JP2021188746A - プロングロック導体を備えた軸受用の絶縁体および導体組み合せアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】電流または電荷が軸受を通過するのを防ぐための接地装置を提供する。【解決手段】絶縁体と導体の組み合わせアセンブリは、シャフトとハウジングの間に配置可能な軸受用であり、軸受の外側リングの周りに配置可能な環状の絶縁体を含む。絶縁体は、外側リングとハウジングの間の電流の流れを防ぐように構成され、１つまたは複数の軸方向の取り付けタブを含む。電気導体は、外側半径方向端部、内側半径方向端部、および少なくとも１つのリテーナを有し、少なくとも１つのリテーナは、導体を絶縁体と解放可能に結合するために少なくとも１つの取り付けタブと係合可能である。各リテーナは、個別のタブと係合可能な半径方向に延びるプロングを含む。導体の外側半径方向端部または／および外側端と内側端との間の導体の一部は、ハウジングと導電的に係合可能であり、導体内側半径方向端は、シャフトとハウジングとの間に導電経路を提供するようにシャフトと導電的に係合可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、軸受、より具体的には、電流または電荷が軸受を通過するのを防ぐための接地装置に関する。

モーター、発電機、および同様の装置などの電気機械で使用される軸受は、電流または電荷が軸受を通過すると損傷する可能性があり、これは軸受軌道に特に有害である。接地ブラシなどのデバイスは、電流の代替経路を提供し、それによってこのような電流が軸受を通過するのを防ぐために開発されてきた。これらのデバイスは、電流がシャフトとハウジングの間のファイバーを通過するように、シャフトの外面全体の周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数の導電性ファイバーを含み、ファイバーの比較的堅固なリングを形成することが多い。電流が軸受を通過するのを防ぐために、軸受を電気的に絶縁するために他のデバイスまたは機構が提供されており、絶縁コーティングまたはカバーが含まれる。

シャフトとハウジングとの間で配置可能な、軸受のための絶縁体と導体の組み合せアセンブリが提供され、軸受は、内側リング、対向する第１および第２の軸端部を有する外側リング、およびリング間の複数の転動体を有し、シャフトは外周面を有し、およびハウジングは内周面を有する。アセンブリは、軸受の外側リングの周りに配置可能な環状の絶縁体を含み、外側リングとハウジングとの間の電流の流れを防ぐように構成され、少なくとも１つの軸方向に延在する取付タブを含む。導電体は、外側半径方向端部、内側半径方向端部、および少なくとも１つのリテーナを有し、少なくとも１つのリテーナは、導体を絶縁体と解放可能に結合するために少なくとも１つの取付タブと係合可能である。導体の外側半径方向端部または／および外側端部と内側端部との間の導体の一部は、ハウジングと導電的に係合可能であり、導体の内側半径方向端部は、シャフトと導電的に係合可能であり、これによりシャフトとハウジング間に導電経路を提供する。

好ましくは、絶縁体は、中心線と、中心線に沿って軸方向に延在し、中心線の周りに円周方向に間隔を置いて延びる複数の取付タブを有し、導体は、軸受に軸方向に隣接するように絶縁体と結合された導電性ディスクを含む。ディスクは、ハウジングの内面と係合可能な外側半径方向端部と、シャフトの一部を受け入れるための中央開口部を画定する内側半径方向端部と、導体中心線の周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数の貫通孔および保持プロングを有する。各ディスク貫通孔は、絶縁体の複数の取付タブの個別の１つを受け入れ、隣接する各プロングは、タブの個別の１つとロックして係合して、導体を絶縁体と解放可能に結合する。さらに、環状導電性ブラシサブアセンブリは、導電性ディスクと結合され、複数の導電性ファイバーを含み、導電性ファイバーは、導体中心線の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、導電性ディスクの内端から半径方向内側に延びる。各導電性ファイバーは、シャフトとディスクの間に導電性経路を提供するために、シャフトの外面と接触可能な内端を有する。

