ES2376163T3 - Placa de soporte de las escobillas y motor eléctrico con una placa de soporte de las escobillas de este tipo. - Google Patents

Placa de soporte de las escobillas y motor eléctrico con una placa de soporte de las escobillas de este tipo. Download PDF

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Abstract

Placa de soporte de las escobillas (18) con panales (20) y con escobillas (22) guiadas en los panales (20), en la que la gufa de las escobillas (22) se realiza bajo caga de resorte en dirección radial sobre una abertura central (24) en la placa de soporte de las escobillas (18) , en la que los panales (20) estan dispuestos sobre la placa de soporte de las escobillas (18) de forma desplazable desde una posición de montaje previo radialmente exterior hasta una posición de montaje final radialmente interior, y en la posición de montaje previo, unos medios de retención (30) retienen las escobillas (22) en los panales (20) y con relación a los panales (20) en una posición radial exterior, caracterizada porque los medios de retención comprenden unas lenguetas de resorte (30) conectadas con los panales, cuyos extremos libres (36) inciden en la posición de montaje previo en las escobillas (22, 38) , porque las lenguetas de resorte (30) se apoyan sobre el lado de la placa de soporte de las escobillas (18) que esta alejado de la escobilla (22) respectiva, de manera que los extremos libres (36) de las lenguetas de resorte (30) en la posición de montaje previo atraviesan unas escotaduras (40) en la placa de soporte de las escobillas (18) , y porque las lengOetas de resorte (30) hacen tope, durante el desplazamiento de los panales (20) radialmente hacia dentro, contra la zona (50) que rodea la escotadura (40) respectiva y liberan la escobilla (22) respectiva.

Description

Placa de soporte de las escobillas y motor electrico con una placa de soporte de las escobillas de este tipo
La invenci6n se refiere a una placa de montaje de las escobillas con panales y con escobillas guiadas en los panales, en la que la gufa de las escobillas se realiza bajo carga de resorte en direcci6n radial sobre la abertura central en la placa de soporte de las escobillas. En este caso, los panales estan dispuestos sobre la placa de soporte de las escobillas de manera que se pueden desplazar desde una posici6n de montaje previo radialmente exterior hacia una posici6n de montaje final radialmente interior y en la posici6n de montaje previo de los panales, unos medios de retenci6n retienen las escobillas en los panales y con relaci6n a los panales en una posici6n radial exterior.
La invenci6n se refiere, ademas, a un motor electrico con una placa de soporte de este tipo. Para posibilitar el montaje de una placa de soporte de las escobillas de este tipo en un motor electrico, se conoce prever medios de retenci6n, que retienen las escobillas en los panales dispuestos fijamente sobre la placa de soporte de las escobillas en una posici6n radial exterior.
Asf, por ejemplo, se conoce por el documento DE 44 30 954 A1 utilizar medios de retenci6n en forma de un anillo de retenci6n, que esta dispuesto en una posici6n de montaje previo entre las escobillas de la placa de soporte de las escobillas y retiene las escobillas en una posici6n radial exterior. Durante la introducci6n del conmutador, se desplaza el anillo de retenci6n axialmente y libera las escobillas, de manera que actuan en la posici6n de montaje final bajo tensi6n previa contra el conmutador.
Se conoce, ademas, por el documento DE 33 28 683 C2 prever medios de retenci6n en forma de lengOetas de retenci6n, que estan configuradas en una sola pieza con los panales y que encajan en cavidades en las escobillas, de tal manera que las escobillas son retenidas en una posici6n radial exterior.
En el caso de placas de soporte de las escobillas montadas en motores electricos, las superficies de contacto de las escobillas, que se proyectan radialmente hacia dentro, se apoyan en el conmutador del motor electrico. Para garantizar un flujo de fuerza lo mas favorable posible entre el conmutador giratorio y los panales dispuestos sobre la placa de soporte de las escobillas, las escobillas se proyectan solamente en una medida insignificante fuera de los panales. Los lados frontales libres de los panales respectivos presenta, por lo tanto, solamente una distancia reducida con respecto al conmutador. La abertura en la placa de soporte de las escobillas es en este caso insignificantemente mayor que el diametro del conmutador. En virtud de estas limitaciones geometricas se deducen inconvenientes durante el montaje del motor electrico. Por ejemplo, el arbol del inducido que presenta el inducido y el conmutador no se puede premontar con elementos de cojinete, cuyo diametro es mayor que el diametro en la placa de soporte de las escobillas. Por consiguiente, antes de que el elemento de cojinete correspondiente sea acoplado sobre el arbol del inducido, hay que montar en primer lugar la placa de soporte de las escobillas.
