Brevet FR2538966A1 — publié le 19840706

Cf 1 'ecteur pour moteur miniature. La présente invention concerne généralement un collecteur pour moteur miniature, et plus particulièrement un collecteur pour moteur miniature dans lequel une partie servant de borne d'une lame de collecteur comporte une partie en forme de col au niveau de laquelle la section transversale de la partie servant de-borne est plus faible que la section transversale des autres parties de celle- ci, et il est prévu des moyens pour relier facilement un fil conducteur à la partie servant de borne de manière qu'un fil conducteur soit maintenu en position en repliant la partie servant de borne au niveau de sa partie en forme de col, et soudé à la partie servant de borne par soudage par résistance. On a déjà proposé des moyens pour éviter certains inconvénients en adoptant la méthode classique de soudage par résistance, appelée méthode de fusion, pour relier les enroulements d'induit et des lames de collecteur dans un moteur miniature Cette proposition antérieure concer- nait un collecteur pour des moteurs miniatures o la lar- geur ou l'épaisseur de la portion d'une partie servant de borne, au niveau de laquelle un fil conducteur est soudé par pression, est localement plus petite pour en augmenter la résistance électrique de façon que non seulement le pliage de la partie servant de borne soit facile, mais aussi pour permettre d'obtenir la chaleur souhaitée avec une faible valeur de courant tout en réduisant la plage de chauffage à une faible zone, évitant ainsi une mauvaise continuité entre la partie servant de borne et le fil conducteur et la déformation du cylindre isolant sous l'action de la chaleur. Le collecteur pour des moteurs miniatures propo- sé antérieurement va être décrit ci-après avec référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 montre la liaison entre le collecteur et l'induit dans un moteur miniature, La figure 2 est une vue développée aidant à com- prendre les explications relatives à un exemple d'une lame de collecteur utilisée dans le collecteur antérieur; La figure 3 est une vue de face d'un exemple de collecteur antérieur; et La figure 4 est une vue en coupe du collecteur antérieur aidant à comprendre l'explication concernant l'état dans lequel le fil conducteur est relié à la partie servant de borne suivant la méthode de fusion. Sur les figures, la référence 1 désigne un col- lecteur; la référence 2 une lame de collecteur; la réfé- rence 3 une partie de-collecteur, la référence 4 une par- tie servant de borne; la référence 5 un induit; la réfé- rence 6 un enroulement d'induit; la référence 7 un fil conducteur; la référence 8 un cylindre isolant; la réfé- rence 9 une bride isolante; la référence 10 une rondelle isolante et la référence 11 une partie en forme de col. La lame de collecteur 2 utilisée dans le collec- teur antérieur, dont une vue développée est représentée sur la figure 2, comporte une partie 11 en forme de col formée en réduisant légèrement la largeur, indiquée par a sur la figure, de la partie 4 servant de borne C'est-à-dire que la largeur b de la partie en forme de col est plus faible que la largeur a de la partie 4 servant de borne Bien que cela ne soit pas représenté sur la figure, la partie 4 servant de borne est repliée, en un endroit indiqué par des pointillés, à angle droit par rapport à la partie de collecteur 3 En outre, la partie 4 servant de borne est repliée en forme de U au niveau de la partie 11 en forme de col Dans ce cas, la partie de collecteur 3 est naturel- lement repliée en arc de cercle le long de la surface du cylindre isolant 8 Comme représenté sur les figures 3 et 4, le collecteur 1 est construit de façon que la lame de collecteur 2 représentée sur la figure 2 soit disposée sur le cylindre isolant 8 et ajustée de façon fixe sur celui-ci en plaçant la rondelle isolante 10 sur la partie 4 servant de borne, et que le fil conducteur 7 et la par- tie 4 servant de borne soient reliés, comme représenté sur la figure 4, en plaçant le fil conducteur 7 dans la- partie 11 en forme de col de la partie 4 servant de borne et en enfilant de force une électrode (non représentée) sur la partie 4 servant de borne et en faisant