Brevet FR2580439A1 — publié le 19861017

La présente invention est relative à un moteur de commande pour un appareil, de préférence un appareil à poste fixe, par exemple une machine à laver. Dans les appareils actuels, le moteur de commande, fabriqué en série, est monté dans l'appareil, après quoi le câblage est effectué à la main. Les stators bobinés doivent être ciblés intérieurement et reliés à d'autres éléments de montage, par exemple à des condensateurs, à des bobines de self, à des balais de charbon ou à des prises de raccord. C'est ainsi, par exemple, qu'à un emplacement convenable le dispositif comprend une barre de raccord à laquelle aboutissent tous les conducteurs venant du moteur, par exemple les raccords pour l'enroulement d'excitation, pour un tachygénérateur ou pour les balais de charbon. A cet emplacement aboutissent également les conducteurs venant de l'extérieur, par exemple ceux du raccord au réseau ou du dispositif électronique de commande et il faut effectuer leur câblage.Ce mode de construction implique d'ailleurs un risque de courants de fuite superficiels dus au dépôt de poussière sur les éléments de montage et aux points de commutation. Le but de l'invention est de simplifier les opérations nécessaires à la fabrication des appareils de ce type, notamment du câblage pour le moteur de commande, et d'améliorer la sécurité de fonctionnement. Ce but est atteint, suivant l'invention, du fait que le moteur comprend une partie isolante -qui comporte un câblage intérieur au moteur et sert de support à des éléments de montage prévus pour le fonctionnement du moteur. On réalise de cette manière un moteur de commande qui, avec des éléments de montage nécessaires à son fonctionnement et avec le câblage intérieur au moteur, constitue pratiquement une unité. Cette unité complète peut être montée d'avance et incorporée telle quelle à l'appareil, par exemple à une machine à laver, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer ensuite des opérations compliquées et longues pour réaliser un câblage intérieur au moteur. Le remplacement des opérations de câblage individuelles effectuées auparavant par l'incorporation de cette unité complète a pour effet d'augmenter la sécurité de fonctionnement et de réduire le nombre des opérations nécessaires au branchement des stators et au montage définitif. La partie constitutive isolante peut titre, par exemple, une plaque conductrice qui sert de support aux éléments de construction et est munie d'un circuit imprimé pour le câblage intérieur au moteur. Pour des courants plus forts, le câblage intérieur au moteur peut, dans un autre mode de réalisation de l'invention, prendre la forme d'une grille métallique séparée. Une grille métallique de ce type peut être exactement adaptée aux intensités de courant prévues et peut conduire des courants beaucoup plus intenses qu'un circuit imprimé. Elle peut être réalisée d'une manière simple par estampage. Cette grille métallique peut, par exemple, être fixée sur une pièce de support isolante, par exemple une platine, par exemple par l'intermédiaire de points d'appui. Cependant, le câblage intérieur au moteur peut également, même sous la forme d'une~grille métallique, par exemple, être entouré, au moins dans ses parties essentielles, par une pièce isolante (élément de support). On obtient de cette manière un raccord sûr et compact assurant la protection contre les contacts et les saletés. Les points de contact sont enrobés de manière à ne pas souffrir des secousses et le nombre des possibilités d'erreurs et de défauts se trouve réduit. Les distances nécessaires du point de vue électrique peuvent être respectées d'une manière simple. Dans ce mode de construction, le câblage est réalisé d'une manière compacte jusqu'à la prise de raccord. I1 peut être avantageux, par exemple, que le câblage soit enrobé dans une plaque de support fabriquée à l'avance par formage ou recouvert par projection de matière plastique isolante. