FR2542510A1

FR2542510A1 - Electric commutator motor brush holder

Info

Publication number: FR2542510A1
Application number: FR8304103A
Authority: FR
Inventors: Denis Munier
Original assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Current assignee: Societe de Paris et du Rhone SA
Priority date: 1983-03-08
Filing date: 1983-03-08
Publication date: 1984-09-14
Also published as: DE3408023A1; ES278021U; FR2542510B1; ES278021Y; DE3408023C2

Abstract

In the brush holder brushes are displaceably mounted in guide bearings of the brush-holder housing. At least one of the brushes is connected by means of a flexible electrical conductor to a fixed contact terminal. A retention bearing (21) grips the electric connection-conductor (17) in the region between the brush (13) and the corresp. connection terminal (18). The retention bearing (21) has at least one guide slot (22) for the flexible conductor (17). and in partic. has a support element (23) or similar, the support element pref. being formed largely by a projection (23) located in the guide slot (22).

Description

"Portebalais pour machine électrique tournante à collecteur"
La présente invention est relative à un porte-balais pour machine électrique tournante à collecteur, et notamment pour une machine électrique telle qu'un moteur de démarreur pour véhicule automobile comportant un collecteur de type plat ou frontal, avec lames en forme de secteurs."Portebalais for rotary electrical machine with collector"
The present invention relates to a brush holder for a rotary electrical machine with a collector, and in particular for an electric machine such as a starter motor for a motor vehicle comprising a collector of the flat or front type, with sectors-shaped blades.

Dans ce genre de machine électrique tournante, les balais qui permettent l'alimentation de l'induit par LI'intermédiaire du collecteur sont soumis aux vibrations de cet induit et aux clocs dûs aux passages successifs de chacune des lames du collecteur. Chaque balai est monté coulissant dans un logement du corps du porte-balais, réalisé en une matière isolante. Un conducteur électrique souple de liaison, réalisé sous la forme d'une tresse de connexion métallique, est ancré par une extrémité sur le balai lui-même, et par son autre extrémité sur une borne fixe constituée par une cosse fixée sur le porte-balai, ceci pour l'un au moins des balais. La tresse subit et transmet, outre les vibrations propres au démarreur, les vibrations du balai sur lequel elle se trouve ancrée. In this type of rotating electric machine, the brushes which allow the armature to be fed via the collector are subjected to the vibrations of this armature and to the flaps due to the successive passages of each of the blades of the collector. Each brush is slidably mounted in a housing of the body of the brush holder, made of an insulating material. A flexible electrical conductor for connection, produced in the form of a metallic connection braid, is anchored by one end to the brush itself, and by its other end to a fixed terminal constituted by a terminal fixed on the brush holder , this for at least one of the brushes. The braid undergoes and transmits, in addition to the vibrations specific to the starter, the vibrations of the brush on which it is anchored.

Pour "briser" les vibrations, il est déjà connu de faire passer la tresse de connexion dans une encoche du porte-balais, entre son point d'ancrage mobile sur le balai et son point d'ancrage fixe sur la cosse. To "break" the vibrations, it is already known to pass the connection braid through a notch in the brush holder, between its movable anchor point on the brush and its fixed anchor point on the terminal.

Le frottement de la tresse contre les parois de l'encoche limite les amplitudes de certaines vibrations, notamment celles provoquées par le fonctionnement du moteur à explosion alors que le démarreur lui-même est à l'arrêt. Néanmoins, cette encoche a essentiellement une fonction de guidage de la tresse et elle n'empêche pas véritablement la transmission des vibrations dues au fonctionnement du démarreur. Ainsi, les contraintes alternatives de vibration se transmettent et se concentrent au point d'ancrage de la tresse sur la cosse, qui est une zone fragile.The friction of the braid against the walls of the notch limits the amplitudes of certain vibrations, in particular those caused by the operation of the internal combustion engine while the starter itself is stopped. However, this notch has essentially a function of guiding the braid and it does not really prevent the transmission of vibrations due to the operation of the starter. Thus, the alternative vibration stresses are transmitted and concentrated at the anchor point of the braid on the terminal, which is a fragile area.

En effet, l'ancrage fixe de la tresse est constitué par une soudure de son extrémité sur la cosse, soudure qui crée un point faible par la brusque variation de section et par le recuit local du cuivre qu'elle occasionne.Indeed, the fixed anchoring of the braid is constituted by a welding of its end on the terminal, welding which creates a weak point by the abrupt variation of section and by the local annealing of the copper which it causes.

Il en résulte un risque de rupture par fatigue en ce point après un certain temps de fonctionnement, donc une limitation de la longévité de la connexion ici considérée.This results in a risk of rupture by fatigue at this point after a certain operating time, therefore a limitation of the longevity of the connection considered here.

