KR20210100631A

KR20210100631A - 브러쉬 모듈 및 그 마운팅 방법

Info

Publication number: KR20210100631A
Application number: KR1020217017749A
Authority: KR
Inventors: 루드비히 카인
Original assignee: 슝크 카르본 테히놀로기 게엠베하
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2021-08-17
Also published as: CN113196593A; DE102018132050B3; WO2020120067A1; US11881666B2; CN113196593B; JP2022513759A; EP3895259B1; JP7133098B2; EP3895259A1; US20220059979A1

Abstract

본 발명은 전기 기계용 브러쉬 모듈(10) 및 이러한 브러쉬 모듈을 마운팅하는 방법에 관한 것이다. 브러쉬 모듈은 슬립 링과의 전기 접점을 형성하기 위한 적어도 하나의 브러쉬(13), 브러쉬를 수용하고 유지하기 위한 마운팅 디바이스(12)와 브러쉬 홀더(11)를 구비하고, 마운팅 디바이스는 브러쉬 홀더 위에 맞물리는 U-형 쉬트-메탈 브래킷(17)으로 구현되고, 쉬트-메탈 브래킷은 브러쉬 홀더를 마운팅 표면(19)에 체결하기 위해 측면으로 돌출하는 체결 탭(tastening tab)(18)을 구비한다. 브러쉬 모듈(10)은 브러쉬 홀더 내에 형성된 접근 개구(access opening)(25); 및 쉬트-메탈 브래킷의 체결 탭 상에 형성되고, 접근 개구에 결합되고 브러쉬 홀더 내의 유지 위치(24)에서 브러쉬를 맞춤식으로 유지하는 보유(retaining) 탭(26)을 구비하고, 보유 탭을 가진 체결 탭은 브러쉬 홀더의 마운팅 표면에 대해 각도(α)로 기울어진다.

Description

브러쉬 모듈 및 그 마운팅 방법

본 발명은 브러쉬(brush) 모듈 및 그 마운팅 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 전기 기계, 특히 전기 모터용 브러쉬 모듈 및 그 마운팅 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 브러쉬 모듈은 기계의 슬립 링(slip ring)과의 전기 접점을 형성하기 위해 적어도 하나의 브러쉬, 브러쉬를 수용하고 유지하기 위한 마운팅 디바이스와 브러쉬 홀더를 구비하고, 마운팅 디바이스는 브러쉬 홀더 위로 맞물리는 U-형 쉬트-메탈 브래킷으로 구현되어 있고, 쉬트-메탈 브래킷은 마운팅 표면에 브러쉬 홀더를 체결하기 위해 측면으로 돌출하는 체결 탭(fastening tab)을 구비한다.

이러한 종류의 브러쉬 모듈들은 최신 기술로부터 잘 알려져 있고, 일반적으로 예를 들어, 전기 모터의 슬립 링 또는 정류자(commutator) 상에 브러쉬를 배치하여 체결하는 기능을 한다. 이 경우, 브러쉬는 예컨대, 카본 브러쉬일 수 있고 브러쉬 홀더 내에 배치되고, 브러쉬 홀더는 기본적으로 브러쉬를 세로 방향으로 둘러싼다. 브러쉬는 브러쉬 홀더 내에 수용되어 길이 방향으로 이동가능하고, 스프링 힘에 노출되어 슬립 링을 향해 이동됨으로써 슬립 링 상에서 브러쉬가 가압되어 전기 접점이 형성된다.

마운팅 디바이스는 기본적으로 전기 기계 상에 브러쉬 홀더를 간단하게 마운팅시키는 기능을 한다. 마운팅 디바이스는 브러쉬 홀더 위에서 맞물리고 측면으로 돌출하는 2개의 체결 탭들을 구비하는 U-형 쉬트-메탈 브래킷으로 제조된다. 따라서, 브러쉬 홀더는 기본적으로 유격이 없도록 U-형 쉬트-메탈 브래킷 내에 삽입됨으로써, 브러쉬 홀더와 U-형 쉬트-메탈 브래킷은 클램프 방식으로 슬립 링에 인접하도록 전기 기계에 체결될 수 있다. 스크류들을 이용하여 브러쉬 홀더를 체결 또는 마운팅시키기 위해, 체결 탭들은 전기 기계 또는 브러쉬 홀더와 체결 탭들이 안착되는 마운팅 표면 상에 스크류 결합될 수 있다.

