Brevet FR2159238A1 — publié le 19730622

La présente invention concerne un moteur électrique, notannent un micromoteur, dans lequel le coussinet forme avec les balais une unité de montage autonome. Des moteurs électriques dans lesquels le coussinet et les balais forment une unité de montage sont connus. Dans ces cous- sinets connus, les balai s qui sont des ressorts-lames ont des éléments semblables dont l'extrémité, on vue de la fixation au coussinet, est coudée ou pliée en , sont pressés contre le coussinet au moyen d'une plaque d'appui introduite dans des fen- tes ou dans d'autres nervures de iixation prévues au coussinet de manière que l'extrémité des balais se trouvant on place à l'in térieur du coussinet fasse librement ressort.La liaison dynami- que entre le coussinet et le carter du moteur est obtenue dans ce cas par une mise on place à la presse ou par collage. Les extrd- lités des balais faisant ressort sont alors réglées de façon à repos or librement sur le collecteur. L'inconvénient de cette disposition réside dans le fait qu'en raison des variations de la qualité des matériaux et de l'épaisseur du ressort-lame, la pression exercée par le balai n'est pas uniforme ce qui, notamment pour les micromoteurs à faible rendement, produit son effet défavorable sur les paramètres de puissance et, en tout cas, nécessite un réglage pénible n'aboutissant Jamais à une pression définie conforme aux exigences. La pression exercée par le balai et obtenue par un réglage additionnel n'empêche ni des variations ni des différences de transfert parce que le réglage préliminaire provoque des condi tisons différentes une fois le balai monté. La fixation du coussinet sur le carter du moteur par colla ge ou par une mise en place à la presse constitue également un inconvénient non négligeable du fait qu'elle ne donne aucune gs- rantie de fixation solide et durable. I1 se produit alors souvent que le coussinet se décale un peu angulairement, de sorte que les balais quittent la zone neutre ce qui cause des étincelles aux balais et une diminution do puissance. Par contre, une autre fixation n' est pas possible puisque le réglage du ressort-lave entraîne constamment un décalage de la zone neutre d'un certain angle et, par conséquent, aucune fixation préalable du coussinet et du carter du moteur ne peut avoir lieu. On a en outre proposé d'améliorer l'application des balais en fendant les ressorts-lames longitudinalement pour obtenir une pression plus soutenue. Toutefois, cette faible amélio- ration ne contribue pas à la solution du problème lui-mssme et exige, tout commue auparavant, un réglage des balais. les ressorts-balais connus présentent en outre au moins deux degrés de liberté, ce qui eatraSne durant le service une vibration des balais et, par conséquent, une fois de plus une diminution de puissance due à un décalage de la zone neutre ou au crachement aux balais. La raison réside dans l'utilisation de matériaux très doux afin de pouvoir déterminer aussi exactement que possible la pression des balais, et d'éviter un frottement trop fort, de manière que la diminution de puissance provoquée par le frottement sot maintenue, notamment dans le caa de micromoteurs, dans des limites acceptables qui, cependant, par suite des causes de la diminution de puissance mentionnées auparavant, sont souvent franchies au-deld des tolérances, ce qui conduit à un rebut re nativement important. L'invention vise à créer un moteur électrique dont le cousainet peut astre monté et ajusté facilement dans une position prédéterminée, correspondant à la zone neutre du champ magnétique et dont les balais sont disposés dans le coussinet de façon à assurer une pression soutenue sur le collecteur, pression qui est adaptée à la puissance du moteur, la fabrication du moteur devant titre peu conteuse et éviter notamment les frais non négligeables liés à l'ajustement. Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu par le fait que le coussinet est pourvu, sur son cot8 frontal, de deux évidements rectangulaires dans chacun desquels s'engage une tb- le de retenue en forme de U qui est dotée d'un ressort de pres sion s'appuyant contre le balai et qui sert à recevoir le balai présentant, de préférence, une forme de ressort-balai, les tô- les de retenue en U et les évidements rectangulaires étant con- formés, par rapport à des cames de fixation leur étant associées se trouvant sur la circonférence extérieure du coussinet et s'enclenchant dans des entailles prévues sur le carter du moteur, de manière qu'après la mise en place du coussinet dans le carter du moteur, les cames, les entailles, la tôle de retenue et les ressorts-balais occupent une position exactement prédéterminée et que les resort-balais reposent sur le collecteur, not ment lorsqu'il s'agit d'un collecter plat, de façon à se trou. ver toujours et avec précision dans la zone neutre. Les cames et les entailles forment un genre de fermeture à baïonnette qui, après l'introduction des cames dans les entailles, est verrouil lée par une rotatioa latérale du coussinet. Les les de retenue en U sont alors conformées de façon à présenter d'une part, une aile longue avec une ouverture dans laquelle subsiste une languette servant à recevoir et à guider le ressort de pression pour le balai et, d'autre part, une aile courte qui présente en face de l'ouverture de l'autre aile, une découpure ouverte correspondant à la largeur du ressort-balai et servant d'appui de pivotement à celui-ci. Â son extrémité destinée à autre logée dans la tCle de rete- nue en U, le ressort-balai est coudé à angle droit et, de l'autre côté de la surface d'appui pour le ressort de pression appliqué contre le balai, il présente un suage transversal prlema- tique qui, ensemble avec la découpure ouverte de l'aile courte de la tacle de retenue, forme l'axe de pivotement du ressort-balai suivant le sens de la pression du ressort appliquée sur le balai et qui, en coopération avec celui-ci et avec l'ouverture de l'aile longue, ne permet qu'un seul degré de liberté, le balai représentant ainsi, à part ce degré de liberté, un élément rigide en soi. De ce fait, le ressort-balai qui s'étead perpendiculairement à la tôle de retenue en U, n'est mobile que dans la direction de la pression du ressort d'application. Par conséquent, suivant un perfectionnement de l'invention, la pression du balai peut être réglée pour chaque type de moteur individuellement et en conformité avec les paramètres techniques exigés, avant le montage et d'une manibre exactement définie en échangeant le ressort d'application du balai. Les avantages de la solution conforme à l'invention consistent en ce que le coussinet forme avec les ressorts-balais une unité de montage, ce qui a pour conséquence que les paramètres techniques, par rapport au champ de dispersion des imprécisions, sont sensiblement réduits, étant donné qu'au moins les pertes en courant absorbé, de la vitesse de rotation et du rendement,ne peuvent plus seulement se produire par les frottements dans le palier ou des imprécisions de la fabrication de l'induit, et l'apparition du crachement aux balais dû à un décalage latéral de la zone neutre eet, par contre, totalement éliminée. De plus, la pression nécessaire des ressorts-balais et leur positionnement par rapport à la zone neutre peuvent être exactement prédéterminés, ce qui représente une simplification essentielle du montage qui, par conséquent, peut être confié à des ouvriers non qualifiés, tout en conservant la qualité du travail. Un autre avantage réside dans le perfectionnement du contact électrique, parce que tous les éléments conduisant l1éleo- tri cité et disposés entre la tôle de retenue en U et le collecteur présentent au moins deux points se trouvant constamment en contact. L'invention va entre décrite en plus de détail en considé- rant un exemple de réalisation représenté aux dessins annexés. La fig. 1 montre un coussinet, les ressorts-balais étant mis en place. La fig. 2 montre, en coupe suivant la ligne A-A de la fig. 1, un coussinet complet dans lequel est monté un collecteur plat. La fig. 3 montre une tCle de retenue en U assemblée avec un ressort-balai et avec un ressort