ホーム > 特許ランキング > ＣＵＴＳＦＯＲＴＨ，ＩＮＣ．
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-17
(54)【発明の名称】ブラシホルダアセンブリ
(51)【国際特許分類】
H01R 39/42 20060101AFI20231110BHJP
H02K 13/00 20060101ALI20231110BHJP
H01R 39/38 20060101ALI20231110BHJP
【ＦＩ】
H01R39/42
H02K13/00 T
H01R39/38
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023527062
(86)(22)【出願日】2021-11-02
(85)【翻訳文提出日】2023-06-29
(86)【国際出願番号】 US2021057701
(87)【国際公開番号】W WO2022098643
(87)【国際公開日】2022-05-12
(31)【優先権主張番号】63/109,455
(32)【優先日】2020-11-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】515041468
【氏名又は名称】カッツフォース インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＣＵＴＳＦＯＲＴＨ，ＩＮＣ．
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】カッツフォース、ロバート エス．
【テーマコード（参考）】
5H613
【Ｆターム（参考）】
5H613AA02
5H613BB05
5H613BB15
5H613BB26
5H613BB33
5H613GA12
(57)【要約】
導電性カーボンブラシを電気装置の導電性表面と接触した状態に配置するための例示的なブラシホルダアセンブリが開示されている。いくつかの態様において、例示的なブラシホルダアセンブリは、ブラシホルダから延びるバックボーンを含むブラシホルダと、取り外し可能なハンドルとを含む。更に、取り外し可能なハンドルは、バックボーンに解放可能に係合したフレームと、フレームに固定されたグリップとを含む。いくつかの態様において、ブラシホルダアセンブリは、ブラシホルダアセンブリの上部ビームおよび下部ビームに取り外し可能に結合された取り外し可能なキャッチアームを含む。キャッチアームの取り外しは、上部ビームの下部ビームからの取り外しを可能にする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電性カーボンブラシを電気装置の導電性表面と接触した状態に配置するためのブラシホルダアセンブリであって、ブラシホルダから延びるバックボーンを含むブラシホルダと、
取り外し可能なハンドルであって、前記バックボーンに解放可能に係合したフレームと前記フレームに固定されたグリップとを含む取り外し可能なハンドルと、を備えるブラシホルダアセンブリ。
【請求項2】
前記フレームは、その第１の端部領域に第１の開口部を含み、前記バックボーンは、前記第１の開口部内に延出する第１の突起部を含む、請求項１に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項3】
前記バックボーンは、前記バックボーンの第１の側面に位置する第２の突起部と、前記第１の側面とは反対側の前記バックボーンの第２の側面に位置する第３の突起部と、を含み、前記第２の突起部及び前記第３の突起部は、前記フレームの一部と係合して、前記取り外し可能なハンドルを前記バックボーンに固定するように構成されている、請求項１又は２に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項4】
前記フレームは、前記バックボーンの前記第１の側面に沿って延びている第１のタブ及び前記バックボーンの前記第２の側面に沿って延びている第２のタブを有する、第２の端部領域を含み、前記第１のタブが第２の開口部を含み、前記第２のタブが第３の開口部を含み、
前記バックボーンの前記第２の突起部が前記フレームの前記２の開口部を通って延出するよう構成されており、
前記バックボーンの前記第３の突起部が前記フレームの前記第３の開口部を通って延出して、前記取り外し可能なハンドルを前記バックボーンに固定するよう構成されている、請求項３に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項5】
前記第１のタブ及び前記第２のタブは、前記ハンドルを前記バックボーンから取り外す目的で、前記第２の突起部及び前記第３の突起部をそれぞれ前記第２の開口部及び前記第３の開口部から解放するために、前記バックボーンから離れるように撓むように構成されている、請求項４に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項6】
前記第１のタブと前記第２のタブとの間に挿入可能であり、前記第１のタブと前記第２のタブとを横方向に互いに反対方向へバックボーンから離れるように撓ませる取り外しツール、を更に備えており、前記第１のタブ及び前記第２のタブをバックボーンから離れるように撓ませることにより、前記フレームが前記バックボーンから解放される、請求項５に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項7】
前記バックボーンに対する前記取り外し可能なハンドルの動きを制限するために前記第１の突起部が前記第１の開口部の周面に係合するように、前記第１の突起部が前記第１の開口部の中に延出している、請求項２から６のいずれか一項に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項8】
前記フレームは、前記バックボーンに対する前記取り外し可能なハンドルの相対的な移動を制限するために前記バックボーンの下面に力を加えるように構成された、第１のフランジ及び第２のフランジを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項9】
前記バックボーンは、前記バックボーンの基部に向かって幅が広がっている、請求項１から８のいずれか一項に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項10】
前記フレームの少なくとも一部は、前記グリップの少なくとも一部に埋め込まれている、請求項１から９のいずれか一項に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項11】
前記フレームが前記バックボーンに係合されたときに、前記グリップの一部が前記フレームの表面と前記バックボーンの表面との間で圧縮される、請求項１０に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項12】
電気装置のブラシホルダアセンブリのための取り外し可能なハンドルであって、金属材料から形成されているフレームであって、前記ブラシホルダアセンブリのバックボーンに摺動自在に係合するように構成されているフレームと、
ゴム又はポリマー材料から形成されているグリップであって、前記フレームの周りに成形されているグリップと、を備える、取り外し可能なハンドル。
【請求項13】
前記フレームは、前記バックボーンの第１の側面に沿って延びることが可能な第１のタブと、前記第１の側面とは反対側の前記バックボーンの第２の側面に沿って延びることが可能な第２のタブとを含み、前記第１のタブは第１の開口部を含み、前記第２のタブは第２の開口部を含み、
前記第１の開口部及び前記第２の開口部が、それぞれ前記バックボーンの第１の突起部及び第２の突起部を受け入れるように構成されている、請求項１２に記載の取り外し可能なハンドル。
【請求項14】
前記第１のタブ及び前記第２のタブは、前記ハンドルを前記バックボーンから取り外す目的で、前記第１の突起部及び前記第２の突起部をそれぞれ前記第１の開口部及び前記第２の開口部から解放するためにバックボーンから離れるように撓むように構成されている、請求項１３に記載の取り外し可能なハンドル。
【請求項15】
ブラシホルダアセンブリであって、下部ビームと、
前記下部ビームに枢動可能に結合された上部ビームと、
第１の端部領域及び第２の端部領域を含む取り外し可能なキャッチアームと、を備え、
前記キャッチアームの前記第１の端部領域は、前記上部ビームに取り付けられるように構成されており、
前記キャッチアームの前記第２の端部領域は、前記下部ビームに取り付けられるように構成されている、ブラシホルダアセンブリ。
【請求項16】
前記キャッチアームは、前記キャッチアームの前記第１の端部領域に沿って配置された第１の開口部を更に含み、前記第１の開口部は、前記上部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている、請求項１５に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項17】
前記キャッチアームは、前記キャッチアームの前記第２の端部領域に沿って配置された第２の開口部を更に含み、前記第２の開口部は、前記下部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている、請求項１５又は１６に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項18】
前記第２の開口部はテーパ面を含み、前記下部ビームから延びている前記ピンが、前記第２の開口部の前記テーパ面と嵌合するように構成されたテーパ面を含む、請求項１７に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項19】
前記第２の開口部が非円形であり、前記下部ビームから延びている前記ピンは、第１の回転向きでは前記第２の開口部を通って延出することができるが、前記第１の回転向きとは異なる第２の回転向きでは前記第２の開口部を通って延出することが防止される、請求項１７又は１８に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項20】
前記下部ビームから延びている前記ピンの回転軸を中心とした、前記下部ビームに対する前記キャッチアームの回転が、前記キャッチアームを前記下部ビームから取り外すように設計されている、請求項１９に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項21】
前記キャッチアームの前記第１の端部領域は第１の幅を含み、前記キャッチアームの前記第２の端部領域は第２の幅を含み、
前記第１の幅は前記第２の幅より小さい、請求項１５から２０のいずれか一項に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項22】
前記下部ビームの側面に沿って延びるカバープレートを更に備え、前記カバープレートは、前記キャッチアームの前記第２の端部領域と前記下部ビームの前記側面との間に配置された第１の端部領域を含む、請求項１５から２１のいずれか一項に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項23】
前記カバープレートの前記端部領域は、前記キャッチアームの後面に対して横方向外向きの力を加える、請求項２２に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項24】