알려진 브러쉬 모듈들은, 스프링 힘의 인가로 인해 브러쉬가 항상 브러쉬 홀더 밖으로 밀려나게 됨으로써, 전기 기계 상에 브러쉬 홀더의 마운팅을 어렵게 하는 점에서 불리하다. 체결 탭들 속으로 삽입될 스크류들에 의한 브러쉬 홀더의 정확한 배치는, 슬립 링에 접촉하게 되는 브러쉬에 의해 야기되는 스프링 힘으로 인해 훨씬 더 어려워진다. 더욱이, 스크류들을 사용하여 전기 기계 또는 슬립 링 상에 브러쉬 모듈의 마운팅을 용이하게 하기 위해, 패스너(fastener)를 사용하여 브러쉬 홀더 내의 유지(retaining) 위치에 브러쉬를 록킹하는 것은 알려진 방식이다. 그러나, 마운팅 작업 후에 상기 패스너들이 제거되어야 하고 또는 접촉 위치에서 슬립 링에 브러쉬가 접촉하도록 부가적인 작업 단계에서 브러쉬가 릴리스될 필요가 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 선행기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 브러쉬 모듈의 마운팅 작업을 보다 간단하게 할 수 있는 브러쉬 모듈 및 브러쉬 모듈의 마운팅 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 청구항 1의 특징을 가진 브러쉬 모듈, 청구항 14의 특징을 가진 전기 기계, 및 청구항 15의 특징을 가진 브러쉬 모듈의 마운팅 방법에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 전기 기계, 특히 전기 모터용 브러쉬 모듈은, 기계의 슬립 링과의 전기 접점을 형성하기 위한 적어도 하나의 브러쉬, 및 브러쉬를 수용하고 유지하기 위한 마운팅 디바이스와 브러쉬 홀더를 구비하고, 마운팅 디바이스는 브러쉬 홀더 위에 맞물리는 U-형 쉬트-메탈 브래킷으로 구현되고, 쉬트-메탈 브래킷은 브러쉬 홀더를 마운팅 표면에 체결하기 위해 측면으로 돌출하는 체결 탭(fastening tab)들을 구비하고, 브러쉬 홀더 내에 접근 개구(access opening)가 형성되어 있고, 쉬트-메탈 브래킷의 체결 탭 상에 형성된 보유 탭(retaining tab)은 접근 개구에 맞물려서, 브러쉬 홀더의 보유 위치에서 브러쉬를 맞춤(form-fitting) 방식으로 마운팅시키고, 보유 탭을 가진 체결 탭은 브러쉬 홀더의 마운팅 표면에 대해 각도(α)로 기울어져 있다.

따라서, 회전 전기 기계용 브러쉬 모듈은 샤프트 방식으로 형성되고 브러쉬 또는 카본 브러쉬를 세로로 이동가능하도록 수용하는 브러쉬 홀더를 구비한다. 전기 기계 상에 브러쉬 홀더를 마운팅시키 위해, 마운팅 디바이스 또는 U-형 쉬트-메탈 브래킷은 클램프 방식으로 브러쉬 홀더를 둘러싸고, 브러쉬 홀더는 전기 기계의 마운팅 표면 상에 안착된다. 이 경우, 체결 탭들은 U-형 쉬트-메탈 브래킷 상에 측면으로 배치되어 쉬트-메탈 브래킷들의 세로 축에 대해 반대 방향으로 쉬트-메탈 브래킷으로부터 측면으로 각각 돌출된다. 부착된 상태 또는 브러쉬 모듈의 마운팅 구성에서, 체결 탭들과 브러쉬 홀더는 마운팅 표면에 접촉하거나 공유된 마운팅 평면 내에 배치된다. 더욱이, 브러쉬 홀더는 보유 탭이 쉬트-메탈 브래킷의 적어도 하나의 체결 탭 상에 형성되고, 보유 탭이 차례로 브러쉬 홀더의 접근 개구에 맞물리도록 구현된다. 이 경우, 보유 탭은 브러쉬가 브러쉬 홀더 내에서 멀리 튀어 나오지 않고 전기 기계 상에 마운팅되어 있는 동안 방해가 될 수 있는 방식으로 브러쉬 홀더의 보유 위치에 브러쉬를 체결시킨다.

