Brevet FR2554646A1 — publié le 19850510

! La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux porte-balais pour collecteur frontal de machine tournante tel qu'un moteur de démarreur pour moteur thermique. On sait que dans les machines électriques du genre en question, les balais se trouvent orientés axialement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal de la machine. Dans ces conditions, la longueur des ressorts à boudin destinés à appliquer élastiquement les balais contre le collecteur augmente l'encombrement du moteur électrique. En outre, le montage est complexe du fait que l'extrémité des ressorts opposée aux balais doit venir en contact avec une surface d'appui prévue sur un capotage du porte-balais. Enfin, du fait du contact direct de la partie active des ressorts avec les balais, il se produit un échauffement des parties actives des ressorts qui nuit à leur longevité. Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà prévu, par exemple dans le brevet britannique 1 064 955, de faire comporter aux porte-balais des crochets dans lesquels viennent s'engager les spires d'un ressort de torsion dont l'une des branches prend appui contre l'extrémit6 libre de chaque balai, tandis que l'autre extrémité de l'enroulement vient s'engager dans une dépression prévue à cet effet. Suivant cette solution, il existe autant de ressorts que de balais. Le montage de chaque ressort est difficile du fait qu'il faut enfiler son enroulement dans le crochet de manière longitudinale, en s'assurant que les branches extrêmes du ressort n'accrochent aucun obstacle. Ce genre de montage n'est pratiquement pas possible à rendre automatique, par exemple par l'intervention d'un robot. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à rem6dier aux inconvénients précités et à permettre la réalisation d'un porte-balais comportant un unique ressort d'appui des balais contre le collecteur, le montage de ce ressort étant particulièrement facile afin qu'il puisse être automatisé. De plus, la longueur des branches du ressort permet une bonne dissipation de la chaleur qui leur est transmise par les balais, de sorte que les éléments actifs du ressort, à savoir ses deux enroulements, ne subissent aucun échauffement susceptible de diminuer leurs qualités élastiques. A cet effet, les balais sont maintenus en appui contre le collecteur au moyen d'un ressort unique constitué par deux enroulements alignés loges dans une cavit6 du porte-balais située à l'opposé des glissières des balais, lesdits enroulements étant sépar6s par une boucle médiane assurant la retenue du ressort par rapport aux portebalais. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer: Fig. 1 est une vue éclatée montrant un porte-balais suivant l'invention destiné à être associé à la culasse emboutie d'un moteur électrique et sur laquelle apparatt le ressort d'appui des balais. Fig. 2 est une coupe longitudinale partielle d'un moteur électrique comportant un porte-balais suivant l'invention. Fig. 3 en est une coupe suivant III-III (fig. 2). Fig. 4 est une vue semblable à celle de fig. 2, mais illustrant une variante de montage. On a illustré en fig. 1 un porte-balais suivant l'invention établi en une matière isolante telle qu'une matière plastique moulée et qui a été affecté de la référence générale 1. Cette pièce est destinée à permettre l'application élastique de deux balais 2 sur la face d'un collecteur 3 (fig. 2) associé à l'induit 4 d'un moteur électrique. La carcasse de ce dernier est préférablement emboutie de telle sorte que son extrémité associée aux porte-balais 1 se présente sous la forme du fond 5 d'un corps cylindrique creux 6. Le fond 5 est pourvu d'un palier central 7 dans lequel tourillonne l'extrémité 8a de l'arbre 8 de l'induit 4. Le porte-balais 1 est établi sous la forme générale d'un disque comportant des nervures de renfort qui forment tout d'abord une saignée en forme de U dont la partie transversale constitue une cavité 9 se prolongeant par deux rainures rectilignes 10, 11 formant les ailes du U considéré, et qui débouchent dans des glissières axiales 12, 13 recevant les balais 2. Le porte-balais 1 comporte encore deux bossages 14, 15 dont une face constitue le bord de chaque rainure 10, 11 et qui sont chacun munis d'un trou central 14a, 15a dont le r8le sera mieux expliqué plus loin. On observe que les glissières 12, 13 comportent des ouvertures latérales 12a, 13a dans lesquelles sont logés les conducteurs d'alimentation 2a des balais 2. L'un des conducteurs traverse en outre une encoche 16 ménagée dans une des nervures périphérique du porte-balais. Pour appliquer les deux balais 2 contre le collecteur 3, on utilise un unique ressort (17) composé de deux enroulements alignés 18, 19 réunis par une boucle centrale 20, les extrémités opposées des deux enroulements se terminant par une branche rectiligne 21, 22. On observe que les extrémités des branches 21, 22 sont légèrement cambrées de manière à prendre appui sur les balais par une partie arrondie 21a, 22a. En réalité, ces parties n'appuient pas directement sur les balais, mais sur une plaquette 23 prévue isolante électriquement,-de manière que les balais ne soient pas mis en court-circuit par le ressort 17. Les deux enroulements de ce dernier se logent dans la cavité 9, tandis que ses branches 21, 22 traversent les rainures 10 et 11 pour