PL174651B1 - Zespół dwuczęściowego kołpaka do silnika elektrycznego - Google Patents

Abstract

1. Zespól dwuczesciowego kolpaka do silni- ka elektrycznego pradu stalego z magnesem trwalym, ulamkowej mocy, zawierajacy we- wnetrzna czesc posiadajaca wewnetrzna i zew- netrzna powierzchnie, zestaw szczotkowy zamontowany na wewnetrznej powierzchni we- wnetrznej czesci, zewnetrzna czesc zestawiona osiowo z wewnetrzna czescia i posiadajaca otwór dla koncówki wewnetrzna powierzchnie i koncówke przechodzaca przez otwór dla koncówki, element przeciwzaklóceniowy oraz zespól styków laczacy koncówke z elementem przeciwzaklóceniowym, znamienny tym, ze element przeciwzaklóceniowy (5) zawiera wy- prowadzenie (9) zamontowane na zewnetrznej powierzchni (3) wewnetrznej czesci (1), przy czym zespól styków (10) jest bezposrednio pod- laczony do koncówki (8) i sprzezony z wypro- wadzeniem (9) elementu przeciwzaklócenio- wego (5) w wyniku osiowego zestawienia wewne- trznej i zewnetrznej czesci (1,6). FIG . 2 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespół dwuczęściowego kołpaka do silnika elektrycznego prądu stałego z magnesem trwałym ułamkowej mocy, a w szczególności zestawu wyposażonego w przynajmniej jeden element przeciwzakłóceniowy.

Zazwyczaj zaopatruje się silniki elektryczne w elementy przeciwzakłóceniowe dla zapobieżenia lub zmniejszenia pola elektrycznego, które w pojazdach może mieć zły wpływ na funkcjonowanie mikroprocesorów pojazdu. Normalnie, takie elementy przyjmują formę dławika połączonego szeregowo pomiędzy końcówką zasilacza i szczotką silnika lub kondensatora połączonego pomiędzy szczotką silnika i ziemią lub pomiędzy dwiema szczotkami silnika. W bardziej wyrafinowanych układach przeciwzakłóceniowych mogą być również zastosowane diody. Te elementy przeciwzakłóceniowe są zwykle montowane w kołpaku silnika. Jednakże, w mniejszych silnikach elektrycznych, trudność sprawia rozmieszczenie tych elementów przeciwzakłóceniowych. Jednym ze sposobów przezwyciężenia tej niedogodności jest zastoso174 651 wanie dwuczęściowego kołpaka, w którym umieszczane są elementy przeciwzakłóceniowe pomiędzy dwiema częściami kołpaka.

Z opisu patentowego USA nr 2 222 316, znany jest zestaw kołpaka, dla silnika elektrycznego prądu stałego z magnesem trwałym o ułamkowej mocy, zawierający wewnętrzną część posiadającą wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię; zespół szczotkowy jest zamontowany na wewnętrznej powierzchni wewnętrznej części; element przeciwzakłóceniowy jest zamontowany na zewnętrznej powierzchni wewnętrznej części w elektrycznym kontakcie z zespołem szczotkowym; zewnętrzna część jest ustawiona osiowo z wewnętrzną częścią i posiada przynajmniej jeden otwór końcówki, a końcówka jest wyprowadzona przez ten otwór.

W tym przypadku, końcówkajest zamontowana w wewnętrznej części, a zewnętrzna część służy jako pokrywa ochronna dla elementu przeciwzakłóceniowego. W takim układzie muszą być przewidziane oddzielne zespoły dla utrzymywania elementu przeciwzakłóceniowego na zewnętrznej powierzchni wewnętrznej części, dla utrzymywania stałego połączenia pomiędzy elementem przeciwzakłóceniowym i zespołem szczotkowym, oraz do utrzymywania stałego połączenia pomiędzy końcówką i elementem przeciwzakłóceniowym. W wyniku tego powstaje skomplikowana struktura, która jest trudna i kosztowna w produkcji.

Niniejszy wynalazek ma na celu wyeliminowanie lub przynajmniej zmniejszenie powyższych niedogodności i budowę zestawu kołpaka o prostszej konstrukcji, który jest łatwiejszy i mniej kosztowny w produkcji.

Osiąga się to przez zbudowanie zestawu, w którym element przeciwzakłóceniowy posiada przynajmniej jedno wyprowadzenie zamontowane na wewnętrznej części; oraz zespół stykowy jest podłączony do końcówki i współpracuje z wyprowadzeniem elementu przeciwzakłóceniowego w wyniku osiowego zestawienia wewnętrznej i zewnętrznej części.