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le câblage peut également être entouré ou recouvert par des éléments constitutifs isolants pouvant être montés ou démontés. I1 est avantageux que les éléments constitutifs nécessaires au fonctionnement du moteur, par exemple les condensateurs, les bobines de self, les balais de charbon ou les prises de raccord soient portés par l'élément constitutif isolant ou intégrés dans l'élément de construction, par exemple dans des chambres ménagées à cet effet. Les éléments de construction en question peuvent être par exemple la bobine d'un tachygénérateur qui est fixé, avec contact direct, par exemple sur la plaque conductrice. Enfin, la partie d'un dispositif électronique de réglage qui fait partie du moteur peut être constituée par un élément de construction particulier et être montée,avec contact direct, sur la plaque conductrice. Il en est de même pour les-éléments anti-parasites éventuellement nécessaires. Alors que le câblage intérieur au moteur s'effectue par exemple par le circuit imprimé, le câblage extérieur peut s'effectuer par une seule contre-fiche qui est enfoncée sur des fiches correspondantes montées sur la plaque conductrice et fixée mécaniquement à la plaque conductrice par des éléments d'insertion. Dans les moteurs dans lesquels il est possible d'utiliser un plateau à palier en matière plastique, la pièce de support est constituée de préférence par ce plateau à palier et une grille métallique constitue dans ce cas le câblage intérieur au moteur. L'inventiQn est décrite ci-dessous d'une manière plus détaillée au moyen d'exemples de réalisation en se référant au dessin. Les fig. l et 2 représentent, sous des aspects différents, d'une manière schématique, 1'extrémité,située du côté du collecteur, d'un moteur de commande muni de la plaque conductrice suivant l'invention. Les fig. 3a et 3b sont des vues en perspective de la plaque conductrice en question. La fig. 4 représente une partie de cette plaque conductrice avec une partie portant les fiches. Les fig. 5 et 6 sont deux vues schématiques du moteur dans la zone d'un collecteur,avec un tachygénérateur monté sur la plaque collectrice. Les fig. 7 et 8 représentent deux autres exemples de réalisation. Les fig. 9 et 10 représentent un exemple d'un autre mode de réalisation de l'invention. Les références 10 et 11 désignent respectivement le stator et le collecteur d'un moteur de commands. A son extrémité située du côté du collecteur, le dispositif comprend une plaque conductrice 12 qui est fixée, d'une manière non représentée, au plateau à palier du moteur de comends situé du côté du collecteur. La référence 13 désigne un support de plateau à palier. Dans l'exemple de réalisation représenté par la fig. 1, les coins de fermeture de rainures polaires 14 sont prolongées jusque dans la zone de la plaque conductrice 12 et munis de conduits 15 dans lesquels passent des conducteurs 16 assurant la liaison entre le stator 10 et la plaque conductrice 12. Ce sont, par exemple, les raccords aux bobines d'excitation, à un disjoncteur tharnllque ou des fractions de bobines. La connexion entre les conducteurs 16 et la plaque conductrice 12 s'effectue par une liaison par fiches 17. On réalise ainsi un contact d'une manière simple par montage du plateau à palier avec la plaque conductrice 12.Le contrôle du stator 10 peut s'effectuer avant le montage du plateau à palier également par des fiches de contact 17 situées dans les coins de fermeture des rainures polaires. La fig. 2 représente des supports 18 de balais de charbon qui ne sont pas encapsulés dans de la matière plastique et sont montés sur la plaque conductrice 12 avec un contact dans le plan conducteur de la plaque conductrice située du eôté opposé au stator. Les positions des supports de balais de charbon correspondant aux différents sens de rotation centrifuge sont prévues sur la plaque conductrice 12. Dans la zone des évidements ménagés dans les supports de balais, il y a lieu de prévoir, dans le plateau à palier, un dispositif d'appui et un dispositif de fixation, constitués par exemple par des fiches scellées et par des disques d'arrêt. Comme les deux supports de ponts de balais sont montés sur une seule pièce, il n'y a pas de problèmes de distance. La partie d'un dispositif électronique de réglage qui fait partie du moteur est un élément de construction 19 particulier et est également monté, avec contact direct, sur la plaque directrice 12. La référence 20 désigne des fiches qui sont reliées aux trajets conducteurs imprimés de la plaque