環境と動作時に回転している内部環境との間で電流が通過する、共通軸線を中心として回転する、対合して電気的に絶縁された一連のディスクの対を含む。

【背景技術】

【0008】

２．関連技術の記載

【0009】

スリップリングは何十年もの間存在してきたが、既存のスリップリングには、１）それらはほとんどが比較的低いＲＰＭシステムで利用され、２）それらは一般に比較的高い電流を伝達できないという２つの厳しい制限がある。限定された薄く平たい、または平坦なディスク状スリップリングシステムが知られている。しかしながら、これらの平坦なディスク状スリップリング構成物はディスクを含み、薄い接触部材が本質的に典型的なブラシ接触手段のようにそのディスク上で擦るので、過度に極端な磨耗問題で知られている。本発明のスリップリングアセンブリは、ＣＲモータ（例えば、２０１５年１０月２日に出願された仮特許出願第６２／２８４，５３５号明細書および２０１６年９月６日に出願された、修正された原特許出願第１５／３３０，３２４号明細書に開示されるようなＣＲモータであり、これらの両方はその全体が参照により本明細書に組み込まれる）によって動作するように構成される場合に特に有用である。ＣＲモータは反対方向に回転する電機子および固定子の両方を有するので、回転界磁コイルへの電流の供給は簡単な方法ではないが、本発明のスリップリングアセンブリは少なくとも１００時間にわたって電気接点部材上に検出可能な磨耗がない状態でこの機能を達成する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本件技術の目的は、高ＲＰＭ値で回転しながら高電流および高電圧を供給するが、比較的低い温度で動作するスリップリングアセンブリを製造することである。

【0011】

本件技術の別の目的は、所望の電流の大きさに応じて、任意の所望のアンペア数および電圧で電流を伝導するように寸法設定されたスリップリングアセンブリを提供することである。

【0012】

本件技術のさらに別の目的は、動作中に比較的低温を維持しながら、低ＲＰＭ値から高ＲＰＭ値まで高アンペア数および高電圧を伝達するスリップリングアセンブリを製造することである。

【0013】

本件技術のさらに別の目的は、動作中は比較的低温を維持しながら、しばしば数十アンペア以上の高アンペア数、かつしばしば１２，０００ＲＰＭ以上の高ＲＰＭ値で電流を伝達するスリップリングアセンブリを製造することである。

【0014】

本件技術の追加の目的は、本件装置が高ＲＰＭ値で回転しながら、依然として比較的冷温状態を保つ、２つの地点間に電流を供給するための様々なアプリケーションに適合可能である大量生産可能なスリップリングアセンブリを開示することである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

外部環境と内部環境との間で電気を伝達するための選択されたアプリケーションで使用するための高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリ、しばしば逆回転（ＣＲ）モータまたは均等物が開示され、そのスリップリングアセンブリは、アプリケーション取付けプレートと、前記アプリケーション取付けプレートから延在する車軸とを備える非電気伝導性スピンドル部材を含み、車軸は、取付けプレートに第１の端部と、第１の端部と第２の端部との間に延在する中央軸線を有する遠位の第２の端部とを有する。さらに、車軸に取り付けられた複数の伝導アセンブリが含まれており、各伝導アセンブリは、車軸が貫通して延在する中央開口部、および内部環境への電気接続のための手段を有する内部導体接続ディスクと、車軸が貫通して延在する中央開口部を有する電気伝導性スペーサーディスクと、車軸が貫通して延在する中央開口部、および外部環境への電気接続のための手段とを有する外部導体接続ディスクを備える複数の伝導アセンブリと、複数の電気絶縁体ディスクであって、各絶縁体ディスクが、車軸が貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置される、複数の電気絶縁体ディスクと、車軸が貫通して延在する中央開口部を有し、車軸の遠位端部に近接して配置される非電気伝導性導体ハウジングと、複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するための弾性手段とを備える。加えて、電気伝導性スペーサーディスクは、しばしばＯｉｌｉｔｅ（商標）を備える。さらに、内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方が、Ｏｉｌｉｔｅ（商標）を備えることが多い。また、内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方がＯｉｌｉｔｅ（商標）を備え、Ｏｉｌｉｔｅ（商標）電気伝導性スペーサーディスクが外部導体接続ディスクに接着され、動作中に外部導体接続ディスクと共に回転する。多くの場合、弾性手段は、前記車軸の周りに取り付けられた１つまたは複数のばねまたはウェーブワッシャを備える。

【0016】

本明細書に記載の技術のさらなる態様は、本明細書の以下の部分に示されるが、詳細な説明は、本件技術の好ましい実施形態を完全に開示する目的のためであり、それに限定するものではない。

【0017】

本明細書に記載の技術は、例示目的のみのための以下の図面を参照することによってより完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1A】飛行する無人機に動力を供給する際に利用されるＣＲモータに取り付けられた本件のスリップリングアセンブリを示す、本件技術の第１の実施形態の斜視図である。

【図1B】本件のスリップリングアセンブリの第１の実施形態の斜視図である。

【図1C】本件のスリップリングアセンブリの第１の実施形態の分解図である。

【図2】本件技術の第２の実施形態の分解図である。

【図3A】本件技術の第３の実施形態の分解側面図である。

【図3B】本件技術の第３の実施形態の分解斜視図である。

【図3C】本件のスリップリングアセンブリが３相ＣＲモータに取り付けられ、３本の接続ワイヤがＣＲモータと本件のスリップリングアセンブリとの間に図示されている、本件技術の第３の実施形態の斜視図である。