Zespół dwuczęściowego kołpaka do silnika elektrycznego stałoprądowego z magnesem trwałym ułamkowej mocy, zawierający wewnętrzną część posiadającą wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię, zestaw szczotkowy zamontowany na wewnętrznej powierzchni wewnętrznej części, zewnętrzną część zestawioną osiowo z wewnętrzną częścią i posiadającą otwór dla końcówki, wewnętrzną powierzchnię i końcówkę przechodzącą przez otwór dla końcówki, element przeciwzakłóceniowy oraz zespół styków łączący końcówkę z elementem przeciwzakłóceniowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że element przeciwzakłóceniowy zawiera wyprowadzenie zamontowane na zewnętrznej powierzchni wewnętrznej części, przy czym zespół styków jest bezpośrednio podłączony do końcówki i sprzężony z wyprowadzeniem elementu przeciwzakłóceniowego w wyniku osiowego zestawienia wewnętrznej i zewnętrznej części.

Zewnętrzna powierzchnia wewnętrznej części ma rowek a wyprowadzenie elementu przeciwzakłóceniowego jest przeprowadzone poprzecznie przez rowek, przy czym zespół stykowy ma pierwszą wtyczkę szczelinową wkładaną do rowka, przy czym ta pierwsza wtyczka szczelinowa ma dwie nóżki, które odpowiednio stykają się i zaciskają się naprzeciwległej stronie wyprowadzenia po włożeniu wtyczki szczelinowej do rowka.

Rowek ma końcowe ścianki, przy czym wtyczka szczelinowa ma ustalające zęby uformowane najej nóżkach do sprzęgania z końcowymi ściankami i do stawiania oporu przy wyciąganiu wtyczki szczelinowej z rowka.

Końcówka jest połączona na wcisk z zewnętrzną częścią.

Wewnętrzna powierzchnia zewnętrznej części ma rowek przy czym zespół przeciwzakłóceniowy zawiera drugi element przeciwzakłóceniowy z wyprowadzeniem, które jest przeprowadzone poprzecznie przez rowek, z zespół stykowy ma drugą wtyczkę szczelinową, włożoną do rowka, przy czym wtyczka szczelinowa ma dwie nóżki, które odpowiednio stykają się i zaciskają się na przeciwległych bokach wyprowadzenia drugiego elementu przeciwzakłóceniowego.

Rowek ma końcowe ścianki, przy czym druga wtyczka szczelinowa ma ustalające zęby uformowane na nóżkach do sprzęgnięcia ze ściankami rowka i do wywierania oporu przy wyciąganiu drugiej wtyczki szczelinowej z rowka.

Przedmiot wynalazku zostanie pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok od wewnętrznego końca zestawu, fig. 2 - przekrój poprzeczny zestawu kołpaka, fig. 3 - widok od zewnętrznego końca wewnętrznej części zestawu kołpaka z fig. 1 i 2;

174 651 fig. 4 - widok od wewnątrz zewnętrznej części zespołu kołpaka pokazanego na fig. 1 i 2, z częściowym wyrwaniem w celu większej przejrzystości; fig. 5 i 6 - widoki przekrojów bocznych wewnętrznej i zewnętrznej części zestawu kołpaka odpowiednio wzdłuż linii V-V i VI-VI pokazanych na fig. 3 i 4, fig. 7 - perspektywiczny widok podzespołu zestawu szczotkowego stanowiącego część zespołu kołpaka pokazanego na fig. od 1 do 6; fig. 8 - perspektywiczny widok zespołu stykowego będącego częścią zestawu kołpaka z fig. od 1 do 6.

Szczegółowy opis korzystnego wykonania wariantu wynalazku posiada wewnętrzną część 1 i zewnętrzną część 6, osiowo współpracujące w celu wkładania do otwartego końca metalowej obudowy silnika elektrycznego.