conductrice 12. La liaison électrique avec l'extérieur effectue par une contre-fiche 21 qui peut être fixée à la plaque conductrice 12 par des dispositifs d'insertion 22, 23. A la différence du mode de construction antérieur, il n'y a plus besoin, dans ce cas, d'enveloppe de fiches ni de tôle de maintien correspondante. Au lieu du faisceau de cible couramment utilisé jusqu'à présent, on peut prévoir un câble 24 à large bande. Les fig. 5 et 6 représentent un tachygénérateur 25 comportant une bobine droite 26 comme on en trouve dans le commerce et un tachy-aimant 27. La bobine d'aimantation 26 est montée directement sur la plaque conductrice 12 sans liaisons par torons. Le tachy-aimant 27 est monté, sans éléments de fixation supplémentaires, entre le collecteur 11 et le palier 28. Le cas échéant, le dispositif peut comporter, du côté du collecteur, une plaque protectrice pour la température. Le noyau de bobine couvre un multiple impair d'une division polaire. La plaque conductrice 12 est protégée, sur son côté conducteur, au moyen d'une nappe de mousse de polyuréthane 29, contre l'action de la poussière de charbon et de la température. Cette nappe comporte, réalisées par estampage, des ouvertures de passage pour le tachygénérateur 25, le dispositif électronique 19, une bobine de self 30 et le système de fiches 20, 21. La nappe peut être fixée par des pinces à la plaque conductrice. La plaque conductrice 12 préparée à l'avance est montée depuis le coté ouvert du plateau à palier non représenté et, par exemple, matée et vissée sur des tenons. Dans la zone des ponts de balais, il est avantageux, pour éviter les vibrations, de placer un dispositif de fixation supplémentaire contre une surface d'appui du plateau à palier. Dans ces conditions, le plaque conductrice 12 sert de support au système de câblage au support de balais de charbon, au système de fiches, au tachygénérateur, au dispositif électronique de réglage et aux éléments antiparasites. De plus, tous les câblages intérieurs, c'està-dire le tachyconducteur aboutissant à l'enveloppe des fiches, les raccords de bobines de champ, les raccords de balais de charbon et les conducteurs aboutissant au dispositif de protection thermique, au système de fiches et au dispositif électronique traversent la plaque conductrice imprimée. La fig. 7 représente l'extrémité d'un moteur située du côté du collecteur et la fig. 8 représente un élément de construction isolant constituant une plaque de support. Le stator 10 porte un enroulement de stator dont la tête d'enroulement est dsignée par la référence 31 L'enroulement sort sur quatre points d'appui de contact 32 en forme de cames qui servent de points de contact entre l'enroulement et le câblage 33 intérieur au moteur, décrit ci-dessous. Le câblage 33 intérieur au moteur constitue une partie intégrante 35 d'une plaque de support 34 qui constitue un élément de construction isolant. Comme le montre la fig. 8, le câblage 33 est constitué par des bandes conductrices réalisées par estampage à partir d'une tôle de laiton (voir représentation partielle) qui, dans l'exemple de réalisation en question, sont complètement entourées, par exemple par pulvérisation, par la plaque de support isolante 34. Le contact entre le stator 10 et la plaque de support 34 s'effectue par l'intermédiaire des cames de contact 32 qui s'engageant dans des évidements correspondants 35 de la plaque de support 34. On obtient ainsi en même temps une fixation mécanique de la plaque support 34 au stator 10.La plaque support 34 comporte un alésage intérieur 36 pour le passage de l'induit du moteur et sert de support à des éléments de construction supplémentaires, par exemple à des ponts à balais 18, à l'enveloppe de fiches 37,38 et à un commutateur thermique 39. Les éléments constitutifs 39 prévus pour le fonctionnement du moteur 10,11 sont incorporés à l'élément constitutif isolant 34 en forme de support, par exemple dans des chambres. Un autre mode de réalisation avantageux de l'invention est représenté par les fig. 9 et 10. La fig. 9 est une vue de dessus du boîtier 40 tandis que la fig. 10 est une coupe du boîtier 40 suivant la ligne A-B. Dans ce mode de réalisation, l'élément consitutif isolant se présente sous la forme d'un boîtier 40 en forme de caisson ou de boite constitué par une plaque de base 41 et par un bord saillant 42 qui l'entOure . La forme du contour extérieur de la plaque de base 41 est adaptée à celle de l'élément cons.titutif,du moteur sur lequel le boîtier 40 doit être fixé. Le bord du boîtier 40 peut porter un couvercle 43 qui, lorsque le boîtier 40 est constitué par exemple par une matière isolante thermoplastique, peut être fixé au bord 42 au moyen d'une charnière 44 constituée par une partie amincie en pellicule et qui, dans les conditions usuelles de réalisation des joints, assure une fermeture étanche à la poussière et/aux liquides du boîtier 40. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le boStier 40 a une forme telle qu'il comporte en son milieu une ouverture 45 dans laquelle dépasse le collecteur il du moteur de commande Cette disposition présente l'avantage que, sur le côté inférieur tourné vers le moteur du boîtier 40, les porte-balais 46, tubulaires de préférence, peuvent être réalisés d'une seule pièce avec le boîtier 40. Sur le dessin, les porte-balais 46 sont des porte-balais doubles en forme de V, comme ceux qui sont nécessaires, par exemple, dans le cas d'un moteur réversible. Par ailleurs, il peut être avantageux de réaliser d'une seule pièce avec le boîtier 40 aussi bien des logements 47 pour des connecteurs à fiches que des parties saillantes 48 en forme de tubes ou de conduits pour le guidage et/ou l'isolation de conducteurs électriques 49 reliant par exemple la tête de bobine 31 aux éléments constitutifs montés dans le boîtier 40. il peut être avantageux qu'un. boîtier du type décrit ci-dessus soit réalisé de manière å ne former qu'une seule pièce avec l'un des supports de palier du moteur de commande. Par contre, on peut cependant nvisa- ger, dans le cadre de l'invention, de fixer le boîtier 40 constituant un élément constitutif indépendant, à un point quelconque du moteur de commande, cette fixation s'effectuant de préférence au moyen de crochets d'arrêt, de bornes à ressorts ou de dispositifs analogues. Dans un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, le boîtier 40 peut constituer une enveloppe étanche pour un tableau de connexions 50 qui comporte des éléments constitutifs 52 nécessaires au fonctionnement du moteur, par exemple tachybobine, bobine de self d'antiparasitage, appareils sensibles à la température et pièces d'électronique etc, et est fixé dans le boîtier 40 par l'intermédiaire de dispositifs de fixation constituant des contacts électriques ou encore par encastrement et/ou au moyen de crochets d'arrêt. Un autre avantage consiste en ce que le boîtier 40 est spécialement adapté pour recevoir des éléments de liaison électriques 49,51 montés à l'intérieur du moteur et préfabriqués mécaniquement. Ces éléments de liaison 49,51 peuvent être constitués par exemple par des torons isolés 49 associés à des connecteurs à fiches ou encore par des brins de fils métalliques 51 isolés et/ou non isolés incurvés suivant des formes déterminées. Pour le guidage, le maintien et/ou l'isolation de ces éléments de liaisons 49,51, on peut réaliser, à l'intérieur et à l'extérieur du boîtier 40, des parties rentrantes, des conduits, des rainures ou des dispositifs analogues. En particulier, lorsqu'on utilise des brins de fils métalliques incurvés à l'avance qui ont des formes adaptées aux contours des conduits de maintien et des parties saillantes 48 qui s'y rattachent et aboutissent à la tette de bobine 31, on peut utiliser des machines automatiques à équiper les plaques imprimées. La réalisation de l'élément constitutif isolant sous la forme d'un boîtier du type décrit ci-dessus permet donc d'apporter de multiples solutions avantageuses au problème initialement posé. REvENDICATIONS 1 - Moteur de commande pour un appareil, de préférence un appareil à poste fixe, par exemple une machine à laver, caractérisé en ce que le moteur (lO, 11) comprend un élément constitutif isolant (12, 34) qui est muni d'un câblage (33) situé à l'intérieur du moteur et sert de support à des éléments constitutifs (18, 21, 26) prévus pour le fonctionnement du moteur (1 o, ll). 