【図4】各内部ＣＲモータ電気接続ディスクが、２つの固定された電気伝導性要素から形成され、一方が多孔性／潤滑成分で焼結されており、各外部電気接続ディスクが、２つの固定された電気伝導性要素から形成され、一方が多孔性／潤滑成分で焼結されており、ＣＲモータが作動すると、潤滑剤を含む２つの多孔性／焼結型ディスクが互いの上で回転する、本件技術の第４の実施形態の分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

例示の目的のために、より具体的に図面を参照すると、本件技術は、図１から図４に全体的に示されているシステム内で実施される。本件のスリップリングアセンブリは、構成および構成要素の詳細に関して変更可能であり、本件技術を利用する方法は、本明細書に開示される基本概念から逸脱することなく、特定のステップおよび動作順序に関して変更可能であることを理解されたい。

【0020】

一般に、本件技術は、選択されたアプリケーションで使用するための高ＲＰＭ対応のスリップリングアセンブリを備え、選択されたアプリケーションは、外部環境と内部環境との間で電気を伝達するためのＣＲモータまたは均等物を利用するシステムであることが多く、本件のスリップリングアセンブリは、アプリケーション取付けプレートと、前記アプリケーション取付けプレートから延在する車軸を備える非電気伝導性スピンドル部材とを含み、車軸は、取付けプレートに第１の端部（無人機アームなどのＣＲモータ利用装置に近接する）と、第１の端部と第２の端部との間に延在する中央軸線を有する第２の端部（本件のスリップリングアセンブリが電気を供給するＣＲモータに近接する）とを有する。さらに、車軸を中心として取り付けられた複数の伝導アセンブリが含まれており、各伝導アセンブリは、車軸が貫通して延在する中央開口部、および内部環境への電気接続のための手段（例えば、ＣＲモータまでのワイヤ）を有する内部電気導体接続ディスク（鋼、様々な他の金属合金、および多くは真鍮から製造される）と、車軸が貫通して延在する中央開口部を有する少なくとも１つの、多くは２つの電気伝導性スペーサーディスクと、車軸が貫通して延在する中央開口部、および外部環境への電気接続のための手段（例えば、コントローラおよび動力電源までのワイヤ）を有する外部電気導体接続ディスク（鋼、様々な他の金属合金、および多くは真鍮から製造される）と、複数の電気絶縁体ディスクであって、各絶縁体ディスクが、車軸が貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスク（３つの隣接する伝導アセンブリに対して、これらの３つを互いから電気絶縁する２つの絶縁体ディスクがある）と、中央車軸が貫通して延在する中央開口部を有し、車軸の第１の端部（無人機アームなどのＣＲモータ利用装置に近接する）に近接して配置される非電気伝導性導体ハウジングと、複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するための弾性手段とを備える。加えて、各電気伝導性スペーサーディスクは、所望の粘度の潤滑剤を含有する多孔性／焼結型材料からなることが多く、市販されているＯｉｌｉｔｅ（商標）材料によって容易に例示される。さらに、内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方が、所望の粘度の潤滑剤を含有し、市販されているＯｉｌｉｔｅ（商標）材料によって容易に例示される多孔性／焼結型材料を備える。また、内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方がＯｉｌｉｔｅ（商標）を備え、Ｏｉｌｉｔｅ（商標）電気伝導性スペーサーディスクが外部導体接続ディスクに接着され、動作中に外部導体接続ディスクと共に回転する。多くの場合、弾性手段は、前記車軸の周りに取り付けられた１つまたは複数のばねまたはウェーブワッシャ、および均等な機構を備える。

【0021】

より具体的には、本件技術５の第１の実施形態が、図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃに示されている。限定ではなく例示のみを目的として、本件のスリップリングアセンブリが取り付けられるアプリケーションは、無人機を持ち上げるのに利用され、または同等の環境で利用されるＣＲモータ（ＣＲＭ）である。ＣＲＭは、付随するプロペラを有する。本件のスリップリングアセンブリに関連する例示的ＣＲモータの詳細な説明が、２０１５年１０月２日に出願された仮特許出願第６２／２８４，５３５号に記載され、次いで２０１６年９月６日に出願された、原特許出願第１５／３３０，３２４号に変更されるが、これらの両方は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0022】

図１Ａは、反対方向に回転するプロペラが反対方向に回転する固定子および電機子構成要素に取り付けられ、本件のスリップリングアセンブリ５に取り付けられているＣＲＭ（逆回転モータ）を示す。一般に、例示的で効率的な薄型ＣＲＭは、ガスを移動させるために航空機またはファンに動力を供給するために利用され、水平飛行および垂直リフトオフ航空機、またはファンハウジングに、プロペラが１つしかない従来のモータ用の取付けスペースと同様のスペース内に取り付けられ得る２つの反対方向に回転するプロペラを含む。

