SE444371B

SE444371B - SOUND MUFFLE BRAKE DEVICE FOR ELECTRIC MOTORS

Info

Publication number: SE444371B
Application number: SE8101298A
Authority: SE
Inventors: D J Ettelman
Original assignee: Kollmorgen Tech Corp
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1986-04-07
Also published as: ATA70481A; DE3107833A1; AT373742B; NL8100977A; FR2477327A1; IT1142332B; SE8101298L; CH654697A5; FR2477327B1; IT8147890A0; DE3107833C2

Description

15 20 25 30 35 40 s1o129š-1 2 innefattande svarvning med diamant för att eliminera det när konventionella borsthållare används. Borsthållare som konstruerats enligt nedan beskriven teknik har emellertid visatlsig att mycket effektivt minska detta oljud. 15 20 25 30 35 40 s1o129š-1 2 including turning with diamond to eliminate it when conventional brush holders are used. However, brush holders constructed according to the technique described below have been shown to very effectively reduce this noise.

Borstarna för sådana motorer är i allmänhet rektan- gulära och vanligtvis monterade i metallhållare vars stor- lek vanligen är obetydligt större än borsten, så att bors- ten fritt kan glida in och ut i hållaren för att nppta både oregelbundenheter i kommutatorytan och längdminskning hos borsten vid förslitning. Hållaren är försedd med en 7 fjäder som anligger mot borstens bakände och upprätthåller kontakten mellan borstens framände och kommutatorn när ro- torn roterar. När borsten är försedd med en elektrisk för- bindning, vilket är vanligt, tjänstgör hållaren endast som mekanisk styrning, och den behöver ej även tjänstgöra som elektrisk för-bindning. _ j LI och med föreliggande uppfüudnm har det konstaterats att skakningen, slamringen eller vibrationerna hos borstar- na i en elektrisk motor, exempelvis en motor med radiellt luftgap eller tryckta kretsar, kan väsentligt reduceras och för praktiska ändamål väsentligen elimineras genom isole- ring eller dämpning av anliggningen eller stöten mellan borsten och borsthållaren, eftersom borsten böjer sig ät _ sidan i hållaren när_kommutatorsegmenten och mellanrummen mellan dessa passerar förbi borstarna. Detta åstadkommas genom att anordna en beläggning eller en insats mellan borsten och borströret av ett dämpande material med låg- studsande egenskaper, såsom exempelvis butylgummi.The brushes for such motors are generally rectangular and are usually mounted in metal holders whose size is usually insignificantly larger than the brush, so that the brush can slide freely in and out of the holder to catch both irregularities in the commutator surface and reduction in length of the brush. in case of wear. The holder is provided with a 7 spring which abuts against the rear end of the brush and maintains the contact between the front end of the brush and the commutator when the rotor rotates. When the brush is provided with an electrical connection, which is usual, the holder serves only as a mechanical control, and it does not have to serve as an electrical connection either. In the present invention it has been found that the shaking, slamming or vibration of the brushes in an electric motor, for example a motor with radial air gap or printed circuits, can be substantially reduced and for practical purposes substantially eliminated by insulation or damping. of the abutment or impact between the brush and the brush holder, since the brush bends to the side of the holder when the commutator segments and the spaces between them pass the brushes. This is achieved by arranging a coating or an insert between the brush and the brush tube of a damping material with low-bouncing properties, such as for example butyl rubber.

Utföningsexempel på uppfinningen kommer i det följan- de att beskrivas med hänvisning till ritningarna; Fig 1 visar en delvis skuren och delvis uppbruten vy av en borste och en borsthållaranordning där uppfinningen tillämpas; fig 2 visar ett snitt efter II-II i fig 1 genom borsten och borsthållaranordningen; §ig_å visar en vy och ett snitt III-III (enligt fig 1) av ett kommutatorsegment respektive en borste; fig 4 visar ett snitt efter IV-IV i "fig 2, och fig 5 visar ett snitt efter V-V i fig 2 av bors- ten och borsthållaranordningen.Exemplary embodiments of the invention will be described in the following with reference to the drawings; Fig. 1 shows a partially cut and partially broken away view of a brush and a brush holder device where the invention is applied; Fig. 2 shows a section along II-II in Fig. 1 through the brush and the brush holder device; §Ig_å shows a view and a section III-III (according to Fig. 1) of a commutator segment and a brush, respectively; Fig. 4 shows a section along IV-IV in Fig. 2, and Fig. 5 shows a section along V-V in Fig. 2 of the brush and the brush holder device.

Enligt ritningarna innefattar borsten och borsthållar- anordningen, allmänt betecknad med 2, ett rektangulärt rör ,10 15 20 25 30 35 40 8101298-1 4 som har en hylsa 6 fastsatt och förbunden i ena änden.According to the drawings, the brush and the brush holder device, generally designated 2, comprise a rectangular tube, 4 having a sleeve 6 attached and connected at one end.