circuler du courant électrique entre l'électrode et une autre élec- trode prévue sur la partie de collecteur 3, en quantité plus faible que celle qui est nécessaire avec une partie servant de borne qui ne comporte pas de partie 11 en forme de col. Cependant, avec la constitution du collecteur décrit en se référant aux figures 2 et 3, il peut souvent y-avoir un mauvais contact électrique, se traduisant par des fluctuations non souhaitées lors de la rotation du moteur En outre, la force qui retient le fil conducteur dans la partie en forme de col en U est relativement faible Lorsqu'une force externe est exercée dans un sens qui a tendance à ouvrir la partie 4 servant de borne, pendant l'assemblage, le transport et la manuten- tion du rotor et l'assemblage du moteur, la force qui retient la borne a tendance à devenir encore plus faible, ce qui conduit à un contact électrique de mauvaise qua- lité De plus, le cylindre isolant dans le collecteur pour lequel on utilise la méthode par fusion est générale- ment constitué par une résine thermodurcissable, qui est habituellement coûteuse et ne peut pas être fabriquée de façon efficace dans une chaîne de production de volume important Par conséquent, il est souhaitable quele cylindre isolant soit constitué par une résine thermo- plastique qui est peu coûteuse et supérieure du point de vue du rendement pour une fabrication en série. L'invention est destinée à surmonter les pro- blèmes mentionnés ci-dessus associés à la méthode de fusion. Un premier objet de l'invention est de permettre de souder-la partie servant de borne et le fil conducteur par soudage par résistance même'à des températures et avec des forces de poussée faibles, en prévoyant une partie en forme de col à l'endroit de la partie servant de borne o le fil conducteur est soudé par pression de façon à pou- voir replier facilement la partie servant de borne au niveau de la partie en forme de col et à permettre d'insé- rer le fil conducteur dans la partie en forme de col re- pliée, et en prévoyant des moyens pour fixer facilement le fil conducteur sur la partie en forme de col, empêchant ainsi une mauvaise continuité entre la partie servant de borne et le fil conducteur et la déformation du cylindre isolant constitué par une résine thermoplastique et aug- mentant la résistance de liaison entre le fil conducteur et la partie servant de borne. Un second objet de l'invention est de permettre de souder le fil conducteur et la partie servant de borne par la méthode de fusion même à des températures et avec des forces de poussée relativement faibles, en prévoyant plusieurs nervures ou boutons en tant que moyens pour fi- xer facilement le fil conducteur pour assurer un agrippe- ment ferme du fil conducteur dans la partie servant de borne, ce qui permet d'utiliser une résine thermoplasti- que peu coûteuse pour constituer le cylindre isolant. Un troisième objet de l'invention est de per- mettre de souder le fil conducteur et la partie servant de borne par la méthode de fusion, même à des températures et avec des forces de poussée relativement faibles, en revêtant la partie en forme de col de la partie servant de borne d'une couche de métal à faible point de fusion en tant que moyens pour fixer facilement le fil conducteur, permettant ainsi l'utilisation de résine thermoplastique peu coûteuse, pour constituer le cylindre isolant. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisa- tion préférés, mais non limitatifs, représentés aux dessins annexés sur lesquels: La figure 5 est une vue développée d'une lame de collecteur utilisée dans un premier mode de réalisation de l'invention; La figure 6 est une vue de face du premier mode de réalisation de l'invention; La figure 7 est une vue à échelle agrandie de la partie essentielle du premier mode de réalisation re- présenté sur la figure 5; La figure 8 est une vue à échelle agrandie de la partie essentielle d'un second mode de réalisation de l'in- vention; La figure 9 est une vue à échelle agrandie de la partie essentielle d'un troisième mode de réalisation de l'invention La figure 10 est une vue à échelle agrandie de la partie essentielle d'un quatrième mode de réalisation de l'invention; et La figure Il est une