前記カバープレートの第２の端部領域は、前記下部ビームのスロットに挿入可能なタブを含む、請求項２２又は２３に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項25】
ブラシホルダアセンブリであって、上部ビームと、
前記上部ビームに枢動可能に結合された下部ビームと、
前記下部ビームに取り付けられたブラシホルダであって、第１の側壁及び第２の側壁を含むブラシホルダと、
前記第１の側壁と前記第２の側壁との間で前記ブラシホルダに摺動自在に配置されたカーボンブラシと、を備え、
前記第１の側壁、前記第２の側壁、あるいは前記第１の側壁及び前記第２の側壁の両方は、その上縁部に、その下縁部に向かって下方に延びる切欠き部を含み、
前記ブラシホルダアセンブリは、前記カーボンブラシの上面に下向きの力を加えるように構成されたコイル状部分を含むばねを備える、ブラシホルダアセンブリ。
【請求項26】
前記ばねの前記コイル状部分内に配置された摩耗状態モニタを更に備えており、前記摩耗状態モニタの少なくとも一部は、前記カーボンブラシの使用中に前記カーボンブラシの長さが減少するにつれて前記上縁部より下に移動する、請求項２５に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項27】
前記摩耗状態モニタの少なくとも一部が前記上縁部より下に位置するとき、前記摩耗状態モニタの少なくとも一部が前記切欠き部を通して横方向に露出する、請求項２６に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項28】
前記切欠き部は、前記摩耗状態モニタへの又は前記摩耗状態モニタからの無線信号を妨げないように構成されている、請求項２６又は２７に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項29】
ブラシホルダアセンブリであって、上部ビームと、
前記上部ビームに枢動可能に結合された下部ビームと、
前記下部ビームに取り付けられたブラシホルダであって、その中にカーボンブラシを摺動自在に受け入れるように構成されているブラシホルダと、を備え、
前記下部ビームは、それらの間に溝を画定している、第１の側壁及び第２の側壁を含み、
前記溝は、前記ブラシホルダアセンブリを電気装置に固定するための取付けブロックを取り外し可能に受け入れるように構成されており、
前記第１の側壁は、前記側壁を貫いて前記溝内に延びている開口部を含む、ブラシホルダアセンブリ。
【請求項30】
第１の端部領域及び第２の端部領域を含む取り外し可能なキャッチアームを更に備えており、前記キャッチアームの前記第１の端部領域は、前記上部ビームに取り付けられるように構成されており、
前記キャッチアームの前記第２の端部領域は、前記下部ビームに取り付けられるように構成されている、請求項２９に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項31】
前記キャッチアームは、前記キャッチアームの前記第１の端部領域に沿って配置された第１の開口部であって、前記上部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている、第１の開口部と、
前記キャッチアームの前記第２の端部領域に沿って配置された第２の開口部であって、前記下部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている、第２の開口部と、を更に含む、請求項３０に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項32】
前記下部ビームの前記第１の側壁に沿って延びるカバープレートを更に備えており、前記カバープレートは、前記キャッチアームの前記第２の端部領域と前記下部ビームの前記第１の側壁との間に配置された第１の端部領域を含む、請求項３１に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項33】
前記カバープレートは、前記第１の側壁の前記開口部を横切って延びている、請求項３２に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項34】
前記カバープレートの前記端部領域は、前記キャッチアームの後面に対して横方向外向きの力を加える、請求項３２又は３３に記載のブラシホルダアセンブリ。
【請求項35】
前記カバープレートの第２の端部領域は、前記下部ビームのスロットに挿入可能なタブを含む、請求項３２から３４のいずれか一項に記載のブラシホルダアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一般的には、電気装置及び／又はスリップリングアセンブリにおいて使用され得るブラシ及びブラシホルダアセンブリに関する。より詳細には、本開示は、動く導電性表面に対してブラシを保持するように構成されたブラシホルダアセンブリに関する。
【背景技術】
【0002】
電気装置におけるブラシの目的は、静止している接点から動いている接触面に、又はその逆に、電流を流すことである。ブラシ及びブラシホルダは、発電機、電気モータ、及び／又はスリップリングアセンブリなどの電気装置、又はスライディング接続用途、例えば、回転クレーンなどの回転機械のスリップリングアセンブリ、あるいはモノレールのリニアスライディング接続などで使用され得る。多くの電気装置におけるブラシは、黒鉛、炭素黒鉛（carbon graphite）、電気黒鉛（electrographite）、金属黒鉛（metal graphite）などの導電性材料から作製されているブロック又はその他の構造であり、１つ又は複数の導電性表面と接触して電流を流すように適合されている。導電性のリード線又はシャントがブラシから延びており、別の導電性部材からブラシへの、及び／又はブラシから別の導電性部材への電気経路を提供する。
【0003】
設計によっては、ブラシボックス型のブラシホルダ、又は他のタイプのブラシホルダが、動作中に電気装置の動く接触面に接触するブラシを支持するために使用されることがある。ブラシ及びブラシボックスは、ブラシがブラシボックス内で摺動することができ、ブラシと、ブラシが接触する動く接触面との間の継続的な接触を提供することができるように設計することができる。動作中に、電気装置の１つ以上の構成要素を交換する必要があること、電気装置の１つ以上の構成要素が検査又は注意を要すること、及び／又はメンテナンスを実行する必要があることを示す、異常状態及び／又は閾値状態が発生することがある。例えば、異常状態及び／又は閾値状態は、ブラシ、ブラシホルダ、ハンドルアセンブリ、ばね、及び／又は他の構成要素の１つ以上を交換する必要があること、ブラシ、ブラシホルダ、ハンドルアセンブリ、ばね、及び／又は他の構成要素の１つ以上を検査する必要があること、及び／又はメンテナンスを実行する必要があること、を示すことがある。ブラシホルダアセンブリの個々の構成要素を交換することができるように、分解及び再組立てが可能なブラシホルダアセンブリを設計することが有利であろう。
【発明の概要】
【0004】
導電性カーボンブラシを電気装置の導電性表面と接触した状態に配置するための例示的なブラシホルダアセンブリは、ブラシホルダから延びるバックボーンを含むブラシホルダと、取り外し可能なハンドルとを含む。更に、取り外し可能なハンドルは、バックボーンに解放可能に係合したフレームと、フレームに固定されたグリップとを含む。
【0005】
これに加えて、又はこれに代えて、フレームは、フレームの第１の端部領域に第１の開口部を含み、バックボーンは、第１の開口部内に延出する第１の突起部を含む。
これに加えて、又はこれに代えて、バックボーンは、バックボーンの第１の側面に位置する第２の突起部と、第１の側面とは反対側のバックボーンの第２の側面に位置する第３の突起部とを含み、第２の突起部及び第３の突起部は、フレームの一部と係合して、取り外し可能なハンドルをバックボーンに固定するように構成されている。
これに加えて、又はこれに代えて、バックボーンは、バックボーンの第１の側面に位置する第２の突起部と、第１の側面とは反対側のバックボーンの第２の側面に位置する第３の突起部とを含み、第２の突起部及び第３の突起部は、フレームの一部と係合して、取り外し可能なハンドルをバックボーンに固定するように構成されている。
【0006】
これに加えて、又はこれに代えて、フレームは、バックボーンの第１の側面に沿って延びている第１のタブ及びバックボーンの第２の側面に沿って延びている第２のタブを有する、第２の端部領域を含み、第１のタブが第２の開口部を含み、第２のタブが第３の開口部を含み、バックボーンの第２の突起部がフレームの第２の開口部を通って延出するよう構成されており、バックボーンの第３の突起部がフレームの第３の開口部を通って延出して、取り外し可能なハンドルをバックボーンに固定するよう構成されている。
【0007】
これに加えて、又はこれに代えて、第１のタブ及び第２のタブは、ハンドルをバックボーンから取り外す目的で、第２の突起部及び第３の突起部をそれぞれ第２の開口部及び第３の開口部から解放するためにバックボーンから離れるように撓むように構成されている。
【0008】
これに加えて、又はこれに代えて、第１のタブと第２のタブとの間に挿入可能であり、第１のタブと第２のタブとを横方向に互いに反対方向へバックボーンから離れるように撓ませる取り外しツール、を更に備えており、第１のタブ及び第２のタブをバックボーンから離れるように撓ませることにより、フレームがバックボーンから解放される。
【0009】
これに加えて、又はこれに代えて、バックボーンに対する取り外し可能なハンドルの動きを制限するために第１の突起部が第１の開口部の周面に係合するように、第１の突起部が第１の開口部の中に延出している。
【0010】
これに加えて、又はこれに代えて、フレームは、バックボーンに対する取り外し可能なハンドルの相対的な移動を制限するためにバックボーンの下面に力を加えるように構成された第１のフランジ及び第２のフランジを含む。
【0011】
これに加えて、又はこれに代えて、バックボーンは、バックボーンの基部に向かって幅が広がっている。
これに加えて、又はこれに代えて、フレームの少なくとも一部は、グリップの少なくとも一部に埋め込まれている。
これに加えて、又はこれに代えて、フレームの少なくとも一部は、グリップの少なくとも一部に埋め込まれている。
【0012】
これに加えて、又はこれに代えて、フレームがバックボーンに係合されたときに、グリップの一部がフレームの表面とバックボーンの表面との間で圧縮される。
電気装置のブラシホルダアセンブリのための取り外し可能なハンドルは、金属材料から形成されているフレームを含む。更に、フレームは、ブラシホルダアセンブリのバックボーンに摺動自在に係合するように構成されている。また、取り外し可能なハンドルは、ゴム又はポリマー材料から形成されているグリップを含み、グリップは、フレームの周りに成形されている。
電気装置のブラシホルダアセンブリのための取り外し可能なハンドルは、金属材料から形成されているフレームを含む。更に、フレームは、ブラシホルダアセンブリのバックボーンに摺動自在に係合するように構成されている。また、取り外し可能なハンドルは、ゴム又はポリマー材料から形成されているグリップを含み、グリップは、フレームの周りに成形されている。
【0013】