前述の要約、ならびに本発明の好ましい実施形態の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むと、よりよく理解されるであろう。本発明を説明する目的で、現在好ましい実施形態が図式である図面に示されている。ただし、本発明は、示されている正確な配置および手段に限定されないことを理解されたい。

軸受に取り付けられて示されている、絶縁体および導体の組み合せアセンブリの斜視図である。 絶縁体および導体の組み合せアセンブリの正面図である。 シャフト上およびハウジング内に設置されて示されている、絶縁体および導体組み合わせアセンブリの軸方向断面図である。 軸受に取り付けられた、絶縁体および導体の組み合わせアセンブリの上部の分割された拡大軸方向断面図である。 絶縁体の上部の分割された拡大軸方向断面図である。 導体の上部の分割された拡大された軸方向断面図である。 図２の線７−７を通る図である。 図２の線８−８を通る図である。 まとめて図９であり、それぞれ、軸受外側リングへの組み立て中の絶縁体の構成要素の分割された軸方向断面図である。 まとめて図９であり、それぞれ、軸受外側リングへの組み立て中の絶縁体の構成要素の分割された軸方向断面図である。 まとめて図１０であり、それぞれ、導体を絶縁体に結合する際の、絶縁体の上部および導体の分割された軸方向断面図である。 まとめて図１０であり、それぞれ、導体を絶縁体に結合する際の、絶縁体の上部および導体の分割された軸方向断面図である。 シャフト上およびハウジング内に設置され、機械部品によって係合されて示されている、絶縁体および導体の組み合わせアセンブリの分割された拡大軸方向断面図である。

以下の説明では、便宜上特定の用語が使用されており、これに限定されるものではない。「内側」、「内向き」、「外側」、「外向き」という言葉は、それぞれ、記述されている要素の指定された中心線または幾何学的中心に向かう方向と離れる方向を指し、特定の意味は本明細書の文脈から容易に明らかになるだろう。さらに、本明細書で使用する場合、「接続」および「結合」という用語はそれぞれ、他の部材が介在しない２つの部材間の直接接続、および１つまたは複数の他の部材が間に介在する部材間の間接接続を含むことを意図する。用語には、特に上記の単語、その派生語、および同様の意味の単語が含まれる。

ここで、同様の番号が全体を通して同様の要素を示すために使用される図面を詳細に参照すると、図１〜図１１には、中心軸Ａ_Ｃの周りを回転可能なシャフト２およびハウジング３の間に配置可能な軸受１用の電気絶縁体および導体の組み合わせアセンブリ１０が示されている。軸受１は、内側リング４と、対向する第１および第２の軸端部５ａ、５ｂならびに外面５ｃを有する外側リング５と、内側リング４と外側リング５の間に配置された複数の転動体６とを有する。シャフト２は、シャフト２自体によって、またはシャフト２に取り付けられたスリーブまたは他の構成要素（図示せず）によって提供される外周面２ａを有し、少なくとも表面２ａ、好ましくはシャフト２全体および／またはスリーブ／構成要素は、導電性である。また、ハウジング３は、ボア７を画定する内周面３ａを有し、これは、メインハウジング３自体の表面、またはハウジング３内に配置された環状構成要素の表面であり得る。好ましくは、軸受１、シャフト２およびハウジング３は、モーターまたは他の電気機械（例えば、発電機）または電荷を蓄積または電流を伝達する可能性のある回転構成要素を有する任意の他の機械の構成要素である。

絶縁体および導体の組み合わせアセンブリ１０は、基本的に、軸受外側リング５の周りに配置可能な環状絶縁体１２と、絶縁体１２と解放可能に結合された導電体１４とを備える。絶縁体１２は、軸受外側リング５とハウジング３との間、および外側リング５と導体１４との間、したがって軸受１を流れる電流を防止するように構成され、軸方向に延在する取付タブ１６を少なくとも１つ含む。導電体１４は、外側半径方向端部１４ａ、シャフト２を受け入れるように構成された内側半径方向端部１４ｂ、および少なくとも１つのリテーナ１８を有し、少なくとも１つのリテーナ１８は、少なくとも１つの取付タブ１６と係合して、導体１４を絶縁体１２に解放可能に結合する。

