(57)【要約】      （修正有）【課題】ブラシ端子を工具を使用せずにブラシホルダの前面から取付、取外しできるブラシホルダを提供する。【解決手段】ブラシホルダ１０４は、固定支持部材１０２に取外し可能に固定され、溝に沿って摺動する２つのレールを有する。ブラシホルダ１０４は、フォーク型電気コネクタと嵌合するように構成されたナイフ型電気コネクタを有し、ブラシスプリングは、ブラシホルダ１０４にクリップ留めされる。ブラシスプリングは、ブラシを回転電機のコレクタ１２０に押し付ける。ブラシリード線は、ブラシおよびブラシ端子に接続され、ブラシ端子は、略Ｌ字形の本体を有し、そのＬ字形本体の下部が端子圧迫板の下に保持されるように構成され、そのＬ字形本体の上部が端子圧迫板の前面に位置する。【選択図】図１
2019013136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの対向する溝（２１０）を有する固定支持部材（１０２）であって、前記固定支持部材（１０２）は、フォーク型電気コネクタ（２２０）を有し、前記固定支持部材（１０２）は、前記固定支持部材（１０２）の本体（１０３）の一部を貫通するように構成された導電性バー（２６０）を有し、前記導電性バー（２６０）は、コレクタマウント（１１０）および前記フォーク型電気コネクタ（２２０）によって導電性を提供するように構成される、固定支持部材（１０２）と、
前記固定支持部材（１０２）に取り外し可能に固定されるように構成されたブラシホルダ（１０４）であって、前記ブラシホルダ（１０４）は、前記溝（２１０）に沿って摺動するように構成された２つのレール（４１０）を有し、前記ブラシホルダ（１０４）は、前記フォーク型電気コネクタ（２２０）と嵌合するように構成されたナイフ型電気コネクタ（４２０）を有し、ブラシスプリング（４３４）は、前記ブラシホルダ（１０４）にクリップ留めされるように構成され、前記ブラシスプリング（４３４）は、ブラシ（４３２）を回転電機のコレクタに押し付けるように構成され、ブラシリード線（４３６）は前記ブラシ（４３２）およびブラシ端子（４３８）に接続され、前記ブラシ端子（４３８）は、略Ｌ字形の本体を有し、前記Ｌ字形本体の下部（９１２）が端子圧迫板（４７０）の下に保持されるように構成され、前記Ｌ字形本体の上部（９１１）が前記端子圧迫板（４７０）の前面（４０３）に位置する、ブラシホルダ（１０４）と、
を備えた、ブラシホルダ装置（１００）であって、
前記ブラシ端子（４３８）は、手で、または工具を使用せずに、前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）から取り外される、または前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）に取り付けられるように構成されている、
ブラシホルダ装置（１００）。
【請求項２】
前記ブラシリード線（４３６）が、第１の端部（９０１）および第２の端部（９０２）を有し、前記第１の端部は前記ブラシ端子（４３８）に接続され、前記第２の端部は前記ブラシ（４３２）に接続されている、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項３】
前記Ｌ字形本体の前記上部（９１１）が、前記ブラシリード線（４３６）に接続されている、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項４】
前記ブラシ端子（４３８）が、前記Ｌ字形本体の前記上部（９１１）と前記下部（９１２）との間に約９０度の曲がり部を有する、請求項３に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項５】
前記ブラシ端子（４３８）が挿入され、前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）から取り外されるように前記ブラシホルダ装置（１００）が構成されている、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項６】
前記ブラシホルダ（１０４）が、
電気絶縁ハンドル（４４２）とブラシコネクタリード線（４３６）との間に位置するように構成された電気絶縁ガード（４４４）を有する前記電気絶縁ハンドル（４４２）を備えたハンドルアセンブリ（４４０）であって、前記ハンドルアセンブリ（４４０）は、前記端子圧迫板（４７０）に機械的に接続されたスプリングアセンブリ（４６０）を有し、前記スプリングアセンブリ（４６０）は、少なくとも前記電気絶縁ハンドル（４４２）がロック位置になるまで、前記ブラシ端子（４３８）に圧力を加えるように構成されている、ハンドルアセンブリ（４４０）
をさらに備える、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項７】
前記ハンドルアセンブリ（４４０）が、
前記固定支持部材（１０２）内のテーパ付きスロット（２３０）と協働するように構成されたロックピン（４５０）
をさらに備え、
前記ハンドルアセンブリ（４４０）は回転するように構成されて、前記ロックピン（４５０）が前記テーパ付きスロット（２３０）の内外に回転されるようにする、
請求項６に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項８】
前記ハンドルアセンブリ（４４０）が約９０度回転されるように構成され、０度の位置では、前記ロックピン（４５０）が前記テーパ付きスロット（２３０）から外れて、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）から取り外されるように構成され、９０度の位置では、前記ロックピン（４５０）が前記テーパ付きスロット（２３０）に係合され、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）上で動作状態に完全にロックされるように構成されている、請求項７に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項９】
