Brevet FR2140491A1 — publié le 19730119

L'invention a trait à un couvercle porte-balais pour moteurs électriques à collecteur de faible puissance et de petites dimensions. En particulier, l'invention concerne la fixation des portebalais sur les couvercles de moteurs électriques à collecteur,dans lesquels un tel porte-balais est constitué d'une plaque en matériau électriquement isolant, pourvue d'organes pour maintenir les balais. On a cherché à réaliser ces plaques porte-balais en matériau moulé, tel que les résines thermoplastiques ou thermodurcissables, de façon que la fixation et le positionnement des balais du moteur électrique soient faciles et satisfaisants, particulièrement dans le cas de moteurs de petites dimensions, par exemple ceux pour la commande des différents accessoires à bord des véhicules automobiles tels que l'essuie-glace, le ventilateur électrique, les réchauffeurs, les conditionneurs, les élévateurs d'antennes et ainsi de suite, ainsi que pour d'autres usages, par exemple l'électro- ménager. Pour ces petits moteurs on a utilisé, depuis quelque temps, des plaques ou bases porte-balais en une seule pièce, formées en matériau thermoplastique. Ces plaques sont économiques et présentent surtout l'avantage que le matériau thermoplastique, utilisé pour leur réalisation, facilite leur aménagement et leur fixation, avec même des clous, sur le couvercle qui maintient le support pour l'induit, ce qui rend ces plaques particulièrement pratiques et convenables comme le prouve leur rapide extension. Dans certaines applications particulièrement difficiles, dans lesquelles, en raison d'exigences d'ambiance (réchauffeurs électriques, ventilateurs électriques de refroidissement pour moteur thermique, etc) ou bien de fonctions (essuielace, etc) le moteur électrique atteint des températures de l'ordre de 1000 et au-delà, et dans les points critiques (accouplement entre le balai et le collecteur) des températures absolues supérieures à 1300; il en résulte que les résines thermoplastiques, constituant la plaque porte-balais, donnent lieu à un mauvais fonctionnement du moteur. I1 est alors nécessaire d'utiliser des matériaux plus résistants à la chaleur que les résines thermoplastiques, par exemple les résines thermodurcissables qui avec la technologie moderne de la formation par injection, peuvent être obtenues à des prix compétitifs par rapport aux résines thermoplastiques. Cependant les résines thermodurcissables présentent un degré important de fragilité au choc, de sorte que la fixation des pièces réalisées faites en ces résines ne peut plus être effectuée au moyen de rivures ou déformations, en raison du danger de rupture ou de fêlure qui porte préjudice à l'efficacité de la plaque porte-balais. L'invention remédie à ces inconvénients ainsi qu'à d'autres, sans pour cela limiter ou restreindre les avantages propres des porte-balais connus et permet la réalisation de ces porte-balais en toutes matières plastiques. En outre l'invention se propose de réaliser un couvercle pour moteurs électriques à collecteur, de façon simple et rapide, adaptable au système de montage automatique avec un bénéfice important sur le plan économique. Le couvercle selon l'invention, pourvu d'une plaque portebalais en matériau électriquement isolant, se caractérise par le fait que cette plaque est fixée sur le couvercle au moyen d'aumoins deux goujons qui maintiennent à leur extrémité libre des plaquettes perforées qui serrent élastiquement la plaque portebalais sur ledit couvercle. De façon avantageuse, le couvercle est muni d'organes de référence pour le positionnement de la platine sur le support, constitués de tétons et d'orifices prévus entre lesdites parties, de façon que la platine porte-balais soit maintenue sur le couvercle angulairement et axialement. L'invention sera maintenant décrite à l'aide de la description suivante et du dessin annexé qui représente, à seul titre d'exemple, quelques formes avantageuses de réalisation du couvercle porte-balais selon l'invention. La figure 1 représente une vue en élévation d'un moteur de faible puissance pourvu du couvercle selon l'invention, lequel, uniquement en certaines parties, est sectionné selon la ligne 1-1 de la figure 2, - la figure 2 représente à une échelle agrandie la vue frontale du