Токосъемное устройство

(54 ТОКОСЬЕМНОЕ УСТРОЙСТВО Изобтехникедля перс неподщающуюс о устройства яв габариты, что овать его в ма Недоляетсяне позвлогабар атком так лысой вес яет испол ных прибо ретение относится к электрои может быть использованоедачи электрических сигналоввижной части прибора на враЯИзвестно токосъемное устройство, содержащее корпус, в котором установлены токосъемные щетки, изолированные друг от друга, и расположенный вдоль оси корпуса цилиндрический ротор, имеющий метеллические контактные кольца с подпаянными проводами, и изоляционные перемычки. Каждая то" косъемная щетка находится в контакте с соответствующим ей контактным кольцом и при вращении ротора сколь" зит по его поверхности, образуя сколь. вящий электрический койтакт. Каждая такая пара кольцо-щетка образует коммутирующую цепь токосъемного устройства, изолированную от корпуса и дру" гих коммутирующих цепей. Корпус устройства закрепляется на неподвижной части прибора, ротор соединен с подвижной частью 111. Наиболее близкой к предлагаемойявляется конструкция токосъемногоустройства, которая состоит из металлического корпуса, в подшипниковыхопорах которого установлен цилиндрический ротор. В корпусе закреплены0-образные упругие токосъемные щет"ки, которые находятся в контакте с 10 гладкими .контактными кольцами ротораТокосъемные щетки запрессованы вовтулку из изоляционного материала иобразуют с ней блок щеток, закреплен"ный в пазу корпуса 2).Недостатком известной конструкцииявляются большие габариты.В этой конструкции щетки сразусобраны в блок.и жестко закрепленыодна относительно другой, Кольца вроторе также жестко закреплены друготносительно друга, При расположениипервой щетки посередине первого кольца последняя щетка не совпадает с серединой последнего кольца из-за на"личия допусков на изготовление деталей, поэтому ширину кольца необходимо делать существенно больше толщиныщетки, что не позволяет в конструкции прототипа уменьшить ширину кольца ниже определенного предела, определяемого точностью изготовления де 1001256талей и, следовательно, уменьшитьгабариты устройства,Цель изобретения - уменьшение габаритов устройства и повышение надежности контактирования.Для достижения поставленной целив токосъемном устройстве, содержащемкорпус, в подшипниковых опорах которого установлен цилиндрический ротор, на котором установлены.изолиро""ванные друг от друга контактные. коль-Оца, введенные в контакт с изолированными друг от друга токосъемными П"образными упругими щетками, на рабочейповерхности контактных колец выполнены Ч-образные канавки, в корпусе уст ройства симметрично его продольнойоси установлены две изоляционные платы с пазами, в каждом из которых сзазором расположена средняя часть токосъемной щетки, пазы изоляционных 2 Оплат расположены напротив упомянутыхканавок контактных колец, и концы щеток с натягом установлены в эти канавки, пазы изоляционных плат с установ"ленными в них и в канавки колец щетками заполнены эпоксидным компаундом.Наличие Ч-образных канавок и зазора между стенками пазов и среднейчастью щетки заставляет щетку располагаться строго посередине кольцаколлектора и позволяет уменьшить ширину колец и, следовательно, уменьшить габариты устройства и повыситьнадежность контактирования,На Фиг, 1 изображено токосъемноеустройство, продольный разрез; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1Токосъемное устройство состоит изкорпуса 1, подшипников 2 и 3, в которых установлен ротор 4, имеющий воз Оможность вращения относительно про"дольной оси корпуса 1. Ротор 4 выполнен в виде цилиндра из изоляционногоматериала, на котором установленыизолированные друг от друга контактные кольца 5. Рабочая поверхностькаждого кольца имеет Ч"образную канавку 6. На корпусе 1 симметрично егопродольной оси закреплены две изоляционные платы 7. На наружной поверхности плат 7 выполнены пазы 8, Платы 7 установлены таким образом, чтопазы 8 располагаются напротив канавок 6, при этом пазы одной платы располагаются напротив четных колец 5,а другой - напротив нечетных. Упругие токосъемные щетки 9 выполнены,например, из пружинной проволоки,иэ контактного материала, и имеютО-образную форму Ширина пазов 8больше толщины щеток 9. Концы 10 и 6011 каждой щетки 9 охватывают соот"ветствующее 1 контактное кольцо 5 иустановлены в его канавке 6 с натягом. Средняя часть 12 щетки 9 расположена в пазу 8 с зазором, К щет кам 9 подпаяны монтажные провода 13 Так как ширина паза 8 больше толщины щетки 9, последняя под действием канавки 6 всегда располагается посе" редине соответствующего кольца 5 не"зависимо от погрешностей изготовленияротора 4. Контактное усилие, обеспечивающее поджатие щетки 9 к кольцу 5,возникает при сопряжении щетки 9 с кольцом 5 за счет сил упругости и соответствующей геометрии этих эле" ментов. Свободное положение щетки 9 в пазу 8 обеспечивает ее самоустановку относительно кольца 5 в осе-.