前記ブラシホルダ（１０４）が、
前記ブラシホルダ（１０４）の底部近くのシャフト（６２０）に動作可能に接続された少なくとも１つのカム部材（６１０）であって、前記カム部材（６１０）は、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）内に完全に挿入されるまで、前記ブラシ（４３２）を前記ブラシホルダ（１０４）に押し付けることにより、前記ブラシホルダ（１０４）内での前記ブラシ（４３２）の摺動を抑制するように構成されている、カム部材（６１０）
をさらに備える、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項１０】
前記固定支持部材（１０２）が、
前記固定支持部材（１０２）の底部近くに配置されたバー（２４０）であって、前記バー（２４０）は前記少なくとも１つのカム部材（６１０）に係合して拘束するように構成され、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）内に実質的に完全に挿入されると、前記ブラシ（４３２）は自由に動いて回転電機のコレクタに接触する、バー（２４０）
をさらに備える、請求項９に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項１１】
前記ブラシスプリング（４３４）が、前記カム部材（６１０）と一直線状に配置されるか、または前記カム部材（６１０）から９０度ずれて配置されるように構成される、請求項１０に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項１２】
前記固定支持部材（１０２）が、
前記ブラシホルダ上のロックピン（４５０）と協働するように構成されたテーパ付きスロット（２３０）
をさらに備える、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項１３】
前記導電性バー（２６０）が、
前記固定支持部材（１０２）を前記コレクタマウント（１１０）に取り付けるのを容易にするように構成された複数の穴（２５０）
をさらに有する、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項１４】
前記導電性バー（２６０）が、複数の固定支持部材（１０２）を一緒に取り付けるように構成されている、請求項１３に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【請求項１５】
前記フォーク型電気コネクタ（２２０）が、前記導電性バー（２６０）と一体に形成されている、請求項１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、ブラシホルダ装置に関する。具体的には、本明細書に開示される主題は、工具を使用せずにブラシ端子の取り付けおよび取り外しを容易にするブラシ端子を有するブラシホルダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機は、機械の動作中に電流を導く巻線を有するロータを含む。ロータが回転すると、ロータの外部源からロータ巻線に電流を導くために、回転要素が使用される。コレクタリングまたはコミュテータなどの回転要素は、ブラシに接触して電流を導く。ブラシは回転要素に対して静止しているので、カーボン製のブラシは摩擦により摩耗し、定期的な交換が必要である。
【０００３】
市販されている多くのシステムでは、これらの動作を手動で（または手で）行うことができないため、ブラシ端子を工具で取り付けたり取り外したりする必要がある。工具を落として機械や技術者を傷つける可能性があるため、通電された回転電機の周りで工具を使用するとき潜在的な危険がある。通電されていない回転電機であっても、工具を落とすと作業の遅れや機械の損傷を引き起こす可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００３５７８０号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本開示の一態様によれば、ブラシホルダ装置は、２つの対向する溝を有する固定支持部材を含む。固定支持部材は、フォーク型電気コネクタを有する。固定支持部材は、固定支持部材の本体の一部を貫通するように構成された導電性バーを有する。導電性バーは、コレクタマウントおよびフォーク型電気コネクタによって導電性を提供するように構成される。ブラシホルダは、固定支持部材に取り外し可能に固定されるように構成される。ブラシホルダは、溝に沿って摺動するように構成された２つのレールを有する。ブラシホルダは、フォーク型電気コネクタと嵌合するように構成されたナイフ型電気コネクタを有する。ブラシスプリングは、ブラシホルダにクリップ留めされるように構成される。ブラシスプリングは、ブラシを回転電機のコレクタに押し付けるように構成される。ブラシリード線は、ブラシおよびブラシ端子に接続される。ブラシ端子は、略Ｌ字形の本体を有し、そのＬ字形本体の下部が端子圧迫板の下に保持されるように構成され、そのＬ字形本体の上部が端子圧迫板の前面に位置する。ブラシ端子は、手で、または工具を使用せずに、ブラシホルダの前面から取り外される、またはブラシホルダの前面に取り付けられるように構成される。
【０００６】
本開示の別の態様によれば、ブラシホルダ装置は、ブラシリード線がブラシおよびブラシ端子に接続されたブラシホルダを含む。ブラシ端子は、略Ｌ字形の本体を有し、そのＬ字形本体の下部が端子圧迫板の下に保持され、そのＬ字形本体の上部が端子圧迫板の前面に位置する。ブラシ端子は、手で、または工具を使用せずに、ブラシホルダの前面から取り外される、またはブラシホルダの前面に取り付けられる。
【０００７】
本開示のこれらのおよび他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付の図面と併せて、本開示の様々な態様の以下の詳細な説明から、より容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の一態様によるコレクタホースシューに取り付けられた単一のブラシホルダの部分斜視図である。
