JP2002017073A - Noble metal clad brush wire and slip ring assembly - Google Patents
Noble metal clad brush wire and slip ring assemblyInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は一般的にはスリップ
リングおよびワイヤーブラシ組立体に関するものであ
り、更に詳しくは、ワイヤーブラシの表面層を形成する
貴金属材料の使用に関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to slip rings and wire brush assemblies, and more particularly, to the use of a noble metal material to form the surface layer of a wire brush.
【0002】[0002]
【背景技術】スリップリング組立体は従来技術において
良く知られており、一般的には、適当なブラシホルダー
中にマウントされた回転しないブラシと接触する、回転
する導体リングを備えている。このブラシは、しばしば
一体のワイヤー部材であり、ワイヤー部材は、金メッキ
されたリングに対向して延在する金合金ブラシワイヤー
または金メッキワイヤーを備えている。金または他の貴
金属が特に好適である。なぜなら、これは相当な期間に
わたって知られているように、長期間(何年も)にわた
って接触抵抗の変化を低いミリオームの水準とする性能
を達成するためには、卑金属よりも、貴金属または貴金
属合金を電気接点領域中で使用しなければならないから
である。BACKGROUND OF THE INVENTION Slip ring assemblies are well known in the art and generally include a rotating conductor ring that contacts a non-rotating brush mounted in a suitable brush holder. The brush is often a one-piece wire member, the wire member comprising a gold alloy brush wire or a gold plated wire extending opposite the gold plated ring. Gold or other noble metals are particularly preferred. This is because, as is known for a considerable period of time, in order to achieve the performance of changing the contact resistance over a long period of time (years) to a low milliohm level, noble metals or noble metal alloys rather than base metals. Must be used in the electrical contact area.
【0003】金合金ブラシワイヤーは、長期間にわたっ
て、最小限の接触抵抗変化をもって稼働するものと期待
できる。しかし、金合金ワイヤーは比較的に高価であ
る。なぜなら、金の含有量が高いからである。[0003] Gold alloy brush wires can be expected to operate over a long period of time with minimal changes in contact resistance. However, gold alloy wires are relatively expensive. This is because the gold content is high.
【0004】また、金メッキされたワイヤーも知られて
おり、金合金ワイヤーに比べると高価にはならない傾向
がある。なぜなら、より高価ではない卑金属を金メッキ
によって被覆しているからである。しかし、特に、特定
タイプの用途のために、金メッキしたブラシワイヤーを
特定の曲率半径にまで折り曲げたときに、金メッキが破
壊しやすい。更に、製造上の観点からは、メッキしたワ
イヤーを製造するためには、メッキ浴および機器が必要
であるという観点から一層多大な資本投資が必要であ
り、また環境廃棄物問題と追加の関連費用とが発生す
る。[0004] Gold-plated wires are also known and tend to be less expensive than gold alloy wires. This is because less expensive base metals are covered by gold plating. However, the gold plating is liable to break, especially when the gold-plated brush wire is bent to a specific radius of curvature for a particular type of application. In addition, from a manufacturing perspective, the production of plated wires requires greater capital investment in terms of the need for plating baths and equipment, as well as environmental waste issues and additional associated costs. Occurs.
【0005】[0005]
【発明の開示】従って、本発明の目的は、貴金属被覆を
備えるブラシワイヤーの構造的一体性を向上させること
である。DISCLOSURE OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to improve the structural integrity of a brush wire with a noble metal coating.
【0006】他の目的は、貴金属被覆されたブラシワイ
ヤーの磨耗特性を向上させることである。[0006] Another object is to improve the wear characteristics of precious metal coated brush wires.
【0007】更に他の目的は、貴金属被覆されたブラシ
ワイヤーの構造的一体性および磨耗特性を、メッキされ
たワイヤーに比べて向上させる一方、貴金属合金製のワ
イヤーに比べてコストを低減することである。Yet another object is to improve the structural integrity and wear characteristics of precious metal coated brush wires compared to plated wires, while reducing costs compared to precious metal alloy wires. is there.
