Brevet FR2532699A1 — publié le 19840309

La présente invention concerne un dispositif de réduction du jeu d'extrémité axial de l'arbre d B induit d'un moteur. Les arbres d'induits des moteurs électriques sont parfois soumis à des efforts axiaux qui peuvent provo- quer leur déplacement vers l'avant et vers l'arrière, de façon bruyante, entre des butées prévues sur le carter du moteur, sauf si les arbres sont retenus en place d'une ma- nière ou d'une autre Par exemple, dans un moteur d'essuie- glaces, un tel déplacement axial est souvent provoqué par l'inversion de la charge lorsque le balai d'essuie-glace change de sens de balayage. Parmi les divers moyens p 9 ur réduire le jeu d'exctrémrité axial de tels arbres d'induit de moteurs, on connaît le fait d'inclure un palier de butée dans lequel un bossage en un matériau d'appui ou de portée satisfai- sant, ou une bille en acier, est pressé dans l'extrémité de l'arbre pour s'appuyer contre une plaque de butée cons- tituée d'un matériau d'appui compatible D'autres proposi- tions de l'art antérieur comprennent des dispositifs qui sont rendus quelque peu élastiques pour rattraper tout jeu d'extrémité axial, comme les bras allongés élastiques des plaques de métal en feuille de la structure représentée dans le brevet US-A-2 030 193 (Arnold) Parfois, comme le montre le brevet US-A-3 549 218 (Cagnon et a 16), une plaque durcie, ou une autre forme d'organe de butée, est directe- ment supportée par le carter du moteur. Cependant, il n'est pas seulement souhaitable que le dispositif utilisé pour rattraper le jeu d'extrémité d'un arbre d'induit de moteur présente des qualités d'appui élevées Dans de nombreuses applications, il est également souhaitable que le dispositif minimise la transmission de bruits audibles engendrés dans l'induit ou entre l'induit et la surface du palier de butées pendant le fonctionnement du moteur, vers le carter du moteur, et donc leur propaga- tion dans l'environnement du moteur En général, les maté- riaux d'appui les plus favorables, tels que l'acier ou la "Vespel" (marque déposée) sont des matériaux tràs durs, et donc bons conducteurs acoustiques, et les matériaux élas- tiques qui abaissent la transmissibilité du bruit ne sont généralement pas appropriés pour être utilisés en tant qu appui ou portée Le matériau disponible sous le nom de marque de '"Vespel" est une résine polyimide à chargeur en graphite, fabriquée par Du Pont Chemical Corporation, Midland, Michigan, U S A Mema l'addition d'un revêtement élastique de renforcement, ou support similaire, à un maté- riau d'appui dur ne diminue pas nécessairement la trans- mission du bruit à travers celui-ci, car la charge de butée amène généralement le matériau élastique en compression, pour ainsi augmenter sa transmissibilité des bruits. Dans le brevet US-A-2 904 709 (Lautner) est dé- crit un dispositif de réduction du jeu d'extrémité d'un arbre pour une machine dynamoélectrique comprenant un induit rotatif qui comporte un arbre d'induit supporté en rotation par rapport à un stator, et soumis à un éventuel jeu d'ex- trémité d'arbre axial, le dispositif comprenant un corps en un matériau élastique soumis à des forces de poussée dans la direction axiale, exercées par l'arbre d'induit. Le corps en matériau élastique est décrit comme étant un disque mince en Nylon (marque déposée): ce disque est des- tiné à agir comme un palier de butée élastique qui amortit les vibrations longitudinales du rotor, et réduit le bruit pendant le fonctionnement. La présente invention concerne une forme perfec- tionnée de dispositif de réduction du jeu d 1 extrémité de l'arbre d'induit d'un moteur, qui réduit efficacement le jeu d'extrémité sans augmentation du bruit audible. A cet effet, un dispositif de réduction du jeu d'extrémité d'un arbre selon la présente invention est caractérisé par le fait que le corps en matériau élastique comprend une feuille en matériau élastique présentant sous tension une faible