Brevet FR2558018A1 — publié le 19850712

La présente invention se rapporte aux moteurs électriques tels qu'utilisés par exemple pour actionner des accessoires d'automobiles, ainsi qu'à leurs procédés de montage. Ces moteurs électriques comprennent notamment un carter dans lequel sont disposés une culasse,des aimants permanents et un induit solidaire d'un arbre de sortie por- tant également un collecteur,carter sur lequel est fixée une plaque portant elle-même des balais sollicités radiale- ment par des ressorts en direction du collecteur.Dans les moteurs connus, l'agencement de ces divers composants est tel qu'il est nécessaire de monter dans un premier temps la pla- que porte-balais,puis dans un deuxième temps les balais eux- mêmes,leurs ressorts et des pièces d'appui pour ces ressorts. Cette dernière opération de montage des balais étant manuel- le et devant être effectuée sur la chaîne de fabrication,il en résulte une perte de temps et une augmentation des coûts. Le but de cette invention est de proposer un procédé et un dispositif qui permettent de remédier à cet inconvénient et de rendre entièrement automatiques les opé- rations de montage de tels moteurs. A cet effet,elle a pour objet un procédé de fa- brication d'un moteur électrique comprenant un carter dans lequel sont disposés une culasse,des aimants permanents et un induit solidaire d'un arbre de sortie portant également un collecteur,et une plaque fixée sur le carter et portant des balais sollicités radialement par des moyens élastiques en direction du collecteur,caractérisé en ce qu'on réalise, préalablement au montage du moteur,un sous-ensemble compre- nant la plaque porte-balais,les balais,lesdits moyens élas- tiques et un organe de retenue temporaire contre lequel les balais sont en butée par leurs extrémités destinées à coopérer avec le collecteur, puis,lors du montage,on met en position relative correcte ce sousensemble,le carter et l'arbre de sortie,et l'on déplace l'organe de retenue pour libérer les balais. De préférence,c'est une opération de montage d'un autre constituant du moteur qui provoque le déplace- ment de l'organe de retenue.Ce constituant peut être,par exemple,un disque de maintien d'un coussinet dans lequel tou- rillonne l'arbre de sortie du moteur et que l'on déplace en rotation pour réaliser une liaison à baïonnette entre ce disque et la plaque porte-balais. L'.invention a également pour objet un moteur réalisé selon ce procédé, caractérisé en ce qu'il comporte un sous-ensemble comprenant la plaque porte-balais,des ba- lais disposés dans des logements à peu près radiaux de cet- te plaque,des moyens élastiques sollicitant les balais radia- lement vers l'axe du moteur,et un organe de retenue temporai- re des balais,qui, dans une première position obture les ex- trémités internes desdits logements et maintient les balais en position effacée et qui,dans une autre position libère les balais et leur permet de venir en contact avec le collec- teur. Suivant d'autres caractéristiques: - il est prévu un disque de maintien du coussi- net et ce disque et la plaque porte-balais sont rendus so- lidaires par une liaison à baïonnette; - le disque de maintien du coussinet constitue un ressort du type à diaphragme; - l'organe de retenue est rendu solidaire axialement de la plaque porte-balais et comporte un doigt axial qui traverse une lumière circonférentielle ménagée dans la plaque porte-balai,pour venir en prise avec des moyens complémentaires prévus sur le disque de maintien. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés donnés uni- quement à titre d'exemple et sur lesquels: - la Fig.1 est une vue en coupe longitudinale du moteur à un stade intermédiaire de sonmontaae, selon la li- gne 1-1 de la Fig.4; - la Fig.2 est une vue en perspective éclatée représentant certains des constituants du moteur-de la Fig.1; - la Fig.3 est vue en perspective du sous-ensem- ble porte-balais; - les Eig.4 et 5 sont des vues de face du moteur en cours de montage, respectivement avant et après assem- blage du disque de maintien du coussinet; - la Fig.6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig.5; - la Fig.7 est une vue de dessus détaillée sui- vant la flèche F de la Fig.1 de la fixation de la plaque porte-balais au carter du moteur. On voit sur le dessin et en particulier sur la Fig. 1,un moteur électrique presque assemblé comportant