2 - Moteur de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur comporte, comme élément constitutif isolant, une plaque conductrice (12) qui sert de support aux éléments constitutifs (19, 26, 21) et est munie d'un circuit imprimé pour le câblage situé à l'intérieur du moteur. 3 - Moteur de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque conductrice (12) est fixée au plateau à palier situé du côté du collecteur. 4 - Moteur de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque conductrice (12) est fixée à des supports (18) de balais de charbon qui, à leur tour, sont fixés au plateau à palier. 5 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le plan conducteur de la plaque conductrice (12) orientée à angle droit par rapport à l'axe du moteur dans la zone du collecteur (11) se trouve du côté opposé au moteur. 6 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les coins (14) de fermeture de rainures polaires du moteur sont prolongés jusque dans le plan de la plaque conductrice (12) et en ce que les conducteurs (16) venant du moteur sont placés dans des évidements (15) ménagés dans les coins de fermeture des rainures polaires et sont, du cté frontal, par l'intermédiaire d'une connexion (17) par fiches, en contact avec la plaque conductrice (12). 7 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les supports (18) de balais de charbon sont fixés avec un contact direct sur la plaque conductrice (12). 8 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la bobine (26) d'un tachygénérateur (25) est fixée avec un contact direct sur la plaque conductrice (12). 9 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'un tachygénérateur (25) à bobine droite est muni d'une bobine droite du commerce et en ce que le tachy-aimant (27) correspondant, constitué par un matériau magnétique associé à une matière plastique se place, sans éléments de fixation supplémentaires, entre le collecteur (11) et le roulement à billes (28). 10 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la partie d'un dispositif électronique de réglage qui fait partie du moteur forme un élément constitutif (19) séparé et est monté, avec contact direct, sur la plaque conductrice (12). l1 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les éléments antiparasites indispensables sont montés, avec contact direct, sur la plaque conductrice (12). 12 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que les parties de la plaque conductrice (12) qui sont sensibles à la poussière de charbon sont recouvertes dtune pièce de protection, par exemple d'une nappe de mousse de polyuréthane (29). 13 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que la plaque conductrice (12) comporte des fiches (20) pouvant réaliser le contact avec une contre-fiche (21) qui peut s'engager sur elles et en ce que la contre-fiche (21) peut être reliée mécaniquement d'une manière amovible, par l'intermédiaire d'éléments d'insertion (22), à la plaque conductrice. 14 - Moteur de commande selon l'une des revendications 2 à 13, caractérisé en ce que la bobine de forme annulaire dtun tachygénérateur, y compris l'enveloppe polaire, est montée sur la plaque conductrice (12) en entourant l'aimant situé sur l'arbre. 15 - Moteur de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le câblage (33) (traient conducteur) nécessaire au fonctionnement du moteur (îo 11) est, au moins en ce qui concerne ses éléments constitutifs essentiels, entouré par un élément constitutif isolant (34). 16 - Moteur de commande selon la revendication 15, caractérisé en ce que le câblage (33) est enrobé dans une plaquette support réalisée à l'avance par formage. 17 - Moteur de commande selon la revendication 15, caractérisé en ce que le cablage (33) est entouré ou recouvert par des éléments constitutifs isolants pouvant être montés et démontés. 18 - Moteur de commande selon la revendication 15, caractérisé en ce que le câblage (33) est entouré par projection d'une matière plastique isolante (élément de support 34). 19 - Moteur de commande selon l'une des revendications 1 ou 15 à 18, caractérisé en ce que le câblage situé à l'intérieur du moteur est constitué par une grille métallique séparée fixée sur l'élément constitutif isolant (34). 20 - Moteur de commande selon la revendication 19, caractérisé en ce que la grille métallique est fabriquée par estampage. 