KR20160079727A

KR20160079727A - 전기 기계 브러시 홀더를 위한 브러시 케이지 및 대응하는 브러시 홀더

Info

Publication number: KR20160079727A
Application number: KR1020157007652A
Authority: KR
Inventors: 막시밀리엥 젠틸; 알렉상드르 살텔
Original assignee: 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2016-07-06
Also published as: FR2996369B1; FR2996369A1; CN104813547A; JP2015532572A; WO2014049290A1; US20150244130A1; US9935415B2; EP2901528A1

Abstract

본 발명은 주로 브러시 홀더용 브러시 박스(23)에 관한 것으로서, 이 브러시 박스(23)는 전기 기계 브러시(25)를 위한 하우징으로서 유용하다. 본 발명에 따르면, 브러시 박스(23)는 마운팅(60)에 연결되는, 브러시의 안내를 위한 하측 부분(56), 및 브러시의 안내를 위한 상측 부분(58)을 포함하고, 하측 안내부(56) 및 상측 안내부(58)는 브러시(25)의 전방 표면(35) 및 후방 표면측에서 개방된다. 하측 안내부(56) 및 상측 안내부(58)는 브러시(25)의 브레이드가 통과할 수 있는 공간(61)에 의해 서로 분리된다.

Description

전기 기계 브러시 홀더를 위한 브러시 케이지 및 대응하는 브러시 홀더{BRUSH BOX FOR ELECTRIC MACHINE BRUSH-HOLDER AND CORRESPONDING BRUSH-HOLDER}

본 발명은 전기 기계의 브러시 홀더를 위한 케이스라고도 알려져 있는 브러시 케이지, 뿐만 아니라 대응하는 브러시 홀더에 관한 것이다.

본 발명은 특히 자동차 스타터에서 사용되는 전기 기계에서 특히 유리한 용도를 갖지만, 이것에 제한되지 않는다. 특히, 본 발명은 연료를 절약하기 위해 차량의 열 엔진이 교통 상황에 따라(특히 적색등에서의 정지 시에) 정지되고, 그 후에, 재시동되는 열 엔진의 시동 및 재시동 기능(소위 정지 및 시동 기능)을 구비하는 차량에서 사용되는 스타터에서 구현된다.

열 엔진, 특히 자동차의 열 엔진을 시동시키기 위해, 구동 크라운(drive crown)을 이용하여 스타터로부터 열 엔진의 크랭크샤프트로 회전 에너지를 전달할 수 있는 론처(launcher)를 구비하는 스타터 형태의 회전하는 전기 기계를 사용하는 것은 공지되어 있다.

접촉자의 가동 로드에 연결되는 레버에 의해 변위되는 이러한 론처는 감속 장치에 의해 적용가능한 경우 전기 기계의 출력 샤프트 상에 끼워맞춤된다.

전기 기계에는 스테이터 또는 일반적으로 페라이트로 제조되는 복수의 영구 자석을 구비하는 헤드 및 자화 구조물로 이루어지는 인덕터가 제공된다. 또한 이 기계는 로터 또는 로터의 권선을 형성하는 전도체를 포함하는 아마츄어를 포함한다. 이를 위해, 적층된 플레이트에 의해 형성되는 코어를 포함하는 로터는 치형부(teeth)에 의해 분리되는 종방향 노치를 갖고, 이들 노치의 내부에 전도체가 삽입된다.

또한 이 기계는 로터의 전도체 내의 전류를 스위칭함으로써 로터에 전력 공급을 가능하게 하도록 브러시 홀더의 내부에 배치되는 도전성 재료로 제조되는 적어도 2개의 브러시를 포함한다.

이를 위해, 각각의 브러시는 로터의 권선에 연결되는 전도성 플레이트로 컬렉터에 대해 마찰하도록 설계되는 전방 표면을 갖는 본체를 포함하고, 이들 플레이트는 절연체를 구비하는 간극에 의해 분리된다. 또한 브러시는 브레이드(braid)로서 공지된 도전성 요소의 일단부에 연결되는 고정 영역을 포함한다. 하나의 브레이드는 브러시 중 하나에 전력 공급을 보장하고, 반면에 다른 브레이드는 스타터의 금속 하우징을 통해 다른 브러시의 접지를 보장한다.

스타터의 커버에 접촉하여 지지되는 스프링은 브러시와 컬렉터의 플레이트 사이의 접촉을 보장하도록 각각의 브러시의 본체 상에 컬렉터의 방향으로 힘을 부여한다.

