Brevet FR2493061A1 — publié le 19820430

Petit moteur électrique. La présente invention concerne de façon générale un petit moteur électrique et plus particulièrement un petit moteur électrique comprenant des réservoirs à adhésif prévus en des positions o les segments du collecteur ou commutateur qui sont fixés au petit moteur électrique n'établissent pas de contact de glissement avec les balais, c'est-à-dire au niveau des parties de base des segments du collecteur à partir desquelles les bornes du collecteur sont sorties pour établir une connexion électrique, et o un adhézif électrique- ment conducteur est injecté dans les réservoirs et déposé de manière à former un pont entre segments adjacents du collec- teur. Les étincelles qui sont formées entre les segments du collecteur et les balais pendant la rotation ont été jusqu'ici la cause de phénomènes indésirables tels que des dégats provoqués aux balais ou aux segments du collecteur en raison de l'usure électrique et des bruits électriques. En conséquen- ce, on a jusqu'ici proposé un grand nombre de moyens pour éviter la formation d'étincelles. Parmi ces moyens, on considère'en général comme efficace un procédé'qui consiste à connecter des condensateurs, des résistances linéaires ou des résistances non linéaires telles que des varistances à chaque segment du collecteur. Mais ces mesures exigent l'utilisation d'un grand nombre de composants, ce qui entraîne l'augmentation des prix de fabrication. En outre, les variations des caractéristiques des composants et particulièrement des varistances posent des problèmes. Pour résoudre ces problèmes, le demandeur a déjà proposé un moyen d'éviter facilement la formation d'étincelles et de bruits électriques par l'interposition d'une graisse électriquement conductrice entre chacun des segments du collecteur et en réglant les valeurs de la résistance électrique de la graisse électriquement conduc- trice à l'intérieur d'une gamme appropriée. Quand on demande au moteur de tourner à une vitesse exceptionnellement élevée, la graisse électriquement conduc- trice qui est un fluide visqueux est cependant susceptible d'être projetée en raison de la force centrifuge. Ceci peut provoquer non seulement la contamination de l'intérieur du moteur, mais également modifier la quantité de dépôt de graisse électriquement conductrice entre chacun des segments du collecteur, ce qui rend difficile le maintient de la résistance électrique entre les segments du collecteur à l'intérieur d'une gamme appropriée. Aux températures élevées, cette tendance s'aggrave encore plus du fait que l'abaisse- ment de la viscosité de la graisse augmente la quantité des projections. On a également pris en considération un autre moyen d'extinction des étincelles au moyen d'un adhésif électrique- ment conducteur utilisé à la place de la graisse électrique- ment conductrice. Cet adhésif électriquement conducteur qui se durcit au cours d'une période relativement courte après son application a l'avantage de ne pas être projeté par la force centrifuge et de contribuer à la fixation des segments du collecteur au cylindre isolant. Cependant, l'injection d'un adhésif électriquement conducteur dans les étroits interstices existants entre les segments du collecteur et de manière que l'adhésif ne recouvre pas la surface de glisse- ment des segments du collecteur et ne s'accumule pas de façon excessive et dépasse les surfaces de glissement des segments du collecteur exige de la dextérité et beaucoup d'attention. Si l'adhésif électriquement conducteur est appliqué par accident sur les surfaces de glissement des segments du collecteur ou déposé de manière à dépasser trop les surfaces de glissement, il est nécessaire d'essuyer cet adhésif en excès. Ceci exige d'avoir recours à une main-d'oeuvre supplé- mentaire. En outre, un problème commun à l'adhésif électri- quement conducteur et à la graisse électriquement conductri- ce consiste en ce que le contact de glissement des balais avec les segments du collecteur a pour conséquence le colla- ge des produits d'abrasion de l'adhésif électriquement conducteur ou d'une partie de la graisse électriquement conductrice sur les surfaces de glissement des segments du collecteur, ce qui détériore la'continuité existant entre les segments du collecteur et les balais, provoquant dans certains cas la formation d'étincelles, ce qui est parfai- tement contraire au but recherché à l'origine. On peut éviter ce phénomène en injectant l'adhésif électriquement conducteur ou la graisse électriquement conductrice dans les interstices situés entre les segments du collecteur dans une position o les segments du collecteur n'établissent pas de contact avec les balais. Mais quand il s'agit d'un petit moteur électrique dont la forme structurelle compacte impose des limites aux dimensions de chaque composant, la longueur des segments du collecteur en direction axiale du moteur n'est que de quelques millimètres. Ceci rend difficile l'injection de l'adhésif électriquement conducteur dans les interstices entre les segments du collecteur dans une posi- tion o les segments du collecteur n'établissent pas de contact avec les balais. De plus, l'espace limité rend impossible l'application de la quantité nécessaire d'adhésif