EP3179578A1 - Machine tournante pour vehicule automobile et balai de contact electrique associe - Google Patents

Machine tournante pour vehicule automobile et balai de contact electrique associe Download PDF

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EP3179578A1
EP3179578A1 EP16202785.8A EP16202785A EP3179578A1 EP 3179578 A1 EP3179578 A1 EP 3179578A1 EP 16202785 A EP16202785 A EP 16202785A EP 3179578 A1 EP3179578 A1 EP 3179578A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
active face
face
blade
contact
brush
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16202785.8A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Maximilien Gentil
Wilfried Pays
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP3179578A1 publication Critical patent/EP3179578A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02—Details for dynamo electric machines
    • H01R39/18—Contacts for co-operation with commutator or slip-ring, e.g. contact brush
    • H01R39/26—Solid sliding contacts, e.g. carbon brush

Definitions

  • the present invention relates to the field of rotating machinery, in particular for motor vehicles, and in particular rotating commutator machines such as starters, alternators and alternator-starters.
  • the friction between the electrical contact mop and the collector causes wear of the electrical contact mop which is deposited on the collector to form a patina.
  • the patina layer becomes too thick, it creates an insulating layer between the brush and the collector so that the power delivered by the rotating machine decreases.
  • the subject of the present invention is an electric contact broom for rotating machines with a collector of a motor vehicle, comprising an active face intended to be at least partially in contact with at least one track of a collector for supplying the winding a rotor, said active face comprising a leading edge by which it comes into contact with a track during the rotation of the collector, wherein the profile of the brush in a plane substantially normal to the active face and substantially parallel to the leading edge, said wear profile, has at least one convergent shape in the direction of the active face.
  • a brush wear profile having at least one convergent shape in the direction of the active face makes it possible to obtain a contact surface between the active face of the blade and the commutator whose length in the direction of the edge of the blade. Attack increases between the beginning and the end of the broom's life. This allows to create new contact surfaces between the brush and the collector during the life of the brush and thus to have some contact points where the thickness of the patina layer is limited even at the end of life of the brush. This improves the performance of the broom at the end of its life.
  • the blade includes a first part called the wear portion comprising the active face and a second portion said holding portion opposite to the active face and in that the convergent shape of the wear profile of the broom is made in the wear part of the broom.
  • the holding part must have a fixed fixed height to fit the brush holders.
  • this part of the brush does not come into contact with the collector during the life of the brush, so it is not necessary to apply a convergent shape to this part of the brush.
  • the convergent shape extends over the entire wear part of the blade.
  • the use of a convergent shape on the entire wear portion of the blade increases the length of the contact surface in the direction of the leading edge during all the wear of the blade and thus to avoid have a too thick patina layer on the entire contact surface, even at the end of the broom's life. This also makes it possible to obtain at least a portion of the contact surface, the thickness of the patina layer of which is optimal, especially at the end of the life of the blade.
  • the brush wear profile comprises a trapezoidal shape on the active face side.
  • the trapezoidal shape is simple to obtain and allows a linear increase in the length of the contact surface in the direction of the leading edge.
  • the wear profile comprises a sawtooth form on the active face side.
  • the sawtooth shape provides the desired variation in the length of the contact surface in the direction of the leading edge during brush wear.
  • the saw teeth may also be slots so as to increase the contact area at the beginning of life.
  • the wear profile comprises at least one convex shape on the side of the active face.
  • the convex shape makes it possible to obtain a large variation in the length of the contact surface in the direction of the leading edge during the wear of the blade at the beginning of the life of the blade.
  • the wear profile comprises at least one concave shape on the side of the active face.
  • the concave shape makes it possible to obtain a large variation in the length in the direction of the leading edge during the wear of the blade at the end of the life of the blade.
  • the blade comprises a front face adjacent to the active face at the leading edge, a rear face adjacent to the active surface at a trailing edge, the front face and the rear face extending substantially normal to the active face, the wear profile being constant between the front face and the rear face.