vue à échelle agrandie de la partie essentielle d'un cinquième mode de réalisation de l'invention. Sur les figures 5 à 11, les mêmes références que celles des figures 1 à 4 correspondent à des parties identiques La référence 12 désigne des nervures linéaires agencées suivant la direction longitudinale de la surface de la borne; la référence 13 des nervures linéaires agencées obliquement sur la surface de la borne; la référence 14 des boutons sur la surface de la borne; la référence 15 une couche de métal à faible point de fusion, par exemple de l'étain ou de la soudure, déposée sur la surface de la borne. Suivant l'invention, la partie 11 en forme de col est prévue sur la partie 4 servant de borne de la lame de collecteur 2 du collecteur destiné à des moteurs minia- tures suivant l'invention, et il est prévu sur la surface de la borne des moyens pour fixer le fil conducteur 7, comme indiqué sur les figures 5 à 11 Les moyens pour fi- xer facilement le fil conducteur 7, comme représente sur les figures 5 à 7, sont des nervures linéaires 12 agencées suivant la direction longitudinale de la surface de la borne sur la figure 7, ceux représentés sur la figure 8 sont des nervures linéaires 13 agencées obliquement sur la surface de la borne, ceux représentés sur la figure 9 sont des boutons 14 sur la surface de la borne, ceux représentés sur la figure 10 sont une couche de métal à faible point de fusion déposée sur la surface de la borne, et ceux re- présentés sur la figure 11 sont une combinaison des ner- vures 12 représentées sur la figure 7 et de la couche de métal 15 à faible point de fusion représentée sur la figure 10 A la place des nervures 12, dans le mode de réalisation de la figure 11, on peut prévoir sur la surface de la borne les nervures 13 représentées sur la figure 8 ou les boutons 14 représentés sur la figure 9. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 7, 8, 9 et 11, les nervures 12 ou 13 ou les boutons 14 agrippent fermement le fil conducteur 7, assu- rant la liaison du fil conducteur 7 et de la partie 4 servant de borne, même à des températures plus faibles pendant le processus de fusion, comme décrit en se réfé- rant à la figure 4. On va maintenant décrire les conditions de tem- pérature durant le processus de fusion, en considérant les modes de réalisation représentés sur les figures 10 et 11. Lorsqu'un fil de cuivre est soudé par le procédé de fusion, la chaleur de soudage par points doit être su- périeure à 1000 'C pour assurer une fusion parfaite du fil de cuivre sur la borne étant donné que le point de fusion du cuivre est de 10840 C. D'autre part, suivant l'invention le but en- visagé est atteint avec les températures suivantes. C'est-à-dire que la température de claquage d'une résine utilisée normalement comme matériau isolant du fil conduc- teur 7 du rotor est Couche de résine de polyuréthane: 1200 C : Couche de résine polyester 130 C: Par conséquent, la couche isolante du fil con- ducteur peut être complètement détruite à approximative- ment 150 'C Au contraire, le point de fusion d'une couche de métal à faible point de fusion déposée sur la surface de la borne est: Couche mince 232 WC Couche de soudure 180 QC (dans :le cas de la sou- :dure possédant le :point de fusion le: :plus faible). Ainsi,la mince couche de revêtement déposée' sur la surface de la borne suivant l'invention peut être fondue avec le fil conducteur à 250 'C, tandis que la couche de soudure de revêtement fond à 200 WC Par con- séquent, suivant l'invention le procédé de fusion peut être appliqué au collecteur en utilisant une résine ther- moplastique pour le cylindre isolant de celui-ci, du fait que le fil conducteur et la partie servant de borne peuvent être fusionnés à des températures plus faibles. Comme décrit en détail ci-dessus, l'invention permet de replier facilement la partie servant de borne en prévoyant une partie en forme de col sur la partie servant de borne, et d'augmenter la force de liaison du fil conducteur et de la partie servant de borne en pré- voyant des moyens pour fixer facilement le fil conducteur pour assurer un agrippement ferme ou une fusion du fil conducteur et de la partie servant de borne à des tem- pératures plus