Se conoce por el documento EP-A-0 101 546 otra placa de soporte de las escobillas y un motor electrico, respectivamente, con otra placa de soporte de las escobillas. Los panales, en los que estan dispuestas y guiadas las escobillas de fricci6n, estan dispuestas sobre la placa de soporte de las escobillas de forma desplazable desde una posici6n de montaje previo radialmente exterior hasta una posici6n de montaje previo radialmente interior. Las escobillas de fricci6n estan cargadas por medio de muelles en la direcci6n de una abertura central de la placa de soporte de las escobillas o bien de un colector de tambor previsto en esta abertura. En la posici6n de montaje previo exterior de los panales, unos medios de retenci6n retienen las escobillas en los panales con relaci6n a la abertura central en una posici6n radial exterior, de tal manera que los panales y las escobillas no se proyectan sobre el borde de la abertura central en el interior de su secci6n transversal. Los medios de retenci6n son solapas de tope conectadas en una sola pieza con la placa de soporte de las escobillas, que estan configuradas directamente en el borde de la abertura central de la placa de soporte de las escobillas y se proyectan en el interior de la zona de desplazamiento de las escobillas. En la posici6n de montaje previo, los lados frontales de las escobillas que sobresalen desde los panales se apoyan en estas solapas de tope. Despues del montaje del arbol del motor con el colector que se encuentra encima, se desplazan los panales y las escobillas guiadas en ellos radialmente hacia dentro hasta la posici6n de montaje final. En este caso, las solapas de tope estan fragmentadas a partir de la placa de soporte de las escobillas y estan dobladas hasta el punto de que las escobillas se liberan y se apoyan contra el colector. En este caso es un inconveniente que el desplazamiento de los panales para la fragmentaci6n y flexi6n de las solapas de tope requiere un gasto de fuerza relativamente alto. Ademas, las partes fragmentadas de las solapas de tope pueden llegar a cualquiera de las cavidades del motor, en el caso extremo entre las escobillas y el colector y pueden conducir a averfas funcionales.
Por lo tanto, la presente invenci6n tiene el problema de desarrollar una placa de soporte de las escobillas conocida y un motor electrico conocido con una placa de soporte de las escobillas de este tipo, con el prop6sito de que durante el montaje del motor electrico se reduzca el gasto de fuerza para la liberaci6n de las escobillas y se eviten las averfas funcionales del motor electrico condicionadas por el montaje.
Este problema se soluciona con una placa de soporte de las escobillas de acuerdo con la reivindicaci6n 1 de la patente.
La placa de soporte de las escobillas presenta una abertura central. La placa de soporte de las escobillas esta equipada con panales y con escobillas guiadas en los panales, de manera que la gufa de las escobillas se realiza bajo carga de resorte en direcci6n radial sobre la abertura central en la placa de soporte de las escobillas. Los panales estan dispuestos sobre la placa de soporte de las escobillas de forma desplazable desde una posici6n de montaje previo radialmente exterior hasta una posici6n de montaje final radialmente interior. En la posici6n de montaje previo exterior de los panales, unos medios de retenci6n retienen las escobillas en lo panales y con relaci6n a los panales en una posici6n radial exterior. De acuerdo con la invenci6n, los medios de retenci6n comprenden lengOetas de resorte conectadas con loa panales, cuyos extremos libres encajan en la posici6n de montaje previo en las escobillas y las retienen en dicha posici6n radial exterior. En este caso, las lengOetas de resorte descansan sobre el lado de la placa de soporte de las escobillas que esta alejado de la escobilla respectiva. En la posici6n de montaje previo, los extremos libres de las lengOetas de resorte atraviesan unas escotaduras en la placa de soporte de las escobillas, de tal manera que las lengOetas de resorte chocan durante el desplazamiento de los panales radialmente hacia dentro contra el canto de la escotadura respectiva. Durante el choque de las lengOetas de resorte, estas son desviadas fuera de su posici6n de retenci6n de la escobilla respectiva, con lo que la escobilla se libera de forma automatica y se mueve radialmente hacia dentro. El gasto de fuerza necesario para la desviaci6n de las lengOetas de resorte es reducido. Ademas, no existen partes fragmentadas o dobladas desde la placa de soporte de las escobillas, que pudieran perturbar la funci6n del motor electrico.