정지 및 시동형 시스템에서 사용되는 스타터의 작동 사이클의 회수는 매우 크므로, 브러시의 내용년수를 증대시키기 위해, 기존의 브러시 케이지 및 브러시 홀더의 구성을 개조할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 전자 기계의 브러시를 위한 리셉터클로서 기능하는 브러시 홀더를 위한 브러시 케이지를 제공함으로써 이러한 요구를 충족시키는 것으로서, 상기 브러시 케이지는, 컬렉터에 접촉하여 지지되도록 설계되는 브러시의 전방 표면, 스프링이 접촉하여 지지되도록 설계되는 브러시의 후방 표면, 및 전방 표면의 단부까지 상기 브러시의 브레이드의 통과를 허용하기 위해, 전방 표면을 후방 표면에 연결하는 이들 표면 중 적어도 하나의 표면에서, 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이에 공간을 포함한다.

따라서, 브러시 케이지에 의해 브러시는 브레이드까지 마모될 수 있다. 브러시 케이지는 브레이드가 컬렉터에 접촉할 수 없도록 스톱(stop)을 포함할 수 있고, 동시에 브러시의 기능적 거리를 증대시킴으로써 브러시의 내용년수를 증대시킬 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 스톱은 브레이드가 컬렉터로부터 사전결정된 거리, 예컨대, 0.5 mm에 위치되는 경우에 브레이드와 스톱이 접촉하도록 위치될 수 있다.

따라서, 전기 기계의 브러시를 위한 리셉터클로서 사용되는 브러시 케이지는 브러시의 안내를 위한 제 1 부분 및 브러시의 안내를 위한 제 2 부분을 포함하고, 제 1 안내부 및 제 2 안내부는 컬렉터에 접촉하여 지지되도록 설계되는 브러시의 전방 표면측에서, 그리고 스프링이 접촉하여 지지되도록 설계되는 브러시의 후방 표면측에서 개방되고, 브러시 케이지는 전방 표면의 단부까지 브러시의 브레이드(braid)의 통과를 허용하도록 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이에 적어도 하나의 공간을 포함한다.

하나의 실시형태에 따르면, 상기 공간은 2개의 측벽을 분리시키는 브러시 케이지의 측면에 위치된다.

다른 실시형태에 따르면, 상기 공간은 2개의 횡단 벽을 분리시키는 브러시 케이지의 횡단면에 위치된다.

하나의 실시형태에 따르면, 상기 제 1 부분은 서로 평행한 2개의 측벽에 의해 형성되는 하측 안내부이고, 상기 제 2 부분은 서로 평행한 2개의 측벽에 의해 형성되는 상측 안내부이며, 상기 2개의 측벽은 적어도 횡단 벽에 의해 서로 연결된다.

하나의 실시형태에 따르면, 상기 브러시 케이지는, 제 1 및 제 2 부분의 외형을 형성하는 이들 표면의 2개의 대향면에서, 전방 표면의 단부까지 브러시의 브레이드의 통과를 허용하기 위해, 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이에 2개의 공간을 포함한다.

하나의 실시형태에 따르면, 상기 브러시 케이지는 제 1 및 제 2 안내부를 서로 연결하는 2개의 플랩을 포함하고, 각각의 플랩은 전자 기계의 컬렉터에 가능한 근접하게 브러시의 브레이드의 변위를 허용하기 위해 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이의 공간의 연장부에 위치하는 개구를 포함한다.

이것에 의해 전기 기계의 컬렉터에 가능한 접근하도록 브러시의 브레이드의 변위가 허용되고, 동시에 컬렉터가 접촉되는 것을 방지한다. 또한, 전기 기계를 보호하기 위해 브러시와 컬렉터 사이에 전기 아크를 억제하는 것이 가능하다.

하나의 실시형태에 따르면, 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이의 공간의 치수는 브러시 케이지의 후방으로부터 전방을 향해 갈수록 감소하는 경향이 있다.

하나의 실시형태에 따르면, 상기 브러시 케이지는 제 1 및 제 2 부분 중 하나에 연결되는 지지체(60)를 포함하고, 상기 지지체는 브러시 홀더의 본체 상에 브러시 케이지를 고정하기 위한 적어도 하나의 시스템을 포함한다.

하나의 실시형태에 따르면, 고정 시스템은 후크를 형성하는 2개의 브랜치(branch)를 포함하고, 이들 2개의 브랜치는 그 단부의 높이에서 서로를 향해 구부러진다.

하나의 실시형태에 따르면, 상기 브러시 케이지는 나선 스프링의 유지를 위한 적어도 하나의 시스템을 포함한다.

하나의 실시형태에 따르면, 유지 시스템은 핀(pin)에 의해 형성된다.

하나의 실시형태에 따르면, 핀은 실질적으로 직사각형인 단면을 갖는다.