  • the present invention also relates to a rotating machine for collector for a motor vehicle comprising a collector and at least one electric contact broom as described above.
  • the figure 1 represents a perspective view of a contact broom 1 of a rotating machine, in particular a starter, an alternator or an alternator-starter, of a motor vehicle.
  • the contact broom 1 comprises a so-called active face 3 intended to be at least partially in contact with at least one track 5 of a manifold 7, as shown in FIG. figure 2a , to feed the winding of a rotor of the rotating machine.
  • the active face 3 of the blade 1 comes successively in contact with the different tracks 5 of the manifold 7.
  • the contact blade 1 is in each moment in contact with at least two tracks 5.
  • the active face 3 comprises a first edge said leading edge 9 which is the edge by which the active face 3 comes into contact with a track 5 during the rotation of the collector 7 and a second edge said trailing edge 11 which is the edge through which the active face 3 loses contact with a track 5 of the collector 7 during the rotation of the collector 7.
  • the active face 3 is not flat but curved (or curves when the brush 1 is worn) due to the cylindrical shape of the collector 7.
  • the active face 5 forms a plane comprising the leading edge 9 and the trailing edge 11.
  • the present invention also extends to flat collectors as shown in FIG. figure 2b for which the blade 1 comes into contact with a flat surface of the manifold 7 comprising the tracks 5.
  • the active surface 3 remains flat during the wear of the blade 1.
  • the blade 1 has a generally parallelepipedal shape with a front face 13 adjacent to the active face 3 at the leading edge 9 and which extends substantially perpendicularly to the active face 3 (considered plane) and an adjacent rear face 15 at the active face 3 at the trailing edge 11 and which extends substantially parallel to the front face 13.
  • the blade 1 also comprises a first 17 and a second 19 side faces which connect the front face 13 and the rear face 15 and which extend substantially perpendicular to the active face 3.
  • the contact broom 1 can be divided into two parts, a first part called wear portion 21 comprising the active face 3.
  • the wear part 21 is intended to become the active face during the life of the blade 1. Indeed, the friction of the blade 1 on the manifold 7 causes the wear of the blade 1 whose particles are deposited on the manifold 7 to form a patina on the surface of the tracks 5 of the manifold 7. Thus, the height of the blade 1 in a direction perpendicular to the active face 3 called height of life H, tends to decrease over time when using the rotating machine.
  • the contact broom 1 also comprises a second part called holding portion 23 opposite to the active face 3 and intended to maintain the blade, generally cooperating with a brush holder. Since the brush holders are generally standard, the dimensions (length L and width 1) of the holding part 23 are imposed by the standard.
  • the holding portion 23 comprises an electric wire 24, called "shunt" in English for supplying an electric current to the blade 1.
  • the holding portion 23 may also include one or more recesses 26, formed on the face opposite to the active face 3 in which are housed one or more elastic elements, for example metal springs, which ensure the contact between the blade 1 and the collector 7.
  • the separation between the wear portion 21 and the holding portion 23 is indicated by a dashed line on the figure 1 . This separation is usually at the limit electrical conductor 24.
  • the profile of the blade 1 is defined in a plane substantially normal to the active face 3 and substantially parallel to the leading edge 9, ie parallel to the front faces 13 and rear 15, as being the wear profile of the blade 1.
  • the wear profile of the blade 1 thus corresponds to the projection of the blade 1 on a plane parallel to the front faces 13 and rear 15 of the blade 1.
  • the figure 3 represents the wear profile of the broom 1 of the figure 1 .
  • the blade 1 is configured so that its wear profile has at least one convergent shape in the direction of the active face 3.
  • This convergent portion being formed at the wear part 21 of the blade 1, the section of the part 23 to be in accordance with the standard of the brush holder.
  • the convergent shape may extend over only a portion of the wear part 21 as on the figures 1 and 3 or may extend over the entire wear part as shown on the figure 4 .
  • the convergence of the wear profile can be more or less pronounced.
  • the zone of contact between the active face 3 and the collector 7 will be greater than a predetermined threshold, for example 50% of the section of the brush 1 in the plane of the active face 3.