【図２】本開示の一態様による固定支持部材の斜視図である。
【図３】本開示の一態様による、図２に示す固定支持部材の斜視背面図である。
【図４】本開示の一態様によるブラシホルダの斜視正面図である。
【図５】本開示の一態様によるブラシホルダの斜視背面図である。
【図６】本開示の一態様による、ブラシを保持するために使用されるブラシホルダおよびカム部材の底面図である。
【図７】本開示の一態様によるブラシホルダの側面図である。
【図８】本開示の一態様による、ブラシ端子および端子圧迫板の拡大部分斜視図である。
【図９】本開示の一態様による、ブラシ端子およびブラシリード線の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の図面は必ずしも一定の比率ではないことに留意されたい。図面は、本発明の典型的な態様だけを示すことを目的としており、したがって、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではない。図面において、同じ符号は、図面を通して同じ要素を表している。
【００１０】
本明細書で説明するように、従来の回転電機は、機械の動作中に電流を導く巻線を有するロータを含む。ロータが回転すると、ロータの外部源からロータ巻線に電流を導くために、回転要素が使用される。コレクタリングまたはコミュテータなどの回転要素は、ブラシに接触して電流を導く。ブラシは回転要素に対して静止しているので、カーボン製のブラシは摩擦により摩耗し、定期的な交換が必要である。
【００１１】
回転電機の運転中の停止時間を減少させることが望まれるため、回転電機の動作中にブラシが交換されることがある。ブラシを安全に交換するために、オペレータは片手を使用する（オペレータの身体に電流が流れるのを避けるため）。従来のブラシホルダは重く扱いにくく、ブラシの交換が困難かつ危険である。工具は、ブラシシステムの構成部品を取り外したり取り付けたりするために使用されることが多い。工具の使用を減らすか、または無くすことができれば有利である。従来のブラシホルダとは対照的に、本開示の態様は、手で（または手動で）、また工具を使用することなく取り外しおよび取り付けができるブラシ端子を有する回転電機用のブラシホルダ装置を含む。
【００１２】
図１は、本開示の一態様によるコレクタホースシューに取り付けられた単一のブラシホルダ装置１００の部分斜視図を示している。ブラシマウントまたはコレクタホースシュー１１０がコレクタリング１２０の上に取り付けられている。コレクタリングはロータ（図示せず）と共に回転する。複数のブラシおよび対応するブラシホルダがコレクタホースシューに取り付けられ、コレクタリングの周りに少なくとも部分的に分布される。この例では、単一のブラシホルダ装置１００のみがコレクタホースシュー１１０に取り付けられて示されている。ブラシホルダ装置１００は、コレクタホースシューにボルト締めまたはねじ止めされてもよい。ブラシホルダ装置１００は、固定支持部材１０２とブラシホルダ１０４とを備えている。固定支持部材１０２は、例えば、導電性材料から製造されるか、または導電性材料を含むことによって、コレクタマウント１１０（すなわち、コレクタホースシュー１１０）への電気接続のために構成される。ブラシホルダ１０４は、（その中に収容された）ブラシを少なくとも軸方向および周方向に保持するように構成される。
【００１３】
図２は、本開示の一態様による固定支持部材１０２の斜視図を示している。固定支持部材１０２は、少なくとも１つの溝２１０（２つの対向する溝２１０が図２に示されている）およびフォーク型電気コネクタ２２０を含む。フォーク型電気コネクタ２２０は、固定支持部材の片側または両側に延在してもよく、あるいは、フォーク型電気コネクタは、固定支持部材の側面に延在することなく中央にのみ配置されてもよい。テーパ付きスロット２３０は、固定支持部材１０２の上部に配置され、スロット２３０は、ブラシホルダ上のロックピン４５０と協働するように構成される。また、ロックピンは、傾斜した表面を有するバーまたはラッチまたは突起またはディスクと置き換えることもできる。スロット２３０の先細りの性質は、ロックピン４５０が回転されるときにブラシホルダをコネクタ２２０内に押し下げるように作用する。バー２４０は、固定支持部材１０２の底部近くに配置され、このバーは、ブラシホルダ１０４上のカムに係合して拘束するように構成される。バー２４０はまた、ブラシホルダ１０４が固定支持部材１０２内に挿入され得る距離を制限する働きをする。ブラシホルダ１０４は、上部のロックピン４５０と下部のバー２４０との間の固定支持部材１０２に対して所定の位置に固定される。バー２４０は、固定支持部材１０２の輪郭内に完全に収容され、その輪郭を越えて突出しない。複数の穴２５０が設けられ、固定支持部材１０２のコレクタマウント１１０への取り付けを容易にするように構成される。穴２５０は、ボルトまたはねじなどの機械的締結具と共に使用するために、内部でねじ切りされていてもよい。さらに、穴２５０は、固定支持部材１０２の両側に設けられてもよく、このため、複数の固定支持部材を積層配置または並置配置で取り付けるように構成される。これは、複数のブラシが並んで積層されている場合に望ましいことがある。例えば、３つ、４つ、５つ、６つ、７つまたはそれ以上のブラシがコレクタホースシュー１１０上の１つの周方向位置に配置されてもよい。導電性バー２６０は、固定支持部材１０２の１つまたは複数の側面に配置される。導電性バー２６０は、コレクタマウント（コレクタホースシュー１１０）および／または第２の固定支持部材（例えば、第１の固定支持部材の側面に接続されている）との電気伝導性を提供するように構成される。
【００１４】
