Brevet FR2394906A1 — publié le 19790112

la présente invention concerne un nouveau procédé de fabrication de collecteurs plans de moteurs électriques triùiiatures. Ce nouveau procédé vise à faciliter la fabrication des collecters en réauisant le nombre d'opérations de cette fabrication, et stout en éliminant des interventions manuelles qui jusqu'à présent taient nécessaires. L'invention vise également à produire un collecteur plan dont les lames sont positionnées avec exactitude les unes par rapport aux autres, et un collecteur qui ne soit pas sujet à des détériorations pouvant titre causées par des étincelles parasites éclatant entre les lames de collecteur. Un autre but de lfiinven- tior est de réaliser un collecteur qui rende impossible l'accu tiulation entre les lames de particules de charbon arrachées des balais lors du frottement de ceux-ci sur le collecteur. Pour atteindre ces buts, l'invention propose un procédé de fabrication consistant à a) découper par matriçage une plaque conductrice munie de moyens pour faciliter son positionnement sur un support, b) fabriquer an support de collecteur essentiellement en forme de disque, ayant une surface plane pour recevoir ladite plaque et comportant des moyens de positionneeent coopérant avec les moyens correspondants de la plaque, le support étant percé d'ouvertures réparties autour de l'axe du collecteur et traversant tcute l'épaisseur du disque, c) à placer ladite plaque sur le support selon une position os déterminée par les moyens de positionnement, d) et à découper ensuite dans la plaque, par matriçage, des fentes radiales au-dessus desdites ouvertures, ces fentes divisant la plaque en secteurs séparés les uns des autres et eonsti7suant des lames de collecteur individuelles. Ainsi; au lieu de découper d'abord des lames de collecteur en forme de secteurs et de les juxtaposer ensuite, avec une certaIne difficulté de positionnement et une intervention manuelle nécessaire, sur le support de collecteur, on réalise une seule lame circulaire que lton place sur le support de collecteur et que lton découpe seulement ensuite en secteurs sans aucune difficulté de positionnement des fentes entre les lames. Le support de collecteur est fabriqué par moulage d'une matière plastique. Les ouvertures qu'il comporte servent à sa mise en place sur un outil de matriçage en vue du découpage des fentes entre les lames. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesQuels: - la figure 1 représente une coupe latérale du support de collecteur en matière plastique moulée de l'invention, - la figure 2 représente une vue de dessus de ce support de collecteur, - la figure 3 représente une vue de dessus d'une plaque conductrice avant sa mise en place sur le support de collecteur, - la figure 4 représente une vue latérale de cette plaque conductrice, - la figure 5 représente une coupe latérale du collecteur une fois réalisé selon le procédé de l'invention, - la figure 6 représente une vue de dessus du collec teur réalisé. Le procédé de l'invention consiste à réaliser d'abord séparément un support de collecteur en matière plastique moulée (figures 1 et 2) et une plaque conductrice annulaire (figures 3 et 4), munie de moyens pour faciliter son positionnement sur le support. Le support 10 est constitué d'un disque ayant une surface supérieure 12 essentiellement plane entourée par une collerette périphérique 14 qui limite cette surface vers Itextérieur. La collerette 14 est interrompue à intervalles réguliers par des encoches 16 creusées dans la collerette jusqu'au niveau de la surface 12, encoches qui servent de moyens de positionnement précis pour les lames du collecteur une fois réalisé. Le support de collecteur comprend de plus en son centre un téton axial 18 de centrage de la plique conductrice qui sera placée sur la surface 12. Un perçage 20 est ménagé à travers toute l'épaisseur du support, au centre de celui-ci. Ce perçage est prévu pour recevoir l'arbre d'un moteur sur lequel le collecteur sera enfilé (des picots 22 de positionnement- angulaire par rapport au rotor du moteur peuvent entre prévus à l'arrière du support de collecteur). Le support de collecteur est percé, au niveau de la surface 12, d'ouvertures 24 qui traversent-toute son epaisseur et oui sont en nombre égal au nombre de lames de-collecteur désirées. C'est en effet au niveau de ces ouvertures que seront effectués les découpages divisant la plaque conductrice placée sur le support en un certain nombre de- lames séparées. Parallèlement à la fabrication du support de collecteur 10, on-réalise une plaque conductrice 26 (figures 3 et 4) destinée à mètre placée sur la surface plane 12 du support 10. Cette plaque a essentiellement la forme d'un disque percé en son centre d'une ouverture axiale 28 de diamètre égal à celui du centrage 18 du support, de manière à permettre son serrage à force sur ce dernier. De la mEme manière, le diamètre extérieur de la plaque circulaire est égal à celui de la périphérie intérieure de la collerette 14 du support de collecteur au niveau de la surface 12. Comme on le voit sur la figure 