  • the convergent shape corresponds to a trapezoidal shape of the end of the blade 1 on the side of the active face 3.
  • This trapezoidal shape is obtained by two chamfers 27 and 29.
  • the invention is not limited to a trapezoidal shape but to any convergent shape.
  • the Figures 5a and 5b represent a wear profile converging towards the active face 3 of convex and concave shape respectively.
  • a convex shaped wear profile makes it possible to obtain a large variation in the height of the wear profile at the beginning of the life of the blade 1 while the concave shape makes it possible to obtain a large variation in the height of the wear profile. in the middle or end of life of the broom 1.
  • the wear profile may also comprise several convergent shapes towards the active face 3, for example a sawtooth and / or crenellated profile as shown in FIG. figure 6 which comprises a first triangular portion on the side of the first lateral face 17, a second triangular portion on the side of the second lateral face 19 and a trapezoidal portion between the first and second triangular portion.
  • a sawtooth and / or crenellated profile as shown in FIG. figure 6 which comprises a first triangular portion on the side of the first lateral face 17, a second triangular portion on the side of the second lateral face 19 and a trapezoidal portion between the first and second triangular portion.
  • the wear profile can also include a combination of different convergent shapes as on the figure 7 wherein the wear profile comprises a first convex portion on the side of the first side face 17, a second convex portion on the side of the second side face 19, a first triangular portion adjacent to the first convex portion, a second triangular portion adjacent to the first convex portion and a trapezoidal portion between the first and second triangular portions. Any other combination of convergent shapes can also be used.
  • the wear profile is constant between the front face 13 and the rear face 15, but the present invention is not limited to a constant wear profile between the front face 13 and the rear face 15.
  • a wear profile comprising a convergent shape makes it possible to vary the points of contact between the blade 1 and the commutator 7 in a direction parallel to the leading edge 9 (or at the trailing edge 11). during at least part of the life of the blade 1 so that the thickness of the patina is not homogeneous in a direction parallel to the leading edge 9.
  • This inhomogeneity makes it possible to obtain patina thicknesses lower at certain end of life contact points of the blade 1 which limits the loss of power due to the surplus patina end of life of the blade.

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un balai de contact électrique (1) pour machine tournante à collecteur (7) d'un véhicule automobile, comprenant une face active (3) destinée à être au moins partiellement en contact avec au moins une piste (5) d'un collecteur (7) pour alimenter le bobinage d'un rotor, ladite face active (3) comprenant un bord d'attaque (9) par lequel elle rentre en contact avec une piste lors de la rotation du collecteur (7),
dans lequel le profil du balai de contact (1) selon un plan sensiblement normal à la face active (3) et sensiblement parallèle au bord d'attaque (9), dit profil d'usure, présente au moins une forme convergente en direction de la face active (3).

Description

  • La présente invention concerne le domaine des machines tournantes notamment pour véhicules automobiles et en particulier les machines tournantes à collecteur tels que les démarreurs, alternateurs et alterno-démarreurs.
  • Il est connu dans l'état de la technique d'utiliser un ou plusieurs balais de contact électrique associés au stator et destinés à venir en contact avec un collecteur associé au rotor pour alimenter le bobinage du rotor via les pistes du collecteur.
  • Ainsi, lors du fonctionnement de la machine tournante à collecteur, le frottement entre le balai de contact électrique et le collecteur entraîne une usure du balai de contact électrique qui se dépose sur le collecteur pour former une patine. Lorsque la couche de patine devient trop épaisse, cela crée une couche isolante entre le balai et le collecteur de sorte que la puissance délivrée par la machine tournante diminue.
  • Or, l'une des contraintes imposées par les constructeurs automobiles est de garantir un niveau de perte de puissance inférieur à un seuil prédéterminé, par exemple 10%, au cours de la durée de vie de la machine tournante. Dans le cas d'un démarreur d'un véhicule avec une fonction d'arrêt et de redémarrage automatique (« Start and stop » en anglais), le nombre de cycles peut s'élever à 450000 cycles. Ainsi, pour permettre d'atteindre un tel nombre de cycles, il est nécessaire de pouvoir utiliser l'ensemble de la partie d'usure du balai tout en limitant les pertes de puissance en-dessous du seuil prédéterminé.
