Brevet FR2760141A1 — publié le 19980828

L'invention concerne les unités de balai pour platine porte-balai de machine électrique tournante, comprenant un balai, une cage et une tresse. Une platine porte-balai de machine électrique tournante comprend des balais destinés à venir en contact avec le collecteur et reçus à translation dans des cages respectives fixées à la platine. Un ressort de rappel sollicite le balai vers le collecteur et une tresse conductrice connecte électriquement le balai à la platine ou à un composant porté par celle-ci, et ce quelle que soit la position du balai dans la cage. Généralement, on commence par fixer une première extrémité de la tresse au balai et on introduit le ressort et le balai dans la cage pour former une unité de balai. Puis on monte cette unité sur la platine. Cette façon de procéder a pour inconvénient que la position de la deuxième extrémité libre de la tresse n'est pas déterminée à ce stade. La tresse peut donc gêner le montage de l'unité sur la platine. De plus, cette position hasardeuse rend plus difficile l'opération ultérieure de connexion de la tresse à la platine par exemple par soudage. Dans le document EP-0 302 985-B1, il est décrit une cage comportant au voisinage de son extrémité axiale avant un logement configuré de sorte que l'introduction du balai dans la cage provoque automatiquement le placement de la deuxième extrémité de la tresse dans ce logement. Toutefois, ce logement s'étend à distance de la platine, de sorte que la connexion de la deuxième extrémité de la tresse à la platine est ensuite difficile à réaliser. Un but de l'invention est de fournir une unité de balai dans laquelle la position de la deuxième extrémité de la tresse soit déterminée avant, pendant et après la fixation de la cage à la platine, et permettant de connecter facilement cette extrémité à la platine. En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention une unité de balai pour une platine porte-balai de machine électrique tournante, l'unité comportant un balai, une cage allongée profilée adaptée à recevoir le balai à translation et comportant au moins une patte s'étendant en saillie du profil et adaptée à coopérer avec la platine pour fixer la cage à la platine, et une tresse présentant des première et deuxième extrémités, la première extrémité de la tresse étant fixée au balai, dans laquelle la deuxième extrémité de la tresse est fixée à la patte. Ainsi, la position de la deuxième extrémité de la tresse est déterminée avant, pendant et après fixation de l'unité à la platine. De plus, cette extrémité est contiguë à la platine après fixation de l'unité à la platine. Sa connexion à la platine, par exemple par soudage, est donc simple à effectuer. Avantageusement, la patte est adaptée à pénétrer dans la platine lorsqu'on fixe la cage à la platine. Avantageusement, la cage comporte au moins une languette s'étendant à partir de la patte et repliée autour de la deuxième extrémité de la tresse en sertissant cette extrémité entre la patte et la languette. Ainsi, la fixation de la tresse à la patte est réalisée par des moyens mécaniques simples à mettre en oeuvre. Avantageusement, la languette s'étend à partir d'un bord latéral de la patte. Avantageusement, la cage comporte deux languettes s'étendant à partir de deux bords latéraux opposés de la patte. Ainsi, on réalise un sertissage plus robuste de la tresse à la patte. Avantageusement, les languettes comportent respectivement deux bords ayant des formes complémentaires l'une de l'autre de sorte que les languettes sont adaptées à être repliées avec les bords venant en regard l'un de l'autre par leur chant, en étant sensiblement en contact mutuel sur toute leur longueur, les languettes et la patte définissant alors un logement sensiblement fermé au niveau de ces bords. Ainsi, on définit un logement de sertissage de la tresse sans superposition des pattes entre elles. On préserve donc des dimensions réduites en section transversale pour l'ensemble constitué par la patte et la deuxième extrémité de la tresse. Lorsque cet ensemble est destiné à pénétrer dans la platine, l'évidement correspondant de la platine peut donc lui aussi avoir des