A traves del desplazamiento de los panales a la posici6n de montaje final radialmente interior se garantiza que las superficies de contacto de las escobillas se apoyen en el conmutador.
Es ventajoso que los panales y/o las escobillas no penetren o solamente en una medida insignificante en la abertura en la posici6n de montaje previo. De esta manera se garantiza que toda el area de la secci6n transversal de la abertura este disponible para el montaje de la placa de soporte de las escobillas. Por consiguiente, en la posici6n de montaje previo, se puede conducir el arbol del inducido con el conmutador y, dado el caso, con elemento de cojinete a traves de la abertura.
Tambien es ventajoso que en la posici6n de montaje previo de los panales, las escobillas no sobresalgan o solamente en una medida insignificante fuera de los panales. Esto tiene la ventaja de que para la liberaci6n de la abertura, los panales solamente tienen que estar dispuestos radialmente fuera hasta el punto de que no se proyecten o solamente en una medida insignificante en la abertura. En la posici6n de montaje final, es deseable, en general, que los panales penetren casi hasta el conmutador en la abertura. De ello resulta una buena gufa lateral de las escobillas.
Es ventajoso que los medios de retenci6n liberen las escobillas durante el desplazamiento de los panales a la posici6n de montaje final o ya en la posici6n de montaje final. De esta manera, se garantiza que se evite una liberaci6n precoz de los medios de retenci6n y con ello un movimiento precoz e involuntario de las escobillas radialmente hacia dentro.
Para impedir despues de la liberaci6n de las escobillas un movimiento involuntario de los panales, en una forma de realizaci6n de la invenci6n esta previsto que los panales se puedan fijar en la posici6n de montaje final sobre la placa de soporte de las escobillas, en particular se puedan amarrar o enclavar con la placa de soporte de las escobillas. A tal fin, pueden estar previstos, por ejemplo, unos salientes de retenci6n o elevaciones de retenci6n en el panal o bien en los medios de retenci6n, que enganchan detras de cantos de la placa de soporte de las escobillas
o bien encajan en escotaduras de la placa de soporte de las escobillas.
El problema mencionado al principio se soluciona, ademas, por medio de un motor electrico de acuerdo con la reivindicaci6n 3 de la patente.
Para facilitar el montaje del motor electrico, la invenci6n puede estar prevista de tal forma que el arbol de inducido se apoya a traves de un elemento de cojinete con el diametro 'a' contra la carcasa o bien contra una placa de cojinete, de manera que el diametro 'b' de la abertura es mayor que el diametro 'a' del elemento de cojinete. El elemento de cojinete se puede montar sobre el arbol del inducido y se puede guiar en la posici6n de montaje previo a traves de la abertura de la placa de soporte de las escobillas. Despues de la conducci6n se desplazan los panales radialmente hacia dentro a la posici6n de montaje final y los medios de retenci6n liberan las escobillas.
Otras configuraciones y propiedades ventajosas de la invenci6n se pueden deducir a partir de la sigui9ente descripci6n, en la que se describe y se explica en detalle la invenci6n con la ayuda del ejemplo de realizaci6n representado en el dibujo.
En el dibujo:
La figura 1 muestra una vista lateral de las partes esenciales de un motor electrico de acuerdo con la invenci6n en la posici6n de montaje previo.
La figura 2 muestra la vista en planta superior del motor electrico de acuerdo con la figura 1.
La figura 3 muestra el motor electrico de acuerdo con la figura 1 en la posici6n de montaje final.
La figura 4 muestra la vista en planta superior del motor electrico segun la figura 3.
La figura 5 muestra una secci6n transversal a traves de una placa de soporte de las escobillas de acuerdo con la invenci6n en la posici6n de montaje previo; y
La figura 6 muestra la secci6n transversal segun la figura 5 en la posici6n de montaje final.
La figura 1 muestra un motor electrico 10 de forma fragmentaria, que presenta un arbol de inducido 12, un conmutador 14 dispuesto de forma fija contra giro sobre el arbol del inducido 12 y un elemento de cojinete 16 dispuesto sobre el arbol del inducido 12. Ademas, se representa una placa de soporte de las escobillas 18, sobre la que estan dispuestos, en total, tres panales 20. En los panales, las escobillas 22 representadas en las figuras 5 y 6 estan guiadas bajo carga de resorte, que apuntan en direcci6n radial sobre una abertura central 24.
