BRPI0307315B1 - placa de suporte de escovas, motor elétrico, e, processo para a montagem de um motor elétrico - Google Patents

placa de suporte de escovas, motor elétrico, e, processo para a montagem de um motor elétrico Download PDF

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Abstract

"placa de suporte de escovas, motor elétrico, e, processo para a montagem de um motor elétrico". a invenção se refere a uma placa de suporte de escovas com estojos e com escovas conduzidas dentro dos estojos, sendo que a condução das escovas é efetuada sob carga de mola na direção radial em direção a uma abertura central na placa de suporte de escovas. a invenção se caracteriza pelo fato de que os estojos são dispostos sobre a placa de suporte de escovas de uma tal maneira que eles são deslocáveis desde uma posição de pré-montagem radialmente externa para uma posição de montagem final radialmente interna.

Description

“PLACA DE SUPORTE DE ESCOVAS, MOTOR ELÉTRICO, E, PROCESSO PARA A MONTAGEM DE UM MOTOR ELÉTRICO”. A invenção se refere a uma placa de suporte de escovas com estojos e com escovas conduzidas dentro dos estojos, sendo que a condução das escovas é efetuada sob carga de mola na direção radial para uma abertura central na placa de suporte de escovas. A invenção se refere também a um motor elétrico com uma placa de suporte de escovas deste tipo bem como a um processo para a montagem de um tal motor elétrico. Para possibilitar a montagem de uma placa de suporte de escovas deste tipo em um motor elétrico, é conhecido se prover meios de retenção que retêm as escovas em uma posição radialmente externa nos estojos dispostos firmemente sobre a placa de suporte de escovas.
Assim, da patente alemã DE 44 30 954 Al, por exemplo, é conhecido utilizar meios de retenção na forma de um anel de retenção, o qual, em uma posição de pré-montagem, é disposto entre as escovas da placa de suporte de escovas e que retém as escovas em uma posição radialmente externa. Quando da inserção do comutador, o anel de retenção é deslocado axialmente e libera as escovas, de modo que elas, na posição de montagem final, atuam sob tensão prévia contra o comutador.
Da patente alemã DE 33 28 683 C2 é também conhecido prover meios de retenção na forma de lingüetas de retenção, as quais são configuradas inteiriçamente com os estojos e penetram em cavidades nas escovas de tal maneira que as escovas são retidas em uma posição radialmente externa.
Em placas de suporte de escovas, integradas em motores elétricos, as superfícies de contato das escovas, que se projetam radialmente para dentro, encostam no comutador do motor elétrico. Para assegurar um fecho devido à força tão favorável quanto possível entre o comutador em rotação e os estojos dispostos sobre a placa de suporte de escovas, as escovas se projetam de forma apenas insignificante para fora dos estojos. Os lados frontais livres dos respectivos estojos apresentam, por conseguinte, somente uma pequena distância em relação ao comutador. Neste caso, a abertura na placa de suporte de escovas é insignificantemente maior do que o diâmetro do comutador. Por ocasião da montagem do motor elétrico resultam desvantagens em virtude destas limitações geométricas. Por exemplo, o eixo de induzido que apresenta o induzido e o comutador não é pré-montado com elementos de mancai, cujo diâmetro é maior do que o diâmetro na placa de suporte de escovas. Por conseguinte, a placa de suporte de escovas deve ser primeiramente montada antes de o correspondente elemento de mancai ser encaixado sobre o eixo de induzido.
Por isto, a presente invenção tem como objetivo desenvolver a conhecida placa de suporte de escovas, partindo do pressuposto de que a montagem da placa de suporte de escovas em um motor elétrico pode ser realizada de modo mais flexível.
Este objetivo é atingido, de acordo com a invenção, com uma placa de suporte de escovas do tipo inicialmente mencionado, pelo fato de que os estojos são dispostos sobre a placa de suporte de escovas de uma tal maneira que eles são deslocáveis desde uma posição de pré-montagem radialmente externa para uma posição de montagem final radialmente interna. Isto tem a vantagem que meios de retenção, os quais retêm as escovas em uma posição radialmente externa, não são forçosamente necessários. Na posição de pré-montagem radialmente externa dos estojos, se tem apenas que assegurar que a abertura na placa de suporte de escovas seja tão amplamente liberada que pelo menos o comutador possa ser inserido entre as escovas. É assegurado que as superfícies de contato das escovas passem a encostar no comutador por meio do deslocamento dos estojos para a posição de montagem final radialmente interna.