これに加えて、又はこれに代えて、フレームは、バックボーンの第１の側面に沿って延びることが可能な第１のタブと、第１の側面とは反対側のバックボーンの第２の側面に沿って延びることが可能な第２のタブとを含み、第１のタブは第１の開口部を含み、第２のタブは第２の開口部を含み、第１の開口部及び第２の開口部が、それぞれバックボーンの第１の突起部及び第２の突起部を受け入れるように構成されている。
【0014】
これに加えて、又はこれに代えて、第１のタブ及び第２のタブは、ハンドルをバックボーンから取り外す目的で、第１の突起部及び第２の突起部をそれぞれ第１の開口部及び第２の開口部から解放するためにバックボーンから離れるように撓むように構成されている。
【0015】
別の例示的なブラシホルダアセンブリは、下部ビームと、下部ビームに枢動可能に結合された上部ビームと、第１の端部領域及び第２の端部領域を含む取り外し可能なキャッチアームと、を含む。更に、キャッチアームの第１の端部領域は、上部ビームに取り付けられるように構成されており、キャッチアームの第２の端部領域は、下部ビームに取り付けられるように構成されている。
【0016】
これに加えて、又はこれに代えて、キャッチアームは、キャッチアームの第１の端部領域に沿って配置された第１の開口部を更に含み、第１の開口部は、上部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている。
【0017】
これに加えて、又はこれに代えて、キャッチアームは、キャッチアームの第２の端部領域に沿って配置された第２の開口部を更に含み、第２の開口部は、下部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている。
【0018】
これに加えて、又はこれに代えて、第２の開口部はテーパ面を含み、下部ビームから延びているピンが、第２の開口部のテーパ面と嵌合するように構成されたテーパ面を含む。
これに加えて、又はこれに代えて、第２の開口部が非円形であり、下部ビームから延びているピンは、第１の回転向きでは第２の開口部を通って延出することができるが、第１の回転向きとは異なる第２の回転向きでは第２の開口部を通って延出することが防止される。
これに加えて、又はこれに代えて、第２の開口部が非円形であり、下部ビームから延びているピンは、第１の回転向きでは第２の開口部を通って延出することができるが、第１の回転向きとは異なる第２の回転向きでは第２の開口部を通って延出することが防止される。
【0019】
これに加えて、又はこれに代えて、下部ビームから延びているピンの回転軸を中心とした、下部ビームに対するキャッチアームの回転が、キャッチアームを下部ビームから取り外すように設計されている。
【0020】
これに加えて、又はこれに代えて、キャッチアームの第１の端部領域は第１の幅を含み、キャッチアームの第２の端部領域は第２の幅を含み、第１の幅は第２の幅より小さい。
これに加えて、又はこれに代えて、下部ビームの側面に沿って延びるカバープレートを更に備え、カバープレートは、キャッチアームの第２の端部領域と下部ビームの側面との間に配置された第１の端部領域を含む。
これに加えて、又はこれに代えて、下部ビームの側面に沿って延びるカバープレートを更に備え、カバープレートは、キャッチアームの第２の端部領域と下部ビームの側面との間に配置された第１の端部領域を含む。
【0021】
これに加えて、又はこれに代えて、カバープレートの端部領域は、キャッチアームの後面に対して横方向外向きの力を加える。
これに加えて、又はこれに代えて、カバープレートの第２の端部領域は、下部ビームのスロットに挿入可能なタブを含む。
これに加えて、又はこれに代えて、カバープレートの第２の端部領域は、下部ビームのスロットに挿入可能なタブを含む。
【0022】
別の例のブラシホルダアセンブリは、上部ビームと、上部ビームに枢動可能に結合された下部ビームと、下部ビームに取り付けられたブラシホルダであって、第１の側壁及び第２の側壁を含むブラシホルダと、第１の側壁と第２の側壁との間でブラシホルダに摺動自在に配置されたカーボンブラシと、を含む。更に、第１の側壁、第２の側壁、あるいは第１の側壁及び第２の側壁の両方は、その上縁部に、その下縁部に向かって下方に延びる切欠き部を含む。更に、ブラシホルダアセンブリは、カーボンブラシの上面に下向きの力を加えるように構成されたコイル状部分を含むばねを含む。
【0023】
これに加えて、又はこれに代えて、ばねのコイル状部分内に配置された摩耗状態モニタを更に備えており、摩耗状態モニタの少なくとも一部は、カーボンブラシの使用中にカーボンブラシの長さが減少するにつれて上縁部より下に移動する。
【0024】
これに加えて、又はこれに代えて、摩耗状態モニタの少なくとも一部が上縁部より下に位置するとき、摩耗状態モニタの少なくとも一部が切欠き部を通して横方向に露出する。
これに加えて、又はこれに代えて、切欠き部は、摩耗状態モニタへの又は摩耗状態モニタからの無線信号を妨げないように構成されている。
これに加えて、又はこれに代えて、切欠き部は、摩耗状態モニタへの又は摩耗状態モニタからの無線信号を妨げないように構成されている。
【0025】
別の例のブラシホルダアセンブリは、上部ビームと、上部ビームに枢動可能に結合された下部ビームと、下部ビームに取り付けられたブラシホルダとを含み、ブラシホルダは、その中にカーボンブラシを摺動自在に受け入れるように構成されている。更に、下部ビームは、それらの間に溝を画定している、第１の側壁及び第２の側壁を含み、溝は、ブラシホルダアセンブリを電気装置に固定するための取付けブロックを取り外し可能に受け入れるように構成されている。更に、第１の側壁は、側壁を貫いて溝内に延びている開口部を含む。
【0026】
これに加えて、又はこれに代えて、第１の端部領域及び第２の端部領域を含む取り外し可能なキャッチアームを更に備えており、キャッチアームの第１の端部領域は、上部ビームに取り付けられるように構成されており、キャッチアームの第２の端部領域は、下部ビームに取り付けられるように構成されている。
【0027】
これに加えて、又はこれに代えて、キャッチアームは、キャッチアームの第１の端部領域に沿って配置された第１の開口部であって、上部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている、第１の開口部と、キャッチアームの第２の端部領域に沿って配置された第２の開口部であって、下部ビームから延びているピンを受け入れるように構成されている、第２の開口部とを更に含む。
【0028】
これに加えて、又はこれに代えて、下部ビームの第１の側壁に沿って延びるカバープレートを更に備えており、カバープレートは、キャッチアームの第２の端部領域と下部ビームの第１の側壁との間に配置された第１の端部領域を含む。
【0029】
これに加えて、又はこれに代えて、カバープレートは、第１の側壁の開口部を横切って延びている。
これに加えて、又はこれに代えて、カバープレートの端部領域は、キャッチアームの後面に対して横方向外向きの力を加える。
これに加えて、又はこれに代えて、カバープレートの端部領域は、キャッチアームの後面に対して横方向外向きの力を加える。
【0030】
これに加えて、又はこれに代えて、カバープレートの第２の端部領域は、下部ビームのスロットに挿入可能なタブを含む。
いくつかの実施形態、態様、及び／又は例の上記の要約は、本開示の各実施形態又はすべての実装形態を説明することを意図していない。図及び以下に続く詳細な説明は、これらの実施形態をより具体的に例示するものである。
いくつかの実施形態、態様、及び／又は例の上記の要約は、本開示の各実施形態又はすべての実装形態を説明することを意図していない。図及び以下に続く詳細な説明は、これらの実施形態をより具体的に例示するものである。
【0031】
本開示の態様は、添付の図面を参照しながら様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮することで、より完全に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】電気機械の回転構成要素に隣接して配置された例示的なブラシホルダアセンブリの説明図である。
【図17】キャッチアームを下部ビームから取り外す例示的なステップを示している。
【図19】識別タブを含む例示的なブラシホルダアセンブリの斜視図である。
【図21】使用中にブラシの長さが減少するにつれてブラシホルダアセンブリのブラシホルダ内で並進する、例示的なブラシホルダアセンブリのブラシを示している。
【図22】ブラシホルダアセンブリの一部を示している。
【図23】ブラシホルダアセンブリの一部を示している。
【発明を実施するための形態】
【0033】
本開示の態様は、様々な修正形態及び代替形態に適用可能であるが、その具体的な態様は、図面において例として示されており、詳細に説明される。しかしながら、本開示の態様を、記載された特定の実施形態に限定するようには意図していないことを理解されたい。逆に、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内に入る全ての修正形態、均等物、及び代替形態を包含するものである。
【0034】
以下に定義される用語については、特許請求の範囲又は本明細書の他の箇所において異なる定義が与えられない限り、これらの定義が適用されるものとする。
全ての数値は、本明細書において、明示的に示されているか否かにかかわらず、用語「約」によって修飾されると想定される。「約」という用語は、一般には、当業者が、記載された値と等価である（すなわち同じ機能又は結果を有する）とみなす数値の範囲を指す。多くの場合、「約」という用語は、最も近い有効数字に丸められた数字を含むものとして示されることがある。
全ての数値は、本明細書において、明示的に示されているか否かにかかわらず、用語「約」によって修飾されると想定される。「約」という用語は、一般には、当業者が、記載された値と等価である（すなわち同じ機能又は結果を有する）とみなす数値の範囲を指す。多くの場合、「約」という用語は、最も近い有効数字に丸められた数字を含むものとして示されることがある。
【0035】
端点による数値範囲の記載は、その範囲内のすべての数値を含む（例えば、１～５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）。
様々な構成要素、特徴、及び／又は仕様に関するいくつかの好適な寸法、範囲及び／又は値が開示されているが、本開示によって触発された当業者であれば、望ましい寸法、範囲及び／又は値が、明示的に開示されたものから逸脱し得ることを理解するであろう。
様々な構成要素、特徴、及び／又は仕様に関するいくつかの好適な寸法、範囲及び／又は値が開示されているが、本開示によって触発された当業者であれば、望ましい寸法、範囲及び／又は値が、明示的に開示されたものから逸脱し得ることを理解するであろう。
【0036】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」、及び「その（the）」は、内容が明らかに他のことを示さない限り、複数の指示対象を含む。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、「又は」という用語は、内容が明らかに他のことを示さない限り、「及び／又は」を含む意味で一般に使用される。
【0037】
以下の詳細な説明は、図面を参照して読まれるべきであり、図面において、異なる図面における同様の要素は同じ番号が付されている。詳細な説明及び図面は、必ずしも正しい縮尺ではなく、例示的な実施形態を描いており、本開示の範囲を限定するようには意図されていない。描かれた例示的な実施形態は、例示としてのみ意図されている。任意の例示的な実施形態の選択された特徴は、特に明記されていない限り、追加の実施形態に組み込むことができる。