Hylsan 6 är gängad vid 8. En förslutning 10, som har ett spår 12 för en skruvmejsel, är inskruvad i gängorna 8 hos hylsan 6. Som bäst framgår av fig 1 och 5 är de övre och nedre sidorna hos borströret 4, i pilens riktning i fig 1, som visar kommutatorns 20 rörelse, utförda med välvda väggar 14,16 för att inrymma borstfjädern 18. 4 _kommqtatorn 20 är uppbyggd av segment 22 som är åt- skilda av distanselement 24.The sleeve 6 is threaded at 8. A closure 10, which has a groove 12 for a screwdriver, is screwed into the threads 8 of the sleeve 6. As best seen in Figures 1 and 5, the upper and lower sides of the brush tube 4, in the direction of the arrow in Fig. 1, which shows the movement of the commutator 20, made with arched walls 14, 16 to accommodate the bristle spring 18. The commutator 20 is built up of segments 22 which are separated by spacer elements 24.

Som bäst framgår av fig 1,2,3 och 4 har borsten 30, vars tvärsnitt är rektangulärt, dimensioner som är obetyd- ligt mindre än borströret 4 och glider fritt axiellt däri.As best seen in Figures 1, 2, 3 and 4, the brush 30, the cross section of which is rectangular, has dimensions which are slightly smaller than the brush tube 4 and slide freely axially therein.

På sin ände inne i röret 4 är borsten 30 utförd med en tapp'32 för upptagande av ena änden hos tryckfjädern 18.At its end inside the tube 4, the brush 30 is formed with a pin 32 for receiving one end of the compression spring 18.

Ledaren 36, av exempelvis flätad koppar, är inbäddad med ena änden i borsten 30 i tappen 32 och utgör elektrisk för- bindning med borsten. Vid sin motsatta ände är ledaren 36 elektriskt förbunden med en metallisk hållare 38, som har skänklar 38a, 38b som sträcker sig inåt borströret 4. Den fria“änden av tryckfjädern 18 är placerad i hållaren 38.The conductor 36, of for example braided copper, is embedded with one end in the brush 30 in the pin 32 and forms an electrical connection with the brush. At its opposite end, the conductor 36 is electrically connected to a metallic holder 38, which has legs 38a, 38b extending inwardly of the brush tube 4. The free end of the compression spring 18 is located in the holder 38.

'Borsten och borstanordningen som ovan beskrivits är typiska för borstar och borstanordningar som används vid motorer med tryckta kretsar och axiellt luftgap och för anordningar till vilka uppfinningen speciellt används, Vid en sådan typisk anordning hålls borsten i kontakt med kom- mutatorn 20, när kommutatorn 20 roterar förbi borstens 30 ände, medelst fjädern 18 som är hoptryckt i borströret 4.The brush and brush device described above are typical of brushes and brush devices used in motors with printed circuits and axial air gaps and of devices to which the invention is particularly used. In such a typical device, the brush is kept in contact with the commutator 20, when the commutator 20 rotates past the end of the brush 30, by means of the spring 18 which is compressed in the brush tube 4.

Borsten 30 glider således in och ut i röret 4 när oregel- bundenheter, upphöjningar och liknande hos kommutatorn 20 passerar under borsten 30, som trots detta dock elektriskt bibehålles i kontakt med kommutatorn 20 och kommntatorseg- menten 22, Eftersom borsten 30 passerar från ett kommutatorseg- ment 22 till nästa segment 22 tvärs över distanselementet V 24 kommer borsten 30 att bli mer eller mindre spänd och avspänd i borströret 4, dvs borsten 30 tenderar att tvingas mot de övre och nedre sidoväggarna hos röret 4 och orsakar' skakning, slamring, vibratfbner och oljud vid borsten. Upp- yfinningens syfte är att eliminera sådana skakningar, slam- ringar, vibrationer och oljud. 10 15 20 25 30 >"3s 40 8101298-1 4 \Som framgår av fig 4 är hos borströrets 4 ände mot kommdtatorn, vid rörets övre och undre väggar, en buffert anordnad av lågstudsande elastmaterial, vilken undertryc- ker och dämpar spänningen av eller kontakten hos borsten mot de övre och undre sidoväggarna hos borsthållaren, men som samtidigt inte hindrar den in- och utgående rörelsen av borsten 30 i borströret 4 eller upprätthållandet av kontakten mellan borstens 30 ände och kommutatorn 20 med hjäiﬁ av ﬁry¿kfjäaerni1s. Å -I den föredragna utföringsformen som visas i fig 4 är den lägre änden av de välvda väggarna 14,16 hos borst- _ röret 4, vilka vid rörets 4 ände mot hylsan inrymmer tryck- fjädern 18, anordnad med elastiska buffertorgan 40,42 som är relativt mjuka men inte fjädrande eller högstudsande.The brush 30 thus slides in and out of the tube 4 when irregularities, elevations and the like of the commutator 20 pass under the brush 30, which nevertheless is electrically maintained in contact with the commutator 20 and the commentator segments 22, since the brush 30 passes from a commutator segment member 22 to the next segment 22 across the spacer element V 24, the brush 30 will be more or less tensioned and relaxed in the brush tube 4, i.e. the brush 30 tends to be forced against the upper and lower side walls of the tube 4 and causes shaking, slamming, vibrating and noise at the brush. The object of the invention is to eliminate such shaking, slamming, vibration and noise. As can be seen from Fig. 4, at the end of the brush tube 4 towards the commutator, at the upper and lower walls of the tube, a buffer is arranged of low-bouncing elastomeric material, which suppresses and dampens the voltage of or the contact of the brush against the upper and lower side walls of the brush holder, but which at the same time does not impede the inward and outward movement of the brush 30 in the brush tube 4 or the maintenance of the contact between the end of the brush 30 and the commutator 20 with the help of the preferred embodiment shown in Fig. 4 is the lower end of the curved walls 14,16 of the brush tube 4, which at the end of the tube 4 against the sleeve accommodate the compression spring 18, provided with elastic buffer means 40,42 which are relatively soft but not resilient or bouncing.

