DE1763628A1

DE1763628A1 - Coal brush structure for a small electrical machine

Info

Publication number: DE1763628A1
Application number: DE19681763628
Authority: DE
Inventors: Vries Jochem Jacobus De
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1967-08-10
Filing date: 1968-07-05
Publication date: 1972-01-13
Also published as: CH484534A; NL6711001A; FR1576171A; ES357039A1; GB1200420A

Description

PHN. 2597 Va / VJK. PHN. 2597 Va / VJK.

DipL-Ing. R-J. KUPFERMANNDipL-Ing. R-J. COPPER MAN

PatentanwaltPatent attorney

N. V. Philips' GloeÜampenfabriekffl
Akte Np. p_HN_ 2597NV Philips' GloeÜampenfabriekffl
Files Np. p _HN _ 2597

Anmeldung vom; -)5. Juli 1§68Registration from; -) 5. July 1§68

Kohlenbürstengebild* far eine kleine elektrische Maschine.Carbon brush picture for a small electrical machine.

Die Erfindung bezieht eich auf ein Kohlenbürstengebilde £ für eine elektrische Maschine, das aus einem zylindrischen Bürstenhalter mit einer Schraubkappe besteht, die eine mit der Kohlenbürste galvanisch verbundene metallene Druckplatte andrückt, welche aus einem ersten ausserhalb des Bürstenhalters liegenden mit einem streifenformigen Anschlusstift versehenen Teil und einem zKeiten innerhalb des Bürstenhalters liegenden Teil besteht, der durch einen oder mehrere Verbindungsteile, die durch auf der Seite der Schraubkappe in der Seitenwand des Bürstenhalters angebrachte Schlitze geführt aind, mit dem erste Teil verbunden ist. _/ The invention relates calibrated on a carbon brush structure £ for an electrical machine, consisting of a cylindrical brush holder with a screw cap, which presses a galvanically connected to the carbon brush metallic printing plate lying from a first outside of the brush holder provided with a strip-Anschlusstift part and a zKeiten inside the brush holder part, which is connected to the first part by one or more connecting parts that are guided through slots made on the side of the screw cap in the side wall of the brush holder. _/

Bei derartigen Kohlenbürstengebilden ist die Länge des zylindrischen Bürstenhalters durch die Anforderungen, die in bezug auf die Einbauabmesaungen des Motors gestellt werden, beschränkt. Im allge-In such carbon brush structures, the length of the cylindrical brush holder is determined by the requirements relating to the installation dimensions of the engine are limited. In general

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meinen wird die Kohlenbürste mittels einer innerhalb des Bürstenhalters angebrachten Schraubfeder gegen den Kollektor des Motors gedrüokt. Eine gute !Commutation erfordert einen bestimmten Mindest fed erdruck. Das Bestreben geht dahin, den von der Feder auf die Kohlenbürete ausgeübten Druck möglichst konstant zu halten, damit der mechanische Wirkungsgrad des Motors nicht unnötig verringert wird, wobei der erwähnte Mindestdruck wenigstens während der ganzen Gebrauchszeit der Kohlenbürste vorhanden sein muss. Die erwähnten Sohraubfedern, deren Ausdehnung des Hass der Abnutzung der Kohlenbürste entspricht, werden möglichst lang gewählt, damit die relative Zunahme der Federlä'nge möglichst gering gehalten wird.I mean the carbon brush by means of one inside the brush holder attached coil spring pressed against the collector of the motor. A good! Commutation requires a certain minimum spring pressure. The aim is to keep the pressure exerted by the spring on the carbon buret as constant as possible, so that the mechanical efficiency of the motor is not unnecessarily reduced, the one mentioned above Minimum pressure at least during the entire period of use of the carbon brush must be present. The previously mentioned sohr predatory feathers, their expansion of hatred corresponds to the wear and tear of the carbon brush, are chosen as long as possible so that the relative increase in the length of the spring is as possible is kept low.

Aus Obenstehendem geht hervor, dass der Längsraum im Bürstenhalter möglichst ausgenutzt werden soll·The above shows that the longitudinal space in the brush holder should be used as much as possible

Bei einem bekannten Kohlenbürstengebilde der obenerwähnten Art wird die flache Druckplatte beim Anbringen der Schraubkappe über einen Abstand nach unten gedruckt, der gleich der Tiefe der Schraubkappe ist. Dadurch wird die Feder kleiner als die Länge des w Kanals im Bürstenhalter.In a known carbon brush structure of the type mentioned above, when the screw cap is attached, the flat pressure plate is pressed downwards over a distance which is equal to the depth of the screw cap. This makes the spring smaller than the length of the w channel in the brush holder.