【0038】
図１は、ブラシホルダアセンブリ１２を含むことができる例示的なシステム１０を示している。いくつかの点で、ブラシホルダアセンブリ１２は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＢＲＵＳＨ ＨＯＬＤＥＲ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ，ＢＲＵＳＨ ＡＳＳＥＭＢＬＹ，ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ」と題する米国特許第７，０３４，４３０号に記載されているブラシホルダアセンブリとの類似性を有する場合がある。しかしながら、例示的なシステム１０は、本明細書に記載されている特徴を含む。
【0039】
図１は、ブラシホルダアセンブリ１２が、カーボンブラシ１４がその中に配置されるブラシホルダ１６を含むことができることを更に示している。図１は、いくつかの例において、ブラシ１４の１つ以上の側面をブラシホルダ１６（例えばブラシボックス）によって囲むことができ、それによってブラシホルダ１６は、回転構成要素２０の導電性表面１８に向かうブラシ１４の直線的な又は長手方向の移動を案内するための複数の案内面を含むことができることを示している。言い換えれば、ブラシ１４は、ブラシ１４が摩耗するにつれて、ブラシホルダ１６の複数の案内面によって画定される開口部の中で直線的に並進することができる。いくつかの実施形態では、ブラシホルダ１６が箱の形態をとらなくてもよいが、ブラシ１４の直線的な又は長手方向の移動を案内するために、ブラシ１４の１つ以上の側面に当接する、及び／又は取り囲む、及び／又はブラシ１４若しくはその一部の中に延びるか又はそこを通って延びる、溝、ポスト、柱などの１つ又は複数の案内面を含むことができることが企図される。
【0040】
図１は、いくつかの実施形態では、導電性表面１８とのブラシ１４の係合及び係合解除を容易にするために、ハンドルアセンブリ２２をホルダアセンブリ１２（ブラシホルダ１６を含む）に結合することができる、又は他の方法でホルダアセンブリ１２に設けることができることを更に示している。ハンドルアセンブリ２２及びその個々の構成要素については、以下に更に詳細に説明する。
【0041】
図２は、上述したようにブラシホルダ１６に対して配置されたブラシ１４を含むブラシホルダアセンブリ１２の側面図を示している。図２は、ブラシ１４が、第１の端面又は上側端面２４、及び第２の端面又は下側端面２６、並びにそれらの間に延びる長さを含むことができることを更に示している。第２の端面２６は、電気機械（例えばコレクタリング、スリップリング、又は整流子）の動く（例えば回転する、摺動する）構成要素２０（図１に示す）の導電性表面１８（図１に示す）と電気的に接触して、そこから電流を伝導することができる。
【0042】
いくつかの例では、ブラシホルダ１６は、別の構造に取り付けられるか、又は他の方法で別の構造に係合するように構成及び適合された取付けブロック（取付けブロックは図２に示していない）に固定することができる。ブラシホルダアセンブリ１２は、電気機械の回転構成要素２０（図１に示す）の表面などの導電性表面１８（図１に示す）と接触した状態でブラシ１４を配置するように構成することができる。ブラシ１４は、ブラシ１４の第２の端面２６が導電性表面１８（図１に示す）に係合するように、ブラシホルダ１６の下縁部から延びていてもよい。
【0043】
図２に示したように、ブラシホルダアセンブリ１２は、互いにヒンジ結合又は枢動可能に結合された上部ビーム３０及び下部ビーム３２を含むことができる。上部ビーム３０及び下部ビーム３２が互いに整列している（例えば、上部ビーム３０の長手方向軸が下部ビーム３２の長手方向軸と平行である）とき、ブラシホルダ１６は、ブラシ１４が導電性表面１８（図１に示す）と隣接するか又は接触するような係合位置又はロック位置にあると考えることができる。以下により詳細に説明するように、上部ビーム２０が下部ビーム３２から傾いている（例えば、上部ビーム３０の長手方向軸が下部ビーム３２の長手方向軸に対して斜めになっている）とき、ブラシホルダ１６は、ブラシ１４が導電性表面１８（図１に示す）と隣接してない、間隔が空いている、又は他の状態で直接的に電気接触していないような係合解除位置又はアンロック位置にあると考えることができる。
【0044】
図２は、ブラシホルダアセンブリ１２が摩耗状態モニタ３８及びスペーサ４０を含むことができることを更に示している。摩耗状態モニタ３８の追加の態様、並びに関連する構造及び機能性は、米国特許出願公開第２０２０／０１１２１３３号及び同第２０２０／０１１２２２３号に記載されており、これらの文書の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。スペーサ４０は、ブラシ１４の第１の端面２４に取り付けることができる。更に、図２は、摩耗状態モニタ３８をばね４１に結合することができることを示している。いくつかの例では、ばね４１の一部が、摩耗状態モニタ３８の一部の周りにコイル状に巻かれ、ばね４１の細長い部分がコイル状の部分から延びている。したがって、摩耗状態モニタ３８を、ばね４１のコイル状部分の中に配置することができる。
【0045】
上述したように、いくつかの例では、摩耗状態モニタ３８は、ばね４１の表面に隣接して、又は、そうでなければ、ばね４１のコイル状部分の中など、ばね４１の中に取り付けることができる。ばね４１は、定荷重ばねを含むことができ、定荷重ばねは、ブラシ１４、摩耗状態モニタ３８、あるいはブラシ１４及び摩耗状態モニタ３８の両方に張力を加えて、ブラシ１４を回転構成要素２０（図２には示していない）の導電性表面１８（図２には示していない）に向けて付勢させて接触させる。言い換えれば、ばね２９は、ブラシ１４を、スリップリング、整流子などの電気機械の回転構成要素２０（図２に示していない）に係合させる力を提供するように設計されたコイル状部分を含むことができる。
【0046】
更に、ばね４１は、ブラシホルダ１６の一部及び／又はブラシホルダアセンブリ１２の下部ビーム３２に取り付けることができる。いくつかの例では、ばね４１の第１の端部は、ばね４１の細長い部分がブラシ１４と下部ビーム３２との間でブラシ１４の側面に沿って延びている状態で、ブラシホルダ１６及び／又は下部ビーム３２に取り外し可能に結合することができる。
【0047】
図２は、ブラシ１４から電気を伝導するために、ブラシホルダアセンブリ１２が、ブラシ１４の第１の端面２４からブラシホルダアセンブリ１２の１つ以上の構成要素まで延びている１つ以上の導電性ワイヤ３６を含むことができることを更に示している。例えば、導電性ワイヤ３６は、ブラシ１４の第１の端面２４から延びて、下部ビーム３２、上部ビーム３０、あるいは下部ビーム３２及び上部ビーム３０の両方に取り付けることができる。
【0048】
いくつかの例では、遠隔サイトモニタ（図には示していない）は、ブラシホルダアセンブリ１２の１つ以上の構成要素の少なくとも状態を監視するように構成することができる。この目的のため、遠隔サイトモニタは、特定の機械又は特定の場所における各ブラシホルダアセンブリ１２を識別する、及び／又は、ブラシホルダアセンブリ１２へのブラシ１４の取付け日など、各ブラシホルダアセンブリ１２及び／又はその構成要素の取付け日及び任意の整備日を記憶するように、構成することができる。以下により詳細に説明するように、各システム１０のブラシホルダアセンブリは、電気機械（例えば発電機）上のブラシホルダアセンブリ１２の特定の位置に対応する識別タグを含むことができる。システム１０は、固有の識別タグに従って、各ブラシホルダアセンブリ１２に関連付けられるブラシを識別してブラシの状態を監視することができる。更に、いくつかの例では、摩耗状態モニタ３８（又はブラシホルダアセンブリ１２の他のセンサ）は、ブラシ１４又は電気機械の他の構成要素が取り外された、及び／又は交換されたことを示す信号、及び／又は、新しいブラシ１４が取り付けられたことの指示情報、をサイトモニタに出力することができる。構成要素交換の情報は、摩耗状態モニタ３８、ブラシアセンブリ１２の１つ以上のセンサ、及び／又はサイトモニタによって収集及び監視することができる。
【0049】
上述したように、いくつかの実施形態では、導電性表面１８とのブラシ１４の係合及び係合解除を容易にするために、ハンドルアセンブリ２２をブラシホルダアセンブリ１２に取り付けることができる。例えば、ハンドルアセンブリ２２を動かすことによって下部ビーム３２に対して上部ビーム３０が作動し（例えば、枢動する、摺動する、解放する）、ブラシホルダアセンブリ１２を取付けブロック又は電気機械の他の取付け具から係合解除するように、ハンドルアセンブリ２２を上部ビーム３０に取り付けることができる。以下により詳細に説明するように、いくつかの例では、ハンドルアセンブリ２２、又はその一部は、上部ビーム３０又はブラシホルダアセンブリ１２の別の部分から取り外し可能とすることができる。
【0050】
図２は、フレーム４２及びグリップ４４を含むことのできるハンドルアセンブリ２２の分解組立図を示している。フレーム４２は、ステンレス鋼などの金属材料から形成することができ、グリップ４４は、ゴム又はポリマー材料から形成することができる。以下に詳細に説明するように、組み立てられたとき、グリップ４４は、フレーム４２全体を実質的に覆うことができる。例えば、いくつかの実施形態では、グリップ４４は、フレーム４２を実質的に取り囲み、導電性表面１８とのブラシ１４の係合及び係合解除を容易にするように設計された人間工学的形状を提供することができる。フレーム４２は、グリップ４４の剛性支持を提供するように設計することができることが理解されよう。したがって、いくつかの例では、グリップ４４をフレーム４２の上にオーバーモールドすることができる。グリップ４４は、ゴム又はポリマー材料から形成されている場合、ユーザがグリップ４４を把持したときに、ブラシホルダアセンブリ１２の導電性構成要素からの絶縁障壁を追加的に提供することができる。
【0051】
以下により詳細に説明するように、いくつかの例では、フレーム４２の１つ以上の表面及び／又は係合特徴部は、上部ビーム３０のバックボーン３４に係合するように設計することができる。フレーム４２の係合特徴部は、上部ビーム３０のバックボーン３４から解放可能に係合するように設計することができる。フレーム４２及びグリップ４４がバックボーン３４から解放されることを可能にすることにより、必要な場合にハンドルアセンブリ２２を取り外して交換できるようにすることができる。例えば、いくつかの例では、時間の経過に伴ってグリップ４４が摩耗したり劣化したりすることがある。ブラシホルダアセンブリ１２全体を交換するのではなく、ハンドルアセンブリ２２（フレーム４２及びグリップ４４を含む）を単に交換することが望ましいことがある。
【0052】
図３は、上部ビーム３０のバックボーン３４に係合したハンドルアセンブリ２２（フレーム４２及びグリップ４４を含む）を示す断面図である。上述したように、図３は、フレーム４２の一部をグリップ４４の一部の中に埋め込むことができることを示している。言い換えれば、グリップ４４をフレーム４２の１つ以上の表面に取り付け、その一方で、フレーム４２の他の表面の一部にはグリップ４４の材料が存在しないままとすることができる。例えば、いくつかの例では、フレーム４２の内面にはグリップ４４の材料が存在しないままで、グリップ４４をフレーム４２の外面に接触させることができる。グリップ４４の材料が存在しないフレーム４２の部分は、バックボーン３４の１つ以上の特徴部及び／又は表面に係合するように設計することができる。ハンドルアセンブリ２２の他の部分では、グリップ４４の材料の一部は、フレーム２２とバックボーン３４との間に（場合によっては圧縮されて）介在し、それらの間に締まりばめを提供することができる。