【0008】本発明は、ブラシワイヤーと滑り接触して
いるスリップリングを含む、スリップリングおよびブラ
シ組立体に関するものである。広い意味では、本発明
は、前記ブラシワイヤーが、ワイヤーコアの少なくとも
一部を形成する第一の材料と、前記第一の材料に対して
冶金学的に結合された外側層を形成する第二の材料とを
含む点の改善に関するものである。[0008] The present invention is directed to a slip ring and brush assembly, including a slip ring in sliding contact with a brush wire. In a broad sense, the invention relates to a brush wire, wherein the brush wire forms a first material forming at least a portion of a wire core and a second material forming an outer layer metallurgically bonded to the first material. And the improvement of the point including the material.
【0009】好適な実施形態においては、本発明は、導
体とシャフトとの間で電気的エネルギーを伝達するため
のスリップリングおよびブラシ組立体に関する。導体と
シャフトとの一方は静止している一方、他方は回転す
る。本組立体は、シャフト上に形成された貴金属被覆ス
リップリング面と、この貴金属被覆スリップリング面と
接触しており、前記導体に連結された少なくとも一つの
ブラシワイヤーとを備えている。本発明により、ブラシ
ワイヤーは、導電性コア、必要に応じてこのコアを被覆
する金属バリア層、および前記バリア層およびコアの一
方に対して冶金学的に結合された貴金属表面層を備えて
いる。In a preferred embodiment, the present invention relates to a slip ring and brush assembly for transferring electrical energy between a conductor and a shaft. One of the conductor and the shaft is stationary, while the other is rotating. The assembly includes a noble metal coated slip ring surface formed on a shaft and at least one brush wire in contact with the noble metal coated slip ring surface and connected to the conductor. According to the present invention, a brush wire comprises a conductive core, a metal barrier layer optionally covering the core, and a noble metal surface layer metallurgically bonded to one of the barrier layer and the core. .
【0010】貴金属表面層が、その下側のコアに対し
て、直接にあるいは中間の冶金学的に結合したバリア層
を介して、冶金学的に結合しているという特徴によっ
て、原子のレベルで密な付着状態をもたらすことで、一
層良好なブラシの形成をもたらし、これによって従来技
術のメッキ技術に比べて貴金属面のクラックや剥離を最
小限とできる点で有利である。また、冶金学的に結合さ
れた貴金属面を備えるように形成されたブラシワイヤー
は、その金または貴金属含有量を低下させることによっ
て、金または貴金属合金ワイヤーに比べて高価ではない
傾向があり、一方リング/ブラシ界面においてこれと同
様の貴金属接点を保持し、低いノイズと磨耗とが得られ
る。At the atomic level, the noble metal surface layer is metallurgically bonded to the underlying core, either directly or through an intermediate metallurgically bonded barrier layer. Providing a tighter bond advantageously results in better brush formation, thereby minimizing cracking and delamination of the noble metal surface compared to prior art plating techniques. Also, brush wires formed with metallurgically bonded precious metal surfaces tend to be less expensive than gold or precious metal alloy wires by reducing their gold or precious metal content. A similar noble metal contact is maintained at the ring / brush interface, resulting in low noise and wear.
【0011】本発明によるブラシワイヤーは、複数の材
料の間の拡散が問題となるような材料の選択によって
は、導電性コアと貴金属表面層との間の拡散を防止する
ための金属バリア層を必要に応じて利用する。貴金属バ
リア層を利用した場合には、このバリア層は、好ましく
は、導電性コアに対して冶金学的に結合されており、前
記貴金属表面層が今度はバリア層に対して冶金学的に結
合されている。The brush wire according to the present invention may have a metal barrier layer for preventing the diffusion between the conductive core and the noble metal surface layer depending on the selection of a material in which diffusion between a plurality of materials is problematic. Use as needed. If a noble metal barrier layer is utilized, the barrier layer is preferably metallurgically bonded to the conductive core, and the noble metal surface layer is now metallurgically bonded to the barrier layer. Have been.
