ЩЕТОЧНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ Российский патент 1997 года по МПК H01R39/40 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах и агрегатах малой мощности, в частности в воздуховсасывающих агрегатах бытовых и промышленных пылесосов и пылеводососов.

Известны конструкции щеточных узлов электрических машин, включающих держатель, обойму, щетку и контакт для внешнего подключения (см. например, авт. св. N 1125685, кл. H 01 R 39/40, от 11.04.83 г. N 1130926, кл. H 01 R 39/40, от 06.06.83 г. N 1128339, кл. H 02 K 5/14, от 23.03.81 г. N 1247994, кл. H 02 K 13/14 от 13.02.85 г. N 1246205, кл. H 01 R 39/40, 1986; N 1636902, кл. H 01 R 39/40, 1988. B 1376158, кл. H 01 R 39/40, 1986 г. N 1698924, кл. H 01 R 39/40, 1988 г. Сергеев П. С. и др. Проектирование электрических машин, М. Энергия, 1969, с, 273 274).

Недостатком перечисленных конструкций является низкая надежность электрических контактов, щеточных узлов и фиксации контакта, ручная сборка узлов, большие неудобства обслуживания при эксплуатации в процессе замены электрощеток, сложность конструкции, многочисленность деталей сложной формы и деталей крепления, большие габаритные размеры по вылету щеткодержателей и др.

Известны способы сборки щеточных узлов электрических машин, включающие введение контакта в держатель и обойму и его фиксацию (см. например, авт. св. N 1636902, кл. H 01 R 39/40, 1988 г. N 1698924, кл. H 01 R 39/40, 1988 г. ОСТ 16.0684.416-84 и дp.).

Недостатком перечисленных способов является низкая эффективность процесса сборки, малая производительность, трудоемкость, наличие большого количества ручных операций, малая надежность и точность, сложность фиксации элементов конструкции и др.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является щеточный узел электрической машины, включающий держатель, обойму, щетку, подпружиненную в сторону коллектора, и посредством жгутика электрически связанную с контактом для внешнего подключения (см. авт. св. N 1630902, кл. H 01 R 39/40, 1988).

Недостатком прототипа является низкие надежность, эффективность, неудобство обслуживания при эксплуатации, сложность конструкции и большие габариты.

С другой стороны, наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ сборки щеточного узла электрической машины, включающий введение контакта в держатель и обойму и его фиксацию (см. авт. св. N 1658254, кл. H 01 R 39/40, 1989.).

К недостаткам этого способа следует отнести малую эффективность и надежность, неудобство обслуживания при эксплуатации, сложность конструкции и большие габариты, обусловленные реализацией способа описанного в прототипе.

Цель изобретения повышение эффективности, надежности, удобства обслуживания при эксплуатации, упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в щеточном узле электрической машины, включающем держатель, обойму, щетку, подпружиненную в сторону коллектора, и посредством жгутика электрически связанную с контактом для внешнего подключения, в держателе и обойме выполнены пазы имеющие узкую и широкую части для введения и установки контакта, причем последний выполнен образной формы, установлен в широкой части паза и подпружинен.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что в способе сборки щеточного узла электрической машины, включающем введение контакта в держатель и обойму и его фиксацию, контакт вводят в узкий продольный паз держателя и обоймы, перемещают в широкий поперечный паз, затем поворачивают (разворачивают) на 90^o и фиксируют в широком поперечном пазу путем поджатия пружиной, взаимодействующей со щеткой.

На фиг. 1 изображен продольный разрез щеточного узла электрической машины при расположении вала с коллектором в плоскости чертежа; на фиг. 2 вид на щеточный узел сверху при расположении вала с коллектором перпендикулярно плоскости чертежа; на фиг. 3 контакт, вынесенный из разреза на фиг. 1; на фиг. 4 вид А на контакт.

Щеточный узел электрической машины включает (см. фиг. 1 4) щетку 1, посредством медного жгутика 2 электрически связанную с контактом 3 для внешнего подключения к электросети, пружину 4, установленную между щеткой 1 и контактом 3, держатель 5, обойму 6, установленную в держатель 5 и заполняющую функции направляющей для щетки 1 и пружины 4, подпружинивающей щетку 1 относительно контакта в сторону коллектора электрической машины. В держателе 5 и обойме 6 выполнены узкий продольный паз 7 и широкий поперечный паз 8, сообщающиеся между собой и предназначенные для введения и установки контакта 3, причем контакт 3 выполнен образной формы, установлен в широком поперечном пазу 8 и подпружинен пружиной 4 относительно щетки 1, прикрепленной жгутиком 2 к контакту 3.