【0053】
図４は、上部ビーム３０のバックボーン３４と係合したフレーム４２を示している。図４に示したように、フレーム４２及びバックボーン３４の両方は、互いに嵌合及び／又は係合してフレーム４２とバックボーン３４との係合を促進する様々な特徴部を含むことができる。簡潔化のため、図４ではグリップ４４を省いてあり、したがってフレーム４２とバックボーン３４との係合が視覚化されていることを理解することができる。
【0054】
図４は、バックボーン３４が、第１の端部領域４６及び第２の端部領域４８を含むことができることを示している。バックボーン３４の第２の端部領域４８は、バックボーン３４から離れる方向に延びている突起部５０を含むことができる。いくつかの例では、突起部５０は、バックボーン３４の長手方向軸と実質的に整列していてもよい。更に、図４は、突起部５０が円形の断面形状を含むことができることを示している。しかしながら、突起部５０の断面には他の形状も企図される。例えば、突起部５０は、三角形、正方形、卵形、長方形、幾何学的形状、ドーム、多角形、又は他の任意の適切な形状を含むことができる。
【0055】
図４は、バックボーン３４をフレーム４２に係合させるために、フレーム４２の端部領域４８に位置する開口部５２を通って突起部５０が延びていてもよいことを更に示している。図４は、開口部５２の形状が突起部５０とほぼ同じ形状であってよいことを示している。言い換えれば、図４に示した例では、開口部５２は、突起部５０の円形断面形状を反映する円形形状をとることができる。（上述したように）突起部５０が様々な断面形状をとることができるのと同様に、開口部５２は、突起部５０によって画定される任意の特定の断面形状と嵌合するように設計される様々な断面形状をとり得ることを更に理解できるであろう。
【0056】
遠位突起部５０と開口部５２との係合は、フレーム４２とバックボーン３４との間のいくつかの接触点のうちの１つとすることができる。フレーム４２とバックボーン３４との間にいくつかの接触点／係合点を有することは、ハンドルアセンブリ２２がバックボーン３４上に配置されたときに、フレーム４２とバックボーン３４との間の固定を強化する結果になり得ることが理解できるであろう。
【0057】
開口部５２を介した端部突起部５０とバックボーン３４との係合に加えて、図４は、フレーム４２とバックボーン３４との間の別の係合点を示している。例えば、図４は、フレーム４２が第１のタブ５４ａを含むことができることを示している。第１のタブ５４ａは、バックボーン３４から離れるように、横方向に撓むように設計され得るフレーム４２の部分を含むことができる（第１のタブ５４ａの撓みは、以下図７～図９において更に詳細に示される）。以下により詳細に説明するように、第１のタブ５４ａは、バックボーン３４の反対側の端部の近くでバックボーン３４の側面に配置された側面突起部５８ａに係合するように設計された開口部５６ａを含むことができる。
【0058】
端部突起部５０及び開口部５２の設計及び係合と同様に、開口部５６ａの形状は、側面突起部５８ａの形状を反映するように設計することができる。したがって、ハンドルアセンブリ２２（フレーム４２及びグリップ４４の両方を含む）がバックボーン３４上に配置されるとき、第１のタブ５４ａが横方向外向きに撓んで側面突起部５８ａの上を覆うように摺動し、それによって側面突起部５８ａが開口部５６ａの位置と合い、開口部５６ａを通って延出することを理解することができる。言い換えれば、ハンドルアセンブリ２２がバックボーン３４上に進められるとき、第１のタブ５４ａは、側面突起部５８ａが開口部５６ａの位置と合うまでバックボーン３４から離れるように横方向外向きに撓むことができる。側面突起部５８ａと開口部５６ａの位置が合った後、第１のタブ５４ａは、横方向内向きに戻る（バックボーン３４に向かって元に戻る）ことができ、それにより、第１のタブ５４ａ（及び結果としてフレーム４２）が側面突起部５８ａに固定される。なお図４には示していないが、フレーム４２は、フレーム４２の反対側に、例えばバックボーン３４の反対側でバックボーン上に位置する別の側面突起部５８ｂに係合する同じ取付け特徴部（例えば開口部５６ｂ）を含む第２のタブ５４ｂを含むことができることに留意されたい。第２のタブ５４ｂ、第２の開口部５６ｂ、及び近位突起部５８ｂは、例えばバックボーン３４の反対側に配置されているだけで、第１のタブ５４ａ、第１の開口部５６ａ、及び近位突起部５８ａと同一とすることができる。
【0059】
図５は、フレーム４２の第２の端部領域４８の詳細図を示している。特に、図５は、突起部５０が開口部５２を通って延出するようにバックボーン３４と係合したフレーム４２を示している。しかしながら、図５は、いくつかの例において、突起部５０の外周面の一部分（例えば、突起部５０の円周面）と、開口部５２を画定しているフレーム４２の一部との間に隙間５３が存在し得るように、突起部５０及び／又は開口部５２を設計することができることを更に示している。例えば、図５Ａの端面図に示したように、突起部５０は完全な円形でなくてもよい。代わりに、突起部５０の周面は、平坦化された面（例えば平坦面）５１を含むことができ、突起部５０の周面に沿った平坦化された面５３と、開口部５２を画定しているフレーム４２の表面との間に隙間５３を設ける。突起部５０の平坦化された面５３は、突起部５０の下面が開口部５２の表面に確実に接触し、それらの間に固定力を発生させるために、突起部５０のサイズと開口部５２のサイズとの間に公差を設けることができる。
【0060】
これに代えて、開口部５２は、完全な円形でなくてもよい。代わりに、開口部５２は、突起部５０の周面と、開口部５２を画定しているフレーム４２の表面との間に隙間５３を提供する拡大部分を含むことができる。開口部５２の拡大部分は、突起部５０の下面が開口部５２の表面に確実に接触し、それらの間に固定力を発生させるために、突起部５０のサイズと開口部５２のサイズとの間に公差を設けることができる。
【0061】
図６は、フレーム４２の第２の端部領域４８の別の詳細図を示している。具体的には、図６は、バックボーン３４と係合しているフレーム４２の底面図を示している。図５と同様に、図６は、開口部５２を通って延出する突起部５０を示している。更に、図６は、フレーム４２が、フレーム４２の第１の側面３７ａ及び第２の側面３７ｂからバックボーン３４の底面３５に沿って内側に向けて延びる第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂを含むことができることを示している。図６に示したように、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂは、バックボーン３４の底面３５に位置する傾斜した棚６２に係合することができる。傾斜した棚６２は、バックボーン３４の底面３５の一部に沿って延びる斜面又は傾斜面と表現することもできる。
【0062】
ハンドルアセンブリ２２（フレーム４２を含む）をバックボーン４２に取り付けるために、フレーム４２は、バックボーン３４の第２の端部４８から第１の端部４６に向けてバックボーン３４に沿った方向に進められ、それによって、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂのそれぞれが傾斜した棚６２に係合し得ることを理解することができる。傾斜した棚６２は、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂがバックボーン３４に沿って進められるとき、フレーム４２がバックボーン３４に沿って徐々に進められるにつれて、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂのそれぞれが傾斜した棚３５（６２）に係合して力を加え得るように設計し得ることを理解できる。
【0063】
傾斜した棚３５に対する第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂの押圧により、突起部５０と開口部５２との係合、並びに第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂと突起部５８ａ／５８ｂとの係合とともに、ハンドルアセンブリ２２とバックボーン３４との強固な係合を提供できることが理解できるであろう。なお、いくつかの例では、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂは、バックボーン３４の下面３５及び傾斜した棚６２に直接接触することができるが、他の例では、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂとバックボーン３４の表面３５及び／又は傾斜した棚６２との間にグリップ４４の材料の層が介在した状態で、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂがバックボーン３４の下面３５及び傾斜した棚６２に間接的に接触してもよい。したがって、グリップ４４の材料を、第１のフランジ６０ａ及び第２のフランジ６０ｂの少なくとも一部の周りに成形して、それらの間に締まりばめ、圧縮ばめを提供することができる。
【0064】
図７～図９は、ハンドルアセンブリ２２（フレーム４２及びグリップ４４を含む）をバックボーン３４から取り外すための方法を示している。図４～図６と同様に、図７～図９は、フレーム４２に取り付けられるグリップ４４を省いて示している。しかしながら、バックボーン３４からのハンドルアセンブリ２２の取り外しは、グリップ４４がフレーム４２に取り付けられた状態で、以下の方法に従って達成され得ることを理解することができる。
【0065】
図７は、フレーム４２及び上部ビーム３０（バックボーン３４の下面３５を含む）の底面図を示している。上述したように、図７は、フレーム４２が第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂを含み、これらの各タブは、開口部５６ａ／５６ｂ（図７では開口部５６ｂが視界から遮られていることに留意されたい）と突起部５８ａ／５８ｂ（図７では突起部５８ｂが視界から遮られていることに留意されたい）の係合及び係合解除を可能にするために、バックボーン３４の両側でバックボーン３４から離れるように横方向へ撓むように設計することができることを示している。
【0066】
更に、図７は、バックボーン３４からのフレーム４２の取り外しを支援するために、ハンドルアセンブリ取り外しツール６４を採用することができることを示している。具体的には、図７は、ハンドルアセンブリ取り外しツール６４を利用して、第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂの両方をバックボーン３４から離れるように横方向へ互いに反対方向に撓ませることができ、それによって、突起部５８ａ／５８ｂが開口部５６ａ／５６ｂから係合解除され、フレーム４２がバックボーン３４から引き離されるときにタブ５４ａ／５４ｂが突起部５８ａ／５８ｂ上を摺動するための隙間が提供されることを示している。
