NL8100977A - Borstelhouder. - Google Patents

Description

* * ft.

' vo 1529

Borstelhouder.

De uitvinding heeft betrekking op elektromotoren en, meer in het bijzonder, op borstelhouders en borstelhouderstellen ten *r gebruike in elektromotoren.

Gelijkstroommotoren met axiale luchtspleet, waarbij schijfankers worden 5 toegepast, die zijn vervaardigd door de wikkelingen aan te brengen door drukken· of neerslaan van metaal aan weerszijden van een isolerende schijf, of door metalen stansprodukten in de vorm van halve wikkelingen aan weerszijden van een vooraf geïmpregneerde schijf aan te brengen en de halve wikkelingen vervolgens door versmelten of lassen ter hoogte van 10 de binnen-en buitendiameter van de amkersehijf met elkaar te verenigen, zijn licht in gewicht, compact en bezitten een scala van toepassingsmogelijkheden. Het is bij motoren van dit type gebruikelijk de halve wikkelingen zodanig te ontwerpen en uit te voeren dat het vlakke gedeelte van de halve wikkelingen aan een zijde van het anker als commu-15 tator kan worden gebruikt. Dit gebied bevindt zich gewoonlijk ter plaatse van het radiale gedeelte van het anker nabij de binnenomtrek of de naaf van het anker. Gebruikmaking van een gedeelte van de geleider-wikkelingen als commutator op deze wijze vereenvoudigt de vervaardiging van de ankers, vermindert de kosten 'alsook het gewicht. Zulke 20 commutatoren zijn er evenwel de oorzaak van dat de motoren lawaaierig zijn.

Bij een typerende uitvoeringsvorm van motoren van deze soort zijn per laag van een ih cm "printed circuit" motor vervaardigd van metalen stansprodukten 1U1 geleiders of wikkelingen aanwezig, elk waarvan bo-25 vendien als commutator functioneert. Deze lkl geleider- of commutator-segmenten zijn van elkaar gescheiden door een spleet, waarvan de breedte ongeveer de helft bedraagt van de breedte van elk metaalsegment. Voor de elektrische isolatie, noodzakelijk voor het functioneren van de motor, is evenwel slechts een. geringe afstand of spleet vereist. De gro-30 te afstand tussen de segmenten is een gevolg van beperkingen van het stansproces. De grote afstand kan echter tot gevolg hebben dat de borstels in de borstelhouders trillen en ratelen wanneer de commutator-segmenten er langs glijden, hetgeen lawaai maakt. Gebleken is dat dit lawaai blijft bestaan ondanks bijzondere inspanningen en vervaardigings- 8100977 2 .

* «

"I

werkwijzen, waaronder afdraaien met een diamant, zolang conventionele borst elhouders gebruikt worden. Borstelhouders die vervaardigd zijn volgens de hierna beschreven technieken zijn echter zeer effectief gebleken voor wat betreft de vermindering van dit lawaai.

5 De borstels voor motoren van de bedoelde soort zijn in het algemeen rechthoekig en gemonteerd in metalen houders, welke doorgaans iets ruimer zijn dan de borstel, zodat deze vrij in en uit de houder kan schuiven ter aanpassing aan onregelmatigheden van het commutatoropper-vlak en slijtage van de borstel. De houder is voorzien van een veer, TO welke samenwerkt met het achtereinde van de borstel en het front van de 'borstel in aanraking houdt met de commutator als het anker draait. Als de borstel, zoals gebruikelijk, rechtstreeks van een elektrische aansluiting is voorzien, dient de houder uitsluitend als mechanische geleiding en behoeft geen stroom te geleiden.

15 In het kader van de onderhavige uitvinding is ontdekt dat het trillen en ratelen van de borstels in een elektromotor, zoals een "printed circuit" motor met radiale lucht spleet, aanzienlijk kan worden verminderd en, voor praktische doeleinden, wezenlijk kan worden uitgeschakeld door aanraking of botsing tussen de borstel en de borstelhouder te isoleren 20 of te dempen bij het in de houder drukken van de borstel tijdens het voorbij gaan van de commutatorsegmenten en de ertussen gelegen segmenten. Dit wordt bewerkstelligd door een coating of een inzetstuk aan te brengen tussen de borstel en de borstelhuls van een dempend materiaal met geringe veerkracht, zoals bijvoorbeeld butylrübber.

