Brevet FR3150659A1 — publié le 20250103

[Ensemble de brosse de mise à la terre] Ce procédé d’assemblage d’un ensemble (2) comprenant une brosse (16) pourvue d’un support (22) comprenant une portion de montage (24), et une plaque de montage (18) pourvue d’un corps principal (30) et de languettes (40) chacune pourvue d’une portion axiale (42) en contact radial avec ledit support (22), comprend : - le positionnement du support (22) contre le corps principal (30), la portion de montage (24) présentant à l’état libre un diamètre extérieur (D1) ; - la formation des languettes (40) par découpe partielle de la plaque de montage (18) ; et - l’assemblage des languettes (40) contre la portion de montage (24), la portion de montage (24) présentant dans la zone de la portion axiale (42) de chaque languette (40) un diamètre extérieur (D2) strictement inférieur à son diamètre extérieur (D1) à l’état libre. 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 procédé d’assemblage d’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. La plaque de montage est pourvue d’un corps principal et d’une pluralité de languettes de retenue du support de la brosse, chaque languette de retenue étant pourvue d’une portion axiale s’étendant axialement à partir du corps principal, entourant localement radialement le support de la brosse et étant en contact radial avec ledit support, et d’une portion repliée radialement vers l’intérieur qui est située à l’extrémité libre de la portion axiale. Selon une caractéristique générale, le procédé comprend les étapes suivantes : - une étape de positionnement dans laquelle on amène axialement le support de la brosse en contact axial contre le corps principal de la plaque de montage, la portion de montage du support présentant à l’état libre un diamètre extérieur ; - une étape de formation des languettes de retenue de la plaque de montage par découpe partielle de la plaque de montage et par pliage ; et - une étape d’assemblage dans laquelle on amène les languettes de retenue de la plaque de montage en contact radial contre la portion de montage du support de la brosse, la portion de montage du support présentant à l’état assemblé et dans la zone de la portion axiale de chaque languette de retenue, un diamètre extérieur strictement inférieur à son diamètre extérieur à l’état libre. Ainsi, on réalise de façon simple et économique la solidarisation axiale et radiale de la brosse et de la plaque de montage grâce aux languettes de retenue du support de la brosse. On réalise également de façon simple et économique la solidarisation circonférentielle de la brosse et de la plaque de montage grâce aux languettes de retenue du support de la brosse qui déforment localement la portion de montage à un diamètre extérieur qui est inférieur à son diamètre initial à l’état libre. Les languettes de retenue peuvent être amenées en contact avec la plaque de montage du support de la brosse de sorte qu’un jeu axial subsiste entre la portion repliée de chacune desdites languettes et le deuxième rebord latéral du support. Les languettes de retenue peuvent être amenées en contact avec la plaque de montage du support de la brosse de sorte que les diamètres extérieurs de la portion de montage du support sont égaux entre eux. La présente invention a également pour objet un ensemble de brosse de mise à la terre comprenant une brosse de mise à la terre et une plaque de montage de brosse, ladite 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. La plaque de montage est pourvue d’un corps principal et d’une pluralité de languettes de retenue du support de la brosse, chaque languette de retenue étant pourvue d’une portion axiale s’étendant axialement à partir du corps principal, entourant localement radialement le support de la brosse et étant en contact radial avec ledit support, et d’une portion repliée radialement vers l’intérieur qui est située à l’extrémité libre de la portion axiale. Un tel ensemble peut être obtenu par la mise en œuvre d’un procédé tel que défini précédemment. Selon une caractéristique générale, la portion de montage du support ondule dans le sens circonférentiel, la portion de montage du support comprenant une alternance de sections de petit diamètre extérieur et de sections de grand diamètre extérieur, la portion axiale de chaque languette de retenue étant en contact radial avec une section de petit diamètre extérieur de la portion de montage. Un jeu axial peut subsister entre la portion repliée de chaque languette et le deuxième rebord latéral du support. 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 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 ; est une vue en coupe de l’ensemble de la selon l’axe III-III ; illustre schématiquement un procédé d’assemblage d’un ensemble de brosse de mise à la terre selon l’invention ; illustre schématiquement une étape de positionnement du procédé de la ; illustre schématiquement une étape de formation du procédé de la ; et illustre schématiquement 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 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. 