Butylgummi har befunnits speciellt lämpligt och anbringas adhesivt på den välvda väggen medelst ett snabbindande bin-. demedel av exempelvis cyæukryLænyp eller kan vara mekaniskt 'anbringat med hjälp av lämpliga hål i de välvda väggarna ~ samverkande med utstående delar hos butylgummienheterna 40, 42 införda i sådana hål; I opåverkat tillstånd skall buffertenheterna 40,42 naturligtvis sträcka sig utåt utanför de angränsande sido- väggarna hos borströret 4, men de skall inte påverka den in- 'och utgående rörelsen hos borsten 30 i borströret 4.Butyl rubber has been found to be particularly suitable and is adhesively applied to the curved wall by means of a quick-binding binder. parts of, for example, cyclo-acrylic nip or may be mechanically applied by means of suitable holes in the curved walls cooperating with protruding parts of the butyl rubber units 40, 42 inserted into such holes; In the unaffected state, the buffer units 40, 42 should of course extend outwards beyond the adjacent side walls of the brush tube 4, but they should not affect the inward and outward movement of the brush 30 in the brush tube 4.

När de är sammanpressade skall enheterna 40,42 stödja borsten 30 och hindra den från att anligga eller att stöta mot borströrets sidovägg. Ä* ' Ehuru användandet av enheterna 40,42 i de välvda väg- _garna 14,16 är en lämplig utföringsform av uppfinningen utan att det erfordras någon omdimensionering av ingående delar, är det uppenbart för fackmannen att andra bolstran- A"'de anordningar kan användas. Exempelvis kan man göra borst- frörets ände mot kommutatorn obetydligt större, varvid borströrväggarna vid änden av de välvda väggarna-j4,16_kant: äbeläggas med ett elastiskt buffertmaterial, som är låg- studsande, exempelvis butylgummi. En hylsa av sådant mate- i_rial kan också användas i stället för beläggning.When compressed, the units 40,42 should support the brush 30 and prevent it from abutting or striking the side wall of the brush tube. Although the use of the units 40,42 in the arched walls 14,16 is a suitable embodiment of the invention without requiring any redimensioning of the components, it will be apparent to those skilled in the art that other bolt-on devices may be used. For example, the end of the brush tube towards the commutator can be made slightly larger, the brush tube walls at the end of the curved walls-j4,16_ edge: being coated with an elastic buffer material which is low-bouncing, for example butyl rubber. can also be used instead of coating.

Termer och uttryck som har använts är använda i be- skrivande syfte och inte som begränsningar, och det finns ingen avsikt att vid användningen av sådana termer och ut- 5 l% 8101298-1 tryck ﬁtelämna nâgra ekvivalenter till det visade och be- skrivna eller delar därav, utan det skall förstås att olika modifikatioher är möjliga inom ramen för uppfinningen. ./Terms and expressions which have been used are for descriptive purposes only and not as limitations, and there is no intention in the use of such terms and expressions 10 to leave any equivalents to what is shown and described or parts thereof, but it is to be understood that various modifications are possible within the scope of the invention. ./

Claims

s1o129sé1 PATENTKRAÉ

A sound-absorbing brush device for electric motors with a brush (30) arranged in a guide tube (4) in its longitudinal direction and a device (18) which exerts a force on the brush in the direction of an open guide tube end, characterized by » that the side walls of the etyrrder (4) have arcuate bulges (14, 16), and that the said bulges (14, 16) are arranged at least two upholstery members (40, 42) of sound-absorbing materials of the elastic polymer type; whose longitudinal extent extends in the longitudinal direction of the brush (30). hrs

A sound-absorbing brush device according to claim 1, characterized in that the padding means (40,42) are of butyl rubber.