dimensions réduites. Avantageusement, les deux bords des languettes ont avant pliage une forme rectiligne inclinée par rapport à une direction longitudinale de la patte, les deux bords étant parallèles entre eux. Avantageusement, la patte est adjacente à une extrémité arrière de la cage. Ainsi, on pourra effectuer la connexion de la tresse à la platine à distance de l'emplacement destiné au collecteur. De même, le cas échéant, l'évidement associé à la patte et réalisé dans la platine sera distant de l'emplacement du collecteur. Lorsque l'emplacement du collecteur est une ouverture centrale dans la platine, on évite donc de fragiliser la platine au voisinage de cette ouverture. Avantageusement, la cage présente une ouverture longitudinale sur une face supérieure de la cage, la tresse traversant cette ouverture. On prévoit également selon l'invention une cage de balai pour platine porte-balai de machine électrique tournante, la cage étant adaptée à avoir une forme générale allongée profilée et comportant au moins une patte s'étendant en saillie du profil et adaptée à coopérer avec la platine pour fixer la cage à la platine, dans laquelle la cage comporte au moins une languette s'étendant à partir de la patte et adaptée à être repliée pour s'étendre en regard et à distance de la patte. Cette cage permet de réaliser une unité de balai selon l'invention. On prévoit en outre selon l'invention un flanc découpé adapté à être replié pour former une cage de balai pour platine porte-balai de machine électrique tournante, ce flanc étant adapté à former une cage selon l'invention. On prévoit en outre selon l'invention un procédé d'assemblage d'une platine porte-balai de machine électrique tournante, comprenant les étapes consistant à - fournir une platine et au moins une unité de balai selon l'invention; et - fixer l'unité à la platine de sorte que la patte et la deuxième extrémité de la tresse pénètrent dans la platine. Avantageusement, la patte et la deuxième extrémité de la tresse pénètrent dans un orifice traversant de la platine et émergent sur une face de la platine opposée à la cage. Ainsi, on peut réaliser la connexion de la tresse à la platine sans risque d'interférence avec l'unité de balai ou de détérioration de celle-ci. Avantageusement, on soude la deuxième extrémité de la tresse à une zone conductrice de la platine. Avantageusement, on soude à la vague la deuxième extrémité de la tresse à la platine depuis ladite face de la platine. On prévoit encore selon l'invention une platine porte-balai pour machine électrique tournante, cette platine étant assemblée suivant le procédé précité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description qui va suivre d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. Aux dessins annexés - la figure 1 est une vue en plan d'un flanc permettant de réaliser une cage selon l'invention - la figure 2 est une vue à plus grande échelle en perspective du détail D de la figure 1 - les figures 3, 4 et 5 sont des vues respectives de gauche, de dessus et arrière d'une cage selon l'invention réalisée au moyen du flanc de la figure 1 - la figure 6 est une vue de dessus d'une unité de balai selon l'invention, comprenant la cage des figures 3 à 5 - la figure 7 est une vue partielle à plus grande échelle en perspective d'une partie de l'unité de la figure 6, montrant le sertissage de la deuxième extrémité de la tresse sur la patte, la tresse étant représentée en traits mixtes ; et - la figure 8 est une vue partielle en coupe transversale d'une platine porte-balai recevant l'unité de balai de la figure 6. On a représenté aux figures 1 et 2 un flanc plan 2 selon l'invention, découpé dans une tôle métallique. Ce flanc présente une forme adaptée de sorte qu'après pliage du flanc on obtient une cage de balai 4 selon l'invention telle que celle des figures 3 à 5. Les faces de la cage 4 ont été délimitées en traits pointillés sur le flanc 2. Les parties correspondantes de la cage 4 et du flanc 2 portent les mêmes références. La cage ou guide 4 est constituée à l'aide du seul flanc 2 plié. Elle a une forme générale allongée de parallélépipède rectangle. La cage 4 comporte une paroi latérale gauche 