하나의 실시형태에 따르면, 핀은 단면이 상이한 2개의 부품을 갖는데, 이들 부품은 2개의 부품 사이의 접합부의 높이에서 숄더부(shoulder)를 한정한다.

하나의 실시형태에 따르면, 유지 시스템은 3개의 치형부를 포함하고, 다른 2개의 치형부 사이에 위치되는 하나의 치형부는 다른 2개의 치형부가 위치되는 평면에 대해 오프셋(offset)된 평면에 위치된다.

본 발명은 또한 전기 기계를 위한 브러시 홀더에 관한 것으로서, 상기 브러시 홀더는 본체, 본체 상에 고정되는, 본 발명에 따른 적어도 하나의 브러시 케이지, 브러시 케이지의 내부에 위치되는 브러시, 브러시에 연결되는 연결 브레이드, 및 브러시와 본체 사이에서 힘을 인가하도록 끼워맞춤되는 스프링을 포함하고, 스프링은 브러시의 후방 표면에 접촉되고, 브레이드는 브러시의 제 1 부분과 제 2 부분 사이의 공간에 대면하는 브러시의 표면에 연결되는 것을 특징으로 한다. 하나의 실시형태에 따르면, 브러시는 브러시의 후방 표면에 제공되는 리세스의 베이스에 의해 한정되는 2개의 지지면을 포함하고, 브레이드는 이들 2개의 리세스 사이에서 브러시에 연결된다.

하나의 실시형태에 따르면, 스프링은 나선형 스프링이고, "U"자 형태로 구부러진 단부, 및 상호 대향하는 상기 "U"자의 스템(stem)들 중 하나로부터 각각 유래된 2개의 세트의 나선체를 구비하고, 각각의 세트의 나선체의 단부는 브러시의 표면에 접촉하여 지지되도록 설계되는 리턴부(return)를 갖는 암(arm)이다.

하나의 실시형태에 따르면, 스프링은 나선형 스프링이고, 자체의 주위에 권취되는 평평한 스트립의 실질적으로 동심인 복수의 나선체에 의해 형성되는 권취부를 포함하고, 권취부의 단부는 평평한 단부이며, 평평한 단부는 브러시의 표면에 접촉하여 지지되도록 설계되는 적어도 하나의 암에 의해 연장된다.

본 발명은 다음의 설명을 읽음으로써, 그리고 첨부한 도면을 검토함으로써 더 깊이 이해될 것이다. 이들 도면은 본 발명의 비제한적인 실례로서만 제공되는 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 브러시 홀더의 제 1 실시형태의 사시도 및 평면도를 도시하고;
도 2a 및 도 2b는 브러시가 마모된 경우의 도 1의 브러시 홀더의 사시도 및 평면도를 도시하고;
도 3은 상이한 기능적 거리를 구비하는 본 발명에 따른 브러시 홀더와 함께 사용되는 2개의 브러시의 평면도를 도시하고;
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 브러시 케이지의 전방 사시도, 후방 사시도 뿐만 아니라 정면도를 각각 도시하고;
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 브러시 홀더의 제 2 실시형태의 사시도, 평면도 및 측면도를 각각 도시하고;
도 6은 본 발명에 따른 브러시 홀더의 제 1 실시형태에서 사용되는 나선 스프링의 상세도를 도시하고;
도 7은 본 발명에 따른 브러시 케이지와 조합되어 사용될 수 있는 다른 유형의 브러시의 평면도를 도시한다.
각각의 도면에서 동일하거나 유사한 요소는 동일한 참조번호를 유지한다.

도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b 및 도 5a 내지 도 5c는 본체(22) 및 이 본체(22) 상에 고정되어 브러시(25)를 위한 리셉터클로서 기능하는 적어도 하나의 케이스(23)를 포함하는 본 발명에 따른 브러시 홀더(21)를 도시한다. 이 케이스에서, 브러시 홀더는 2개의 브러시 케이지를 포함할 수 있다. 부분도인 상기 도면들에서, 단일 브러시 케이지 또는 케이스(23)를 볼 수 있다. 각각의 브러시(25)는 도 3에서 볼 수 있는 전기 기계의 로터의 컬렉터(27)와 협동하기 위해 브러시 케이지(23)의 내부에서 축방향으로 슬라이딩하도록 끼워맞춤된다. 이를 위해, 암을 구비하는 나선 스프링(42)은 플라스틱 재료와 같은 전기 절연성 재료로 제조된 컬렉터의 본체에 의해 지지되는 컬렉터(27)의 접촉 플레이트(26)를 향해 브러시(25)를 밀어주는 경향이 있다. 전기 기계는, 예컨대, 자동차의 스타터 기계이다. 변형예로서, 전기 기계는 또한 얼터네이터 또는 얼터네이터-스타터의 형태일 수 있다.