보유 탭을 가진 체결 탭은 마운팅 표면 또는 마운팅 평면에 대해 각도(α)로 기울어진다. 이것은 전기 기계의 마운팅 표면 상에 브러쉬 모듈이 안착될 때, 적어도 보유 탭을 가진 체결 탭은 마운팅 표면에 접하지 않고 대신에 기울어진 각도(α)에 따라 상기 마운팅 표면으로부터 돌출되는 것을 의미한다. 따라서, 마운팅 표면과 각각의 체결 탭 사이에는 설형문자(cuneiform) 모양의 자유 공간이 형성된다. 예를 들어, 스크류를 사용하여 체결 탭을 전기 기계 상에 체결할 때, 보유 탭을 가진 체결 탭은 모든 체결 탭들이 마운팅 표면 내에 안착되도록 마운팅 표면 상에서 필연적으로 가압된다. 스크류를 사용하여 브러쉬 홀더를 체결하거나 마운팅시키기 위해, 체결 탭들은 전기 기계 또는 브러쉬 홀더와 체결 탭들이 안착되는 마운팅 표면에 스크류결합될 수 있다. 따라서, 보유 탭을 가진 체결 탭은 각도(α)만큼 피벗되고, 따라서 보유 탭은 유지 위치에서 브러쉬를 릴리스할 수 있다. 전기 기계 상에 브러쉬 모듈을 체결하면, 브러쉬 상의 특정 패스너들을 제거하지 않고서도 브러쉬가 한 번에 릴리스되어 접촉 위치로 이동될 수 있다. 따라서, 브러쉬 모듈의 마운팅 작업이 실질적으로 단순화될 수 있다.

결과적으로, 체결 탭은 마운팅 표면과 접촉하기 위해 각도(α)로 경사질 수 있고, 보유 탭은 브러쉬를 릴리스할 수 있고 브러쉬는 기울어진 각도(α)로 접촉 위치로 이동할 수 있다. 이 경우, 보유 탭이 체결 탭의 피벗 동작을 따르도록 보유 탭은 체결 탭에 직접 커플링될 수 있다. 따라서, 보유 탭은 더 이상 맞춤 방식으로 브러쉬를 체결하거나 브러쉬를 릴리스할 수 없다. 일반적으로, 각각의 체결 탭은 각각의 접근 개구를 통해 브러쉬 홀더에 맞물리는 하나의 보유 탭을 구비하는 것 또한 의도될 수 있다. 체결 탭은 마운팅 표면에 대해 기울어져야 하고, 이것은 마운팅 작업 중에 경사를 제거해야 하거나 마운팅을 위해 보유 탭의 이동이 필요하게 되도록 구현할 수 있다. 그러나, 보유 탭을 가진 단지 하나의 체결 탭이 형성되는 것이 바람직하다. 그러면, 반대쪽 체결 탭은 마운팅 표면에 대해 대응하는 경사없이 형성되거나 각도(β)로 경사질 수 있다.

각도(α)는 5°내지 50°가 바람직하다. 체결 탭과 브러쉬가 형성되는 방식에 따라, 각도(α)의 크기가 결정되고, 각각의 체결 탭을 각도(α)만큼 피벗시킴으로써, 브러쉬를 릴리스하는데 필요한 간격만큼 보유 탭이 이동된다.

각각의 체결 탭에는 스크류를 위한 통로들이 형성될 수 있다. 통로들은 구멍, 길쭉한(oblong) 구멍 또는 슬롯의 방식으로 구현될 수 있다. 통로들은 스크류 또는 리벳 등과 같은 다른 패스너에 의해 관통될 수 있어야 한다. 따라서, 브러쉬 모듈은 맞춤식 및/또는 압착식(force-fitting)으로 전기 기계 상에 안전하게 마운팅될 수 있다. 또한, 통로들이 충분한 유격을 가지게 되면, 브러쉬 모듈을 마운팅 위치에서 미세하게 조정할 수 있다. 보유 탭을 가진 체결 탭은 스크류가 조여질 때 체결 탭이 각도(α)로 기울어지도록 변형될 수도 있다.

보유 탭을 가진 체결 탭은 굴곡 힌지를 통해 U-형 쉬트-메탈 브래킷에 연결되는 경우 특히 유리하다. 그러면, 체결 탭은 U-형 쉬트-메탈 브래킷과 일체로 형성될 수 있으므로, U-형 쉬트-메탈 브래킷 상에 체결 탭을 특별히 배열시키거나 체결할 필요가 없다. 이 경우, 굴곡 힌지는 U-형 쉬트-메탈 브래킷 또는 체결 탭 그 자체로 제조될 수 있다. 보유 탭은 체결 탭 그 자체에 의해 형성될 수도 있다. 이러한 종류의 쉬트-메탈 브래킷은 쉬트 메탈을 펀칭하고 단순히 굴곡시킴으로써 비용 효율적으로 생산될 수 있다.