より具体的には、導体１４は、少なくとも１つのリテーナ１８の半径方向内側に配置された少なくとも１つの貫通孔２０を有し、絶縁体１２の少なくとも１つの取付タブ１６は、導体孔２０を通って延びる。少なくとも１つのリテーナ１８は、好ましくは、導体１４の残りの部分に接続された外側半径方向端部２２ａと、以下で詳細に説明するように、取付タブ１６とロックして係合する自由な内側半径方向端部２２ｂとを有する半径方向プロング２２を含む。さらに、導体の外側半径方向端部１４ａまたは／および外側端部１４ａと内側端部１４ｂとの間の導体１４の一部は、それぞれ、ハウジング３と導電的に係合可能であり、導体の内側半径方向端部１４ａは、シャフトと導電的に係合可能であり、シャフト２とハウジング３との間に導電経路を提供する。本明細書で使用される場合、「導電的に係合可能」という用語は、直接接触、例えば、導体外側端部１４ａおよびハウジング内面３ａ、または１つまたは複数の中間構成要素または部材８（図１１）との接触を介して導電性経路を確立することを意味し、係合した部材、特に導体１４とハウジング３との間に電流が流れることを可能にする。

好ましくは、絶縁体１２は、中心線１３を有し、軸受外側リング５の第１の軸端部５ａに対して配置可能な半径方向フランジ２６を有する環状本体２４を含む。少なくとも１つの取付タブ１６は、フランジ２６と一体的に形成された内側軸端部１６ａと、中心線１３に沿って内側端部１６ａから外向きに離間された自由な外側軸端部１６ｂとを有する。導体１４は、中心線１５を有し、好ましくは、以下で詳細に説明するように、導電性ディスク４０およびディスク４０と結合された導電性ブラシサブアセンブリ４２を含み、ディスク４０は、少なくとも１つの貫通孔２０および少なくとも１つのリテーナ１８／プロング２２を提供する。好ましくは、少なくとも１つのリテーナ１８のプロング２２は、ディスク４０の一体部分によって提供され、これは、好ましくは、以下に説明するように、導電性ディスク４０の残りの部分に対して各プロング２２が弾性的に曲がることができるように、ディスク４０を切断および形成することによって形成される。導体１４が絶縁体１２と結合されている場合、少なくとも１つの取付タブ１６は、少なくとも１つの導体孔２０を通って延びる。このように、導電性ディスク４０は、タブ内側端部１６ａおよび外側端部１６ｂの間に軸方向に配置され、以下に説明されるように、それぞれ、リテーナプロングの内側端部２２ｂが、好ましくは軸方向外側部１６ｃ（図４）にロックされ係合されている。

さらに、絶縁体１２は、好ましくは中心線１３および複数の取付タブ１６、最も好ましくは３つのタブ１６を有し、中心線１３に沿って軸方向に延在し、中心線１３の周りに円周方向に離間している。同様に、導体１４は、好ましくは中心線１５と複数のリテーナ１８、最も好ましくは３つのリテーナ１８を有し、中心線１５の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、概して中心線１５に向かって延びる。複数のリテーナ１８のそれぞれは、導体１４を絶縁体１２と解放可能に結合するために、複数の絶縁体取付タブ１６の別個の１つと係合する。

さらに、導電性ディスク４０は、導体の外側端部１４ａを提供する外側半径方向端部４０ａと、シャフト２の一部を受け入れるための中央開口部４４を画定する内側半径方向端部４０ｂと、第１および第２の軸端部４０ｃ、４０ｄをそれぞれ有する。リテーナプロング２２および貫通孔２０は、ディスク内側端部４０ａおよび外側端部４０ｂの間に半径方向に配置され、貫通孔２０は、第１および第２の軸端部４０ｃ、４０ｄの間に延びる。導電性ブラシサブアセンブリ４２は、導体中心線１５の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、導電性ディスク４０の内側端部４０ｂから半径方向内側に延びる複数の導電性ファイバー４６を有する。各導電性ファイバー４６は、好ましくは炭素で形成され、シャフトの外面２ａと接触可能な内側端部４６ａを有し、ファイバーの内側端部４６ａが集合的に導体の内側半径方向端部１４ｂを提供する。ディスク４０は、ブラシサブアセンブリ４２とハウジング３との間に導電経路を提供するように構成されているので、シャフト２上の電流または電荷は、軸受１ではなく、アセンブリ１０を通って流れるように導かれる。したがって、絶縁体と導体の組み合わせアセンブリ１０は、軸受１を通る直流電流の流れを防止することによって（すなわち、絶縁体１２によって）、軸受１に隣接する電流の代替経路を導体１４によって提供することによって、軸受１を保護するように機能する。上記の基本構造および機能について説明したので、アセンブリ１０のこれらの構成要素および他の構成要素について、以下で詳細に説明する。