더 구체적으로, 도 1a, 도 2a 및 도 5c에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 브러시 홀더의 본체(22)는 도전성 재료로 제조되는 베어링 플레이트(28), 및 베어링 플레이트(28)의 양측면 상에 배치되는 절연성 재료로 제조되는 2개의 부품(30)을 포함한다. 이 본체(22)는 컬렉터의 통과를 위한 중심 개구(32)(도 5a 참조)를 갖는다. 본체(22)는 스타터의 커버 상에, 예컨대, 나사(도시되지 않음)를 이용하여 고정될 수 있도록 개구를 포함한다.

또한, 도 3에 상세히 도시된 각각의 브러시(25)는 컬렉터(27)의 접촉 플레이트(26)에 접촉하여 마찰되도록 설계되는 전방 표면으로서 알려진 표면(35)을 구비하는 실질적으로 평행육면체 형태를 갖는 본체(34)를 포함한다. 전방 표면(35)의 반대측의 후방 표면(38)은 컬렉터(27)의 방향으로 본체(34)에 힘을 인가하도록 설계되는 스프링(42)을 위한 2개의 지지면(39)을 포함한다. 더 구체적으로, 이하에서 설명되는 바와 같이, 스프링(42)은 브러시(25)의 지지면(39)과 접촉하도록 설계되는 암(74 또는 82)을 구비하는 나선 스프링이다.

본체(34)는 연결 브레이드(45)로서 알려진 도전성 요소의 단부와의 고정을 위한 영역(44)을 추가로 포함한다. 브레이드(45)의 고정 영역(44)은 전방 표면(35) 및 후방 표면(38)에 수직인 본체(34)의 측면 상에서 2개의 지지면(39) 사이에 위치된다. 2개의 지지면(39)은 고정 영역(44)의 양측면 상에 제공되는 리세스(50)의 베이스에 해당한다. 따라서, 고정 영역(44)은 도면에서 스프링(42)의 암의 안내를 용이하게 하기 위해 "V"자 형태인 리세스(50)에 의해 한정되는 돌기부 상에 위치된다.

도 3의 하측에 도시된 브러시(25)의 경우, 브레이드(45)를 고정하는 영역(44)은 브러시(25)의 전방 표면(35)의 반대측의 면에서 지지면(39)의 후방 부분에 위치된다. 환언하면, 만일 평면도에서 연결 영역(44)을 포함하는 브러시(25)의 면의 표면이 지지면(39)을 통과하는 직선에 의해 분리되는 2개의 공간 내에 한정되면, 연결 영역(44)의 적어도 일부는 후방 표면(38)측에 위치되는 공간의 일측에 위치된다.

도 3의 상측에 도시된 브러시(25)의 경우, 브레이드(45)를 고정하는 영역(44)은 완전히 지지면(39)의 후방에 위치된다. 이 경우, 브러시(25)의 지지면(39)과 전방 표면(35) 사이의 더 작은 거리(DS)는 브러시(25)의 기능적 거리(DF)와 동일하다. 이 거리(DF)는 전방 표면(35)에 가장 근접하는 고정 영역(44)의 단부와 전방 표면(35) 사이의 더 작은 거리에 대응한다.

이러한 유형의 브러시(25)의 구성은 기능적 거리(DF)를 최대화할 수 있고, 그러므로 브러시(25)의 내용년수를 증대시킬 수 있다는 것이 주목될 수 있다.

브러시(25)의 브레이드(45)는 브러시(25)를 본 예에서는 브러시 홀더(도 1a 참조)의 본체(22)의 베어링 플레이트(28) 상에 고정되는 금속 러그(lug; 48)를 통해 커버에 전기적으로 연결한다. 이를 위해, 브레이드(45)는 러그(48)에서의 용접을 용이하게 하기 위해 구리 또는 구리 합금으로 제조되는 것이 유리하다. 따라서, 이러한 브레이드는 스타터의 금속 하우징을 통해 접지를 보장한다. 다른 브러시(도시되지 않음)와 일체인 다른 구리 브레이드(45)는 이 다른 브러시(25)를, 적용 가능한 경우, 스타터의 접촉자의 단자를 통해 전력 공급부에 전기적으로 연결한다.