Vantajosamente, os estojos e/ou as escovas, na posição de pré- montagem, não se projetam ou se projetam apenas insignificantemente para dentro da abertura. Com isto, é assegurado que toda área de seção transversal da abertura seja disponível para a montagem da placa de suporte de escovas. Por conseguinte, na posição de pré-montagem, o eixo de induzido com o comutador e eventualmente com o elemento de mancai pode ser conduzido através da abertura.
Uma forma de realização preferida da invenção se destaca pelo fato de que, na posição de pré-montagem, meios de retenção retêm as escovas nos estojos em uma posição radialmente externa. Isto tem a vantagem que a distância entre a posição de pré-montagem e posição de montagem final possa ser mantida menor. Visto que as escovas são retidas na posição radialmente externas, os estojos não devem ser totalmente tão amplamente recuados radialmente para fora, para a liberação da abertura, como quando as escovas são mantidas nos estojos em uma posição externa, recuada.
Vantajosamente, as escovas, na posição de pré-montagem dos estojos, não se projetam para fora dos estojos ou se projetam apenas insignificantemente para fora dos mesmos. Isto tem a vantagem que para a liberação da abertura, os estojos têm que ser dispostos apenas tão amplamente radialmente para fora, que eles não se projetam para dentro da abertura ou se projetam apenas de modo insignificante para dentro da mesma. Na posição de montagem final, é inteiramente desejado que os estojos se projetam quase até o comutador na abertura. Resulta disto uma boa condução lateral das escovas.
Vantajosamente, os meios de retenção liberam as escovas durante o deslocamento dos estojos para a posição de montagem final ou somente na posição de montagem final. Desta maneira, é assegurado que uma liberação prematura dos meios de retenção e, com isto, um movimento prematuro e não intencionado das escovas radialmente para dentro seja evitado.
Em uma concretização da invenção, os meios de retenção abrangem lingüetas elásticas conectadas com os estojos, cujas extremidades livres intervém nas escovas, na posição de pré-montagem. Deste modo, as escovas solicitadas por mola são retidas na posição radialmente externa.
Uma vantajosa forma de realização da invenção resulta, então, quando as lingüetas elásticas estão situadas no lado da placa de suporte de escovas, oposto às respectivas escovas, sendo que as extremidades livres das lingüetas elásticas, na posição de pré-montagem, penetram através de cavidades na placa de suporte de escovas. Isto tem a vantagem que as lingüetas elásticas são protegidas nas cavidades contra uma ativação por engano.
Para possibilitar uma liberação automática das escovas, é vantajoso, de acordo com a invenção, se as lingüetas elásticas, quando do deslocamento dos estojos radialmente para dentro, se chocarem contra a região envolvendo a respectiva cavidade e liberarem as respectivas escovas. Pela acumulação das lingüetas elásticas, elas serão deslocadas de cada uma de suas posições que suportam escovas, pela qual as escovas foram liberadas e se movimentam radialmente para dentro.
Para impedir um movimento não intencionado dos estojos após a liberação das escovas, é previsto em uma outra forma de realização da invenção, que os estojos, na posição de montagem final, sejam configurados fixáveis sobre a placa de suporte de escovas, em particular encaixáveis ou conectáveis com a placa de suporte de escovas. Para esta finalidade, por exemplo, podem ser previstos ressaltos de encaixe ou elevações de encaixe nos estojos ou nos meios de retenção, os quais agarram por trás de cantos da placa de suporte de escovas ou que penetram em cavidades da placa de suporte de escovas. O objetivo acima mencionado é atingido também por um motor elétrico com uma carcaça, com um eixo de induzido, com um comutador, disposto sobre o eixo de induzido, e com uma placa de suporte de escovas de acordo com a invenção, em que, na posição de montagem final, as superfícies de contato das escovas atuam sob carga de mola contra o comutador.