ここで、図３〜図５、図９および図１０を参照すると、絶縁体１２の環状本体２４は、好ましくは、軸受外側リング５の周りに直接配置され、上記のように半径方向フランジ２６を提供する内側環状本体３０と、内側本体３０の周りに配置された外側環状本体３２とを含み、各本体３０、３２は、好ましくは、比較的薄い金属材料で形成されている。具体的には、内側環状本体３０は、軸受外側リング５の外周面５ｃの周りに配置可能な管状部分３４を有し、フランジ２６は、管状部分３４から半径方向内側に延びる。管状部分３４は、対向する第１および第２の軸端部３４ａ、３４ｂならびに内周面および外周面３５Ａ、３５Ｂをそれぞれ有し、内周面３５Ａは、軸受１の周りに配置された絶縁体１２を保持するために外側リング５の外面５ｃと摩擦係合可能である。フランジ２６は、軸受外側リング５の第１の軸端部５ａに対して配置可能であり、管状部分３４の第１の端部３４ａと一体的に形成された外側半径方向端部２６ａおよび内側半径方向端部２６ｂを有する。１つまたは複数の取付タブ１６は、フランジ内側端部２６ａと一体的に形成され、絶縁体１２の残りの部分（したがって、取り付けられた場合は軸受１）から軸方向に離れて延びる。さらに、各取付タブ１６は、好ましくは、概して長方形であり、それぞれ、半径方向外面および半径方向内面１７Ａ、１７Ｂと、外面および内面１７Ａ、１７Ｂとの間で半径方向に延びる開口部１９とを有する。

さらに、外側環状本体３２は、内側環状本体３０の管状部分３４の周りに配置された管状部分３６と、管状部分３６から内側に延びる半径方向フランジ３８とを含む。管状部分３６は、対向する第１および第２の軸端部３６ａ、３６ｂ、ならびに内周面および外周面３７Ａ、３７Ｂをそれぞれ有する。内周面３７Ａは、内側本体管状部分３４の外周面３５Ｂと摩擦係合して、外側本体３２を内側本体３０に結合する。好ましくは、外側本体３２の外周面３７Ｂは、ハウジング内面３ａと摩擦係合して、軸受１およびアセンブリ１０を軸方向に保持するが、外面３７Ｂは、摩擦係合せずに単にハウジング内面３ａに対して／ハウジング内面内に配置することができる。さらに、半径方向フランジ３８は、軸受の第２の軸端部５ｂに対して配置可能であり、管状本体の第２の軸端部３６ｂと一体的に形成された外側半径方向端部３８ａおよび内側半径方向端部３６ｂを有する。したがって、取り付けられた絶縁体１２は、軸受外側リング５の軸端部５ａ、５ｂおよび外面５ｃを「包み込み」、軸受１をハウジング３から電気的に絶縁する。

好ましくは、内側および外側本体部分３０、３２のそれぞれは、好ましくは、アルミニウムで形成され、１つまたは複数の内側本体内周面３５Ａ、内側本体外周面３５Ｂ、外側本体内周面３７Ａまたは／および外側本体外周面３７Ｂには、絶縁層（図示せず）が設けられている。最も好ましくは、１つまたは複数の絶縁層は、それぞれ陽極酸化アルミニウム層であり、すなわち、本体部分３０または／および３２の金属を陽極酸化することによって形成される。しかし、内側および外側本体部分３０、３２の一方または両方は、高分子材料、セラミック等の電気絶縁性材料で形成されていてもよい。