Die Erfindung bezweckt, ein Kohlenbürstengebilde der obenerwähnten Art zu schaffen, bei dem in einem Bürstenhalter derselben Länge eine längere Feder angewandt werden kann, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Teil der Druckplatte in im wesentlichen parallelen Ebenen liegen, deren gegenseitiger Abstand im wesentlichen gleich der Tiefe der Schraubkappe ist, während der zweite Teil der Schraubkappe am nächsten liegt. Die Druckplatte kann durch Stanzen aus Streifenmaterial und auffolgendea Tiefziehen hergestellt werden.The invention aims to provide a carbon brush structure of the type mentioned above, in which the same in a brush holder Length a longer spring can be applied, and is characterized in that the first and the second part of the pressure plate lie in substantially parallel planes, the mutual distance of which is substantially equal to the depth of the screw cap, while the second part of the screw cap is closest. The printing plate can be formed by punching from strip material and then deep drawing getting produced.

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Bürstenhalter, in denen Kohlenbürsten mit rechteckigem Querschnitt angewandt werden, die von einer Schraubfeder mit kreisförmigem Querschnitt angedrückt werden, haben meistens einen Kanal mit rechteckigem Querschnitt mit kreissegmentformigen Ausstülpungen. Beim Anbringen der Schlitze in der Seitenwand des Bürstenhalters bilden sich Grate, die das Hineinschieben der Kohlenbürste behindern, so dass die Kohlenbürste nicht eingeführt werden kann oder beschädigt wird. Bei der Massenherstellung ist die Entfernung der gebildeten Gräte sehr aufwendig. Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden daher die Schlitze derart angebracht, dass sie sich an einen kreissegmentformigen Teil des Kanals im Bürstenhalter anschliessen, so dass etwaige Grate sich an einer Stelle befinden, wo ein Kontakt mit der Kohlenbürste praktisch unmöglich ist.Brush holder in which carbon brushes with rectangular Cross-section are used, which are pressed by a helical spring with a circular cross-section, usually have a channel with rectangular cross-section with circular segment-shaped protuberances. At the Making the slots in the side wall of the brush holder will form Burrs that prevent the carbon brush from being pushed in so that the Carbon brush cannot be inserted or is damaged. In mass production, the removal of the bones formed is great laborious. According to one embodiment of the invention, the Slits attached in such a way that they adjoin a circular segment-shaped part of the channel in the brush holder, so that any There are burrs in a place where it will make contact with the carbon brush is practically impossible.

Beim Tiefziehen der Druckplatte soll dafür gesorgt werder dass die Verbindungsteile nicht zerbreoher. Das Tiefziehen hat weiter den Fachteil, dass eine verwickelte Maschine benötigt wird. Diese Nachteile werden bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung vermieden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der erste Teil der Druck- I platte die Form eines Ringes mit einem sich in radialer Richtung "erstreckenden Anschlussstift aufweist, während der zweite Teil kreisförmig ist und mittels eines einzigen streifenförmigen Verbindungsteiles, dessen Länge im wesentlichen gleich oder kleiner als der Unterschied zwischen dem Innendurchmesser des ersten Teiles und dem Durchmesser des zweiten Teiles ist, mit dem ersten Teil verbunden ist.This should be ensured when deep-drawing the printing plate that the connecting parts do not break. Deep drawing has further the specialist part that an intricate machine is needed. These disadvantages are avoided in a preferred embodiment of the invention, which is characterized in that the first part of the pressure plate has the shape of a ring with a connecting pin "extending" in the radial direction, while the second part is circular is and by means of a single strip-shaped connecting part, the length of which is substantially equal to or less than the difference between the inner diameter of the first part and the diameter of the second part is connected to the first part.

Bei der letzteren Aueführungsform kann das TiefziehenIn the latter embodiment, deep drawing can be used

durch eine Biegebearbeitung ersetzt werden, weil eine Zunahme der Länge des Verbindungsteiles nicht notwendig ist. Auaserdem ergeben sich,nochbe replaced by a bending process because of an increase in length of the connecting part is not necessary. Also surrender, yet

