FR2625628A1

FR2625628A1 - Rotating electric machine with commutator

Info

Publication number: FR2625628A1
Application number: FR8800016A
Authority: FR
Inventors: Eric Goyard
Original assignee: Equipements Electriques Moteur SA
Current assignee: Equipements Electriques Moteur SA
Priority date: 1988-01-05
Filing date: 1988-01-05
Publication date: 1989-07-07
Anticipated expiration: 2008-01-05
Also published as: FR2625628B1

Abstract

The shroud 30 for protecting the commutator 1 of a rotating electric machine leaves at least one opening traversed by the brushes 13 and 14 sliding in the guide cages 11 and 12 of a brush holder 10. According to the invention, the protective shroud 30 includes means for mounting on the machine in two distinct positions corresponding respectively to a re-entry position of the brushes 13 and 14 and to a position in which the said brushes 13 and 14 are allowed to project inside the protective shroud 30.

Description

La présente invention concerne une machine électrique tournante à collecteur. The present invention relates to a rotary electrical machine with a collector.

De telles machines comportent généralement un stator, un rotor tournant à l'intérieur du stator et portant un bobinage, un ensemble collecteur-balais permettant l'alimentation du bobinage rotorique et constitué d'au moins un balai coulissant dans une cage de guidage d'un porte-balais, balai frottant sur un collecteur monté en bout d'arbre du rotor. Les machines électriques tournantes, et plus particulièrement celles destinées à fonctionner sur les véhicules automobiles sont souvent sujettes à des aggressions, telles que poussières, boues, humidité, atmosphères salines, etc... Such machines generally include a stator, a rotor rotating inside the stator and carrying a winding, a collector-brush assembly allowing the supply of the rotor winding and consisting of at least one brush sliding in a guide cage of a brush holder, brush sweeping on a collector mounted at the end of the rotor shaft. Rotating electric machines, and more particularly those intended to operate on motor vehicles are often subject to aggressions, such as dust, mud, humidity, saline atmospheres, etc ...

De ce fait, l'ensemble collecteur-balais, particulièrement sensible à ces agressions qui peuvent bloquer le balai dans sa cage de guidage, ou oxyder le collecteur, ajoutant une résistance de contact néfaste à un bon fonctionnement de la machine, doit faire l'objet d'une protection particulière. As a result, the collector-brush assembly, which is particularly sensitive to these attacks which can block the brush in its guide cage, or oxidize the collector, adding a harmful contact resistance to the proper functioning of the machine, must do the subject to special protection.

La demande de brevet d'invention française 2 438 935 propose un alternateur de véhicule automobile dont le collecteur est entouré et protégé par un chapeau qui retient le porte-balais et qui est fixé de manière amovible sur un flasque. French patent application 2,438,935 proposes a motor vehicle alternator whose collector is surrounded and protected by a cap which retains the brush holder and which is removably attached to a flange.

La demande de brevet d'invention française 2 561 833, propose quant à elle, un ensemble porte-balais-chapeau monobloc, moulé sur la face interne d'un flasque et permettant de loger le collecteur de la machine dans une chambre étanche. French patent application 2,561,833, for its part, proposes a one-piece brush-hat-holder assembly, molded on the internal face of a flange and making it possible to house the collector of the machine in a sealed chamber.

Bien que ces deux solutions permettent de protéger efficacement l'ensemble collecteur-balais des agressions extérieures, elles n'en demeurent pas moins délicates au montage. En effet, lors de l'insertion du collecteur dans le chapeau de protection, il faudra retenir les balais, qui, soumis à l'action de ressorts, tendent à sortir des cages de guidage, dans lesquelles ils sont disposés, en direction de l'emplacement réservé au collecteur, afin que ceux-ci n'entravent pas son passage. La présence d'une enveloppe, que constitue le chapeau, a pour effet de rendre cette opération très délicate, surtout lors d'une fabrication de grande diffusion, réalisée par une machine automatique. Although these two solutions make it possible to effectively protect the collector-brush assembly from external aggressions, they nonetheless remain delicate during assembly. Indeed, during the insertion of the collector in the protective cap, it will be necessary to retain the brushes, which, subjected to the action of springs, tend to come out of the guide cages, in which they are arranged, in the direction of the 'space reserved for the collector, so that they do not obstruct its passage. The presence of an envelope, which constitutes the cap, has the effect of making this operation very delicate, especially during mass production, carried out by an automatic machine.

La présente invention propose de pallier cet inconvénient et concerne à cet effet une machine électrique tournante à collecteur, du type comportant un capuchon de protection qui coiffe le collecteur en laissant subsister au moins une ouverture traversée par des balais coulissant dans des cages de guidage d'un porte-balais, caractérisée en ce que le capuchon de protection comporte des moyens de montage sur la machine selon deux positions distinctes correspondant respectivement à une position rentrée des balais, et à une position où lesdits balais sont admis à faire saillie à l'intérieur du capuchon de protection. The present invention proposes to overcome this drawback and for this purpose relates to a rotary electric collector machine, of the type comprising a protective cap which covers the collector leaving at least one opening traversed by brushes sliding in guide cages of a brush holder, characterized in that the protective cap comprises means for mounting on the machine in two distinct positions corresponding respectively to a retracted position of the brushes, and to a position where said brushes are allowed to protrude inside of the protective cap.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le capuchon de protection comporte une fenêtre pour le passage de chaque balai, les surfaces adjacentes auxdites fenêtres constituant des surfaces d'appui et de retenue des balais lors de la première position de montage. According to another characteristic of the invention, the protective cap includes a window for the passage of each brush, the surfaces adjacent to said windows constituting bearing and retaining surfaces of the brushes during the first mounting position.