principale- ment un carter ferm à une de ces extrémitést'par un cou- vercle 2, et dans lequel sont logés une culasse 4,des ai- mants 5'et un arbre 6 d'axe X-X portant un induit 7 et un collecteur 8 et tourillonné dans deux coussinets 9a 9b. Ce moteur comporte également une plaque 10 porte-balais et c'est de l'agencement particulier de cette plaque porte-balais et des constituants adjacents que trai- te plus particulièrement l'invention.C'est ainsi que la pla- que 10,1es balais 11 reçus dans des logements radiaux 12 de la plaque,des ressorts 13 et des organes 14 d'appui et de maintien de ces ressorts constituent,avec un organe de retenue 15 un sous-ensemble qui peut être monté avant les opérations d'assemblage du moteur sur une chaine automatisée. L'organe de retenue 15 comporte une bague cylin- drique 16 ayant un diamètre intermédiaire entre celui du collecteur 8 et du logement 17 de la plaque 10 dans lequel il est reçu.Cette bague est prolongée par deux languettes 18 diamétralement opposées et qui,dans la position repré- sentée à la Fig.1 obturent les logements 12 et maintien- nent les balais 11 éloignés du collecteur 8.La bague 16 porte également une patte en L 19 formée d'un bras radial 19a et d'un bras axial 19b terminé par un crochet 20. A partir du bras 19a s'étend un doigt axial 21.Le bras 19b et le doigt 21 s'étendent tous deux dans ia direction opposée à celle des languettes 18 et traversent une lumière circonférentielle 22 ménagée dans la plaque 10. Le crochet - 20 vient en prise sur le bord 23 de cette lumière,tandis que le doigt 21 fait saillie axialement au-delà d'un pro- longement axial 24 de la plaque 10.Ce prolongement,traver- sé par l'arbre 6 délimite une surface de portée 25 pour le coussinet 9b. La plaque porte-balais 10 comporte de plus à sa périphérie deux crochets 26 diamétralement opposés et s'étendant axialement.Ces deux crochets sont décalés angulairement par rapport aux logements 12 et sont desti- nés à coopérer avec des pattes complémentaires 27 ayant une - forme en U et prévues sur un disque 28. Ce disque est réalisé sous la forme d'un ressort à diaphragme traversé par l'arbre 6 et délimitant au voisinage de sa périphérie interne une surface concave 29 servant d'appui au cous- sinet 9b Un orifice 30 destiné à recevoir l'extrémité du doigt axial 21 de l'organe de retenue 15 est ménagé dans le disque 28.De préférence,cet orifice est situé à peu près sur le même diamètre que les pattes 27. Suivant l'invention,préalablement aux opéra- tions de montage proprement dites du moteur sur une chaîne entièrement automatisée,on réalise un sous-ensemble cons- titué par la plaque porte-balais 10,les balais 11,les res- sorts 13,les pièces d'appui 14 pour ces ressorts et l'organe de retenue 15.Ce dernier est maintenu axialement sur la pla- que 10 au moyen du crochet 20.Ce sous-ensemble peut être aisément manipulé et,sur la chaîne de montage,en supposant que l'assemblage du moteur est effectué à partir de son ex- trémité de droite sur le dessin,le sous-ensemble précité est mis en place comme représenté sur la Fig.l et peut s'en- gager librement sur le collecteur 8.Puis on dispose le cous- sinet 9b et le disque 28,ce dernier étant présenté dans la position de la Fig.4, pour laquelle l'orifice 30 reçoit l'extrémité du doigt 21. Au cours de l'opération suivante,ce disque 28 est amené,sous l'effet d'une rotation et d'une légère défor- mation axiale dans la position de la Fig.5 pour laquelle les pattes 2 ont été amenées sous les crochets 26.Au cours de cette rotation,le doigt 21 est entraîné par rapport à lapla- que 1O,ce qu'autorise la lumière 22Pt ce déplacement angu- laire de l'organe 15 écarte les languettes 18 des extrémités internes des logements 12 et libère ainsi les balais 11 qui viennent en appui sur le collecteur 8. Les opérations d'assemblage du moteur se pour- suivent jusqu'à obtenir un ensemble entièrement monté. Il résulte de cette description que les objec- tifs recherchés sont bien atteints: en effet,par des moyens simples on peut rendre entièrement automatiques les opéra- tions effectuées sur la chaîne de montage du moteur.De plus, de façon avantageuse,le dégagement de l'organe de retenue temporaire 15 est réalisé au moyen de l'un des constituants du moteur et au cours d'une opération qui,en tout état de cau- se,est indispensable au montage. Bien entendu,certaines variantes peuvent être