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einige wesentlichen zusätzlichen Vorteile.· Z.B. ist diese AusführungsforiB der Druckplatte für Bürstenhalter zweier verschiedener Abmessungen geeignet. Die Druckplatte kann nämlich wahlweise auf den Innendurchmesser des ringförmigen ersten Teiles oder auf den Aussendurchmesaer des zweiten Teiles zentriert werden. Weiterhin ist, wenn die Druckplatte von der Schraubkappe gegen eine ringförmige Schulter des Bürstenhalters gedruckt wird, eine sehr gute Verankerung dieser Druckplatte gesichert, was beim Aufstecken der steckerförmigen Anschluss-Verbindung des Stromzuführungskabels auf den Anschlussstift günstig ist. Durch seine robuste Bauart eignet sich das Kohlenbürstengebilde vorzüglich zur Anwendung in Motoren, in denen grosse Stromstärken auftreten, z.B. in regelbaren Gleichstrommotoren für tfaschnaschinen. Dabei ist es auch wichtig, dass durch die ununterbrochene Aussenflache des Kohlenbürstengebildes das Eindringen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen in den Bürstenhalter nahezu völlig vermieden wird, ohne dass besondere Vorkehrungen, wie die Anbringung von Gummiringen, erforderlich sind. some significant additional advantages. E.g. this embodiment the pressure plate for brush holders of two different dimensions suitable. The pressure plate can be either on the inside diameter of the annular first part or on the outside diameter of the second part must be centered. Furthermore, when the pressure plate of the screw cap against an annular shoulder of the Brush holder is printed, a very good anchoring of this pressure plate is secured, which is when plugging the plug-shaped connection connection of the power supply cable on the connector pin is favorable. The carbon brush structure is suitable due to its robust design excellent for use in motors with high currents, e.g. in controllable DC motors for machine tools. Included it is also important that the uninterrupted outer surface of the Carbon brush structure prevents moisture and impurities from penetrating in the brush holder is almost completely avoided, without special precautions, such as the attachment of rubber rings, are required.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung fur ein Ausführungsbeispiel naher erläutert. Es zeigernThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing for an exemplary embodiment. Show it

Pig. 1 einen Schnitt durch das Kohlenbürstengebilde, Fig. 2 eine Draufsicht mit entfernter Schraubkappe, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Druckplatte mit einem einzigen Verbindungsteil, undPig. 1 a section through the carbon brush structure, Fig. 2 is a plan view with the screw cap removed, Fig. 3 is a plan view of a pressure plate with a single connector, and

Fig. 4 die Druckplatte der Fig. 3 vor der Biegebearbeitung. FIG. 4 shows the pressure plate of FIG. 3 before the bending process.

1 bezeichnet den zylindrischen Bürstenhalter, der aus einer Messingbuchse 2 und einen Isoliermantel 3 besteht. Die Messing-1 denotes the cylindrical brush holder, which from a brass bushing 2 and an insulating jacket 3. The brass

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buchse 2 ist auf einer Seite mit Gewinde 4 für die Schraubkappe 5 versehen, die eine mittels eines eingepressten Litzendrahtes 7 galvanisch mit der Kohlenbürste 6 verbundene Druckplatte 3 gegen den Druck der Feder 9 andrückt. Die Druckplatte 8. besteht aus einem ersten au3serhalb des Bürstenhalters liegenden und mit einem streifenfÖrmigen Anschlusatift 11 versehenen Teil 10 und einem zweiten innerhalb des Bürstenhalters liegenden Teil 12, der mittels des Verbindungsteiles 13, der durch einen auf der Seite der Schraubkappe in der Seitenwand des Bürstenhalters angebrachten Schlitz 14 geführt ist, mit dem ersten Teil 10 verbunden ist* Der erste Teil 10 und der zweite Teil 12 der Druckplatte liegen, wie in FIg*. 1 dargestellt ist, in im wesentlichen parallelen Ebenen, deren gegenseitiger Abstand im wesentlichen gleiob. der Tiefe der Schraubkappe 5 ist, wobei der zweite Teil 12 der Schraubkappe am nächsten liegt. Socket 2 is provided on one side with a thread 4 for the screw cap 5, which presses a pressure plate 3, which is galvanically connected to the carbon brush 6 by means of a pressed-in litz wire 7, against the pressure of the spring 9. The pressure plate 8 consists of a first part 10 located outside the brush holder and provided with a strip-shaped connection pin 11 and a second part 12 located inside the brush holder, which is connected by means of the connecting part 13, which is connected by a screw cap side in the side wall of the brush holder attached slot 14, is connected to the first part 10 * The first part 10 and the second part 12 of the pressure plate are, as in FIG. 1 is shown in substantially parallel planes, the mutual spacing of which is substantially equidistant. the depth of the screw cap 5, the second part 12 being closest to the screw cap.

Die Kohlenbürste 6 hat einen rechteckigen Querschnitt und der Kanal im Bürstenhalter weist einen rechteckigen Querschnitt mit kreissegmentformigen Ausstülpungen I5 auf. Der Schlitz 14 schliesst sich an eine dieser Ausstülpungen I5 an, so dass erwaige beim Anbringen des Schlitzes 14 in der Messingbuchse 2 gebildete Gräte an einer Stelle liegen, wo ein Kontakt mit der Kohlenbürste praktisch unmöglich, ist.The carbon brush 6 has a rectangular cross section and the channel in the brush holder has a rectangular cross-section with circular segment-shaped protuberances I5. The slot 14 closes attach to one of these protuberances 15, so that you should be aware when attaching of the slot 14 in the brass bushing 2 formed bones on one Place where contact with the carbon brush is practically impossible, is.