В оптимальном варианте конструкции паз в держателе 5 и обойме 6 выполняют Т-образной формы с узким продольным пазом 7 параллельным направлению перемещения щетки 1 в обойме 6 и широким поперечным пазом 8, перпендикулярным предыдущему пазу 7, причем узкий продольный паз 7 может быть выполнен как на большем расстоянии от зоны контакта щетки 1 с коллектором, так и на меньшем расстоянии чем широкий поперечный паз 8. Возможна и крестообразная форма паза.

Предложенный способ сборки щеточного узла электрической машины, включающий введение контакта 3 в держатель 5 и обойму 6 и его фиксацию, характеризуется тем, что контакт 3 вводят в узкий продольный паз 7 держателя 5 и обоймы 6, и одновременно в широкий поперечный паз 8 (например, на фиг. 1 контакт 3 в положении, приведенном на фиг. 4, перемещается в плоскости чертежа сверху вниз или наоборот) до введения средней части (П-образной) в обойму 6, после этого перемещают концевые части контакта 3 в зону широкого поперечного паза 8, т. е. в изображенном варианте исполнения в сторону коллектора, а затем разворачивают контакт 3 на 90^o (если смотреть на чертеж на фиг. 2, то вращение будет против часовой стрелки из положения контакта 3 на фиг. 4 в положение на фиг. 1 или 3), после чего контакт 3 под действием пружины 4 перемещается на максимальное расстояние от коллектора и фиксируется в широком поперечном пазе 8 путем поджатия пружиной 4, взаимодействующей со щеткой 1. В результате предложенных операций и заданной формы пазов и формы контакта 3 щеточный узел оказывается надежно собранным и самопроизвольная разборка узла, в том числе при воздействии ударов и вибрации абсолютно исключены. В предложенном варианте исполнения жгутик 2 приварен или припаян к контакту 3, который выполняет, во-первых, роль щеточного контакта, во-вторых роль детали, запирающей пружину 4 в сжатом состоянии и в-третьих роль терминала для подключения внешней электрической сети.

Таким образом, контакт 3 в совокупности с остальными элементами конструкции выполняет три функции. В известных конструкциях эти функции выполняются двумя-тремя деталями, в результате чего снижается надежность, увеличиваются габариты электрической машины по вылету щеткодержателей.

Предложенная конструкция щеточного узла электрической машины и разработанный способ сборки щеточного узла электрической машины полностью решают поставленные задачи и достигают цели изобретений, являются новыми, имеют изобретательский уровень и промышленно применимы, т. е. могут быть признаны изобретениями.

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах и агрегатах малой мощности, в частности, в воздуховсасывающих агрегатах бытовых и промышленных пылесосов. Сущность изобретения: в щеточном узле электрической машины, включающем держатель, обойму, щетку, подпружиненную в сторону коллектора и посредством жгутика электрически связанную с контактом для внешнего подключения, в держателе и обойме выполнены пазы, имеющие узкую и широкую части для введения и установки контакта для внешнего подключения, причем последний выполнен -образной формы, установлен в широкой части паза и зафиксирован пружиной. Пазы для введения и установки контакта могут быть выполнены Г, Т, или +- образной формы. В предложенном способе сборки щеточного узла электрической машины, включающем введение контакта в держатель и обойму и его фиксацию, контакт вводят в узкий продольный паз держателя и обоймы, перемещают в широкий поперечный паз, затем разворачивают на 90^o и фиксируют в широком поперечном пазу путем поджатия пружиной, взаимодействующей со щеткой. 2. с. п. ф-лы 4 ил.

1. Щеточный узел электрической машины, включающий держатель, обойму, щетку, подпружиненную в сторону коллектора и посредством жгутика электрически связанную с контактом для внешнего подключения, отличающийся тем, что в держателе и обойме выполнены пазы, имеющие узкую и широкую части для введения и установки контакта для внешнего подключения, причем последний выполнен -образной формы, установлен в широкой части паза и зафиксирован пружиной. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что пазы для введения и установки контакта выполнены Г, Т или +-образной формы. 3. Способ сборки щеточного узла электрической машины, включающий введение контакта с держатель и обойму и его фиксацию, отличающийся тем, что контакт вводят в узкий продольный паз держателя и обоймы, перемещают в широкий поперечный паз, затем разворачивают на 90^o и фиксируют в широком поперечном пазе путем поджатия пружиной, взаимодействующей с щеткой.