Brevet FR3132805A1 — publié le 20230818

[Ensemble de brosse de mise à la terre] L’ensemble de brosse de mise à la terre comprend une brosse 30 de mise à la terre et une plaque de montage 40. La plaque de montage 40 comprend un corps principal radial 42 et une pluralité de languettes 44 de retenue axiale et radiale de ladite brosse 30, lesdites languettes 44 s’étendant à partir dudit corps principal 42 et étant espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel. La plaque de montage 40 comprend en outre une pluralité de pattes de centrage 46 s’étendant à partir du corps principal 42 et décalées radialement vers l’extérieur au moins en partie par rapport aux languettes 44. Référence : Figure 2 Ensemble de brosse de mise à la terre Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des dispositifs de mise à la terre pour contrôler le courant d’arbre généré dans des moteurs ou machines électriques, et notamment les ensembles de brosses de mise à la terre. Etat de la technique antérieure Dans un moteur ou une machine électrique, au moins un palier à roulement est monté entre le carter du moteur ou de la machine électrique et l’arbre rotatif afin de supporter cet arbre. En fonctionnement lorsque l’arbre est en rotation, une différence de potentiel électrique peut apparaître entre celui-ci et le carter du moteur ou de la machine électrique, ce qui génère un courant électrique entre la bague intérieure du palier à roulement qui est solidaire de l’arbre, et la bague extérieure solidaire du carter. Le courant électrique traversant les composants du palier à roulement peut endommager ces composants, notamment les éléments roulants et les chemins de roulement ménagés sur les bagues intérieure et extérieure. Les décharges électriques peuvent également générer des vibrations. Pour remédier à ces inconvénients, il est connu de mettre à la terre ou à la masse l’arbre rotatif en utilisant une brosse ou un balai de mise à la terre comportant des fibres conductrices. La brosse de mise à la terre est généralement montée dans l’alésage du carter du moteur électrique de telle sorte que les extrémités libres des fibres sont en contact radial avec la surface extérieure de l’arbre rotatif. Grace à la conductivité des fibres, la brosse est maintenue au même potentiel électrique que le carter du moteur électrique. Les bagues intérieures et extérieures du palier à roulement se retrouvent également au même potentiel électrique, ce qui réduit, voire supprime, les décharges électriques problématiques à travers le palier à roulement. Cependant, il est nécessaire de fabriquer des brosses de mise à la terre par taille et forme de l’arbre rotatif et du carter du moteur électrique. On connait, par le document US-A1-2021/0021180, un ensemble de brosse de mise à la terre comprenant une brosse de mise à la terre comprenant une pluralité de fibres conductrices, et une plaque de montage annulaire pourvue d’une pluralité de languettes de retenue radiale et axiale de la brosse de mise à la terre, et d’une bride extérieure annulaire entourant radialement ladite brosse et les languettes. Les languettes sont formées par déformations plastiques de la plaque de montage. Un tel ensemble de brosse de mise à la terre n’est toutefois pas adapté pour les moteurs électriques comprenant un espace radial réduit entre le carter et l’arbre rotatif. En effet, avec la solution de ce document, plus la distance radiale existant entre l’alésage du carter du moteur électrique et la surface extérieure de l’arbre rotatif diminue, plus il devient difficile de former les languettes de retenue de la plaque de montage. On comprend qu’il existe un besoin de proposer un ensemble de brosse de mise à la terre capable de s’adapter à la variation de diamètres d’arbres et de carters utilisés dans les moteurs électriques, tout en étant adapté pour des moteurs électriques comprenant un espace radial réduit entre le carter et l’arbre rotatif. L’invention concerne un ensemble de brosse de mise à la terre comprenant une brosse de mise à la terre et une plaque de montage de brosse configurée pour retenir axialement et radialement ladite brosse. La brosse comprend un support et une pluralité de fibres conductrices montée dans ledit support. La plaque de montage comprend un corps principal et une pluralité de languettes de retenue axiale et radiale de ladite brosse, lesdites languettes s’étendant à partir dudit corps principal et étant espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel. Selon une caractéristique générale, la plaque de montage comprend en outre une pluralité de pattes de centrage s’étendant à partir du corps principal. Les pattes de centrage sont espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel et décalées radialement vers l’extérieur au moins en partie par rapport aux languettes. Chaque patte de centrage est pourvue d’une portion de raccordement prolongeant vers l’extérieur le corps principal, et d’une portion de centrage prolongeant au