6, une paroi latérale droite 8 et une paroi supérieure 10 chacune de forme générale rectangulaire. La paroi supérieure 10 est contiguë à chacune des parois gauche 6 et droite 8 au moyen d'un pli 12 constituant à la fois un bord longitudinal de la paroi supérieure 10 et un bord longitudinal supérieur de la paroi latérale correspondante. Chacune des parois latérales 6, 8 présente un bord longitudinal inférieur rectiligne 14 parallèle et opposé au bord longitudinal supérieur 12. La cage a une forme générale profilée en "U" comme le montre notamment la figure 5. La paroi supérieure 10 forme la base du "U" et les parois latérales 6, 8 forment les branches du "U". La cage présente à son extrémité longitudinale arrière un volet 16 destiné à être plié et rabattu perpendiculairement aux parois latérales 6, 8 pour constituer la face arrière du parallélépipède. La cage présente une extrémité longitudinale avant libre et destinée à être occupée par le balai. La cage 4 comporte quatre pattes 18 s'étendant à partir du bord longitudinal inférieur 14 des parois latérales 6, 8, deux pattes sur chaque paroi latérale. Sur chaque paroi latérale, l'une des pattes 18 est adjacente à l'extrémité avant de la cage et l'autre est adjacente à l'extrémité arrière de la cage. Chaque patte 18 a une forme allongée suivant une direction perpendiculaire à la direction longitudinale de la cage et s'étend dans le prolongement et le plan de la paroi latérale 6, 8 associée. La forme de la patte est délimitée par deux bords longitudinaux latéraux rectilignes 20 parallèles entre eux. Les pattes 18 s'étendent en saillie du profil en "U" comme on le voit notamment sur les figures 3 et 5. Chaque patte présente une extrémité 22 opposée au bord 14 et conformée en pointe. La patte arrière gauche 18 comporte deux languettes 24, chacune en forme de triangle rectangle. Les deux languettes 24 ont même forme et mêmes dimensions entre elles. Les languettes s'étendent latéralement à partir des bords longitudinaux respectifs 20 de la patte. L'angle droit du triangle est contigu à ce bord. Avant pliage des languettes 24, en référence à la figure 2, les deux languettes s'étendent dans le plan de la patte 18. Sur chaque languette, le bord 26 constitué par l'hypoténuse du triangle est incliné par rapport à la direction longitudinale de la patte, les deux bords 26 étant parallèles entre eux. Chaque languette 24 présente un bord libre 28 perpendiculaire au bord longitudinal 20 associé de la patte. Ces deux bords libres 28 sont parallèles entre eux. Les deux languettes 24 s'étendent sensiblement à partir du même tronçon longitudinal de la patte 18. Les trois autres pattes 18 présentent chacune deux ergots s'étendant à proximité de la pointe de la patte, à partir de chaque bord longitudinal 20 de la patte. La paroi supérieure 10 de la cage présente une ouverture allongée 30 parallèle à la direction longitudinale de la cage, s'étendant depuis l'extrémité arrière jusqu'au voisinage de l'extrémité avant. La paroi latérale droite 8 présente une découpe à mi-longueur à son bord longitudinal inférieur 14, cette découpe définissant un ergot latéral 32 que l'on déforme légèrement pour qu'il s'étende à l'intérieur de la cage, suivant la direction longitudinale de la cage, en direction de l'extrémité arrière. En référence aux figures 6 et 7, l'unité de balai 33 selon l'invention comporte la cage 4 qui vient d'être décrite, ainsi qu'un balai 34, une tresse 36 et un ressort 38. Le balai ou charbon 34 a une forme allongée en parallélépipède rectangle adaptée pour que le balai soit reçu dans la cage en étant mobile à translation dans celle-ci. Le ressort 38 est un ressort hélicoïdal disposé dans la cage en prenant appui d'une part contre le volet arrière replié 16, et d'autre part contre l'extrémité longitudinale arrière du balai en vue de faire émerger l'extrémité longitudinale avant du balai hors de l'extrémité avant de la cage pour venir en contact avec le collecteur de la machine électrique tournante. La tresse souple 36 est d'un type classique en cuivre. Elle présente une première extrémité 40 fixée à l'extrémité arrière du balai 34 et traversant l'ouverture 30 de la paroi supérieure de