Brevet FR2699017A1 — publié le 19940610

"Support de balais à découplage de bruit" L'invention concerne un support de balais à découplage de bruit pour des machines à commutation comprenant un organe de support fixé dans le corps de la machine à commutateur, cet organe de support étant muni de conduits à balais pour recevoir chaque fois un balai de commutateur, coulissant axialement dans le conduit. Les balais de commutation de machines à com- mutation, comme par exemple les moteurs à courant continu, créent des bruits de fonctionnement engendrés par l'excentricité du commutateur, les sauts au passa- ge d'une lamelle de commutateur à l'autre, etc; ces bruits sont transmis par le support des balais au corps de la machine qui les émet Pour éliminer dans une très large mesure ces bruits de fonctionnement, on utilise des supports de balais à découplage de bruit. Dans le cas d'un support de balais connu, de ce type (DE-GM 91 06 978), on a placé les pièces en caoutchouc moulé entre les balais en carbone et le conduit ou canal recevant les balais Dans d'autres supports de balais, on a des éléments en caoutchouc entre le support du porte balais et le corps de la machine Toutefois, dans le cas des pièces en caoutchouc, on perd l'effet de découplage lorsque ces pièces sont trop serrées au montage et lorsqu'on travaille à des températures trop basses. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un support de balais correspondant au type défini ci-dessus caractérisé en ce que la fixation des conduits à balais sur l'organe de support se fait à l'aide d'entretoises à l'élasticité de ressort. Le support de balais selon l'invention a l'avantage de conserver inchangé l'effet de découplage de l'entretoise élastique à ressort dans une plage de température comprise entre -400 C et + 850 C, c'est-à- dire dans toute la plage d'utilisation pratique du moteur En outre, l'entretoise à ressort permet un découplage plus doux conduisant à un amortissement plus important du bruit Le choix de la matière et la géométrie de l'entretoise élastique à ressort permet d'influencer la fréquence de résonance et l'amortissement et ainsi d'arriver à un découplage optimum du bruit. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, au moins deux conduits à balais diamé- tralement opposés sur le support sont fixés rigidement sur un support intermédiaire et l'entretoise à ressort est prévue entre le support à balais et l'organe qui porte le support à balais Dans cette réalisation constructive, les forces d'application du balai ne s'exercent pas sur les entretoises à ressort et celles-ci peuvent être réalisées de manière optimale, indépendamment des forces d'application des balais Si l'on renonce à un tel support intermédiaire, et que l'on fixe directement le support de balais sur l'orga- ne qui le porte, il faut éviter des débattements trop importants du conduit à balais par des butées de forme appropriée. Dessins. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'un support de balais d'un petit moteur à courant continu. les figures 2 et 3 montrent respectivement une coupe selon les lignes IIII et III-III de la figure 1. la figure 4 montre une vue analogue à celle de la figure 1 d'un support de balais modifié. la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 4. Description de l'exemple de réalisation. La figure 1 montre en vue de dessus et les figures 2 et 3 suivant deux coupes, un support de balais à découplage de bruit pour un petit moteur à courant continu, comme exemple de machine à commuta- tion; ce support se compose d'un organe 10 en forme de plaque isolante 11 représenté ici comme disque, et ayant en son milieu une découpe importante 12 recevant un support intermédiaire 13 également en forme de disque en matière isolante, venant à fleur sur la face supérieure et la face inférieure de la plaque isolante 11 Le support intermédiaire 13 est muni, dans un alignement radial, de deux conduits ou canaux à balais 14, diamétralement opposés, recevant chacun un balai de commutateur ou balai en graphite 15 coulissant axialement Le cordon de raccordement 16 des balais, assurant l'alimentation électrique, traverse une fente longitudinale 17 du conduit ou canal à balais 14 Les conduits à balais 14 eux-mêmes sont en tôle; ils peuvent également être réalisés en matière plastique injectée Les conduits à balais 14 sont fermés à une extrémité frontale; un ressort à balai, non représenté ici, s'appuie entre cette extrémité qui constitue le fond du conduit et le balai en carbone 15 qui presse le balai 15 contre le commutateur du moteur à courant continu. Le support intermédiaire 13, en forme de disque muni d'un trou central 26 circulaire pour le passage du commutateur, est maintenu contre la plaque isolante 11 par des entretoises élastiques 18, 21 A la figure 1, la demi-vue supérieure et la demi-vue inférieure du support de balais, montrent deux réalisations différentes des entretoises à ressort 18, 21 Dans la demi-vue supérieure, les entretoises élastiques 18, 19 se situent dans le plan de la plaque isolante 11 comme cela apparaît également dans la vue en coupe de la figure 2 Dans la demi-vue inférieure, les entretoises à ressort 20, 21 sont perpendiculaires à la plaque isolante 11 comme cela apparaît dans la vue en coupe de la figure 3 Les entretoises à ressort 18-21 ont une forme assimilable à des méandres, les entretoises à ressort 18, 20 comprenant deux arcs de méandre et les entretoises à ressort 19, 21 seulement un arc de méandre Il est clair que dans un mode de réalisation du support de balais on aura de préférence quatre entretoises à ressort 18-21 identiques, de