힌지는 쉬트-메탈 브래킷의 굴곡 가장자리 내의 재료 약화(weakening)에 의해 구현될 수 있다. 재료 약화는 예를 들어, 쉬트-메탈 내의 노치, 리세스 또는 통로일 수 있다. 따라서, 재료 약화는 굴곡될 수 있는 가장자리(edge)를 따라 연장하는 길쭉한 구멍일 수 있고, 체결 탭은 많은 힘을 들일 필요없이 굴곡될 수 있는 가장자리 상에서 피벗될 수 있다. 또한, U-형 쉬트-메탈 브래킷 또는 체결 탭의 원하지 않는 변형을 다른 곳에서도 방지될 수 있다.

브러쉬 홀더는, 세로 방향으로 이동가능하도록 브러쉬가 유지되는 수용 슬리브, 및 스프링 디바이스를 구비할 수 있고, 스프링 디바이스는 수용 슬리브의 세로 축의 방향으로 브러쉬 상에 접촉 압력을 인가하도록 구현될 수 있고, 접근 개구는 수용 슬리브 내에 형성될 수 있다. 그러면, 수용 슬리브는 브러쉬가 삽입되고 브러쉬가 수용 슬리브의 측벽에 의해 세로 축의 방향으로 안내되는 브러쉬를 위한 수용 공간을 형성할 수 있다. 스프링 디바이스는 브러쉬의 접촉 끝단의 영역에서 접촉 끝단 상에 접촉 압력을 인가할 수 있다. 스프링 디바이스는 코일 스트립(strip) 스프링, 나선 스프링 또는 판 스프링으로 구현될 수 있다. 특히 간단한 실시예에서, 압축 스프링으로서 구현되는 나선 스프링은 수용 슬리브 속으로 삽입될 수 있다.

더욱이, 브러쉬는 브러쉬의 세로 축의 방향으로 연장하고 보유 탭이 맞물릴 수 있는 그루브을 구비하도록 구현될 수 있고, 그루브는 브러쉬의 근위단 상에 단차를 형성할 수 있고, 보유 탭과 단차는 함께 브러쉬를 위한 리어 스탑(rear stop)을 형성할 수 있다. 따라서, 그루브는 연속적으로 연장되지 않고 브러쉬를 따라 브러쉬에 구현될 수 있다. 그루브가 브러쉬의 근위단의 끝까지 연장되지 않으면, 그루브의 끝단 상에 단차가 남아 있어서, 보유 탭과 접촉하게 되는 상기 단차에 의해 브러쉬가 브러쉬 홀더에 맞춤식으로 유지되게 한다. 대안적으로, 그루브는 보유 탭과 맞물리는 기능만 하는 리세스 방식으로 구현될 수도 있다. 보유 탭이 그루브 또는 리세스 밖으로 이동하기 때문에, 보유 탭의 피벗 동작 동안 브러쉬의 릴리스가 가능해진다.

그루브에 맞물리는 안내(guiding) 탭은 브러쉬 홀더의 원위단 상에 형성될 수 있고, 안내 탭과 단차는 함께 브러쉬를 위한 프런트(front) 스탑을 형성한다. 안내 탭은 브러쉬 홀더의 벽에 주름(corrugation) 방식으로 구현될 수 있고, 주름은 그루브에 맞물린다. 이 경우, 브러쉬 홀더 밖으로 빠져 나가는 브러쉬의 이동 동안, 브러쉬가 브러쉬 홀더 밖으로 거의 완전히 빠져나갈 때, 그루브에 의해 형성된 단차는 안내 탭과 접촉하게 된다. 이것은 예를 들어, 브러쉬가 거의 완전히 마모된 경우일 수 있다. 프런트 스탑은 브러쉬 홀더로부터 브러쉬가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

브러쉬 홀더는 쉬트-메탈 브래킷으로 제조된 포지셔닝(positioning) 탭이 맞물리는 포지셔닝 리세스를 구비할 수 있다. 이 경우, 부가적인 탭이 U-형 쉬트-메탈 브래킷 상에 형성될 수 있고, 부가적인 탭은 맞춤식으로 포지셔닝 리세스에 결합되어 U-형 쉬트-메탈 브래킷에 대한 브러쉬 홀더의 정확한 포지셔닝을 가능하게 한다. 이 경우, 브러쉬 홀더와 U-형 쉬트-메탈 브래킷은 원하는 상대적인 위치에 특별한 정렬없이 서로 연결하여 쉽게 마운팅될 수 있다. 반대로, 쉬트-메탈 브래킷은 포지셔닝 리세스를 구비할 수 있고, 브러쉬 홀더는 포지셔닝 탭을 구비할 수 있다. 상이한 미리결정된 위치들에서 포지셔닝이 가능하도록 다수의 포지셔닝 리세스들이 또한 제공될 수 있다.