moins axialement la portion de raccordement et entourant localement le support de la brosse de mise à la terre en restant radialement à distance dudit support. Ladite portion de centrage est délimitée dans le sens circonférentiel par des faces frontales libres. Ainsi, les portions de centrage des pattes sont indépendantes des languettes de retenue et du corps de la plaque de montage. Il n’existe aucune liaison dans le sens circonférentiel entre les faces frontales des portions de centrage des pattes et entre les languettes de retenue et le corps. Les portions de centrage des pattes définissent le diamètre extérieur de la plaque de montage. Cette solution permet d’avoir une conception universelle quelle que soit la distance radiale existant entre l’alésage du carter du moteur électrique et la surface extérieure de l’arbre rotatif entre lesquels l’ensemble est destiné à être monté. Il est possible de pouvoir adapter un même type de brosse de mise à la terre à différents diamètres extérieurs en adaptant la dimension radiale des pattes de centrage de la plaque de montage. Par ailleurs, la conception de la plaque de montage avec des pattes de centrage permet de simplifier le montage dans l’alésage du carter du moteur électrique associé compte tenu du caractère plus flexible des pattes en comparaison d’une bride extérieure annulaire comme cela est le cas avec les plaques de montage conventionnelles. De préférence, la portion de raccordement de chaque patte de centrage de la plaque de montage prolonge vers l’extérieur une surface extérieure cylindrique du corps principal. Dans un mode de réalisation, la portion de raccordement prolonge radialement vers l’extérieur la surface extérieure cylindrique du corps principal. La portion de raccordement peut s’étendre purement radialement. Alternativement, la portion de raccordement peut s’étendre à la fois radialement et axialement, c’est-à-dire obliquement. La portion de centrage de chaque patte de centrage de la plaque de montage peut prolonger un bord de grand diamètre de la portion radiale. Ceci facilite la fabrication de la plaque de montage, notamment lorsque celle-ci est réalisée par découpe et emboutissage. Avantageusement, la portion de centrage de chaque patte de centrage de la plaque de montage s’étend obliquement vers l’extérieur. Ceci accroit encore le caractère flexible des pattes de centrage dans le sens radial et facilite également le montage de la plaque de montage dans l’alésage du carter du moteur électrique associé. En outre, cela réduit lors du montage les contraintes qui peuvent se créer dans la zone de raccordement entre la portion radiale et la portion de centrage de chaque patte de centrage. Alternativement, il reste possible de prévoir que la portion de centrage de chaque patte de centrage de la plaque de montage s’étende purement axialement. Selon une conception particulière, la portion de centrage d’au moins une des pattes de centrage de la plaque de montage est prolongée vers l’extérieur radialement du côté opposé aux languettes de retenue par un rebord replié. Cette conception permet de s’assurer du bon positionnement axial de l’ensemble à l’intérieur du carter du moteur électrique associé en prévoyant une rainure ou un épaulement sur l’alésage du carter contre lequel vient buter ce rebord replié. Lorsque cette conception particulière est mise en œuvre, seulement une patte de centrage de la plaque de montage peut être pourvue du rebord replié. Alternativement, plusieurs pattes ou la totalité des pattes de centrage peuvent être équipées du rebord replié. Dans un mode de réalisation, les pattes de centrage de la plaque de montage s’étendent axialement du côté des languettes. Alternativement, les pattes de centrage peuvent s’étendre axialement du côté opposé aux languettes Dans un mode de réalisation particulier, l’emplanture de chaque patte de centrage de la plaque de montage est située dans le sens circonférentiel entre deux languettes de retenue successives. Dans un mode de réalisation, un espace circonférentiel est ménagé entre chaque patte de centrage de la plaque de montage et chaque languette de retenue adjacente. Dans ce cas, les pattes de centrage de la plaque de montage et les languettes s’étendent axialement du même côté. Chaque languette de retenue de la plaque de montage peut s’étendre axialement à partir de la surface extérieure cylindrique du corps principal. Le corps de la plaque de montage peut comprendre deux faces frontales opposées qui délimitent l’épaisseur axiale dudit corps. Les languettes de retenue et les pattes de centrage s’étendent en saillie par rapport à une de ces faces frontales du corps. Avantageusement, les languettes de retenue maintiennent axialement le support de la brosse axialement en appui contre ladite face frontale du corps. Dans un mode de réalisation, le nombre de languettes de retenue est identique au nombre de pattes de centrage, chaque languette pouvant être disposée entre deux segments