Brevet FR2667737A1 — publié le 19920410

PORTE-BALAIS POUR ALTERNATEUR DE VEHICULE. La présente invention concerne de façon générale des porte-balais pour alternateurs de véhicule et de façon plus particulière un porte- balais comportant une boite à balais pour y contenir les balais et des ressorts de compression pour contraindre res- pectiement les balais. La figure 5 est une vue en coupe d'un alter- nateur de véhicule équipé d'un porte-balais Comme indiqué sur la figure 5, l'alternateur comporte un stator 1 formé d'une armature d'induit 2 et d'un enroulement d'induit 3, un rotor 4 formé de noyaux magnétiques 5, 6 à flux alterné, les portions magné- tiques dentées de l'un et l'autre venant alternati- vement en saillie dans la direction circonféreni- tielle, un enroulement inducteur 7 tenu entre les noyaux magnétiques 5, 6, un arbre tournant 8 pour tenir les noyaux magnétiques 5, 6, une paire de bagues collectrices 9 tenues par l'arbre tournant 8, et des ventilateurs 10, Il respectivement tenus par les noyaux magnétiques 5, 6. L'alternateur comporte en outre un flasque avant et un flasque arrière 12, 13 pour fixer l'armature d'induit 2 au moyen d'un boulon de serrage 14, des roulements 15, 16 pour supporter l'arbre tournant 8, respectivement sur le flasque avant et le flasque arrière 12, 13, une poulie 17 fixée à l'arbre tournant 8 et servant à transmettre le couple à l'arbre tour- nant 8 pour entraîner en rotation le rotor 4. L'alternateur comporte en outre un redresseur 18 pour redresser le courant alternatif résultant de la tension alternative induite dans l'enroulement d'induit 3. L'alternateur comporte en outre un régulateur de tension 19 pour détecter la tension de l'alter- nateur, commander le courant d'excitation et régler la tension aux bornes à une valeur prédéterminée. L'alternateur comporte en outre un porte-balais 20 fixé au flasque arrière 13 et servant à contraindre, dans le sens d'un déplacement longitudinal, et tenir les balais 28, ainsi qu'une cloison annulaire 22 fixée au flasque arrière 13 de façon à protéger l'alternateur des matériaux dangereux tels que l'humidité atmosphérique, la teneur en sel et analogues en couvrant la circonférence extérieure des bagues collectrices 9 d'un espace prévu entre elles. Les figures 6 (a) et 6 (b) sont une vue en élé- vation, partiellement déshabillée, et une vue en coupe latérale, d'un porte-balais conventionnel monté sur l'alternateur de véhicule décrit ci-dessus Dans ce cas, le porte-balais est dans un état dans lequel il a été sorti de l'alternateur Le porte-balais 20 comporte une boite à balais 21 en résine synthé- tique, les balais 28 y étant insérés, un organe connecteur 23, un organe à bornes 2 E, des ressorts de compression 25 pour contraindre les balais res- pectifs 28, un couvercle 27 fait de résine synthétique et des conducteurs de connection 29 provenant des balais respectifs 28. La paroi intérieure d'un trou carré 21 a de la boite à balais 21 est formée comme représenté sur la figure 7 et la figure 8 qui sont des vues en coupe prises selon les lignes VII-VII et VIII-VIII, respectivement Des rainures d'échappement 21 b, en forme de cercle fendu, sont prévues longitudinalement sur toute la longueur de la paroi intérieure du trou carré dans le sens de l'épaisseur du balai 28 de façon que le ressort de compression 25 ne soit pas gêné. Comme représenté sur la figure 9, le balai 28 inséré dans la boîte à balais 21 est disposé de façon telle que seules les surfaces de contact 28 a, repré- sentées par des hachures dans les deux portions latérales du balai, dans le sens de son épaisseur, sont prévues pour venir en contact glissant avec les parois intérieures de la boite à balais 21. Dans le porte-balais 20 pour l'alternateur de véhicule conventionnel décrit ci-dessus, les rainures d'échappement 21 b sont prévues longitudinalement sur toute la longueur de la paroi intérieure du trou carré 21 a de la boîte à balais 21 dans le sens de l'épaisseur du balai 28 Par conséquent, seules les étroites surfaces de contact 28 a situées dans les portions latérales du balai 28 dans le sens de son épaisseur peuvent venir en contact coulissant avec ce qui reste de la paroi intérieure de la boite à balais 21 Il en résulte qu'il se présente le sérieux problème que les surfaces de contact 28 a du balai 28 tendent à s'user de façon croissante du fait du mouvement vertical de la bague collectrice 9 provoqué par les vibrations, ce qui se traduit par un mauvais contact avec la bague collectrice du fait que le balai est secoué et bascule. Un but de la présente invention est de résoudre les problèmes ci-dessus en proposant, pour un alter- nateur de véhicule, un porte-balais en garantissant que les parties respectives de faible surface de contact seulement, dans les portions latérales d'un balai, dans le sens de son épaisseur, sont empêchées de venir en contact avec les parois intérieures res- pectives d'une boite à balais, de façon à réduire l'usure des portions latérales et à maintenir le contact sans à-coups de ces portions avec une bague collectrice. le porte-balais pour alternateur de véhicule conforme à la présente invention comporte des rainures d'échappement pour laisser échapper le ressort de compression, les rainures d'échappement ne s'étendant pas longitudinalement jusqu'à la portion inférieure de la boite à balais, les rainures d'échappement étant prévues dans les deux parois intérieures respectives d'un trou carré de la boite à balais o un balai vient en contact avec ces parois intérieures. Selon la présente invention, les parois latérales du balai, dans le sens de son épaisseur, viennent en contact glissant avec une portion ne comprenant pas