【0023】

より詳細には、本件のスリップリングアセンブリと共に利用される例示的なＣＲＭは、第１の端部および第２の端部を有する中央車軸と、第１の方向に回転する中央車軸の第１の端部に近接して固定され、配置される第１の回転部材と、第１の回転部材に固定される第１のプロペラと、第２の車軸端部に向かって中央車軸の周りに嵌合される第２の回転部材と、中央車軸の周りに回転可能に取り付けられ、第２の回転部材に固定され、第１の回転方向とは反対の第２の方向に回転するスピンドルと、第２の回転部材に固定される第２のプロペラと、中央シャフトを中心とする反対方向への第１の回転部材および第２の回転部材の回転に動力を供給するために、第１の回転部材および第２の回転部材に付随する電磁手段と、外部電源から電磁手段に電気を伝達するための本件のスリップリングアセンブリであって、本件のスリップリングアセンブリが、第２の回転部材と中央車軸の第２の端部との間の中央車軸およびスピンドルの両方の周りに配置されるスリップリングアセンブリと、反対方向に回転する第１の回転部材および第２の回転部材、ならびに中央車軸を支持構造取付け機構に取り付けるために構成された機構であって、取付け機構が中央車軸に回転可能に付随し、本件のスリップリングアセンブリの後ろに、中央車軸の第２の端部に近接して配置される取付け機構とを備える。

【0024】

図１Ｂは本件技術５の第１の実施形態の拡大図を示し、図１Ｃは分解図を示す。通常Ｄｅｌｒｉｎなどの非電気伝導性材料から製造される回転可能なスピンドル１１０は、ボルト、ねじなどの標準的な手段によってＣＲＭの第２の回転部材に解放可能に固定するＣＲＭ対向取付けプレート、およびＣＲＭ取付けプレートから離れて延在する車軸領域からなる。複数の電気伝導アセンブリ１３０、１３１および１３２が、車軸の周りに取り付けられる（ＣＲＭ内の界磁コイルに動力を供給するために外部からＣＲＭに入る３本の電気ワイヤを必要とする３相ＣＲＭに対して、３つの伝導アセンブリがあるが、他の数の伝導アセンブリも本開示の範囲内にあると考えられる）。各伝導アセンブリ１３０、１３１および１３２は、１）中央車軸およびスピンドル１１０が貫通して延在する中央開口部（中央車軸（具体的には図２および図３）がＣＲＭの第１の回転部材に固定され、スピンドル１１０がＣＲＭの第２の回転部材に固定されていることを想起されたい）、および電気接続機構（ＣＲＭに向かって、かつ中央車軸およびスピンドル１１０に平行に延在して、ＣＲＭ内で界磁コイルの内部環境に電気接続するための、各接続ディスク１２０、１２１および１２２の中に形成される通常は突出タブ）を有する内部導体接続ディスク１２０、１２１および１２２と、２）中央車軸およびスピンドル１１０が貫通して延在する中央開口を有する電気伝導性スペーサーディスク１５０、１５５および１６０と、３）中央車軸とスピンドル１１０が貫通して延在する中央開口部、および機構（コントローラおよび電源の外部環境へ電気接続のために、スピンドル１１０に対して垂直に延在する各外部接続ディスク１２５、１２６および１２７の周囲上に形成される通常は突出するタブ）を有する外部導体接続ディスク１２５、１２６および１２７とを備える。

【0025】

さらに、本件スリップリングアセンブリに含まれるのは、複数の電気絶縁体ディスク１６９および１７０であり、各絶縁体ディスク１６９および１７０は、中央車軸およびスピンドル１１０が貫通して延在する中央開口部を有する。各絶縁体ディスク１６９および１７０は、各隣接する伝導アセンブリ１３０と１３１との間、および１３１と１３２との間に配置される。例示的な３つの伝導アセンブリ・スリップリングアセンブリでは、３つの伝導アセンブリ１３０、１３１および１３２を互いに電気的に絶縁するために必要な絶縁体ディスク１６９および１７０が２つだけ存在する。さらに、本件のスリップリングアセンブリ５に含まれるのは、中央車軸およびスピンドル１１０が貫通して延在する中央開口部を有し、遠位端に近接して配置される非電気伝導性ハウジング１０８である。ハウジング１０８は、Ｄｅｌｒｉｎまたは均等な非電気伝導性材料から製造されることが多く、各外部接続ディスク１２５、１２６および１２７上の突出タブを静止して固定するためのスロットを備えて構成される。中央車軸は、支持構造取付け部１１５に回転可能に固定されている（図１Ｂ参照）。

【0026】

また、本件スリップリングアセンブリ５には、本件スリップリングアセンブリ５の動作中に電気伝達を維持するために、複数の伝導アセンブリ１３０、１３１、および１３２を圧縮するように構成されている弾性機構１０９が含まれる。弾性機構は、１組のばね（図１Ｃ、図３Ａ、図３Ｂおよび図４参照）、ウェーブワッシャ（図２参照）、または均等な構成要素とすることができる。

【0027】

図１Ｂおよび図１Ｃにおいて、構成要素１５０を含む１２５（要素１２０上で回転する）、１５５を含む１２６（要素１２１上で回転する）、および１６０を含む１２７（要素１２２上で回転する）のすべてが、３つの別々の一体化された単位として形成され、または製造されることができ、すなわち１２５／１５０、１２６／１５５および１２７／１６０は、別々の要素ではなく単一の部品として製造され得ることに留意することが重要である。一体化は、リベット、スポット溶接、電気伝導性接着剤、はんだ付けを含む他の均等な手段によって達成される。１つの特に有用な組み合わせは、構成要素１２５、１２６および１２７用に黄銅を使用し、構成要素１５０、１５５および１６０用に潤滑剤含有多孔性／焼結型材料（容易に入手可能なＯｉｌｉｔｅ（商標）など）を使用する。この手法は、本件システムの全体的な組み立ておよび組み立てプロセスを簡単にする。以下で説明され、図２、図３および図４に示される他の実施形態に見られる均等な要素について、同様の単一の製造が当てはまる。図４は、１２５／１５０、１２６／１５５および１２７／１６０の対ばかりではなく、均等な構成要素１２０、１２１および１２２（詳細については以下参照）についても単一の製造を利用した。

