Brevet FR3150658A1 — publié le 20250103

[Ensemble de brosse de mise à la terre] Cet ensemble (10) de brosse de mise à la terre comprend une brosse (16) et une plaque de montage (18), la brosse (16) étant pourvue de fibres conductrices (20) et d’un support (22) à l’intérieur duquel sont logées les fibres (20), le support (22) comprenant une portion de montage (24), des premier et un deuxième rebords latéraux (26, 28) enserrant axialement lesdites fibres (20), le support (22) de la brosse (16) comprenant au moins une portion de retenue (38) prolongeant le premier rebord latéral (26) et pourvue d’une partie de montage (40) s’étendant dans l’alésage de la plaque de montage (42) et d’au moins un crochet (44) de retenue prolongeant radialement vers l’extérieur la partie de montage (40) et apte à coopérer avec la plaque de montage (18), ledit crochet (44) étant situé axialement du côté opposé au premier rebord latéral (26) par rapport à la plaque de montage (18). Figure pour l’abrégé : Fig 1. 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 rotatif, 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. 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 pourvue d’un support et d’une pluralité de fibres conductrices montée dans ce support, et une plaque de montage annulaire pourvue d’une pluralité de languettes de retenue radiale et axiale du support de la brosse de mise à la terre, et d’une bride extérieure annulaire entourant radialement la brosse et les languettes. Les languettes sont formées par déformations plastiques de la plaque de montage. La présente invention vise à fournir une fixation alternative d’une brosse de mise à la terre à une plaque de montage. 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, la brosse étant pourvue d’une pluralité de fibres conductrices et d’un support à l’intérieur duquel sont logées les fibres conductrices. Le support comprend une portion de montage, un premier rebord latéral prolongeant d’une part la portion de montage et un deuxième rebord latéral prolongeant d’autre part la portion de montage, les premier et deuxième rebords latéraux enserrant axialement lesdites fibres conductrices. Selon une caractéristique générale de l’invention, le support de la brosse comprend en outre au moins une portion de retenue prolongeant le premier rebord latéral et pourvue d’une partie de montage s’étendant dans l’alésage de la plaque de montage et d’au moins un crochet de retenue prolongeant radialement vers l’extérieur la partie de montage et apte à coopérer avec la plaque de montage pour la retenue axiale du support de la brosse relativement à la plaque de montage, ledit crochet étant situé axialement du côté opposé au premier rebord latéral par rapport à la plaque de montage. Ainsi, on réalise de façon simple et économique la solidarisation axiale de la brosse et de la plaque de montage grâce au ou aux crochets du support de la brosse. La plaque de montage peut être pourvue d’un corps principal. Le corps principal de la plaque de montage peut être annulaire. La plaque de montage peut comprendre au moins une portion de centrage prolongeant au moins axialement le corps principal de la plaque de montage, décalée radialement vers l’extérieur par rapport au support et pourvue d’une surface extérieure définissant le diamètre extérieur de la plaque de montage. La partie de montage de ladite portion de retenue peut s’étendre dans l’alésage du corps principal de la plaque de montage. Ledit crochet de ladite portion de retenue peut être apte à coopérer avec le corps principal de la plaque de montage. Ledit crochet de ladite portion de retenue peut être situé axialement du côté opposé au premier rebord latéral par rapport au corps principal de la plaque de montage. Ladite portion de retenue du support de la brosse peut prolonger un bord de petit diamètre du premier rebord latéral du support de la brosse. Ledit crochet de ladite portion de retenue peut coopérer par contact axial avec la plaque de montage pour la retenue axiale du support de la brosse relativement à la plaque de montage. Ledit crochet de ladite portion de retenue peut coopérer par contact axial avec le corps principal de la plaque de montage pour la retenue axiale du support de la brosse relativement à la plaque de montage. Ledit crochet de ladite portion de retenue peut être en contact axial avec la plaque de montage. Le premier rebord latéral du support de la brosse peut être en contact axial avec la plaque de montage. Selon