도 4a 내지 도 4c에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 브러시 케이지(23)의 각각은 지지체(60)에 연결되는, 브러시의 안내를 위한 하측 부분(56), 및 브러시의 안내를 위한 상측 부분(58)을 포함한다. 하측 안내부(56)는 서로 평행한 2개의 측벽(561)에 의해 형성되고 지지체(60)에 연결되는 반면에, 상측 안내부(58)는 서로 평행한 2개의 측벽(581)에 의해 형성되고 상부 벽(582)에 의해 서로 연결된다. 이들 부분(56, 58)은 브러시(25)의 전방 표면(35)과 후방 표면(38)측에서 개방된다. 하측 안내부(56) 및 상측 안내부(58)는 브러시(25)의 브레이드의 통과를 허용하기 위해 공간(61)에 의해 서로 분리된다. 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 벽(582)에 수직인 방향에 따라 측정된 부분들(56, 58) 사이의 공간(61)의 치수(D1)는 브러시 케이지(23)의 후방으로부터 전방을 향해 갈수록 감소하는 경향이 있다. 2개의 부분(56, 58) 사이의 거리를 변화시키기 위해, 공간(61)을 한정하는 측벽(561, 581)의 에지는 램프(ramp)의 형태이고, 이 램프는 2개의 부분(56, 58) 사이의 거리가 일정한 2개의 영역 사이에서 연장된다. 측면(561, 581)의 에지의 램프는 브러시 케이지(23)의 수평한 중앙 평면에 대해 대칭이다. 선택적으로, 측벽(561, 581)은 도 1a, 도 2a 및 도 5a에 도시된 바와 같이 "L"자 형태이다.

또한, 도 4a 내지 도 4c에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 각각의 브러시 케이지(23)는 하측 안내부(56)와 상측 안내부(58)를 서로 연결하는 2개의 플랩(57)을 포함한다. 이들 플랩(57)은 부분(56, 58)의 측벽(561, 581)의 수직 에지를 따라 브러시(25)의 전방 표면(35)측에 위치된다. 도 4a 내지 도 4c에서, 각각의 플랩(57)은 측벽(561, 581)에 수직으로 연장하는 제 1 부품 및 브러시(25)의 후방 표면(38)을 향해 구부러지는 제 2 부품을 갖는다. 도 1a, 도 1b, 도 2a, 도 2b에서, 플랩(57)은 컬렉터(27)의 외주의 곡률을 추종하도록 브러시 케이지(23)의 양측면에서 실질적으로 원주방향으로 연장된다.

각각의 플랩(57)은 컬렉터(27)에 가능한 근접하게 브러시(25)의 브레이드의 변위를 허용하기 위해 공간(61)의 연장부에 위치하는 개구(571)를 포함한다. 그러므로 이것은 브러시(25)의 유효 길이를 최대화한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 브러시 케이지(23)의 정면도에서, 각각의 개구(571)는 상부 벽(582)에 수직인 방향 및 측면(561, 581)에 수직인 방향을 따라 연장된다. 본 예에서, 개구(571)는 사각형 형태를 갖지만, 변형예로서 이들 개구는 원호의 형태와 같은 임의의 다른 형태를 가질 수 있다. 이것은 예상되는 용도에 따라 다르다.

도 4a 내지 도 4c에서 볼 수 있는 바와 같이, 지지체(60)는 2개의 부품(601, 602)을 갖고, 이들 각각은 하측 안내부(56)의 측면(561)의 하부 에지에 연결된다.

각각의 부품(601, 602)은 브러시 케이지(23)를 브러시 홀더(21)의 본체(22)에 고정하기 위한 시스템(62)을 포함한다. 각각의 고정 시스템(62)은 후크를 형성하는 2개의 브랜치(63)에 의해 형성되고, 이들 브랜치(63)는 이들의 단부의 높이에서 서로를 향해 구부러진다. 더 구체적으로, 도 5c에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 지지체(60)의 전방 에지 및 후방 에지로부터 유래되는 브랜치(63)는 그 두께에 따라 본체(22)를 관통하고, 본체의 베어링 플레이트(28)에 접촉하는 그 단부에서 서로를 향해 구부러진다. 측면도에서, 하나의 고정 시스템(62)의 브랜치는 "C"자 형태를 갖는데, 서로 마주보는 2개의 브랜치(63)의 "C"자에 중공부가 있다.

