Щеточный узел с отключающим устройством для электрической машины Советский патент 1988 года по МПК H01R39/42 H01R39/58 

Изобретение относится к электротехнике в чясти создания щеточных узлов с отключающим устройством для электрической млшины и может быть использовано в универсальных коллекторных двигателях, служащих приводом бытовых приборов.

Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение ресурса работы щетки.

На фиг.1 показан щеточный узел в момент достижения щеткой предельного износа, продольный разрез ; на фиг.2 - щеткодержатель с нажимной пружиной.

Щеточ1шй узел содержит щеткодержатель I, в котором ратмещена щетка 2, взаимодействующая с концом 3 рулонной нажимной пружины 4 и упругим элементом подъема, распс ложенным в верхней части щетки 2. Упругий элемент подъема вьпюлн ен в виде плоской пружины 5, которая закреплена на нерабочем торце щетки 2. В одной из стенок щеткодержателя 1 выполнен продольный сквозной паз 6, в котором размещен конец 3 нажимной пружины 4 с возможностью его выхода в паз 6 при предельном износе щетки 2. Во внутренних стенках щеткодержателя I, перпен- дикулярных стенке с пазом 6, выполнены по продольному глухому пазу 7 для перемещения концов плоской пружинь 5. При этом дно 8 пазов 7 опорами для концов плоской пружины 5 при предельном износе щетки 2. Нажимная пружина А закреплена, например, на одном из прижимов 9 щеткодержателя 1 на оси 10. При этом конец 3 пружины 4 нводится вовнутрь колодца щеткодер- жателя через паз 6 и опирается на щетку 2, к оторая контактирует с коллектором 1 1 .

Устройство работает следующим об- разом.

В процессе работы устройства щетка 2, поджимаемая к коллектору 11 на- пружиной 4, изнашивается. При этом элемент подъема - плоская пружина 5 свободно без напряжения,перемещается вместе со щеткой в направлении коллектора, концы пружины 5 свободно перемещаются по глухим пазам 7 рулонная нажимная пружина 4 раскручи- вается, а конец 3 ее опускается вместе с торцом щетки. Поскольку пружина 4 раскручивается относительно оси 10 ее конец 3 перемещается по торцу щет

Q

5

0 5 9 Q

0

5

ки в сторону сквозного гтаза fi в щеткодержателе .

В момент, предшествующий отключению щетки, т.е. при приближении рабочей длины щетки к значению предельного износа (что соответствующим образом обеспечивается глубинами пазов 6 и 7), плоская пружина 5 концами опирается на дно 8 пазов 7 и начинает изгибаться (фиг.1), накапливая энергию для подъема изношенной щетки. Динамика конца 3 нажимной пружины 4 рассчитывается так, что к моменту достижения стрелы прогиба заданной величины (порядка 1-1,5 мм) конец 3 встает на самое ребро щетки у паза 6. Затем при износе щетки (на доли миллиметра) пружина 4 соскакивает со щетки и конец 3 ее выходит в паз 6 за пределы колодца щеткодержателя. Плоская пружина 5 выпрямляется и приподнимает остаток щетки 2 над коллектором 11. Плоскую пружину 5 выбирают значительно слабее нажимной (например, нажимная пружина двигателя дрели имеет усилие порядка 200-250 г, а плоская - 10-15).

Таким образом, при использовании предлагаемого щеточного узла упрощается конструкция, использующая плоскую отключающую пружину вместо цилиндрической с изоляционным наконечником. При этом исключается необходимость в вертикальном сверлении отверстия в щетке для установки отключающей пружины (в устройстве отключающая пружина может, например, крепиться на торце щетки каплей эпоксидного клея).

Ресурс работы щетки в устройстве увеличен, так как не ограничен глубиной заделки отключающей пружины. Конструкция позволяет использовать как вертикальную, так и боковую заделку провода, что расширяет технологические возможности при изготовлении узла.

Форму -Л а изобретения

Щеточный узел с отключающим устройством для электрической машины, содержащий щеткодержатель, в котором размещена щетка, взаимодействующая с концом нажимной пружины и упругим элементом подъема, расположенным в верхней части щетки, о т л и ч а о - щ и и с я тем, что, с целью упрошения конструкции и увеличения ресурса работы щетки, упругий элемент подъема выполнен в виде плоской пружины, которая закреплена на нерабочем торце щетки, в одной из стенок щеткодержателя вьтолнен продольный сквозной паз, в котором размещен конец нажимной пружины с возможностью его выхода в паз при предельном итносе щетки, а во внутренних стенках щеткодержателя, перпендикулярнытс указанной, выполнено по продольному глухому пазу для перемещения концов плоской пружины, при ,этом дно пазов служит опорами для концов плоской пружины при предельном износе щетки.

Изобретение предназначается для использования в универсальных коллекторных двигателях бытовых приборов: дрелей, шлифовальных машин и т.д. Цель изобретения состоит в упрощении конструкции щеточного узла за счет применения плоской пружины подъема, расположенной на верхнем торце щетки. Отключение двигателя от сети производится путем подъема щеток 2 при максимальном их износе и резком ухудшении при этом коммутации. В этот период тут же после выхода в паз 6 рулонной нажимной пружины 4, т.е. снятия нажимного усилия, плоская пружина подъема 5, расположенная на верхнем торце щетки 2 и предварительно напряженная, раскрепляется и отрывает щетку 2 от коллектора. 2 ил. i а С СХ) со 00 00 со

.2