【0012】本発明による一つの好適な実施形態におい
ては、本ブラシワイヤーは、銅センターコア、好ましく
はベリリウム銅を備え、ニッケルクラッド被覆バリアを
備えており、このニッケルバリアの外側面上の金クラッ
ドを伴っている。In one preferred embodiment according to the invention, the brush wire comprises a copper center core, preferably beryllium copper, and comprises a nickel clad cladding barrier, the gold cladding on the outer surface of the nickel barrier. Is accompanied.
【0013】本発明の更に他の目的および利点は、次の
詳細な説明から本分野の当業者にとって容易に明白とな
るであろうし、次の詳細な説明において、本発明の好適
な実施形態のみを、単に本発明の実施を企図する最良の
形態を説明するとことによって、図示し、かつ説明して
いる。理解されるであろうように、本発明は、他のおよ
び異なる実施形態のものであってよく、その幾つかの詳
細事項のすべては、本発明から離れることなく、種々の
自明な点で変更することができる。従って、本図面およ
び説明は、その性質上説明的なものであり、制限的なも
のではないと見なされるべきである。Still other objects and advantages of the present invention will become readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description, and in the following detailed description, only preferred embodiments of the present invention are described. Is illustrated and described merely by describing the best mode contemplated for practicing the invention. As will be realized, the invention is capable of other and different embodiments, and its several details are capable of modification in various obvious respects, all without departing from the invention. can do. Accordingly, the drawings and description are to be regarded in the nature as illustrative and not restrictive.
【0014】(発明の最良の実施形態)図1は、一般的
に参照番号10によって指示したスリップリングおよび
ブラシ組立体の例示図面であり、ここで一連のブラシワ
イヤー12は、回転中のスリップリング組立体15上に
形成されたスリップリング面14と滑り接触している。
ブラシワイヤー12およびスリップリング面14の各表
面は、周知のように、良好な磨耗特性、低い電気抵抗お
よび電流密度の増大を達成するために、金によって被覆
することが好ましい。しかし、前述した特有の特徴点に
従い、各ブラシワイヤー12は表面層16を備えてお
り、表面層16は、好適な実施形態においては下側の導
電性コア16bへと直接にあるいは拡散層16c(図2
参照)を介して冶金学的に結合されている金クラッド層
16aの形であり、拡散層16cは今度はコアに対して
冶金学的に結合されている。このようにして、金上金の
低い接触抵抗という利点が得られる一方、金メッキに伴
う高度の疲労しやすさや故障の問題、あるいは金合金の
金含有量が高いことに伴う金合金のコスト高を回避する
ことができる。FIG. 1 is an illustrative drawing of a slip ring and brush assembly, generally designated by the reference numeral 10, wherein a series of brush wires 12 are mounted on a rotating slip ring. Sliding contact is made with the slip ring surface 14 formed on the assembly 15.
The surfaces of brush wire 12 and slip ring surface 14 are preferably coated with gold, as is well known, to achieve good wear properties, low electrical resistance and increased current density. However, in accordance with the specific features described above, each brush wire 12 is provided with a surface layer 16, which in a preferred embodiment is either directly to the lower conductive core 16b or to the diffusion layer 16c ( FIG.
) Is in the form of a gold cladding layer 16a which is metallurgically bonded via a diffusion layer 16c, which is now metallurgically bonded to the core. In this way, while the advantage of low contact resistance of gold on gold is obtained, the problem of high degree of fatigue and failure associated with gold plating or the high cost of gold alloy due to the high gold content of gold alloy is reduced. Can be avoided.
【0015】組立体10は、大分類のブラシワイヤーお
よびスリップリング組立体を示すものであり、この中
で、回転する導電性スリップリング組立体15を、適当
なブラシホルダー中にマウントされた回転しないブラシ
12と接触させることによって、電力や信号の流路を提
供する。図1においては、組立体10は円筒状のハウジ
ング20を備えており、その中で、一対のベアリング2
2と24とが、スリップリング組立体15の相対向する
端部に配置されており、回転するシャフト28の一方の
端部を回転可能なように保持している。一連のブラシワ
イヤー12は軸方向に互いに離れた位置に配置されてお
り、それぞれスリップリング組立体15の長手方向に沿
って形成された環状溝30と接触している。The assembly 10 represents a broad class of brush wire and slip ring assemblies in which a rotating conductive slip ring assembly 15 is non-rotating mounted in a suitable brush holder. The contact with the brush 12 provides a flow path for electric power and signals. 1, the assembly 10 includes a cylindrical housing 20 in which a pair of bearings 2 are mounted.