Element przeciwzakłóceniowy 5 w postaci dwóch cewek dławikowych, drugi element przeciwzakłóceniowy 18 w postaci diody, pierwszy, drugi i trzeci kondensator 24, 25 i 26, stanowiące część zespołu przeciwzakłóceniowego są zamknięte pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną częścią 1 i 6. Pierwsze i drugie wyprowadzenia 9 i 27 każdej z cewek dławikowych 5 utrzymują cewkę dławikową 5 na zewnętrznej powierzchni 3 wewnętrznej części 1. Wyprowadzenia 9 są połączone z zespołem stykowym, zawieraj ącym dwa styki 10A i 10B, które są swoimi lustrzanymi odbiciami i są umieszczone na końcówkach 8 dopasowanych do zewnętrznej części 6. Wyprowadzenia 27 są połączone z zestawem szczotkowym 4 zawierającym dwa podzestawy 4A i 4B zamontowane na wewnętrznej powierzchni wewnętrznej części 1.

Wewnętrzna część 1 jest zaopatrzona w samoustawiającą się podporę 28 i w dwa podzestawy szczotkowe, będące ze sobą w lustrzanym układzie. Jak pokazano na fig. 7, każdy podzestaw szczotkowy 4A, 4B zawiera płytkę montującą 29 zaopatrzoną w dwa otwory 30 do łączenia podzestawów 4A lub 4B do wewnętrznej powierzchni wewnętrznej części. Sprężynujące ramię szczotkowe 31 jest połączone do montującej płytki i posiada szczotkę do współpracy z komutatorem silnika.

Jak pokazano na fig. 3, dwa rowki 11 są uformowane w zewnętrznej powierzchni 3 wewnętrznej części 1, pierwsze wyprowadzenia 9 dwóch cewek dławikowych 5 są odpowiednio umieszczone poprzecznie do tych rowków 11, przechodzą przez szczeliny 33 w wewnętrznej części 1 i zaginają się na wewnętrznej powierzchni 2 wewnętrznej części 1, jak pokazano na fig. 1 i 2, by zapewnić przymocowanie cewek dławikowych 5 w położeniu na zewnętrznej powierzchni 3 wewnętrznej części 1.

Jak pokazano na fig. 2,4 i 6, końcówki 8, które przechodzą przez otwory 7 w zewnętrznej części 6, są wyposażone w pierścieniowe zgrubienia 34, które napierają na zewnętrzną powierzchnię 35 zewnętrznej części 6 oraz przy ich wewnętrznych końcach, są roznitowane w stykach 10A i 10B, przez co montowane do wewnętrznej powierzchni 16 zewnętrznej części 6. Każdy styk 10A, 10B jest wyposażony w szczelinową wtyczkę 12 do wkładania do jednego z rowków 11 utworzonego na zewnętrznej powierzchni 3 wewnętrznej części 1 i posiada dwie nóżki 13, które stykają się z przeciwległymi bokami wyprowadzeń 9 i zaciskają się na przeciwległych bokach wyprowadzeń 9 po włożeniu wtyczki szczelinowej 12 do rowka 11. Wtyczki szczelinowe 12 są w układzie z rowkami 11 z pomocą wtyków 36 na zewnętrznej części 6, które są wkładane w otwory 37 w części wewnętrznej 1.

Jak pokazano na fig. 6, każda wtyczka szczelinowa 12 posiada na swych nóżkach 13 uformowany utrzymujący ząb 15 do współpracy z końcowymi ściankami 14 rowka 11, do którego jest włożona, w celu opierania się przy wyciąganiu szczelinowej wtyczki 12 z rowka 11. Pomaga to utrzymywaniu wewnętrznej i zewnętrznej części 1 i 6 w osiowym ustawieniu.

Jak pokazano na fig. 7, płytka montująca 29 dwóch podzespołów szczotkowych 4A i 4B jest również wyposażona w szczelinowe wtyczki 38 dla odpowiedniego połączenia z drugimi wyprowadzeniami 27 cewek dławikowych 5, które przechodzą przez szczeliny 39 w wewnętrznej części 1, jak pokazano na fig. 1, 3 i 5. Każda wtyczka szczelinowa 38 posiada dwie nóżki 40 wyznaczające szczelinę 41 do obejmowania drugiego prowadzenia 27 cewki dławikowej 5 połączonej z zestawem szczotkowym, nóżki 40 są zaopatrzone w utrzymujące zęby, podobne do utrzymujących zębów 15 uformowanych na nóżkach 13 szczelinowej wtyczki 12 pokazanych na fig. 6. Chociaż nie pokazana, wewnętrzna powierzchnia 2 wewnętrznej części 1 posiada uformowane rowki przyjmujące wtyczki szczelinowe 38. Drugie wyprowadzenia 27 są odpowiednio ułożone w poprzek rowków i, ponieważ podzestaw 4A i 4B są zamontowane na