La présente invention élimine cet inconvénient, en fournissant des moyens qui diminuent fortement la transmission des vibrations du balai le long de la tresse jusqu'à la cosse, et qui par conséquent amélio rent de façon sensible la longévité de la tresse et notamment de sa soudure sur la cosse. The present invention eliminates this drawback by providing means which greatly reduce the transmission of the vibrations of the broom along the braid to the terminal, and which consequently appreciably improve the longevity of the braid and in particular of its welding. on the pod.

A cet effet, le porte-balais selon l'invention comporte, dans la région d'une encoche de guidage du conducteur électrique souple reliant un balai mobile à une borne fixe, un élément de soutien sur lequel ledit conducteur reste appuyé en une zone proche de son point d'ancrage sur la borne fixe, quelle que soit la position du balai dans son logement, correspondant à son degré d'usure. To this end, the brush holder according to the invention comprises, in the region of a guide notch for the flexible electrical conductor connecting a movable brush to a fixed terminal, a support element on which said conductor remains supported in a close area its anchor point on the fixed terminal, regardless of the position of the brush in its housing, corresponding to its degree of wear.

Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, l'élément de soutien est constitué par un bossage formé à l'intérieur de l'encoche de guidage du conducteur électrique souple reliant le balai à la borne fixe. Le bossage se présente avantageusement comme une partie - de section généralement triangulaire, avec un bord oblique reliant les deux extrémités de l'encoche et comportant un profil incurvé à l'extrémité la plus proche de la borne. Cette première forme de réalisation est très économique, puisqu'elle peut résulter simplement d'une conformation particulière de l'encoche obtenue directement lors du moulage du corps isolant du porte-balais, sans usinage ultérieur et sans adjonction ou modification d'aucune autre pièce. According to a preferred embodiment of the invention, the support element consists of a boss formed inside the guide notch of the flexible electrical conductor connecting the brush to the fixed terminal. The boss is advantageously presented as a part - of generally triangular section, with an oblique edge connecting the two ends of the notch and comprising a curved profile at the end closest to the terminal. This first embodiment is very economical, since it can simply result from a particular conformation of the notch obtained directly during the molding of the insulating body of the brush holder, without subsequent machining and without the addition or modification of any other part. .

Dans une variante, l'élément de soutien est constitué par une languette qui prolonge latéralement une cosse sur laquelle est ancré le conducteur souple. In a variant, the support element consists of a tongue which laterally extends a terminal on which the flexible conductor is anchored.

Dans tous les cas, la force d'appui du conducteur souple sur l'élément de maintien, à proximité du point d'ancrage sur la cosse fixe, diminue fortement les contraintes alternatives de vibrations dans la zone de la soudure sur ladite cosse. Z'usure progressive du balai provoque une sorte d'enroulement du conducteur souple tel - que tresse sur le bossage intérieur à l'encoche ou autre élément de maintien, et la force d'appui entre la tresse et le bossage est maintenue dans le temps, ce qui améliore notablement la longévité de la soudure. L'encoche qui comporte le bossage continue d'assurer, par elle-même, sa fonction habituelle de guidage de la tresse. In all cases, the bearing force of the flexible conductor on the holding element, close to the anchoring point on the fixed terminal, greatly reduces the alternative vibration stresses in the area of the weld on said terminal. Z progressive wear of the brush causes a kind of winding of the flexible conductor such as a braid on the boss inside the notch or other holding element, and the pressing force between the braid and the boss is maintained over time , which significantly improves the longevity of the weld. The notch which includes the boss continues to ensure, by itself, its usual function of guiding the braid.

De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce portebalais pour machine électrique tournante à collecteur
Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un démarreur électri que avec collecteur plat, muni d'un porte-balais conforme à la présente invention ;
Figure 2 est une vue de face de ce porte-balais, à échelle agrandie;
Figure 3 en est une vue en coupe suivant 3-3 de figure 2 ;
Figure 4 est une vue de détail du porte-balais suivant la flèche
F de figure 2, avec coupe partielle montrant plus particulièrement la conformation de l'élément de maintien constitué par un bossage.In any case, the invention will be better understood with the aid of the description which follows, with reference to the appended schematic drawing representing, by way of nonlimiting example, an embodiment of this brush holder for rotary electrical machine with collector.
Figure 1 is a longitudinal sectional view of an electric starter with flat collector, provided with a brush holder according to the present invention;
Figure 2 is a front view of this brush holder, on an enlarged scale;
Figure 3 is a sectional view along 3-3 of Figure 2;
Figure 4 is a detail view of the brush holder according to the arrow
F of Figure 2, with partial section showing more particularly the conformation of the holding element constituted by a boss.

