Brevet FR2430122A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne les moteurs élec triques de faible puissance utilisés notamment dans les vé hicules automobiles pour entraîner divers mécanismes, tels que le leve-glace, les essuie-glaces, le toit ouvrant et au tres. De tels moteurs sont en général, du type a collecteur et a aimants permanents. Les aimants les plus couramment utilisés pour cet usage sont réalisés en matière magnétique frittée et présentant l'inconvénient d'avoir des tolérances importan tes. I1 est évident que de larges tolérances apportent une gene considérable dans la fabrication en série de ces petits moteurs en raison du fait que l'on ne peut prévoir avec suffisamment de précision, la position exacte d'un aimant par rapport aux autres éléments du moteur (induit et paliers, notamment). Par ailleurs, habituellement, un tel moteur est assemblé en fixant les aimants dans le carter et en montant ensuite dans ce dernier les autres éléments du moteur.Une telle façon d'assembler n'est possible que si les aimants ont des dimensions (en particulier longitudinales) bien définies, ce qui fait que dans ces conditions, il est nécessaire d'ajuster au préalable les dimensions des aimants frittés par des opérations d'usinage supplémentaires. L'invention vise à fournir un moteur électrique de faible puissance dont la conception est telle qu'il s'accomode facilement d'aimants à larges tolérances. Par ailleurs, ce moteur peut être assemblé facilement, moyennant un bon positionnement des éléments les uns par rapport aux autres. Elle a donc pour objet un moteur électrique à aimants permanents qui s'étendent le long d'un induit monté à rotation dans un carter, ces aimants étant en contact avec la paroi intérieure de celui-ci pour former le circuit magnétique du moteur caractérisé en ce que l'une des extrémités de chaque aimant est en contact avec une surface de rampe fixe par rapport au carter et inclinée sur l'axe du moteur, cette surface étant destinée à appuyer l'aimant contre la paroi intérieure du carter, l'autre extrémité de chaque aimant étant associée à un organe élastique capable d'exercer deux forces élastiques sur cet aimant, l'une dirigée longitudinalement pour pousser l'aimant contre ladite surface de rampe et l'autre dirigée radialement vers l'extérieur pour assurer le contact de l'aimant avec la paroi du carter. D'autres caractéristiques et avantages de 1 'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels - la Fig.l est une vue en plan, avec arrachement partiel d'un moteur électrique suivant l'invention, le couvercle de son carter étant enlevé; - la Fig.2 est une vue en coupe et en élévation, prise selon la ligne 2-2 de la Fig.l; - les Fig. 3 et 4 sont des vues en coupe à plus grande échelle du moteur selon deux plans transversaux de coupe différents; - la Fig.5 est une vue en perspective éclatée de divers éléments composant le moteur suivant l'invention. Le mode de réalisation de l'invention que l'on va décrire maintenant concerne un moteur de lève-glace pour véhicule automobile; bien entendu, il ne s'agit là que d'un exemple,les concepts de l'invention pouvant être mis en application dans tout moteur électrique de faible puissance. Le moteur comporte un induit 1 avec collecteur calé sur un arbre 2 qui est monté a rotation dans un carter 3. Ce dernier a la forme d'un boîtier qui dans la partie logeant le moteur proprement doit présente une section transversale rectangulaire. Le carter 3 est fermé par un couvercle 4(non visible sur la Fig.l). Dans le cas représenté, le moteur est destiné à entraîner une roue dentée 5 montée à rotation dans le carter et engrénant avec une extrémité 6 de-l'arbre 2 taillée en vis sans fin. La roue dentée 5 est logée dans un compartiment 7 qui est latéralement en saillie sur le carter 1 et cette roue peut être couplée à l'extérieur de celui-ci à un organe de transmission quelconque tel qu'un secteur denté classique d'un mécanisme de leve-glace. L'arbre 2 est monté à rotation dans des supports de palier 8 et 9 disposés de part et d'autre de l'induit 1 et présentant chacun un logement sphérique 10, 11 pour un coussinet à rotule 12, 13 dans lequel est reçu l'extrémité correspondante de l'arbre 2, les coussinets étant respectivement bloqués dans ces logements par des bagues de coincement 14 et 15 montées dans les supports associés 8 et 9. Comme représenté en particulier sur la Fig.5, le support de palier 8 qui se trouve à gauche sur l'ensemble des figures comporte une plaque de base 16 de forme extérieure rectangulaire adaptée aux dimensions transversales du carter 3 La plaque 16 est disposée perpendiculairement à l'axe de l'arbre 2 et elle présente en son centre le logement 10 pour le coussinet à rotule 12. Des goujons de positionnement 17 sont fixés dans le fond du carter 3 en s'étendant perpendiculairement par rapport à ce fond dans le carter 3. La plaque 16 comporte deux perçages correspondants 18 à l'aide desquels elle peut être placée