Brevet FR2285013A1 — publié le 19760409

La présente invention concerne les porte-balais pour moteurs à courant continu. Plus précisément, elle concerne un porte-balai qui peut & re monté facilement et rapidement sur le capot du moteur sans que des organes de fixation soient nécessaires. Elle concerne aussi la réalisation d'un portebalai dans lequel peut Btre monté le balai avant le montage du porte-balai sur le moteur et en conséquence au cours d'une opération indépendante du montage du moteur. Plus précisément, l'invention concerne un portebalai qui comprend un corps pratiquement tubulaire en ma tière plastique, comportant dans sa partie frontale au moins une ailette inclinée par rapport à l'axe du portebalai et capable de fléchir du fait de son élasticité, vers l'axe précité, et comprenant en outre, en un point intermédiaire, au moins une ailette radiale capable de se déformer, les ailettes frontale et radiale étant destinées à coopérer avec des butées placées aux extrémités d'un trou du capot du moteur dans lequel est introduit le portebalai afin que celui-ci soit bloqué dans le trou. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du porte-balai comprend au moins une nervure axiale destinée à coopérer avec une gorge correspondante formée dans le coté du capot qui est destiné à recevoir le portebalai. Selon une autre caractéristique de l'invention, le trou du corps duporte-balai a une section transversale de forme non circulaire, et l'élément métallique contenant le balai a une forme qui est au moins partiellement conjuguée de celle du trou du porte-balai. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément métallique qui comprend le balai présente au moins une dent destinée à coopérer avec une gorge correspondante de la paroi du trou du corps du porte-balai, cette paroi ayant au moins une ailette élastique formant une butée contre laquelle vient s'appuyer une extrémité de l'élément métallique contenant le balai. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du porte-balai est formé de deux parties articulées par une charnière et permettant l'introduction-de élément métallique contenant le balai. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux messins annexés sur lesquels - la figure I est une coupe axiale d'un porte-balai selon l'inventon, monté sur le capot d'un moteur à courant continu - la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, le porte-balai étant représenté en perspective - la figure 3 est une élévation partielle de la partie du capot du moteur qui présente le trou destiné à l'introduction du porte-balai - la figure 4 est une élévation suivant les flèches 4 de la figure 2 du seul porte-balai - la figure 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2, ne représentant que le porte-balai et l'élé- ment métallique comprenant le balai - la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure I - la figure 7 est une coupe axiale d'une variante de porte-balai et d'élément métallique comprenant le balai selon l'invention - la figure 8 est une coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7 dans laquelle le porte-balai est représenté en perspective - la figure 9 est une élévation partielle d'une moitié du porte-balai des figures 8 et 9, suivant les flèches 9 de la figure 7 - la figure 10 est une élévation du porte-balai des figures 7 à 9 seul représenté suivant la flèche 10 de la figure 7, le porte-balai étant dans ses deux positions fermée et ouverte - la figure 11 est une coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 8, représentant uniquement le porte-balai et l'élément métallique contenant le balai ; et - la figure 12 est une coupe suivant la ligne 1212 de la figure 8, ne représentant que le porte-balai et l'élément métallique contenant le balai. Comme représenté sur les figures 1 à 3, un portebalai 3 en matière plastique est introduit dans un trou 1 du capot 2 tourné vers une partie de la carcasse d'un moteur à courant continu. Le porte-balai 3 est essentiellement tubulaire et comprend à une extrémité deux ailettes 4 et 5 inclinées par rapport à l'axe du ports-balai et capables de fléchir, étant