도 4a 내지 도 4c의 실시형태에서, 지지체(60)의 각각의 부품(601, 602)은 나선 스프링의 유지를 위한 시스템(67)을 포함하는데, 이 시스템(67)은, 그 주위에 도 6에 상세히 도시되는 스프링(42)이 위치되는 실질적으로 직사각형의 단면을 갖는 핀(77)에 의해 형성된다. 핀(77)은 단면이 상이한 2개의 부품을 갖는데, 이들 부품은 2개의 부품의 사이의 접합부의 높이에서 숄더부를 한정한다. 따라서, 스프링(42)의 내측 부품은 스프링(42)의 정확한 위치설정을 보장하기 위해 숄더부에 접촉하여 지지될 수 있다. 선택적으로, 도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 지지체(60)는 하나의 유지 시스템(67)을 포함한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 스프링(42)은 자체의 주위에 권취되는 평평한 금속 스트립의 실질적으로 동심인 복수의 나선체에 의해 형성되는 권취부(80)를 포함한다. 권취부(80)의 단부는 스트립의 평평한 단부(81)이다. 이러한 평평한 단부(81)는 서로 평행한 2개의 암(82)에 의해 연장되는데, 이들 암(82)은 브러시의 후방 표면의 지지면(39)에 접촉하여 지지되도록 설계된다. 이들 암(82)은 각각 평평한 단부(81)의 에지 중 하나의 에지의 연장부에 위치된다.

각각의 암(82)은 스프링의 평평한 단부(81)의 평면에서 연장하는 제 1 직선부(84) 및 권취부(80)로부터 이격되는 방향으로 연장하는 제 2 직선부(85)를 포함한다. 제 2 직선부(85)는 곡선 형태를 갖는 만곡부(91)에 의해 제 1 직선부(84)에 연결된다. 또한, 제 2 직선부(85)는 곡선 형태를 갖는 제 2 만곡부(92)에 의해 제 3 직선부(86)에 연결된다. 하나의 실시형태에 따르면, 제 1 직선부(84)는 제 2 직선부(85)과 함께 약 90°의 각도(A)를 형성하는 반면에, 제 3 직선부(86)는 제 2 직선부(85)과 함께 약 135°의 각도(B)를 형성한다.

이러한 유형의 암(82)의 구성은 브러시(25)의 마모 상태에 무관하게 브러시(25)의 후방 표면(38)에 접촉하는 스프링의 암(82)을 위한 우수한 지지면을 보장할 수 있게 한다. 사실상, 도 1b에서 명확하게 볼 수 있는 바와 같이, 브러시(25)가 아직 마모되지 않은 경우, 제 2 만곡부(92)는 브러시(25)의 후방 표면(38)에 대한 스프링(42)의 암(82)의 접촉을 보장한다. 브러시(25)가 마모되고, 암(82)이 회전 변위된 경우(도 2b 참조), 제 3 직선부(86)는 브러시(25)의 후방 표면(38)에 대한 스프링(42)의 암(82)의 접촉을 보장한다.

암(82)을 형성하기 위해서는, 서로 평행한 직선부를 얻도록, 그리고 스트립의 단부와 함께 "U"자 형상을 형성하도록, 스트립의 평평한 단부로부터 사각형 형태의 재료 일부를 제거한다. 그 후에, 이들 부분을 암(82)의 필요 형태에 따라 구부린다.

선택적으로, 도 5a 내지 도 5c의 실시형태에서, 스프링(42)을 유지하기 위한 시스템(67)은 3개의 치형부(68~70)에 의해 형성되고, 이들 사이에 이하에서 상세히 설명되는 스프링(42)의 단부가 유지된다. 2개의 치형부(68, 69)는 동일한 평면에 위치되는 반면에, 제 3 치형부(70)는 2개의 치형부(68, 69) 사이에 위치한다. 또한, 치형부(70)는 치형부(68, 69)에 비해 상대적으로 상승된다. 즉, 치형부(70)는 2개의 치형부(68, 69)에 대해 오프셋된 평면에 위치된다.

본 실시형태에서, 나선 스프링(42)은 작은 직경을 갖는 금속 와이어로 형성된다. 도 5a 및 도 5c에서 볼 수 있는 바와 같이, 스프링(42)은 시스템(67)의 치형부(68~70) 사이에 위치되는 "U"자 형태로 구부러진 단부(72), 및 상호 대면하는 "U"자의 스템들 중 하나로부터 각각 유래되는 2개의 세트(73)의 나선체를 갖는다. 치형부(68~70)의 주위에 위치되는 각각의 세트(73)의 나선체의 단부는 도 5a에서 볼 수 있는 리턴부(75)를 갖는 암(74)인데, 이는 브러시(25)의 지지면(39)에 접촉하여 지지되도록 설계된다.

이하에서는 본 발명에 따른 브러시 홀더(21)의 여러 요소들의 조립에 대해서 설명한다.

제 1 단계에서, 브러시 케이지(23)는 고정 시스템(62)에 의해 브러시 홀더의 본체(22)에 고정된다. 그 후에, 브러시(25)는 후방으로부터 브러시 케이지(23)의 내부에 위치된다.