couvercle porte-balais, - la figure 3 représente en détail une section selon la ligne III-III de la figure 2 qui montre une première forme de réalisation des organes de fixation entre platine et couvercle, - les figures 4 - 5 et 6 - 7 représentent en section et en élévation deux variantes de réalisation des organes de fixation représentés sur la figure 3, - la figure 8 représente en élévation latérale la plaquette élastique perforée de l'organe de fixation des figures 6 et 7, - la figure 9 représente un détail en section de la platine porte-balais et le couvercle du moteur avec l'un des systèmes de référence possibles. Se référant maintenant aux figures, A désigne l'enveloppe du moteur, fermée à l'une de ses extrémités par un couvercle Al qui maintient l'induit A2 du moteur, tandis que le porte-balais est constitué d'une platine B réalisée avantageusement en matière plastique thermodurcissable ou en autre matériau isolant convenable. La platine B présente sur l'une de ses faces des excroissances prismatiques tubulaires 22 et 23, dans lesquelles sont logés, d'une façon en soi connue, les balais B1 qui coopèrent avec la périphérie du collecteur A3. La face postérieure de la platine B est plane et s'appuie sur et est maintenue par des rebords 24 de dimensions convenables, présentée par l'intérieur du couvercle Al. L'un, et de préférence deux, des rebords 24 présentent des tétons 26 (voir figure 9) qui peuvent etre réalisés sur ces rebords et qui s'insèrent, avec un jeu limité dans des orifices correspondants 28 prévus sur la platine B pour positionner ainsi de façon exacte cette dernière et par là les balais B1 par rapport au collecteur A3. La platine porte-balais B est fixée et maintenue sur le couvercle Al au moyen des organes de fixation représentés sur les figures 3 à 8. Ces organes sont prévus depuis une partie des rebords 24 du couvercle Al et sont constitués de tétons 30 provenant des rebords ou rapportés sur ceux-ci. Chacun des tétons 30 s'insère avec jeu dans un orifice correspondant 29 prévu dans la platine B et comporte un appendice 32 de diamètre réduit qui forme un siège annulaire qui sert. d'appui et de maintien à une plaquette élastique 34 enfilée sur cet appendice et maintenue sur celui-ci au moyen d'une tête 38 obtenue par déformation plastique de l'appendice 32 (figure 3). La plaquette élastique 34, quand elle est déformée, s'adapte sur une partie évasée 35 prévue sur l'orifice 29. Dans la variante représentée sur les figures 4 et 5, la plaquette élastique 34 est réalisée sous forme d'une couronne concave, pourvue d'entailles 36 et dont le bord arrondi vient contacter élastiquement la face de la platine porte-balais B. De cette façon, la platine porte-balais B est maintenue sur le couvercle Al par les plaquettes 34 ou 34a, élastiquement déformables au moyen du rabattage des parties 38 qui contraint les plaquette s 34 ou 34a à une déformation limitée et contrôlée de ft çon que la pression sur la platine en matériau isolant B partirn- lièrement fragile au choc, ne cause ni fracture ni fêlure. Dans la solution représentée dans les figures 6 à 8, la plaquette élastique 34b est bombée, comme représenté par la figure . et présente deux ou davantage de languettes élastiques 40, dont 1 extrémités opposées sont concaves pour délimiter une circonfére-ce de diamètre inférieur au diamètre de l'appendice 32b qui se termine à son extrémité libre par un rétrécissement 33. Le montage de la plaquette élastique 34b sur l'appendice 32 s'effectue en enfilant une languette 40 sur cet appendice 32, en forçant ensuite la plaquette 34b sur celui-ci jusqu'à proximité du siège formé par le goujon 30b. Les languettes 40 se déforment et s'engagent sur l'appendice 32b en empêchant le désenfilement. tandis que la courbure de la plaquette 34b s'aplatit en pressai; le porte-balais B contre le rebord 24b. Avec cette disposition également la platine porte-balais B se trouve fixée de façon su-e élastique et son intégrité n'est pas menacée par des fissures c fractures. I1 résulte de ce qui a été exposé ci-dessus que la fixation de la platine porte-balais B sur le couvercle Al est réalisée par les plaquettes 34 qui étant élastiques et/ou plastiques se déforment en fonction de la différence existant entre les plans d'appuis pour cette plaquette et présentés