Para facilitar a montagem do motor elétrico pode ser previsto consoante a invenção que o eixo de induzido se apóie contra a carcaça ou contra uma proteção de mancai através de um elemento de mancai com o diâmetro a, sendo que o diâmetro b da abertura é maior que o diâmetro a do elemento de mancai. O elemento de mancai pode ser montado sobre o eixo de induzido e , na posição de pré-montagem, ser conduzido através da abertura da placa de suporte de escovas. Após a condução, os estojos são deslocados radialmente para dentro da posição de montagem final, e, eventualmente, os meios de retenção liberam as escovas. O objetivo inicialmente mencionado é também atingido por um processo para a montagem de um motor elétrico de acordo com a invenção, em que o eixo de induzido com o elemento de mancai é pré-montado, sendo que a placa de suporte de escovas é inserida na carcaça, enquanto os estojos estão na posição de pré-montagem, sendo que o elemento de mancai é conduzido através da abertura, e sendo que os estojos são deslocados radialmente para dentro para a posição de montagem final. Neste caso, as escovas podem ser mantidas nos estojos, na posição radialmente externa, durante a montagem, pelos elementos de retenção e liberadas por ocasião do deslocamento dos estojos para a posição de montagem final.
Outros desenvolvimentos e características vantajosos da invenção podem ser depreendidos da seguinte descrição, na qual a invenção é descrita e explicada mais detalhadamente com base no exemplo de realização representado no desenho.
As figuras mostram: figura 1 uma vista lateral de partes essenciais de um motor elétrico de acordo com a invenção na posição de pré-montagem; figura 2 a vista de cima do motor elétrico de acordo com a figura 1; figura 3 o motor elétrico de acordo com a figura 1 na posição de montagem final; figura 4 a vista de cima do motor elétrico de acordo com a figura 3; figura 5 um corte transversal através de uma placa de suporte de escovas de acordo com a invenção na posição de pré-montagem; e figura 6 o corte transversal de acordo com a figura 5 na posição de montagem final. A figura 1 mostra um motor elétrico 10, em seções, o qual apresenta um eixo de induzido 12, um comutador 14 disposto a prova de rotação sobre o eixo de induzido 12, e um elemento de mancai 16 disposto sobre o eixo de induzido 12. Também representada está uma placa de suporte de escovas 18, sobre a qual são dispostos no total três estojos 20. Nos estojos são conduzidas escovas 22, representadas nas figuras 5 e 6, sob carga de mola, as quais apontam na direção radial para uma abertura central 24. A abertura 24 apresenta um diâmetro b que é insignificantemente maior do que o diâmetro a do elemento de mancai 16. Como se depreende claramente das figuras 1 e 2, os estojos 20 não se projetam, na posição de pré-montagem, com as escovas 22 dispostas no interior deles, para dentro da abertura 24. Por conseguinte, nesta posição de montagem representada nas figuras 1 e 2 o eixo de induzido 12 junto com o elemento de mancai 16 pode ser conduzido na direção da seta 26 através da abertura 24, até o comutador 14 ter atingido sua posição final entre os estojos 20 ou até o elemento de mancai 16 ter atingido uma recepção de mancai, do lado da carcaça, não representada. Em um próximo passo de trabalho, os estojos 20 dispostos deslocáveis radialmente sobre a placa de suporte de escovas 18 são deslocados desde sua posição de pré-montagem radialmente externa, representada nas figuras 1 e 2, para a posição de montagem final radialmente interna, representada nas figuras 3 e 4, de acordo com a seta 28.
Por um lado, é imaginável de acordo com a invenção que as escovas 22 são retidas por meios de retenção em uma posição recuada, radialmente externa, dentro dos estojos 20. Por ocasião do deslocamento dos estojos 20 para a posição de montagem final, os meios de retenção liberam as escovas 22, de modo que estas são dispostas, solicitadas por mola, mediante carga de mola, na direção radial contra o comutador 14.