図９を参照すると、上記構成では、好ましいツーピース絶縁体１２が以下のように軸受外側リング５の周りに設置される。内側環状本体３０は、図９Ａに示すように、軸受第１の軸端部５ａを管状本体部分３４の第２の軸端部３４ｂに挿入し、次にリング外面５ｃの周りの本体内面３５Ａをフランジ２６がリングの第１の軸端部５ａに隣接するまでスライドさせることにより、軸受外側リング５の周りに設置される。次に、図９Ｂに示すように軸受の第２軸端部５ｂを管状本体部分３６の第１の軸端部３６ａに挿入し、内側本体管状部分３４の第２の軸端部３４ｂの上で外側環状本体３２が内側本体３０に取り付けられる。外側本体管状部分３６の内面３７Ａは、フランジ３８が外側リング第２の軸端部５ｂに突き当たるまで内側本体管状部分３４の外面３５Ｂ上をスライドし、上で論じたように、外側本体３２は内側本体３０の周りに摩擦により保持される。

図１〜図４、図６〜図８、図１０および図１１を参照すると、導電性ディスク４０は、略円形であり、好ましくは導電性金属材料、最も好ましくはアルミニウムで形成されるが、他の任意の適切な材料（例えば、低炭素鋼）で形成することもできる。１つまたは複数の貫通孔２０およびリテーナプロング２２はそれぞれ、好ましくは、ディスク４０を通る略Ｃ字形の開口部を切断して形成され、ディスク４０の略長方形の半径方向セクション（図示せず）を形成し、次いでディスク４０の第１の軸端部４０ｃから軸方向外向きに延ばすために各ディスクセクションを曲げることによって形成される。このように、好ましい金属材料の弾性により一般にばねとして機能するように、各プロング２２は、プロング外側端部２２ａの周りで弾性的に曲げることができる。好ましくは、ディスク４０は、導体中心線１５の周りに円周方向に間隔を置いて配置された複数の取付タブ４８をさらに含み、各取付タブ４８は、ブラシサブアセンブリ４２と係合してブラシサブアセンブリ４２をディスク４０と結合する。好ましくは、各取付タブ４８は、ディスク４０を切断して（例えば、ダイパンチングによって）、長方形タブ４８およびクリアランスホール５０を形成することによって形成される。各タブ４８は、ブラシサブアセンブリ４２のブラシリテーナ５２（以下に説明）の周りで曲げられ、その結果、各係合された取付タブ４８は、略Ｃ字形であり、クリアランスホール５０は、軸受１に出入りするように導電性ディスク４０を通って流れる流体（例えば、潤滑剤、空気等）のための通路を提供する。

ここで、図４および図６〜図８を参照すると、導電性ブラシサブアセンブリ４２は、好ましくは、上記のように導電性ディスク４０に接続され、環状溝５４を有する開いた内側半径方向端部５２ａおよび閉じた外側端部５２ｂを有する環状リテーナ５２を含む。複数の導電性ファイバー４６のそれぞれは、溝５４内に配置された外側半径方向端部４６ｂを有し、リテーナ５２からシャフト２に向かって半径方向内側に延びる。より具体的には、リテーナ５２は、好ましくは、導電性金属材料（例えば、アルミニウム）で形成され、リテーナ５２が略Ｃ字形の軸方向断面を有するように、外側軸方向ベース５６および２つの対向する半径方向脚部５８を有する。リテーナ脚部５８は、好ましくは、導電性ファイバー４６の外側端部４６ｂに対してクランプされ、溝５４内にファイバー４６を保持する。さらに、ブラシサブアセンブリ４２は、好ましくは、リテーナ溝５４内に配置された円形フープ６０を含み、複数の導電性ファイバー４６のそれぞれは、フープ６０の周りで曲げられる。このように、各導電性ファイバー４６は、好ましくは、略Ｕ字形またはＶ字形であり、シャフト外面２ａと接触可能な２つの内側端部４６ａを有する。しかし、導電性ファイバー４６のそれぞれは、外側半径方向端部４６ｂから内側半径方向端部４６ａまで、ほぼ真っ直ぐなストランド（図示せず）として延びるように配置され得る。