Two and 24 are located at opposite ends of the slip ring assembly 15 and rotatably hold one end of a rotating shaft 28. A series of brush wires 12 are axially separated from each other and are in contact with annular grooves 30 formed along the length of the slip ring assembly 15.
【0016】更に詳しくは、軸方向に離れた互いに同じ
ブラシワイヤー12の軸方向の組12aおよび12bか
らなる上側および下側の組を、上側および下側の各ブラ
シブロック32および34に載せ、ブラシブロック32
および34は、スリップリング組立体の溝30と滑りま
たは回転接触するようなワイヤーの適切な位置決めをも
たらす。図1に最も良く図示されているように、各ブラ
シブロック組立体32および34は、スリップリング組
立体15の全長にわたって延在し、相対向する端部を備
えており、相対向する端部がベアリング22および24
とそれぞれ接触しており、これらのベアリングを組立体
10の内部に適切に位置決めしている。また、これらブ
ラシブロック32および34は、リードワイヤー36を
位置決めし、配置するためにも使用されており、本分野
において既知のリード出口を提供する。これらリードワ
イヤー36は、各ブラシブロックの外側面と、ハウジン
グ20の内側内壁との間に配置されたポッティング材料
38を用いることによって、ブラシブロック組立体3
2、34と関連する位置に保持される。ハウジング20
の凹んだ基部末端に配置されたリテイナリング40を使
用して、回転するシャフト28に対してブラシブロック
組立体32、34を軸方向に固定する一方、端部キャッ
プ42は組立体10の遠心端を遮蔽し、端部キャップを
通してリードワイヤー36が延びている。More specifically, upper and lower sets of the axial sets 12a and 12b of the same brush wires 12 which are separated from each other in the axial direction are placed on the upper and lower brush blocks 32 and 34, respectively. Block 32
And 34 provide proper positioning of the wire in sliding or rotational contact with groove 30 of the slip ring assembly. As best shown in FIG. 1, each brush block assembly 32 and 34 extends the entire length of the slip ring assembly 15 and has opposing ends, where the opposing ends are Bearings 22 and 24
, Respectively, to properly position these bearings within the assembly 10. These brush blocks 32 and 34 are also used to position and position the lead wire 36 and provide a lead outlet as known in the art. The lead wires 36 are made of the brush block assembly 3 by using a potting material 38 disposed between the outer surface of each brush block and the inner inner wall of the housing 20.
2, 34 are held in a position associated therewith. Housing 20
The retainer ring 40, located at the concave base end of the shaft, axially secures the brush block assemblies 32, 34 to the rotating shaft 28, while the end cap 42 is attached to the distal end of the assembly 10. And a lead wire 36 extends through the end cap.
【0017】前述した組立体10の構成は、ブラシワイ
ヤー12の構成を除けば通常のものである。図2に最も
良く示されるように、各ブラシワイヤー12は、好適な
実施形態においては表面層16を備えており、表面層1
6は、好ましくは拡散層16cを介して下側の導電性コ
ア16bへと冶金学的に結合されているクラッド層16
aの形である。このクラッド層16aは、好ましくは、
金のような貴金属からなっている。この外側層16a
が、下側のコア16bまたは拡散層16cへと冶金学的
に結合しているという特徴によって、金または貴金属メ
ッキによって従来達成されていたよりもはるかに良好な
付着状態が達成され、これはメッキ技術に内在するよう
に、メッキされた層と基体との間の付着状態が劣ってい
る結果として、メッキされた材料がより早期に摩耗する
傾向があるためである。こうしたメッキ法に内在する不
利益は、係合するスリップリング組立体と滑りまたは回
転接触している一個以上のブラシワイヤーに依存する製
品において、特に顕著であり、かつ不利益である。The configuration of the assembly 10 described above is normal except for the configuration of the brush wire 12. As best shown in FIG. 2, each brush wire 12 has a surface layer 16 in a preferred embodiment, and
6 is a cladding layer 16 that is metallurgically bonded to a lower conductive core 16b, preferably via a diffusion layer 16c.