apportées au dispositif et au procédé décrits ci-dessus. C'est ainsi que le dégagement de la pièce de retenue tempo- raire des balais neut être effectué par translation axiale et en utilisant le cas échéant un organe autre que le dis- que d'appui du coussinet. - REVENDICATIONS - 1 - Procédé de montage d'un moteur électrique comprenant un carter (1) dans lequel sont disposés une culasse (4),des aimants permanents (5) et un induit (7) solidaire d'un arbre (6) portant également un collecteur (8) ,et une plaque (10) fixée sur le carter (1) et portant des balais (11) sollicités par des moyens élastiques (13) radialement en direction du collecteur (8),caractérisé en ce qu'on réalise un sous-ensemble comprenant. la plaque porte-balais (10), les balais (11), les moyens élastiques (13,14) et un organe (15) de rete- nue temporaire contre lequel les balais (11) sont en butée par leurs extrémités destinées à coopérer avec le collec- teur (8),on met en position relative correcte ce sous-en- semble,le carter et l'arbre de sortie (6),et l'on déplace l'organe de retenue (15) pour libérer les balais (11). 2 - Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce que l'organe (15) de retenue temporaire des balais (11) est déplacé vers sa position de libération des balais (11) lors de la mise en place d'un autre constituant (28) du moteur. 3 - Procédé selon la revendication 2,caractérisé en ce que ledit organe de retenue (15) est déplacé en ro- tation vers sa position de libération des balais (11). 4 - Procédé selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2,caractérisé en ce que la plaque porte- balais (10) et ledit autre constituant (28) du moteur sont rendus solidaires par une liaison (26,27) du type à baïonnette. - Moteur réalisé selon le procédé défini dans l'une quelconque des revendications précédentes,comprenant un carter (1) dans lequel sont disposés une culasse (4), des aimants permanents (5) et un induit (7),solidaire d'un arbre (6) portant également un collecteur (8),et une plaque (10) fixée sur le carter (1) et portant des balais (11) sollicités par des moyens élastiques (13,14) radialement en direction du collecteur,caractérisé en ce qu'il comporte un sous-ensemble comprenant la plaque porte-balais (10),des balais (11) disposés dans des logements (12) à peu près radiaux b de cette plaque (10),des ressorts (13) sollicitant les ba- lais radialement vers l'axe (X-X) du moteur,des pièces d'ap- pui (14) pour les ressorts (13),fixées sur la plaque (10) et un organe (15) de retenue temporaire.des balais,qui,dans une première position, obture les extrémités internes desdits logements (12) et maintient les balais (11) en position effa- cée et qui,dans une autre position,libère les balais (11) et leur permet de venir en contact avec le collecteur (8). 6 - Moteur suivant la revendication 5,caracté- risé en ce que l'organe (15) de retenue est une bague (16) portant deux languettes axiales (18) destinées à obturer lesdits logements (12),des moyens (20) la rendant solidaire axialement de la plaque (10) et un doigt d'entraînement (21), permettant d'amener la bague (16) en position de libération des balais (11). 7 - Moteur suivant la revendication 6,caracté- risé en ce que la bague (16) porte un bras radial (19a) à partir duquel s'étendent un bras axial (19b) terminé par un crochet (20) coopérant avec un rebord (23) de la plaque (10),et le doigt d'entraînement (21). 8 - Moteur suivant l'une quelconque des reven- dications 5 à 7,caractérisé en ce qu'il comprend un disque (28) de maintien d'un coussinet (9b) de l'arbre (6), qui coopère avec l'organe de retenue (15) pour l'amener dans sa position de libération des balais. 9 - Moteur suivant la revendication 8,caracté- risé en ce que le disque (28) comporte un orifice (30) dans lequel est reçue l'extrémité libre du doigt d'entraî- nement (21) de l'organe de retenue (15). - Moteur suivant la revendication 8,caracté- risé en ce que le disque (28) est relié à la plaque (10) par une liaison du type à baïonnette. 11 - Moteur suivant la revendication-9,carac- térisé en ce que la liaison à balonnette est constituée par au moins deux crochets (26) s'étendant à partir de la pla- que (10) et sur lesquels viennent en prise deux pattes (27) du disque (28). 12 - Moteur suivant la revendication 11,carac- térisé en ce que le disque (28) est réalisé sous la forme d'un ressort à diaphragme.