Brevet FR2738087A1 — publié le 19970228

" Moteur électrique à commutation mécanique " Etat de la technique. L'invention concerne un moteur électrique à commutation mécanique comprenant un support de balai muni de rails de guidage chaque fois répartis par paire et ali- gnés sensiblement dans la direction radiale par rapport à l'axe du moteur, et chaque fois deux rails de guidage for- mant entre eux une ouverture de réception pour un balai, en venant en prise dans des rainures de guidage correspondan- tes du balai pour assurer son guidage longitudinal. L'invention concerne également un support de balai pour un moteur électrique à commutation mécanique, comportant des rails de guidage parallèles et écartés, ces rails de guidage formant entre eux une ouverture de récep- tion. Dans le cas d'un moteur électrique à commuta- tion mécanique on connaît déjà un support de balai avec des rails de guidage écartés parallèlement l'un par rapport à l'autre; ces rails forment entre eux, chaque fois par paire, une ouverture de réception pour un balai. Les rails de guidage viennent prendre dans des fentes de guidage cor- respondantes des balais et sont disposés pour que les ba- lais soient dirigés sensiblement dans la direction radiale par rapport à l'axe de rotation du moteur électrique. On connaît par exemple de tels supports de balai selon les do- cuments EP 24 121 B1, WO 84/00645 et EP 482 235 A1. Tous ces supports de balai ont en commun que l'ouverture de réception formée entre les rails de guidage se situe dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du moteur. Il résulte de cette disposition que les fentes de guidage des balais correspondent chaque fois, selon le sens de rotation du commutateur, à la face frontale avant et à la face frontale arrière du balai respectif; en d'autres termes, l'intersection des fentes de guidage et de la face inférieure du balai, du côté du collecteur, est dé- calée dans la direction de circulation. Or, on a constaté que pour une telle disposition de balais munis de rails de guidage, par comparaison à des balais classiques guidés dans des cylindres, on a une plus forte abrasion des balais et une formation d'étincelles. Pour cette raison, jusqu'à présent, les supports de balai à rail de guidage n'ont pu être utilisés que pour des moteurs électriques de puissance relativement faible. Avantages de l'invention. La présente invention concerne un moteur élec- trique correspondant au type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'ouverture de réception, formée entre les rails de guidage, se situe sensiblement dans un plan passant par l'axe du moteur et une perpendiculaire à l'axe du moteur. Ce moteur électrique offre l'avantage de ré- duire l'abrasion des balais ainsi que la formation des étincelles. Cela développe ainsi le domaine d'application de supports de balai d'une fabrication peu coûteuse avec des rails de guidage. On a un support de balai d'une fabrication par- ticulièrement simple, du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le support de balai comporte deux branches en forme de plaques constituant les rails de guidage, les branches étant reliées en extrémité l'une à l'autre par des traverses repliées sensiblement à l'équerre Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - les rails de guidage sont formés sur les branches d'un support de balai, les branches étant reliées par des tra- verses. - les traverses à l'extrémité des branches sont recourbées sensiblement à l'équerre par rapport aux branches. - au moins une traverse du côté du collecteur, entoure sen- siblement en forme de U l'ouverture de réception et le balai en carbone. - au niveau des points d'appui de la traverse sur les bran- ches, il y a des fentes à bord ouvert, permettant le re- liage des zones extérieures par rapport aux zones intérieures des branches servant de rails de guidage. - une patte est prévue sur la traverse au niveau d'un côté tourné vers l'ouverture de réception, cette patte étant repliée sensiblement en forme de V et servant de frein au balai. - une patte est formée sur l'autre traverse au-dessus du balai, cette patte servant d'appui au ressort. - une patte de branchement formée sur l'une des branches, sert à établir le contact avec une fiche pour la mise en contact électrique d'un câble. - le support de balai est une pièce en tôle fabriquée par découpage, poinçonnage et cintrage. Dessins. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté de manière schématique dans les dessins annexés et sera décrit ci-après de façon plus détaillée. Ainsi: - la figure 1 est une vue en perspective d'un support de balai d'un moteur électrique, - la figure 2 est une vue de côté du support de balai, - la figure 3 est une vue de face du support de balai, - la figure 4 est une vue en coupe selon la li- gne IV-IV de la figure 3. Description de l'exemple de réalisation. Selon la figure 1, la référence 10 désigne un support de balai servant à recevoir un balai en carbone 11. Le support de balai est muni de deux branches 12, 13 en forme de bandes parallèle, écartées l'une par rapport à l'autre et formant entre elles une ouverture 14 pour rece- voir le balai 11. Les branches 12, 13 sont reliées à chaque extrémité par une traverse 15, 16. Globalement, le support de balai 10 est découpé dans un produit en forme de pla- que; la forme de base s'obtient par exemple par découpage- poinçonnage d'une matière première; puis on replie les traverses 15, 16. Le support de balai 10 est de préférence en tôle. Il peut également être réalisé en matière plasti- que. Les zones des branches 12, 13 tournées vers l'ouverture de réception 14 servent de rails de guidage 17, 18 (voir figure 4) destinés à se loger dans des rainures de guidage correspondantes 19, 20 du balai 11. Les rails de guidage 17, 18 et les rainures de guidage 19, 20 forment en combinaison un moyen de guidage longitudinal pour le balai 11, permettant un coulissement axial du balai 11 dans l'ouverture de réception 14. Au moins la traverse 15 du cô- té du collecteur entoure le balai 11 sensiblement suivant une forme de U, autour de