【0067】
図７は、ハンドルアセンブリ取り外しツール６４の遠位端部６５が、スロット６７によって隔てられた１つ以上のプロング６６を含むことができることを示している。スロット６７は、１つ以上のプロング６６がタブ５６ａ／５６ｂの両方及び上部ビーム３０の面６８に接触するように、上部ビーム３０の一部と嵌合するように設計することができる。図７に示した破線６９は、ユーザが取り外しツール６４をフレーム４２及び上部ビーム３０のバックボーン３４に係合させる際の取り外しツール６４の挿入経路を示している。取り外しツール６４のプロング６６は、第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂをバックボーン３４から離れるように横方向へ互いに反対向きにそらせながら、上部ビーム３０の面６８とそこから延びるバックボーン３４との間に配置することができる。タブ５６ａ／５６ｂが突起部５８ａ／５８ｂから外れるように、タブ５６ａ／５６ｂをバックボーン３４から横方向へ離れるように撓ませた後、ユーザは、ハンドルアセンブリ２２を把持し、フレーム４２を含むハンドルアセンブリ２２を上部ビーム３０の面６８から離れるように引き、ハンドルアセンブリ２２をバックボーン３４から係合解除させることができる。
【0068】
図７は、プロング６６の各々の前縁部（例えば、プロング６６の各々の前縁部のプロファイル）が、角度のついた面又は表面７０を含むことができることを更に示しており、この面又は表面７０は、第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂの各々と接触させられたときに、取り外しツール６４が上部ビーム３０に向かって徐々に進められる（例えば、面６８に沿って進められる）際にタブ５４ａ／５４ｂを横方向外向きに段階的に撓ませるか又はそらせるように設計されている。
【0069】
図８は、フレーム４２が上部ビーム３０のバックボーン３４から取り外される様子を示す斜視図である。簡潔化のために、ハンドルアセンブリ取り外しツール６４は、図８から省かれている。しかしながら、上述したように、図８の矢印７１は、第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂの各々が、バックボーン３４の側面から互いに反対方向に横方向に撓むことができ、それによって、（矢印７２で示したように）フレーム４２がバックボーン３４から引き抜かれるときにタブ５４ａ／５４ｂの各々が突起部５８ａ／５８ｂ（突起部５８ｂは図８では視界から遮られていることに留意されたい）から外れるように隙間が提供されることを示している。
【0070】
図８はまた、突起部５８ａ／５８ｂの各々が、突起部の第１の遠位端から突起部の第２の近位端まで横方向外向きに増加する傾斜（例えば斜面）を含むように、突起部５８ａ／５８ｂの各々を設計することができることを示している。言い換えれば、ハンドルアセンブリ２２がバックボーン３４上へ挿入されるとき、第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂは、突起部５８ａ／５８ｂの傾斜した部分に沿って乗り上げ、それによって、フレーム４２が近位に進められるにつれて徐々に横方向外向きに撓むことができることが理解される。タブ５４ａ／５４ｂの各々は、開口部５６ａ／５６ｂが突起部５８ａ／５８ｂに達するまで各突起部５８ａ／５８ｂの各傾斜部分に沿って乗り上げた後、上述したように内向きに元に戻り、突起部５８ａ／５８ｂの各々が開口部５６ａ／５６ｂ内に延出し得る（図８ではタブ５４ｂ、開口部５６ａ、及び突起部５８ｂは視界から遮られていることに留意されたい）。この構成は、ハンドルアセンブリ２２をバックボーン３４上に容易に摺動させることを可能にし得るが、ハンドルアセンブリ取り外しツール６４の支援なしに、フレーム４２がバックボーン３４から取り外されることを防ぐことも理解されるであろう。
【0071】
図９は、フレーム４２が上部ビーム３０のバックボーン３４から取り外される様子を示す上面図である。上述したように、図９の矢印７１は、第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂの各々が、バックボーン３４から離れるように横方向外向きに撓むことを示している。更に、図９の詳細図は、上述した突起部５８ｂの傾斜部分７３を示している。図９の詳細図は、傾斜部分７３が、第１の近位端７５及び第２の遠位端７４を含み、それによって、突起部５８ｂは、遠位端７４から近位端７５まで、バックボーン３４から離れるように横方向に傾斜していることを示している。上述したように、取り外されるとき、ハンドルアセンブリ取り外しツール６４を利用して、第１のタブ５４ａ及び第２のタブ５４ｂを横方向外向きに撓ませて、突起部５８ｂの傾斜部分７３の横方向範囲を越えることができる。
【0072】
図１０は、上部ビーム３０のバックボーン３４の側面図を示している。いくつかの例では、バックボーン３４は、１つ以上のテーパ状領域を含むことができる。例えば、図１０は、バックボーン３４のテーパ状領域７６を示している。テーパ状領域７６は、第２の厚さＸ（上面から反対側の下面まで測定）より遠位に配置された第１の厚さＹ（上面から反対側の下面まで測定）を含むことができる。ハンドルの基部により近い厚さＸは、（ハンドルの先端部により近い）厚さＹよりも大きくすることができる。バックボーン３４のこのテーパ状の設計構造は、フレーム４２がバックボーン３４に沿ってバックボーン３４の基部に向かって近位に進められるときに、フレーム４２の固定を改善し得ることを理解することができる。例えば、ハンドルアセンブリ２２がバックボーン３４上へ挿入されるとき、フレーム４２がバックボーン３４のより薄い部分からより厚い部分に進むにつれて、フレーム４２には、バックボーン３４に対して増大したクランプ力がかかり得る。
【0073】
上述したように、電気機械の回転表面１８との間でブラシ１４を係合及び係合解除することは、下部ビーム３２に対して上部ビーム３０を回転又は枢動させることを含むことができる。下部ビーム３２に対して上部ビーム３０を回転させるとき、上部ビーム３０と下部ビーム３２との整列（alignment）を維持することが望ましい場合があることを理解することができる。図１１の詳細図は、上部ビーム３０を下部ビーム３２に対して回転させることを可能にするように設計されたいくつかの構成要素を示している。更に、詳細図に示した構成要素は、上部ビームが下部ビーム３２に対して回転する際に、上部ビーム３０と下部ビーム３２との整列を維持するようにも設計されている。なお図１２及び図１３は、下部ビーム３２に対して回転する上部ビーム３０の側面図を提供する。
【0074】
図１１は、上部ビーム３０と下部ビーム３２を、第１のピン接続部７８及び第２のピン接続部８０を介して互いに取り外し可能に結合することができることを示している。図１１の詳細図は、第１のピン接続部７８のいくつかの構成要素を示している。例えば、図１１の詳細図に示した第１のピン接続部７８は、下部ビーム３２の端部領域にピン止めされた上部ビーム３０の端部領域を含むことができる。具体的には、上部ビーム３０の端部領域は、下部ビーム３２の端部領域に沿って位置する開口部８５を通って延出するように設計されたピン８４を含むことができる。ピン８４は、上部ビーム３０がピン８４の中心軸を中心に枢動することを可能にし、その結果、上部ビーム３０が下部ビーム３２に対して回転し得ることを理解することができる。
【0075】
更に、図１１は、上部ビーム３０が、上部ビーム３０の側壁８６から離れるように延びるフランジ８３を含むことができることを示している。図１１から、フランジ８３と側壁８６とが一緒になって、溝８２を形成し得ることを理解することができる。更に、溝８２は、下部ビーム３２の端部領域に沿って位置するレール８１を受け入れるように設計することができる。図１１に示したように、溝８２は、下部ビーム３２上に位置するレール８１の湾曲線にほぼ一致する湾曲を含むことができる。溝８２及び湾曲したレール８１の両方の曲率半径が、ピン８４の曲率半径に一致し得ることを理解することができる。溝８２内にレール８１が係合していることにより、上部ビーム３０が両方の横方向において下部ビーム３２に対して横方向にシフトする能力を制限し得ることを更に理解することができる。言い換えれば、溝８２内にレール８１が係合していることにより、上部ビーム３０が下部ビーム３２に対して回転しているときに、ピン８４が開口部８５から係合解除されることを防止することができる。上述したように、レール８１と溝８２とが係合していることにより、上部ビーム３０が下部ビーム３２に対して回転している間、下部ビーム３２と上部ビーム３０との垂直方向の整列を維持することができる。
【0076】
図１２は、上部ビーム３０に取り付けられたフレーム４２と、ブラシホルダ１６内に配置されたブラシ１４とを含むブラシアセンブリホルダ１２の側面図を示している。図１２に示した側面図は、（上述して図１１に示した）ピン接続部７８とは反対側でのブラシアセンブリ１２の側面であることを理解することができる。
【0077】
図１２は、（上述した）第１のピン接続部７８と共に、上部ビーム３０を下部ビーム３２に結合することのできる第２のピン接続部８０を更に示している。第２のピン接続部８０は、上部ビーム３０と下部ビーム３２の両方に取り外し可能に結合可能なキャッチアーム８８を含むことができ、その一部は上部ビーム３０の一部と重なることができ、その一部は下部ビーム３２の一部と重なることができる。例えば、キャッチアーム８８は、上部ビーム３０上に位置するピン９０を受け入れるように設計されている開口部９１を含むことができる。キャッチアーム８８は、下部ビーム３２に位置するピン８９と係合するように設計された別の開口部９７を更に含むことができる。ピン９０と開口部９１との係合及びピン８９と開口部９７との係合は、（上述した第１のピン接続部７８と共に）上部ビーム３０を下部ビーム３２に結合する一方で、以下に更に説明するように、上部ビーム３０を下部ビーム３２から分離することを可能にし得ることを理解することができる。
【0078】
図１３は、上述したように下部ビーム３２に対する上部ビーム３０の回転を示している。例えば、図１３に示した矢印９２は、下部ビーム３２に対する上部ビーム３２（フレーム４２を含む）の枢動回転を表している。図１３から、上部ビーム３０がピン９０を中心に枢動回転し得ることを理解することができる。上述の図１１を再び参照すると、ピン８４とピン９０は同じ中心回転軸を共有することができ、したがって、上部ビーム３０が下部ビーム３２に対して動くとき、上部ビーム３０は、ピン８４の中心回転軸（図１３では見えないが図１１には示されている）及びピン９０の中心回転軸を中心に同時に回転し得ることを理解することができる。
【0079】
図１４は、ブラシアセンブリホルダ１２（ブラシホルダ１６内に配置されたブラシ１４を含む）の分解組立図を示している。上述したように、そのライフサイクルの間に、システム１０の様々な構成要素を交換することが望ましい場合があることを理解することができる。システム１０の様々な構成要素を交換するためには、システム１０の構成要素を分解し、再組み立てすることが必要である。
【0080】
