Щеточный узел электрической ручной машины Советский патент 1986 года по МПК H01R39/40 

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к щеточным узлам электрических двигателей с двойной изоляцией, применяемым в ручных и переносных машинах. Цель изобретения - обеспечение автоматического отключения машины при износе щетки, увеличение срока службы машины и повышение надежности ее работы. На фиг.1 представлен двигатель, продольный разрез по щеточному узлу; на фиг. 2..- место взаимодействия рычага со щеткой; на фиг.З - вид А на фиг.2; на фиг.4 - сопряжение нажимtioro элемента с соответствующим плечом рычага при работе щетки; на фиг.5 - сопряжение нажимного элемента с рычагом в момент, предшествующи разрыву цепи щетки; на фиг.6 - сопря жение нажимного элемента с рычагом при разрыве цепи щетки. Предлагаемый щеточный узел ручной электрической машины (фиг.1) содержит корпус 1 с установленными в нем щеткодержателями 2, в которых размещены щетки 3, шарнирно установленные- на оси 4 двуплечие рычаги 5, пле чи 6 которых взаимодействуют со щетками 3, и пружину 7, установленную в корпусе 1 машины, которая через нажимные элементы 8 взаимодействует с поверхностями 9 плечей 10 рычагов 5. На рычаге 5 выполнен участок 11, в который упирается поверхность 12 нажимного элемента 8 при достижении щеткой 3 минимально допустимой высоты. На нажимном элементе 8 выполнена поверхность 13, которая может свободно перемещаться в направляющей 14 корпуса 1. На поверхности 13 нажимного элемента 8 образована канавка 15, напротив которой располагается выступ 16 плеча 10 рычага 5 при достижении щеткой 3 минимально допус тимой высоты. Плечо 6 рычага 5 передает усилие нажатия на щетку 3 чере втулку 17 (фиг.2 и 3), напрессованн на поверхность 18 щетки 3. В плече рычага 5 выполнена прорезь 19, в ко торую входит расположенная на втулк 1 7 перемычка 20. Щеточный узел собирается следующ образом. На поверхности 18 щетки 3 напрес совывается втулка 17 (фиг.2 и 3). Щетка 3 вместе с втулкой 17 помещается в гнездо щеткодержателя 2, пре варительно установленного в корпусе машины, затем в корпусе 1 машины устанавливается пружина 7 с нажимными элементами 8 и двуплечие рычаги 5. При этом перемычка 20 расположенной на щетке 3 втулки 17 вводится в прорез-ь 19 плеча 6 рычага 5, а поверхность 9 плеча 10 рычага 5 упирается в нажимной элемент 8 пружины 7. Щеточный узел работает следующим образом. В том случае, когда сила трения в высшей паре не учитывается, направление действия силы взаимного давления кулачка и толкателя перпендикулярно касательной, проходящей через точку касания кулачка и толкателя, т.е. направление по нормали к точке касания (сила Р и касательная li,-, , фиг.4; сила „ и касательная Ij п tva. CJiCMctM 1 -l,j , Фиг.5; сила Р и касательная 1 -1 фиг.6). Когда кулачком является поверхность 9 плеча. 10 рычага 5, а толкателем - поверхность 12 нажимного элемента 8, сила Р (фиг.4) или Р (фиг.5) нажимной пружины 7 передается через нажимной элемент 8 на плечо 10 рычага 5 и создает относительно оси 4 вращающий момент, величина которого зависит от прикладываемой к поверхности 9 плеча 10 силы действия пружины 7 и от плеча дейст- ВИЯ этой силы. Благодаря предлагаемой конструкции рычага появляется возможность, известными графическими методами задать такую геометрию поверхности 9 плеча 10 рычага 5, при которой за счет перемещения общей точки касания поверхностей и изменения величины и направления действия силы можно получить достаточную стабильность момента силы давления на поверхность 9 плеча 10 рычага 5, а следовательно, и силы нажатия плеча 6 рычага 5 на щетку 3. При достижении щеткой минимально допустимой высоты (фиг.5) нажимной элемент 8 под действием пружины 7 выходит из взаимодействия с поверхностью 9 рычага 5 и упирается в поверхность 11 рычага 5 (фиг.6), которая выполняется таким образом, что при ее взаимодействии с поверхностью 12 нажимного элемента 8 обеспечивается такое направление действия силы давления Р- элемента 8 на поверхность 11 рычага 5, которое создает вращающий момент относительно оси 4, противоположный по направлению моменту, обеспечивающему прижим щеток

к коллектору. При этом рычаг 5 пово.рачивается относительно оси 4, и прорезь 19 рычаге 5 (фиг.2 и 3) увлекае за собой.перемычку 20 на втулке 17, а следовательно, и щетку 3, соединенную с втулкой 17. При этом происходит отрыв щетки от поверхности коллектора и разрыв электрической цепи двигателя, что служит сигналом о необходимдсти замены щеток.

Для обеспечения возможности поворота рычага 5 относительно оси 4, и отрыва щетки на нажимном элементе 8 выполнена канавка 15, в которую углубляется выступ 16 поверхности 9 рычага 5 (фиг.6) при повороте рычага 5, обеспечивающем отрыв щетки 3 от коллектора.

Предлагаемый щеточный узел электрической ручной машины по сравнению с известным обеспечивает повышение срока службы двигателя до первого ремонта, так как при продолжительной эксплуатации ручных электрических машин с коллекторными двигателями из-за несвоевременной замены изношенных щеток повреждается рабочая поверхность коллектора, и машина, еще не отработавшая своего ресурса, требует капитального ремонта или

становится полностью непригодной для дальнейшей эксплуатации.

Формула изобретения Щеточный узел электрической ручной машины, содержащий корпус, в котором установлены щеткодержатели с размещенными в них щетками, двуплечие рычаги, шарнирно укрепленные посредством осей на корпусе и взаимодействующие одними плечами со щетками, и пружину, упирающуюся в други плечи рычагов, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения автоматического отключения электродвигателя при износе щетки, он снабжен нажимным элементом, размещенным между плечом каждого рьмага и пружиной, нажимной элемент имеет выпуклую поверхность и размещенную под ней канавку, плечо рычага имеет ответную выпуклую поверхность с образованием выступа, взаимодействующего с канавкой нажимного элемента, и вогнутую поверхность, расположенную за выступом и взаимодействующую с выпуклой поверхностью нажимного элемента, при этом оси двуплечих рычагов смещены относительно оси пружины в сторону, противоположную щеткам.

. Изобретение относится к электрическим двигателям с двойной изоляцией, применяемым в ручных и переносных машинах. Целью изобретения является автоматическое отключение электро.двигателя при износе щетки. Щеточный узел содержит корпус 1, в котором установлены щеткодержатели 2 с размещенными в них щетками 3, двуплечие рычаги 5, один конец каждого из которых упирается в верхнюю поверхность соответствующей щетки, а другой взаимодействует с пружиной 7. Для автоматического отключения злектродвигателя щеточный узел снабжен нажимными элементами 8, расположенными между общей пружиной 7 и рычагами 5. Каждый нажимн.ой элемент имеет выпуклую поС верхность и канавку 15. Плечо рычага se 5 имеет ответную вьтуклую поверхность а 9, выступ 16 и вогнутую поверхность 11, которая взаимодействует с выС пуклой поверхностью 12 нажимного элемента. Оси двуплечих рычагов 5 смещены относительно оси пружины в сторону, противоположную щеткам 3. 6 ил.

/7

(Риг.З

9иг.2

фи.5

фиг.б