21 - Moteur de commande selon l'une des revendications 19 ou 20, caractérisé en ce que la grille métallique est fabriquée par estampage à partir d'une tôle de laiton. 22 - Moteur de commande selon l'une des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que la grille métallique est fixée à l'élément de support (34i par l'intermédiaire de points d'appui. 23. Moteur de commande selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que les éléments constitutifs (39) prévus pour le fonctionnement du moteur (10,11) sont incorporés à l'élément constitutif isolant (34) en forme de support, par exemple dans des chambres. 24. Moteur de commande selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que l'élément porteur est constitué par le plateau à palier du moteur (10,11) et comporte une grille métallique adaptée à la forme du plateau à palier et constituant le câblage situé à l'intérieur du moteur. 25. Moteur de commande selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que les éléments constitutifs (17,18,19) ont une forme telle qu'ils puissent être assemblés, par exemple par insertion, à la plaque de support (14). 26. Moteur de commande selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que le moteur (10,11) est relié électriquement et/ou mécaniquement, par l'intermédiaire de cames de contact (32) et d'évidements de contact correspondants (35), à la plaque de support (34). 27. Moteur de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur (10,11.) comporte, comme élément constitutif isolant, un bottier (40) en forme de caisson ou de boîte qui, à sa périphérie, est muni d'un bord (42) saillant qui entoure la plaque de base (41.) du boîtier (40) et forme des parois latérales. 28. Moteur de commande selon les revendications 1 et 27, caractérisé en ce que le bottier (40) peut être recouvert d'une manière étanche à la poussière et/ou aux liquides par un couvercle (43) prenant appui sur le bord (42). 29. Moteur de commande selon les revendications 1,27 et 28, caractérisé en ce que le boîtier (40) est réalisé d'une seule pièce en un matériau isolant et relié au couvercle (43) par une charni.è.re-(44) en forme de pellicule mince. 30. Moteur de commande selon la revendication 1 et l'une des revendications 27 à 29, caractérisé en ce que le boîtier (40) entoure au moins partiellement le collecteur (11) et gue, sur son côté tourné vers le collecteur (11), il comporte des porte-balais (46). 31. Moteur de commande selon la revendication 1 et l'une des revendications 27 à 30, caractérisé en ce que le boîtier (40) est réalisé d'une seule pièce avec un autre élément constitutif du moteur (10,11) par exemple avec un support de palier. 32. Moteur de commande selon la revendication 1, et l'une des revendications 27 à 31, caractérisé en ce que le boîtier (40) comporte des éléments de fixation qui peuvent s'engager par exemple élastiquement dans des pièces opposées situées sur certaines parties du moteur (10,11). 33. Moteur de commande selon la revendication 1 et l'une des revendications 27 à 32, caractérisé en ce que le boftier (40) comporte des parties saillantes (48) réalisées d'une seule pièce avec lui qui reçoivent les conducteurs électriques (49) servant à la liaison avec d'autres éléments constitutifs du moteur (10,11) ou des éléments de liaison préfabriqués (51). 34. Moteur de commande selon la revendication 33, caractérisé en ce que les éléments de liaison (51) sont des tronçons de torons associés à des connecteurs à fiches. 35. Moteur de commande selon la revendication 33, caractérisé en ce que les éléments de liaison (51) sont des brins de fils métalliques éventuellement isolés, incurvés suivant des formes déterminées pour être prêts au montage. 36. Moteur de commande son la revendication 1 et l'une des revendications 27 à 35, caractérisé en ce que les conducteurs électriques (49) sont guidés, en étant isolés les uns des autres, à l'intérieur du bordier (40), dans des parties en retrait, des conduits, des rainures ou des dispositifs analogues. 37. Moteur de commande selon la revendication 1 et l'une des revendications 27 à 36, caractérisé en ce que les éléments constitutifs (52) nécessaires au fonctionnement du moteur (10,11) sont disposés au moins en partie sur un tableau de connexions (50) monté et fixé dans le boîtier (40).