La description qui va suivre en regard des dessins annexés représente à titre non limitatif un exemple de réalisation de l'invention, dessins selon lesquels
- La figure 1 représente le capuchon de protection dans la première position de montage.The description which follows with reference to the appended drawings represents, without limitation, an embodiment of the invention, drawings according to which
- Figure 1 shows the protective cap in the first mounting position.

- La figure 2 représente le capuchon de protection dans la seconde position de montage. - Figure 2 shows the protective cap in the second mounting position.

- La figure 3 représente en perspective le capuchon de protection. - Figure 3 shows in perspective the protective cap.

- La figure 4 représente le porte-balais et le collecteur, vus de côté. - Figure 4 shows the brush holder and the collector, seen from the side.

La description donnée ici à titre d'exemple concerne un alternateur de véhicule automobile. The description given here by way of example relates to a motor vehicle alternator.

Aux figures 1 et 2 est représenté un collecteur 1 d'une machine électrique tournante constitué de deux bagues collectrices 2 et 3 montées sur un support isolant 4 lui même disposé à l'extrémité d'un arbre 5 du rotor de la machine. In Figures 1 and 2 is shown a manifold 1 of a rotary electrical machine consisting of two slip rings 2 and 3 mounted on an insulating support 4 itself arranged at the end of a shaft 5 of the rotor of the machine.

Un porte-balais 10 constitué d'un corps 15 en matière isolante comporte deux cages de guidage 11 et 12 à l'intérieur desquelles coulissent deux balais 13 et 14. Le corps 15 est coiffé d'un couvercle 16 de matière isolante comportant deux trous 17 et 18 permettant le passage de deux conducteurs électriques 19 et 20. Chacun de ces deux conducteurs électriques 19 et 20 est relié respectivement aux balais 13 et 14 en contact avec les bagues collectrices 2 et 3 (figure 2) grâce à des ressorts de compression 21 et 22 prenant appui sur l'extrémité des balais 13 et 14, d'une part, et le couvercle 16 d'autre part. A brush holder 10 made up of a body 15 made of insulating material has two guide cages 11 and 12 inside which two brushes 13 and 14 slide. The body 15 is capped with a cover 16 made of insulating material comprising two holes 17 and 18 allowing the passage of two electrical conductors 19 and 20. Each of these two electrical conductors 19 and 20 is respectively connected to the brushes 13 and 14 in contact with the slip rings 2 and 3 (FIG. 2) by means of compression springs 21 and 22 bearing on the end of the brushes 13 and 14, on the one hand, and the cover 16 on the other hand.

Un capuchon de protection 30 réalisé par moulage de matière plastique, et de forme générale tubulaire, est bouché à l'une de ses extrémités. A protective cap 30 produced by plastic molding, and of generally tubular shape, is plugged at one of its ends.

Deux fenêtres 35 et 36 ménagées dans la partie tubulaire du capuchon de protection 30, sont disposées sur le mZme axe longitudinal et selon le même entraxe que les balais 13 et 14. La partie tubulaire est surmontée de deux glissières 31 et 32 définissant une ouverture de forme rectangulaire ouverte par l'un de ses côtés vers l'extérieur. Les glissières 31 et 32 sont munies d'une pluralité d'encoches 33 et 34 et sont espacées entre elles de la moitié de l'entraxe des balais 13 et 14. Two windows 35 and 36 formed in the tubular part of the protective cap 30, are arranged on the same longitudinal axis and along the same distance as the brushes 13 and 14. The tubular part is surmounted by two slides 31 and 32 defining an opening of rectangular shape open by one of its sides towards the outside. The slides 31 and 32 are provided with a plurality of notches 33 and 34 and are spaced between them by half of the distance between the centers of the brushes 13 and 14.

Le porte-balais 10, comporte deux rainures 23 et 24 dans lesquelles sont ménagés deux ergots 26 et 27 de forme complémentaire à la forme des encoches 33 et 34. Une collerette 25 est ménagée sur la périphérie du corps 15 du porte-balais 10 et directement au dessus des rainures 23 et 24. The brush holder 10 comprises two grooves 23 and 24 in which are formed two lugs 26 and 27 of shape complementary to the shape of the notches 33 and 34. A flange 25 is formed on the periphery of the body 15 of the brush holder 10 and directly above the grooves 23 and 24.