  • Il convient donc de trouver une solution permettant d'éviter ou de limiter les pertes de puissance liées à un excès de patine au niveau du collecteur.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un balai de contact électrique pour machines tournantes à collecteur d'un véhicule automobile, comprenant une face active destinée à être au moins partiellement en contact avec au moins une piste d'un collecteur pour alimenter le bobinage d'un rotor, ladite face active comprenant un bord d'attaque par lequel elle rentre en contact avec une piste lors de la rotation du collecteur, dans lequel le profil du balai selon un plan sensiblement normal à la face active et sensiblement parallèle au bord d'attaque, dit profil d'usure, présente au moins une forme convergente en direction de la face active.
  • L'utilisation d'un profil d'usure du balai présentant au moins une forme convergente en direction de la face active permet d'obtenir une surface de contact entre la face active du balai et le collecteur dont la longueur dans la direction du bord d'attaque augmente entre le début et la fin de vie du balai. Ceci permet de créer de nouvelles surfaces de contact entre le balai et le collecteur durant la durée de vie du balai et ainsi d'avoir certains points de contact où l'épaisseur de la couche de patine est limitée même en fin de vie du balai. Cela permet d'améliorer les performances du balai en fin de vie.
  • Selon un autre aspect de la présente invention, le balai comporte une première partie dite partie d'usure comprenant la face active et une deuxième partie dite partie de maintien opposée à la face active et en ce que la forme convergente du profil d'usure du balai est réalisée dans la partie d'usure du balai.
  • La partie de maintien doit avoir une hauteur fixe normée pour s'adapter aux porte-balais. De plus, cette partie du balai ne rentre pas en contact avec le collecteur durant la durée de vie du balai, il n'est donc pas nécessaire d'appliquer une forme convergente à cette partie du balai.
  • Selon un aspect additionnel de la présente invention, la forme convergente s'étend sur toute la partie d'usure du balai.
  • L'utilisation d'une forme convergente sur toute la partie d'usure du balai permet d'augmenter la longueur de la surface de contact dans la direction du bord d'attaque pendant toute l'usure du balai et ainsi d'éviter d'avoir une couche de patine trop épaisse sur l'ensemble de la surface de contact, même en fin de vie du balai. Cela permet aussi d'obtenir au moins une portion de la surface de contact dont l'épaisseur de la couche de patine est optimale, notamment en fin de vie du balai.
  • Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le profil d'usure du balai comprend une forme trapézoïdale du côté de la face active.
  • La forme trapézoïdale est simple à obtenir et permet une augmentation linéaire de la longueur de la surface de contact dans la direction du bord d'attaque.
  • Selon un autre aspect de la présente invention, le profil d'usure comprend une forme en dents de scie du côté de la face active.
  • La forme en dents de scie permet d'obtenir la variation désirée de la longueur de la surface de contact dans la direction du bord d'attaque au cours de l'usure du balai. Les dents de scie peuvent également être des créneaux de manière à augmenter la surface de contact en début de vie.
  • Selon un aspect additionnel de la présente invention, le profil d'usure comprend au moins une forme convexe du côté de la face active.
  • La forme convexe permet d'obtenir une variation importante de la longueur de la surface de contact dans la direction du bord d'attaque au cours de l'usure du balai en début de vie du balai.
  • Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le profil d'usure comprend au moins une forme concave du côté de la face active.
  • La forme concave permet d'obtenir une variation importante de la longueur dans la direction du bord d'attaque au cours de l'usure du balai en fin de vie du balai.
  • Selon un autre aspect de la présente invention, le balai comprend une face avant adjacente à la face active au niveau du bord d'attaque, une face arrière adjacente à la surface active au niveau d'un bord de fuite, la face avant et la face arrière s'étendant de façon sensiblement normale à la face active, le profil d'usure étant constant entre la face avant et la face arrière.
