Brevet FR3150660A1 — 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), une plaque de montage (18), 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 (20), le support (22) comprenant une portion de montage (24), des premiers et un deuxième rebords latéraux (26, 28) enserrant axialement lesdites fibres conductrices (20), au moins une ouverture (46) traversante étant formée dans l’épaisseur de la plaque de montage (18), le support (22) comprenant au moins une languette (48) s’étendant au travers de ladite ouverture (46) et étant pourvue d’une extrémité libre repliée apte à coopérer avec la plaque de montage (18) pour la retenue axiale du support (22) relativement à la plaque de montage (18), ladite extrémité libre repliée étant située axialement du côté opposé au support (22) 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, au moins une ouverture traversante est formée dans l’épaisseur de la plaque de montage, le support de la brosse comprenant au moins une languette s’étendant au travers de ladite ouverture, ladite languette étant pourvue d’une extrémité libre repliée et apte à coopérer avec la plaque de montage pour la retenue axiale du support de la brosse relativement à la plaque de montage, ladite extrémité libre repliée étant située axialement du côté opposé au support 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 à la ou les languettes du support de la brosse. La plaque de montage peut être pourvue d’un corps principal. La plaque de montage peut être pourvue d’au moins une portion de centrage prolongeant au moins axialement le corps principal, décalée radialement vers l’extérieur par rapport au support et pourvue d’une surface extérieure définissant le diamètre extérieur de la plaque de montage. Ladite ouverture traversante peut être formée dans l’épaisseur du corps principal de la plaque de montage. Ladite languette peut être apte à coopérer avec le corps principal de la plaque de montage. Ladite languette du support de la brosse peut s’étendre à partir de la portion de montage du support de la brosse. Ladite languette peut être réalisée par découpe partielle du support de la brosse. Le premier rebord latéral du support peut être en contact axial avec la plaque de montage. Selon une conception particulière, une pluralité d’ouvertures traversantes est formée dans l’épaisseur de la plaque de montage, lesdites ouvertures étant décalées les unes des autres dans le sens circonférentiel, le support de la brosse comprenant une pluralité de languettes, chaque languette du support de la brosse s’étendant au travers d’une desdites ouvertures, chaque languette étant pourvue d’une extrémité libre repliée et apte à coopérer avec la plaque de montage pour la retenue axiale du support de la brosse relativement à la plaque de montage, lesdites extrémités libres repliées étant situées axialement du côté opposé au support de la brosse par rapport à la plaque de montage. 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. L’invention concerne également un procédé d’assemblage d’un ensemble de brosse de mise à la terre tel que défini précédemment comprenant les étapes suivantes : - une étape de positionnement dans laquelle on amène axialement la brosse de mise à la terre contre la plaque de montage et on introduit axialement ladite languette au travers de ladite ouverture de sorte que l’extrémité libre de ladite languette est située axialement du côté opposé au support par rapport à la plaque de montage ; et - une étape d’assemblage au cours de laquelle on replie l’extrémité libre de ladite languette du support de la brosse. Le procédé peut également comprendre une étape préalable de découpe partielle du premier rebord latéral du support de la brosse pour former ladite languette. 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 ; est une vue en coupe de l’ensemble de la selon l’axe III-III ; est une vue en coupe de l’ensemble de la selon l’axe IV-IV ; illustre schématiquement un procédé d’assemblage d’un ensemble de brosse de mise à la terre selon l’invention ; illustre une étape de positionnement du procédé de la ; et illustre une étape d’assemblage du procédé de la . 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 à 4, 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 peut s’étendre 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 languettes 48 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 de forme générale 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 de la portion de montage 24 du support 22 de la brosse 16. La plaque de montage 18 et le support 22 de la brosse 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 38, 40 qui délimitent l’épaisseur axiale du corps principal 30 de la plaque de montage 18. Le premier rebord latéral 26 du support 22 de la brosse vient axialement en appui contre la face frontale 40 du corps principal. Une pluralité d’ouvertures 46 traversantes est formée dans l’épaisseur de la plaque de montage 18. Plus précisément, chaque ouverture 46 est formée dans l’épaisseur axiale du corps principal 30 de la plaque de montage 18 en s’étendant de la face frontale 38 à la face frontale 40. Les ouvertures 46 débouchent sur les faces frontales 38, 40. Les ouvertures 46 sont situées radialement à distance de l’alésage du corps principal 30. Les ouvertures 46 sont identiques entre elles. Les ouvertures 46 s’étendent ici axialement. Alternativement, les ouvertures 46 pourraient s’étendre obliquement. Les ouvertures 46 sont décalées les unes par rapport aux autres dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10, ici de manière régulière. Dans l’exemple de réalisation illustré, les ouvertures 46 sont au nombre de huit. Alternativement, il est bien entendu possible de prévoir un nombre différent d’ouvertures 46, par exemple inférieur ou supérieur. Comme indiqué précédemment, le support 22 de la brosse 16 comprend une pluralité de languettes 48 de retenue pour assurer la solidarisation axiale dudit support 22 relativement à la plaque de montage 18. Les languettes 48 sont identiques entre elles. Chaque languette 48 prolonge axialement la portion de montage 24 du support de la brosse à l’opposé du deuxième rebord latéral 28 du support de la brosse. Chaque languette 48 s’étend axialement au travers d’une des ouvertures 46 formées dans l’épaisseur de la plaque de montage 18. Chaque languette 48 du support 22 de