électriquement conducteur ou de graisse électriquement conductrice. Par ailleurs et pour régler la résistance de l'adhésif électriquement conducteur qui forme des ponts entre les segments du collecteur ayant une valeur prédéterminée en accord avec les caractéristiques du moteur, on peut modifier la résistance de l'adhésif électriquement conducteur en modifiant la quantité de substance électriquement conductri- ce à ajouter à l'adhésif électriquement conducteur, ou de préférence en faisant varier la quantité de revêtement d'un type unique d'un adhésif électriquement conducteur. Mais quand le moteur présente la structure susmentionnée, il faut utiliser plusieurs types d'adhésifs électriquement conducteurs présentant des valeurs de résistance différentes du fait de l'espace limité o peut être déposé le revêtement et, en conséquence, de la quantité de revêtement limitée de l'adhésif électriquement conducteur; La présente invention vise à surmonter les problèmes indiqués ci-dessus. Un objet de l'invention est de proposer un petit moteur électrique muni de réservoirs au niveau des parties de base des bornes des segments du collecteur de manière à former des ponts entre les segments du collecteur, et à injecter un adhésif électriquement conducteur dans les réservoirs. L'invention sera maintenant décrite au moyen d'un exem- ple de réalisation non limitatif et avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe à grande échelle de la partie du collecteur d'un petit moteur électrique classique dans lequel une graisse électriquement conductrice est appliquée sur le collecteur, la figure 2 (A) est une élévation latérale d'un petit moteur électrique mettant en oeuvre la présente invention, la figure 2 (B) est une vue frontale sensiblement selon la ligne A-A' de la figure 2 (A). La figure 1 est une coupe à grande échelle de la partie du collecteur d'un petit moteur électrique classique dans laquelle une graisse électriquement conductrice est appliquée au collecteur. Sur la figure, les références 1-1 et 1-2 concernent les balais métalliques, la référence 2 un arbre de rotor, les références 3-1 à 3-3 les segments du collec- teur, la référence 4 un cylindre isolant, les références 5-1 à 5-3 les interstices situés entre les segments du collec- teur, la référence 6 une graisse électriquement conductrice constituée par un mélange d'un ou plusieurs types de poudres métalliques d'argent et/ou de cuivre et de fines particules de graphite et/ou de carbone. Sur la figure, la graisse électriquement conductrice est appliquée sur les surfaces des segments 3-1 à 3-3 du collec- teur de même que dans les interstices 5-1 à 5-3 entre les segments 3-1 à 3-3 du collecteur de manière que lesdits segments 3-1 à 3-3 du collecteur soient reliés en pont au moyen d'une résistance électrique ayant une valeur comprise dans une gamme appropriée. Ceci permet de réduire la forma- tion d'étincelles entre le collecteur et les balais et d'éviter la formation de bruits électriques en résultant. Mais cette disposition présente un inconvénient provenant du fait que la graisse électriquement conductrice est projetée de façon indésirable, comme décrit ci-dessus. Les figures 2 (A) et (B) représentent la constitution d'un petit moteur électrique mettant en oeuvre la présente invention. Les mêmes références que celles de la figure 1 correspondent aux mêmes parties de ces figures. Les référen- ces 7-1 à 7-3 se réfèrent aux bornes du collecteur, formées en repliant les segments 3-1 à 3-3 du collecteur au niveau de leur partie de base et en les sortant en vue d'une con- nexion externe; les références 8-1 à 8-3 se réfèrent aux réservoirs, les références 9-1 à 9-3 aux gorges de guidage o passent les bornes 7-1 à 73 du collecteur, la référence à une rondelle isolante, les références 101 à 10-3 à des saillies de la rondelle isolante 10, la référence 11 à un adhésif électriquement conducteur auquel est conféré une valeur de résistance prédéterminée en mélangeant respective- ment une quantité appropriée de poudre d'argent ou de graphi- te, de carbone et d'autres fines particules à un adhésif. - Comme il ressort clairement des figures 2 (A) et (B), le cylindre isolant 4 est monté de façon fixe sur l'arbre 2 du rotor et comprend une partie de diamètre plus importante. Sur le cylindre isolant 4 sont prévus une gorge annulaire (non représentée) dans laquelle sont insérés les segments 3- 1 à 3-3 du collecteur, les gorges de guidage 9-1 à 9-3 destinées à contenir les bornes 7-1 à 7-3 du collecteur, et les réservoirs 8-1 à 8-3 prévus sur la partie de diamètre plus important du cylindre isolant pour recevoir l'adhésif électriquement conducteur 11. Lorsque les segments 3-1 à 3-3 du collecteur sont disposés sur le cylindre isolant 4, comme représenté sur la figure, on insère la rondelle isolante 10 qui vient en contact avec les segments 3-1 à 3-3 du collec- teur, ce qui permet de fixer avec sécurité les segments 3-1 à 3-3 du collecteur sur le cylindre isolant 4. Sur la ron- delle isolante 10 sont formées des saillies 10-1 à 10-3 destinées à coopérer avec les interstices prévus entre les segments 3-1 à 3-3 du collecteur. Ainsi, les réservoirs 8-1 à 8-3 sont séparés par la rondelle isolante 10 des parties des segments 3-1 à 3-3 du