Por outro lado, é imaginável de acordo com a invenção, que as escovas 22 são captadas nos estojos 20, sobretudo não em uma posição radialmente traseira, mas sim em uma posição radialmente dianteira. Na posição de pré-montagem, os estojos 20 devem ser aqui dispostos tão amplamente na radial, que as escovas 22 não se projetam para dentro da abertura 24. Por ocasião do deslocamento para a posição de montagem final dos estojos 20, os lados de contato das escovas 20 entram em contato com o comutador 14 e são pressionados contra este. A partir das figuras 3 e 4 é também claro que, na posição de montagem final, os estojos 20 se projetam para a abertura 24 e que os lados frontais dos estojos 20 chegam até próximo do comutador 14. Isto tem a vantagem que as escovas, as quais contatam o comutador 14, são apoiadas lateralmente tão amplamente quanto possível pelos estojos. Com isto, é reagido contra um engripamento das escovas 22 nos estojos 20.
Na figura 5, a qual mostra um corte longitudinal através da placa de suporte de escovas 18 e de um estojo 20, o estojo 20 está representado na posição de pré-montagem radialmente externa. No estojo 20, a escova 22 é retida contra a força de mola de uma mola helicoidal 32 através de um meio de retenção na forma de uma lingüeta elástica 30 em uma posição radialmente externa. Nesta posição, a superfície de contato 34 da escova 22 não se projeta para fora do estojo 20. Neste caso, extremidade livre 36 da lingüeta elástica 30 se projeta através de uma cavidade 40 da placa de suporte de escovas 18 e de uma cavidade 42 no lado de base do estojo 20, para dentro de uma cavidade de retenção 38 na escova 22. A lingüeta elástica 30 é parte integrante de uma chapa metálica de mola, disposta no lado da placa de suporte de escovas 18, oposto ao estojo 20, sendo a dita placa metálica de mola conectada com o lado de base do estojo 20 através de pinos de conexão 46.
Após o comutador 14, indicado na figura 6, ser inserido entre os estojos 20, o estojo 20 junto com a chapa metálica de mola 44 e lingüeta elástica 30 são deslocados na direção da seta 28 para a posição de montagem final. Pouco antes do atingimento da posição de montagem final, a região 48 da lingüeta de mola 30, voltada para a chapa metálica de mola 44, se choca contra o canto interno 50 da cavidade 40, com o que a extremidade livre 36 da lingüeta de mola 30 é movimentada na direção da chapa metálica de mola 44 e a escova 22 é liberada. Em virtude da força de mola da mola helicoidal 32, a escova 22 é comprimida radialmente para dentro e solicita com sua superfície de contato 34 o comutador 14. O eixo geométrico longitudinal da abertura 24 porta o número de referência 58.
Para atingir uma definida posição de montagem final, o estojo 20 apresenta um canto de impacto 52, o qual se choca contra o lado estreito externo 54 da placa de suporte de escovas 18, na posição de montagem final.
Para proteger o estojo 20, por um lado na posição de pré-montagem de acordo com a figura 5 e, por outro lado, na posição de montagem final de acordo com a figura 6, contra um deslocamento não intencional, a chapa metálica de mola 44 apresenta uma elevação de encaixe 56 em seu lado voltado para o estojo 20. Na posição de pré-montagem de acordo com a figura 5, a elevação de encaixe 56 se encontra mais extemamente afastada radialmente do que o lado estreito 54 da placa de suporte de escovas 18. Sendo o estojo 20 deslocado radialmente para dentro, então a elevação de encaixe 56 passa a ficar, sob deformação elástica da chapa metálica de mola 44, abaixo do lado estreito 54 ou abaixo da placa de suporte de escovas 18. Para o deslocamento do estojo 20 é necessário, por conseguinte, uma correspondente aplicação de força. Com isto é excluído um deslocamento automático do estojo 20 desde a posição de pré-montagem para a posição de montagem final. No atingimento da posição de montagem final, a elevação de encaixe 56 se encaixa na cavidade 40 da placa de suporte de escovas 24 em virtude da elasticidade da chapa metálica de mola 44. Com isto é suprimido um deslocamento automático do estojo 20 radialmente para fora.