la brosse 16 est pourvue d’une extrémité libre 48a située axialement du côté opposé au support 22 de la brosse 16 par rapport à la plaque de montage 18 et repliée pour s’étendre en saillie par rapport au corps principal 30 de la plaque de montage 18. L’extrémité libre 48a repliée de chaque languette 48 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. L’extrémité libre 48a repliée de chaque languette 48 coopère par contact axial avec la face frontale 38 de la plaque de montage. Dans l’exemple représenté, chaque extrémité libre repliée 48a des languettes 48 s’étend radialement vers l’extérieur en étant en contact axial avec la face frontale 38 du corps principal 30 de la plaque de montage 18. En variante, tout ou partie des extrémités libres repliées des languettes 48 peuvent s’étendre radialement vers l’intérieur et/ou en restant à distance axiale avec la face frontale 38 du corps principal 30 de la plaque de montage 18. Alternativement, les extrémités libres repliées 48a des languettes 48 pourraient s’étendre obliquement. Dans l’exemple de réalisation, les languettes 48 s’étendent à partir de la portion de montage 24 du support 22 de la brosse 16. Alternativement, les languettes 48 pourraient s’étendre à partir de la portion arrondie reliant la portion de montage 24 du support 22 au premier rebord latéral 26. En variante, les languettes 48 pourraient s’étendre à partir du premier rebord latéral 26 du support 22. Dans l’exemple de réalisation illustré, le support 22 de la brosse 16 est réalisé en une seule pièce. Alternativement, les languettes 48 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, le deuxième rebord latéral 28, la portion de montage 24 et le premier rebord latéral 26 sont de la forme d’un anneau ouvert et s’étendent selon un secteur angulaire supérieur à 300°, notamment selon un secteur angulaire supérieur à 350°. Dans l’exemple représenté, le support 22 de la brosse 16 comprend une pluralité de languettes 48 de retenue. En variante, le support 22 de la brosse 16 peut comprendre une unique languette 48 de retenue, la plaque de montage 18 pouvant comprendre alors une unique ouverture 46 traversante. Dans l’exemple de réalisation, 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. La illustre schématiquement un procédé d’assemblage de l’ensemble 10. On commence par une étape de découpe 58 partielle du premier rebord latéral 26 du support 22 de la brosse 16 pour former les languettes 48. Puis, on effectue une étape 60 de positionnement dans laquelle on amène axialement le support 22 de la brosse 16 contre la plaque de montage 18, le premier rebord latéral 26 du support 22 de la brosse 16 étant en appui axial contre le corps principal 30 de la plaque de montage 18. Lors de cette étape, on introduit également axialement chaque languette 48 du support 22 de la brosse 16 au travers d’une des ouvertures 46 formées dans l’épaisseur de la plaque de montage 18 de sorte que l’extrémité libre de chaque languette 48 du support 22 de la brosse 16 est située axialement du côté opposé au support 22 de la brosse 16 par rapport à la plaque de montage 18 et s’étend en saillie. Cette étape est illustrée à la . Enfin, on effectue une étape 62 d’assemblage dans laquelle on replie l’extrémité libre de chaque languette 48 du support 22 de la brosse 16 contre la plaque de montage 18. Cette étape est illustrée à la . Ainsi, on réalise la solidarisation axiale de la brosse 16 et de la plaque de montage 18. 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 (26, 28) enserrant axialement lesdites fibres conductrices (20), caractérisé en ce qu’au moins une ouverture (46) traversante est formée dans l’épaisseur de la plaque de montage (18), le support (22) de la brosse (16) comprenant au moins une languette (48) s’étendant au travers de ladite ouverture (46), ladite languette (48) étant pourvue d’une extrémité libre repliée (48a) 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), ladite extrémité libre repliée (48a) étant située axialement du côté opposé au support (22) 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), ladite ouverture (46) traversante étant formée dans l’épaisseur du corps principal (30), ladite languette (48) étant apte à coopérer avec le corps principal (30) de la plaque de montage (18) Ensemble (10) selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel ladite languette (48) du support de la brosse s’étend à partir de la portion de montage (24) du support (22) de la brosse (16). Ensemble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite languette (48) est réalisée par découpe partielle du support (22) de la brosse (16). Ensemble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier rebord latéral (26) du support (22) est en contact axial avec la plaque de montage (18). Ensemble (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une pluralité d’ouvertures (46) traversantes est formée dans l’épaisseur de la plaque de montage (18), lesdites ouvertures (46) étant décalées les unes des autres dans le sens circonférentiel, le support (22) de la brosse (16) comprenant une pluralité de languettes (48), chaque languette (48) du support (22) de la brosse (16) s’étendant au travers d’une desdites ouvertures (46), chaque languette (48) étant pourvue d’une extrémité libre repliée (48a) 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), lesdites extrémités libres repliées (48a) étant situées axialement du côté opposé au support (22) de la brosse (16) par rapport à la plaque de montage (18). 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). Procédé d’assemblage d’un ensemble (10) de brosse de mise à la terre selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes : une étape de positionnement (60) dans laquelle on amène axialement la brosse (16) de mise à la terre contre la plaque de montage (18) et on introduit axialement ladite languette (48) au travers de ladite ouverture (46) de sorte que l’extrémité libre de ladite languette (48) est située axialement du côté opposé au support (22) par rapport à la plaque de montage (18) ; et une étape d’assemblage (62) au cours de laquelle on replie l’extrémité libre de ladite languette (48) du support de la brosse. Procédé selon la revendication 8, comprenant une étape préalable de découpe partielle du premier rebord latéral (26) du support de la brosse pour former ladite languette (48).