вом и радиальном направлениях, Для фиксации после их самоустановки пазы 8 вместе с находящимися в них щетками и проводами заполнены эпоксидным компаундом 14. Изоляционная планка 15 и кожух 16 закрывают устройство и защищают его от повреждений.Токосъемное устройство работает следующим образом.При вращении ротора 4 токосъем" ные щетки 9 скользят по поверхности канавок 6 контактных колец 5, образуя скользящий электрический контакт,и осуществляют передачу электрических сигналов с неподвижного корпуса 1 на вращающийся ротор 4, При этомканавки 6 центрируют щетки 9, заставляя их располагаться точно по центрукольца 5. За счет точного расположения щетки 9 по центру кольца 5 появляется возможность уменьшить толщину последнего. При фиксации концов щетки в осевом направлении канавок вследствие неточности изготовления коллектора и неточности расположения коллектора относительно блока щеток в конструкции, где щетки залитыв блок, могут возникнуть силы, направленные вдоль оси коллектора и стремящиеся вывести щетку из канавки, Для предотвращения такого явления впредлагаемой конструкции средние части 12 щеток 9 установлены в пазы 8 изоляционных плат 7, расположенных на корпусе. Так как на каждой плате 7 закреплена половина количества ще"ток 9, то расстояние между соседнимищетками 9 на плате 7 вдвое большерасстояния между соседними кольцами5 ротора 4, что позволяет сделать ширину пазов 8 достаточно большой, исредняя часть 12 щеток 9 расположенав пазах 8 свободно, с зазором, вслед" ствие чего исключена возможность возникновения сил, стремящихся вывести щетку из канавки. После заливки пазов 8 эпоксидным компаундом каждая щетка фиксируется в этом положенииПри работе токоподвода щетки не испыты= вают действия сил,направленных вдольоси коллектора,что повышает надежностьработы токоподвода. Использование1001256 Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 1428/64 Тираж 588 Подписно Филиал ППП "Патент",г,ужгород,ул.Проектнаям указанной канавки 6 повышает надеж-ность контактирования коллектора сощеткой, так как каждый конец 10 и 11щетки 9 при работе токоподвода касается одновременно двух стенок канавки и образует два контактных пятна(в отличие от прототипа, где щеткасоприкасается с кольцом в одной точке и образует одно контактное пятно),при этом возникает дублированный контакт, надежность контактирования кото"Орого значительно выше надежности недублированного одиночного контакта,Вследствие того, что щетки 9 разгружены от сил, действующих вдоль осиротора 4, контактное усилие в обоих 15контактных пятнах каждого конца щетки одинаково, что также положительно сказывается на надежности контактирования,Таким образом, наличие описанныхканавок 6 на кольцах 5 ротора 4 иизоляционных плат 7 с пазами 8 позволяет уменьшить толщину кольца 5 .и снизить габариты ротора, повыситьнадежность работы устройства.Предлагаемая конструкция позволяет создать. токосъемное устройство сгабаритами: наружные диаметр 15 мм.,длина 32 мм, имеющий 50 коммутирующих цепей и в 1,5 раза уменьшить га-бариты устройства по длине по сравнению с конструкцией прототипа,Токосъемное устройство, содержащее корпус, в подшипниковых опорах которого установлен цилиндрический ротор, на котором установлены изолированные друг от друга контактные кольца, введенные в контакт с изолированными друг от друга токосъемными ц-образны" ми упругими щетками, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьше" ния габаритов и повышения надежности контактирования, на рабочей поверхности контактных колец выполнены Ч-об" разные канавки, в корпусе устройства симметрично его продольной оси уста" новлены две изоляцион"ые платы с пазами, в каждом из которых с зазором расположена средняя часть токосъемной щетки, пазы изоляционных плат расположены напротив упомянутых канавок контактных колец, и концы щеток с натягом установлены в эти канавки, пазы изоляционных плат с ус" тановленными в них и в. канавки колец щетками заполнены эпоксидным компаун" дом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3316519, кл. 389- 5, 1974,2. Патент США Р 3185951, кл. 339" 5, 1972 прототип),