CH642783A5 - Collecteur pour moteur. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un collecteur pour un moteur avec un stator et un rotor avec arbre rotatif, comprenant une pluralité de segments encastrés dans un corps isolant, chacun desdits segments ayant une surface de contact pour un balai.

L'invention concerne aussi un procédé de fabrication du collecteur.

Lors de l'utilisation des collecteurs connus pour moteurs, il est désirable que de l'huile soit appliquée sur le collecteur pour éviter la formation de petits arcs produits par le contact et la séparation répétés entre les segments du collecteur et un balai, le changement de surface par oxydation, la formation de sulfures, etc., aux surfaces de contact entre les segments et le balai ainsi que l'abrasion de ces parties, etc. Dans le cas où un film d'huile est produit à la surface de contact entre les segments du collecteur et le balai, le contact électrique entre ces parties est perturbé ou détérioré. Pour éviter ce défaut, des petites surfaces concave-convexes sont formées sur la surface de chacun des segments pour produire un effet de réservoir d'huile dans leur partie concave tout en maintenant un bon contact électrique entre les segments du collecteur et le balai. En général, les surfaces concave-convexes formées sur les surfaces des segments sont produites à l'aide de papier de verre, d'un disque abrasif ou de moyens similaires mis en contact avec le collecteur et affectés d'un mouvement de rotation relatif pour abraser la surface du collecteur ou de ses segments. Ainsi, la surface concave-convexe sur chacun des segments des collecteurs connus a un profil en forme de ligne concave-convexe dans la direction de rotation, de sorte que des copeaux ou des bavures se forment sur les bords de chaque segment de collecteur s par l'abrasion due à la rotation. Lorsque le moteur est en service, les copeaux sont arrachés des segments du collecteur, et ils viennent créer des courts-circuits entre les segments adjacents.

En conséquence, un procédé permettant d'enlever les copeaux des bords des segments du collecteur est nécessaire pour les collec-io teurs de l'art antérieur. Toutefois, le travail d'enlèvement des copeaux doit être exécuté à l'aide d'un microscope lorsque le moteur est un micromoteur de faibles dimensions. Cela rend la fabrication relativement lente et produit une fatigue de l'ouvrier, ce qui est une des raisons s'opposant à la fabrication en grandes séries. 15 En relation avec ce qui précède, le but delà présente invention est de réaliser un nouveau collecteur ne présentant pas les défauts mentionnés ci-dessus. Un autre but est de réaliser un nouveau procédé de fabrication permettant une production avantageuse en grandes séries du collecteur.

20 Pour atteindre ces buts, le collecteur selon la présente invention est réalisé selon le contenu de la revendication 1 et fabriqué comme indiqué dans la revendication 5.

Le collecteur selon l'invention doit aussi être apte à une production en grandes séries et il doit avoir la fonction de retenir l'huile 25 pour assurer le contact entre ses segments et un balai du moteur. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante d'un exemple d'exécution en relation avec le dessin dans lequel:

la fig. 1 est une vue transversale en coupe d'un moteur à collec-30 teur,

la fig. 2 est une vue en perspective à une échelle agrandie d'un collecteur selon l'invention, et la fig. 3 est un diagramme schématique d'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention.

35 Pour faciliter la compréhension, un moteur à courant continu susceptible d'avoir un collecteur selon l'invention est décrit en premier ci-après, avec référence à la fig. 1.

En fig. 1, l'ensemble stotor est désigné par 1 et l'ensemble rotor par 2. Le stator comprend des aimants 3, chacun de forme cylindri-40 que, une carcasse 4 et une boîte de roulements 9 portant des roulements 7 et 8 supportant de manière rotative un arbre 6 du rotor 2. Le rotor 2 comprend un collecteur 10 fixé à l'arbre 6 du moteur et une bobine 11 disposée entre les aimants 3 et la carcasse 4 du stator et tournant entre ces éléments. Le collecteur 10 comprend une plura-45 Hté (par exemple cinq) de barres ou segments 12 qui sont intégralement encastrés dans un corps 13 moulé en résine avec des distances angulaires égales autour de l'axe de l'arbre 6. Une partie de chacun des segments 12 (en fig. 1, un seul segment est visible) est exposée à découvert sur une portée du corps 13 moulé en résine et les parties 50 périphériques ainsi exposées des segments 12 sont situées sur une surface cylindrique commune. Un balai 14, monté sur le stator, vient en contact avec le collecteur 12.

Un exemple d'exécution du collecteur selon l'invention est décrit ci-dessous en rapport avec la fig. 2. Dans cette figure, l'ensemble col-55 lecteur est désigné par 20. Ce collecteur 20 peut être utilisé par exemple à la place du collecteur 10 dans le moteur à courant continu de faibles dimensions de la fig. 1.

Selon l'invention, une pluralité de segments, par exemple cinq segments de collecteur 22 (correspondant aux segments 12 de la 60 fig. 1) sont encastrés dans un corps 23 en résine thermoplastique, telle que polybutyraltéréphtalate, mélangée de fibres de verre lors du moulage pour faire le collecteur 20. A la surface de contact de chacun des segments 22 avec le balai 14 (fig. 1), c'est-à-dire à la périphérie de chaque segment 22 exposé à découvert à la surface d'une 65 portée 23a (correspondant à la portée 13a de la fig. 1) du corps 23 moulé (correspondant au corps 13 de la fig. 1), une surface rugueuse est formée par de nombreuses empreintes 24 obtenues à l'aide de nombreuses petites particules sphériques.