Lors du montage, le capuchon de protection 30 est présenté de façon à ce que ses glissières 31 et 32 coulissent dans les rainures 23 et 24. La position des encoches 33 et 34 sur les glissières 31 et 32, et des ergots 26 et 27 dans les rainures 23 et 24 est choisie de manière à ce que lorsque les ergots 26 et 27 viennent s'encastrer dans les encoches 33, les balais 13 et 14 prennent appui sur les surfaces 37 et 38 adjacentes aux fenêtres 35 et 36 permettant ainsi l'introduction du collecteur 1 dans le capuchon de protection 30 (figure 1). During assembly, the protective cap 30 is presented so that its slides 31 and 32 slide in the grooves 23 and 24. The position of the notches 33 and 34 on the slides 31 and 32, and of the pins 26 and 27 in the grooves 23 and 24 is chosen so that when the pins 26 and 27 come to be embedded in the notches 33, the brushes 13 and 14 bear on the surfaces 37 and 38 adjacent to the windows 35 and 36 thus allowing the introduction of the collector 1 into the protective cap 30 (FIG. 1).

Ensuite le capuchon de protection 30 est poussé jusqu a ce que les encoches 34 viennent se loger sur les ergots 26 et 2t libérant les balais 13 et 14, qui en passant à travers les fenêtres 35 et 36 viennent en contact sur les bagues collectrices 2 et 3.Then the protective cap 30 is pushed until the notches 34 are received on the pins 26 and 2t releasing the brushes 13 and 14, which passing through the windows 35 and 36 come into contact on the slip rings 2 and 3.

La surface frontale 25a de a collerette 25 est prévue pour affleurer une partie du rotor, comme par exemple, le moyeu d'une roue polaire dans le cas d'un alternateur, constituant ainsi une chambre étanche dans laquelle est logé l'ensemble coilecteur-balais. Afin d'améliorer l'étanchéité de la chambre, on peut prévoir de rapporter une pièce sur la partie du rotor affleurant la surface frontale 25a, afin de constituer une chicane d'étanchéïté. The front surface 25a of the flange 25 is designed to be flush with a part of the rotor, such as for example, the hub of a pole wheel in the case of an alternator, thus constituting a sealed chamber in which is housed the collector assembly- broom. In order to improve the tightness of the chamber, provision may be made to attach a part to the part of the rotor flush with the front surface 25a, in order to constitute a seal baffle.

Selon une variante de l'invention, on peut prévoir que les encoches 33, 34 soient ménagées dans les rainures 23 et 24 du corps 15 du porte-balais 10, ou par exemple que l'on dispose de deux encoches 33, 34 et quatre ergots 26, 27 ménagés indiféremment soit sur les glissières 31 et 32 ou dans les rainures 23 et 24. According to a variant of the invention, provision may be made for the notches 33, 34 to be formed in the grooves 23 and 24 of the body 15 of the brush holder 10, or for example to have two notches 33, 34 and four pins 26, 27 arranged either on the slides 31 and 32 or in the grooves 23 and 24.

L'exemple de réalisation donné ici à titre d'exemple concerne un alternateur, mais il est.évident que l'invention couvre toute machine électrique tournante à collecteur, comme par exemple un démarreur ou un moteur possèdant des balais désaxés axialement, et conséquemment les fenêtres, auquel cas on aurait deux glissières par balai et des rainures correspondantes ménagées dans leur cage de guidage. The exemplary embodiment given here by way of example relates to an alternator, but it is obvious that the invention covers any rotary electrical machine with collector, such as for example a starter or a motor having axially offset brushes, and consequently the windows, in which case there would be two slides per brush and corresponding grooves made in their guide cage.

Claims

1) Rotating electric collector machine, of the type comprising a protective cap (30) which covers the collector (1) leaving at least one opening traversed by brushes (13) and (14) sliding in guide cages ( 11) and (12) of a brush holder (10), characterized in that the protective cap (30) comprises means for mounting on the machine in two distinct positions corresponding respectively to a retracted position of the brushes (13) and (14), and at a position where said brushes (13) and (14) are allowed to protrude inside the protective cap (30).

2) Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that the protective cap (30) has a window (35, 36) for the passage of each brush (13, 14), the adjacent surfaces (37) and ( 38) to said windows (35) and (36) constituting bearing and retaining surfaces of the brushes (13) and (14) during the first mounting position.

3) rotary electric machine, according to claim 1, characterized in that the protective cap (30) comprises slides (31) and (32) capable of sliding in grooves (23) and (24) formed in the holder brooms (1).

4) Rotating electric machine according to claim 1, characterized in that each of the mounting positions is obtained by lugs (26) and (27) cooperating with notches (33) and (34).

5) rotary electric machine, according to claims 3 and 4, characterized in that the notches (33) and (34) are formed on the slides (31) and (32) of the protective cap (30) and cooperate with lugs (26) and (27) formed in the grooves (23) and (24), of the brush holder (1).

6) Rotating electric machine, according to claims 3 and 4, characterized in that the pins (26) and (27) are formed on the slides (31) and (32) of the protective cap (30) and cooperate with notches (33) and (34) formed in the grooves (23j and (24) of the brush holder (1).

7) Rotating electric machine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the brushes (13) and (14) are on the same longitudinal axis.

8) Rotating electric machine according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the brushes (13) and (14) are axially offset.