a. This cladding layer 16a is preferably
It is made of precious metals such as gold. This outer layer 16a
Are metallurgically bonded to the lower core 16b or diffusion layer 16c, thereby achieving much better adhesion than previously achieved with gold or noble metal plating, which is due to the plating technique. This is because the poor adhesion between the plated layer and the substrate, as is inherent in the prior art, tends to wear the plated material earlier. The disadvantages inherent in such plating methods are particularly pronounced and disadvantageous in products that rely on one or more brush wires in sliding or rolling contact with an engaging slip ring assembly.
【0018】本発明の特有の特徴に従って構成されたブ
ラシワイヤー12は、高い金含有量の、従ってより高価
な金合金からなるブラシワイヤーによって得られるのと
同様の性能(即ち、摩耗速度および寿命の点で)をもた
らす傾向があり、しかも付随するコストがない。また、
本発明の貴金属クラッドブラシワイヤー12は、純金合
金よりも一層良好な導電性を持つように選択されたセン
ターコア材料16bへと結合することによって、同様の
寸法を持つ金合金ワイヤーよりも良好な導電性をもたら
し得る。クラッド層16aは、異なる材料からなるセン
ターコア16bへと結合できることから、得られたブラ
シワイヤー12が、センターコア材料の選択に応じて、
金合金ワイヤーに比べて一層優れた機械的特性を持つよ
うにできる。The brush wire 12 constructed in accordance with the unique features of the present invention has similar performance (ie, reduced wear rate and longevity) to that obtained with a brush wire of high gold content and therefore of a more expensive gold alloy. ), And without the attendant costs. Also,
The precious metal clad brush wire 12 of the present invention provides better conductivity than similarly sized gold alloy wire by bonding to a center core material 16b that is selected to have better conductivity than pure gold alloy. Can bring sex. Since the clad layer 16a can be bonded to the center core 16b made of a different material, the obtained brush wire 12 can be used in accordance with the selection of the center core material.
It can have better mechanical properties than gold alloy wire.
【0019】また、貴金属クラッドワイヤーを使用する
という特徴によって、メッキに比べて冶金学的な結合の
方が優れた結合付着をもたらす結果として、メッキされ
たワイヤーに比べて一層良好な成形性がもたらされる。
このような成形性の向上は、表面層16aのクラックや
剥離の発生率が一層低くなることによって証明されてお
り、これは、ブラシワイヤーをきつい半径上で曲げた場
合に特に有用である。本発明の貴金属クラッドワイヤー
は、好適な実施形態の組立体10で用いるように、例え
ば図3に図示する型の馬蹄形をなすブラシワイヤーにお
いて用いられる際に特に有益である。Also, the feature of using a noble metal clad wire results in better bond adhesion in metallurgical bonding than plating, resulting in better formability than plated wire. It is.
Such an improvement in formability has been proven by a lower incidence of cracking and peeling of the surface layer 16a, which is particularly useful when the brush wire is bent over a tight radius. The noble metal clad wire of the present invention is particularly useful when used in a horseshoe-shaped brush wire, for example of the type illustrated in FIG. 3, as used in the preferred embodiment assembly 10.
【0020】本発明は、金の使用に限定されるものでは
なく、他の貴金属を包含することを意図している。ま
た、外側層を形成する表面材料が、中間のクラッド層を
伴い、あるいは伴うことなしに、コア材料へと冶金学的
に結合されているような、滑り接触または回転接触用の
ブラシワイヤーに対して本発明は適用可能であり、これ
によって、メッキ技術を用いてこの表面材料を付着させ
ることでは実現できないであろうような、上記した冶金
学的結合の利点を実現できる。The present invention is not limited to the use of gold, but is intended to include other precious metals. Also, for brush wires for sliding or rolling contact, where the surface material forming the outer layer is metallurgically bonded to the core material, with or without an intermediate cladding layer. Thus, the present invention is applicable, thereby realizing the advantages of metallurgical bonding described above that would not be realized by applying this surface material using plating techniques.