convenablement dans le carter 3, lors du montage du moteur. Le support 8 comporte également quatre languettes de positionnement 19 qui s'étendent respectivement perpendiculairement à partir des angles de la plaque 16, dans le carter 3, en direction de l'induit 1. Un organe élastique 20 formé par une rondelle étoilée est engagée par une portion centrale annulaire 21 sur un rebord annulaire 22 de la plaque 16 qui prolonge le logement 10 du côté de l'induit 1. La rondelle étoilée 20 comporte une première paire de branches 23a et 23b, et deux autres paires de branches 24a, 25a et 24b, 25b, les branches 23a et 23b étant destinées à exercer une force élastique radiale vers l'extérieur, tandis que les branches 24a, 25a, 24b et 25b sont destinées à exercer une force élastique axiale tendant à éloigner leurs extrémités de la plaque 16. Chaque branche comporte une portion recourbée 26 à son extrémité. Le moteur comporte deux aimants permanents 27a, 27b qui sont placés de chant par rapport au fond du carter 3 , et dont une portion d'extrémité est placée entre les languettes 19 correspondantes du support 8. Chaque aimant présente une face arrière plane qui est appliquée contre une paroi du carter 3, sa face avant comportant une cavité 28 de forme cylindrique adaptée à celle de l'induit 1 et dont l'axe coincide avec celui de l'arbre 2. Le support de palier 9 comporte un bloc 29 dans lequel est ménagé le logement 11 du coussinet 13, ce logement se prolongeant du cté de l'induit du moteur par une cavité cylindrique 30 dans laquelle peut tourner le collecteur du moteur. Deux ouvertures radiales 31 sont prévues de part et d'autre de la cavité 30 pour les balais 32 du moteur. Deux passages parallèles 33 sont ménagés dans le bloc 29 et destinés à recevoir des goujons de positionnement 33a traversant le fond du carter 3 de façon analogue à celle des goujons 17. Le bloc 29 présente en outre deux ailes 34 et 35 qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre et au fond du carter 3 en direction de l'induit 1. Chaque aile comporte une portion centrale 36 de forte épaisseur et deux portions latérales 37 de faible épaisseur raccordées à la portion centrale par une surface qui s'étend perpendiculairement au plan général de l'aile. Chaque surface de raccordement est composée de trois portions 38a, 38b et 38c, la portion intermédiaire 38b étant inclinée par rapport aux portions extérieures 38a et 38c de manière à former une surface de rampe contre laquelle le bord d'extrémité d'un aimant 27a ou 27b correspondant est destiné à venir s'appliquer, la portion d'extrémité de chaque aimant étant engagée entre deux portions latérales 37 en regard des ailes 34 et 35. Les surfaces de rampe 38b sont toutes inclinées sur l'axe du moteur en s'étendant vers l'ex térieur, vu du c6té de l'induit 1. Comme on peut le voir en particulier sur les Fig.l et 5, chaque aimant 27a ou 27b est serré dans le sens axial contre deux surfaces de rampe 38b correspondantes, grâce à la force élastique qui lui est appliquée par les branches 24a et 25a ou 24b et 25b de la rondelle étoilée 20. Cependant, l'action des branches élastiques 24a et 25a ou 24b et 25b provoque également, grâce a l'inclinaison des surfaces de rampe 38b sur l'axe du moteur, l'application des aimants contre la paroi intérieure correspondante du carter 3 dans la zone proche du collecteur du moteur. Dans la zone opposée, les aimants sont maintenus contre la paroi du carter grâce aux branches élastiques 23a et 23b associées. Ainsi, on comprend qu'un positionnement convenable des aimants vis- -vis de l'induit 1 peut être obtenu, même si les aimants sont susceptibles de présenter des tolérances de longueur et d'épaisseur assez larges et ce, avec un espacement relativement précis des supports de palier 8 et 9. En effet, les tolérances de la longueur de l'aimant sont absorbées par une inclinaison plus ou moins grande des branches 24a, 24b et 25a et 25b par rapport au plan radial de la rondelle 21, tandis que les tolérances de l'épaisseur sont absorbées par une variation de la position axiale de la ligne de contact entre l'arête de l'aimant et la surface de la rampe 38b correspondante. Le montage du moteur est effectué de la façon suivante. Le sous-ensemble formé par l'induit 1 et l'arbre 2 est équipé de la rondelle étoilée 20, après quoi le support de palier 8 est monté sur l'arbre après montage du coussinet 12 et de la bague de coincement 14. Ensuite, les aimants 27a et 27b sont disposés de part et d'autre de l'induit 1 en étant maintenus soit par leur propre aimantation, soit par un dispositif de maintien convenable. Naturellement, les aimants sont placés entre les languettes 19 respectives du support 8. Le support de palier 9 équipé du coussinet 13 et de la bague de coincement 15 est alors engagé sur l'arbre 2 du cô- té opposé de l'induit. Les supports 8 et 9 étant orientés correctement l'un par rapport à l'autre autour de l'axe de l'arbre 2, les ailes 34 et 35 du bloc 29 viennent se