1, on peut prévoir un léger élargissement du diamètre intérieur de la collerette 14 à sa partie supérieure, par exemple par un biseautage du tord intérieur de la collerette pour faciliter l'introduction de la plaque 26 sur la surface 12 du support de collecteur, surtout sicette introduction est effectuée automatiquement par une machine. La plaque conductrice 26 présente encore à sa périphérie extérieure des languettes 30 s'étendant radialement vers l'extérieur et servant d'une part au positionnement précis de la plaque sur le support de collecteur (ces languettes ayant meme largeur que les encoches 16 de la collerette 14 et venant s'insérer exactement dans ces encoches), et d'autre part à la connexion de conducteurs électriques aux lames de collecteurs découpées dans la plaque 26. Les languettes -30 peuvent pré senter une extrémité 32 repliée en vue de cette connexion. Le repliement peut s'effectuer lors de l'opération de découpage initiale, effectuée par matriçage pour donner à la plaque 26 sa forme annulaire. De plus, lors de l'opération unique de matriçage con duisant à la plaque 26 avec ses moyens de positionnement (ouverture centrale 28 et languettes de positionnement 30), il est soghaitable de découper également des encoches d'amorce-de découpe à la périphérie extérieure et à la périphérie inté rieure du disque annulaire 26, ces encoches étant placées aux endroits où l'on veut séparer ultérieurement les lames individuelles de collecteur en forme de secteurs. Dans l'exemple représenté aux figures, on souhaite obte nir trois lames de collecteur à partir de la plaque 26, et on prévoit donc trois encoches 34 à la périphérie de l'ouverture centrale 28 et trois encoches 36 à la périphérie extérieure du disque 26, chaque encoche 36 étant en vis à vis d'une encoche 34. Les profondeurs des encoches, radialement vers l'inté rieur pour les,éncoches 36 et radialement vers l'extérieur pour les encoches 54, sont suffisantes pour que ces encoches viennent au-dessus des ouvertures 24 du support de collecteur lorsque la plaque 26 est mise en place sur ce support. Les encoches 34, 36 servent d'amorces de découpe pour le découpage ultérieur de secteurs de collecteur et, comme on désire que ce découpage s'effectue selon l'invention au-dessus des ouvertures 24 après mise en place de la plaque 26 sur le support, on prévoit également de positionner les encoches par rapport aux languettes de la meme manière que les ouvertures 24 sont positionnées par rapport aux encoches 16. Ayant réalisé la plaque 26 selon les indications pré cédentes, en une seule opération de matriçage, on place celle ci sur le support 10 sur lequel la plaque tient en position grace à la friction due à l'ajustement des dimensions de la plaque et des moyens de positionnement correspondant du support (téton 18, collerette 14 et encoches 16). Le serrage par friction est meme renforcé par les bavures éventuelles que présentent les parties découpées de la plaque 26, bavures laissées par l'opération de matriçage. La dernière opération de réalisation du collecteur consiste alors à placer le support de collecteur et la plaque qu'il porte sur une matrice de découpage avec laquelle on réalise des fentes de séparation de lames de collecteur individuelles, au-dessus des ouvertures 24 du support de collecteur et entre les amorces 34 et 36 de la plaque. A cet effet, l'outil de matriçage comprend des tétons qui viennent s'insérer dans les ouvertures 24, par dessus la plaque conductrice 26. Ces tétons sont donc positionnés de manière fixe aux mêmes intervalles que les ouvertures 24 ; ils ont approximativement le meme diamètre que les ouvertures (ou les mêmes dimensions si ces ouvertures ne sont pas circulaires). Dans l'exemple représenté aux figures, on désire réaliser trois lames de collecteurs (secteuIsde 1200 chacun), et on a donc trois ouvertures 24 et trois tétons sur l'outil de matriçage sur lequel est placé le support de collecteur. Les tétons présentent des fentes dirigées de manière à être à 1200 les unes des autres, c'est-à-dire dirigées selon des rayons du support de collecteur à 1200 lest es autres. Des poinçons correspondant à la forme et à la position de ces fentes forment l'autre partie de l'outil de matriçage et, lorsqu'ils sont appliqués avec une forte pression au-dessus du support de collecteurs, ils découpent les fentes désirées de séparation des secteurs individuels. Ces poinçons ont une forme de lame de largeur égale à celle des fentes à découper. Aux figures 5 et 6 on voit le collecteur complet, une fois réalisé, avec notamment les fentes 38 à 1200 les unes des autres (dans le cas de trois lames de collecteur), fentes qui prolongent et réunissent les amorces de découpe 34 et 36 qui comme on le voit s'avançaient au-dessus des ouvertures 24. Il est particulièrement intéressant de prévoir lors de la première opération de découpage d'effectuer des encoches 34 et 36 (et surtout les encoches 36) plus larges que la fente 38 que l'on désire faire ultérieurement. En effet, cet élargissement permet d'éviter une accumulation de particules de charbon pouvant être