【0028】

スリップリングアセンブリ５全体の各実施形態は、ＣＲＭの第１の回転部材から延在し、それに取り付けられ、スピンドル（ＣＲＭの第２の回転部材に固定される１１０、２１０および３１０）を貫通し、ベアリングアセンブリ（図２、図３Ａおよび図３Ｂの２１６および２１７）および固定クリップリング（均等なクリップリングについて図３Ｃの３１２を参照）においてハウジング１０８内で終了する中央車軸（図２の２１１ならびに図３Ａおよび図３Ｂの３１１を参照）によって一体に保持される。

【0029】

図１Ａ、図１Ｂおよび図１Ｃに示される第１の実施形態では、内部導体接続ディスク１２０、１２１および１２２は、均等物、好ましくは効率的な電気伝導性のための真鍮合金の金属、金属合金であるＣＲＭ対向電気伝導性部材から製造され、かつ好ましくは多孔性／焼結型青銅、真鍮、鉄合金、あるいは他の電気伝導性金属もしくは、例えば一般に入手可能なＯｉｌｉｔｅ（商標）材料など油潤滑剤で一般に含浸される非金属材料である第２の中央車軸端部対向部材から製造され、電気伝導性スペーサーディスク１５０、１５５、および１６０はすべてがＯｉｌｉｔｅ（商標）から製造される。また、Ｏｉｌｉｔｅ（商標）は、多孔性／焼結型青銅、真鍮、鉄合金、または油潤滑剤で一般に含浸され、多数の商業的供給業者から容易に入手できる他の電気伝導性金属または非金属材料であることに留意されたい。潤滑剤を吸収した焼結型真鍮は、これらの構成要素のために利用される好ましい例示的な材料であり、電気を非常に効率的に伝導する。油潤滑剤は、天然または合成のいずれであってもよい。多孔性／焼結型ディスク（市販のＯｉｌｉｔｅ（商標）など）は、粉末冶金を使用して形成されることが多く、その結果、金属中に小さな孔が存在する。次いで、材料の担持能力を向上させるために、孔は油で真空含浸される。この材料は、約２０体積％の油を保持する。一般的な潤滑剤は、ＳＡＥ３０油または他の均等物である。Ｏｉｌｉｔｅ（商標）と均等な他の材料が、本件技術と共に利用され得る。

【0030】

外部導体接続ディスク１２５、１２６および１２７は、通常、それぞれ接着、スポットろう付け、スポット溶接、オーブン内でのはんだ付けなどの方法によって、各隣接する各電気伝導性スペーサーディスク１５０、１５５および１６０に通常は接着または固定される。 内部接続ディスク１２０、１２１および１２２と電気伝導性スペーサーディスク１５０、１５５および１６０の両方のためにＯｉｌｉｔｅ（商標）が利用される場合、スリップリング５が動作している間、互いの上方に摺動する、Ｏｉｌｉｔｅ（商標）面に対するＯｉｌｉｔｅ（商標）面（潤滑多孔性／焼結型面対潤滑多孔性／焼結型面）が存在するであろう。この構成では、各試験を１００時間以上実行する場合、複数の完全な動作試験において、いずれの摺動面上にも検出可能な磨耗は観察されなかった。

【0031】

図２は、本件技術の第２の実施形態の分解図を示す。その中央車軸２１１を有するＣＲＭは、図２の左端に描かれている。図２に見られる様々な構成要素は、概して図１に図示される第１の実施形態と均等であるが（均等な識別構成要素番号は、この実施形態については２００番台である）、複数の相違点がある。第１に、内部接続ディスク２２０、２２１および２２２、ならびに外部接続ディスク２２５、２２６および２２７はすべて、鋼、合金、および均等物などの伝導性金属から製造される。電気伝導性スペーサーディスク２５０、２５５および２６０のみが、Ｏｉｌｉｔｅ（商標）などの潤滑多孔性／焼結型材料から製造される。外部接続ディスク２２５、２２６および２２７は、電気伝導性スペーサーディスク１５０、１５５および１６０に隣接して配置されているが、それらに接着／固定されていない。加えて、ウェーブワッシャ２０９は、伝導アセンブリ２３０、２３１および２３２に圧縮を加えるための弾性機構として働く。支持構造取付け部２１５はハウジング２０８と嵌合し、中央車軸２１１ならびにベアリングアセンブリ２１６および２１７を取り囲む。

【0032】

図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、本件技術の第３の実施形態を示す。図３に示される識別要素番号は、図３の要素が３００番台であることを除いて、図１および図２に見られるものと同等である。図３Ａおよび図３Ｂは、わずかに異なる視野角での第３の実施形態の分解図である。第３の実施形態は、１つの構成要素が変更された、前述の第２の実施形態を含む。第２の実施形態と図示の第３の実施形態との唯一の違いは、第３の実施形態に見られる弾性機構がハウジング３０８内の１組のばね３０９であることである（第２の実施形態のようなウェーブワッシャ２０９ではない）。