포지셔닝 리세스는 접근 개구에 의해 구현될 수 있다. 바람직하게, 접근 개구는 포지셔닝 탭이 접근 개구에 맞물리도록 구현될 수 있다. 이 경우, 포지셔닝 탭은 특히, 브러쉬와 접촉하지 않도록 구현된다. 또한, 포지셔닝 탭은 마운팅 과정에서 이동할 수 있으므로, 포지셔닝 탭이 체결 탭에 직접적으로 연결되지 않는 것이 중요하다. 접근 개구는 또한 포지셔닝 탭과 보유 탭이 그 안에 맞물릴 수 있을 만큼 충분히 클 수 있다.

쉬트-메탈 브래킷은, 마운팅 표면을 구현하는 캐리어(carrier)의 평행한 측면들 상에 브러쉬 홀더를 체결하기 위해, 서로 평행하게 배치된, 측면으로 돌출하는 포지셔닝 탭들을 구비할 수 있다. 포지셔닝 탭들의 상대적 간격은, 브러쉬 홀더 또는 쉬트-메탈 브래킷이 캐리어 상에 연결되어 스프링 힘을 생성하는 동안 포지셔닝 탭들 사이에 체결될 수 있는 치수를 가질 수 있다. 따라서, 브러쉬 모듈은 캐리어 상에 쉽게 미리-배치되어, 브러쉬 모듈의 마운팅을 용이하게 할 수 있다. 이 경우, 수동적인 마운팅 과정에서 브러쉬 모듈을 더 이상 제자리에 유지시키거나 정확하게 정렬할 필요가 없다. 따라서, 캐리어 또는 마운팅 표면에 대한 스크류 작업이 실질적으로 용이해진다.

바람직한 실시예에서, 브러쉬 홀더는 쉬트-메탈로 제조된다. 이 경우, 접근 개구는 펀칭으로 쉽게 구현될 수 있다. 또한, 샤프트 모양의 브러쉬 홀더는 쉬트-메탈을 굴곡시킴으로써 비용 효율적으로 생산될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 전기 기계, 특히 전기 모터는, 본 발명에 따른 브러쉬 모듈을 구비한다. 브러쉬 모듈의 간편한 마운팅 작업은 전기 기계를 보다 비용 효율적으로 생산할 수 있게 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 전기 기계, 특히 전기 모터 상에 브러쉬 모듈을 마운팅시키기 위한 방법에서, 브러쉬 모듈은 기계의 슬립 링과 전기 접점을 형성하기 위한 적어도 하나의 브러쉬, 브러쉬가 수용 및 유지되는 브러쉬 홀더와 마운팅 디바이스를 구비하고, 마운팅 디바이스는 브러쉬 홀더 위에 맞물리는 U-형 쉬트-메탈 브래킷으로 구현되고, 쉬트-메탈 브래킷은 측면으로 돌출하는 체결 탭들을 구비하고, 체결 탭들에 의해 마운팅 표면에 브러쉬 홀더가 체결되며, 브러쉬 홀더 내에 접근 개구(25)를 형성하는 단계; 및 쉬트-메탈 브래킷의 체결 탭 상에 형성된 보유 탭(26)을 접근 개구에 결합시켜 브러쉬 홀더 내의 보유 위치(24)에서 상기 브러쉬를 맞춤식으로 유지하는 단계를 포함하고, 보유 탭을 가진 체결 탭은 브러쉬 홀더의 마운팅 표면에 대해 각도(α)로 기울어져 있다. 본 발명에 따른 방법의 유리한 효과에 대한 추가적인 세부 사항을 위해, 본 발명에 따른 디바이스의 장점에 대한 설명이 참조된다.

또한, 체결 탭은 각도(α)로 기울어져서 마운팅 표면과 접촉할 수 있고, 보유 탭은 브러쉬를 릴리스시킬 수 있고 브러쉬는 경사 각도(α)로 접촉 위치로 이동할 수 있다. 스크류에 의해 마운팅 표면에 체결 탭을 체결하는 예의 경우, 체결 탭이 각도(α)만큼 피벗되어 체결 탭이 마운팅 평면으로 이동하고, 고정 탭의 피벗 운동에 의해 마찬가지로 보유 탭도 각도(α)만큼 피벗되고, 보유 탭은 접근 개구로부터 멀리 이동되어 브러쉬가 더 이상 맞춤식으로 보유 탭에 의해 브러쉬 홀더 또는 유지 위치에 유지되지 않는다. 그러면, 바람직하게는 접촉 위치에서 슬립 링에 접할 수 있을 만큼 브러쉬는 브러쉬 홀더 밖으로 이동할 수 있다. 결과적으로, 브러쉬 모듈이 전기 기계의 마운팅 표면 상에 장착되어 추가 작업없이 브러쉬가 언록킹 또는 릴리스된다.