les rainures d'échappement prévues dans la portion supérieure des parois intérieures respectives de la boite à balais: c'est donc la totalité de la surface des portions latérales du balai qui vient en contact glissant avec les parois intérieures de la boite à balais, empêchant ainsi les portions latérales du balai de s'user et empêchant le balai d'être secoué et de basculer dans la boite à balais. Les figures 1 (a) et 1 (b) sont une vue en élé- vation, partiellement déshabillée, et une vue en coupe latérale, d'un porte-balais pour un alternateur de véhicule concrétisant la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe prise selon la ligne II-II de la figure 1 (a); la figure 3 est une vue en coupe prise selon la ligne III-III de la figure l(a); la figure 4 est une vue en coupe d'un autre porte-balais concrétisant la présente invention et correspondant à ce qui est représenté sur la figure 2; la figure 5 est une vue en coupe verticale d'un alternateur de véhicule; les figures 6 (a) et 6 (b) sont des vues en élé- vation, partiellement déshabillées, et une vue en coupe latérale, d'un porte-balais conventionnel pour alternateur de véhicule; la figure 7 est une vue en coupe prise selon la ligne VII-VII de la figure 6 (a); la figure 8 est une vue en coupe prise selon ligne VIII-VIII de la figure 6 (a); et la figure 9 est une vue en élévation des surfaces de contact latérales du balai de la figure 6 (a). Les figures 1 (a) et 1 (b) sont des vues en élévation, partiellement déshabillées, et une vue en coupe latérale, d'un porte-balais pour un généra- teur de véhicule concrétisant la présente invention, le porte-balais étant monté sur l'alternateur répré- senté sur la figure 5 Comme représenté sur les dessins, un porte-balais 40 est formé d'une seule pièce avec une boite à balais 41 fabriquée en résine synthétique et avec une cloison annulaire 42, le porte-balais comportant un organe connecteur 43 et un organe à bornes 44 Une plaque métallique de borne 45 a l'une des extrémités du conducteur de connexion 29 d'un balai 28 qui lui est reliée et elle est fixée à la boite à balais 41 La plaque métallique de borne 45 fonctionne également comme butée pour les ressorts de compression 25 Un cou- vercle 46 est monté sur la partie supérieure de la boite à balais 41 et lui sert de protection. La paroi intérieure du trou carré 41 a de la boîte à balais 41 est formée de façon que sa portion supérieure ait, dans le sens vertical, en coupe, la configuration prise selon la ligne II-II de la figure 1 (a) comme représenté sur la figure 2 Des rainures d'échappement 41 b, en forme de portiân;detcernte, pour laisser échapper le ressort de compression 25, sont prévues dans les deux parois intérieures respec- tives, dans le sens de l'épaisseur du balai 28, en restant sur la plage d'extension du ressort de com- pression 25 lorsque le balai 28 atteint la limite d'usure, les parois intérieures étant prévues dans la portion supérieure de la paroi intérieure de la boite à balais 41. Les parois intérieures inférieures du trou carré 41 a de la boite à balais 41 sont formées de façon que le trou carré ait, en coupe, la configuration prise selon la ligne III-III de la figure 1 (a) comme représenté sur la figure 3 Aucune rainure d'échappe- ment 41 b n'est prévue dans la paroi intérieure infé- rieure de la boîte à balais 41 et c'est la totalité de la portion latérale du balai 28 qui peut venir en contact glissant avec les parois intérieures du trou carré Du fait que c'est la totalité de la surface du balai 28 qui peut venir en contact avec les parois intérieures du trou carré de la boîte à balais 41, on peut ainsi empêcher l'usure locale de la portion latérale du balai. La figure 4 représente une autre réalisation de la présente invention dans laquelle des rainures d'échappement trapézoidales 41 c sont prévues selon une vue en coupe correspondant à ce qui est repré- senté sur la figure 2. Comme indiqué ci-desus, les rainures d'échap- pement, prévues pour laisser échapper le ressort de compression du balai, sont prévues dans les deux parois intérieures du trou carré de la boîte à balais du porte-balais, dans le sens de l'épaisseur du balai, les rainures d'échappement n'étant prévues que dans la portion supérieure de la boite à balais La surface de contact selon laquelle le balai vient en contact glissant, dans le sens de son épaisseur, augmente en comparaison du porte-balais conventionnel Il en résulte que le balai est empêché d'être secoué et de basculer dans la boîte à balais pour garantir qu'il maintient un contact sans à-coups avec la bague collectrice. REVENDICATIONS 1 Porte-balais pour alternateur de véhicule, comprenant un ressort de compression ( 25) pour pousser un balai; et une boite à balais ( 41) présentant un trou carré ( 41 a) pour contenir un balai, ledit trou carré étant défini par deux paires de parois intérieures de ladite boite à balais, une paire desdites surfaces inté- rieures opposées, dans le sens de l'épaisseur d'un balai, étant pourvues de rainures d'échappement ( 41 b, 41 c) pour laisser échapper ledit ressort de compression, caractérisée en ce que lesdites rainures d'échappement sont prévues longitudinalement dans une portion excluant la portion inférieure de ladite boite à balais o ne se trouve pas la ressort de compression, ledit balai ( 28) venant en contact glissant avec lesdites parois intérieures de la boite à balais. 2 Porte-balais comme revendiqué dans la revendi- cation 1, caractérisé en ce que lesdites rainures d'échappement ont la forme d'une portion de cercle. 3 Porte-balais comme revendiqué dans la reven- dication 1, caractérisé en ce que lesdites rainures d'échappement sont trapézoïdales.