Brevet FR2741752A1 — publié le 19970530

La présente invention se rapporte à un dispositif porte-charbon notamment pour un moteur électrique. Elle concerne également un procédé de fabrication dlun tel dispositif. En particulier dans le domaine des moto-réducteurs d'ressuyage pour véhicules automobiles, il est bien connu d'équiper leur carter d'une plaquette porte-charbons. La plaquette réalisée en matière isolante comporte un évidement central pour le passage du collecteur du moto-réducteur. Des porte-charbons sont prévus sur la plaquette et s'étendent selon des directions sensiblement radiales. Dans chacun d'entre eux est monté un charbon, lequel est mis sous tension à l'aide d'un ressort. On connaît des dispositifs porte-charbon qui, essentiellement pour des raisons de diminution de coût de fabrication, sont formés d'une seule et unique pièce métallique, par exemple en laiton. Certains d'entre eux ont une section en forme de "U" renversé, le charbon étant guidé dans le porte-charbon par les trois faces de ce "v" et par la face supérieure de la plaquette. D'autres sont formés d'un boîtier parallélépipédique dans lequel le charbon est guidé par les quatre faces du parallélépipède. Cependant, ces dispositifs ont en commun l'inconvénient de présenter des risques de coïncement ou des défauts d'alignement du ressort et/ou du charbon. Par ailleurs, la base du second dispositif à boîtier parallélépipèdique décrit ci-dessus est étroite, de sorte qu'il présente un défaut de stabilité.De plus, il souffre d'une mauvaise rigidité car l'assemblage est peu sûr. La présente invention a pour but de proposer un dispositif porte-charbon qui permet d'assurer un bon guidage du charbon et dont le positionnement est stable sur la plaquette porte-charbon. I1 s'agit d'un dispositif porte-charbon destiné notamment à un moteur électrique, qui consiste en un boîtier sensiblement parallélépipèdique recevant axialement un charbon et un ressort qui agit sur le charbon. Selon l'invention, le dispositif est formé de deux parties distinctes, à savoir une base sensiblement plane dans laquelle sont formés longitudinalement et parallèlement des trous, ces trous étant chacun distant d'un bord longitudinal de la base, et d'une coiffe de section en forme générale de "U" dont les ailes parallèles se prolongent par des pattes de fixation aptes à s'engager dans les trous de la base en traversant celle-ci, et en faisant saillie endes sous de manière à permettre leur fixation sur une plaquette porte-charbon, l'écartement entre les deux ailes étant inférieur à la largeur de la base entre ses bords longitudinaux. Par ailleurs, selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives - les trous sont au nombre de quatre, répartis en deux séries parallèles - les trous sont au nombre de trois, répartis en une paire disposée parallèlement à un côté longitudinal de la base et en un trou disposé parallèlement au second côté longitudinal - les pattes présentent une extrémité libre en forme de pointe - lesdites base et coiffe sont préassemblées l'une sur l'autre par franchissement d'une zone de point dur - la zone de point dur consiste en la base desdites pattes qui présente des dimensions sensiblement identiques à celles desdits trous - l'une au moins des pattes est conformée de manière à seulement affleurer au niveau de la face inférieure de la base - la base est pourvue à l'une de ses extrémités d'une languette rabattable comportant un bossage estampé pour le centrage dudit ressort dans le boîtier. La présente invention concerne également un procédé de fabrication de tels dispositif. Ce procédé consiste à - former, dans des bandes métalliques distinctes, des découpes et réaliser des pliages en vue de l'obtention, respectivement, de bases et de coiffes - tout en maintenant les bases et coiffes ainsi formées solidaires des bandes, déplacer ces dernières l'une au-dessus de l'autre et dans des directions opposées - assembler lesdites bases et coiffes tout en les désolidarisant des bandes. Selon d'autres caractéristiques du procédé - les opérations de découpage, pliage et assemblage sont réalisées à l'aide d'un même outil mobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue de face du dispositif porte-charbon - la figure 2 est une vue de dessous du dispositif porte-charbon de la figure l ; - la figure 3 est une vue de dessus du dispositif porte-charbon de la figure l ; - la figure 4 est une vue selon le plan de coupe IV-IV de la figure 3, d'une partie du dispositif - la figure 5 est une vue selon le plan de coupe V-V de la figure 3, d'une partie du dispositif - la figure 6 est une vue de dessus d'une plaquette équipée de trois porte-charbons conformes à la présente invention. - la figure 7 est une vue de dessus de deux bandes métalliques utilisées pour la fabrication du dispositif porte-charbon de l'invention; on notera que la partie inférieure de la figure devrait se