방법의 다른 실시예들은 디바이스 청구항 1을 참조하는 종속항들의 특징에 대한 설명으로부터 명백하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 브러쉬 모듈의 사시도를 도시한다.
도 2는 브러쉬 모듈을 마운팅하기 전의 브러쉬 모듈의 정면도를 도시한다.
도 3은 브러쉬 모듈을 마운팅한 후 브러쉬 모듈의 정면도를 도시한다.
도 4는 브러쉬 모듈을 마운팅한 후 브러쉬 모듈의 사시도를 도시한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 브러쉬 모듈(10)은 전기 기계(미도시)의 슬립 링과의 전기 접점을 형성하는 기능을 하고, 브러쉬 홀더(11), 마운팅 디바이스(12) 및 브러쉬(13)를 구비한다. 브러쉬(13)는 기본적으로 탄소 재료로 만들어지며 브러쉬 홀더(11)에 삽입되어 세로 방향으로 움직일 수 있도록 유지된다. 브러쉬 홀더(11)는 브러쉬(13)를 위한 수용 슬리브(14)를 구현하고, 브러쉬(13)가 접촉 압력에 의해 슬립 링(미도시)에 대해 가압될 수 있도록 수용 슬리브(14)의 세로 축(16)의 방향으로 브러쉬(13) 상에 접촉 압력을 인가하는 스프링(15)(도 4)을 구비한다.

마운팅 디바이스(12)는 브러쉬 홀더(11) 위에 맞물리고 마운팅 표면(19) 상에 브러쉬 홀더(11)를 체결하기 위해 측면으로 돌출하는 체결 탭들(18)을 구비하는 U-형 쉬트-메탈 브래킷(17)으로서 구현된다. 마운팅 표면(19)은 캐리어(20)(도 2)에 의해 전기 기계(미도시) 상에 구현된다. 캐리어(20)는 원하는 위치에서 슬립 링 상에 브러쉬 모듈(10)이 마운팅될 수 있도록 위치된다. 통로 개구들(21)은 각각의 체결 탭(18)에 형성되고, 스크류(미도시)는 각각의 통로 개구(21)를 통해 삽입될 수 있고 캐리어(20) 상에 브러쉬 홀더를 마운팅시키기 위해 캐리어(20)에 스크류결합될 수 있다. 또한, 측면으로 돌출하는 포지셔닝 탭들(22)은, 캐리어(20)의 평행한 측면들(23) 상에 브러쉬 홀더(11)를 체결시키는 기능을 하고, 쉬트-메탈 브래킷(17) 상에 구현된다. 포지셔닝 탭들(22)은 서로 평행하게 구현되고 포지셔닝 탭들(22) 사이의 캐리어(20)의 측면들(23) 상에 클램핑 힘이 가해질 수 있도록 서로 이격된다. 따라서, 브러쉬 모듈(10)은 캐리어(20) 상에 미리 위치시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 캐리어(20) 상에 최종적으로 마운팅되기 전의 브러쉬 모듈(10)을 도시하고, 이 경우 브러쉬(13)는 브러쉬 홀더(11)의 보유 위치(24)에 배치된다. 특히, 체결 탭(18) 상에 형성된 보유 탭(26)이 맞물리는 접근 개구(25)는 브러쉬 홀더(11)에 형성된다. 이 경우, 보유 탭(26)은 맞춤식으로 유지 위치(24)에 브러쉬(13)를 유지하고, 보유 탭(26)을 가진 체결 탭(18)은 마운팅 표면(19)에 대해 각도(α)로 기울어진다. 브러쉬(13)에는 그루브(27)가 형성되고, 상기 그루브(27)는 브러쉬(13)의 근위단(28) 상에 단차(29)를 형성한다. 보유 탭(26)은 그루브에 맞물리고, 단차(29) 상에서 접촉을 수립함으로써, 브러쉬(13)가 스프링(15)을 통해 수용 슬리브(14) 밖으로 밀려 나가는 것을 방지한다.