174 651 wewnętrznej części 1, poprzez zaciśnięcie wtyczek szczelinowych 38 w rowkach w wewnętrznej części 1, nóżki 40 każdej z wtyczek szczelinowych 38 zaciskają się na przeciwległych bokach wyprowadzenia 27, dzięki czemu powstaje dobra mechaniczna i elektryczna współpraca pomiędzy wyprowadzeniem 27 i podzestawem szczotkowym 4A lub 4B. Pomaga to przymocowanie cewek dławikowych 5 w położeniu na zewnętrznej powierzchni wewnętrznej części 1 i zapewnia, że podzestawy szczotkowe 4A i 4B są połączone, odpowiednio z końcówkami 8.

Dioda 18, która posiada dwa wyprowadzenia 19, pierwszy kondensator 24, który posiada dwa prowadzenia 42 i drugi oraz trzeci kondensator 25 i 26, z których każdy posiada dwa prowadzenia 43 i 44, wszystkie te elementy są zamontowane na wewnętrznej powierzchni 16 zewnętrznej części 6 i przystosowane do połączenia ze stykami 10A i 10B. Styki 10A i 10B są dlatego zaopatrzone w dwie drugie wtyczki szczelinowe 20 do odpowiedniego łączenia z wyprowadzeniami 19 diod oraz w dwie drugie dodatkowe wtyczki szczelinowe 45 do odpowiedniego łączenia do wyprowadzeń 42 z pierwszego kondensatora oraz do odpowiedniego łączenia do wyprowadzeń 43 z drugiego i trzeciego kondensatora 25 i 26.

W tym celu, wyprowadzenia diod 19 rozciągaj ą się poprzecznie przez pierwsze dodatkowe rowki 17 uformowane w wewnętrznej powierzchni 16 zewnętrznej części 6 dla przyjmowania dwóch drugich wtyczek szczelinowych 20 na stykach 10A i 10B. Tak jak w przypadku wtyczek szczelinowych 12, każda z drugich wtyczek szczelinowych 20 posiada dwie nóżki 21, które odpowiednio współpracują z przeciwległymi bokami wyprowadzenia diody 19 i zaciskają się na tych bokach wyprowadzenia po włożeniu drugiej wtyczki szczelinowej 20 do rowka 17. Podobnie, każda pierwsza dodatkowa wtyczka szczelinowa 20 posiada utrzymujący ząb 23 uformowany najej nóżkach 21 do współpracy ze ściankami 22 na końcach rowka 17, do którego jest włożona, w celu stawiania oporu przy wyciąganiu drugiej szczelinowej wtyczki 20 z rowka 17.

Każda z drugich dodatkowych wtyczek szczelinowych 45 jest zaopatrzona w dwie zewnętrzne nóżki 46 oraz wewnętrzną nóżkę 47, wyznaczające dwie szczeliny 48 i 49, które są przewidziane, odpowiednio do przyjmowania wyprowadzenia 42 z pierwszego kondensatora 24 i wyprowadzenia 43 z jednego, z drugiego i trzeciego kondensatorów 25, 26. Dwie pary wyprowadzeń 42 i 43 są odpowiednio poprzecznie ułożone w dwóch drugich dodatkowych rowkach 49 uformowanych w wewnętrznej powierzchni 16 zewnętrznej części 6 do przyjmowania drugich dodatkowych wtyczek szczelinowych 45. Nóżki 46 i 47 po przeciwległych stronach każdego z rowków 48 współpracują z przeciwległymi bokami wyprowadzenia 42 umieszczonego w rowku 48 i zaciskają się na tych przeciwległych bokach po włożeniu drugich dodatkowych szczelinowych wtyczek 45 do drugich dodatkowych rowków 50. Podobnie, nóżki 46 i 47 po przeciwległych stronach każdego z rowków 49 współpracują z przeciwległymi bokami wyprowadzenia 43 umieszczonego w rowku 49 i zaciskają się na tych przeciwległych bokach po włożeniu drugich dodatkowych szczelinowych wtyczek 45 do drugich dodatkowych rowków 50. Podobnie jak w konstrukcji z wtyczkami szczelinowymi 12 współpracującymi z pierwszymi wyprowadzeniami 9 cewek dławikowych 5 i z pierwszymi dodatkowymi wtyczkami szczelinowymi 20 współpracującymi z wyprowadzeniami 19 diody 18, każda druga dodatkowa wtyczka szczelinowa 45 posiada utrzymujący ząb 51 uformowany na jej zewnętrznych nóżkach 46 dla współpracy z końcowymi ściankami 52 drugich dodatkowych rowków 50 w celu stawiania oporu przy wyciąganiu drugich dodatkowych wtyczek szczelinowych 45 z drugich dodatkowych rowków 50. Pierwszy kondensator 24 jest przez to połączony pomiędzy dwoma podzestawami szczotkowymi 4A i 4B (lub pomiędzy dwiema końcówkami 8). Jednakże, pozostałe wyprowadzenia 44, od drugiego i trzeciego kondensatora 25 i 26, są poprowadzone pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną częścią 1 i 6 (które mogą posiadać wycięcia dla przyjęcia tych wyprowadzeń 44) i ułożone wzdłuż cylindrycznej zewnętrznej powierzchni 53 zestawu kołpaka, dla elektrycznego kontaktu z metalową obudową silnika elektrycznego, do którego kołpak jest włożony. Drugi i trzeci kondensator 25 i 26 są przez to odpowiednio połączone z dwoma podzestawami szczotkowymi 4A, 4B (lub dwiema końcówkami 8), po jednej stronie i odpowiednio uziemione, po drugiej stronie.