図３は、本開示の一態様による、図２に示す固定支持部材１０２の斜視背面図を示している。導電性バー２６０は、固定支持部材の本体１０３の一部を貫通し、コレクタマウント１１０およびフォーク型電気コネクタ２２０との電気伝導性を提供するように構成される。この構成は、固定支持部材１０２が完全に電気的に絶縁され、電流がホースシュー１１０から導電性バー２６０を通ってフォーク型電気コネクタ２２０に流れることを可能にする。ホースシュー１１０を取り付ける穴２５０は、導電性バー２６０内に形成される。代替の実施形態では、導電性バー２６０を長くして、複数の固定支持部材１０２を同じ（より長い）導電性バー２６０に取り付けることができる。導電性バー２６０は、ボルト（図示せず）を介して、固定支持部材１０２およびフォーク型電気コネクタ２２０に取り付けられてもよく、このボルトは、タブ２７０を通って固定支持部材内に、および導電性バー２６０内に入り込むか、または導電性バー２６０を貫通している。この例では、１つのタブ／ボス２７０が、フォーク型電気コネクタ２２０の各側に示されている。フォーク型電気コネクタ２２０は、導電性バー２６０と一体的に形成されてもよい。
【００１５】
固定支持部材１０２は、１つ、２つ（図示のように）、３つ、またはそれ以上のブラシホルダを受け入れるように構成されてもよい。１つの態様は、１つ、２つまたは３つのブラシを受け入れる固定支持部材および複数の固定支持部材であり、コレクタホースシュー上の所与の周方向位置に特定の数のブラシを必要とする用途のために並べて配置され得る。固定支持部材１０２および／またはブラシホルダは、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼または特定の用途において所望される任意の他の適切な導電性または非導電性の材料から実質的に形成され（または構成され）てもよい。１つの非限定的な例として、固定支持部材１０２およびブラシホルダ１０４は、不動態化されたもしくは陽極酸化されたアルミニウム、または不動態化されたもしくは陽極酸化されたアルミニウム合金から実質的に形成され（または構成され）てもよい。この材料は、電気絶縁性または電気的に半絶縁性の材料を提供しながら良好な強度を与える。ブラシホルダ本体を通る電流の流れを最小限に抑え、この電流のために設計されたブラシおよびブラシホルダの電気経路に電流を集中させることが望ましい。さらに、挿入または取り外し中に技術者が把握できる部分への電流の流れを最小限に抑える（またはブロックする）ことが望ましい。また、ブラシ４３２が摩耗して電流の経路の一部になることができなくなったときに、コレクタリング１２０からブラシホルダ１０４または固定支持部材１０２に直接電流が流れる可能性を避けることが望ましい。固定支持部材およびブラシホルダの少なくとも一方の表面の少なくとも一部は、実質的に電気的に絶縁するように構成される。例えば、ブラシホルダのハンドルは、ブラシホルダの操作機械への挿入または取り外し中に技術者を保護するために、実質的に電気的に絶縁性でなければならない。あるいは、固定支持部材およびブラシホルダは、粉体コーティングもしくは塗装アルミニウム、または粉体コーティングもしくは塗装アルミニウム合金、または粉体コーティング金属もしくは非金属材料、またはセラミックコーティング金属もしくはセラミックコーティング非金属材料から実質的に形成され（または構成され）てもよい。
【００１６】
図４は、本開示の一態様によるブラシホルダ１０４の斜視正面図を示している。図５は、本開示の一態様によるブラシホルダ１０４の斜視背面図を示している。ブラシホルダ１０４は、固定支持部材１０２に取り外し可能に固定されるように構成される。少なくとも１つのレール４１０が、溝２１０に沿って摺動するように構成される。図示の例では、ブラシホルダ１０４は、ブラシホルダの各側に１つずつ２つのレール４１０を含む。フォーク型電気コネクタ２２０と嵌合するように構成されたナイフ型電気コネクタ４２０（図５に示す）が、ブラシホルダ１０４の後部に配置されている。ブラシ保持ボックス４３０は、１つまたは複数のブラシ４３２を軸方向および周方向に保持する。図示の例では、ボックス４３０は２つのブラシ４３２を保持している。ブラシ４３２は、ブラシスプリング４３４によって半径方向下方に付勢されている。開口４３１は、ボックス４３０内に窓を形成し、ブラシ４３２を見て摩耗を視覚的に監視することを可能にする。ブラシホルダ１０４は、前面４０１と、対向する後面４０２とを有する。前面４０１は、ブラシボックスの前面（開口４３１を有する側）によって部分的に画定される平面に概ね向かって（またはその中に）面するブラシホルダ１０４のすべての表面を包含する。逆に、後面４０２は、前面から１８０度に面するすべての面を包含する。図４では、ブラシホルダの前面４０１が見えるが、後面４０２は見えない。図５では、ブラシホルダの後面４０２が見えるが、前面４０１は見えない。
【００１７】
ブラシホルダ１０４は、電気絶縁ハンドル４４２と、ハンドル４４２とブラシコネクタリード線４３６との間に位置する電気絶縁ガード４４４またはシールドとを備えるハンドルアセンブリ４４０を含む。ブラシコネクタリード線４３６は、回転電機が動作している間に高電圧および高電流を伝送するので、これらは避けるべき危険をもたらす。電気絶縁ハンドル４４２およびガード４４４は、技術者の手が通電されたブラシコネクタリード線４３６と接触することを防止する。ハンドル４４２およびガード４４４は、プラスチック、ゴム、エポキシ／ガラス繊維ラミネート、ガラス繊維、または任意の他の適切な電気絶縁材料から構成されてもよい。
【００１８】
ブラシリード線４３６は、ワイヤまたはケーブルなどの細長い導電性部材であり、ブラシ４３２およびブラシ端子４３８に電気的および物理的に接続されている。ブラシ端子４３８は、端子圧迫板４７０の下に保持されるように構成された下部（例えば、「Ｌ」の水平部分）を有する略Ｌ字形の本体を有する。例えば、ブラシ端子のＬ字形本体の下部は、端子圧迫板の下に挿入されて配置される。ブラシ端子のＬ字形本体の上部（例えば、「Ｌ」の垂直部分）は、端子圧迫板４７０の前面４０３に配置され、この上部もブラシリード線４３６に接続される。端子圧迫板４７０の前面４０３は、端子圧迫板の後面４０４に対向している。ブラシ端子のこのＬ字形構成は、ブラシ端子を手で、また工具を使用せずに、ブラシホルダの前面から取り外し、またはブラシホルダの前面に取り付けることを可能にする。言い換えれば、ブラシ端子４３８は、端子圧迫板４７０の下側にブラシ端子４３８を取り付けたり、そこから取り外したりするときに手動で係合される。