도 3 및 도 4는 스크류를 이용하여 캐리어(20) 상에 브러쉬 모듈(10)을 마운팅시킨 후의 브러쉬 모듈(10)을 도시한다. 이 경우, 체결 탭들(18)은 마운팅 표면(19)과 함께 공유된 마운팅 평면(30) 상에 배치된다. 스크류 작업 동안, 체결 탭들(18)은 마운팅 표면(19) 상에 평평하게 접할 때까지 마운팅 평면(30) 또는 마운팅 표면(19)의 방향으로 각각의 각도(α,β)로 굴곡되거나 근사화된다. 특히, 보유 탭(26)을 가진 체결 탭(18)의 피벗 동안, 보유 탭(26)은 단차(29)가 릴리스되는 정도까지 그루브(27) 밖으로 이동된다. 그러면, 브러쉬(13)는 스프링(15)에 의해 접촉 위치(31)(도 4) 또는 브러쉬(13)의 마모 끝단 상의 도달된 위치로 이동될 수 있다. 브러쉬(13)가 수용 슬리브(14) 밖으로 떨어지는 것을 방지하기 위해, 안내 탭(33)은 수용 슬리브(14)의 원위단(32) 상에 형성되고, 상기 안내 탭(33)은 그루브(27)에 결합되어 단차(29)와 접촉할 수 있다. 안내 탭은 기본적으로 브러쉬(13)가 수용 슬리브(14)로부터 떨어지는 것을 방지한다.

보유 탭(26)을 가진 체결 탭(18)의 각도(α)만큼의 원하는 피벗 동작을 보장하기 위해, 길쭉한 구멍(35)이 쉬트-메탈 브래킷(17)의 굴곡될 수 있는 가장자리(34)에 형성되어, 굴곡될 수 있는 가장자리(34)에서 정의된 피벗 운동이 가능해진다. 더욱이, 수용 슬리브(14) 내의 접근 개구(25)는 쉬트-메탈 브래킷(17) 내에 브러쉬 홀더(11)를 정확하게 위치시키는 기능을 한다. 따라서, 브러쉬(13)와 접촉하지 않고 접근 개구(25)에 결합하는 포지셔닝 탭(36)이 쉬트-메탈 브래킷(17) 상에 형성된다. 이러한 방식으로, 포지셔닝 탭(36)은 쉬트-메탈 브래킷(17)에 대해 세로 축(16)의 방향으로 브러쉬 홀더(11)의 위치를 결정한다.

10...브러쉬 모듈 11...브러쉬 홀더
12...마운팅 디바이스 13...브러쉬
14...수용 슬리브 15...스프링
16...세로 축 17...쉬트-메탈 브래킷
18...체결 탭 19...마운팅 표면
20...캐리어 21...통로 개구
22...포지셔닝 탭 23...측면
25...접근 개구 26...보유 탭
27...그루브 28...근위단
29...단차 30...마운팅 평면
32...원위단 33...안내 탭
34...굴곡 가장자리 36...포지셔닝 탭