par le porte-balais B et par le goujon 30. I1 faut noter que pour les buts déjà exposés, 1 hauteur ou l'épaisseur de ladite platine porte-balais B est supe-- rieure à la hauteur du goujon 30 pour réaliser ainsi entre le oorl- balais et les plaquettes 34 des surfaces de contact annulaires avec lesquelles coopèrent élastiquement ladite plaquette maintez: sur les goujons 30. On réalise ainsi une fixation satisfaisante entre le couv~~c; Al et le porte-balais B1 lequel peut se déplacer dans son plan grâce au jeu prévu entre les goujons 30 et les orifices correspondants, permettant ainsi l'adaptation, sans forçage et sans tension à l'intérieur du porte-balais, en raison de la courbure assumés par les plaquettes 34. On maintient ainsi sans altéra tijn les avantages et les qualités des platines, spécialement en ce qui concerne la résistance aux sollicitations mécaniques et thermiques, tout en satisfaisant complètement les exigences électriques. Les détails de réalisation pourront bien entendu être variés sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDI~C~-~To~N 1. Couvercle porte-balais pour moteurs électriques à collecteur de faible puissance, avec platine porte-balais en matériau électriquement isolant1 caractérisé par le fait que la platine porte-balais (B) est fixée sur le couvercle (Al), au moyen d'au moins deux goujons (30) qui maintiennent à leur extrémité libre des plaquettes perforées (34) qui serrent élastiquement la platine porte-balais (B) sur ledit couvercle. 2. Couvercle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la plaquette perforée (34) est déformable élastiquement ou plastiquement et collabore par au moins une partie de sa zone périphérique avec la platine porte-balais (B). 3. Couvercle pour moteurs électriques selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le goujon (30) pour la plaquette perforée (34) est pourvu à son extrémité libre d'un prolongement à épaulement (32) sur lequel est'enfilée la petite plaquette perforée, maintenue de façon à presser élastiquement la platine porte-balais (B) contre le siège formé par ledit prolongement à épaulement. 4. Couvercle selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'extrémité libre du prolongement à épaulement (32) présenté par le goujon, est déformé pour former une tête (38) qui maintient la plaquette perforée (34). 5. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la plaquette perforée (34) initialement plane est bombée par la tête (38) du prolongement à épaulement (32). 6. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la plaquette perforée (34a) est bombée et pourvue d'entailles radiales (36) et que son bord prend contact élastiquement avec la platine porte-balais (B). 7. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la plaquette perforée (34b) est bombée et présente, au niveau de son orifice, au moins deux languettes élastiques (40) dont les extrémités opposées s'engagent à force et se bloquent dans le prolongement à épaulement (32b)pour maintenir la platine porte-balais (B) sur le couvercle. 8. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la plaquette perforée (34) est en métal ou en matériau plastique avec un profil facilitant sa déformation. 9. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la plaquette perforée (34a) est un matériau plastique d'épaisseur radialement variable. 10. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que sa paroi de fond est munie de rebords calibrés (24) qui positionnent axialement la platine porte-balais (B) par rapport au collecteur (A2). 11. Couvercle selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'une partie au moins des rebords calibrés (24) est pourvue de tétons de référence (26) pénétrant dans les orifices (28) prévus sur la platine porte-balais, pour assurer et maintenir cette dernière axialement et angulairement par rapport au collecteur. 12. Couvercle selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que la platine porte-balais (B) est constituée par un élément unique en matière plastique conformée, notamment du type thermodurcissable, présentant des logements prismatiques (22) pour recevoir les balais (B1) et une pluralité d'orifices (28) dans l'un au moins desquels pénètre le téton de référence (26) prévu sur le rebord calibré (24) du couvercle.