【0033】

図３Ｃは、３つの実施形態すべてに存在する外部から内部への電気接続を示すのに有用である。ＣＲＭ内の３相界磁コイルに接続し、そこから延在する内部電気ワイヤ３８０、３８１および３８２は、コネクタ３２０、３２１および３２２によって本件のスリップリングアセンブリ５に取り付けられる。外部コネクタ３２５、３２６および３２７は、電気ワイヤ３９０、３９２および３９１を介して電流を受け取る。加えて、支持構造取付け部３１５と嵌合する、中央車軸３１１固定機構またはクリップリング３１２が図３Ｃに見られる。

【0034】

図４は、構成要素の構成が容易かつ迅速な組み立てに特に有用である本件技術の第４の実施形態を示す。図４に示された識別要素番号は、図４の要素が４００番台にあることを除いて、図１、図２および図３に見られるものと同等である。第４の実施形態では、（多くの場合ＣＲＭへの）内部電気コネクタディスク４２０、４２１および４２２（好ましくは鋼などに伝導性を付加するために真鍮合金から製造される）が、潤滑／油多孔性／焼結型（Ｏｉｌｉｔｅ（商標））スペーサーディスク４９０、４９１および４９２にそれぞれ直接熱はんだ付けされることを除いて、全体的構成は図１～図３に見られる実施形態に非常に類似している。加えて、（コントローラ／電源への）外部電気コネクタディスク４２５、４２６および４２７（好ましくは、鋼などへの伝導性を付加するために真鍮合金から製造される）は、潤滑／油多孔性／焼結型（Ｏｉｌｉｔｅ（商標））スペーサーディスク４５０、４５５および４６０に直接熱はんだ付けされる。電気絶縁体ディスク４６９および４７０は、３つの図示された導体アセンブリ（４２５／４５０を有する４２０および４９０、４２６／４５５を有する４２１／および４９１、ならびに４２７／４６０を有する４２２および４９２）を分離する。

【0035】

内部および／または外部電気伝導部材（例えば、図１では１２５、１２６および１２７の外部伝導部材、図２では、２２０、２２１および２２２の内部伝導構成要素、ならびに２２５、２２６および２２７の外部伝導構成要素、図３では、３２０、３２１および３２２の内部伝導構成要素、ならびに３２５、３２６および３２７の外部伝導構成要素、図４では、４２０、４２１および４２２の内部伝導構成要素、ならびに４２５、４２６および４２７の外部伝導構成要素）の周囲の周りに外向きに延在する熱放散「フィン」が図１～図４に示されていることに留意されたい。これらのフィンは長くても短くてもよく、本件スリップリングアセンブリ５の動作中に熱を放散するように機能する。望ましい場合には、フィンはいくつかの構成から欠如している可能性があるが（内部電気コネクタまたは外部電気コネクタのいずれかに接続するために利用されるそれぞれの上の１つのフィンを除く）、しかし熱が起こり得る問題であるほとんどの状況で、フィンは冷却のために存在し、図示のような様々な形状をとることができ、例示目的のためとして長方形構成であるが、限定としてではない。

【0036】

実験結果

【0037】

高電流値への参照は、数１０アンペアのアンペア数を含み、高ＲＰＭ値は、組み合わされた１５，０００ＲＰＭ値以上（ＣＲＭ内の反対方向に回転する回転部材の合計）までの回転速度を含む。

【0038】

図１Ａに示すＣＲＭに関連する本件のスリップリングアセンブリを用いて広範な動作試験が行われた。試験条件（表１に示す）下では、本件のスリップリングアセンブリは動作中に５０℃を超えることはなかった。すべてのテストは、１００時間の連続運転について実行された。試験には、一定の標準電圧／アンペア数電源を使用した。

【0039】

ＣＲＭ（表１においてＣＲＭ１～２．０として示される）対スリップリングシステムの動作試験結果は、標準モータおよびスリップリング無しのアセンブリと比較して、本件スリップリングアセンブリは高ＲＰＭ値（９，５１０～１３，４００トータルＲＰＭ）および低温（本件のスリップリングアセンブリおよびＣＲＭ電機子領域の両方に対して）でＣＲＭを容易に作動させ、ＣＲＭが標準モータよりも大幅に向上した推力を有することを可能にすることを示した。

【0040】

本件のスリップリングアセンブリ技術の様々な実施形態が存在し、外部環境と内部環境との間で電気を伝達するための選択されたアプリケーションに使用するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、中央開口部を有する非電気伝導性スピンドル部材であって、スピンドルがアプリケーション取付け面を含む、非電気伝導性スピンドル部材と、アプリケーション取付け面に近接している第１の車軸端部から第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、スピンドル中央開口部内に延在する、第１の車軸端部および第２の車軸端部を有する中央車軸と、スピンドルの周りに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および内部環境への電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有する少なくとも１つの電気伝導性スペーサーディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクとを備える、複数の伝導アセンブリと、複数の電気絶縁体ディスクであって、各絶縁体ディスクが、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、車軸の第１の端部に近接して、支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各外部導体接続ディスクがスリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定される、非電気伝導性導体ハウジングと、複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、中央車軸に回転可能に固定され、かつハウジングに固定されている支持構造取付け部とを備えるスリップリングアセンブリを含む。さらに、この実施形態を備えるものは、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備える各電気伝導性スペーサーディスクを含み、かつ各内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを含む。また、内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備え、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクが外部導体接続ディスクに接着され、動作中に外部導体接続ディスクと共に回転する。加えて、スリップリングアセンブリについて、弾性機構は、スピンドルの周りに取り付けられた１つまたは複数のばねまたはウェーブワッシャを備えることができる。さらに、冷却フィンが、内部導体接続ディスクおよび外部導体接続ディスクから延在することができる。