図１４は、ブラシホルダアセンブリ１２の分解中に互いに分離するように構成され得るブラシホルダアセンブリ１２の様々な構成要素を一般的に示している。例えば、以下により詳細に説明するように、キャッチアーム８８は、キャッチアームを上部ビーム３０のピン９０から引き離すことによって取り外すことができる。言い換えれば、ピン９０は、開口部９１に係合することができるが、キャッチアーム８８がピン９０によって妨げられることなくピン８９を中心に回転できるように、キャッチアーム８８がピン９０から横方向に離れて配置されるように、取り外し力を加えてキャッチアーム８８をピン９０から離れるように引っ張る、又は撓ませることによって取り外すこともできる。キャッチアーム８８がピン８９と係合したままの状態で、キャッチアーム８８がピン８９を中心に回転することを可能にするために、キャッチアーム８８がピン９０から離れるように撓むことができることに留意されたい。更に、以下により詳細に説明するように、キャッチアーム８８を更に回転させることにより、（ピン８９と開口部９７とのテーパ状バヨネット型接続を介して）下部ビーム３２からキャッチアーム８８を取り外すことが可能となり得る。
【0081】
キャッチアーム８８を上部ビーム３０及び下部ビーム３２から取り外した後、ピン接続部７８を容易に操作してピン８４を開口部８５から取り外し（いずれも図１１に示してある）、それによって上部ビーム３０（図２に示したハンドルアセンブリ２２を含む）を下部ビーム２３から解放することができる。図１４Ａに示したように、ピン接続部７８は、ピン接続部８０と異なるように構成することができる。すなわち、ピン接続部７８は、上部ビーム３０のピン８４を受け入れるための貫通開口部８５を含むことができ、一方、ピン接続部８０は、貫通開口部を備えていなくてもよい。その代わりに、ピン接続部８０は、サドル６１を含み、ピン９０がキャッチアーム８８の開口部９１に係合されている間、上部ビーム３０の表面がサドル６１に対して並置される。サドル６１は、ピン８４及びピン９０の中心回転軸に曲率中心を有する凹状の曲面を含むことができ、上部ビーム３０が下部ビーム３２に対して枢動する際に上部ビーム３０の凸面がサドル６１の凹面に沿って摺動することができる。ピン９０が開口部９１から係合解除されると、上部ビーム３０を、サドル６１から回転軸に対して横方向に取り外すことができ、上部ビーム３０を操作してピン８４を他方のピン接続部７８の開口部８５から取り外すことが可能になる。
【0082】
なお図１４ではブラシホルダアセンブリ１２が分解されているため、第１のピン接続部７８が図において見えていることに更に留意されたい。上述したように、第１のピン接続部７８は、第２のピン接続部８０と整列していてもよい（例えば、ピン９０とピン８４は、共通の中心回転軸を共有してもよい）。
【0083】
更に、図１４は、ブラシホルダアセンブリ１２がカバープレート９３を更に含むことができることを示している。カバープレート９３は、下部ビーム３２との係合を介して所定の位置に保持することができる。例えば、カバープレート９３の下端部は、カバープレート９３が下部ビーム３２の側面に沿って並置されたときに、下部ビーム３２の側面に沿ってスロット２５に挿入可能なタブ２３を含むことができる。更に、カバープレート９３は、カバープレート９３の反対側の上端部が、下部ビーム３２の側面と、下部ビーム３２に面したキャッチアーム８８の裏面との間に挟まれることを介して、更に所定の位置に保持することができる。更に、いくつかの例では、カバープレート９３の上端部は、下部ビーム３２から離れるように（したがって、キャッチアーム８８の裏面に向かって）湾曲するように設計された弓形又は湾曲形状を含むことができ、それによってカバープレート９３がキャッチアーム８８の裏面に対して張力をかけて係合及び保持される（これは、上述したようにタブ２３がスロット２５に挿入されていることに加えてもよい）。カバープレート９３の弓形又は湾曲形状によって加えられる張力は、カバープレート９３ががたつくこと及び／又はブラシホルダアセンブリ１２から係合解除されることを防止し得ることを理解することができる。
【0084】
図１５及び図１６は、キャッチアーム８８を示している。いくつかの例ではほぼ細長い板であってもよいキャッチアーム８８は、第１の端部９４と、第１の端部９４とは反対側の第２の端部９５とを含むことができる。キャッチアーム８８の最長寸法である第１の端部９４と第２の端部９５との間の距離は、キャッチアーム８８の長さと見なすことができる。上記に開示したように、第１の端部９４は、上部ビーム３０に隣接して配置されるキャッチアーム８８の端部とすることができ、一方、キャッチアームの第２の端部９５は、下部ビーム３２に隣接して配置することができる。
【0085】
更に、上述したように、キャッチアーム８８は、上部ビーム３０のピン９０に係合するように設計された開口部９１と、下部ビーム３２のピン８９に係合するように設計された別の開口部９７とを含むことができる。更に、上述したように、キャッチアーム８８は、（キャッチアーム８８がより大きく撓むことを可能にすることに加えて）ブラシホルダアセンブリ１２からキャッチアーム８８を取り外すときに利用され得る追加の開口部９６を更に含むことができる。具体的には、キャッチアーム取り外しツール（図に示していない）が開口部９１及び開口部９６に係合することができ、それにより、キャッチアーム取り外しツールを操作する（例えば回転）ことで、キャッチアーム８８を回転させて下部ビーム３２のピン８９から係合解除する。下部ビーム３２のピン８９とキャッチアーム８８の開口部９７との係合解除についてのより詳細な説明は、図１８に関して以下に記載する。
【0086】
図１５は、キャッチアーム８８を横切る、キャッチアーム８８の長さに垂直に測定されるキャッチアーム８８の幅が、キャッチアーム８８の長さに沿って変化し得ることを更に示している。いくつかの例では、第２の端部９５に隣接するキャッチアーム８８の幅を、第１の端部９４に隣接するキャッチアーム８８の幅よりも大きくてもよい。例えば、図１５は、第２の端部９５により近い位置において第１の幅Ｗ１を有し、第１の端部９４により近い位置において幅Ｗ１より小さい第２の幅Ｗ２を有するキャッチアーム８８を示している。更に、キャッチアーム８８は、第２の幅Ｗ２よりも第１の端部９４に近い位置において、幅Ｗ２及び幅Ｗ１の両方よりも小さい第３の幅Ｗ３を有することができる。いくつかの例では、キャッチアーム８８の厚さは、キャッチアーム８８の長さに沿って実質的に均一とすることができる。したがって、幅Ｗ３でとられたキャッチアーム８８の断面積は、幅Ｗ２でとられたキャッチアーム８８の断面積より小さくてもよく、幅Ｗ２でとられたキャッチアーム８８の断面積は、幅Ｗ１でとられたキャッチアーム８８の断面積より小さくてもよい。更に、開口部９１を横切る幅Ｗ４でとられた断面積は、幅Ｗ３でとられた断面積よりも第２の端部９５に向かってより近くに位置し、幅Ｗ３でとられた断面積よりも小さい場合があることに留意されたい。したがって、キャッチアーム８８の断面積は、第２の端部９５から第１の端部９４に向かって一般に減少してもよい。
【0087】
図１５は、上述したように、ブラシホルダアセンブリ１２からキャッチアーム８８を取り外す際に利用することのできる開口部９６を更に示している。更に、（開口部９６を形成するために）キャッチアーム８８から材料を除去することにより、キャッチアーム８８の第２の端部９５を、開口部９６が存在しない場合よりも大きな程度で撓ませることができるため、開口部９６が追加の機能を果たし得ることを理解することができる。したがって、キャッチアーム８８の幅、したがって断面積を（その任意の所与の部分に沿って）減少させ、１つ以上の開口部（例えば開口部９６）を含めることにより、キャッチアーム８８がその全長に沿って均一に撓むことを可能にし得ることを理解することができる。可変の幅及び開口部を含むようにキャッチアーム８８を設計することにより、上述したように、上部ビーム３０が下部ビーム３２に対して枢動されるときにキャッチアーム８８が永久的に変形することが防止されるように、キャッチアーム８８が十分に撓むことを可能にし得ることが更に理解できる。更に、上部ビーム３０に隣接するキャッチアーム８８の部分における可撓性を高めることは、ブラシホルダアセンブリ１２の分解中にキャッチアーム８８を撓ませて、結果として上部ビーム３０から分離するユーザの能力を助けることにもなり得る。
【0088】
図１６は、キャッチアーム８８の斜視図を示している。特に、開口部９７は、開口部９７とピン８９との間の相対的な回転を通じてピン８９にロック可能に係合するように構成することができる。例えば、開口部９７を非円形とすることができ、ピン８９は、キャッチアーム８８が第１の回転向きにあるときにピン８９を開口部９７に通すことができ、その後、キャッチアーム８８が第１の回転向きとは異なる第２の回転向きにあるときにピン８９を開口部９７から外すことができないように、開口部９７の非円形開口部を補完する形状とすることができる。例えば、キャッチアーム８８は、開口部９７の両側で開口部内に延びる面取りされたフランジを含み、キャッチアーム８８を貫くほぼ長方形の開口部を形成することができる。ピン８９は、対応するほぼ長方形の頭部を有することができ、この頭部は、第１の回転向きにおいて開口部９７を通ることができ、その後、第２の回転向きにおいて開口部９７からピン８９が外れることを防止するために、面取りされたフランジに係合するように回転される。
【0089】
図１６Ａは、キャッチアーム８８の側面図を示している。図１６は、いくつかの例では、キャッチアーム８８が、第１の端部９４から第２の端部９５までその長さに沿って弓形に曲がって、又は湾曲していてもよいことを示している。したがって、キャッチアーム８８は、キャッチアーム８８の第１の側に凹状に湾曲した表面又は面３１を含み、キャッチアーム８８の反対側の第２の側に凸状に湾曲した表面又は面３３を含むことができる。図１６Ａは、キャッチアーム８８が湾曲していても及び／又は弓形に曲がっていてもよい例示的な曲率半径を示している。望まれる特定の曲げ性能に応じて、キャッチアーム８８は、より小さいか又はより大きい曲率半径で弓形に曲がり得る（例えば湾曲させる）ことを理解することができる。
【0090】
湾曲した形状を含むようにキャッチアーム８８を設計することは、キャッチアーム８８を上部ビーム３０のピン９０及び下部ビーム３２のピン８９に固定することを支援し得ることを理解することができる。例えば、キャッチアーム８８を（開口部９１内へのピン９０及び開口部９７内へのピン８９の係合を介して）上部ビーム３０及び下部ビーム３２に固定するときに、キャッチアーム８８の凹面３１が下部ビーム３２の側面に面する状態で、第１の端部９４及び第２の端部９５がそれぞれ、キャッチアーム８８を取り付けることのできる上部ビーム３０及び下部ビーム３２の側面に向かって湾曲するようにキャッチアーム８８が向くよう、キャッチアーム８８を設計し得ることを理解することができる。
【0091】
更に、キャッチアーム８８を下部ビーム３２に固定することは、開口部９１内にピン９０を取り付けるときに、キャッチアーム８８の第１の端部９４を上部ビーム３０から離れるように撓ませることを含むことができる。（第１の端部９４に沿った）キャッチアーム８８の湾曲が、開口部９１内にピン９０が挿入された状態で、ピン９０を囲む上部ビーム３０の表面に横方向の撓み力を付与することを理解することができる。更に、（第２の端部９５に沿った）キャッチアーム８８の湾曲は、ピン８９に力を付与し、それによってピン８９は、開口部９７を画定しているキャッチアーム８８のフランジの表面に、等しくかつ反対の力を付与することを理解することができる。湾曲したキャッチアーム８８によって、ピン９０の周りの上部ビーム３０上、及びピン８９の面取りされた表面上に付与される力は、キャッチアーム８８を下部ビーム３２に固定することを支援し得ることを理解することができる。言い換えれば、キャッチアーム８８の湾曲により、ピン８９及び上部ビーム３０によってキャッチアーム８８に加えられる力は、キャッチアーム８８をその平衡湾曲状態からより直線状の状態へと離れるように撓ませ、キャッチアーム８８と上部ビーム３０及び下部ビーム３２との間に保持力を提供する。これらの力により、キャッチアーム８８はピン８９を介して下部ビーム３２に固定される。