de pression s'appuyant contre le balai. La fis. 4 montre la tôle de retenue suivant la fig. 3 en vue de dessus. La fig. 5 montre un moteur aprbs le montage. La fig. 6 montre un carter de moteur. La fig. 7 le maemo carter en vue de face. Le coussinet 1 présente sur son c8té frontal deux évidements rectangulaires 2 servant à recevoir chacun une talle de retenue 3 en forme d'U. Celle-ci comporte deux ailes de longueur diffdren- te, l'aile la plus longue 10 présentant une ouverture 11 dans laquelle s'étend, de manière centrique, une languette et l'aile la plus courte 13 présentant, en face de l'ouverture en regard 11, une découpure ouverte 14. L'ouverture 11 et la découpure ouverte 14 servent à loger le ressort-balai 5, un ressort à boudin étant disposé sur la languette 12 formant le ressort de pression pour le balai. A cet effet, l'extrémité du ressort-balai 5 est coudée à angle droit et de l'autre côté de la surface d'appui 16 pour le ressort à boudin 4, il est prévu un suage transversal prismatique 17. Par conséquent, le logement du ressort-balai 5 est constipe tué par le ressort de pression 4, par l'ouverture 11 de l'aile la plus longue 10 et par la découpure ouverte 14 de l'aile la plus courte, l'arSte supérieure de la découpure 14 servant en Qême temps d'axe de pivotement 15 pour le ressort-balai 5. Grâ- ce au suage transversal 17 du ressort-balai 5 et à la découper 14 dont la largeur correspond exactement à celle du ressort-balai, celui-ci ne possède qu'un seul degré de liberté, à savoir en direction de la pression du ressort 4. Le coussinet présente en outre, à sa circonférence exté- rieure, des cames de fixation 6 qui, dtant introduites dans des entailles 7 correspondantes du carter 8 du moteur s'enclenchent, après une fraction de tour, à la manière d'une fermeture à baion- nette. La position mutuelle des cames de fixation 6, du ressortbalai 5 et des entailles est choisie de manière que, le montaga une fois iini, les ressorts-balais 5 se trouvent toujours dans la sons neutre. Dans cette position, le contact électrique est établi par l'intermédiaire d'une barrette 18 disposée sur la tôle de retenue en U 3. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée et décrite en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. RBVEKDICA2IONS 1 - Moteur électrique, notamment micromoteur, dans lequel le coussinet forme avec les balais une unité de montage autonome, caractérisé en ce que le coussinet 1 est pourvu, sur son côtd frontal, de deux évidements rectangulaires 2 dans chacun desquels s'engage une tôle de retenue 3 en forme d'U qui est dotée d'un ressort de pression 4 s'appuyant contre le balai et qui sert à recevoir le ressort-balai 5, les toles de retenue en U 3 et les évidements rectangulaires 2 étant conformés et disposés, par rapport à des cames de fixation 6 se trouvant sur la circon férence extérieure du coussinet 1 et s'enclenchant dans des entailles 7 prévues sur le carter 8 du moteur,de manière qu'après la mise en place du coussinet 1 dans le carter 8 du moteur, les cames de fixation 6, les entailles 7, les tôles de retenue 3 et les ressorts-balais 5 occupent une position exactement prédéter- minée. 2 - Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tole de retenue 3 profilée en U présente, d'une part, une aile longue 10 dane laquelle est pratiquée une ouverture 11, une languette 12 laissée dans celle-ci servant à la réception et au guidage du ressort de pression 4 s'appuyant contre le balai et, d'autre part, une aile courte 13 possédant, en regard de lou- verture 11, une découpure ouverte 14 correspondant à la largeur du ressort-balai 5. 3 - Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les cames de fixation 6 du coussinet 1 et les entailles 7 du carter 8 du moteur prennent la forme de fermeture à baSonnette. 4 - Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort-balai 5 présente un suage transversal prismatique 17. 5 - Moteur suivant l'une des revendications 1, 2 et 4, ca ractérisé en ce qu'une fois montée la t8le de retenue 3, le ressort-balai 5 ne présente qu'un seul degré de liberté.