donné leur élasticité, vers l'axe du porte-balai. Les ailettes comportent à ltextrémité libre une butée 6 destinée à coopérer avec une butée de la surface frontale de la partie annulaire élargie 7 du capot 2, délimitant le trou 1 destiné à l'introduction du portebalai.Le corps de ce dernier présente sur une partie de sa surface externe deux nervures axiales 8 et 9 (figure 5) placées au milieu des nervures annulaires 10 et Il auxquelles elles sont reliées à des emplacements diamétralement opposés. En un point intermédiaire de la surface externe, le porte-balai 3 comporte une ailette annulaire 12 en forme de ventouse destinée à coopérer avec la surface frontale de la partie annulaire élargie 7 du capot 2, cette surface étant opposée à celle avec laquelle coopèrent les ailettes 4 et 5. Deux paires de nervures élastiques en V 13, 14 et 15v, 16 sont disposées entre les deux nervures circulaires 10 et 11, en saillie par rapport i la surface externe du portebalai. Un élément métallique 17 portant le balai est monté à l'intérieur du porte-balai 3 et est destiné à venir au contact de la surface cylindrique du collecteur 18. Comme représenté sur les figures 5 et 6, l'élément 17 a en coupe une forme sensiblement rectangulaire comprenant deux parties bombées 19 et 20 placées de deux côtés opposes, et le trou 21 du corps tubulaire 3 a une forme sensiblement en croix symétrique. Les deux côtés rectangulaires opposés de l'élément 17 coopèrent avec deux cavités correspondantes opposées du trou en croix du corps 3, alors que les parties bombées 19 et 20 de l'élément 17 sont au contact des deux autres cavités opposées du trou en croix 21.L'élément 17 présente sur l'un de ses deux côtés plats, une dent 22 destinée à etre guidée dans une gorge 23, 24 de chacun des cotés plats opposés de la paroi interne du porte-balai 3. La raison pour laquelle celui-ci comprend deux gorges malgré l'existence d'une seule dent 22 est indiquée dans la suite. Des ailettes 25, 26 formant une butée 27 pour la dent 22 sont formées dans la paroi du porte-balai 3 en positions diamétralement opposées. Le balai 28 est monté à l'intérieur de l'élément 17 avec le ressort habituel de compression qui n'est pas représenté De plus, la liaison électrique entre le balai et le conducteur 29 est assurée de manière classique si bien qu'on ne la décrit pas. Lors du montage dans le porte-balai 3, élément métallique 17 contenant le balai s'enfile sur le porte-balai par le coté destiné à être tourné vers le moteur lorsque le porte-balai est monté sur celui-ci, par l'extrémité de l'élément 17 destinée à etre tourné vers le collecteur lorsque le montage du moteur est terminé. Après avoir pris soin de centrer la dent 22 de l'élément 17 dans une des gorges des guides 23, 24 du porte-balai 3, on fait glisser l'élé- ment 17 dans le porte-balai 3, gracie à l'élasticité des ailettes 25 et 26 qui permet leur chevauchement. Lorsque l'élément 17 a complètement dépassé les ailettes, celles-ci reprennent élastiquement leur position normale représentée sur la figure 1 et bloquent élastiquement élément 17 dans le porte-balai 3, la dent 22 étant au contact de la butée 27 d'une des ailettes, l'ailette 26 dans l'exemple représenté. Dans cette position, la dent 22 se trouve à l'extrémité de la gorge 23 ou 24 (24 dans l'exemple représenté), et elle est aussi en butée contre la surface d'extrémité de la gorge. L'élément 17 est ainsi bloqué axialement dans le portebalai 3. L'ensemble porte-balai-élément contenant le balai est ainsi prêt à & re monté sur le moteur. On note que, dans le cas du système décrit, on obtient le double avantage d'éviter deux opérations séparées de montage du porte-balai et de l'élément contenant le balai sur le moteur, et de pou voir achever l'opération de montage du balai sur le portebalai séparément du montage du moteur, de façon tout à fait indépendante du montage de ce dernier. La disposition en double des gorges 23, 24 et des ailettes 25, 26 a pour seul but de permettre le montage du porte-balai contenant le balai tour à tour dans la position la plus commode. L'ensemble terminé porte-balai et balai est ensuite introduit