Claims

기계의 슬립 링(slip ring)과 전기 접점을 형성하기 위한 적어도 하나의 브러쉬(13), 상기 브러쉬를 수용하고 유지하기 위한 마운팅 디바이스(12)와 브러쉬 홀더(11)를 구비하고, 상기 마운팅 디바이스는 상기 브러쉬 홀더 위에 맞물리는 U-형 쉬트-메탈 브래킷(17)으로 구현되고, 상기 쉬트-메탈 브래킷은 상기 브러쉬 홀더를 마운팅 표면(19)에 체결하기 위해 측면으로 돌출하는 체결 탭(tastening tab)(18)을 구비하는, 전기 기계, 특히 전기 모터용 브러쉬 모듈(10)로서,
상기 브러쉬 홀더 내에 형성된 접근 개구(access opening)(25); 및
상기 쉬트-메탈 브래킷의 체결 탭 상에 형성되고, 상기 접근 개구에 결합되고 상기 브러쉬 홀더 내의 유지 위치(24)에서 상기 브러쉬를 맞춤식으로 유지하는 보유(retaining) 탭(26)을 구비하고,
상기 보유 탭을 가진 상기 체결 탭은 상기 브러쉬 홀더의 상기 마운팅 표면에 대해 각도(α)로 경사진, 브러쉬 모듈.
청구항 1에서,
상기 체결 탭(18)은 상기 마운팅 표면(19)과 접촉하기 위해 각도(α)로 기울어질 수 있고,
상기 보유 탭(26)은 상기 브러쉬(13)를 릴리스하고 상기 브러쉬는 경사 각도로 접촉 위치(31)로 이동할 수 있는, 브러쉬 모듈.
청구항 1 또는 청구항 2에서,
상기 각도(α)는 5°내지 50°인, 브러쉬 모듈.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에서,
각각의 체결 탭(18)에 형성된 스크류용 통로들(21)을 구비하는, 브러쉬 모듈.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에서,
상기 보유 탭(26)을 가진 상기 체결 탭(18)은 굴곡 힌지를 통해 상기 U-형 쉬트-메탈 브래킷(17)에 연결되는, 브러쉬 모듈.
청구항 5에서,
상기 힌지는 상기 쉬트-메탈 브래킷(17)의 굴곡 가장자리(34)의 재료 약화(weakening)에 의해 구현되는, 브러쉬 모듈.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에서,
브러쉬 홀더(11)는, 상기 브러쉬(13)가 길이 방향으로 이동가능하도록 유지되는 수용 슬리브(14), 및 스프링 디바이스(15)를 구비하고,
상기 스프링 디바이스는 상기 수용 슬리브의 세로 축(16)의 방향으로 상기 브러쉬 상에 접촉 압력을 인가하도록 구성되고,
상기 접근 개구(25)는 상기 수용 슬리브 내에 형성된, 브러쉬 모듈.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에서,
상기 브러쉬(13)는, 상기 브러쉬의 세로 축(16)의 방향으로 연장하고 상기 보유 탭(26)이 맞물리는 그루브(27)을 구비하고,
상기 그루브는 상기 브러쉬의 근위단(28) 상에 단차(29)를 형성하고,
상기 보유 탭과 상기 단차는 함께 상기 브러쉬를 위한 리어 스탑(rear stop)을 형성하는, 브러쉬 모듈.
청구항 8에서,
상기 그루브(27)에 결합되는 안내 탭(33)이 상기 브러쉬 홀더(11)의 원위단(32) 상에 형성되고,
상기 안내 탭과 상기 단차(29)는 함께 상기 브러쉬(13)를 위한 프런트 스탑을 형성하는, 브러쉬 모듈.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에서,
상기 브러쉬 홀더(11)는, 상기 쉬트-메탈 브래킷에 의해 형성된 포지셔닝 탭(36)이 맞물리는 포지셔닝 리세스를 구비하는, 브러쉬 모듈.
청구항 10에서,
상기 포지셔닝 리세스는 상기 접근 개구(25)에 의해 구현되는, 브러쉬 모듈.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에서,
상기 쉬트-메탈 브래킷(17)은, 상기 마운팅 표면(19)을 구현하는 캐리어(20)의 평행한 측면들(23) 상에 상기 브러쉬 홀더를 체결하기 위해, 서로 평행하게 배치된 측면으로 돌출하는 포지셔닝 탭들(22)을 구비하는, 브러쉬 모듈.
청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에서,
상기 브러쉬 홀더(11)는 쉬트 메탈로 제조된, 브러쉬 모듈.
전기 기계, 특히 전기 모터로서,
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 따른 브러쉬 모듈(10)을 구비하는 전기 기계.
적어도 하나의 브러쉬(13)가 기계의 슬립 링과 전기 접점을 형성하고, 상기 브러쉬는 브러쉬 홀더(11) 내에 수용 및 고정되고, 마운팅 디바이스(12)는 상기 브러쉬 홀더 위에 맞물리는 U-형 쉬트-메탈 브래킷(17)으로 구되고, 상기 쉬트-메탈 브래킷은 측면으로 돌출하는 체결 탭들(18)을 구비하고, 상기 브러쉬 홀더는 상기 체결 탭들에 의해 마운팅 표면(19)에 체결되는, 브러쉬 모듈(10)을 전기 기계, 특히 전기 모터 상에 마운팅하기 위한 방법으로서,
상기 브러쉬 홀더 내에 접근 개구(25)를 형성하는 단계; 및
상기 쉬트-메탈 브래킷의 체결 탭 상에 형성된 보유 탭(26)을 상기 접근 개구에 결합시켜 상기 브러쉬 홀더 내의 보유 위치(24)에서 상기 브러쉬를 맞춤식으로 유지하는 단계를 구비하고,
상기 보유 탭을 가진 상기 체결 탭은 상기 브러쉬 홀더의 상기 마운팅 표면에 대해 각도(α)로 기울어진, 브러쉬 모듈의 마운팅 방법.
청구항 15에서,
상기 체결 탭(18)은 각도(α)로 기울어져서 상기 마운팅 표면(19)과 접촉하고, 상기 보유 탭(26)은 상기 브러쉬(13)를 릴리스하고 상기 브러쉬는 기울어진 각도(α)로 접촉 위치(31)로 이동되는, 브러쉬 모듈의 마운팅 방법.