Brevet FR2625628A1 — publié le 19890707

La présente invention concerne une machine électrique tournante à collecteur. De telles machines comportent généralement un stator, un rotor tournant à l'intérieur du stator et portant un bobinage, un ensemble collecteur-balais permettant l'alimentation du bobinage rotorique et constitué d'au moins un balai coulissant dans une cage de guidage d'un porte-balais, balai frottant sur un collecteur monté en bout d'arbre du rotor. Les machines électriques tournantes, et plus particulièrement celles destinées à fonctionner sur les véhicules automobiles sont souvent sujettes à des aggressions, telles que poussières, boues, humidité, atmosphères salines, etc... De ce fait, l'ensemble collecteur-balais, particulièrement sensible à ces agressions qui peuvent bloquer le balai dans sa cage de guidage, ou oxyder le collecteur, ajoutant une résistance de contact néfaste à un bon fonctionnement de la machine, doit faire l'objet d'une protection particulière. La demande de brevet d'invention française 2 438 935 propose un alternateur de véhicule automobile dont le collecteur est entouré et protégé par un chapeau qui retient le porte-balais et qui est fixé de manière amovible sur un flasque. La demande de brevet d'invention française 2 561 833, propose quant à elle, un ensemble porte-balais-chapeau monobloc, moulé sur la face interne d'un flasque et permettant de loger le collecteur de la machine dans une chambre étanche. Bien que ces deux solutions permettent de protéger efficacement l'ensemble collecteur-balais des agressions extérieures, elles n'en demeurent pas moins délicates au montage. En effet, lors de l'insertion du collecteur dans le chapeau de protection, il faudra retenir les balais, qui, soumis à l'action de ressorts, tendent à sortir des cages de guidage, dans lesquelles ils sont disposés, en direction de l'emplacement réservé au collecteur, afin que ceux-ci n'entravent pas son passage. La présence d'une enveloppe, que constitue le chapeau, a pour effet de rendre cette opération très délicate, surtout lors d'une fabrication de grande diffusion, réalisée par une machine automatique. La présente invention propose de pallier cet inconvénient et concerne à cet effet une machine électrique tournante à collecteur, du type comportant un capuchon de protection qui coiffe le collecteur en laissant subsister au moins une ouverture traversée par des balais coulissant dans des cages de guidage d'un porte-balais, caractérisée en ce que le capuchon de protection comporte des moyens de montage sur la machine selon deux positions distinctes correspondant respectivement à une position rentrée des balais, et à une position où lesdits balais sont admis à faire saillie à l'intérieur du capuchon de protection. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capuchon de protection comporte une fenêtre pour le passage de chaque balai, les surfaces adjacentes auxdites fenêtres constituant des surfaces d'appui et de retenue des balais lors de la première position de montage. La description qui va suivre en regard des dessins annexés représente à titre non limitatif un exemple de réalisation de l'invention, dessins selon lesquels - La figure 1 représente le capuchon de protection dans la première position de montage. - La figure 2 représente le capuchon de protection dans la seconde position de montage. - La figure 3 représente en perspective le capuchon de protection. - La figure 4 représente le porte-balais et le collecteur, vus de côté. La description donnée ici à titre d'exemple concerne un alternateur de véhicule automobile. Aux figures 1 et 2 est représenté un collecteur 1 d'une machine électrique tournante constitué de deux bagues collectrices 2 et 3 montées sur un support isolant 4 lui même disposé à l'extrémité d'un arbre 5 du rotor de la machine. Un porte-balais 10 constitué d'un corps 15 en matière isolante comporte deux cages de guidage 11 et 12 à l'intérieur desquelles coulissent deux balais 13 et 14. Le corps 15 est coiffé d'un couvercle 16 de matière isolante comportant deux trous 17 et 18 permettant le passage de deux conducteurs électriques 19 et 20. Chacun de ces deux conducteurs électriques 19 et 20 est relié respectivement aux balais 13 et 14 en contact avec les bagues collectrices 2 et 3 (figure 2) grâce à des ressorts de compression 21 et 22 prenant appui sur l'extrémité des balais 13 et 14, d'une part, et le couvercle 16 d'autre part. Un capuchon de protection 30 réalisé par moulage de matière plastique, et de forme générale tubulaire, est bouché à l'une de ses extrémités. Deux fenêtres 35 et 36 ménagées dans la partie tubulaire du capuchon de protection 30, sont disposées sur le mZme axe longitudinal et selon le même entraxe que les balais 13 et 14. La partie tubulaire est surmontée