dans le trou 1 du capot 2 du moteur et glisse vers le collecteur 18 étant donné l'élasticité des ailettes 4 et 5 qui, au cours de cette opération, fléchissent vers la surface externe du porte-balai 3, les paires de nervures en V 13, 14 et 15, 16 étant soigneusement centrées dans les gorges opposées 30, 31 de guidage correspondantes placées dans le trou 1 du capot 2. Lorsque la butée 6 des ailettes 4 et 5 a dépassé la surface interne de la partie élargie 7, les ailettes s'écartent vers l'extérieur et assurent la coopération de la butée avec la surface frontale. Dans cette position, l'ailette 12 en forme de ventouse du porte-balai 3 est déjà comprimée contre la surface frontale de la partie élargie 7 opposée à celle qui coopère avec la butée 6 des ailettes 4 et 5.De cette manière, on est certain que le porte-balai est toujours parfaitement logé sur le siège prévu pour lui dans la carcasse 2 malgré les jeux dus inévitablement aux tolérances de fabrication. Le but des paires de nervures en V 13,14 et 15, 16 est d'empwecher la rotation du porte-balai 3 dans le trou 1 après montage dans le capot. En outre, gracie à leur élasticité, ces nervures compensent éventuellement les jeux angulaires entre le capot et le porte-balai. Ainsi, le montage du porte-balai sur le moteur est extr & ement simple, rapide et str. Les figures 7 à 12 représentent une variante de porte-balai selon l'invention. Dans cette variante, le portebalai est formé en deux moitiés qui peuvent s'ouvrir autour d'une charnière et l'élément qui contient le balai est introduit non plus par glissement à l'intérieur du portebalai comme dans le cas des figures 1 à 6, mais par disposition à l'emplacement convenable, en position ouverte, puis par blocage par ferrneture autour de la charnière. Comme représenté sur les figures, le porte-balai 32 représenté comprend encore deux ailettes frontales flexibles 33, 34 analogues aux ailettes 4 et 5 du premier mode de réalisation, mais l'ailette annulaire 12 est remplacée par deux ailettes radiales et diamétralement opposées 35, 36. La raison de cette modification est indiquée dans la suite. Le porte-balai 32 comprend deux moitiés 37, 38 articulées en 39. Sur le ctté opposé à l'articulation, la partie 37 comprend deux trous 40 destinés à loger deux ergots 41 de la partie 38. L'élément métallique 42 contenant le balai 28 est analogue à l'élément 17 du premier mode de réalisation décrit, mais il porte, en saillie par rapport à la surface externe, dans des positions diamétralement opposées, deux rondelles 43 (figure 9) destinées à se loger dans des sièges opposés 44 formés dans la paroi interne du porte-balai 32. Lors du montage dans le porte-balai 32 de l'élément métallique 42 contenant le balai, on ouvre en faisant tourner l'une des parties 37, 38 (la partie 37 dans le cas considéré) autour de la charnière 39 afin qu'elle occupe la position représentée sur la figure 10 sur laquelle la partie 38' est représentée en trait mixte en coopération par un sommet. Le porte-balai étant ainsi ouvert, on place l'élément métallique 42 contenant le balai dans le siège spécial prévu dans le porte-balai, en ayant soin de placer les rondelles 43 en face des si-èges respectifs 44 des deux moitiés 37 et 38 du porte-balai. Ensuite, on ferme le portebalai en faisant tourner la partie 38 dans-le sens de la flèche de la figure 10 jusqu'à la position représentée en trait plein.Dans cette position, les ergots 41 de la partie 38 pénètrent dans les trous 40 de la partie 37 et bloquent les deux parties entre eux. La partie 38 comporte une languette 45 (figures 8 et 12) qui, lors de la fermeture du porte-balai, vient coopérer élastiquement avec un petit crochet d'extrémité d'une languette 46 de la partie 37, afin que les deux parties ne puissent pas s'ouvrir acci dentell ement. L'ensemble porte-balai-élément contenant le balai ainsi monté est ensuite placé dans le trou spécial prévu dans le capot du moteur et il glisse dans celui-ci, comme décrit en référence aux figures 1 à 6, jusqu'à ce que les ailettes 33 et 34 viennent coopérer avec une face frontale de la partie élargie 7 du capot 2, les ailettes 35 et36 