Sur la figure 1 est représenté un démarrèur électrique pour moteur à explosion de véhicule automobile. Ce démarreur comprend un moteur électrique (1) à courant continu pour l'entrasmement en rotation du pignon lanceur (2), lequel est déplaçable axialement par l'intermédiaire d'un levier ou "fourchette" (3) actionné par un contacteur électromagnétique (4), pour pouvoir entrer en prise avec une couronne dentée non représen tée. Le moteur (1) se compose d'un inducteur (5) et d'un induit (6) porté par un arbre (7) sur lequel est aussi monté un collecteur de type plat ou frontal t8), situé du côté opposé au pignon lanceur (2). Une extrémité de l'arbre (7) tourne dans un palier (9) auquel est fixé le porte-balais (10) faisant plus particulièrement l'objet de la présente invention. FIG. 1 shows an electric starter for an internal combustion engine of a motor vehicle. This starter comprises a direct current electric motor (1) for the rotating rotation of the starter pinion (2), which is axially displaceable by means of a lever or "fork" (3) actuated by an electromagnetic contactor ( 4), in order to be able to engage with a toothed crown not shown. The motor (1) consists of an inductor (5) and an armature (6) carried by a shaft (7) on which is also mounted a flat or frontal type collector t8), located on the side opposite the pinion launcher (2). One end of the shaft (7) rotates in a bearing (9) to which the brush holder (10) which is more particularly the subject of the present invention is fixed.

Comme le montrent les figures 2 à 4, le pote-balais (10) possède un corps moulé en une matière isolante, avec une ouverture circulaire (11) apte à être traversée par l'arbre (7), et avec deux logements (12) placés dans des positions angulaires différentes ; chaque logement (12) reçoit un balai (I (13) monté coulissant en direction axiale et poussé contre les lames conductrices du collecteur (8) par un ressort (14). Le corps du porte-balais (10) possède des trous (15) pour sa fixation sur le palier (9) au moyen de vis d'assemblage (16) dont l'une est visible à la figure 4. As shown in Figures 2 to 4, the brush holder (10) has a body molded from an insulating material, with a circular opening (11) capable of being traversed by the shaft (7), and with two housings (12 ) placed in different angular positions; each housing (12) receives a brush (I (13) mounted to slide in an axial direction and pushed against the conductive blades of the collector (8) by a spring (14). The body of the brush holder (10) has holes (15 ) for its attachment to the bearing (9) by means of assembly screws (16), one of which is visible in FIG. 4.

L'un au moins des balais (13), que l'on considérera dans la suite, est relié par une tresse en cuivre (17) à une cosse (18), glissée dans une rainure en "T" (19) du porte-balais (10) et pincée entre ce porte-balais (10) et le palier (9), la cosse (18) étant en outre traversée par l'une des vis d'assemblage (16). La jonction de la tresse (17) avec la cosse (18) est réalisée par une soudure (20) - voir figures 2 et 4. At least one of the brushes (13), which will be considered below, is connected by a copper braid (17) to a terminal (18), slipped in a "T" groove (19) of the door -brooms (10) and pinched between this brush holder (10) and the bearing (9), the terminal (18) being additionally traversed by one of the assembly screws (16). The junction of the braid (17) with the terminal (18) is made by a weld (20) - see Figures 2 and 4.

Entre son extrémité ancrée sur le balai (13) et son autre extrémité soudée sur la cosse (18), la tresse (17) est introduite sous une partie profilée (21) de la périphérie du corps du porte-balais, qui délimite une encoche de guidage (22). Selon l'invention, un bossage Q3) est forme à l'intérieur de cette encoche (22), afin de réaliser une paroi de soutien pour une partie de la tresse (17) située à proximité de la soudure (20) sur la cosse (18), comme le montrent clairement les figures 2 et surtout 4. Between its end anchored on the brush (13) and its other end welded to the terminal (18), the braid (17) is introduced under a profiled part (21) of the periphery of the body of the brush holder, which delimits a notch guide (22). According to the invention, a boss Q3) is formed inside this notch (22), in order to produce a support wall for a part of the braid (17) located near the weld (20) on the terminal. (18), as clearly shown in Figures 2 and especially 4.