【0021】本発明は、個々のブラシワイヤーおよびブ
ラシワイヤー組立体を形成するモノフィラメントおよび
マルチフィラメント材料の双方の使用に対して適用可能
である。The present invention is applicable to the use of both monofilament and multifilament materials forming individual brush wires and brush wire assemblies.
【0022】好適な実施形態においては、各ワイヤー1
2は、拡散層16c(例えばニッケル)に対して冶金学
的に結合された金外側層16aを備えるように形成され
ており、拡散層16aは今度はコア16b(例えばベリ
リウム銅)に対して冶金学的に結合されている。特定環
境下では、外側のクラッド層16aおよびコア16bを
形成する材料の選択によっては、拡散層16cは不要で
あり、この場合には外側層をコアに対して冶金学的に結
合する。In a preferred embodiment, each wire 1
2 is formed with a gold outer layer 16a metallurgically bonded to a diffusion layer 16c (e.g., nickel), which in turn is metallurgically bonded to a core 16b (e.g., beryllium copper). Are logically linked. Under certain circumstances, depending on the choice of material forming the outer cladding layer 16a and core 16b, the diffusion layer 16c may not be needed, in which case the outer layer is metallurgically bonded to the core.
【0023】図4は、複数のフィラメント102を備え
ていてよいマルチフィラメントブラシ組立体100の詳
細を示す側面図であり、フィラメント102は、1〜2
5ミル(mil)(2.54×10− 3 cm〜6
3.5×10− 3 cm)の寸法であってよく、カラ
ー104によって一体関係で保持されている。このカラ
ー104は、ワイヤー絶縁体の端部を備えていて良く、
あるいは、選択的に成形された束中にファイバー102
を保持するように特に設計された別体の筒状部材であっ
てよい。図示するように、ファイバー102は、カラー
104から充分な距離をもって延在しており、これによ
って周知のように(例えば米国特許第4,398,11
3号参照)、カラーをスリップリング面に対して接線接
触させることを可能としている。FIG. 4 is a side elevational view showing details of a multifilament brush assembly 100 that may include a plurality of filaments 102, wherein filaments 102 comprise 1-2 filaments.
5 mil (2.54 × 10 −3 cm to 6
3.5 × 10 −3 cm) and are held in one piece by the collar 104. The collar 104 may include a wire insulation end,
Alternatively, the fibers 102 may be placed in a selectively shaped bundle.
May be a separate tubular member specifically designed to hold As shown, the fiber 102 extends a sufficient distance from the collar 104 so that it is well known (eg, US Pat. No. 4,398,11).
No. 3), making it possible to bring the collar into tangential contact with the slip ring surface.
【0024】本発明に従い、各ファイバー102は、上
記した、ブラシワイヤー12と接触しているものと同様
の方法で構成する。即ち、各ファイバー102は、好ま
しくは拡散層を介して下側の導電性コアに対して冶金学
的に結合されたクラッド層の形であることが好ましい。
このクラッド層は、好ましくは金のような貴金属からな
る。ブラシワイヤー12の場合におけるように、下側の
コアまたは拡散層(今度はコアに対して冶金学的に結合
される)のいずれかへと外側層を冶金学的に結合させる
という特徴によって、上記したように、金または貴金属
メッキ法によって従来達成されたよりもはるかに良好な
付着状態が得られる。In accordance with the present invention, each fiber 102 is constructed in a manner similar to that described above that is in contact with the brush wire 12. That is, each fiber 102 is preferably in the form of a cladding layer that is metallurgically bonded to the underlying conductive core, preferably via a diffusion layer.
This cladding layer is preferably made of a noble metal such as gold. The feature of metallurgical bonding of the outer layer to either the lower core or the diffusion layer (which is now metallurgically bonded to the core), as in the case of brush wire 12, is described above. Thus, much better adhesion is obtained than previously achieved by gold or precious metal plating.