l'ouverture de réception 14 pour garantir le coulissement axial. Le support de balai 10 est disposé, par rapport à un collecteur 21 du moteur électrique, pour que l'ouverture de réception 14 du balai 11 se situe sensible- ment dans un plan défini par l'axe 22 du moteur (c'est-à- dire l'axe de rotation du collecteur 21) et une verticale 37 à l'axe 22 du moteur. Un ressort 23 est placé entre le balai 11 et la traverse 16 opposée au collecteur 21, dans l'ouverture de réception 14; ce ressort appuie le balai 11 contre la périphérie extérieure du collecteur 21. Comme la traverse 15, la traverse 16 est repliée sensiblement à l'équerre par rapport aux branches 12, 13. Les branches de liaison 24, 25 des traverses 15, 16 sont munies de pattes 26, 27 formées respectivement à partir de celles-ci; la patte 26 est cintrée sensiblement en forme de V et le bord inférieur de cette forme de V vient en appui contre une face frontale lla du balai 11. La patte 26 est ainsi réali- sée comme frein à balai, pour faciliter le montage lorsque le balai 11 est mis en place. La patte 27, prévue à l'autre extrémité du support de balai 10, s'étend sensiblement per- pendiculairement à l'ouverture de réception 14 en s'écartant de la branche de liaison 25; cette patte sert d'appui pour le ressort 23. Une patte de branchement 28 est prévue sur la branche 12, cette patte étant recourbée éga- lement à l'équerre par rapport à l'ouverture de réception 14. La patte de branchement 28 permet la mise en contact par l'intermédiaire d'une douille 29. La douille 29 sert à la mise en contact électrique d'un câble 30 qui assure lui- même le contact électrique avec le balai 11. Au niveau du point de liaison entre la traverse et les branches 12, 13, ces branches 12, 13 sont sensi- blement fendues en leur milieu (voir figure 3) et la sec- tion extérieure est recourbée pour donner la forme de U du pont 24; la section intérieure forme les rails de guidage 17, 18. Des fentes 35, 36 correspondantes sont prévues en- tre les zones de guidage intérieures et les zones extérieu- res recourbées, comme cela apparaît plus clairement à la figure 3. Il est important que les rails de guidage 17, 18 soient situés sensiblement dans le plan formé par l'axe de moteur 22 et la perpendiculaire 37 à cet axe. De ce fait, les arêtes 31, 32 formées entre les faces frontales lia et la face inférieure du balai 11, du côté du collec- teur, décalées dans le sens de rotation du collecteur 21, sont sensiblement parallèles à l'axe 22 du moteur et sont ininterrompues. La sortie des rainures de guidage 19, 20 n'interrompt que les arêtes 33, 34 entre les surfaces laté- rales llb et la face inférieure du balai 11. On a de préférence deux supports de balai 10 décalés diamétralement par rapport au collecteur 21. Les supports de balai 10 peuvent être reliés par un châssis non représenté, par exemple un panneau de palier ou une partie de boîtier. Le cas échéant il peut être avantageux de bas- culer légèrement le support de balai 10 par rapport au plan passant par l'axe 22 du moteur et la perpendiculaire 37 à cet axe. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Moteur électrique à commutation mécanique comprenant un support de balai (10) muni de rails de gui- dage (17) chaque fois répartis par paire et alignés sensi- blement dans la direction radiale par rapport à l'axe (22) du moteur, et chaque fois deux rails de guidage (17, 18) formant entre eux une ouverture de réception (14) pour un balai (11), en venant en prise dans des rainures de guidage (19, 20) correspondantes du balai (11) pour assurer son o10 guidage longitudinal, caractérisé en ce que l'ouverture de réception (14) formée entre les rails de guidage (17, 18) se situe sensiblement dans un plan passant par l'axe (22) du moteur et une perpendiculaire (37) à l'axe (22) du mo- teur.- 2 ) Moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rails de guidage (17, 18) sont formés sur les branches (12, 13) d'un support de balai (10), les branches (12, 13) étant reliées par des traverses (15, 16). 3 ) Moteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les traverses (15, 16) à l'extrémité des branches (12, 13) sont recourbées sensiblement à l'équerre par rapport aux branches. 4 ) Moteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'au moins une traverse (15) du côté du collecteur, entoure sensiblement en forme de U l'ouverture de réception (14) et le balai en carbone (11). ) Moteur électrique selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce qu'au niveau des points d'appui de la traverse (15) sur les branches (12, 13), il y a des fentes (35, 36) à bord ouvert, permet- tant le reliage des zones extérieures par rapport aux zones intérieures des branches (12, 13) servant de rails de gui- dage (17, 18). 6 ) Moteur électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une patte (26) est prévue sur la tra- verse (15) au niveau d'un côté tourné vers l'ouverture de réception (14), cette patte étant repliée sensiblement en forme de V et servant de frein au balai. 7 ) Moteur électrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par une patte (27) formée sur l'autre traverse (16) au-dessus du balai (11), cette patte servant d'appui au ressort (23). 8 ) Moteur électrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'une patte de branchement (28) formée sur l'une des branches (12, 13), sert à établir le contact avec une fiche (29) pour la mise en contact électrique d'un câble (30). 9 ) Moteur électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de balai (10) est une pièce en tôle fabriquée par découpage, poinçonnage et cintrage. ) Support de balai pour un moteur électrique à commutation mécanique, comportant des rails de guidage (17, 18) parallèles et écartés, ces rails de guidage (17, 18) formant entre eux une ouverture de réception (14), ca- ractérisé en ce que le support de balai (10) comporte deux branches (12, 13) en forme de plaques constituant les rails de guidage (17, 18), les branches (12, 13) étant reliées en extrémité l'une à l'autre par des traverses (15, 16) re- pliées sensiblement à l'équerre.