La abertura 24 presenta un diametro b, que es insignificantemente mayor que el diametro 'a' del elemento de cojinete 16. Como se deduce claramente a partir de las figuras 1 y 2, los panales 20 no penetran en la abertura 24 en la posici6n de montaje previo con las escobillas 22 dispuestas en ellos. Por consiguiente, en esta posici6n de montaje previo representada en las figuras 1 y 2, el arbol del inducido 12 junto con el elemento de cojinete 16 pueden ser conducidos en la direcci6n de la flecha 26 a traves de la abertura 24 hasta que el conmutador 14 ha alcanzado su posici6n final entre los panales 20 o bien hasta que el elemento de cojinete 16 ha alcanzado un alojamiento de cojinete del lado de la carcasa no representado. En la etapa de trabajo siguiente, los panales 20 dispuestos de forma desplazable radialmente sobre la placa de soporte de las escobillas son desplazados desde su posici6n de montaje previo radialmente exterior, representada en las figuras 1 y 2, hasta la posici6n de montaje final radialmente interior, representada en las figuras 3 y 4 segun las flechas 28.
De acuerdo con la invenci6n, las escobillas 22 estan retenidas a traves de medios de retenci6n en una posici6n retrafda, radialmente exterior, dentro de los panales 20. Durante el desplazamiento de los panales 20 a la posici6n de montaje final, los medios de retenci6n liberan las escobillas 22, de manera que estas estan dispuestas bajo carga de resorte en direcci6n radial impulsadas por resorte contra el conmutador 14.
A partir de las figuras 3 y 4 se deduce claramente que en la posici6n final de montaje, los panales 20 penetran en la abertura 24 y que los lados frontales de los panales 20 se extienden cerca del conmutador 14. Esto tiene la ventaja de que las escobillas, que contactan con el conmutador 14, estan apoyadas lo mas lejos posible de los panales. De esta manera, se contrarresta un enchavetado de las escobillas 22 en los panales 20.
En la figura 5, que muestra una secci6n longitudinal a traves de la placa de soporte de las escobillas 18 y un panal 20, el panel se representa en la posici6n de montaje previo radialmente exterior. En el panal 20, la escobilla 22 esta retenida a traves de un medio de retenci6n en forma de una lengOeta de resorte 30 en una posici6n radial exterior contra la fuerza de resorte de un muelle helicoidal 32. En esta posici6n, la superficie de contacto 34 de la escobilla 22 no sobresale desde el panel 20. El extremo libre 36 de la lengOeta de resorte 30 penetra en este caso a traves de una escotadura 40 de la placa de soporte de las escobillas 18 y a traves de una escotadura 42 en el lado de base del panal 20 en una escotadura de retenci6n 38 en la escobilla 22. La lengOeta de resorte 30 es componente de una chapa de resorte 44, que esta dispuesta sobre el lado de la placa de soporte de las escobillas 18 que esta alejado del panel 20 y que esta conectada a traves de pasadores de uni6n 46 con el lado de base del panal 20.
Despues de que el conmutador 14 indicado en la figura 6 ha sido insertado entre los panales 20, se desplaza el panal 20 junto con la chapa de resorte 44 y la lengOeta de resorte 30 en la direcci6n de la flecha 28 a la posici6n de montaje final. Poco antes de alcanzar la posici6n de montaje final, la zona 48 de la lengOeta de resorte 30, que esta dirigida hacia la chapa de resorte 44, hace tope contra el canto interior 50 de la escotadura 40, con lo que el extremo libre 36 de la lengOeta de resorte 30 se mueve en la direcci6n de la chapa de resorte 44 y se libera la escobilla 22. En virtud de la fuerza de resorte del muelle helicoidal 32, la escobilla 22 es presionada radialmente hacia dentro e impulsa con su superficie de contacto 34 el conmutador 14. El eje longitudinal de la abertura 24 lleva el signo de referencia 58.
Para conseguir una posici6n de montaje final definida, el panal 20 presenta un canto de tope 52, que choca en la posici6n de montaje final contra el lado estrecho exterior 54 de la placa de soporte de las escobillas 18.