25 In het navolgende zal de uitvinding nader worden toe gelicht onder verwijzing naar de tekeningen, waarin een. voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is weergegeven.

Fig. T is een gedeeltelijk opengewerkt aanzicht van een borstel en een borstelhuiseenheid, waarbij de uitvinding is toege-30 past.

Fig. 2 is een doorsnede volgens II - II in fig. 1.

Fig. 3 is een aanzicht van een segment van een commu tator, met daarop weergegeven een borstel in doorsnede, volgens III - III in fig. 1.

35 Fig. k is een doorsnede van de borstel en de borstel- houdereenheid volgens IV - IV in fig. 2, en 8100977 3

Fig. 5 is een doorsnede overeenkomstig aan die volgens fig. U, doch volgens V - V in fig. 2.

De horstel met horstelhoudereenheid, in het algemeen aangeduid met het verwijzingscijfer 2, omat een rechthoekige huis U, 5 waarop aan een zijde een deksel 6 is bevestigd. Het deksel is voorzien van schroefdraad 8, met behulp waarvan een van een sleuf 12 voor samenwerking met een schroevendraaier voorziene afsluitplug 10 is bevestigd. Zoals het heste te zien is in de figuren 1 en 5 zijn de voorkant en de achterkant van de borstelbuis k, gerekend ten opzichte van de bewegingsrich-10 ting van de globaal met het verwij zings cijfer 20 aangeduide commutator, voorzien van gebogen wanden 1U, 16 ter aanpassing aan de horstelveer 18.

De commutator 20 bestaat uit segmenten 22, die gescheiden zijn door ruimten 2k,

Zoals het beste is weergegeven in de figuren 1, 2, 3 1? en U bezit de borstel 30 een rechthoekige doorsnede met iets kleinere afmetingen dan de borstelbuis k en kan hierin vrij heen en weer schuiven. Aan het binneneinde is de borstel 30 voorzien van een verhoging 32 voor het opnemen van een uiteinde van de drukveer 3¾. De stroom-.geleider 36, bijvoorbeeld uit gevlochten koperdraad, is met één uitein-20 de ingebed in de verhoging 32 van borstel 30 en staat in elektrische verbinding met de borstel. Aan het tegenovergestelde uiteinde is de geleider 36 elektrisch verbonden met de metalen clip 38 met benen 38a, 38b, welke zich in de borstelbuis k uitstrekken. Het. vrije uiteinde van de drukveer 3^ rust in de clip 38.

25 De hiervoor beschreven borstel met borstelhoudereenheid is kenmerkend voor de borstel en borstelhoudereenheden toegepast bij "printed circuit", motoren met axiale luchtspleet en de eenheden waaraan deze uitvinding speciaal is aangepast. Bij zulke kenmerkende eenheden wordt de borstel met de commutator 20 in aanraking gehouden door 30 de in de borstelbuis k samengedrukte veer 3^·, terwijl de commutator 20 langs het uiteinde van borstel 30 draait. De borstel 30 zal dan ook in en uit de buis ^ schuiven wanneer onregelmatigheden, verhogingen, en dergelijke in de commutator 20 langs de borstel 30 passeren. Uit een oogpunt van elektrische geleiding wordt evenwel voortdurende aanraking 35 gehandhaafd tussen de borstel en de commutator 20 en de commutator-segmenten 22.

8100977 * V- 1*

Wanneer de borstel 30 van het ene commutatorsegment 22 via de tussenruimte 2k overgaat naar het volgende segment 22 wordt deze afwisselend gespannen en ontspannen in de borstelbuis 1*, dat wil zeggen, de borstel 30 zal tegen een van de zijwanden van de buis 4 wor-5 den gedrukt, hetgeen ratelen, trillen en lawaai veroorzaakt. De uitvinding is er op gericht dit te elimineren.