나선 스프링(42)의 구성에 따르면, 나선 스프링(42)은, 스프링의 암이 브러시(25)의 후면에 접촉하여 지지되는 위치에 있도록 설계되는 유지 시스템(67) 상의 위치에 배치된다.

따라서, 도 1 및 도 2의 실시형태에서, 스프링(42)의 권취부(80)는, 권취부의 단부가 핀(77)의 숄더부에 접촉하여 지지되도록 핀(77)의 주위에 위치한다. 스프링(42)의 암(82)은 브러시(25)의 지지면(39)에 접촉하여 위치되도록 회전 변위된다. 이러한 유형의 암(82)의 변위는 핀(77)에 의해 유지되는 권취부(80)를 변형시키는 경향을 가지므로, 브러시(25)의 후방 표면(38)에 접촉하여 지지되는 암(82)이 브러시(25)를 컬렉터(27)의 방향으로 밀어준다.

도 5a 내지 도 5c의 실시예에서, "U"자 형태의 스프링(42)의 단부(72)는 유지 시스템(67)의 치형부(68~70) 사이에 위치한다. 암(74)은 도 5a에서 볼 수 있는 리턴부(75)를 통해 브러시(25)의 지지면(39)에 접촉하여 지지되도록 위치됨으로써, 암(74)이 브러시(25)를 컬렉터(27)의 방향으로 밀어준다.

양자 모두의 경우에서, 브러시(25)의 병진이동의 안내는 브러시 케이지(23)의 하측 부분(56) 및 상측 부분(58)의 측벽(261, 281), 상측 부분(58)의 상부 벽(582), 및 브러시(25)를 지지하는 본체(22)의 표면에 의해 보장된다. 이 경우, 도 5a에서 볼 수 있는 바와 같이, 브러시(25)는 본체(22)의 상부 표면에 제공되는 그루브(65)의 베이스에 접촉하여 지지된다.

본 기술분야의 당업자는 본 발명의 맥락으로부터 벗어나지 않는 한 도면에 도시된 브러시 케이지(23) 및 브러시 홀더(21)의 구성을 개조할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 구체적인 변형예로서, 브러시(25)는 그 후방 표면(38)에 오직 하나의 지지면(39)만을 포함하고, 그러면 단일 암을 갖는 스프링이 사용될 수 있다.

변형예로서, 브러시(25)는 도 7에 도시된 종래의 평행육면체 형태를 갖고, 브레이드는 고정 영역(44)을 통해 전술한 바와 같이 브러시(25)의 측면에 고정된다. 이러한 브러시 케이지(23)의 구성은 지지면(39)을 형성하기 위해 리세스(50) 없이 이러한 유형의 브러시(25)의 유효 길이를 최대화할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 나선 스프링(42)은 컬렉터(27)의 플레이트(26)에 대해 브러시(25)를 밀어주기 위해, 커버(98)에 지지되는 원통형 스프링(42')으로 대체될 수 있다.

변형예로서, 브러시 케이지(23)는 플랩(57)을 구비하지 않고, 그러면 측벽(561, 581)은 브러시(25)의 전방 표면측에서 서로 연결된다. 변형예로서, 플랩(57)은 개구(571)를 갖지 않는다.

또한, 특정 실시형태에서 설명되는 어떤 특징은 다른 실시형태에 어렵지 않게 전치될 수 있다는 것은 명백하다.

본 명세서에서, "하측", "상측", "수평" 또는 "수직"과 같은 유형의 상대적 용어는 평평한 지지체 상에 지지되는 브러시 케이지(23)에 대한 것으로 이해되는데, 도 1a, 도 2a, 도 4a 내지 도 4c, 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 하측 안내부(56)는 지지체에 가장 근접하는 반면에, 상측 안내부(58)는 지지체로부터 가장 멀리 있다. 브러시 케이지(23)의 "후방" 및 "전방" 부분은 컬렉터(27)에 접촉하여 지지되도록 설계되는 브러시(25)의 전방 표면(35)측에, 그리고 스프링(42)의 암을 지지하는 브러시(25)의 후방 표면(38)측에 각각 위치된다.