【００１９】
ロックピン４５０は、固定支持部材１０２内のテーパ付きスロット２３０と協働するように構成される。ハンドルアセンブリ４４０は回転することができ、回転すると、ロックピン４５０は、テーパ付きスロット２３０内に、またはその外に回転される。図４および図５の図は、ロック位置にあるロックピン４５０およびハンドル４４２を示している。このロック位置では、ロックピン４５０はスロット２３０に完全に挿入され、テーパ面はロックピンを半径方向下方に駆動する。言い換えれば、ハンドルアセンブリ４４０は約９０度回転されるように構成され、０度の位置では、ロックピン４５０がテーパ付きスロット２３０から外れて、ブラシホルダ１０４を固定支持部材１０２から取り外すことができるように構成される。９０度の位置（図４および図５に示す）では、ロックピン４５０がテーパ付きスロット２３０に係合され、ブラシホルダ１０４が固定支持部材１０２上で動作状態に完全にロックされるように構成される。ハンドル４４２をロックピン４５０と平行に向け、ロックピン４５０がテーパ付きスロット２３０を通って延びるようにすることにより、オペレータは、ブラシホルダ１０４が固定支持部材１０２内の所定位置に完全に挿入されロックされていることを容易に見ることができる。
【００２０】
スプリングアセンブリ４６０は、ハンドルアセンブリ４４０内に収容され、スプリングアセンブリは、端子圧迫板４７０（そのうちの２つが示されている）に機械的に接続されている。端子圧迫板は、ハンドルのシャフトを通って延びる１つのピースであってもよいが、２つのピースから製造することもできる。ブラシ４３２は、ブラシリード線（またはピグテール）４３６を介してブラシ端子４３８に接続されている。ブラシ端子４３８は、ナイフ型電気コネクタ４２０に電気的に接続されている。例えば、ナイフ型電気コネクタは、各ブラシ端子４３８の下に延在する導電性ベース部材を含み、それによって導電性経路を形成する。スプリングアセンブリ４６０は、圧迫板４７０を下方に付勢し、この下方への圧力は、ブラシ端子４３８を所定の位置に保持し、ナイフ型電気コネクタ４２０のベース部材に対して保持する。これは、ブラシホルダ１０４が固定支持部材１０２に挿入されている（または取り外されている）ときに特に有利である。手動でブラシを挿入または取り外しするときに片手のみを使用することが推奨され、スプリングアセンブリは、ブラシ端子４３８を所定の位置に保持するためにもう片方の手を必要としないことを保証する。ブラシホルダ１０４が固定支持部材に完全に挿入されると、ハンドル４４２が（ロック位置に）９０度回転され、テーパ付きスロット２３０は、ブラシ端子４３８に追加の力を加えることにより、ロックピン４５０（同様に、ブラシホルダ１０４）を半径方向下方に押し下げる。この設計の利点は、ブラシホルダ１０４が、端子圧迫板４７０とブラシホルダの対向面（すなわち、ナイフ型電気コネクタ４２０の導電性ベース部材）との間にブラシ端子４３８をクランプするように構成され、ブラシ端子は手でのみ、または工具を使用せずに手動で係合または解放されるようにすることである。「工具」という用語は、「特に機械的操作を実行または容易にするためのハンマー、鋸、レンチ、またはやすりのような、人が手に保持する器具」と定義される。必要なのは、手で各部品を手動で配置するだけである。特定の工具の使用を最小限に抑えるか、または排除することにより、特に作動中および通電中に、回転電機の周りの作業の安全性を大幅に単純化し、高めることができる。
【００２１】
図示するように、ブラシボックス４３０は、２つのブラシ４３２を保持するように構成される。ただし、ボックス４３０を、１つのブラシ４３２（ボックスの幅を縮小することによって）または３つ以上のブラシ（ボックスの幅を広げ、追加の個々のブラシ開口を提供することによって）を保持するように構成することができる。ブラシ端子４３８は、その近位端に位置する下向きの曲がり部を含む。この曲がり部は、圧迫板４７０の下でブラシ端子を所定の位置に保持するのに役立つ。ブラシ端子には、端子圧迫板４７０の相補的な機構またはナイフ型電気コネクタ４２０の導電性ベース部材と協働する穴またはノッチを設けることもできる。例えば、ブラシ端子４３８がその中央に穴を含む場合、圧迫板４７０は、ブラシ端子の穴に係合するように配置された相補的なピンを有することができる。ブラシホルダのこの相補的な機構は、ブラシ端子をブラシホルダに固定することを容易にする。また、相補的なピンを有するブラシ端子と穴を有する圧迫板とを有する反転装置を使用することもできる。この構成では、ナイフ型電気コネクタ４２０とブラシ端子４３８の両方がハンドル４４２から電気的に絶縁されている間、ブラシホルダ１０４はナイフ型電気コネクタ４２０をブラシ端子４３８に電気的および機械的に接続するように構成される。
【００２２】
ブラシ４３２がロータコレクタリング１２０との摩擦接触によって摩耗すると、ブラシスプリング４３４はブラシ４３２の腐食表面をロータコレクタリング１２０と接触させた状態に保つ。ブラシスプリング４３４は、ブラシ４３２を半径方向下方に、コレクタリング１２０に押し付けるように構成される。なぜなら、スプリング４３４は、それ自体を巻き戻す張力を有するように設計されているからである。このようにして、スプリング４３４の頂部にあるコイルは、再び締め付けたり、下方に巻いたりしたいので、ブラシ４３２に半径方向下方の力を加える。スプリング４３４は、ブラシホルダ１０４の底部にクリップ留めされる。例えば、ブラシホルダの本体部分４１１の下部は、ブラシスプリング４３４がブラシホルダに取り付けられている部分である。ブラシスプリング４３４の底部はＵ字形であり、Ｕ字形部分は本体部分４１１の下部に嵌合してクリップ留めする。ブラシスプリング４３４はまた、ブラシホルダまたはボックス４３０に対してブラシ４３２を拘束するように構成されたカム部材６１０と一直線状に配置されるか、またはカム部材６１０から９０度ずれて配置されるように構成される。この一直線状の配置は、潜在的な拘束が低減または排除され、スプリング４３４、ブラシ４３２、およびカム部材６１０の間で円滑な動作が可能となるように位置合わせされる。