Figuur k laat zien dat het naar de commutator gerichte einde van de borstelbuis k van de loodrecht op de bewegingsrichting van de commutator staande zijwanden is voorzien van dempingsmateriaal be-10 staande uit een elastomeer met geringe veerkracht, welke de aanraking van de borstel met deze zijwanden dempt, doch welke daarbij de. in- en uitbeweging van de borstel 30 in de borstelbuis k of het onderhouden van contact tussen het uiteinde van de borstel 30 met de commutator 20 door middel van. de drukveer 18 niet beïnvloedt.

15 Bij de in figuur 1* gegeven voorkeursuitvoeringsvorm zijn de buitenste uiteinden van de gekromde zijwanden 14, 16 van de borstelbuis 1*, welke aan de dekselzijde van de buis 4 om de drukveer 18 passen , voorzien van elastomere schokdempende middelen 1*0, 1*2, die verhoudingsgewijs zacht zijn, doch niet elastisch of sterk terugverend. 20 Gebleken is dat butylrubber bijzonder geschikt is. Dit is door lijmen' verbonden met de gekromde zijwanden door middel van een snel hardende kit, bijvoorbeeld van het cyanoacrylaat-type. Het kan ook langs mechanische weg worden verbonden door geschikte gaten in de gekromde zijwanden, waarin uitsteeksels van de butylrubberdelen 1*0,1*2 passen.

25 ia een ontspannen toestand dienen de demporganen 1+0, 1+2 uiteraard buiten de aanliggende zijwanden van de borstelbuis 1* uit te steken, doch zij dienen de in- en uitbeweging van de borstel 30 in de borstelbuis k niet te beïnvloeden. In samengedrukte toestand moeten de delen 1+0, 1*2 de borstel 30 dempen en verhinderen dat deze de zij-30 wanden van de borstelbuis aanraakt of daar tegenaan komt te stoten.

Hoewel het toepassen van de delen 1*0, 1*2 in de kromming van de zijwanden 11*, 16 een geschikte manier is voor het realiseren van de onderhavige uitvinding, zonder de afmetingen van de bestaande onderdelen te wijzigen, zal het de deskundige duidelijk zijn dat andere 35 dempingsopstellingen kunnen worden toegepast. Door bijvoorbeeld het met de commutator in aanraking zijnde uiteinde van de borstelbuis iets wij- 8100977

. *· V

5 der te maken ontstaat ruimte om de zijwanden van de borstelbuis aan het uiteinde van de gekromde zijwanden 14, 16 met een elastomeer dem-pingsmateriaal, zoals butylrubber, te bedekken. In plaats van een be-dekkingslaag kan ook een huls van dit materiaal worden gebruikt.

81 O' 0 9 7' 7

Claims (3)

1. Gedempte borsteleenheid ten gebruike in elektromotoren, omvattende een aan een zijde open borstelbuis, waarin een torstel in de langsrichting kan glijden, in de buis aangebrachte middelen om de borstel naar buiten te drukken in aanraking met een commutator, . 5. alsmede voorzien:.van aan. de loodrecht op de bewegingsrichting van de commutator staande zijwanden van de buis aangebrachte dempingsmid— delen, via welke de borstel tegen de zijwanden van de borstelbuis steunt.

2. Gedempte borsteleenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde dempmiddelen zich bevinden in gekromde gedeel- 10 ten van de loodrecht op de bewegingsrichting van de commutator staande zijwanden van de borstelbuis. 3. "Gedempte borsteleenheid volgens conclusie 1. of 2, met het kenmerk, dat ‘ de dempingsmiddelen. uit een elastomeer materiaal bestaan. T5 U. Gedempte borsteleenheid volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de dempingsmiddelen uit butylrubber bestaan.

5· Gedempte borsteleenheid volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de borstelbuis rechthoekig is. 8100977