une conception particulière, le support de la brosse comprend une unique portion de retenue munie d’une partie de montage s’étendant selon un secteur angulaire supérieur à 300°, notamment supérieur à 350°, et d’au moins un crochet de retenue. Selon une autre conception, le support de la brosse comprend au moins deux portions de retenue, chaque portion de retenue comprenant une partie de montage s’étendant selon un secteur angulaire limité et au moins un crochet de retenue. La présente invention a également pour objet un moteur électrique comprenant un carter, un arbre et un ensemble de brosse de mise à la terre tel que défini précédemment et monté radialement entre le carter et l’arbre, les fibres conductrices dudit ensemble étant en contact avec l’arbre, la plaque de montage étant en contact radial avec l’alésage du carter. 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 selon un exemple de réalisation de l’invention ; est une vue de face de l’ensemble de brosse de mise à la terre de la ; et est une vue en coupe de l’ensemble de la selon l’axe III-III. Description détaillée de l’invention La représente, en coupe axiale, une partie d’un moteur ou machine électrique 2 comprenant un carter 4 fixe, un arbre 6 notamment rotatif, d’axe X-X, supporté radialement par un palier 8. Le palier 8 est par exemple un palier à roulement du type à billes. En variante, il est possible de prévoir d’autre éléments roulants, par exemple des rouleaux. Dans une autre variante, il est également possible de prévoir un palier lisse. Le moteur 2 comprend un ensemble 10 de brosse de mise à la terre monté radialement entre l’alésage du carter 12 et la surface cylindrique externe de l’arbre 14. L’ensemble 10 est, par exemple, emmanché à force dans l’alésage du carter 12. Comme illustré plus visiblement aux figures 2 et 3, l’ensemble 10 présente une forme générale annulaire. L’ensemble 10 comprend une brosse 16 de mise à la terre et une plaque de montage 18 de brosse. La brosse 16 comprend une pluralité de fibres conductrices 20 et un support 22, les fibres conductrices 20 étant logées à l’intérieur du support 22 de la brosse 16. Les fibres conductrices 20 sont par exemple réalisées en carbone, acier inoxydable, plastiques conducteurs, tels que des fibres acryliques ou en nylon. La pluralité de fibres conductrices 20 se présente sous la forme d’un anneau ouvert. Dans l’exemple illustré, les fibres conductrices 20 sont pliées autour d’un fil de liaison. L’extrémité distale libre des fibres conductrices 20 est en contact radial avec la surface cylindrique externe de l’arbre 14. Pour assurer le montage et la retenue des fibres conductrices 20, le support 22 de la brosse 16 comprend une portion de montage 24, un premier rebord 26 latéral prolongeant la portion de montage 24 d’une part et un deuxième rebord latéral 28 prolongeant la portion de montage 24 d’autre part. La portion de montage 24 prolonge le bord de grand diamètre du premier rebord latéral 26. Le premier rebord latéral 26 prolonge radialement vers l’intérieur la portion de montage 24. La portion de montage 24 prolonge le bord de grand diamètre du deuxième rebord latéral 28. Le deuxième rebord latéral 28 prolonge radialement vers l’intérieur la portion de montage 24. Le deuxième rebord latéral 28 prolonge la portion de montage 24 du côté opposé au premier rebord latéral 26. La portion de montage 24 s’étend ici axialement. En variante, la portion de montage 24 s’étend obliquement. La portion de montage 24 et les premier et deuxième rebords latéraux 26, 28 sont de forme générale annulaire et délimitent un canal ouvert radialement du côté intérieur à l’intérieur duquel est située une extrémité des fibres conductrices 20. Les premier et deuxième rebords latéraux 26, 28 enserrent axialement les fibres conductrices 20. Les fibres conductrices 20 sont axialement en appui de part et d’autre contre les premier et deuxième rebords latéraux 26, 28. Dans l’exemple de réalisation illustré, les fibres conductrices 20 viennent radialement en appui contre la portion de montage 24, les premier et deuxième rebords latéraux 26, 28 s’étendant obliquement vers l’intérieur à partir de la portion de montage 24. En variante, les premier et deuxième rebords latéraux 26, 28 pourraient s’étendre radialement. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, le support 22 de la brosse comprend également une pluralité de crochets 44 de retenue pour assurer la solidarisation axiale dudit support relativement à la plaque de montage 18. La plaque de montage 18 comprend un corps principal 30 annulaire axialement en appui contre le premier rebord latéral 26 du support 22 de la brosse 16, et une pluralité de portions de centrage 32 prolongeant obliquement vers l’extérieur le bord de grand diamètre du corps principal 30. Les portions de centrage 32 de la plaque de montage 18 sont espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10 en laissant subsister dans le sens circonférentiel une échancrure 34 entre deux portions de centrage 32 directement successives. Les portions de centrage 32 sont, par exemple, formées par découpe d’une portion annulaire de manière à former les échancrures 34. Les portions de centrage 32 définissent le diamètre extérieur de la plaque de montage 18. Les surfaces extérieures des portions de centrage 32 définissent le diamètre extérieur de la plaque de montage 18. Les portions de centrage 32 permettent le centrage de la plaque de montage après montage dans l’alésage du carter 12 du moteur 2 électrique associé. Chaque portion de centrage 32 s’étend ici obliquement vers l’extérieur en entourant au moins localement la portion de montage 24 de la brosse 16 et en restant radialement à distance de la portion de montage 24 et du support 22 de la brosse 16. En variante, chaque portion de centrage 32 peut s’étendre purement axialement. Dans une autre variante, chaque portion de centrage 32 peut s’étendre au moins axialement à l’opposé du support 22 de la brosse 16. La plaque de montage 18 et le support 22 de la brosse 16 sont deux pièces distinctes. La plaque de montage 18 et la brosse 16 de mise à la terre comprennent un matériau électriquement conducteur, tel que par exemple de l’aluminium, acier inoxydable, bronze, cuivre ou autre matériau. Le corps principal 30 de la plaque de montage 18 comprend deux faces frontales opposées 35, 36 qui délimitent l’épaisseur axiale du corps principal 30 de la plaque de montage 18. Le premier rebord latéral 26 du support de la brosse vient axialement en appui contre la face frontale 36 du corps principal. Le support 22 de la brosse 16 comprend également une pluralité de portions de retenue 38 prolongeant le premier rebord latéral 26. Les portions de retenue 38 sont identiques entre elles. Les portions de retenue 38 se présentent ici sous formes de pattes. Les portions de retenue 38 sont espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10, ici de manière régulière. Chaque portion de retenue 38 comprend une partie de montage 40 de forme annulaire s’étendant radialement vers l’intérieur depuis le bord de petit diamètre du premier rebord latéral 26 et axialement dans l’alésage de la plaque de montage 42, plus précisément dans l’alésage du corps principal 30 de la plaque de montage 18. La partie de montage 40 de chaque portion de retenue 38 est en contact radialement contre l’alésage de la plaque de montage 42. En variante, un léger jeu radial pourrait subsister entre chaque portion de retenue 38 et l’alésage de la plaque de montage 42. La partie de montage 40 de chaque portion de retenue 38 demeure radialement à distance de l’arbre 6 du moteur 2 électrique. Chaque portion de retenue 38 comprend également un crochet 44 de retenue prolongeant radialement vers l’extérieur la partie de montage 40 du côté opposé au premier rebord latéral 26. Les crochets 44 sont identiques entre eux. Les crochets 44 sont situés axialement du côté opposé au premier rebord latéral 26 par rapport à la plaque de montage 18, plus précisément du côté opposé au premier rebord latéral 26 par rapport au corps principal 30 de la plaque de montage 18. Les crochets 44 de la portion de retenue 38 coopèrent par contact axial avec la plaque de montage 18 pour la retenue axiale du support 22 de la brosse 16 relativement à la plaque de montage 18. Plus précisément, les crochets 44 de la portion de retenue 38 coopèrent par contact axial avec le corps principal 30 de la plaque de montage 18. Les crochets 44 sont axialement en contact contre la face frontale 35 de la plaque de montage. En variante, un léger jeu axial pourrait subsister entre les crochets 44 et la face frontale 35 de la plaque de montage. Dans l’exemple représenté, le support 22 de la brosse comprend une pluralité de portions de retenue 38 espacées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel pour faciliter le montage sur la plaque de montage. Alternativement, le support 22 de la brosse pourrait comprendre une portion