【００２３】
図６は、本開示の一態様による、ブラシ４３２を保持するために使用されるブラシホルダ１０４およびカム部材６１０の底面図を示している。カム部材６１０は、ブラシホルダ１０４の底部近くのシャフト６２０に動作可能に接続されている。カム部材６１０は、ブラシホルダ１０４が固定支持部材１０２内に完全に挿入されるまで、ブラシホルダまたはボックス４３０に対してブラシ４３２を保持するように構成される。カム部材６１０は、一定角度のカム形状であってもよいし、弓形の鋸歯状形状を有していてもよく、シャフト６２０にスプリング６１２（例えば、ねじりばね）が取り付けられている。一定角度のカム形状および弓形の鋸歯状形状は、対数的な螺旋形状と一致していてもよい。これは、カム部材６１０がブラシ４３２表面に達するためにどれだけ回転されても、カム６１０はブラシ４３２に同じ角度で同じ大きな力で接触し、ブラシホルダ１０４内のブラシの摺動に抵抗することを意味する。すべてのブラシが正確に同じサイズであるわけではないので、各カム部材６１０がシャフト６２０上で独立して自由に回転し、シャフト６２０と対応するブラシ４３２表面との間の実際の間隙を満たすことが重要である。
【００２４】
図７は、本開示の一態様によるブラシホルダ１０４の側面図を示している。ナイフ型電気コネクタ４２０は、フォーク型電気コネクタ２２０内に摺動して電気接触するように構成される。ナイフ型電気コネクタ４２０は、ブラシホルダまたはボックス４３０の頂部の下の地点まで下方に延びる。
【００２５】
図８は、本開示の一態様による、ブラシ端子４３８および端子圧迫板４７０の拡大部分斜視図を示している。２つのブラシ端子４３８が図示されている。より近いブラシ端子４３８（見る人の視点から）は、端子圧迫板４７０の下から部分的に挿入／取り外しされて示されている。ブラシ端子４３８の挿入／取り外しは、ブラシホルダ１０４の前面４０１および／または端子圧迫板４７０の前面４０３上で行われる。これにより、技術者のためのブラシ端子４３８へのより容易なアクセスおよび操作が可能になる。
【００２６】
図９は、ブラシ端子４３８およびブラシリード線４３６の概略側面図を示している。ブラシリード線４３６は、第１の端部９０１および第２の端部９０２を有する。第１の端部９０１は、ブラシ端子４３８、具体的にはブラシ端子４３８のＬ字形本体の上部９１１に接続されている。第２の端部９０２は、ブラシ４３２に接続されている。ブラシ端子４３８の上部９１１と下部９１２との間には、約９０度の曲がり部がある。図示されているように、ブラシ端子４３８は略Ｌ字形であり、「Ｌ」の「垂直」部分９１１は端子圧迫板４７０の前面に配置され、上部９１１は「水平」／下部９１２よりも短い。
【００２７】
本発明の技術的効果は、ブラシホルダの前面から取り外すことができ、かつブラシホルダの前面に取り付けることができるブラシ端子であり、手でのみ、また工具を使用することなく、取り付けおよび取り外しを行うことができる。
【００２８】
本明細書で使用される専門用語は、単に特定の実施形態を説明するためのものに過ぎず、本開示を限定するものではない。本明細書で用いられるように、文脈で別途明確に指示しない限り、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「この（ｔｈｅ）」は複数形も含むものとする。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用される場合に、記載した特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成部品の存在を示すが、１つもしくは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成部品、および／またはこれらのグループの存在もしくは追加を排除するものではないことがさらに理解されよう。
【００２９】
本明細書および特許請求の範囲を通してここで使用される、概略を表す文言（Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｎｇ  ｌａｎｇｕａｇｅ）は、関連する基本的機能に変化をもたらすことなく、差し支えない程度に変動できる任意の量的表現を修飾するために適用することができる。したがって、「およそ（ａｂｏｕｔ）」、「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「略（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ）」、および「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」などの用語で修飾された値は、明記された厳密な値に限定されるものではない。少なくともいくつかの例では、概略を表す文言は、値を測定するための機器の精度に対応することができる。ここで、ならびに本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は組み合わせおよび／または置き換えが可能であり、文脈および文言が特に指示しない限り、このような範囲は識別され、それに包含されるすべての部分範囲を含む。範囲の特定の値に適用される「約」は、両方の値に適用され、値を測定する機器の精度に特に依存しない限り、記載された値（単数または複数）の＋／−１０％を示し得る。
【００３０】
この明細書は、最良の形態を含んだ本発明の開示のために、また、任意のデバイスまたはシステムの製作および使用、ならびに任意の組み込まれた方法の実行を含んだ本発明の実施がいかなる当業者にも可能になるように、実施例を用いている。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到するその他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、特許請求の範囲の文言との差がない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言との実質的な差がない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることを意図している。