Claims

전자 기계의 브러시(25)를 위한 리셉터클(receptacle)로서 기능하는 브러시 홀더를 위한 브러시 케이지(23)에 있어서,
상기 브러시 케이지(23)는 상기 브러시의 안내를 위한 제 1 부분(56) 및 상기 브러시의 안내를 위한 제 2 부분(58)을 포함하고, 제 1 안내부 및 제 2 안내부는 컬렉터에 접촉하여 지지되도록 구성되는 상기 브러시(25)의 전방 표면(35)측에서, 그리고 스프링이 접촉하여 지지되도록 구성되는 상기 브러시(25)의 후방 표면(38)측에서 개방되고, 상기 브러시 케이지는 전방 표면의 단부까지 상기 브러시(25)의 브레이드(braid)의 통과를 허용하도록 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이에 적어도 하나의 공간(61)을 포함하는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 1 항에 있어서,
상기 공간은 2개의 측벽(lateral wall)을 분리시키는 상기 브러시 케이지의 측면에 위치되는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 1 항에 있어서,
상기 공간은 2개의 횡단 벽(transverse wall)을 분리시키는 상기 브러시 케이지의 횡단면에 위치되는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 부분은 서로 평행한 2개의 측벽(561)에 의해 형성되는 하측 안내부(56)이고, 상기 제 2 부분은 서로 평행한 2개의 측벽(581)에 의해 형성되는 상측 안내부(58)이며,
상기 2개의 측벽은 적어도 횡단 벽(582)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브러시 케이지는 제 1 및 제 2 안내부를 서로 연결하는 2개의 플랩(57)을 포함하고, 각각의 플랩(57)은 상기 전자 기계의 컬렉터에 가능한 근접하게 상기 브러시(25)의 브레이드의 변위를 허용하기 위해 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이의 공간(61)의 연장부에 위치하는 개구(571)를 포함하는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 안내부와 제 2 안내부 사이의 상기 공간의 치수(D1)는 상기 브러시 케이지(23)의 후방으로부터 전방을 향해 갈수록 감소하는 경향이 있는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브러시 케이지는 상기 제 1 및 제 2 부분 중 하나에 연결되는 지지체(60)를 포함하고, 상기 지지체는 상기 브러시 홀더(21)의 본체(22) 상에 상기 브러시 케이지(23)를 고정하기 위한 적어도 하나의 시스템(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 7 항에 있어서,
고정 시스템(62)은 후크를 형성하는 2개의 브랜치(63)를 포함하고, 이들 2개의 브랜치(63)는 그 단부의 높이에서 서로를 향해 구부러지는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브러시 케이지는 나선 스프링(42)의 유지를 위한 적어도 하나의 시스템(67)을 포함하는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 9 항에 있어서,
유지 시스템(67)은 단면이 상이한 2개의 부품을 갖는 핀(77)에 의해 형성되고, 이들 부품은 2개의 부품 사이의 접합부의 높이에서 숄더부(shoulder)를 한정하는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
제 9 항에 있어서,
유지 시스템(67)은 3개의 치형부(68~70)를 포함하고, 다른 2개의 치형부(68, 69) 사이에 위치되는 하나의 치형부(70)는 다른 2개의 치형부가 위치되는 평면에 대해 오프셋된 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는
브러시 케이지.
전기 기계를 위한 브러시 홀더(21)에 있어서,
본체(22),
상기 본체(22) 상에 고정되는 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 브러시 케이지(23),
상기 브러시 케이지(23)의 내부에 위치되는 브러시(25),
상기 브러시에 연결되는 연결 브레이드, 및
상기 브러시와 상기 본체 사이에서 힘을 인가하도록 끼워맞춤되는 스프링(42)을 포함하고,
상기 스프링은 상기 브러시(25)의 상기 후방 표면에 접촉되고, 상기 브레이드는 상기 브러시의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이의 상기 공간에 대면하는 상기 브러시의 표면에 연결되는 것을 특징으로 하는
브러시 홀더.
제 12 항에 있어서,
상기 브러시(25)는 상기 브러시의 후방 표면에 제공되는 리세스(50)의 베이스에 의해 한정되는 2개의 지지면(39)을 포함하고,
상기 브레이드는 이들 2개의 리세스 사이에서 상기 브러시에 연결되는 것을 특징으로 하는
브러시 홀더.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 스프링(42)은 나선형 스프링이고, "U"자 형태로 구부러진 단부(72), 및 상호 대향하는 상기 "U"자의 스템(stem)들 중 하나로부터 각각 유래된 2개의 세트(73)의 나선체를 구비하며, 각각의 세트(73)의 나선체의 단부는 상기 브러시의 표면에 접촉하여 지지되도록 구성되는 리턴부(return)(75)를 갖는 암(74)인 것을 특징으로 하는
브러시 홀더.
제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프링(42)은 나선형 스프링이고, 자체의 주위에 권취되는 평평한 스트립의 실질적으로 동심인 복수의 나선체에 의해 형성되는 권취부(80)를 포함하며, 상기 권취부(80)의 단부는 평평한 단부(81)이고, 상기 평평한 단부(81)는 상기 브러시(25)의 표면에 접촉하여 지지되도록 구성되는 적어도 하나의 암(82)에 의해 연장되는 것을 특징으로 하는
브러시 홀더.