collecteur o les balais établissent un contact de glisse- ment avec lesdits segments 3-1 à 3-3 du collecteur. En conséquence, quand on injecte une quantité prédéterminée d'adhésif électriquement conducteur 11 dans chacun des réservoirs 8-1 à 8-3, l'adhésif électriquement conducteur 11 se durcit à l'intérieur des réservoirs 8-1 à 8-3 tout en formant des ponts sur les paires adjacentes de segments 3-1 à 3-3 du collecteur dans chacun des réservoirs 8-1 à 8-3. Il en résulte que chacun des segments 3-1 à 3-3 du collecteur est relié en pont au moyen d'une résistance électrique prédéterminée et est dans le même temps fixé au cylindre isolant 4 à des intervalles prédéterminés. Dans la disposition telle qu'elle a été décrite ci- dessus, les réservoirs 8-1 à 8-3 sont prévus au niveau des parties des interstices situées entre les segments 3-1 à 3-3 du collecteur o les segments du collecteur n'établissent pas de contact de glissement avec les balais, et l'adhésif électriquement conducteur est injecté dans les réservoirs ainsi formés. Ceci évite que l'adhésif électriquement con- ducteur injecté adhère aux surfaces de glissement des seg- ments du collecteur ou des balais et ait un effet nocif sur la continuité existant entre les segments du collecteur et les balais. En outre, du fait que l'injection de l'adhésif électriquement conducteur est un travail relativement simple et qu'il n'existe pas de limite à la quantité de produit injecté, on peut sélectionner toute valeur désirée de la résistance en modifiant la quantité du produit injecté. Ceci est économique car on élimine la nécessité de préparer plusieurs types d'adhésifs électriquement conducteurs pour régler la valeur de la résistance. De plus, l'utilisation d'adhésif électriquement conducteur qui se durcit au cours d'une courte période après son injection dans les réservoirs contribue non seulement à la fixation des segments du collec- teur sur le cylindre isolant, mais évite également que l'adhésif électriquement conducteur soit projeté pendant la rotation à grande vitesse du moteur, ce qui maintient la valeur de la résistance entre les segments du collecteur à un niveau constant. La présente invention permet donc de créer un petit moteur électriquecapable de maîtriser de façon stable la formation d'étincelles entre les segments du collecteur et les balais de même que la formation de bruits électriques en résultant. 2493061. REVENDICAWIIONS 1. Petit moteur électrique comprenant un cylindre iso- -lant monté de façon fixe sur l'arbre rotatif d'un rotor du moteur, une pluralité de segments de collecteur disposés à des distances égales en direction angulaire sur ledit cylin- dre isolant, et des balais destinés à établir un contact de glissement avec les segments du collecteur, caractérisé en ce que des réservoirs (81 à 8-3) sont prévus sur ledit cylindre isolant (4) de manière à s'étendre jusqu'aux segments adjacents (3-1 à 3-3) du collecteur et dans des positions telles que lesdits segments du collecteur n'éta- blissent pas de contact de glissement avec les balais, et en ce qu'un adhésif électriquement conducteur (11) est injecté dans lesdits réservoirs et déposé de manière à former des ponts entre chacun des segments adjacents du collecteur. 2. Petit moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adhésif électriquement conducteur (11) est un mélange préparé à partir du mélange de l'une quelconque d'une poudre métallique et d'une poudre de car- bone avec un adhésif. 3. Petit moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre isolant (4) a une partie de diamètre plus importante, des gorges de guidage (9-1 à 9- - 3) pour laisser passer les bornes (7-1 à 7-3) du collecteur étant formées en repliant les segments (3-1 à 3-3) du collec- teur au niveau de leurs parties de base, des réservoirs (8-1 à 8-3) disposés sur la partie de diamètre plus importante et une rondelle isolante ayant un diamètre interne adapté aux surfaces des segments du collecteur et destinée à recouvrir les réservoirs. 4. Petit moteur électrique comprenant un cylindre isolant monté de façon fixe sur l'arbre rotatif d'un rotor du moteur, une pluralité de segments de collecteur disposés à des distances égales en direction angulaire sur ledit cylindre isolant et des balais destinés à établir un contact de glissement avec lesdits segments du collecteur et comprenant chacun une borne de collecteur, ledit cylindre isolant comprenant une partie de diamètre plus important, des gorges de guidage disposées sur la partie de diamètre plus important à des distances égales en direction angulaire, des réser- *voirs disposés sur la partie de diamètre plus important de manière à s'étendre jusqu'aux segments adjacents du collec- teur, et une rondelle isolante ayant un diamètre interne adapté aux surfaces des segments du collecteur et destinée à recouvrir les réservoirs et à fixer les segments du collec- teur sur le cylindre isolant, caractérisé en ce qu'un adhésif électriquement conducteur (11) préparé en mélangeant de fines particules électriquement conductrices à un adhésif est injecté dans les réservoirs (8-1 à 8-3) de manière que cet adhésif électriquement conducteur soit déposé et forme des ponts entre chacun des segments adjacents (3-1 à 3-3) du collecteur.