174 651

24

FIG. 6

174 651

10Β

FIG. 8

174 651

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zespół dwuczęściowego kołpaka do silnika elektrycznego prądu stałego z magnesem trwałym, ułamkowej mocy, zawierający wewnętrzną część posiadającą wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię, zestaw szczotkowy zamontowany na wewnętrznej powierzchni wewnętrznej części, zewnętrzną część zestawioną osiowo z wewnętrzną częścią i posiadającą otwór dla końcówki wewnętrzną powierzchnię i końcówkę przechodzącą przez otwór dla końcówki, element przeciwzakłóceniowy oraz zespół styków łączący końcówkę z elementem przeciwzakłóceniowym, znamienny tym, że element przeciwzakłóceniowy (5) zawiera wyprowadzenie (9) zamontowane na zewnętrznej powierzchni (3) wewnętrznej części (1), przy czym zespół styków (10) jest bezpośrednio podłączony do końcówki (8) i sprzężony z wyprowadzeniem (9) elementu przeciwzakłóceniowego (5) w wyniku osiowego zestawienia wewnętrznej i zewnętrznej części (1,6).
2. 2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna powierzchnia (3) wewnętrznej części (1) ma rowek (11) a wyprowadzenie (9) elementu przeciwzakłóceniowego (5) jest przeprowadzone poprzecznie przez rowek (11), przy czym zespół stykowy (10) ma pierwszą wtyczkę szczelinową (12) wkładaną do rowka (11), przy czym ta pierwsza wtyczka szczelinowa (12) ma dwie nóżki (13), które odpowiednio stykają się i zaciskają się na przeciwległej stronie wyprowadzenia (9) po włożeniu wtyczki szczelinowej (12) do rowka (11).
3. 3. Zespół według zastrz. 2, znamienny tym, że rowek (11) ma końcowe ścianki (14), przy czym wtyczka szczelinowa (12) ma ustalające zęby (15) uformowane na jej nóżkach (13) do sprzęgania z końcowymi ściankami (14) i do stawiania oporu przy wyciąganiu wtyczki szczelinowej (12) z rowka (11).
4. 4. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że końcówka (8) jest połączona na wcisk z zewnętrzną częścią (6).
5. 5. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna część (6) ma rowek (17) na wewnętrznej powierzchni (16), na której jest zamontowany drugi element przeciwzakłóceniowy (18) z wyprowadzeniem (19), które jest przeprowadzone poprzecznie przez rowek (17), a zespół stykowy (10) ma drugą wtyczkę szczelinową (20), włożoną do rowka (17), przy czym wtyczka szczelinowa (20) ma dwie nóżki (21), które odpowiednio stykają się i zaciskają się na przeciwległych bokach wyprowadzenia (19) drugiego elementu przeciwzakłóceniowego (18).
6. 6. Zespół według zastrz. 5, znamienny tym, że rowek (17) ma końcowe ścianki (22), przy czym druga wtyczka szczelinowa (20) ma ustalające zęby (23) uformowane na nóżkach (21) do sprzęgnięcia ze ściankami (22) rowka (17) i do wywierania oporu przy wyciąganiu drugiej wtyczki szczelinowej (20) z rowka (17).