【0092】
図１２及び図１３に戻ると、キャッチアーム８８の第１の端部９４が撓む能力は、図１２及び図１３に関して示し、かつ上述したように、ハンドルが２つの位置間で回転することを可能にしながらも、ハンドルアセンブリ２２を所定の位置に維持することを支援し得ることを更に理解することができる。例えば、図１２及び図１３は、上部アーム３０が、第１の端部９４に沿ってキャッチアーム８８の縁部に係合するように設計された隆起ボス１１５を含むことができることを示している。キャッチアーム８８と隆起ボス１１５との係合は、上部ビーム３０を所定の位置に維持し得ることを理解することができる。例えば、図１２は、ブラシ１４に最も近い方のキャッチアーム８８の縁部が隆起ボス１１５と係合し、それによって上部ビームを図１２に示したロック位置又は係合位置に維持することを示している。キャッチアーム８８の第１の端部９４は、外側に（上部ビーム３０及び下部ビーム３２から離れるように）撓むことができるので、ユーザは、ハンドルアセンブリ２２を図１３に示した位置まで回転させることができる。ハンドルアセンブリ２２が回転されるとき、ハンドルアセンブリ２２が図１２に示した位置から図１３に示したロック解除位置又は係合解除位置まで回転される際に、隆起ボス１１５がキャッチアーム８８の第１の端部９４の下を通るように、キャッチアーム８８の第１の端部９４が外側に撓むことができる。隆起ボス１１５がキャッチアーム８８の第１の端部９４の下を通過した後、第１の端部９４の撓みは上部ビーム３０に向かって戻り、それにより、ブラシ１４から最も離れている方の、第１の端部９４に沿ったキャッチアーム８８の縁部が、隆起ボス１１５に係合することを理解することができる。ブラシ１４から離れている方の第１の端部９４に沿ったキャッチアーム８８の縁部の係合は、ハンドルアセンブリを、図１３に示した構成に維持することができる。
【0093】
図１７は、キャッチアーム８８を下部ビーム３２から取り外す例示的なステップを示している。上記に示したように、キャッチアーム８８は、開口部９７（キャッチアーム８８に配置される）に係合するピン８９（下部ビーム８９に配置される）を介して下部ビームに取り付けることができる。いくつかの例では、ピン８９は、開口部９７のフランジ上に位置する嵌合円錐面に係合するように設計されたテーパ状の円錐面を含み得ることを理解することができる。ピン８９を中心として開口部９７を回転させると、キャッチアーム８８を上部ビーム３２に取り付けるときに、ピン８９および開口部９７の嵌合面が、キャッチアーム８８を下部ビーム３２の外面に向かって「引く」ことが可能となり、したがってピン８９が開口部９７から出ることに対する抵抗が生じる。反対に回転させると（図１７の矢印９８で示した）、キャッチアーム８８を下部ビーム３２から緩めることができる。言い換えれば、ピン８９を中心とするキャッチアーム８８の回転により、（回転方向に応じて）キャッチアーム８８を上部ビーム３０に係合させる、又は上部ビーム３０から係合解除させることができる。
【0094】
図１８Ａ及び図１８Ｂは、図１２の線１８－１８に沿った断面斜視図を示している。図１８Ａは、下部ビーム３２の開口部９７のフランジの面取りされた表面１０３内に係合されたピン８９の面取りされた表面１０４を示している。例えば、図１８Ａは、ピン８９の面取りされた表面１０４と開口部９７のフランジの面取りされた表面１０３との間に発生する力Ｆ２を示している。更に、図１８Ａは、キャッチアーム８８の裏面と下部ビーム３２との間に挟まれたカバープレート９３を示している。上述した（かつ図１８Ａに示した）ように、カバープレート９３は、カバープレート９３がキャッチアーム８８の裏面に押し付けられる（力Ｆ１として示した）ことを可能にする湾曲形状を含むことができ、それによって、カバープレート９３ががたつくこと、及び／又はブラシホルダアセンブリ１２から係合解除されることを防止する。図１８Ｂは、上部ビーム３０がキャッチアーム８８の第１の端部９４に対して力Ｆ３を加えているとき、キャッチアーム８８の第１の端部９４が上部ビーム３０に対して反対の力を加えることを示す。力の組合せにより、ピン８９を介してキャッチアーム８８が下部ビーム３２に固定される。
【0095】
いくつかの例では、電気装置（図示せず）に沿って互いに隣接して配置された複数のブラシホルダアセンブリからブラシホルダアセンブリ１２を識別することが望ましいことがある。特定のブラシホルダアセンブリの位置を識別する１つの方法は、ブラシホルダアセンブリ１２に識別タグ９９を含めることである。例えば、図１９は、上部ビーム３０に取り付けられた識別タグ９９を示している。識別タグ９９は、ブラシホルダアセンブリ１２のシリアル番号、空間位置、順序などの情報を含むことができる。
【0096】
いくつかの例では、ブラシホルダアセンブリ１２から識別タグ９９を取り外すことが有利であることがある。図２０は、いくつかの例において、識別タグ９９が、上部ビーム３０から取り外し可能であり、ブラシホルダアセンブリ１２の上部ビーム３０から分離された後に交換され得ることを示している。識別タグ９９を上部ビーム３０上で迅速に取り外し及び交換できるように、上部ビーム３０は、識別タグ９９に配置されたタブ又は突起部を受け入れるように構成し得ることを理解することができる。
【0097】
図１９及び図２０はまた、ブラシホルダアセンブリ１２が取付けブロック１２０に取り付けられるとき、下部ビーム３２及び上部ビーム３０が、取付けブロック１２０を摺動自在に受け入れるように構成された溝１１４を画定することができることを更に示している。図に示していないが、取付けブロック１２０は、移動する導電性表面に近接してブラシホルダアセンブリ１２を配置するために、電気装置にボルト締め、溶接、又は他の方法で固定することができる。
【0098】
図２１は、ブラシが摩耗又は長さが減少した後のブラシ１４の異なる識別可能な摩耗状態を表す異なる時間的機会における、図１に示したブラシ監視システム１０の側面図を示している。図１は、ブラシ監視システム１０のブラシ１４が電気機械に最初に取り付けられたときなどの初期時間的機会Ｔ０におけるブラシ１４の第１の構成（例えば初期摩耗状態）を示している。図１は、（図１に関して上述したように）ブラシ１４がブラシホルダ１６内に配置され、ブラシ１４の下面２６が回転構成要素２０の導電性表面１８と係合している状態を示している。図２１は、ブラシ１４が一定期間にわたって回転構成要素２０の導電性表面１８に係合して長さが減少した後など、より後の時間的機会Ｔ１におけるブラシ１４の第２の構成（例えば第２の摩耗状態）を示している。
【0099】
図２１は、摩耗状態モニタ３８がブラシホルダ１６内で並進する際に、摩耗状態モニタ３８の信号ピックアップ能力を向上させるように設計され得る切欠き部分１０２をブラシホルダ１６が含むことができることを更に示している。摩耗状態モニタ３８は、ブラシ１４の摩耗状態に関する信号を遠隔監視システムに無線で送信するように設計することができる。したがって、摩耗状態モニタ３８は、システム１０との間で信号を無線で送信及び／又は受信する必要があり得る。ブラシホルダ１６を構築するために使用される材料が、摩耗状態モニタ３８の無線信号を受信又は送信する能力を妨害する可能性があることを理解することができる。したがって、ブラシホルダ１６の無線信号を妨害する部分を除去することにより、摩耗状態モニタ３８の無線信号を受信及び／又は送信する能力を向上させることができる。
【0100】
図２２は、上述したブラシホルダアセンブリ１２の斜視図を示している。更に、図２２の詳細図は、下部ビーム３２に位置する開口部１００を示している。開口部１００は、ブラシホルダアセンブリ１２の製造ステップにおいて利用することができる。具体的には、開口部１００は、傾斜面１０１を製造する際に利用することができる。例えば、ブラシホルダ１６、特に下部ビーム３２を構築するときに、開口部１００を利用して面１０１を形成することができる。更に、面１０１は、上述した取付けブロック（図２２には示していない）と係合するブラシホルダ１６の特徴部とすることができる。例えば、下部ビーム３２は、成形プロセスで形成することができる。成形プロセス（金属射出成形プロセスなど）において下部ビーム３２を成形する際に、下部ビーム３２に沿って延びる溝１１４を形成又は画定するために第１の成形用治具を使用し、面１０１を形成又は画定するために第２の成形用治具を使用することができる。したがって、成形された下部ビーム３２から第１の成形用治具及び第２の成形用治具を別々の異なる方向で取り外すことができるように、第１の成形用治具を第２の成形用治具から分離することができる。下部ビーム３２を成形する際に、開口部１００を通して第２の成形用治具を取り外すこととは無関係に、第１の成形用治具を溝１１４から取り外すことができる。なおカバープレート９３は、組み立てられたブラシホルダアセンブリ１２の開口部１００を覆って、組み立てられたブラシホルダアセンブリ１２において開口部１００が見えないように隠すことができることに留意されたい。
【0101】
図２３は、上述したブラシホルダアセンブリ１２の別の斜視図を示している。具体的には、図２３の詳細図は、図２２に示した開口部１００の別の図を示している。下部ビーム３２は、それらの間に溝１１４を画定している、第１の側壁１１０及び第２の側壁を含むことができる。溝１１４は、ブラシホルダアセンブリ１０を電気装置に固定するための取付けブロック（図示せず）を取り外し可能に受け入れるように構成されている。開口部１００は、第１の側壁１１０を貫通して溝１１４内に延びていてもよい。図２３は、第１の取付け特徴部１０５及び第２の取付け特徴部１０６を示しており、第１の取付け特徴部１０５及び第２の取付け特徴部１０６の各々は、上述した取付けブロック（図２２には示していない）と係合するように構成されている。傾斜面１０１は、第１の取付け特徴部１０５及び第２の取付け特徴部１０６の両方によって共有することができる。第１の取付け特徴部１０５及び第２の取付け特徴部１０６は、集合的に、上部ビーム３０を取付けブロックに適切に位置合わせすることができるように、ブラシホルダ１６を適切な角度で取付けブロックに向けるように設計されている位置合わせボス（alignment boss）として画定することができる。更に、第１の取付け特徴部１０５は、ブラシホルダアセンブリ１２が取付けブロックに固定されるときに、ブラシホルダ１６がその最終位置に回転することを可能にするように設計することができる。
【0102】
当業者には、本開示の態様が、本明細書に記載され本明細書において企図されている特定の実施形態以外の様々な形態で明示され得ることが認識されるであろう。したがって、添付の請求項に記載されている本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく、形態及び詳細における逸脱を行うことができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図5A】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図14A】
【図15】
【図16】
【図16A】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【国際調査報告】