さらに、ブラシサブアセンブリ４２の複数の導電性ファイバー４６は、ファイバーの略連続したリング（図示せず）に配置されるか、または好ましくは、ファイバー４６の複数の円周方向に間隔を置いた個別のセット４７として配置される。好ましい後者の場合、ファイバー４６のセット４７は、好ましくは、シャフト２と接触可能なファイバーセット４７がより短い長さのファイバー４６のセット４９によって離間されるように、ファイバー４６の連続リングを含むブラシアセンブリを型抜きすることによって形成される。また、各導電性ファイバー４６は、好ましくは、５マイクロメートルまたはミクロン（５μｍ）から１００ミクロン（１００μｍ）の範囲内の直径を有するサイズである。各導電性ファイバー４６は、好ましくは上記のように炭素で形成されるが、ファイバー４６は、代わりに、金属材料、導電性ポリマーなどの任意の適切な導電性材料で製造され得る。

導体１４は、好ましくは、上記のように、また図に示すように導電性ディスク４０およびブラシサブアセンブリ４２を含むが、導体１４は、代わりに、絶縁体１２と結合可能であり、シャフト２とハウジング３との間の１つまたは複数の導電経路を提供することができる任意の他の適切な方法で形成することができる。例えば、導体１４は、ブラシサブアセンブリ４２の代わりに、導電性ディスク４０に取り付けられ、シャフト２と導電的に係合可能な導電性材料（図示せず）の固いリングを含むことができ、リングは、連続的な内周接触面、または半径方向内側に延びる突起によって提供される複数の弧状の接触面セクションのいずれかを有する。さらなる代替として、導電性ディスク４０は、シャフト２とディスク４０との間に直接導電性経路を提供するために、シャフト外面２ａと接触可能な内側端部４０ｂを有するように形成され得る。本発明の範囲は、本明細書に一般的に記載されているように機能することができる導体１４のこれらのおよび他のすべての適切な構造を包含する。

図１０を参照すると、各取付タブ１６の自由軸端部１６ｂがディスクの貫通孔２０の個別の１つに入りそれを通過するまで、取り付けられたブラシサブアセンブリ４２を有する導電性ディスク４０を絶縁体１２（軸受１に取り付けられている）に向かって軸方向に変位させることによって、導体１４は絶縁体１２と結合される。ディスク４０が絶縁体１２および軸受１に向かって変位し続けると、各タブ自由端部１６ｂは、図１０Ｂに示されるように、プロング２２が半径方向外向きに曲がるように、隣接する保持プロング２２に接触する。プロングの内側端部２２ｂは、タブの孔１９に達するまでタブ１６の外面１７Ａ上をスライドし、次にプロング２２は内側に「スナップ」し、プロングの端部２２ｂは取付タブ１６の孔１９に入り、プロング２２をタブ１６内にロックする。この時点で、導電性ディスク４０、したがって導体１４全体が絶縁体１２と解放可能に結合され、後で導体１４を絶縁体１２から取り外す必要がある場合、プロング２２を半径方向外向きに曲げて、ディスク４０を取付タブ１６から解放することができる。