［実施態様１］
２つの対向する溝（２１０）を有する固定支持部材（１０２）であって、前記固定支持部材（１０２）は、フォーク型電気コネクタ（２２０）を有し、前記固定支持部材（１０２）は、前記固定支持部材（１０２）の本体（１０３）の一部を貫通するように構成された導電性バー（２６０）を有し、前記導電性バー（２６０）は、コレクタマウント（１１０）および前記フォーク型電気コネクタ（２２０）によって導電性を提供するように構成される、固定支持部材（１０２）と、
前記固定支持部材（１０２）に取り外し可能に固定されるように構成されたブラシホルダ（１０４）であって、前記ブラシホルダ（１０４）は、前記溝（２１０）に沿って摺動するように構成された２つのレール（４１０）を有し、前記ブラシホルダ（１０４）は、前記フォーク型電気コネクタ（２２０）と嵌合するように構成されたナイフ型電気コネクタ（４２０）を有し、ブラシスプリング（４３４）は、前記ブラシホルダ（１０４）にクリップ留めされるように構成され、前記ブラシスプリング（４３４）は、ブラシ（４３２）を回転電機のコレクタに押し付けるように構成され、ブラシリード線（４３６）は前記ブラシ（４３２）およびブラシ端子（４３８）に接続され、前記ブラシ端子（４３８）は、略Ｌ字形の本体を有し、前記Ｌ字形本体の下部（９１２）が端子圧迫板（４７０）の下に保持されるように構成され、前記Ｌ字形本体の上部（９１１）が前記端子圧迫板（４７０）の前面（４０３）に位置する、ブラシホルダ（１０４）と、
を備えた、ブラシホルダ装置（１００）であって、
前記ブラシ端子（４３８）は、手で、または工具を使用せずに、前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）から取り外される、または前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）に取り付けられるように構成されている、
ブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様２］
前記ブラシリード線（４３６）が、第１の端部（９０１）および第２の端部（９０２）を有し、前記第１の端部は前記ブラシ端子（４３８）に接続され、前記第２の端部は前記ブラシ（４３２）に接続されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様３］
前記Ｌ字形本体の上部（９１１）が、前記ブラシリード線（４３６）に接続されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様４］
前記ブラシ端子（４３８）が、前記Ｌ字形本体の前記上部（９１１）と前記下部（９１２）との間に約９０度の曲がり部を有する、実施態様３に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様５］
前記ブラシ端子（４３８）が挿入され、前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）から取り外されるように前記ブラシホルダ装置（１００）が構成されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様６］
前記ブラシホルダ（１０４）が、
電気絶縁ハンドル（４４２）とブラシコネクタリード線（４３６）との間に位置するように構成された電気絶縁ガード（４４４）を有する前記電気絶縁ハンドル（４４２）を備えたハンドルアセンブリ（４４０）であって、前記ハンドルアセンブリ（４４０）は、前記端子圧迫板（４７０）に機械的に接続されたスプリングアセンブリ（４６０）を有し、前記スプリングアセンブリ（４６０）は、少なくとも前記電気絶縁ハンドル（４４２）がロック位置になるまで、前記ブラシ端子（４３８）に圧力を加えるように構成されている、ハンドルアセンブリ（４４０）
をさらに備える、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様７］
前記ハンドルアセンブリ（４４０）が、
前記固定支持部材（１０２）内のテーパ付きスロット（２３０）と協働するように構成されたロックピン（４５０）
をさらに備え、
前記ハンドルアセンブリ（４４０）は回転するように構成されて、前記ロックピン（４５０）が前記テーパ付きスロット（２３０）の内外に回転されるようにする、
実施態様６に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様８］
前記ハンドルアセンブリ（４４０）が約９０度回転されるように構成され、０度の位置では、前記ロックピン（４５０）が前記テーパ付きスロット（２３０）から外れて、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）から取り外されるように構成され、９０度の位置では、前記ロックピン（４５０）が前記テーパ付きスロット（２３０）に係合され、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）上で動作状態に完全にロックされるように構成されている、実施態様７に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様９］
前記ブラシホルダ（１０４）が、
前記ブラシホルダ（１０４）の底部近くのシャフト（６２０）に動作可能に接続された少なくとも１つのカム部材（６１０）であって、前記カム部材（６１０）は、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）内に完全に挿入されるまで、前記ブラシ（４３２）を前記ブラシホルダ（１０４）に押し付けることにより、前記ブラシホルダ（１０４）内での前記ブラシ（４３２）の摺動を抑制するように構成されている、カム部材（６１０）
をさらに備える、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１０］