【0025】本発明が上記したすべての目的を満足する
ことは、本分野の当業者にとっては容易に理解できるで
あろう。前述の明細書を読んだ後には、当業者は、本明
細書に広く開示した本発明の種々の変更、均等物による
置換および種々の他の実施形態を実施することができる
であろう。従って、本発明に対して付与される保護は、
添付した請求の範囲に含まれる限定およびその均等物に
よってのみ制限されるものであることを意図している。It will be readily apparent to one skilled in the art that the present invention fulfills all of the objects set forth above. After reading the foregoing specification, one skilled in the art will be able to make various modifications, equivalent replacements and various other embodiments of the invention as broadly disclosed herein. Accordingly, the protection provided for the present invention is:
It is intended to be limited only by the limitations contained in the appended claims and equivalents thereof.
【図1】図1は、本発明に従って構成した新規なブラシ
ワイヤーを利用した例示のブラシ組立体の詳細を示す縦
断面図である。FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing details of an exemplary brush assembly utilizing a novel brush wire constructed in accordance with the present invention.
【図2】図2は、一個のブラシワイヤーを示す、図1の
線2−2に沿ってみたときの分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of one brush wire, taken along line 2-2 of FIG. 1;
【図3】図3は、一個のブラシワイヤーを示す側面図で
ある。FIG. 3 is a side view showing one brush wire.
【図4】図4は、マルチフィラメント組立体の詳細を示
す側面図である。FIG. 4 is a side view showing details of the multifilament assembly.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501021232 21240 Burbank Bouleva rd Woodland Hills,C alifornia 91367−6675 Un ited States of Amer ica (72)発明者 バリー ケー. ウィザースプーン アメリカ合衆国 24060 ヴァージニア州 ブラックスバーグ、 カレッジヴュー ド ライヴ 514 Fターム(参考) 5H613 AA01 AA03 BB05 BB17 BB19 BB24 BB26 BB33 GA04 GA09 GA10 GA12 GB01 GB05 GB08 GB09 GB13 GB14 QQ04 QQ05 SS05 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (71) Applicant 501021232 21240 Burbank Boulevard Woodland Hills, California 91367-6675 United States of America (72) Inventor Barry K. Witherspoon United States 24060 Blacksburg, Virginia, College View Drive 514 F-term (reference) 5H613 AA01 AA03 BB05 BB17 BB19 BB24 BB26 BB33 GA04 GA09 GA10 GA12 GB01 GB05 GB08 GB09 GB13 GB14 QQ04 QQ05 SS05
Claims (14)
ーを伝達するためのスリップリングおよびブラシ組立体
であって、前記導体と前記シャフトとの一方が静止して
おり、前記導体と前記シャフトとの他方が回転する構造
体であり、前記組立体が、 前記シャフト上に形成された貴金属被覆スリップリング
面と、前記貴金属被覆スリップリング面と接触し、前記
静止導体に連結されている少なくとも一つのブラシワイ
ヤーを備えており、前記少なくとも一つのブラシワイヤ
ーが、導電性コア、前記コアを被覆する任意に設けても
よい金属バリア層、および前記バリア層および前記コア
の一方に冶金学的に結合された貴金属表面層を備えてい
る、スリップリングおよびブラシ組立体。1. A slip ring and brush assembly for transferring electrical energy between a conductor and a shaft, wherein one of the conductor and the shaft is stationary, and wherein the conductor and the shaft are The other is a rotating structure, wherein the assembly comprises a noble metal-coated slip ring surface formed on the shaft, and at least one of the noble metal-coated slip ring surface, the at least one being in contact with the noble metal-coated slip ring surface and connected to the stationary conductor. A brush wire, wherein the at least one brush wire is metallurgically bonded to one of the conductive layer, an optional metal barrier layer covering the core, and the barrier layer and the core. A slip ring and brush assembly having a noble metal surface layer.
コアと前記貴金属表面層との間の拡散を防止する材料か
ら形成されている、請求項1記載のスリップリングおよ
びブラシ組立体。2. The slip ring and brush assembly according to claim 1, wherein said metal barrier layer is further formed of a material that prevents diffusion between said conductive core and said noble metal surface layer.