Der erste Teil 10 der Druckplatte weist die Form eines Ringes mit einem sich in radialer Richtung erstreckenden Anschlusstift 11 auf, während der zweite Teil 12 kreisförmig ist und mittels eines einzigen atreifenförmigen Yerbindungsteiles 13, dessen Länge im wesentlichen gleich dem Unterschied zwischen dem Innendurchmesser dea Ringes 10 und dem Durchmesser des Teiles 12 ist, mit dem Ring 10 verbunden is·The first part 10 of the pressure plate has the shape of a Ring with a connecting pin extending in the radial direction 11, while the second part 12 is circular and by means of a single atreifen-shaped connection part 13, the length of which is substantially is equal to the difference between the inner diameter of the ring 10 and the diameter of the part 12 to which the ring 10 is connected

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Fig. 4 zeigt die Druckplatte 8 in der Porin, die sie sofort nach der Stanzbearbeitung und vor der Biegebearheitung aufweist. Auf den Anschlusstift 11 kann der steckerformige Anschlussteil eines Anschlusskabels geschoben werden. Insbesondere bei Motoren, in denen grosse Stromstärken auftreten, wie bei regelbaren Gleichstrommotoren fur Waschmaschinen, ist es wichtig, das3 das Kohlenbürstengebilde eine robuste Bauart hat, weil die steckerfonnige Anschlussverbindung verhältnismäasig fest tun den Anschlusstift 16 befestigt werden können muss Die rolniste Bauart des Kohlenbürstengebildes nach der Erfindung wird durch die sehr feste Klemmung des ringförmigen ersten Teiles 10 der Andrückplatte zwischen der Schraubkappe 5 und dem Isoliermantel 3 des Bürstenhalters gesichert. Die Druckplatte kann wahlweise auf den Innendurchmesser des ringförmigen ersten Teiles 10 oder auf den Auseendurchmesser des zweiten Teiles 12 zentriert werden, so dass die dargestellte Ausführungsform für Bürstenhalter zweier verschiedener Abmessungen geeignet ist.Fig. 4 shows the pressure plate 8 in the Porin, which they immediately after Having punching processing and prior to bending processing. On the connector pin 11 can be the plug-shaped connection part of a connection cable be pushed. Especially with motors in which high currents occur, such as with controllable DC motors for Washing machines, it is important that the carbon brush structure is one has a robust design, because the plug-in connection is relatively large firmly do the connector pin 16 must be able to be attached The rolling design of the carbon brush structure according to the invention is by the very tight clamping of the annular first part 10 of the Pressure plate between the screw cap 5 and the insulating jacket 3 of the brush holder secured. The pressure plate can optionally be on the Inner diameter of the annular first part 10 or to the outer diameter of the second part 12 are centered, so that the illustrated embodiment for brush holders of two different dimensions suitable is.

Wie aus Pig. 1 ersichtlich ist, hat das Kohlenburstengebilde eine ununterbrochene Aussenfläche, so dass das Eindringen von Feuchtigkeit und Verunreinigungen in den Bürstenhalter nahezu völlig vermieden wird, ohne dass besondere Vorkehrungen, wie die Anbringung von Gunniringen u.dgl. erforderlich sind.Like from Pig. 1 can be seen, has the carbon brush structure an uninterrupted outer surface, so that the penetration of moisture and dirt into the brush holder almost completely is avoided without taking special precautions, such as attachment von Gunniringen and the like are required.

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Claims

PATENT CLAIMS ' . .

1y ■ Carbon brush structure for an electrical machine, the consists of a cylindrical brush holder with a screw cap, which is a metal pressure plate galvanically connected to the carbon brush presses that from a first outside of the brush holder lying and provided with a strip-shaped attachment pin and a second part located inside the brush holder, which is connected by means of one or more connecting parts passing through on the Side of the screw cap attached in the side wall of the brush holder Slots are guided, qpit is connected to the first part, thereby characterized in that the first .and the second part of the printing plate in lie substantially parallel planes, the mutual spacing of which is substantially equal to the depth of the screw cap, the second Part of the screw cap is closest.

2. Carbon brush structure according to claim 1, in which the carbon brush has a rectangular cross-section, while the channel in the brush holder has a rectangular cross-section with circular segment-shaped protuberances, characterized in that the Schiita (the { slots) adjoins a circular segment-shaped part (connect) «

3. carbon brush structure according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the first part is in the form of a sing with a 3 has connecting pin extending in the radial direction, while the second part is circular and is shaped like a single hoop Connecting part, the length of which is essentially the same or smaller than the difference between the inner diameter of the first part and the diameter of the second part with which first part is connected.

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