  • Un profil d'usure constant entre la face avant et la face arrière permet de simplifier la réalisation du balai.
  • La présente invention concerne également un balai de démarreur ou alternateur ou alterno-démarreur d'un véhicule automobile, comprenant :
    • une face active destinée à être en contact avec au moins une piste d'un collecteur pour alimenter le bobinage d'un rotor, la face active comprenant un bord d'attaque et un bord de fuite et en ce que la longueur de la surface de contact comprenant au moins la longueur du bord d'attaque et/ou du bord de fuite augmente entre le début et la fin de vie du balai.
  • La présente invention concerne également une machine tournante à collecteur pour véhicule automobile comprenant un collecteur et au moins un balai de contact électrique tel que décrit précédemment.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, des modes de réalisation possibles.
    • Sur ces dessins:
    • la figure 1 représente schématiquement et partiellement un balai de contact d'une machine tournante ;
    • la figure 2a représente schématiquement et partiellement un balai de contact et un collecteur d'une machine tournante selon une première configuration ;
    • la figure 2b représente schématiquement et partiellement un balai de contact et un collecteur d'une machine tournante selon une deuxième configuration ;
    • la figure 3 représente schématiquement et partiellement une vue de profil du balai de contact de la figure 1 ;
    • la figure 4 représente schématiquement et partiellement une vue de profil d'un balai de contact d'une machine tournante selon un deuxième mode de réalisation ;
    • la figure 5a représente schématiquement et partiellement une vue de profil d'un balai de contact d'une machine tournante selon un troisième mode de réalisation ;
    • la figure 5b représente schématiquement et partiellement une vue de profil d'un balai de contact d'une machine tournante selon un quatrième mode de réalisation ;
    • la figure 6 représente schématiquement et partiellement une vue de profil d'un balai de contact d'une machine tournante selon un cinquième mode de réalisation ;
    • la figure 7 représente schématiquement et partiellement une vue de profil d'un balai de contact d'une machine tournante selon un sixième mode de réalisation.
  • Sur ces figures, les mêmes numéros de référence désignent des éléments ayant une fonction identique.
  • Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.
  • La figure 1 représente une vue en perspective d'un balai de contact 1 d'une machine tournante, notamment un démarreur, un alternateur ou un alterno-demarreur, d'un véhicule automobile. Le balai de contact 1 comprend une face dite face active 3 destinée à être au moins partiellement en contact avec au moins une piste 5 d'un collecteur 7, comme représenté sur la figure 2a, pour alimenter le bobinage d'un rotor de la machine tournante. Lors de la rotation du collecteur 7, la face active 3 du balai 1 vient successivement en contact avec les différentes pistes 5 du collecteur 7. Le balai de contact 1 est à chaque instant en contact avec au moins deux pistes 5.
  • En référence à la figure 1, la face active 3 comprend un premier bord dit bord d'attaque 9 qui est le bord par lequel la face active 3 rentre en contact avec une piste 5 lors de la rotation du collecteur 7 et un deuxième bord dit bord de fuite 11 qui est le bord par lequel la face active 3 perd le contact avec une piste 5 du collecteur 7 lors de la rotation du collecteur 7.
  • Dans le cas d'un collecteur cylindrique comme représenté sur la figure 2a, la face active 3 n'est pas plane mais incurvée (ou s'incurve lors de l'usure du balai 1) du fait de la forme cylindrique du collecteur 7. Cependant dans la suite de la description, on considérera que la face active 5 forme un plan comprenant le bord d'attaque 9 et le bord de fuite 11.
  • Il est également à noter que la présente invention s'étend également aux collecteurs plats comme représenté sur la figure 2b pour lesquels le balai 1 vient en contact avec une surface plane du collecteur 7 comprenant les pistes 5. Dans ce cas, la surface active 3 reste plane lors de l'usure du balai 1.
  • Le sens de rotation du collecteur 7 est repéré par les flèches 12 sur les figures 2a et 2b.