対して冶金学的に結合されている、請求項2記載のスリ
ップリングおよびブラシ組立体。3. The slip ring and brush assembly according to claim 2, wherein said metal barrier layer is metallurgically bonded to said conductive core.
層がニッケルであり、前記貴金属表面層が金である、請
求項2記載のスリップリングおよびブラシ組立体。4. The slip ring and brush assembly according to claim 2, wherein said conductive core is copper, said barrier layer is nickel, and said noble metal surface layer is gold.
くとも一部に沿って滑らかに湾曲している、請求項1記
載のスリップリングおよびブラシ組立体。5. The slip ring and brush assembly according to claim 1, wherein said brush wire is smoothly curved along at least a portion of its entire length.
されている、請求項1記載のスリップリングおよびブラ
シ組立体。6. The slip ring and brush assembly according to claim 1, wherein said brush wire is drawn to a desired size.
かなる熱処理もなしに形成されている、請求項6記載の
スリップリングおよびブラシ組立体。7. The slip ring and brush assembly of claim 6, wherein said brush wire is formed without any heat treatment after drawing.
メントワイヤーである、請求項1記載のスリップリング
およびブラシ組立体。8. The slip ring and brush assembly according to claim 1, wherein said brush wire is a single monofilament wire.
トの束を含んでおり、フィラメントが各々前記導電性コ
ア、前記コアを被覆する前記任意に設けてもよい金属バ
リア層、および前記バリア層とコアとの一方に対して冶
金学的に結合されている前記貴金属表面層を備えてい
る、請求項1記載のスリップリングおよびブラシ組立
体。9. The brush wire includes a bundle of a plurality of filaments, each filament being the conductive core, the optional metal barrier layer covering the core, and the barrier layer and the core. The slip ring and brush assembly according to claim 1, comprising the noble metal surface layer metallurgically bonded to one of the two.
いる、請求項1記載のスリップリングおよびブラシ組立
体。10. The slip ring and brush assembly according to claim 1, wherein said slip ring surface is plated.
学的に結合されているか、あるいはメッキされている、
請求項1記載のスリップリングおよびブラシ組立体。11. The slip ring surface is metallurgically bonded to the lower surface or plated.
The slip ring and brush assembly according to claim 1.
ターコアであり、前記バリア層がニッケルクラッドバリ
ア層であり、前記貴金属表面層が金クラッド層である、
請求項1記載のスリップリングおよびブラシ組立体。12. The conductive core is a beryllium copper center core, the barrier layer is a nickel clad barrier layer, and the noble metal surface layer is a gold clad layer.
The slip ring and brush assembly according to claim 1.
径が約0.018cm(0.007インチ)であり、約
0.191×10− 3 cm〜0.381×10
− 3 cm(75〜150マイクロインチ)のニッケ
ルクラッドバリアと、前記ニッケルバリアの外側面上の
約0.254×10− 3 cm〜1.27×10
− 3 cm(100〜500マイクロインチ)の金ク
ラッドとを備えている、請求項12記載のスリップリン
グおよびブラシ組立体。Wherein said diameter of beryllium copper center core is about 0.018 cm (0.007 inches), about 0.191 × 10 - 3 cm~0.381 × 10
A 75 cm to 150 micro inch nickel clad barrier and about 0.254 × 10 3 cm to 1.27 × 10 on the outer surface of the nickel barrier;
- 3 cm and a gold cladding (100 to 500 microinches), slip ring and brush assembly of claim 12, wherein.
リップリングを含むスリップリングおよびブラシ組立体
において、前記ブラシワイヤーが、コアの少なくとも一
部を形成する第一の材料と、前記第一の材料に冶金学的
に結合された外側層を形成する第二の材料とを含むこと
を特徴とする、スリップリングおよびブラシ組立体。14. A slip ring and brush assembly including a slip ring in sliding contact with a brush wire, wherein the brush wire includes a first material forming at least a portion of a core, and a first material forming at least a portion of the core. And a second material forming a metallurgically bonded outer layer.
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