la cage. Elle présente une deuxième extrémité 42 fixée à la patte arrière droite 18 par sertissage. Pour effectuer ce sertissage à partir des languettes 24 non repliées, comme sur la figure 2, on place la deuxième extrémité 42 de la tresse contre la face externe de la patte 18, la direction longitudinale de la tresse 36 étant parallèle à la direction longitudinale de la patte 18. Puis on recourbe chacune des languettes 24 autour de la tresse, contre celle-ci. Si la tresse était absente, les languettes s'étendraient alors en regard et à distance de la patte. Dans cette position des languettes, les languettes et la patte serrent la tresse 36 entre elles. Précisément, en référence à la figure 7, les languettes 24 sont adaptées à être disposées de sorte que la patte et les languettes forment un logement cylindrique sensiblement fermé pour la tresse. La patte et les languettes forment chacune une partie de la paroi du cylindre, sans superposition. Les deux bords inclinés 26 des languettes viennent en regard et en contact l'un de l'autre sur toute leur longueur, par leur chant. Les bords droits 28 des languettes définissent les bords circulaires d'extrémité supérieure et inférieure du logement. Pour fabriquer cette unité de balai 33, à partir du flanc 2, on plie le flanc suivant les plis longitudinaux 12 pour définir la forme générale en "U" de la cage. On laisse le volet arrière 16 dans sa position initiale et on recourbe les languettes 24 pour que leurs faces s'étendent en regard lune de l'autre comme sur les figures 3 à 5. Puis on fixe la première extrémité 40 de la tresse au balai 34. On introduit le balai dans la cage par l'extrémité arrière de la cage, on met en place le ressort 38 dans la cage, puis on rabat le volet arrière 16. Dans cette position, l'ergot latéral 32 limite la translation vers l'avant du balai 34 dans la cage. On place la deuxième extrémité 42 de la tresse contre la patte arrière gauche 18, entre les languettes 24, et on achève de recourber les languettes 24 pour fixer la deuxième extrémité de la tresse à la patte par sertissage comme précité. Pour assembler une platine selon le procédé de l'invention, on fournit une platine 44, par exemple en matière plastique, et plusieurs unités de balai 33 telles que précitées, par exemple au nombre de trois. Les quatre pattes 18 de chaque unité sont destinées à assurer la fixation de l'unité sur une première face plane 46 de la platine 44. A cette fin, la platine présente pour chaque unité de balai quatre orifices 48 traversant l'épaisseur de la platine et destinés à accueillir les pattes 18 respectives. L'orifice associé à la patte portant la deuxième extrémité 42 de la tresse est plus large que les autres en vue d'introduire les languettes 24, la patte et la tresse dans l'orifice. On introduit chaque patte 18 dans l'orifice associé, chaque patte pénétrant dans la platine, traversant l'orifice associé, et émergeant sur une deuxième face 50 de la platine 44 opposée à la première face 46 et à la cage 4. Les languettes et la deuxième extrémité de la tresse émergent ainsi sur cette deuxième face 50. Pour les trois autres pattes, les ergots de la patte assurent le blocage en position de la patte 18 dans l'orifice. Au voisinage de l'orifice associé à la patte portant la tresse, la platine comporte une zone conductrice 52 sur la deuxième face 50. Ensuite, depuis la deuxième face 50, on soude à la vague entre elles la deuxième extrémité 42 de la tresse, la patte 18 associée et la zone conductrice 52. La zone 52, via cette soudure 54, permet de connecter la tresse à d'autres composants électroniques ou électriques de la platine. Cette platine porte-balai est destinée à une machine électrique tournante telle qu'un motoréducteur d'essuie-glace de véhicule automobile. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. Bien que le sertissage soit une solution avantageuse pour fixer la tresse à la patte, cette fixation pourra être effectuée différemment, par exemple par soudage. Les deux bords 26 des languettes pourront avoir des formes complémentaires l'une de l'autre autres que rectilignes, par exemple une forme courbe. Les deux bords 26 pourront venir en regard par leur chant en étant voisins, sans être en contact. La patte 18 recevant la tresse pourra ne pas être une patte assurant la fixation de l'unité de balai à la platine. REVENDICATIONS 1. Unité de balai (33) pour une platine portebalai (44) de machine électrique tournante, l'unité comportant un balai (34), une cage allongée profilée (4) adaptée à recevoir le balai à translation et comportant au moins une patte (18) s'étendant en saillie du profil et adaptée à coopérer avec la platine (44) pour fixer la cage à la platine, et une tresse (36) présentant des première (40) et deuxième (42) extrémités, la première extrémité (40) de la tresse étant fixée au balai (34), caractérisée en ce que la deuxième extrémité (42) de la tresse est fixée à la patte (18). 2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cage (4) comporte au moins une languette (24) s'étendant à partir de la patte (18) et repliée autour de la deuxième extrémité (42) de la tresse en sertissant cette extrémité entre la patte (18) et la languette (24). 3. Unité selon la revendication 2, caractérisée en ce que la languette (24) s'étend à partir d'un bord latéral (20) de la patte (18). 4. Unité selon la revendication 3, caractérisée en ce que la cage (4) comporte deux languettes (24) s'étendant à partir de deux bords latéraux (20) opposés de la patte. 5. Unité selon la revendication 4, caractérisée en ce que les languettes (24) comportent respectivement deux bords (26) ayant des formes complémentaires l'une de l'autre de sorte que les languettes sont adaptées à être repliées avec les bords (26) venant en regard l'un de l'autre par leur chant, en étant sensiblement en contact mutuel sur toute leur longueur, les languettes (24) et la patte (18) définissant alors un logement sensiblement fermé au niveau de ces bords. 6. Unité selon la revendication 5, caractérisée en ce que les deux bords (26) des languettes ont avant pliage une forme rectiligne inclinée par rapport à une direction longitudinale de la patte (18), les deux bords étant parallèles entre eux. 7. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la patte (18) est adjacente à une extrémité arrière de la cage (4). 8. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la cage (4) présente une ouverture longitudinale (30) sur une face supérieure (10) de la cage, la tresse (36) traversant cette ouverture. 9. Cage (4) de balai pour platine porte-balai (44) de machine électrique tournante, la cage étant adaptée à avoir une forme générale allongée profilée et comportant au moins une patte (18) s'étendant en saillie du profil et adaptée à coopérer avec la platine (44) pour fixer la cage à la platine, caractérisée en ce que la cage comporte au moins une languette (24) s'étendant à partir de la patte (18) et adaptée à être repliée pour s'étendre en regard et à distance de la patte. 10. Flanc découpé (2) adapté à être replié pour former une cage (4) de balai pour platine porte-balai (44) de machine électrique tournante, caractérisé en ce qu'il est adapté à former une cage (4) selon la revendication 9. 11. Procédé d'assemblage d'une platine porte-balai (44) de machine électrique tournante, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à - fournir une platine (44) et au moins une unité de balai (4) selon l'une des revendications 1 à 8 ; et - fixer l'unité (4) à la platine (44) de sorte que la patte (18) et la deuxième extrémité (42) de la tresse (36) pénètrent dans la platine. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la patte (18) et la deuxième extrémité (42) de la tresse pénètrent dans un orifice traversant (48) de la platine et émergent sur une face (50) de la platine opposée à la cage (4). 13. Procédé selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'on soude la deuxième extrémité (42) de la tresse à une zone conductrice (52) de la platine. 14. Procédé selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'on soude à la vague la deuxième extrémité (42) de la tresse à la platine (44) depuis ladite face (50) de la platine. 15. Platine porte-balai (44) pour machine électrique tournante, caractérisée en ce qu'elle est assemblée au moyen d'un procédé selon l'une des revendications 11 à 14.