  • Comme cela est mieux visible sur la figure 1, le balai 1 a une forme générale parallélépipédique avec une face avant 13 adjacente à la face active 3 au niveau du bord d'attaque 9 et qui s'étend sensiblement perpendiculairement à la face active 3 (considérée plane) et une face arrière 15 adjacente à la face active 3 au niveau du bord de fuite 11 et qui s'étend sensiblement parallèlement à la face avant 13. Le balai 1 comprend également une première 17 et une deuxième 19 faces latérales qui relient la face avant 13 et la face arrière 15 et qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à la face active 3.
  • Le balai de contact 1 peut être divisé en deux parties, une première partie dite partie d'usure 21 comprenant la face active 3. La partie d'usure 21 est destinée à devenir la face active lors de la durée de vie du balai 1. En effet, le frottement du balai 1 sur le collecteur 7 provoque l'usure du balai 1 dont les particules se déposent sur le collecteur 7 pour former une patine à la surface des pistes 5 du collecteur 7. Ainsi, la hauteur du balai 1 dans une direction perpendiculaire à la face active 3 appelée hauteur de vie H, tend à diminuer au cours du temps lors de l'utilisation de la machine tournante.
  • Le balai de contact 1 comprend également une deuxième partie dite partie de maintien 23 opposée à la face active 3 et destinée au maintien du balai, généralement en coopérant avec un porte-balai. Les porte-balais étant généralement standard, les dimensions (longueur L et largeur 1) de la partie de maintien 23 sont imposées par le standard. La partie de maintien 23 comprend un fil électrique 24, appelée « shunt » en anglais destiné à fournir un courant électrique au balai 1. La partie de maintien 23 peut également comprendre un ou plusieurs renfoncements 26, ménagés sur la face opposée à la face active 3 dans lesquels viennent se loger un ou des éléments élastiques, par exemple des ressorts métalliques, qui assurent la mise en contact entre le balai 1 et le collecteur 7.
  • La séparation entre la partie d'usure 21 et la partie de maintien 23 est repérée par une ligne en pointillés sur la figure 1. Cette séparation se situe généralement au niveau de la limite du conducteur électrique 24.
  • On définit le profil du balai 1 selon un plan sensiblement normal à la face active 3 et sensiblement parallèle au bord d'attaque 9, c'est à dire parallèle aux faces avant 13 et arrière 15, comme étant le profil d'usure du balai 1. Le profil d'usure du balai 1 correspond donc à la projection du balai 1 sur un plan parallèle aux faces avant 13 et arrière 15 du balai 1. La figure 3 représente le profil d'usure du balai 1 de la figure 1.
  • Le balai 1 est configuré de sorte que son profil d'usure présente au moins une forme convergente en direction de la face active 3. Cette partie convergente étant réalisée au niveau de la partie d'usure 21 du balai 1, la section de la partie de maintien 23 devant être conforme au standard du porte-balai. La forme convergente peut s'étendre sur seulement une portion de la partie d'usure 21 comme sur les figures 1 et 3 ou peut s'étendre sur l'ensemble de la partie d'usure comme représenté sur la figure 4. De plus, la convergence du profil d'usure peut être plus ou moins prononcée. De manière préférentielle, la zone de contact entre la face active 3 et le collecteur 7 sera supérieure à un seuil prédéterminé, par exemple 50% de la section du balai 1 dans le plan de la face active 3.
  • Sur les figures 1, 3 et 4, la forme convergente correspond à une forme trapézoïdale de l'extrémité du balai 1 du côté de la face active 3. Cette forme trapézoïdale est obtenue par deux chanfreins 27 et 29. Un premier chanfrein 27 ménagé à l'interface entre la face active 3 et la première face latérale 17 et un deuxième chanfrein 29 ménagé à l'interface entre la face active et la deuxième face latérale 19.