trouver normalement dans la continuité de la partie supérieure. Le dispositif porte-charbon 1 représenté sur les figures annexées consiste en un boîtier parallélépipèdique destiné à recevoir axialement un charbon et un ressort agissant sur le charbon. Ce boîtier est formé de deux parties distinctes réalisées de préférence dans le même matériau, par exemple du laiton ou un autre type de métal. Sa base 2, destinée à venir reposer sur une plaquette porte-charbon P représentée en traits mixtes à la figure 1, s'inscrit dans un parallélogramme allongé. Ses deux grands côtés 23 et 24 sont parallèles tandis que l'un 26 de ses petits côtés 25 et 26 est biseauté. Cette conformation s'explique par le fait que le côté biseauté 26 est destiné à venir se placer au bord de et sensiblement tangentiellement à l'ouverture centrale circulaire de la plaquette P, comme le montre la figure 6. Parallèlement à l'axe longitudinal XX' de la base, et répartis en deux séries distinctes, sont prévus des trous 21 de forme rectangulaire allongée. Ces trous traversent l'épaisseur de la base. Ils sont au nombre de quatre et sont placés à distance des grands côtés 23 et 24 de la base. Deux sont situés l'un en face de l'autre, à proximité du petit côté 25, tandis que les deux autres sont disposés de manière décalée, dans la partie située du côté du bord biseauté 26. Axialement est prévue, d'une seule pièce avec la base 2, une petite lame 20. Celle-ci est formée par découpage de la matière de la base 2, selon un contour en forme de "U". La lame est légèrement relevée au-dessus du plan de la base et parallèlement à celui-ci, de sorte que son extrémité libre est dirigée vers le côté 26. Le petit côté 25 comporte une languette 4 qui est pourvue d'un bossage 40 estampé. Cette languette est déformable et peut être relevée par pliage au-dessus du plan de la base 2 de manière à emprisonner le ressort et lui donner un point d'appui. On observera que le bossage 40 permet d'assurer un bon centrage du ressort, notamment au cours du pliage, pour éviter qu'il ne se coince entre la languette 4 et le reste du boîtier tel qu'on le décrira plus loin. La seconde partie du dispositif consiste en une coiffe qui a une section droite en forme générale de "U". Sa base 30, qui relie ses deux ailes parallèles 31 a, vue de dessus, une forme identique à celle de la base 2. Elle présente une découpe longitudinale 33 à bords parallèles qui débouche par des tronçons divergents 34 sur son petit côté non biseauté 35. On notera que la largeur de cette coiffe, c'est-àdire la distance 1 qui sépare ses deux ailes 31, est inférieure à la largeur L de la base 2, comme le montre la figure 3. Les ailes 31 présentent sur toute leur longueur et dans une région intermédiaire entre leur rebord libre et la base 30, une partie arquée 32 dont la concavité est tournée vers l'intérieur de la coiffe. Les ailes 31 se prolongent par quatre pattes 5 dont la disposition correspond à celle des trous 21 de la base 2. Elles présentent une partie supérieure dont les dimensions sont identiques à celles des trous 21, tandis que leur extrémité libre 50 est conformée en pointe, pour faciliter leur engagement dans lesdits trous. La partie supérieure des pattes constitue en quelque sorte une zone de point dur qui autorise le préassemblage de la coiffe 3 sur la base 2. Pour mettre en place un dispositif porte-charbon sur une plaquette P, on commence par préassembler la base 2 et la coiffe 3. On positionne les pattes 5 de façon à ce qu'elle traversent des orifices prévus au préalable dans la plaquette P, après quoi on replie les pattes 5 sous la face inférieure de la plaquette. Dans la variante de la figure 5, l'une des pattes 5' est prévue plus courte, de manière à juste affleurer au niveau de la face inférieure de la base 2. Ceci est prévu lorsque la plaquette porte-charbon et la base comportent non pas quatre mais trois trous pour le passage et l'accrochage des pattes du porte-charbon. Le charbon C que reçoit le dispositif est mis en place dans le sens de la flèche f de la figure 4. Les fils de cuivre auxquels sont associés le charbon ressortent du boîtier par la découpe 33. Le ressort R est introduit dans le même sens que le charbon et la languette 4 est alors relevée dans le sens de la flèche g. Le bossage de centrage 40 et la partie arquée 32 de la coiffe servent au guidage en translation du ressort R. On notera ici que la lame 20 a pour objet d'exercer sur le charbon un freinage pour éviter qu'il ne sorte du boîtier lors des manipulations de montage. Ce freinage peut être supprimé en exerçant une légère pression sur le charbon à travers la découpe 33 pour libérer le charbon après montage. On notera que la base 2 présente une largeur supérieure à celle de la coiffe 3, de sorte que le portecharbon peut reposer de manière stable sur la plaquette grâce à une large assise. Par ailleurs, cet agencement permet d'obtenir un boîtier