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La fig. 3 illustre un procédé selon l'invention pour créer les nombreuses empreintes 24 à la surface des segments 22 de collecteur. Comme indiqué en fig. 3, le collecteur 20 formé par l'encastrement d'une pluralité de segments 22 dans un corps 23 moulé en résine, comme décrit en relation avec la fig. 2, est monté sur l'arbre rotatif 6 s du rotor 2 du moteur. Ensuite, de nombreuses petites particules, de préférence de forme sphérique, par exemple des perles de verre stable du point de vue chimique et de dureté adéquate, sont projetées par une buse 25 contre la surface périphérique du collecteur 20. Cela produit les empreintes 24 désirées. En fig. 3, 26 désigne un ap- io pareil de projection recevant les particules sphériques 25' ou perles de verre d'un réservoir 27 et délivrant ces particules à la buse 25 sous une pression d'air déterminée, par exemple de 1 kg/cm2, obtenue par une source d'air à haute pression 28 reliée à l'appareil 26.

En projetant de nombreuses particules sphériques 25' sur la 15 surface périphérique du collecteur 20 ou des segments 22 de celui-ci, de nombreuses empreintes d'impact 24, chacune de forme substantiellement hémisphérique, sont formées à la surface périphérique de chaque segment 22, comme décrit en rapport avec la fig. 2. Dans ce cas, la grandeur des empreintes hémisphériques concaves d'impact 20 24 dépend de la grandeur des particules sphériques 25' projetées contre la surface du segment 22 de collecteur. Selon la présente invention, le diamètre de chaque particule sphérique 25' est choisi de grandeur plus petite que celle de la largeur d d'une fente 29 entre les segments 22 adjacents. Par exemple, si la largeur d de chaque fente 25 29 est d'environ 0,15 mm, le diamètre des particules sphériques 25' projetées contre la surface de segment 22 pour y former les empreintes 24 est choisi d'environ 0,1 mm.

Les particules sphériques 25' utilisées pour former les empreintes d'impact 24 à la surface des segments 22 sont des perles de verre 30 dont la composition est par exemple la suivante: 71,7% en poids de Si02, 1,67% en poids de A1203, 0,12% en poids de Fe203, 8,72%

en poids de CaO, 2,81% en poids de MgO, 13,9% en poids de Na20,0,97% en poids de K20 et 0,03% en poids de B203.

Les empreintes d'impact 24 formées par l'impact des particules sphériques 25' se forment aussi à l'extrémité 22a de chaque segment 22 située en face de la fente 29 mais, dans la présente invention, il ne se forme ni copeaux ni bavures. Dans les collecteurs de l'art antérieur, les copeaux qui se forment lors de la création des parties concave-convexes de chaque segment dans la direction de rotation du collecteur sont de faible épaisseur et de résistance mécanique instable de sorte qu'ils s'étendent dans la direction de rotation sur la fente entre les segments adjacents, à partir du bord de chaque segment. Les particules sphériques qui adhèrent au collecteur après le traitement au jet peuvent être éliminées par exemple par rinçage.

Le collecteur comprenant les segments avec les surfaces rugueuses formées par l'impact des particules sphériques sur les parties prévues pour être en contact avec le balai est enduit d'huile et utilisé dans le moteur de la fig. 1.

Le collecteur selon l'invention, réalisé comme indiqué plus haut, donne un bon contact avec le balai, présente l'effet désiré de réservoir d'huile, ne permet pas la production des arcs électriques et élimine l'abrasion, ainsi que l'expérience l'a montré. Comme décrit ci-dessus, la formation des empreintes ne produit pas de copeaux ni de bavures, de sorte que l'opération d'élimination des copeaux devient sans objet. L'invention apporte donc une amélioration de la capacité de production en grandes séries du collecteur.

En outre, la grandeur, la profondeur, etc., des empreintes d'impact peuvent être choisies de manière adéquate par un choix judicieux de la grandeur des particules sphériques et de la pression d'impact de ces dernières sur le collecteur, de sorte qu'une surface rugueuse ou une surface concave-convexe optimale puisse être formée sur le collecteur en relation avec la grandeur des segments, la distance entre ceux-ci, etc.

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1 feuille dessins

Claims (11)

1. 642 783

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   REVENDICATIONS

   1. Collecteur pour un moteur avec un stator et un rotor avec arbre rotatif, comprenant une pluralité de segments encastrés dans un corps isolant, chacun desdits segments ayant une surface de contact pour un balai, ledit collecteur étant caractérisé par le fait que de nombreuses empreintes (24) sont prévues sur chacun des segments (22) pour rendre rugueuse la surface desdits segments.
2. 2. Collecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites empreintes (24) sont formées au moins sur la surface de contact de chacun desdits segments (22).
3. 3. Collecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites empreintes ont chacune une configuration hémisphérique.
4. 4. Collecteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le diamètre de chacune desdites empreintes hémisphériques est plus petit que la distance (d) entre segments adjacents.
5. 5. Procédé de fabrication du collecteur selon la revendication 1, comprenant les étapes suivantes:

   a) encastrement d'une pluralité de segments de collecteur dans un corps en matériau isolant, et b) formation de parties concave-convexes sur la surface desdits segments;

   ladite formation étant caractérisée par le fait que de nombreuses particules (25') sont projetées sous la forme d'un jet à une pression déterminée sur la surface desdits segments (22).
6. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que chacune desdites particules est sphérique.
7. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que chacune des particules sphériques (25') est une perle de verre.
8. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le diamètre de chacune desdites particules sphériques (25') est plus petit que la distance (d) entre segments (22) adjacents.
9. 9. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la projection desdites particules (25') sur lesdits segments (22) est effectuée par un appareil de projection (26) à travers une buse (25).
10. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'un grand nombre de particules (25') sont délivrées audit appareil de projection (26) auquel est reliée une source d'air à haute pression (28).
11. 11. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ladite pression déterminée est d'environ 1 kg/cm2.