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. Le corps principal 30 de la plaque de montage 18 comprend deux faces frontales opposées 34, 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 est axialement en appui contre la face frontale 36 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 38 entre deux portions de centrage 32 directement successives. 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 comprend également une pluralité de languettes 40 de retenue pour assurer la solidarisation axiale du support 22 de la brosse 16 relativement à la plaque de montage 18. Chaque languette 40 est pourvue d’une portion axiale 42 s’étendant axialement à partir du corps principal 30 de la plaque de montage 18, entourant localement radialement le support 22 de la brosse 16 et étant en contact radial avec le support 22 de la brosse 16. Plus précisément, chaque languette 40 est en contact radial avec la portion de montage 24 du support 22. Les languettes 40 de la plaque de montage 18 coopèrent par contact radial avec le support 22 de la brosse 16 pour la retenue axiale du support 22 de la brosse 16 relativement à la plaque de montage 18. La portion axiale 42 de chaque languette 40 reste radialement à distance des portions de centrage 32 de la plaque de montage 18. Chaque languette 40 est également pourvue d’une portion repliée 44 radialement vers l’intérieur qui est située à l’extrémité libre de la portion axiale 42 de la languette 40. La portion repliée 44 de chaque languette 40 reste axialement à distance du deuxième rebord latéral 28 du support 22 de la brosse 16 de sorte qu’un jeu 46 axial subsiste entre ladite portion repliée 44 et le deuxième rebord latéral 28 du support 22. Les languettes 40 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 languettes 40 sont au nombre de huit. Alternativement, il est bien entendu possible de prévoir un nombre différent de languettes 40, par exemple inférieur ou supérieur. La portion de montage 24 du support 22 de la brosse 16 est ondulée dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10. La portion de montage 24 du support 22 comprend une alternance de sections de petit diamètre extérieur et de sections de grand diamètre extérieur. La portion axiale 42 de chaque languette 40 de la plaque de montage 18 est en contact radial avec une section de petit diamètre extérieur de la portion de montage 24 du support 22. Dans l’exemple de réalisation illustré, la plaque de montage 18 comprend une alternance dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10 de languettes 40 et de portions de centrage 32. Chaque languette 40 reste à distance dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10 des deux portions de centrage 32 qui lui sont directement adjacentes. Alternativement, la plaque de montage 18 pourrait comprendre une quantité différente de languettes 40 et de portions de centrage 32. En variante, les languettes 40 pourraient être en contact dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10 avec l’une ou les deux portions de centrage 32 qui lui sont directement adjacentes. 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. 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. Dans l’exemple représenté, la plaque de montage 18 comprend une pluralité de languettes 40 espacées régulièrement dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10. En variante, la plaque de montage 18 peut comprendre une pluralité de languettes 40 espacées irrégulièrement dans le sens circonférentiel de l’ensemble 10. La illustre schématiquement un procédé d’assemblage de l’ensemble 10. On commence par une étape 48 de positionnement illustrée à la dans laquelle on amène axialement le support 22 de la brosse 16 en contact axial contre le corps principal 30 de la plaque de montage 18, le premier rebord latéral 26 du support étant en appui axial contre le corps principal 30 de la plaque de montage 18. A l’état libre, la portion de montage 24 du support 22 présente un diamètre extérieur D1 de valeur constante. Autrement dit, à l’état non assemblé, la portion de montage 24 du support présente un unique diamètre extérieur D1. Le support 22 de la brosse 16 n’est pas encore solidaire de la plaque de montage 18 à l’étape 48 de positionnement. Puis, on effectue une étape 50 de formation des languettes 40 dans laquelle on découpe et on plie la plaque de montage 18 pour former les languettes 40. Cette étape est illustrée à la . En variante, l’étape 50 de formation peut être effectuée avant l’étape 48 de positionnement. Les portions de centrage 32 et les échancrures 38 sont également formées lors de l’étape 50. Enfin, on effectue une étape 52 d’assemblage dans laquelle on amène les languettes 40 de la plaque de montage 18 en contact radial contre la portion de montage 24 du support 22 de la brosse 16 de manière à déformer localement le support 22 de la brosse 16. Lors de cette étape illustrée à la , les languettes 40 de la plaque de montage 18 sont amenées en contact radial contre la portion de montage 24 du support de sorte que celle-ci présente localement dans la zone d’appui de chaque languette 40 un diamètre extérieur D2 strictement inférieur au diamètre extérieur D1. Ainsi, on forme les sections de petit diamètre extérieur D2 de la portion de montage 24 de support 22. Après