arrachées des balais frottant sur le collecteur, ltévacuation de ces particules étant au contraire facilitée par la force centrifuge qui les entrain de la fente 38 (au-dessus de laquelle passent les balais) vers l'encoche 36 et de là vers l'ouverture 24 d'où elles sont évacuées hors du collecteur. De toutes façons, même si une accumulation se produit audessous de la fente 36, elle est peu nuisible car l'élargissement de la fente empêche la formation de ponts de charbon pouvant provoquer des courants ou étincelles parasites. On voit aussi sur la figure 6 que la plaque conductrice 26 vient recouvrir les ouvertures 24 du support (sauf au niveau des encoches 34 et 36) et que ces ouvertures ont un diamètre s'étendant sur la majeure partie de la largeur radiale du disque annulaire 26. L'avantage du procédé selon l'invention réside en particulier dans la simplicité du procédé (une étape de moulage, une première étape de matriçage et une deuxième étape de matriçage), qui rend possible 11 élimination de toute intervention manuelle qui était nécessaire lorsque les lames de collecteur devaient être positionnées sur le support après découpage préalable en secteurs. RE DICATIONS 1) Procédé de fabrication d'un collecteur plan de moteur électrique miniature, caractérisé par les opérations consistant à a) découper par matriçage une plaque conductrice munie de moyens pour faciliter son positionnement sur un support, b) fabriquer un support de collecteur essentiellement en forme de disque, ayant une surface plane pour recevoir ladite plaque et comportant des moyens de positionnement coopérant avec les moyens correspondants de la plaque,- le support étant percé d t ouvertures réparties autour de l'axe du collecteur et traver sant toute l'épaisseur du disque, c) à placer ladite plaque sur le support selon une position déterminée par les moyens de positionnement d) et à découper ensuite dans la plaque, par matriçage, des fentes radiales au-dessus desdites ouvertures, ces fentes divisant la plaque en secteurs séparés les une des autres et constituant des lames de collecteur individuelles. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'opération a) consiste à découper une plaque en forme d'anneau ayant une ouverture centrale circulaire, que les ouvertures percées dans le support de collecteur ont une largeur légèrement inférieure à la largeur radiale de l'anneau et qu'elles sont placées à un endroit tel que l'anneau vienne les recouvrir lorsqu'il est mis en place à l'opération c). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le support de collecteur comprend un téton axial de centrage dont le diamètre correspond à celui de l'ouverture centrale de la plaque, pour permettre un serrage de la plaque sur le téton. 4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que les ouvertures du support de collecteur sont circulaires. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'opération a) de découpage initial par matriçage de la plaque comprend la formation d'encoches d'amorces d'amorces de découpe à des positions telles que ces encoches viendront au-dessus des ouvertures du support de collecteur lors de l'opération c). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la plaque est initialement découpée en forme d'anneau et que des encoches sont prévues à la périphérie intérieure et à la périphérie extérieure de I'anneau, ces encoches se faisant face deux à deux le long de rayons de l'anneau. 7. Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que les encoches ont une largeur supérieure à la largeur des fentes découpées lors de l'opération d). 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la plaque est initialement découpée en forme d'anneau muni à sa périphérie de languettes radiales dirigées vers l'extérieur, et-que le support de collecteur comporte, du côté prévu pour la réception de la plaque, une collerette circulaire périphérique de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de l'anneau, des encoches étant prévues dans cette collerette pour servir au positionnement des languettes. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que 1'extrémité des languettes est repliée lors de l'opération de matriçage a), sur une longeur telle que l'extrémité repliée dépasse radialement de la périphérie du collecteur lorsque la plaque est montée sur son support, afin de servir à la connexion de fils d'amenée de courant. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le support de collecteur est fabriqué par moulage d'une matière plastique. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'après l'opération c) consistant à placer la plaque sur le support de collecteur, ce dernier est placé sur un outil de matriçage comprenant des tétons de forme correspondant à celles des ouvertures du support de collecteur et répartis de la même manière que celles-ci, ces tétons présentant des fentes correspondant aux fentes à découper dans la plaque lors de l'opération d), et par le fait que les fentes sont découpées par des poinçons en forme de lame, venant au-dessus des fentes des tétons de l'outil de matriçage.