Com a letra c é caracterizada a diferença, pela qual o estojo 20 foi deslocado desde a posição de pré-montagem de acordo com a figura 5 para a posição de montagem final de acordo com a figura 6.
Todas as características representadas na descrição, nas reivindicações que seguem e no desenho podem ser essenciais à invenção tanto individualmente como também em qualquer combinação uma com a outra.
REIVINDICAÇÕES

Claims (11)

1. Placa de suporte de escovas (18) compreendendo cartuchos (20) e escovas (22) conduzidas dentro dos cartuchos (20), sendo que a condução das escovas (22) é efetuada sob carga elástica na direção radial em direção a uma abertura central (24) na placa de suporte de escovas (18), caracterizada pelo fato de que: os cartuchos (20) são dispostos de modo a serem deslocáveis sobre a placa de suporte de escovas (18) de uma posição de pré-montagem radialmente externa para uma posição de montagem final radialmente interna, os meios de retenção retêm as escovas (22) nos cartuchos (20) em uma posição radialmente externa na posição de pré-montagem, e os meios de retenção abrangem linguetas elásticas (30) que são conectadas aos cartuchos (60) e cujas extremidades livres (36) atuam sobre as escovas (22) na posição de pré-montagem.
2. Placa de suporte de escovas (18), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos cartuchos (20) e das escovas (22) não se projeta mais que um grau predeterminado para dentro da abertura (24) na posição de pré-montagem,
3. Placa de suporte de escovas (18), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as escovas (22) não se projetam mais que um grau predeterminado para fora dos cartuchos (20) na posição de pré-montagem.
4. Placa de suporte de escovas (18), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os meios de retenção liberam as escovas (22) na posição de montagem final ou imediatamente antes da referida posição ser atingida.
5. Placa de suporte de escovas (18), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as linguetas elásticas (30) ficam no lado da placa de suporte de escovas (18) que é remota da respectiva escova (22), em que as extremidades livres (36) das linguetas elásticas (30) alcançam através das aberturas (24) na placa de suporte de escovas (18) na posição de pré-montagem.
6. Placa de suporte de escovas (18), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que as linguetas elásticas (30) correm contra a regiáo circundando a respectiva abertura (24) e liberam a respectiva escova (22) quando os cartuchos (20) são deslocados radialmente para dentro,
7. Placa de suporte de escovas (18), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que os cartuchos (20) são formados de modo que eles possam ser fixados à placa de suporte de escovas (18), em particular, travados ou presos à placa de suporte de escovas (18), na posição de montagem final,
8. Motor elétrico (10) compreendendo uma carcaça, um eixo de induzido (12), um comutador (14) disposto sobre o eixo de induzido (12), e uma placa de suporte de escovas (18) do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que, na posição de montagem final, as superfícies de contato (34) das escovas (22) atuam sob carga elástica contra o comutador (14), os meios de retenção retêm as escovas (22) nos cartuchos (20) em uma posição de pré-montagem radialmente externa, e os meios de retenção abrangem linguetas elásticas (30) que são conectadas aos cartuchos (60) e cujas extremidades livres (36) atuam sobre as escovas (22) na posição de pré-montagem radialmente externa.
9. Motor elétrico (10), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o eixo de induzido (12) é suportado contra o cartucho (20) ou uma proteção terminal via um elemento de mancai (16) de diâmetro ‘a’, o diâmetro ‘b’ da abertura (24) é maior que o diâmetro 'a1 do elemento de mancai (16).
10. Processo para a montagem de um motor elétrico (10) do tipo definido na reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o eixo de induzido (12) com o elemento de mancai (16) é pré-montado, a placa de suporte de escovas (18) é inserida na carcaça, os cartuchos (20) estão na posição de pré-montagem, o elemento de mancai (16) é conduzido através da abertura (24), e os cartuchos (20) são deslocados radial mente para dentro para a posição de montagem final.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que as escovas (22) são mantidas na posição radia Imente externa nos cartuchos (20) pelos meios de retenção durante a montagem e são liberados mediante deslocamento dos cartuchos (20) para a posição de montagem finai.
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