transmissibilité des bruits, la feuille n'étant supportée par le stator que par ses bords adjacents à une extrémité de l'arbre d'induit et sensiblement perpen- diculaires à celui-ci, et qu'un organe formant palier de butée durci est supporté par la feuille en matériau élasti- que et est en butée contre ladite extrémité de l'arbre d'induit de manière à mettre sous tension la feuille en matériau élastique, afin de réduire le jeu d'extrémité de l'arbre, avec une faible transmission des bruits, de l'ar- bre d'induit et de l'organe formant palier de butée vers le stator. Un matériau élastique préféré pour cette appli- cation est du caoutchouc, qui n'est pas rigide, alors qu'un matériau rigide tel qu'un disque de Nylon transmettrait une quantité de bruits plus importante vers le carter du moteur. Le dispositif de réduction du jeu d'extrémité d'un arbre selon la présente invention combine en fait les propriétés d'appui souhaitables d'un matériau d'appui dur avec la faible transmissibilité des bruits d'un matériau élastique. En outre, un tel dispositif peut être fabriqué à partir de matériaux courants et peu onéreux, et être as- semblé de manière rapide et peu onéreuse, pour une produc- tion en grande série. Dans un dispositif particulier selon la présente invention, une feuille en un matériau élastique présentant une faible transmissibilité des bruits lorsqu'il est mis sous tension, comme le caoutchouc, en particulier, est uti- lisée en combinaison avec un organe formant palier de butée durci supporté par la feuille en butée avec une extrémité de l'arbre d'induit La feuille n'est supportée par le bâti ou carter du moteur que par ses bords, et l'organe de butée est supporté au centre de celle-ci, de sorte que la force axiale provenant de l'arbre d'induit met la feuille sous tension, pour une faible transmission du bruit de l'arbre d'induit et de l'organe de butée vers le carter ou bâti du moteur. Sur le dessin: la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une partie d'un moteur électrique comportant une forme de réalisation préférée d'un dispositif de réduction du jeu d'extrémité selon la présente invention, la figure 2 est une vue de dessus d'une partie du dispositif de la figure 1 une fois assemblée, et la figure 3 est une vue éclatée du dispositif de réduction du jeu d'extrémité selon la présente invention destiné à être utilisé dans le contexte de la figure 1. En référence à la figure 1 du dessin, un moteur électrique 10 comprend un carter formant bâti, dont une par- tie est représentée en 11, qui forme une partie du stator. Le carter 11 supporte en outre, au moyen de paliers radiaux, non représentés, un induit comportant un arbre 12, dans une extrémité 13 duquel est pressé, ou autrement assemblé, un organe de butée d'extrémité 14 comprenant un grain ou bille en un matériau d'appui dur satisfaisant, comme l'acier ou le "Vespel" (marque déposée) De nombreux autres matériaux sont appropriés pour l'organe de butée d'extrémité 14, et l'homme de l'art connaît de nombreuses manières de ménager un organe de butée d'extrémité dans l'extrémité 13 de l'ar- bre 12. A partir d'une paroi d'extrémité 16 du carter 11 fait saillie un boîtier 17 ouvert vers l'extrémité 13 de l'arbre 12 d'induit, et qui comprend au moins une paire de parois latérales opposées i 8 et, dans la présente forme de réalisation, une paroi de fond 19 Au moins les parois la- térales 18, et éventuellement également la paroi de fond 19, comportent des surfaces intérieures 18 ' et 19 ' qui sont parallèles à l'axe de l'arbre 12 et qui présentent des gor- ges 20 en communication ou alignées circonférentiellement, En référence à la figure 3, une feuille plane rectangulaire 22 pn matériau élastique, ayant une épaisseur juste un peu plus faible que la largeur des gorges 20 pré- sente à proximité de son centre une ouverture circulaire 23 Un organe formant palier de butée 25, constitué d'un matériau d'appui durci tel que l'acier ou le "Vespel" (mar- que déposée), présente une forme de disque, une gorge cir- conférentielle étant menagée autour de celui-ci Le diamè- tre extérieur de l'organe de butée 25 est supérieur au diamètre intérieur de l'ouverture 23, et le diamètre du fond de la gorge 26 de l'organe de butée 25 est identique ou inférieur au diamètre intérieur de l'ouverture 23 Ain- si, comme le montre la figure 1, l'organe de butée 25 peut être disposé dans l'ouverture 23 de la feuille 22 en maté- riau élastique, en faisant entrer la feuille en matériau élastique dans la gorge 26, pour qu'elle s'y ajuste étroi- tement Comme le montrent les figures 1 et 2, la feuille 22 en matériau élastique est insérée dans les gorges 20 du bottier 17, pour n'être support 9 epar celui-ci que par ses bords L'homme de l'art connatt de nombreuses manières de maintenir les bords de l'organe 22 en place dans les gorges , y compris la déformation des parois pour enserrer les bords. L'organe de butée d'extrémité 14 de l'arbre 12 s'appuie contre une surface axiale 27 de l'organe de butée , pour mettre le matériau élastique 22 légèrement sous tension ou en cisaillement, de façon à ce que le jeu d'ex- trémité de l'arbre 12 d'induit soit rattrapé, et que ses déplacements axiaux soient éliminés Le matériau consti- tuant la feuille 22 en matériau élastique, comme le caout- chouc, est choisi de manière à présenter, sous tension ou en cisaillement, une faible transmissibilité des bruits, de façon à ce que la transmission du bruit, de l'arbre 12 d'induit ou de l'organe de butée 25, via l'organe 22, vers le carter 11, soit rendue minimale Les matériaux de l'or- gane de butée 14 et de l'organe formant palier de butée 25 sont des matériaux d'appui complémentaires satisfaisants, à usure lente et à faible friction D'autres détails de construction ne sont pas critiques pour l'invention, et sont laissés à l'appréciation de l'homme de l'art, selon ses exigences particulières. REVEND ICAT IONS 1 Dispositif de réduction du jeu d'extrémité d'un arbre pour machine dynamoélectrique comprenant un in- duit rotatif qui comporte ut arbre d'induit supporté en rotation par rapport à un stator, et soumis à un-éventuel -jeu d'extrémité d'arbre axial, le dispositif comprenant un corps en un matériau élastique soumis à des forces de poussée dirigées axialement, exercées par l'arbre d'induit, caractérisé par le fait que le corps en matériau élastique comprend une feuille ( 22) en matériau élastique présentant sous tension une faible transmissibilité des bruits, la feuille n'étant supportée par le stator ( 11) que par ses bords adjacents à une extrémité de l'arbre ( 12) d'induit et sensiblement perpendiculaires à celui-ci, et qu'un or- gane formant palier de butée durci ( 25) est supporté par la feuille en matériau élastique et est en butée contre ladite extrémité de l'arbre d'induit de manière à mettre sous tension la feuille en matériau élastique, afin de réduire le jeu d'extrémité de l'arbre, avec une faible transmission des bruits, de l'arbre d'induit et de l'or- gane de butée vers le stator. 2 Dispositif de réduction du jeu d'extrémité d'un arbre selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le stator U( 1) présente une pluralité de parois en saillie ( 18, 19) comportant chacune au moins une surface ( 18 ', 19 ') parallèle à l'axe de l'arbre ( 12) d'induit, et présentant respectivement une gorge ( 20) perpendiculaire à l'axe de l'arbre, que la feuille ( 22) en matériau élas- tique n'est supportée que par ses bords maintenus en place dans les gorges respectives, et que l'organe de butée ( 25) présente une gorge périphérique ( 26) destinée à l'insertion dans une ouverture centrale ( 23) de la feuille en matériau élastique, pour être maintenu en place par celle-ci. 3 Dispositif de réduction du jeu d'extrémité d'un arbre selon l'une des revendications 1 et 2, caracté- risé par le fait que la feuille ( 22) en matériau élastique est constituée d'une feuille de caoutchouc.