ЩЕТОЧНЫЙ АППАРАТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ Российский патент 1995 года по МПК H01R39/40 

Изобретение относится к электрическим машинам.

Известны и имеют широкое применение в малых электрических машинах щеточные аппараты со щеткой, жестко соединенной с рычагом. В подавляющем большинстве аппаратов щетка закрепляется в металлическом рычаге. Положительными качествами указанных аппаратов являются простота конструкции, отсутствие зависаний и заклиниваний щетки в процессе работы, отсутствие опрокидываний щетки при реверсе с образованием неполноценного "двойного зеркала" на контактной поверхности и неизменность местоположения щетки на коллекторе при дугообразной форме щетки и совмещении оси вращения рычага с центром окружностей дуг щетки.

Недостатки рассмотренных аппаратов - непостоянство величины нажатия и, как следствие, отсутствие квазинулевой жесткости у нажимной системы. Отсутствие такой жесткости ведет к появлению множества резонансных частот, низкой виброустойчивости аппарата и высокому темпу износа щеток. При постоянстве величины нажатия темп износа снижается в 2...3 раза даже у машин, работающих без внешних механических воздействий.

В аппарате по патенту Франции N 2328308 дугообразная щетка выполняется совместно с рычагом из материала щетки, что обеспечивает большую точность в расстановке щеток на коллекторе и более строгое поддержание неизменности их расположения по мере износа. Вместе с тем в аппарате нет постоянства величины нажатия, поэтому имеются все перечисленные выше недостатки.

Реализация изобретения позволяет создать постоянство величины нажатия, обеспечить высокую виброустойчивость, снизить темп износа щетки в аппарате со щеткой, жестко соединенной с рычагом.

Предлагаемый щеточный аппарат электрической машины содержит щетку, жестко соединенную с рычагом, размещенным с возможностью вращения на оси, и воздействующий на узел щетка-рычаг пружинный элемент с закрепленным в пружинодержателе концом, при этом на торце указанного узла щетка-рычаг размещена скоба, сквозь которую пропущен развернутый участок пружинного элемента, выполненного в виде рулонной пружины, причем этот участок имеет выпуклость, которая обращена в противоположную от щетки сторону, а свободный конец рулонной пружины, свернутый в рулон с поджатыми вплотную витками, опирается на узел щетка-рычаг. При необходимости защиты рулона пружины от щеточной пыли сторона скобы выполняется в виде крючкообразного загиба, охватывающего рулон пружины. Для усиления защиты крючкообразный загиб имеет боковые стенки, выполненные как продолжение боковых сторон скобы и рычага.

На фиг.1 и 2 изображен щеточный аппарат с Г-образной скобой на рычаге и прямой щеткой, в двух проекциях; на фиг.3 и 4 представлены щеточные аппараты с дугообразной щеткой, скобой, несущей крючкообразный загиб, и рычагом, выполненным совместно со щеткой (фиг.3) и отдельно от щетки (фиг.4); на фиг. 5 показан щеточный аппарат, у которого крючкообразный загиб имеет боковые стенки.

На фигурах 1 - рулонная пружина, 2 - пружинодержатель, 3 - щетка, 4 - рычаг, 5 - скоба, 6 - крючкообразный загиб, 7 - боковые стенки крючкообразного загиба.

Отогнутый конец пружины 1 закреплен в пружинодержателе 2. Свободный, свернутый в рулон конец пружины 1 оперт на узел щетка 3 - рычаг 4. Скоба 5 притягивает пружину 1 к узлу щетка 3-рычаг 4, не позволяя рулону пружины соскользнуть с опоры. Для защиты рулона пружины 1 от щеточной пыли стороны скобы 5 развиваются в крючкообразный загиб 6 или крючкообразный загиб 6 с боковыми стенками 7. В образовании последних может использоваться продолжение боковых сторон рычага 4.

Нажимное усилие на щетку 3 создается за счет деформации участка АБ развернутой части пружины 1 между ее рулоном и точкой контакта с рычагом 4. По мере износа щетки 3 конфигурация участка АБ практически не меняется, благодаря чему сохраняется величина нажимного усилия.

Введение пружины 1 под скобу 5 осуществляется на фиг.1-3 заводкой пружины сбоку, на фиг.4 установкой скобы после размещения пружины на узле щетка-рычаг, на фиг.5 проталкиванием полностью развернутой пружины под скобу и ее самосворачиванием в замкнутом объеме, образованном крючкообразными загибом 6 и боковыми стенками 7.

Размещение пружины 1 выпуклостью в противоположную от щетки 3 сторону позволяет исключить значительное боковое давление на щетку, создающее в аппарате без обоймы опасность ее разрушения. Такое давление имеет место при S-образном размещении пружины. Менее напряженное состояние материала пружины 1 при примененном размещении позволяет выполнить пружину с меньшим радиусом навивки и иметь меньший радиус рулона. Положительными качествами предлагаемого аппарата являются также удаленность рулона от зоны пылеобразования и простота дополнительной защиты рулона от пыли.

Изобретение относится к электрическим машинам. Сущность изобретения: щеточный аппарат содержит щетку, жестко соединенную с рычагом, размещенным с возможностью вращения на оси, и воздействующий на узел щетка-рычаг пружинный элемент с закрепленным в пружинодержателе концом, причем на торце узла щетка-рычаг размещена скоба, сквозь которую пропущен выпуклостью в противоположную от щетки сторону С-образно развернутый участок спиральной пружины с поджатыми вплотную витками, свободный конец которой, свернутой в рулон, оперт об узел щетка-рычаг. Предусмотрена возможность выполнения стороны скобы в виде крючкообразного загиба, охватывающего рулон пружины. Крючкообразный загиб может быть дополнен боковыми стенками, выполненными как продолжение боковых сторон скобы и рычага. Реализация изобретения позволяет создать постоянство величины нажатия, обеспечить высокую виброустойчивость, снизить темп износа щетки в аппарате со щеткой, жестко связанной с рычагом. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. ЩЕТОЧНЫЙ АППАРАТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащий щетку, жестко соединенную с рычагом, размещенным с возможностью вращения на оси и воздействующий на узел щетка - рычаг, пружинный элемент с закрепленным в пружинодержателе концом, отличающийся тем, что на торце узла щетка - рычаг размещена скоба, сквозь которую пропущен развернутый участок пружинного элемента, выполненного в виде рулонной пружины, причем этот участок имеет выпуклость, обращенную в противоположную от щетки сторону, а конец рулонной пружины, свернутый в рулон с поджатыми вплотную витками, опирается на узел щетка-рычаг. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что сторона скобы выполнена в виде крючкообразного загиба, охватывающего рулон пружины. 3. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что крючкообразный загиб имеет боковые стенки, выполненные как продолжение боковых сторон скобы и рычага.