de retenue 38 annulaire équipée d’un crochet 44 annulaire ou encore équipée d’une pluralité de crochets 44 espacés les uns par rapport aux autres dans le sens circonférentiel. Dans une autre variante, le support 22 de la brosse pourrait comprendre une portion de retenue 38 se présentant sous la forme d’un anneau ouvert et équipée d’un ou plusieurs crochets 44. Dans l’exemple de réalisation illustré, le support 22 de la brosse est réalisé en une seule pièce. Alternativement, les portions de retenue 38 pourraient être des pièces distinctes formées séparément et fixées sur le support 22 par tout moyen approprié, par exemple par soudage ou collage. Dans l’exemple représenté, la plaque de montage 18 comprend une pluralité de portions de centrage 32 espacées régulièrement dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10. En variante, la plaque de montage 18 peut comprendre une pluralité de portions de centrage 32 espacées irrégulièrement dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10. Dans une autre variante, la plaque de montage 18 peut comprendre une unique portion de centrage 32 annulaire formant une bride. Ensemble (10) de brosse de mise à la terre comprenant une brosse (16) de mise à la terre et une plaque de montage (18) de brosse, la brosse (16) étant pourvue d’une pluralité de fibres conductrices (20) et d’un support (22) à l’intérieur duquel sont logées les fibres conductrices (20), le support (22) comprenant une portion de montage (24), un premier rebord latéral (26) prolongeant d’une part la portion de montage (24) et un deuxième rebord latéral (28) prolongeant d’autre part la portion de montage (24), les premier et deuxième rebords latéraux enserrant axialement lesdites fibres conductrices (20), caractérisé en ce que le support (22) de la brosse (16) comprend en outre au moins une portion de retenue (38) prolongeant le premier rebord latéral (26) et pourvue d’une partie de montage (40) s’étendant dans l’alésage de la plaque de montage (42) et d’au moins un crochet (44) de retenue prolongeant radialement vers l’extérieur la partie de montage (40) et apte à coopérer avec la plaque de montage (18) pour la retenue axiale du support (22) de la brosse (16) relativement à la plaque de montage (18), ledit crochet (44) étant situé axialement du côté opposé au premier rebord latéral (26) par rapport à la plaque de montage (18). Ensemble (10) selon la revendication 1, dans lequel la plaque de montage (18) est pourvue d’un corps principal (30) et d’au moins une portion de centrage (32) prolongeant au moins axialement le corps principal (30), décalée radialement vers l’extérieur par rapport au support (22) et pourvue d’une surface extérieure définissant le diamètre extérieur de la plaque de montage (18), la partie de montage (40) de ladite portion de retenue (38) s’étendant dans l’alésage du corps principal (42) de la plaque de montage (18), ledit crochet (44) de ladite portion de retenue (38) étant apte à coopérer avec le corps principal (30). Ensemble (10) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel ladite portion de retenue (38) du support (22) de la brosse (16) prolonge un bord de petit diamètre du premier rebord latéral (26) du support (22) de la brosse (16). Ensemble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit crochet (44) de ladite portion de retenue (38) coopère par contact axial avec la plaque de montage (18) pour la retenue axiale du support (22) de la brosse (16) relativement à la plaque de montage (18). Ensemble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support (22) de la brosse (16) comprend une unique portion de retenue (38) munie d’une partie de montage (40) s’étendant selon un secteur angulaire supérieur à 300°, notamment supérieur à 350°, et d’au moins un crochet (44) de retenue. Ensemble (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le support (22) de la brosse (16) comprend au moins deux portions de retenue (38), chaque portion de retenue (38) comprenant une partie de montage (40) s’étendant selon un secteur angulaire limité et au moins un crochet (44) de retenue. Moteur (2) électrique comprenant un carter (4), un arbre (6) et un ensemble (10) de brosse de mise à la terre selon l’une quelconque des revendications précédentes monté radialement entre le carter (4) et l’arbre (6), les fibres conductrices (20) dudit ensemble (10) étant en contact avec l’arbre (6), la plaque de montage (18) étant en contact radial avec l’alésage du carter (12).