  • Cependant, l'invention ne se limite pas à une forme trapézoïdale mais à toute forme convergente. Les figures 5a et 5b représentent un profil d'usure convergent vers la face active 3 respectivement de forme convexe et de forme concave. Un profil d'usure de forme convexe permet d'obtenir une grande variation de la hauteur du profil d'usure en début de vie du balai 1 tandis que la forme concave permet d'obtenir une grande variation de la hauteur du profil d'usure au milieu ou en fin de vie du balai 1.
  • Le profil d'usure peut également comprendre plusieurs formes convergentes vers la face active 3 comme par exemple un profil en dents de scie et/ou en créneaux comme représenté sur la figure 6 qui comprend une première partie triangulaire du côté de la première face latérale 17, une deuxième partie triangulaire du côté de la deuxième face latérale 19 et une partie trapézoïdale entre la première et la deuxième partie triangulaire. Le profil d'usure peut également comprendre une combinaison de différentes formes convergentes comme sur la figure 7 où le profil d'usure comprend une première partie convexe du côté de la première face latérale 17, une deuxième partie convexe du côté de la deuxième face latérale 19, une première partie triangulaire adjacente à la première partie convexe, une deuxième partie triangulaire adjacente à la première partie convexe et une partie trapézoïdale entre la première et la deuxième partie triangulaire. Toute autre combinaison de formes convergentes pouvant également être utilisée.
  • Par ailleurs, sur la figure 1, le profil d'usure est constant entre la face avant 13 et la face arrière 15 mais la présente invention ne se limite pas à un profil d'usure constant entre la face avant 13 et la face arrière 15.
  • Ainsi, l'utilisation d'un profil d'usure comprenant une forme convergente permet de faire varier les points de contact entre le balai 1 et le collecteur 7 dans une direction parallèle au bord d'attaque 9 (ou au bord de fuite 11) au cours d'au moins une partie de la durée de vie du balai 1 de sorte que l'épaisseur de patine n'est pas homogène dans une direction parallèle au bord d'attaque 9. Cette inhomogénéité permet d'obtenir des épaisseurs de patine plus faibles à certains points de contact en fin de vie du balai 1 ce qui permet de limiter la perte de puissance due au surplus de patine en fin de vie du balai.

Claims (9)

  1. Balai de contact électrique (1) pour machine tournante à collecteur (7) d'un véhicule automobile, comprenant une face active (3) destinée à être au moins partiellement en contact avec au moins une piste (5) d'un collecteur (7) pour alimenter le bobinage d'un rotor, ladite face active (3) comprenant un bord d'attaque (9) par lequel elle rentre en contact avec une piste lors de la rotation du collecteur (7),
    caractérisé en ce que le profil du balai de contact (1) selon un plan sensiblement normal à la face active (3) et sensiblement parallèle au bord d'attaque (9), dit profil d'usure, présente au moins une forme convergente en direction de la face active (3).
  2. Balai (1) selon la revendication 1 dans lequel le balai (1) comporte une première partie dite partie d'usure (21) comprenant la face active (3) et une deuxième partie dite partie de maintien (23) opposée la face active (3) et dans lequel la forme convergente du profil d'usure du balai (1) est réalisée dans la partie d'usure (21) du balai (1).
  3. Balai (1) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la forme convergente s'étend sur toute la partie d'usure du balai (1).
  4. Balai (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le profil d'usure du balai (1) comprend une forme trapézoïdale du côté de la face active (3).
  5. Balai (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le profil d'usure comprend une forme en dents de scie du côté de la face active (3).
  6. Balai (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le profil d'usure comprend au moins une forme convexe du côté de la face active (3).
  7. Balai (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le profil d'usure comprend au moins une forme concave du côté de la face active (3).
  8. Balai (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le balai (1) comprend une face avant (13) adjacente à la face active (3) au niveau du bord d'attaque (9), une face arrière (15) adjacente à la surface active (3) au niveau d'un bord de fuite (11), la face avant (13) et la face arrière (15) s'étendant de façon sensiblement normale à la face active (3), le profile d'usure étant constant entre la face avant (13) et la face arrière (15).
  9. Machine tournante à collecteur (7) pour véhicule automobile comprenant un collecteur (7) et au moins un balai de contact électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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