絶縁体／導体アセンブリ１０は、既知のデバイスよりも、電流によって引き起こされる損傷から軸受１を保護するのにより効果的である。絶縁体１２は、軸受１を介してシャフト２とハウジング３との間に電圧差が生じるのを効果的に防止し、その結果、電流が内側リングおよび外側リング４、５ならびに転動体６を流れるのを防止する。電流が軸受１を通過しないことをさらに保証するために、導電性ディスク４０およびブラシサブアセンブリ４２は、代替経路を提供し、シャフト２上の電荷または電流は、導電性ファイバー４６を通過しリテーナ５２へ、リテーナ５２を通り導電性ディスク４０へ、次にディスク外側端部４０ａを通過してハウジング３に流れる。ハウジング３への追加または代替の導電経路は、ハウジング３の一部（例えば、半径方向肩部）またはハウジング３内に配置された機械の構成要素８（図１１）例えばバネ、ピンと、図１３に示されるような導電性ディスク４０の表面、または／およびブラシ環状リテーナ５２のいずれかとの間の軸方向接触によって提供され得る。したがって、軸受１の領域におけるシャフト２上の電荷または電流は、絶縁体１２によって軸受１を通過することを防止され、ブラシサブアセンブリ４２および導体１４の導電性ディスク４０を通過するように向けられる。さらに、アセンブリ１０は、製造業者または販売業者によって軸受１に取り付けられ得、その結果、絶縁体および導体の組み合わせアセンブリ１０を有する軸受１は、シャフト２およびハウジング３内に取り付け可能なアセンブリ全体として顧客またはエンドユーザーに提供され得る。

当業者は、その広範な発明概念から逸脱することなく、上記の実施形態に変更を加えることができることを理解されたい。したがって、本発明は、開示された特定の実施形態に限定されないが、添付の特許請求の範囲で一般的に定義される本発明の精神および範囲内の変更をカバーすることを意図することが理解される。

１ 軸受
２ シャフト
３ ハウジング
４ 内側リング
５ 外側リング
６ 転動体
１０ 絶縁体および導体の組み合わせアセンブリ
１２ 絶縁体
１４ 導電体
１６ 取付タブ
１８ リテーナ
１９ 開口部
２０ 貫通孔
２２ プロング
２４ 環状本体
２６ フランジ
３０ 内側本体
３２ 外側本体
３４，３６ 管状部分
３８ 半径方向フランジ
４０ 導電性ディスク
４２ ブラシサブアセンブリ
４４ 中央開口部
４６ 導電性ファイバー
５２ 環状リテーナ
５４ 環状溝
５６ 外側軸方向ベース
５８ 脚部
６０ フープ

Claims (10)