Para asegurar el panal 20, por una parte, en la posici6n de montaje previo segun la figura 5 y, por otra parte, en la posici6n de montaje final segun la figura 6 contra desplazamiento involuntario, la chapa de resorte 44 presenta sobre su lado dirigido hacia el panal 20 una elevaci6n de retenci6n 56. En la posici6n de montaje previo segun la figura 5, la elevaci6n de retenci6n 56 se encuentra radialmente mas hacia fuera que el lado estrecho 54 de la placa de soporte de las escobillas 18. Si se desplaza el panal 20 radialmente hacia dentro, entonces la elevaci6n de retenci6n 56 llega bajo deformaci6n elastica de la chapa de resorte 44 debajo del lado estrecho 54 o bien debajo de la placa de soporte de las escobillas 18. Para el desplazamiento de los panales 20 es necesario, por lo tanto, un gasto de fuerza correspondiente. De esta manera, se excluye un desplazamiento automatico de los panales 20 desde la posici6n de montaje previo hasta la posici6n de montaje final. Cuando se alcanza la posici6n de montaje, entonces la elevaci6n de retenci6n 56 encaja, en virtud de la elasticidad de la chapa de resorte 44, en la escotadura 40 de la placa de soporte de las escobillas 24. De esta manera se impide un desplazamiento automatico de los panales 20 radialmente hacia fuera.
La diferencia, en la que el panal 20 ha sido desplazado desde la posici6n de montaje previo segun la figura 5 hasta la posici6n de montaje final segun la figura 6, se identifica en la figura 6 con la letra c.

Claims (5)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Placa de soporte de las escobillas (18) con panales (20) y con escobillas (22) guiadas en los panales (20), en la que la gufa de las escobillas (22) se realiza bajo caga de resorte en direcci6n radial sobre una abertura central (24) en la placa de soporte de las escobillas (18), en la que los panales (20) estan dispuestos sobre la placa de soporte de las escobillas (18) de forma desplazable desde una posici6n de montaje previo radialmente exterior hasta una posici6n de montaje final radialmente interior, y en la posici6n de montaje previo, unos medios de retenci6n (30) retienen las escobillas (22) en los panales (20) y con relaci6n a los panales(20) en una posici6n radial exterior, caracterizada porque los medios de retenci6n comprenden unas lengOetas de resorte (30) conectadas con los panales, cuyos extremos libres (36) inciden en la posici6n de montaje previo en las escobillas (22, 38), porque las lengOetas de resorte (30) se apoyan sobre el lado de la placa de soporte de las escobillas (18) que esta alejado de la escobilla (22) respectiva, de manera que los extremos libres (36) de las lengOetas de resorte (30) en la posici6n de montaje previo atraviesan unas escotaduras (40) en la placa de soporte de las escobillas (18), y porque las lengOetas de resorte (30) hacen tope, durante el desplazamiento de los panales (20) radialmente hacia dentro, contra la zona (50) que rodea la escotadura (40) respectiva y liberan la escobilla (22) respectiva.
  2. 2.-Placa de soporte de las escobillas (18) de acuerdo con la reivindicaci6n 1, caracterizada porque los panales (20) estan configurados de manera que se pueden fijar en la posici6n de montaje final sobre la placa de soporte de las escobillas (18), en particular se pueden amarrar o enclavar (56) con la placa de soporte de las escobillas (18).
  3. 3.-Motor electrico (10) con una carcasa, con un arbol de inducido (12), con un conmutador (14) dispuesto sobre el arbol de inducido (12) y con una placa de soporte de las escobillas (18) de acuerdo con la reivindicaci6n 1, en el que en la posici6n de montaje fija las superficies de contacto (34) de las escobillas (22) actuan bajo carga de resorte contra el conmutador (14).
  4. 4.-Motor electrico (10) de acuerdo con la reivindicaci6n 3, caracterizado porque los panales (20) estan configurados de manera que se pueden fijar en la posici6n de montaje final sobre la placa de soporte de las escobillas (18), en particular se pueden amarrar o enclavar (56) con la placa de soporte de las escobillas (18).
  5. 5.-Motor electrico (10) de acuerdo con la reivindicaci6n 3 6 4, caracterizado porque el arbol de inducido (12) se apoya a traves de un elemento de cojinete (16) con el diametro 'a' contra la carcasa o bien contra una placa de cojinete, en el que el diametro b de la abertura (24) es mayor que el diametro 'a' del elemento de cojinete (16).
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