placer de part et d'autre des aimants 27a et 27b. Les balais 32 peuvent être mis en place avec leur ressort (non représenté), des dispositifs de protection, des dispositifs d'anti-parasitage, radio et autres peuvent être montés après quoi les câbles et/ou les cosses d'alimentation peuvent être fixés sur l'ensemble. Celui-ci peut alors être placé dans le carter 3, les supports 8 et 9 étant respectivement engagés sur les goujons 17 et 33a fixés dans le fond du carter 3, ce qui positionne automatiquement chaque aimant malgré les écarts de dimensions que celui-ci puisse présenter par rapport à une dimension nominale. Chaque aimant est maintenu en position en étant appliqué contre deux surfaces de rampe 38b par les branches 24a, 24b, 25a et 25b de la rondelle 20 exerçant une force axiale, les surfaces de rampe appliquant ainsi l'aimant contre la paroi du carter à une extrémité, tandis que l'autre extrémité de l'aimant est sollicitée radialement par la branche 23a ou 23b correspondante de la rondelle 20. Le montage peut alors être achevé en plaçant éventuellement des tampons élastiques 39 sur les supports 8 et 9 et en refermant le carter par le couvercle 4. REVENDI-CRTIONS 1. Moteur électrique à aimants permanents qui s'étendent le long d'un induit monté à rotation dans un carter, ces aimants étant en contact avec la paroi intérieure de celui-ci pour former le circuit magnétique du moteur caractérisé en ce que l'une des extrémités de chaque aimant (27a, 27b) est en contact avec une surface de rampe (38b) fixe par rapport au carter et inclinée sur l'axe du moteur, cette surface étant destinée à appuyer l'aimant contre la paroi intérieure du carter (3), l'autre extrémité de chaque aimant étant associée à un organe élastique (20) également fixe par rapport au carter et capable d'exercer deux forces élastiques sur cet aimant, ltune dirigée longitudinalement pour pousser l'aimant (27a, 27b) entre ladite surface de rampe (38b) et l'autre dirigée radialement vers l'extérieur pour assurer le contact de l'aimant avec la paroi du carter (3). 2.Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites surfaces de rampe (38b) sont prévues près de l'une des extrémités de l'induit (1) du moteur, en agissant sur la face d'extrémité correspondante des aimants (27a, 27b) tandis que ledit organe élastique (20) est monté à l'extrémité opposée de l'induit (1) et agit sur la portion d'extrémité opposée des aimants. 3. Moteur suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque aimant (27a, 27b) est en contact, par une arête de sa face d'extrémité respective avec une paire de surfaces de rampe (38b) situées dans un même plan à une distance correspondant à peu pres à la largeur d'un aimant, et en ce que ces surfaces s'étendent de l'intérieur vers l'extérieur par rapport à l'axe du moteur vu à partir de l'induit (1). 4. Moteur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites surfaces de rampe (38b) sont ménagées sur un support (9) monté de façon amovible dans le carter (3) et servant également de support d'un palier (13) dudit arbre (2). 5. Moteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit support (9) comporte un bloc (29) dans lequel est ménagé un logement (30) pour le palier (13), et qui présente sur la face tournée vers l'induit (1) deux ailes (34,35) parallè les l'une à l'autre et à l'axe du moiteur, chaque aile comportant une portion médiane (36) de plus grande épaisseur dont les cô- tés latéraux constituent lesdites surfaces de rampe (38b). 6. Moteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit logement (30) comporte un compartiment dans lequel peut tourner le collecteur du moteur et en ce que deux passages (31) débouchent dans ce logement pour le montage des balais (32) du moteur. 7. Moteur suivant l'une quelconque des revendications 2à 6, caractérisé en ce que ledit organe élastique est formé par une rondelle étoilée (20) montée sur un support (8) dans le carter (3) en étant coaxiale à l'arbre (2) du moteur, cette rondelle comportant pour chaque aimant (27a, 27b) au moins deux branches (24a, 24b, 25a, 25b) respectivement en contact élastique avec la face d'extrémité de l'aimant et avec la face de ce dernier qui est tourné vers l'induit (1). 8. Moteur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que ledit support (8) constitue un support de palier (12) de l'arbre (2) du moteur monté de façon amovible dans le carter (3) et en ce que ladite rondelle (20) est montée sur une colerette (22) prolongeant le logement (10) de palier de ce support du côté de l'induit. 9. Moteur suivant les revendication 4 et 8 prises ensemble, caractérisé en ce que chacun desdits supports (8, 9) est monté dans ledit carter (3) au moyen d'au moins un goujon (17, 33a) faisant saillie du fond du carter et engagé dans un passage (18, 33) du support. 10. Moteur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que chaque support (8, 9) comporte des organes (19, 37) pour le maintien latéral des aimants (27a, 27b).