【0041】

本件技術の別の実施形態は、外部環境と内部環境との間で電気を伝達するための選択されたアプリケーションに使用するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、中央開口部を有する非電気伝導性スピンドル部材であって、スピンドルがアプリケーション取付け面を含む、非電気伝導性スピンドル部材と、アプリケーション取付け面に近接している第１の車軸端部から第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、スピンドル中央開口部内に延在する第１の端部と第２の端部を有する中央車軸と、スピンドルの周りに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および内部環境への電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口を有する少なくとも１つの電気伝導性の電気的かつ潤滑多孔性／焼結型スペーサーディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクとを備える、複数の伝導アセンブリと、複数の電気絶縁体ディスクであって、各絶縁体ディスクが、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、車軸の第１の端部に近接して、支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各外部導体接続ディスクがスリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定される、非電気伝導性導体ハウジングと、複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、中央車軸に回転可能に固定され、かつハウジングに固定されている支持構造取付け部とを備えるスリップリングアセンブリを含む。また、内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備え、または内部導体接続ディスクおよび電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備え、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクが外部導体接続ディスクに接着され、動作中に外部導体接続ディスクと共に回転する。加えて、本件技術は、スピンドルの周りに取り付けられた１つまたは複数のばねまたはウェーブワッシャを備える弾性機構を有することができる。さらに、本件アセンブリは、内部導体接続ディスクから延在する冷却フィン、および外部導体接続ディスクから延在する冷却フィンを含むことができる。

【0042】

本件技術のさらに別の実施形態は、外部環境とＣＲＭとの間で電気を伝達するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、中央開口部およびＣＲＭ取付け面を有する非電気伝導性スピンドルと、第１の端部および第２の端部を有し、近接するＣＲＭ取付け面から、第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部までスピンドル内に延在する中央車軸と、スピンドルの周りに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、スピンドルが貫通して延在する中央開口部、およびＣＲＭへの電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、内部導体接続ディスクに固定されており、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有する、第１の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクとを備える、複数の伝導アセンブリと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、外部導体接続ディスクに固定されている第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクであって、スリップリングアセンブリの動作中に、第１の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクならびに第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクが、互いに隣接して回転して、外部環境からＣＲＭに電流を伝達する、第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクと、複数の電気絶縁体ディスクであって、各絶縁体ディスクが、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、車軸の第１の端部に近接して、支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各外部導体接続ディスクが、動作中にスリップリングアセンブリの回転を防止するために固定される、非電気伝導性導体ハウジングと、複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、中央車軸に回転可能に固定され、かつハウジングに固定されている支持構造取付け部とを備えるスリップリングアセンブリである。加えて、冷却フィンが、内部導体接続ディスクおよび外部導体接続ディスクから延在することができる。

【0043】

本件技術の実施形態は、本件技術の実施形態による方法およびシステムのフローチャート図、および／またはコンピュータプログラム製品としてもやはり実装され得る手順、アルゴリズム、ステップ、演算、公式、または他の計算図を参照して本明細書で説明され得る。これに関して、フローチャートの各ブロックまたはステップ、ならびにフローチャート内のブロック（および／またはステップ）の組み合わせ、ならびに任意の手順、アルゴリズム、ステップ、演算、公式、または計算図は、コンピュータ可読プログラムコードで実施される１つまたは複数のコンピュータプログラム命令を含むハードウェア、ファームウェア、および／またはソフトウェアなど、様々な手段によって実装され得る。理解されるように、任意のそのようなコンピュータプログラム命令は、限定するものではないが、汎用コンピュータまたは特殊目的コンピュータ、または機械を製造するための他のプログラム可能処理装置を含む１つまたは複数のコンピュータプロセッサによって実行されることが可能であって、そのように、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置で実行されるコンピュータプログラム命令は、指定された機能を実施するための手段を生成する。

【0044】

したがって、本明細書に記載のフローチャートのブロック、ならびに手順、アルゴリズム、ステップ、演算、公式、または計算図は、特定の機能を実行するための手段の組み合わせ、特定の機能を実行するためのステップの組み合わせ、および特定の機能を実行するための、コンピュータ可読プログラムコード論理手段において実施されるようなプログラム命令をサポートする。本明細書に記載のフローチャート図の各ブロック、ならびに任意の手順、アルゴリズム、ステップ、演算、公式、または計算図、ならびに本明細書に記載されるそれらの組み合わせは、特定の機能またはステップ、あるいは特殊目的ハードウェアとコンピュータ読み取り可能プログラムコードの組み合わせを実施する専用ハードウェアベースのコンピュータシステムによって実装され得ることもまた理解されたい。