adjacents. Alternativement, le nombre de languettes de retenue est différent du nombre de pattes de centrage. De préférence, le corps de la plaque de montage est annulaire. Alternativement, le corps peut être ouvert en un point de sa circonférence. La plaque de montage peut être réalisée en matériau électriquement conducteur. L’invention concerne également une machine ou moteur électrique comprenant un carter, un arbre et au moins un ensemble de brosse de mise à la terre tel que défini précédemment monté radialement entre le carter et l’arbre, et en contact radial avec ledit arbre, notamment par l’extrémité libre des fibres conductrices de la brosse. Brève description des figures La présente invention sera mieux comprise à l’étude de la description détaillée de modes de réalisation, pris à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : est une vue en coupe axiale d’un ensemble de brosse de mise à la terre monté radialement entre un arbre rotatif et un carter de moteur électrique est une vue en perspective d’un ensemble de brosse de mise à la terre selon un premier exemple de réalisation de l’invention, est une vue de face de l’ensemble de brosse de mise à la terre de la , est une vue en coupe selon l’axe IV-IV de la , est une vue en coupe selon l’axe V-V de la , est une vue en perspective d’un ensemble de brosse de mise à la terre selon un deuxième exemple de réalisation de l’invention, est une vue de face de l’ensemble de brosse de mise à la terre de la , est une vue en coupe selon l’axe VIII-VIII de la , est une vue en coupe selon l’axe IX-IX de la , est une vue en perspective d’un ensemble de brosse de mise à la terre selon un troisième exemple de réalisation de l’invention, est une vue de face de l’ensemble de brosse de mise à la terre de la , est une vue en coupe selon l’axe XII-XII de la , est une vue en coupe selon l’axe XIII-XIII de la , et est une vue en coupe partielle de la plaque de montage d’un ensemble de brosse de mise à la terre selon un quatrième exemple de réalisation de l’invention. Ensemble (20) de brosse de mise à la terre comprenant une brosse (30) de mise à la terre et une plaque de montage (40) de brosse, ladite brosse (30) comprenant un support (32) et une pluralité de fibres conductrices (31) montée dans ledit support (32), la plaque de montage (40) comprenant un corps principal (42) et une pluralité de languettes (44) de retenue axiale et radiale de ladite brosse (30), lesdites languettes (44) s’étendant à partir dudit corps principal (42) et étant espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel, caractérisé en ce que la plaque de montage (40) comprend en outre une pluralité de pattes de centrage (46) s’étendant à partir du corps principal (42), espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel et décalées radialement vers l’extérieur au moins en partie par rapport aux languettes (44), chaque patte de centrage (46) étant pourvue d’une portion de raccordement (46a) prolongeant vers l’extérieur le corps principal (42), et d’une portion de centrage (46b) prolongeant au moins axialement la portion de raccordement (46a) et entourant localement le support (32) de la brosse (30) de mise à la terre en restant radialement à distance dudit support (32), ladite portion de centrage (46b) étant délimitée dans le sens circonférentiel par des faces frontales (48, 50) libres. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la portion de raccordement (46a) de chaque patte de centrage (46) de la plaque de montage prolonge radialement vers l’extérieur une surface extérieure (42d) cylindrique du corps principal (42). Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion de centrage (46b) de chaque patte de centrage (46) s’étend obliquement vers l’extérieur. Ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel la portion de centrage (46b) de chaque patte de centrage (46) s’étend purement axialement. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion de centrage (46b) d’au moins une des pattes de centrage (46) de la plaque de montage est prolongée radialement vers l’extérieur par un rebord (52) replié. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’emplanture de chaque patte de centrage (46) de la plaque de montage est située dans le sens circonférentiel entre deux languettes (44) de retenue successives. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel un espace circonférentiel est ménagé entre chaque patte de centrage (46) de la plaque de montage et chaque languette (44) de retenue adjacente. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque languette (44) de retenue de la plaque de montage s’étend axialement à partir d’une surface extérieure (42d) cylindrique du corps principal. Moteur électrique comprenant un carter (12), un arbre (14) et au moins un ensemble (20) de brosse de mise à la terre selon l’une quelconque des revendications précédentes monté radialement entre le carter (12) et l’arbre (14), et en contact radial avec ledit arbre.