前記固定支持部材（１０２）が、
前記固定支持部材（１０２）の底部近くに配置されたバー（２４０）であって、前記バー（２４０）は前記少なくとも１つのカム部材（６１０）に係合して拘束するように構成され、前記ブラシホルダ（１０４）が前記固定支持部材（１０２）内に実質的に完全に挿入されると、前記ブラシ（４３２）は自由に動いて回転電機のコレクタに接触する、バー（２４０）
をさらに備える、実施態様９に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１１］
前記ブラシスプリング（４３４）が、前記カム部材（６１０）と一直線状に配置されるか、または前記カム部材（６１０）から９０度ずれて配置されるように構成される、実施態様１０に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１２］
前記固定支持部材（１０２）が、
前記ブラシホルダ上のロックピン（４５０）と協働するように構成されたテーパ付きスロット（２３０）
をさらに備える、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１３］
前記導電性バー（２６０）が、
前記固定支持部材（１０２）を前記コレクタマウント（１１０）に取り付けるのを容易にするように構成された複数の穴（２５０）
をさらに有する、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１４］
前記導電性バー（２６０）が、複数の固定支持部材（１０２）を一緒に取り付けるように構成されている、実施態様１３に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１５］
前記フォーク型電気コネクタ（２２０）が、前記導電性バー（２６０）と一体に形成されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１６］
前記固定支持部材（１０２）および前記ブラシホルダ（１０４）の少なくとも一方が、不動態化されたもしくは陽極酸化されたアルミニウム、または不動態化されたもしくは陽極酸化されたアルミニウム合金から構成され、前記固定支持部材（１０２）および前記ブラシホルダ（１０４）の少なくとも一方の表面の少なくとも一部は、実質的に電気的に絶縁するように構成されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１７］
前記固定支持部材（１０２）および前記ブラシホルダ（１０４）の少なくとも一方が、粉体コーティングもしくは塗装アルミニウム、粉体コーティングもしくは塗装アルミニウム合金、またはセラミックコーティング金属もしくはセラミックコーティング非金属材料から構成され、前記固定支持部材（１０２）および前記ブラシホルダ（１０４）の少なくとも一方の表面の少なくとも一部は、実質的に電気的に絶縁するように構成されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１８］
前記ブラシホルダ（１０４）が、単一のブラシ（４３２）または複数のブラシ（４３２）を受け入れるように構成されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様１９］
前記ブラシホルダ（１０４）が、前記端子圧迫板（４７０）と前記ブラシホルダ（１０４）の対向面との間に前記ブラシ端子（４３８）をクランプするように構成されている、実施態様１に記載のブラシホルダ装置（１００）。
［実施態様２０］
ブラシ（４３２）およびブラシ端子（４３８）に接続されたブラシリード線（４３６）を有するブラシホルダ（１０４）であって、前記ブラシ端子（４３８）は略Ｌ字形の本体を有し、前記Ｌ字形本体の下部（９１２）が端子圧迫板（４７０）の下に保持され、前記Ｌ字形本体の上部（９１１）が前記端子圧迫板（４７０）の前面（４０３）に位置する、ブラシホルダ（１０４）
を備える、ブラシホルダ装置（１００）であって、
前記ブラシ端子（４３８）は、手で、または工具を使用せずに、前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）から取り外されるか、または前記ブラシホルダ（１０４）の前面（４０１）に取り付けられる、
ブラシホルダ装置（１００）。
【符号の説明】
【００３１】
１００  ブラシホルダ装置
１０２  固定支持部材
１０３  本体
１０４  ブラシホルダ
１１０  コレクタマウント／コレクタホースシュー
１２０  ロータコレクタリング
２１０  溝
２２０  フォーク型電気コネクタ
２３０  テーパ付きスロット
２４０  バー
２５０  穴
２６０  導電性バー
２７０  タブ／ボス
４０１  ブラシホルダの前面
４０２  ブラシホルダの後面
４０３  端子圧迫板の前面
４０４  端子圧迫板の後面
４１０  レール
４１１  本体部分
４２０  ナイフ型電気コネクタ
４３０  ブラシボックス／ブラシ保持ボックス
４３１  開口
４３２  ブラシ
４３４  ブラシスプリング
４３６  ブラシリード線／ブラシコネクタリード線
４３８  ブラシ端子
４４０  ハンドルアセンブリ
４４２  電気絶縁ハンドル
４４４  電気絶縁ガード
４５０  ロックピン
４６０  スプリングアセンブリ
４７０  端子圧迫板
６１０  カム／カム部材
６１２  スプリング
６２０  シャフト
９０１  第１の端部
９０２  第２の端部
９１１  上部／垂直部分
９１２  下部
【図１】
2019013136.tif 000003
【図２】
2019013136.tif 000004
【図３】
2019013136.tif 000005
【図４】
2019013136.tif 000006
【図５】
2019013136.tif 000007
【図６】
2019013136.tif 000008
【図７】
2019013136.tif 000009
【図８】
2019013136.tif 000010
【図９】
2019013136.tif 000011
【外国語明細書】
2019013136000001.pdf