【0045】

さらに、コンピュータ可読プログラムコードで実施されるようなこれらのコンピュータプログラム命令はまた、特定の方法で機能するようにコンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能処理装置に命令することができる１つまたは複数のコンピュータ可読メモリまたはメモリデバイス内に格納されることもまた可能であって、そのように、コンピュータ可読メモリまたはメモリデバイス内に格納された命令は、フローチャートのブロックに指定された機能を実装する命令手段を含む製品を生産する。コンピュータプログラム命令は、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能処理装置によってもまた実行されて、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能処理装置上で一連の演算ステップを実装させて、コンピュータ実行プロセスを生成させて、そのように、コンピュータプロセッサまたは他のプログラム可能な処理装置上で実行される命令が、フローチャートのブロック、手順アルゴリズム、ステップ、演算、公式または計算図で指定された機能を実装するためのステップを提供する。

【0046】

本明細書で使用される「プログラミング」または「プログラム実行可能」という用語は、本明細書で説明されるような１つまたは複数の機能を実行するために１つまたは複数のコンピュータプロセッサによって実行され得る１つまたは複数の命令を指すことをさらに理解されたい。命令は、ソフトウェアで、ファームウェアで、またはソフトウェアおよびファームウェアの組み合わせで実施され得る。命令は、一時的ではない媒体内の装置に対してローカルに格納可能であり、またはサーバ上などのリモートに格納可能であり、あるいは命令の全部または一部がローカルおよびリモートに格納可能である。リモートに格納された命令は、ユーザーが開始することによって、または１つまたは複数の要因に基づいて自動的にデバイスにダウンロード（プッシュ）され得る。

【0047】

さらに、本明細書で使用する場合、プロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、およびコンピュータという用語は、命令を実行し、入出力インタフェースおよび／または周辺装置と通信することができる装置を意味するために同義として使用され、プロセッサ、ハードウェアプロセッサ、コンピュータプロセッサ、ＣＰＵ、およびコンピュータという用語は、単一または複数の装置、単一コアおよびマルチコア装置、ならびにそれらの変形形態を包含するように意図されているとこを理解されたい。

【0048】

本明細書の説明から、本開示は以下を含む複数の実施形態を包含するが、これに限定されないことを理解されたい。

【0049】

１．外部環境と内部環境との間で電気を伝達するための選択されたアプリケーションに使用するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、
（ａ）中央開口部を有する非電気伝導性スピンドル部材であって、前記スピンドルがアプリケーション取付け面を含む、非電気伝導性スピンドル部材と、
（ｂ）第１の端部および第２の端部を有する中央車軸であって、前記アプリケーション取付け面に近接する前記第１の車軸端部から前記第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、前記スピンドル中央開口部内部に延在する中央車軸と、
（ｃ）前記スピンドルの周りに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、
（ｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記内部環境への電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、
（ｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有する少なくとも１つの電気伝導性スペーサーディスクと、
（ｉｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクとを備える、複数の伝導アセンブリと、
（ｄ）複数の電気絶縁体ディスクであって、各前記絶縁体ディスクが、前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、
（ｅ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記車軸の第１の端部に近接して、前記支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各前記外部導体接続ディスクが前記スリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定されている、非電気伝導性導体ハウジングと、
（ｆ）前記複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、前記スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、
（ｇ）前記中央車軸に回転可能に固定され、かつ前記ハウジングに固定されている前記支持構造取付け部と
を備えるスリップリングアセンブリ。

【0050】

２．各前記電気伝導性スペーサーディスクが、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0051】

３．前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態による記載のスリップリングアセンブリ。

【0052】

４．前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備え、前記電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクが、前記外部導体接続ディスクに接着され、動作中に前記外部導体接続ディスクと共に回転する、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0053】

５．前記弾性機構が１つまたは複数のばねを備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0054】

６．前記弾性機構が前記スピンドルの周りに取り付けられたウェーブワッシャを備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0055】

７．前記内部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0056】

８．前記外部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0057】

９．外部環境と内部環境との間で電気を伝達するための選択されたアプリケーションに使用するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、
（ａ）中央開口部を有する非電気伝導性スピンドル部材であって、前記スピンドルがアプリケーション取付け面を含む、非電気伝導性スピンドル部材と、
（ｂ）第１の端部および第２の端部を有する中央車軸であって、前記アプリケーション取付け面に近接する前記第１の車軸端部から前記第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、前記スピンドル中央開口部内部に延在する中央車軸と、
（ｃ）前記スピンドルの周りに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、
（ｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記内部環境への電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、
（ｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有する少なくとも１つの電気伝導性の電気および潤滑多孔性／焼結型スペーサーディスクと、
（ｉｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクとを備える、複数の伝導アセンブリと、
（ｄ）複数の電気絶縁体ディスクであって、各前記絶縁体ディスクが、前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、
（ｅ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記車軸の第１の端部に近接して、前記支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各前記外部導体接続ディスクが前記スリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定されている、非電気伝導性導体ハウジングと、
（ｆ）前記複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、前記スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、
（ｇ）前記中央車軸に回転可能に固定され、かつ前記ハウジングに固定されている前記支持取付け部と
を備えるスリップリングアセンブリ。

【0058】

１０．前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0059】

１１．前記内部導体接続ディスクおよび前記電気伝導性スペーサーディスクの両方が、電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクを備え、前記電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクが前記外部導体接続ディスクに接着され、動作中に前記外部導体接続ディスクと共に回転する、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0060】

１２．前記弾性機構が１つまたは複数のばねを備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0061】

１３．前記弾性機構が前記スピンドルの周りに取り付けられたウェーブワッシャを備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0062】