sorte que les entretoises à ressort 18-21 des figures 1-3 représentent quatre possibilités différentes de réalisation des entretoises De manière préférentiel- le, le support intermédiaire 13, en forme de disque, les entretoises à ressort 18-21 et la plaque isolante 11 sont injectés en une seule pièce en matière plastique Lorsque les conduits à balais 14 sont également réalisés en matière plastique, on les injecte en même temps sur le support intermédiaire 13. La géométrie et la matière des supports de balais 18- 21 permet d'influencer la fréquence de résonance des oscillations des balais et ainsi l'amortissement des bruits des balais, pour optimiser ces paramètres. Le support de balais, représenté en vue de dessus à la figure 4 et en coupe à la figure 5, est modifié dans la mesure o le support intermédiaire 13, en forme de disque, est parallèle et à une certaine distance de la plaque isolante il' La plaque isolante Il' n'a plus besoin dans ce cas de la découpe 12 mais elle a seulement le trou central 27 circulaire pour le passage du commutateur du moteur à courant continu De la même manière que celle décrite, les deux conduits à balais 14 et les balais en carbone 15 ainsi que les ressorts de compression que reçoivent ces conduits sont fixés sur le support intermédiaire 13 Les conduits à balais 14 sont ainsi prévus sur la face du support intermédiaire 13, tournée vers la plaque isolante il'. Le support intermédiaire 13 est lui-même couplé à la plaque isolante il' par quatre entretoises à ressort 22-25 Ces quatre entretoises à ressort 22- sont en forme de tiges, comme cela est représenté pour l'entretoise à ressort 22 de la figure 5 Pour un découplage plus doux, on peut également réaliser des chemins de ressort 22-25 en forme de méandres ou de S comme cela est représenté pour l'entretoise à ressort 23 de la figure 5 Les extrémités frontales des entretoises à ressort en forme de S sont reliées respectivement à la plaque isolante 11 ' et au support intermédiaire 13 Lorsque le support intermédiaire 13, la plaque isolante il' et les entretoises à ressort 22-25 sont en matière plastique, ils sont injectés en une seule pièce et si les conduits à balais 14 sont également en matière plastique, ils soht moulés en même temps sur le support intermédiaire 13. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits cidessus Ainsi, il n'est pas nécessaire que les conduits à balais 14 soient fixés rigidement sur le support intermédiaire 13 et que ceux-ci soient alors couplés à la plaque isolante 11, 11 ' par des entretoises à ressort 18-21 ou 22-24 Bien plus, les différents conduits ou canaux à balais 14 peuvent également être reliés directement à la plaque en matière isolante 11 ou 11 ' par des entretoises à ressort correspondantes. R E V E N D I C A T I O N S ) Support de balais à découplage de bruit pour des machines à commutateur, comprenant un organe de support ( 10) fixé dans le corps de la machine à commutateur, cet organe de support étant muni de conduits à balais ( 14) pour recevoir chaque fois un balai de commutateur ( 15), coulissant axialement dans le conduit, caractérisé en ce que la fixation des conduits à balais ( 14) sur l'organe de support ( 10) se fait à l'aide d'entretoises à l'élasticité de ressort ( 18-21; 22-25). 2) Support de balais selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux conduits à balais ( 14), diamétralement opposés, sont prévus sur l'organe de support ( 10), en étant fixés rigidement sur un support intermédiaire ( 11) et l'entretoise à ressort ( 18-21; 22- 25) est prévue entre le support intermédiaire ( 13) et le support ( 10). ) Support de balais selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe de support ( 10) est de préférence une plaque circulaire ( 11, 11 '). ) Support de balais selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque ( 11, 11 ') est en matière plastique notamment injectée. 50) Support de balais selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les entretoises à ressort ( 18-21; 22-25) sont fabriquées en matière plastique, de préférence par injection. ) Support de balais selon la revendication 4 et 5, caractérisé en ce que les conduits à balais ( 14) sont fabriqués en matière plastique, de préfé- rence par injection et les entretoises à ressort ( 18- 21; 22-25) sont formées en une seule pièce avec la plaque ( 11, 11 ') et les conduits à balais ( 14). 70) Support de balais selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les entretoises à ressort ( 18-21) sont situées dans le plan de la plaque ou sont repliées par rapport à celle-ci, de préférence à angle droit. 80) Support de balais selon l'une des reven- dications 1 à 7, caractérisé en ce que les entretoises à ressort ( 18-21, 23) ont une forme de méandres avec au moins un arc de méandre. ) Support de balais selon l'une des reven- dications 2 à 8, caractérisé en ce que le support intermédiaire ( 13) est en forme de disque et se situe dans le plan de la plaque ( 11, 11 ') ou à une distance de celle-ci, parallèlement. ) Support de balais selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le support intermédiaire ( 13) est fabriqué en matière plastique, de préférence par injection. 11 i) Support de balais selon la revendi- cation 10, caractérisé en ce que le conduit à balais ( 14) est en matière plastique en étant fabriqué en une seule pièce avec le support intermédiaire ( 13), de préférence par injection. ) Support de balais selon la revendi- cation 11, caractérisé en ce que le support intermé- diaire ( 13), les entretoises à ressort ( 18-21; 22-25) et la plaque ( 11, Il') sont en une seule pièce.