faibles en utilisant un métal à faible point de fusion Il en résulte qu'un mauvais contact électrique, dû à la force centrifuge du rotor, peut être évité et que, par conséquent, les fluctuations lors de la rotation du moteur peuvent également être évitées. La force de liaison plus importante aide à em- pêcher un mauvais contact électrique dû à un accident imprévu pendant l'assemblage, le transport et la manuten- tion du rotor et l'assemblage du moteur. En outre, on peut utiliser des résines thermo- plastiques, qui sont moins coûteuses que des résines thermodurcissables, pour constituer le cylindre isolant, du fait que le processus de fusion peut se dérouler à des températures et avec des forces de poussée faibles. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 Collecteur pour moteur miniature, com- portdnt des lames de collecteur comprenant des parties de collecteur en forme d'arc e t des parties servant de bornes s'écartant verti- calement à partir desdites parties de commutation; les- dites lames de collecteur étant montées sur un cylindre isolant et lesdites parties servant de bornes étant re- pliées pour retenir des fils conducteurs d'enroulements d'induit, caractérisé en ce qu'il est prévu sur ladite partie ( 4) servant de borne, une partie ( 11) en forme de col possédant une section transversale plus faible que celle de la partie restante de ladite partie ( 4) servant de borne, et des moyens ( 12; 13; 14; 15) pour fixer facilement ledit fil conducteur ( 7) sur ladite partie ( 11) en forme de col, pour permettre de replier ladite partie ( 4) servant de borne au niveau de ladite partie ( 11) en forme de col afin de retenir ledit fil conducteur ( 7) et permettre de faire fusionner ladite partie ( 4) servant de borne et ledit fil conducteur ( 7) par soudage par résis- tance. 2 Collecteur suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que des nervures linéaires ( 12) sont pré- vues suivant la direction longitudinale de ladite partie ( 4) servant de borne, en tant que moyens pour fixer faci- lement ledit fil conducteur ( 7) au niveau de ladite partie ( 11) en forme de col. 3 Collecteur suivant la-revendication 1, ca- ractérisé en ce que des nervures linéaires ( 13) sont pré- vues obliquement par rapport à la direction longitudinale de ladite partie ( 4) servant de borne, en tant que moyens pour fixer facilement ledit fil conducteur ( 7) au niveau de ladite partie ( 11) en forme de col. 4 Collecteur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que plusieurs boutons ( 14) sont prévus sur ladite partie ( 4) servant de borne, en tant que moyens pour fixer facilement ledit fil conducteur ( 7) au niveau de la- dite partie ( 11) en forme de col. Collecteur suivant la revendication 1, carac- térisé en ce qu'une couche de métal ( 15) à faible point de fusion est déposée sur la surface de la borne, en tant que moyens pour fixer facilement ledit fil conducteur ( 7) au niveau de ladite partie ( 11) en forme de col. 6 Collecteur suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que des nervures linéaires ( 12) sont dispo- sées suivant la direction longitudinale de ladite partie ( 4) servant de borne, en combinaison avec une couche de métal ( 15) à faible point de fusion déposée sur ladite partie ( 4) servant de borne en tant que moyens pour fixer facilement ledit fil conducteur ( 7) au niveau de ladite partie ( 4) servant de borne. 7 Collecteur suivant la revendication 3, carac- térisé en ce que des nervures linéaires ( 13) sont dispo- sées obliquement par rapport à la direction longitudinale de ladite partie ( 4) servant de borne, en combinaison avec une couche de métal ( 15) à faible point de fusion déposée sur ladite partie ( 4) servant de borne, en tant que moyens pour fixer facilement ledit fil conducteur ( 7) au niveau de ladite partie ( 4) servant de borne. 8 Collecteur suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que plusieurs boutons ( 14) sont prévus sur ladite partie ( 4) servant de borne, en combinaison avec une couche de métal ( 15) à faible point de fusion déposée sur la partie ( 4) servant de borne, en tant que moyens pour fixer facilement ledit fil conducteur ( 7) au niveau de ladite partie ( 4) servant de borne.