assemblage, la portion de montage 24 du support 22 a sa forme ondulée dans le sens circonférentiel avec alternance de sections ou zones de petit diamètre extérieur D2 dans la zone des languettes 40, et de sections ou zone de grand diamètre extérieur D1 en dehors de la zone des languettes 40. Avantageusement, les sections de petit diamètre extérieur D2 de la portion de montage 24 de support 22 sont formées de manière à laisser subsister le jeu 46 axial entre la portion repliée 44 radialement vers l’intérieur des languettes 40 de la plaque de montage 18 et le deuxième rebord latéral 28 du support 22. Dans l’exemple représenté, les languettes 40 de la plaque de montage 18 sont amenées en contact radial contre la portion de montage 24 du support 22 de sorte que les diamètres extérieurs D2 de celle-ci sont égaux entre eux. Alternativement, il pourrait être possible de prévoir des diamètre extérieurs D2 différents pour la portion de montage 24 du support 22 qui restent strictement inférieurs au diamètre extérieur D1 de la portion de montage 24 du support 22 à l’état libre. Procédé d’assemblage d’un ensemble (2) 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), la plaque de montage (18) étant pourvue d’un corps principal (30) et d’une pluralité de languettes (40) de retenue du support (22) de la brosse (16), chaque languette (40) de retenue étant pourvue d’une portion axiale (42) s’étendant axialement à partir du corps principal (30), entourant localement radialement le support (22) de la brosse (16) et étant en contact radial avec ledit support (22), et d’une portion repliée (44) radialement vers l’intérieur qui est située à l’extrémité libre de la portion axiale (42), caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes : une étape (48) de positionnement dans laquelle on amène axialement le support (22) de la brosse (16) en contact axial contre le corps principal (30) de la plaque de montage (18), la portion de montage (24) du support (22) présentant à l’état libre un diamètre extérieur (D1) ; une étape (50) de formation des languettes (40) de retenue de la plaque de montage (18) par découpe partielle de la plaque de montage (18) et par pliage ; et une étape (52) d’assemblage dans laquelle on amène les languettes (40) de retenue de la plaque de montage (18) en contact radial contre la portion de montage (24) du support (22) de la brosse (16), la portion de montage (24) du support (22) présentant à l’état assemblé et dans la zone de la portion axiale (42) de chaque languette (40) de retenue, un diamètre extérieur (D2) strictement inférieur à son diamètre extérieur (D1) à l’état libre. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les languettes (40) de retenue sont amenées en contact avec la plaque de montage (18) du support (22) de la brosse (16) de sorte qu’un jeu (46) axial subsiste entre la portion repliée (44) de chacune desdites languettes (40) et le deuxième rebord latéral (28) du support (22). Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel les languettes (40) de retenue sont amenées en contact avec la plaque de montage (18) du support (22) de la brosse (16) de sorte que les diamètres extérieurs (D2) de la portion de montage (24) du support sont égaux entre eux. Ensemble (2) de brosse de mise à la terre comprenant une brosse (16) de mise à la terre et une plaque de montage (18) de brosse, ladite 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), la plaque de montage (18) étant pourvue d’un corps principal (30) et d’une pluralité de languettes (40) de retenue du support (22) de la brosse (16), chaque languette (40) de retenue étant pourvue d’une portion axiale (42) s’étendant axialement à partir du corps principal (30), entourant localement radialement le support (22) de la brosse (16) et étant en contact radial avec ledit support (22), et d’une portion repliée (44) radialement vers l’intérieur qui est située à l’extrémité libre de la portion axiale (42), caractérisé en ce que la portion de montage (24) du support (22) ondule dans le sens circonférentiel, la portion de montage (24) du support (22) comprenant une alternance de sections de petit diamètre extérieur (D2) et de sections de grand diamètre extérieur (D1), la portion axiale (42) de chaque languette (40) de retenue étant en contact radial avec une section de petit diamètre extérieur (D2) de la portion de montage (24). Ensemble (2) selon la revendication 4, dans lequel un jeu (46) axial subsiste entre la portion repliée (44) de chaque languette (40) et le deuxième rebord latéral (28) du support (22). Ensemble (2) selon l’une des revendications 4 et 5, dans lequel la plaque de montage (18) comprend au moins une portion de centrage (32) prolongeant au moins axialement le corps principal (30) de la plaque de montage (18), 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). Moteur électrique comprenant un carter (4), un arbre (6) et un ensemble (2) de brosse de mise à la terre selon l’une quelconque des revendications 4 à 6 monté radialement entre le carter (4) et l’arbre (6), les fibres conductrices (20) dudit ensemble (2) étant en contact avec l’arbre (6), plaque de montage (18) étant en contact radial avec l’alésage du carter (12).