venir appuyer contre les plaquettes 23, comme illustré en fig. 3. Le fond 5 de la carcasse 6 comporte deux ouvertures 5a, 5b que des prolongements tubulaires 24, 25 des rebords des glissières 12 et 13 du porte-balais traversent pour le centrer par rapport au fond 5 et l'isoler électriquement par rapport aux balais. On observe dans le fond 5 la présence d'une entaille 5c présentant une patte 5d disposée en vis-à-vis et à l'intérieur d'une ouverture 9a ménagée dans le fond de la cavité 9. ainsi la boucle centrale en forme de U du ressort 17 traverse ladite ouverture pour venir s'engager derrière la patte 5d de façon à retenir d'abord le ressort et ensuite d'effectuer un préassembla- ge du porte-balais par rapport au fond 5. Dans un second temps, des boulons 26 illustrés en traits discontinus en fig. 1 sont engages dans les trous 14a, 15a des bossages 14, 15 du porte-balai 1 et dans des perçages correspondant 5e, 5f du fond 5 de la carcasse 6 pour assurer le montage définitif sur ledit fond du porte-balais et d'un capot 27 destiné à la protection du porte-balais et qui est associé à un joint d'étanchéité 28. On observe en fig. 3 qu'une cosse 29 est associée à l'extrémité d'un des conducteurs 2a de manière que l'un des deux balais soit mis à la masse par l'intermédiaire du boulon de fixation 26 correspondant, tandis que l'autre conducteur sort à l'extérieur du capot 27 par l'encoche 16. Les plaquettes 23 destinées à isoler les branches 21, 22 des ressorts par rapport aux balais 2 pourraient être remplacées par un revêtement appliqué sur la face extérieure des balais sans qu'il n'existe de pièces rapportées. Dans le mode d'exécution de fig. 4, des embouts 30 sont surmoulés sur les cambrages 21a, 22a des branches 21, 22 de manière que ces dernières puissent s'appuyer directement sur les balais dont les faces extérieures ne comportent alors plus aucun isolant. Il est entendu que ces embouts pourraient également être clipses sur les cambrages 21a, 22a. Dans la représentation de fig. 4, la carcasse du moteur électrique est réalisée sous la forme classique d'un manchon tubulaire 31, de telle sorte que le porte-balais 1 ferme l'extrémité de ladite carcasse par l'intermédiaire d'un joint 32. Dans ces conditions, la boucle centrale 20 du ressort 17 passe derrière un cran 33 ménagé dans le passage 9a afin que le ressort soit assujetti au porte-balais en question. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. En particulier, le portebalais pourrait être prévu métallique, à condition qu'au moins les glissières 12, 13 soient pourvues d'un revêtement isolant. Il pourrait être aussi entièrement isolé par une couche appropriée de matière isolante. RE V E N D I C A T I 0 NS 1. Porte-balais pour collecteur frontal de machine électrique telle qu'un moteur de démarreur pour moteur thermique, caractérisé en ce que les balais (2) sont maintenus en appui contre le collecteur (3) au moyen d'un ressort unique (17) constitué par deux enroulements (18, 19) alignés logés dans une cavité (9) située à l'opposé des glissières (12, 13) des balais (2), lesdits enroulements étant séparés par une boucle médiane (20) , et se terminant chacun par une branche rectiligne (21, 22) isolée par rapport au balai correspondant, la boucle médiane (20) s'engageant élastiquement derrière un cran de retenue (33) du porte-balais. 2. Porte- balais pour collecteur frontal de machine électrique telle qu'un moteur de démarreur pour moteur thermique, caractéris8 en ce que les balais (2) sont maintenus en appui contre le collecteur (3) au moyen d'un ressort unique (17) constitué par deux enroulements (18, 19) alignés logés dans une cavité (9) située à l'opposé des glissières (12, 13) des balais (2), lesdits enroulements étant séparés par une boucle médiane (20), et se terminant chacun par une branche rectiligne (21, 22) isolée par rapport au balai correspondant, la boucle médiane (20) du ressort (17) s'engageant élastiquement derrière une patte (5d) du fond (5) de la carcasse (6) du moteur afin d'assembler au moins provisoirement le porte balai (1) et ladite carcasse. 3. Porte-balais suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'isolement du ressort (17) par rapport aux balais (2) est réalisé au moyen d'une pastille (23) électriquement Isolante intercalée entre chaque balai (2) et la branche (21, 22) correspondante du ressort (17). 4. Porte-balais suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité de chaque balai (2) qui est en contact avec la branche (21, 22) du ressort (17) est pourvue d'un revêtement électriquement isolant. 5. Porte-balais suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité de chacune des branches (21, 22) du ressort (17) comporte un embout (30) réalisé en une matière électrique- ment isolante. 6. Porte-balais suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une saignée en forme de U dont la 2554646- partie transversale forme une cavité (9) qui reçoit les deux enroulements (18, 19) du ressort (17), tandis que ses deux branches (21, 22) se logent dans des rainures (10, 11) de ladite saignée, lesquelles débouchent dans les glissières (12, 13) des balais (2). 7. Porte-balais suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps (1) du porte-balais est métallique et en ce qu'au moins les faces des glissières (12, 13) des balais (2) sont pourvues d'un revêtement isolant.