１４．前記内部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0063】

１５．前記外部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0064】

１６．外部環境と逆回転（ＣＲＭ）モータとの間で電気を伝達するための高電流かつ高ＲＰＭ対応スリップリングアセンブリであって、
（ａ）中央開口部およびＣＲＭ取付け面を含む非電気伝導性スピンドルと、
（ｂ）第１の端部および第２の端部を有し、近接する前記ＣＲＭ取付け面から前記第２の車軸端部に近接する支持構造取付け部まで、前記スピンドルの内部に延在する中央車軸と、
（ｃ）前記スピンドルに取り付けられた複数の伝導アセンブリであって、各伝導アセンブリが、
（ｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、およびＣＲＭへの電気接続のために構成された機構を有する内部導体接続ディスクと、
（ｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記内部導体接続ディスクに固定されている、第１の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクと、
（ｉｉｉ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部、および前記外部環境への電気接続のために構成された機構を有する外部導体接続ディスクと、
（ｉｖ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記外部導体接続ディスクに固定されている第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクであって、前記スリップリングアセンブリの動作中に、前記第１の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクおよび前記第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクが、互いに隣接して回転して、前記外部環境から前記ＣＲＭに電流を伝達する、第２の電気伝導性および潤滑多孔性／焼結型ディスクスペーサーディスクと
を備える複数の伝導アセンブリと、
（ｄ）複数の電気絶縁体ディスクであって、各前記絶縁体ディスクが、前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、各隣接する伝導アセンブリの間に配置されている、複数の電気絶縁体ディスクと、
（ｅ）前記スピンドルが貫通して延在する中央開口部を有し、前記車軸の第１の端部に近接して、前記支持構造取付け部に配置される非電気伝導性導体ハウジングであって、各前記外部導体接続ディスクが前記スリップリングアセンブリの動作中の回転を防止するために固定されている、非電気伝導性導体ハウジングと、
（ｆ）前記複数の伝導アセンブリに圧縮を加えて、前記スリップリングアセンブリの動作中に電気伝達を維持するように構成された弾性機構と、
（ｇ）前記中央車軸に回転可能に固定され、かつ前記ハウジングに固定されている前記支持構造取付け部と
を備えるスリップリングアセンブリ。

【0065】

１７．前記内部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0066】

１８．前記外部導体接続ディスクから延在する冷却フィンをさらに備える、前述した又は後述するあらゆる実施形態によるスリップリングアセンブリ。

【0067】

本明細書で使用されるとき、単数形の用語「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかにそうでないことを指示しない限り、複数の指示対象を含むことができる。単数形の対象物への言及は、明示的に述べられていない限り、「１つだけ」を意味することを意図しておらず、むしろ「１つまたは複数」を意味する。

【0068】

本明細書で使用されているように、「セット」という用語は、１つまたは複数の対象物の集合を指す。したがって、例えば、対象物のセットは単一の対象物または複数の対象物を含むことができる。

【0069】

本明細書で使用されているように、「実質的に」および「約」という用語は、小さな変動を記述し、説明するために使用されている。事象または状況と併せて使用される場合、その用語は、その事象または状況が厳密に発生する場合だけでなく、その事象または状況が緊密な近似で発生する場合も指すことができる。数値と共に使用される場合、その用語は、その数値の±１０％以下、例えば±５％以下、±４％以下、±３％以下、±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．１％以下、または±０．０５％以下などの変動の範囲を指すことができる。例えば、「実質的に」整列されたとは、±１０°以下、例えば±５°以下、±４°以下、±３°以下、±２°以下、±１°以下、±０．５°以下、±０．１°以下、または±０．０５°以下などの範囲の角度変動を指すことができる。

【0070】

さらに、量、比率、および他の数値は、本明細書では時には範囲の形式で提示することができる。そのような範囲の形式は便宜上および簡潔さのために使用され、範囲の限界として明示的に特定された数値を含むように柔軟に理解されるべきであるが、しかし、あたかも各数値および部分範囲が明示的に特定されているかのように、その範囲内に包含されるすべての個々の数値または部分範囲も含む。例えば、約１から約２００の範囲の比は、明示的に列挙された約１から約２００の範囲を含むが、約２、約３、および約４などの個々の比、ならびに約１０から約５０、約２０から約１００などの部分範囲も含むと理解すべきである。

【0071】

本明細書の記載には多くの詳細が含まれるが、これらは、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきものではなく、現時点で好ましい実施形態のいくつかの例を提供したものにすぎない。したがって、本開示の範囲は、当業者に明らかになりうる他の実施形態をすべて包含することを認識されたい。

【0072】

当業者に知られている開示された実施形態の要素と構造的および機能的に等価のものはすべて、本明細書に参照により明確に援用されたものとされ、本特許請求の範囲に包含されるものとする。さらに、本開示にない要素、構成部品または方法ステップは、その要素、構成部品または方法ステップが特許請求の範囲に明確に記載されているか否かにかかわらず、公にされるためのものであることが意図される。本願の請求項の要素は、「～するための手段」という表現を用いて明確に要素を記載していない限り、「ミーンズ・プラス・ファンクション」として解釈されるべきではない。本願の請求項の要素は、「～するためのステップ」という表現を用いて明確に要素を記載していない限り、「ステップ・プラス・ファンクション」として解釈されるべきではない。

【表1】

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】