de deux glissières 31 et 32 définissant une ouverture de forme rectangulaire ouverte par l'un de ses côtés vers l'extérieur. Les glissières 31 et 32 sont munies d'une pluralité d'encoches 33 et 34 et sont espacées entre elles de la moitié de l'entraxe des balais 13 et 14. Le porte-balais 10, comporte deux rainures 23 et 24 dans lesquelles sont ménagés deux ergots 26 et 27 de forme complémentaire à la forme des encoches 33 et 34. Une collerette 25 est ménagée sur la périphérie du corps 15 du porte-balais 10 et directement au dessus des rainures 23 et 24. Lors du montage, le capuchon de protection 30 est présenté de façon à ce que ses glissières 31 et 32 coulissent dans les rainures 23 et 24. La position des encoches 33 et 34 sur les glissières 31 et 32, et des ergots 26 et 27 dans les rainures 23 et 24 est choisie de manière à ce que lorsque les ergots 26 et 27 viennent s'encastrer dans les encoches 33, les balais 13 et 14 prennent appui sur les surfaces 37 et 38 adjacentes aux fenêtres 35 et 36 permettant ainsi l'introduction du collecteur 1 dans le capuchon de protection 30 (figure 1). Ensuite le capuchon de protection 30 est poussé jusqu a ce que les encoches 34 viennent se loger sur les ergots 26 et 2t libérant les balais 13 et 14, qui en passant à travers les fenêtres 35 et 36 viennent en contact sur les bagues collectrices 2 et 3. La surface frontale 25a de a collerette 25 est prévue pour affleurer une partie du rotor, comme par exemple, le moyeu d'une roue polaire dans le cas d'un alternateur, constituant ainsi une chambre étanche dans laquelle est logé l'ensemble coilecteur-balais. Afin d'améliorer l'étanchéité de la chambre, on peut prévoir de rapporter une pièce sur la partie du rotor affleurant la surface frontale 25a, afin de constituer une chicane d'étanchéïté. Selon une variante de l'invention, on peut prévoir que les encoches 33, 34 soient ménagées dans les rainures 23 et 24 du corps 15 du porte-balais 10, ou par exemple que l'on dispose de deux encoches 33, 34 et quatre ergots 26, 27 ménagés indiféremment soit sur les glissières 31 et 32 ou dans les rainures 23 et 24. L'exemple de réalisation donné ici à titre d'exemple concerne un alternateur, mais il est.évident que l'invention couvre toute machine électrique tournante à collecteur, comme par exemple un démarreur ou un moteur possèdant des balais désaxés axialement, et conséquemment les fenêtres, auquel cas on aurait deux glissières par balai et des rainures correspondantes ménagées dans leur cage de guidage. REVENDICATIONS 1) Machine électrique tournante à collecteur, du type comportant un capuchon de protection (30) qui coiffe le collecteur (1) en laissant subsister au moins une ouverture traversée par des balais (13) et (14) coulissant dans des cages de guidage (11) et (12) d'un porte-balais (10), caractérisée en ce que le capuchon de protection (30) comporte des moyens de montage sur la machine selon deux positions distinctes correspondant respectivement à une position rentrée des balais (13) et (14), et à une position où lesdits balais (13) et (14) sont admis à faire saillie à l'intérieur du capuchon de protection (30). 2) Machine électrique tournante, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capuchon de protection (30) comporte une fenêtre (35, 36) pour le passage de chaque balai (13 ,14), les surfaces adjacentes (37) et (38) auxdites fenêtres (35) et (36) constituant des surfaces d'appui et de retenu des balais (13) et (14) pendant la première position de montage. 3) Machine électrique tournante, selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capuchon de protection (30) comporte des glissières (31) et (32) aptes à coulisser dans des rainures (23) et (24) ménagées dans le porte-balais (1). 4) Machine électrique tournante, selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des positions de montage est obtenue par des ergots (26) et (27) coopérant avec des encoches (33) et (34). 5) Machine électrique tournante, selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les encoches (33) et (34) sont ménagées sur les glissières (31) et (32) du capuchon de protection (30) et coopèrent avec des ergots (26) et (27) ménagés dans les rainures (23) et (24), du porte-balais (1). 6) Machine électrique tournante, selon les revendications 3 et 4, caractérisée en ce que les ergots (26) et (27) sont ménagés sur les glissières (31) et (32) du capuchon de protection (30) et coopèrent avec des encoches (33) et (34) ménagées dans les rainures (23j et (24) du porte-balais (1). 7) Machine électrique tournante, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les balais (13) et (14) sont sur un même axe longitudinal. 8) Machine électrique tournante, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les balais (13) et (14) sont décalés axialement.