Щеткодержатель Советский патент 1984 года по МПК H01R39/38 

11-.

СО 00 00

ui.1

Изобретение относится к электротехнике, в частности разработке щет кодержателей электродвигателей преимущественно малой мощности, в которых иггпользуют.ся щеткодержатели куркового типа.

По основному авт. св. № 1001259 известен щеткодержатель, содержащий подпружиненный курок, на одном конце которого укреплена щетка, контактирующая с коллектором, а на другом выполнены углубления, контактирующие с цилиндрической опорой при углубления на курке выполнены в виде двух одинаковых параллельных пазов треугольной формы с рабочими поверхностями, разнесенным вдоль, опоры Гц.

Недостатком известного устройств является возможность повреждения коллектора арматурой щетки или курком в случае износа щетки сверх предельно допустимого износа. Электродвигатель со стершимися щетками продолжает работать с повышенным искрением, что приводит к обгоранию пластин коллектора и полному выходу из строя всей машины из-за повреждения коллектора. Своевременная информация об износе щеток не всегда возможна, так как многие электродвигатели имеют закрытое исполнение или располагаются внутри устройства, которое ограничивает доступ к щеткам электродвигателя. В некоторых случаях необходимость свое,временной смены щеток приводит к усложнению аппаратуры.Однако громоздкую аппаратуру не удается разместить р электрических машинах малой мощности и особенно в микродвигателях, со щеткодержателя куркового типа, иcпoльзyeм lIX, например, в блоках профессиональной аппаратуры видеозаписи, где размеры щетки строго ограничены.

Цель изобретения - предохранение коллектора от повреждения арматурой щетки или курком за счет обеспечения автоматического отвода щетки от коллектора при износе щетки.

Поставленная цель достигается тем, что в щеткодержателе, содержащем подпружиненный курок, на одном конце которого укреплена щетка, контактирующая с коллектором,а на другом выполнены углубления, контактирующие с цилиндрической опорой при этом углубления на курке выполнены в виде двух одинаковых, параллельных пазов треугольной формы с рабочими пов,ерхностями, разнесенными вдоль опоры, в курке выполнены отверстия, через которые и ушко пружины курка пропущена нить, один конечный участок нити расположен внутри щетки в зоне ее предельно

допустимого излосл и -iriкроплен у основания щетки, второй конец нити закреплен на противоположном кони.; курка.

Курок со стороны, противоположной щетки, может быть соединен с пружиной курка дополнительной нитью

С целью индикации износа щетки, участок нити, расположенный внутри щётки, может быть выполнен в виде покрытого слоем изоляции проводника.

На фиг. 1 показанщеткодержатель в рабочем положении щетки; на фиг.2- укрупненно вариант закрепления нитТГ в щетке; на фиг. 3 - укрупненно вариант щеточной части щеткодержателя в котором обеспечивается индикация износа щетки/ на фиг. 4 - то же, вариант закрепления нити в щетке, имеющей минимальные размеры/ на фиг. 5 - щеткодержатель с щеткой, отведенной от коллектора.