1. シャフトおよびハウジングの間に配置可能な、軸受のための絶縁体および導体の組み合わせアセンブリであって、前記軸受は、内側リングと、対向する第１および第２の軸方向端部を有する外側リングと、前記リング間の複数の転動体とを有し、前記シャフトは、外周面を有し、および前記ハウジングは、内周面を有し、前記アセンブリは、
   前記軸受の外側リング周りに配置可能な環状の絶縁体であって、前記外側リングおよび前記ハウジングの間の電流の流れを防ぐように構成され、少なくとも１つの軸方向に延在する取付タブを含む、絶縁体と、
   外側半径方向端部と、内側半径方向端部と、少なくとも１つのリテーナとを有する電気導体であって、前記少なくとも１つのリテーナは、前記少なくとも１つの取付タブと係合可能であり、前記導体を前記絶縁体に解放可能に結合し、少なくとも１つの前記導体の外側半径方向端部および外側端部および内側端部の間の前記導体の一部分は、前記ハウジングに導電的に係合可能であり、前記導体の内側半径方向端部は、前記シャフトに導電的に係合可能であり、前記シャフトおよび前記ハウジング間に導電経路を提供する、導電体と、
   を有するアセンブリ。
2. 前記導体は、前記少なくとも１つのリテーナの半径方向内側に配置された少なくとも１つの貫通孔を有し、前記絶縁体の前記少なくとも１つの取付タブは、前記導体の孔を通り延在し、前記少なくとも１つのリテーナは、前記導体の残りに接続された外側半径方向端部と、前記取付タブに係合される自由な内側半径方向端部とを有する半径方向プロングを含む、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記絶縁体は、前記軸受の外側リングの第１の軸方向端部に対して配置可能な半径方向フランジを有する環状本体を有し、前記少なくとも１つの取付タブは、前記フランジと一体に形成された内側軸方向端部と、自由な外側軸方向端部とを有し、
   前記導体は、少なくとも１つの貫通孔を提供する導電性ディスクを含み、前記少なくとも１つの取付タブは、前記ディスクが前記タブの内側端部および外側端部の間に軸方向に配置されるように、前記少なくとも１つの孔を通り延在し、前記少なくとも１つのリテーナの前記プロングは、前記ディスクの一体部分によって提供される、請求項２に記載のアセンブリ。
4. 前記絶縁体は、中心線と、前記中心線の周りで円周方向に離間した複数の前記取付タブとを有し、
   前記導体は、中心線と、前記導体の中心線の周りで円周方向に離間した複数の前記リテーナとを有し、各リテーナは、前記導体取付タブの個別の１つと係合する、請求項１に記載のアセンブリ。
5. 前記絶縁体は、
   前記軸受外側リングの前記外周面の周りに配置される管状部分と、軸方向部分から半径方向内向きに延在し、前記軸受外側リングの前記第２の軸方向端部に対して配置可能なフランジとを有する内側環状本体と、
   前記内側環状本体の前記管状部分の周りに配置される管状部分と、前記管状部分から半径方向内向きに延在し、前記軸受外側リングの前記第１の軸方向端部に対して配置可能なフランジとを有する外側環状本体であって、前記少なくとも１つの取付タブは、外側本体フランジから軸方向に外向き延在する、外側環状本体と、
   を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 前記内側環状本体の前記管状部分は、対向する内周面および外周面を有し、前記外側環状本体の前記管状部分は、対向する内周面および外周面を有し、
   前記内側環状本体および前記外側環状本体の少なくとも１つは、電気絶縁性材料で形成されるか、または前記内側本体の内周面、前記内側本体の外周面、前記外側本体の内周面および前記外側本体の外周面の少なくとも１つには、絶縁層が設けられる、請求項５に記載のアセンブリ。
7. 前記外側本体の管状部分の前記内周面は、前記内側本体の管状部分の前記外周面と摩擦係合して、前記軸受の周りに配置された前記絶縁体を保持し、
   前記外側本体の管状部分の前記外周面は、前記ハウジングの内面と摩擦の係合可能であり、前記軸受を前記ハウジング内に軸方向に保持する、請求項５に記載のアセンブリ。
8. 前記導体は、
   導体外側端部を提供する外側端部と、前記シャフトの一部を受容する中央開口部を画定する内側端部とを有する導電性ディスクであって、各リテーナは、複数の偏向可能なプロングの個別の１つを含み、各リテーナプロングは、前記ディスクの残りの部分と一体に形成された外側半径方向端部と、前記絶縁体取付タブの個別の１つと係合可能な自由な内側端部とを有する、導電性ディスクと、
   前記導電性ディスクに結合したされた環状の導電ブラシサブアセンブリであって、中心線および複数の導電性ファイバーを含み、前記導電性ファイバーは、前記中心線の周りで円周方向に離間し、前記導電性ディスクの前記内側端部から半径方向内向きに延在し、各導電性ファイバーは、前記導体の内側半径方向端部を提供するように前記シャフトの外面と接触可能な内側端部を有する、導電ブラシサブアセンブリと、
   を含む、請求項１に記載のアセンブリ。
9. 前記導電ブラシサブアセンブリは、前記導電性ディスクに接続され、環状溝を有する内側半径方向端部を有する環状リテーナを含み、前記複数の導電性ファイバーの各１つは、前記溝内に配置された外側半径方向端部を有し、前記リテーナから前記シャフトに向かって半径方向内向きに延在する、請求項８に記載のアセンブリ。
10. 前記導電性ディスクが前記中心線の周りで円周方向に離間した複数の取付タブを含み、各取付タブが前記ブラシサブアセンブリに係合して、前記ブラシサブアセンブリと前記キャリアを結合する、
    前記ブラシサブアセンブリが前記リテーナ内に配置された円形フープをさらに含み、各ファイバーが前記シャフト外面に接触可能な２つの端部を有するように、前記複数の導電性ファイバーの各１つがフープの周りで曲がる、および
    前記ブラシサブアセンブリの前記複数の導電性ファイバーが円周方向に離間した複数の個別のファイバーのセットで構成されている、
    の少なくとも１つである、請求項８に記載のアセンブリ。

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