Par rapport à la forme d'encoche la plus simple qui est déjà connue, l'existence du bossage (23) se traduit par une présence de matière supplémentaire formant une partie de section généralement triangulaire, avec un bord oblique (24) reliant les deux extrémités de l'encoche (22) et comportant un profil incurvé (25) à l'extrémité la plus proche de la cosse (18) - voir figure 4. Au fur et à mesure de l'usure du balai (13), celui-ci coulisse dans son logement (12) de sorte que la tresse (17) est déplacée et s'enroule autour du profil incurvé (25) du bossage (23). Le tracé en traits continus de la figure 4 montre la position de la tresse (17) lorsque le balai tel3) n'est pas usé, et le tracé en traits mixtes indique la position occupée par la même tresse (17) en fin d'usure du balai (13). Compared to the simplest notch shape which is already known, the existence of the boss (23) results in the presence of additional material forming a part of generally triangular section, with an oblique edge (24) connecting the two. ends of the notch (22) and having a curved profile (25) at the end closest to the terminal (18) - see FIG. 4. As the brush (13) wears down, that -this slides in its housing (12) so that the braid (17) is moved and is wound around the curved profile (25) of the boss (23). The line drawn in FIG. 4 shows the position of the braid (17) when the brush tel3) is not worn, and the line drawn indicates the position occupied by the same braid (17) at the end of brush wear (13).

L'appui réalisé ainsi de façon permanente, entre la tresse (17) et le bossage (23), empêche que les vibrations auxquelles est soumis le balai (13) ne se transmettent jusqu'à la soudure (20), ce qui évite les risques de rupture dans cette zone donc augmente de façon sensible la longévité de la connexion électrique entre le balai (13) et la cosse (18).The support thus produced permanently, between the braid (17) and the boss (23), prevents the vibrations to which the brush (13) is subjected from being transmitted to the weld (20), which avoids risk of breakage in this area therefore significantly increases the longevity of the electrical connection between the brush (13) and the terminal (18).

Le dispositif anti-vibratoire, réalisé et fonctionnant comme décrit ci-dessus, a une utilité et une efficacité d'autant plus grandes que la tresse (17) est courte et sensible aux variations de position du balai (13). Ainsi, l'invention peut n'intéresser que l'un des deux balais (13), à savoir celui qui se trouve connecté à une cosse 18) située à proximité, et ne pas être utilisé pour le second balai (13) relié par une tresse plus longue à un point plus éloigné, par exemple à un bobinage de l'inducteur (5) du moteur (1). The anti-vibration device, produced and operating as described above, has a utility and an efficiency all the greater when the braid (17) is short and sensitive to variations in the position of the brush (13). Thus, the invention may interest only one of the two brushes (13), namely that which is connected to a terminal 18) located nearby, and not be used for the second brush (13) connected by a longer braid at a more distant point, for example at a winding of the inductor (5) of the motor (1).

Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce porte-balais qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemplie; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le même principe. Ainsi
- I'élément de maintien peut être réalisé sous une forme autre que le bossage (23), par exemple par un prolongement latéral en forme de languette de la cosse (18);
- cet élément de maintien peut servir d'appui pour tout conducteur souple de liaison, tel que fil ou cabale, pour protéger des vibrations l'ancrage de ce conducteur sur une borne fixe elle aussi quelconque; ;
- l'invention s'applique non seulement aux démarreurs mais aussi plus généralement, à toutes machines électriques tournantes à collecteur, de type plat ou frontal ou encore de type "tambour". It goes without saying that the invention is not limited to the only embodiment of this brush holder which has been described above, by way of example; on the contrary, it embraces all the variants of implementation and application based on the same principle. So
- The holding element can be produced in a form other than the boss (23), for example by a lateral extension in the form of a tongue of the terminal (18);
- This holding element can serve as a support for any flexible connecting conductor, such as wire or cabal, to protect from vibration the anchoring of this conductor on a fixed terminal which is also arbitrary; ;
- The invention applies not only to starters but also more generally, to all rotary electrical machines with collector, of the flat or front type or even of the "drum" type.

Claims

1. Brush holder for rotary electrical machine with manifold, in particular for a starter motor for a motor vehicle comprising a manifold (8) of the flat or front type, with brushes (13) mounted sliding in housings (I 2) of the body of the brush holder (10) and at least one of which is connected by a flexible electrical conductor (17) to a fixed terminal (18), characterized in that it comprises, in the region of at least one guide notch (22) of the flexible conductor (17), a support element (23) on which said conductor (17) remains supported in an area close to its anchoring point (20) on the fixed terminal (18), whatever or the position of the brush (13) in its housing (12), corresponding to its degree of wear.

2. Brush holder according to claim 1, characterized in that the support element consists of a boss (23) formed inside the guide notch (22) of the flexible electrical conductor (17) connecting the brush (13) to the fixed terminal (18).

3. Brush holder according to claim 2, characterized in that the boss (23) is presented as a part of generally triangular section, with an oblique edge (24) connecting the two ends of the notch (22) and comprising a curved profile (25) at the end closest to the terminal (18).

4. Brush holder according to claim 2 or 3, characterized in that the boss (23) results from a particular conformation of the notch (22) obtained directly during the molding of the body of the brush holder (10).

5. Brush holder - according to claim 1, characterized in that the support element is constituted by a tongue which laterally extends a terminal (18) on which is anchored the flexible conductor - (17).