dans lequel le charbon est correctement guidé le long de quatre parois lisses. En particulier, la base est lisse, contrairement aux dispositifs de l'état de la technique. On a représenté à la figure 7 des moyens utilisés pour la fabrication d'un tel dispositif. Ils comprennent deux bandes métalliques 6 et 7, par exemple en laiton, dans lesquelles sont formées les base et coiffe du dispositif. Dans la bande 6 sont formées les coiffes 3. Cette bande comporte, suivant son axe longitudinal, une série de trous 60 mutuellement séparés dlune distance S1 qui correspond au pas d'avancement de la bande.Le sens d'avancement est repéré par la flèche h. Les moyens d'entraînement de la bande, de type connu, n'ont pas été représentés dans un souci de simplification. Les coiffes 3 sont obtenues par découpage de la bande selon une série d'empreintes 62 et 63. Une fois ces découpes effectuées, les pièces sont pliées pour former les coiffes proprement dites. A ce stade, les coiffes sont encore retenues à la bande 6 par de petites zones de métal. On a désigné par El et E2 la forme des coiffes en section en cours de fabrication. Dans la bande 7 sont formées les bases 2. Son sens d'avancement est repéré par la flèche j, ce qui signifie qu'il est opposé à celui de la bande 6. Son pas d'avancement est référencé S2 Les bases sont formées progressivement, par perçage des trous 21 et 22, puis par découpage de la matière selon les empreintes 71 et 72. E3 désigne la forme des bases en cours de fabrication, la référence 70 désigne des trous d'entraînement et/ou d'indexation. On notera que les bandes sont déplacées parallèlement l'une au dessus de l'autre. Lorsque les zones des bandes dans lesquelles les parties 2 et 3 se superposent, des outils de guidage 8, 9 et 90 prennent le relais pour désolidariser les coiffe et base des bandes 6 et 7, et procéder à leur assemblage De préférence, les opérations de découpage, pliage et assemblage sont réalisées sur le même outil mobile. Les bandes 6 et 7 peuvent être de même épaisseur ou d'épaisseur différente. REVENDICATIONS 1. Dispositif porte-charbon destiné notamment à un moteur électrique, qui consiste en un boîtier (1) sensiblement parallélépipèdique recevant axialement un charbon (C) et un ressort (R) qui agit sur le charbon (C), caractérisé par le fait qu'il est formé de deux parties distinctes (2, 3), à savoir une base sensiblement plane dans laquelle sont formés longitudinalement et parallèlement des trous (21), ces trous étant chacun distant d'un bord longitudinal de la base (2), et d'une coiffe (3) de section en forme générale de "U" dont les ailes (31) parallèles se prolongent par des pattes de fixation aptes à s'engager dans les trous (21) de la base (2) en traversant celle-ci et en faisant saillie en dessous de manière à permettre leur fixation sur une plaquette porte-charbon (P), l'écartement (1) entre les deux ailes (31) étant inférieur à la largeur (L) de la base (2) entre ses bords longitudinaux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous (21) sont au nombre de quatre, répartis en deux séries parallèles. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les trous (21) sont au nombre de trois, répartis en une paire disposée parallèlement à un côté longitudinal de la base et en un trou disposé parallèlement au second côté longitudinal. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pattes (5) présentent une extrémité libre en forme de pointe (50). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites base (2) et coiffe (3) sont préassemblées l'une sur l'autre par franchissement d'une zone de point dur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone de point dur consiste en la base desdites pattes (5) qui présente des dimensions sensiblement identiques à celles desdits trous (21). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'une au moins des pattes (5) est conformée de manière à seulement affleurer au niveau de la face inférieure de la base (2). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la base (2) est pourvue à l'une de ses extrémités d'une languette rabattable (4) comportant un bossage estampé (40) pour le centrage dudit ressort (R) dans le boîtier (1). 9. Procédé de fabrication de dispositifs conformes à lune des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à - former, dans des bandes métalliques distinctes (6, 7), des découpes (62, 63 ; 71, 72) et réaliser des pliages en vue de l'obtention, respectivement, de bases (2) et de coiffes (3) - tout en maintenant les bases (2) et coiffes (3) ainsi formées solidaires des bandes (6, 7), déplacer ces dernières l'une au-dessus de l'autre et dans des directions opposées; - assembler lesdites bases (2) et coiffes (3) tout en les désolidarisant des bandes (6, 7). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les opérations de découpage, pliage et assemblage sont réalisées à l'aide d'un même outil mobile.