venant coopérer avec la surface frontale opposée de cette partie élargie. On note que, dans ce mode de réalisation, deux ailettes radiales 35 et 36 remplacent l'ailette annulaire complète 12 du premier mode de réalisation. La solution de continuité de l'ailette annulaire est nécessaire pour permettre la rotation des deux parties 37 et 38 autour d'une charnière. Le trou du capot 40 destiné à recevoir le porte-balai 32 doit naturellement présenter en positions diamétralement opposées, deux gorges destinées à permettre le passage des saillies présentées par les parties 37 et 38 au niveau de la charnière 39 et de la position diamétra lemet opposée. Dans ce mode de réalisation, on peut faire abstraction des nervures 13, 14 et 15, 16 étant donné que les saillies dues à la présence de la charnière empêchent déjà la rotation du porte-balai dans le trou du capot. il estbien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée'qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre qui est défini dans les revendications annexées. REVEKDCA'rlOI 1. Porte-balai pour moteur à courant continu, carac térise en ce qu'il comprend un corps sensiblement tubulaire en matière plastique, comportant dans sa partie frontale au moins une ailette inclinée par rapport à l'axe du portebalai et capable de fléchir par sa propre élasticité vers ledit axe, et comportant en outre, en un point intermédiaire, au moins une ailette radiale capable de se déformer, les ailettes frontale et radiale étant destinées à coopérer avec des butées formées aux extrémités d'un trou du capot du moteur dans lequel le porte-balai est introduit, afin que le porte-balai soit bloqué dans le trou. 2. Porte-balai selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ailette radiale est une ailette annulaire capable de se déformer en forman-t ventouse. 3. Porte-balai selon la revendication 1,caractérisé en ce que les ailettes radiales sont au nombre de deux et sont diamétralement opposées par rapport au trou. 4. Porte balai selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps du porte-balai comprend au moins une nervure axiale destinée à coopérer avec une gorge correspondante du côté du capot destiné à loger le porte-balai. 5. Porte-balai selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le trou du corps du portebalai a une section transversale non circulaire, et l'élément métallique contenant le balai a une forme au moins partielle qui est conjuguée de celle du trou du corps du porte-balai. 6. Porte-balai selon la revendication 5, caractérisé en ce que élément métallique contenant le balai comprend au moins une dent destinée à coopérer avec une gorge correspondante de la paroi du trou du corps du porte-balai, et cette paroi comprend au moins une ailette élastique formant une butée contre laquelle vient prendre appui une extrémité de l'élément métallique contenant le balai. 7. Porte-balai selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps du porte-balai est en deux parties qui peuvent rouvrir autour d'une charnière et permettent ainsi l'introduction de l'élément métallique contenant le balai. 8. Porte-balai selon la revendication 7, caractérisé en ce que ltune des parties comprend, du coté opposé à la charnière, deux ergots, et l'autre partie porte sur ce meme caté des trous destinés à loger les ergots. 9. Porte-balai selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'une des parties porte sur le côté opposé à la charnière une languette destinée à coopérer élastiquement avec une languette à crochet portée par le côté de l'autre partie qui est opposé à la charnière. 1 e. Porte-balai selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'élément métallique contenant le balai porte à sa surface externe des saillies destinées à coopérer avec des cavités correspondantes de la surface interne du corps du porte-balai. 11. Porte-balai selon l1une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que son corps comprend, en face de la charnière et en position diamétralement opposée à celle-ci,deux saillies destinées à coopérer avec des gorges correspondantes du côté du capot destiné à loger le porte-balai.