Щеткодержатель содержит курок 1, на одном конце которого укреплена щетка 2, контактирующая с коллектором 3. На другом конце курка 1 выполнена отбортовка 4 с углублениями контактирующими с цилиндрической опорой 5. Углубления на курке выполнены в виде двух одинаковых параллельных пазов треугольной формз с рабочими поверхностями б, разнесенными вдоль опоры 5, обеспечивающими стабилизированное положение щетки 2 в рабочем положении на коллекторе 3 Курок 1 подпружинен пружиной 7. В курке выполнены отверстия 8, через которые и ушко 9 пружины 7 курка про пущена нить 10. При этом нить 10 может быть сочленена с ушком 9 петлей. Один конечный участок нити 10 расположен внутри щетки 2 в зоне ее предельно допустимого износа и закрелен у основания щетки. На фиг. 2 укрупненно показан вариант закрепления нити в щетке. В этом варианте в щетке 2 выполнено коническое.отверстие 11 со шлицем 12, в котором располагается конечный участок нити 10 с утолщением 13 (узелком на конце. Отверстие 11 плотно закрывается конической пробкой 14, материал которой выбирается таким, чтобы пробка 14 истиралась раньше или одновременно с щеткой 2. Нить 10 утолщением 13 упирается в пробку 14 и прочно удерживается внутри щетки. Отверстие 11 с нитью 10 расположено у основания щетки 2 на таком участке высоты щетки, до которого еще обеспечивается нормальная работа щетки и который является зоной предельно допустимого износа щетки. Второй конец нити 10 закреплен на противополО) от щетки конце курка 1, например в отверстии 15 курка 1. В этом же отверстии 15 может быть закреплена дополните/1ьная нить 16, которая соединена с пружиной 17 кур ка, при этом нить 16 проходит сквоз ушко 9 пружины 7 и в виде петли охватывает опору 5. Для индикации износа щетки участок нити 10, расположенный внутри щетки 2, выполнен в виде покрытого слоем изоляции проводника 17 (Оиг. 3, 4/. На этих фигурах укрупненно показам вариант щеточной части щеткодержателя, при котором один конец проводника 17 закреплен у осно1вания щетки 2 в щеткодержателе например, в отверстии 18 и выведен наружу электродвигателя для соедннения с системой сигнализации (не показано об износе щеткя 2. Второй конец проводника 17 выполнен в виде ушка 19 и соединен с нитью 10, пропущенной через ушко 19 проводни: ка 17, затем (уже в две нитки чеpes3 ближайшее к щетке отверстие 8 в курке 1, далее через следующее отверстие 8 в курке, ушко 9 пружины 7 и закрепляется в отверстии 15 на курке точно так же, как и в вариан те щеткодержателя на фиг. 1. Отверстие 20 в этом варианте щеточной части (фиг. 3) имеет посередине сечения щетки 21 суженную часть 22, назначение которой уменыииТ1г площадь касания проводника 17 с поверхностью коллектора 3 при перетирании проводника 17 при износе щетки и не допустить перетирания е у сбегающего края щетки 2, так как это может привести к ухудшению успо ВИЙ коммутации. Если щетка совсем миниатюрная, то диаметр отверстия 23 (фиг. 4) в щетке может быть сои мерим с размерами самой щетки .и при ее истирании рабочая поверхность ще ки , контактирующая с коллектором, мйжет нeдoпycти ю уменьшиться из-за пустот, образованных отверстием, поэтому правый и левый участки отверстия 23 могут быть выполнены п углом к рабочей поверхности щетки. Устройство работает следующим образом. Под действием пружины 7 щетка 2 прижимается к вращающемуся коллектору 3, осуществляя коммутацию. Курок 1 надежно фиксируется на опоре 5 подобно валику в измерительной пр ме и стабилизирует положение щеткц не давая ей смещаться ни вдоль, ни поперек коллектора. По мере износа щетки 2, когда высота щетки уменьшится до предельно допустимой велич ны, коллектор входит в соприкоснове ние с пробкой 14, удерживаквдей нить 10(в варианте выполнения устройства на фиг. 1, 2}f или в соприкосновени с проводни ком 17, покрытым слоем изоляции (в варианте на фиг. 3,4/. Пробка 14 (или сама нить 10) истирается, конец нити 10 освобождается, освобождает пружину 7 курка. Освободившаяся пружина 7 сокращается, увлекает за собой вторую нить 16, охватывакнцую опору 5 со стороны противоположной щетке 2, щеткодержатель вращаясь вокруг опоры 5, отводит щет1 у 2 от коллектора 3 (гголожение щетки показано на фиг. 5, цепь электродвигателя разрывается и он останавливается, тем самым предохраняя коллектор от повреждения арматурой или курком, В варианте устройства на фиг.3,4, когда коллектор 3 входит в соприкос- новение с проводником 17, изоляционный слой проводника 17 протирается коллектором, проводник 17 закликается на коллектор и/или щетку. Этот контакт может быть использован как сигнаит лпя включения системы сигнализации или для периодического контроля. , После замыкания проводника 17 на коллектор 3 щетка 2 может работать еще длительное время, например 100-200 ч. Если несмотря на сигнал тетка не заменена, тонкий проводник 17 перетрется , освободит нить 10 и произойдет автоматическое отключение электродвигателя точно так же, как в случае применения щеткодержателя по фиг. 1,2. Кроме своего основного назначения, нить 10, соединенную со щеткой 2, можно использовать дня регулировки усилия прижима щетки к коллектору. Такая регулировка осуществляется при настройке электродвигателя изменением длины нити 10 на участке петли, проходящей через отверстие 8 курка 1 и ушко Ь пружины 7. Таким образом, в щеткодержателе исключены повреждения коллектора арматурой щетки или курком за счет обеспечения автоматического отвода щетки от коллектора при износе щетки. Преимущество щеткодержателя по сравнению с известными- щетками,. снабженными устройствами их автоматического отключения, заключается в его простоте, в возможности использования в сагллх миниатюрных электродвигателях. Простота устройства обеспечивает его надежность. Работа устройства проверялась в . двигателях с размером щеток 3 2, 6 б MMj отверстие для нити имело максимальный диаметр 0,8 мм. Устройство может быть применено в щетках меньших размеров (капроновая нить . имеет диаметр 0,15 мм, проводник О , 1 мм).

1. ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ по авт. св. № 1001259, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью,предохраненит коллектора от повреждения арматурой щетки или курком за счет обеспечения автоматического отвода .щетки от коллектора при износе щетки, в курке выполнены отверстия, через которые и ушко пружины курка припущена нить,один конечный участок .нити .расположен внутри щетки в зоне ее предельно допустимого износа и закреплен у- основания щетки, второй конец нити закреплен на противоположном конце курка. 2,Щеткодержатель по п, 1, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что курок со стороны, противоположной щетке, соеданен с пружиной курка дополнительной нитью, 3.Щеткодержатель по пп. 1 и 2, отлич аю щи и ся тем, что, с целью индикации износа щетки, участок нити, расположенный внутри щетки, выполнен в виде покрытого слоем изоляции проводни(О ка.