FR2558012A1 - ELECTRIC MOTOR WITH COLLECTOR AND BROOM HOLDER FOR SUCH AN ENGINE - Google Patents
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Abstract
MOTEUR ELECTRIQUE A COLLECTEUR COOPERANT AVEC DES BALAIS DONT CHACUN COULISSE DANS UNE GLISSIERE 14 D'UN PORTE-BALAI 10. LA GLISSIERE EST EN UN MATERIAU ELASTIQUE ETOU A FAIBLE COEFFICIENT DE FROTTEMENT TEL QUE LE POLYTETRAFLUORETHYLENE PTFE OU ANALOGUE. LA GLISSIERE 14 EST SOIT D'UN SEUL TENANT AVEC LE RESTE DU PORTE-BALAI 10 SOIT SEPAREE DU RESTE DE CE PORTE-BALAI.ELECTRIC MOTOR WITH COOPERATING MANIFOLD WITH BRUSHES EACH OF WHICH SLIDES IN A SLIDE 14 OF A BRUSH HOLDER 10. THE SLIDE IS IN AN ELASTIC MATERIAL AND OR WITH LOW FRICTION COEFFICIENT SUCH AS POLYTETRAFLUORETHYLENE PTFE OR ANALOGUE. THE SLIDE 14 IS EITHER ONE SINGLE HOLDER WITH THE REST OF THE BRUSH HOLDER 10 OR SEPARATE FROM THE REST OF THE BRUSH HOLDER.
Description
A 25580 12A 25580 12
MOTEUR ELECTRIOUE A COLLECTEURELECTRIQUE MOTOR WITH MANIFOLD
ET PORTE-BALAI POUR UN TEL MOTEURAND BROOM HOLDER FOR SUCH A MOTOR
L'invention est relative à un moteur électrique à collecteur The invention relates to an electric motor with a collector
ainsi qu'à un porte-balai pour un tel moteur. as well as a brush holder for such an engine.
On rappelle tout d'abord que le collecteur du rotor d'un moteur électrique comporte des lames séparées les unes des autres réparties régulièrement autour de l'axe de rotation du moteur, deux lames diamétralement opposées étant reliées aux extrémités d'une même spire d'induit ou d'un ensemble de spires en parallèle. Deux balais également diamétralement opposés, de position fixe, contrairement au collecteur qui est rotatif, sont en contact par frottement contre les lames de ce collecteur de façon à fournir séquentiellement un courant d'excitation aux spires reliées aux lames du collecteur ou à It is recalled first of all that the rotor collector of an electric motor comprises blades separated from one another regularly distributed around the axis of rotation of the engine, two diametrically opposed blades being connected to the ends of the same turn of the motor. armature or a set of turns in parallel. Two brushes also diametrically opposed, fixed position, unlike the collector which is rotatable, are in frictional contact against the blades of this collector so as to provide sequentially an excitation current to the turns connected to the collector blades or to
mettre séquentiellement ces spires en court-circuit. sequentially put these turns in short circuit.
Les moteurs électriques à collecteur, notamment les moteurs universels, sont d'un usage courant pour les applications domestiques Electric commutator motors, especially universal motors, are widely used for domestic applications
ou industrielles.or industrial.
Les inventeurs ont observé que le bruit engendré par le frottement des balais contre le collecteur a un niveau souvent trop The inventors have observed that the noise generated by the friction of the brushes against the collector is often too high
élevé, en particulier pour les applications domestiques. high, especially for domestic applications.
L'invention remédie à cet inconvénient. The invention overcomes this disadvantage.
Elle résulte de la constation que le bruit résultant de la It results from the observation that the noise resulting from the
rotation d'un moteur à collecteur est dû non seulement au frot- rotation of a collector motor is due not only to the friction
tement même des balais contre les lames mais également aux even brooms against the blades but also
vibrations et aux autres déplacements qu'engendre ce frottement. vibrations and other displacements engendered by this friction.
Ainsi le frottement du balai contre les lames du collecteur provoque des vibrations par le choc du balai contre les parois de la glissière métallique dans laquelle il est monté et ces vibrations, bruyantes en elles-mêmes, provoquent des vibrations dans la carcasse, métallique Thus the friction of the blade against the collector blades causes vibrations by the impact of the blade against the walls of the metal slide in which it is mounted and these vibrations, noisy in themselves, cause vibrations in the carcass, metallic
également, du moteur; ces vibrations sont aussi des causes de bruit. also, the engine; these vibrations are also causes of noise.
De plus le balai se déplace en direction radiale dans sa glissière en raison des irrégularités du collecteur et du rappel du balai par un ressort; le frottement du balai contre la paroi métallique de la In addition, the blade moves radially in its slide because of the irregularities of the collector and the return of the blade by a spring; the friction of the broom against the metal wall of the
glissière est une source de bruit.slide is a source of noise.
Le moteur à collecteur selon l'invention est caractérisé en ce que la glissière dans laquelle coulisse un balai est en un matériau élastique et/ou de faible coefficient de frottement, de préférence le The collector motor according to the invention is characterized in that the slide in which a brush is sliding is made of an elastic material and / or of a low coefficient of friction, preferably the
polytétrafluoréthylène PTFE ou un matériau analogue. PTFE polytetrafluoroethylene or similar material.
Avec un tel matériau les chocs du balai contre la paroi de la glissière provoquent un bruit de niveau faible. De plus, ce matériau amortit les vibrations qui sont transmises à la carcasse du moteur par l'intermédiaire du support. En outre, les fréquence de résonance de l'ensemble ne sont pas les mêmes que celles obtenues avec une glissière métallique. Enfin le faible frottement du balai contre les With such a material the shocks of the brush against the wall of the slide cause a low level noise. In addition, this material dampens the vibrations that are transmitted to the motor casing via the support. In addition, the resonant frequencies of the assembly are not the same as those obtained with a metal slide. Finally the low friction of the broom against
parois de sa glissière est également un facteur de réduction de bruit. walls of its slide is also a noise reduction factor.
Dans un mode de réalisation, la glissière est d'un seul tenant avec le support. En variante seule la glissière est en un matériau In one embodiment, the slide is in one piece with the support. In a variant, only the slideway is made of a material
élastique et/ou de faible coefficient de frottement, cette réali- elastic and / or low coefficient of friction, this achievement
sation étant moins coûteuse en matière que la précédente. being less expensive than the previous one.
Pour diminuer encore les contraintes vibratoires agissant sur le balai et les pièces qui lui sont reliées on peut faire appel à d'autres dispositions connues en elles-mêmes, telles que l'inclinaison To further reduce the vibratory stresses acting on the brush and the parts connected thereto, it is possible to use other arrangements known in themselves, such as the inclination
du balai par rapport à la direction radiale. of the broom relative to the radial direction.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî- Other features and advantages of the invention appear
tront avec la description de certains de ses modes de réalisation, with the description of some of its embodiments,
celle-ci étant effectuée en se référant aux dessins ci-annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue éclatée montrant en perspective une partie de boîtier de moteur à collecteur avec un porte-balai et un balai, - la figure 2 est une vue en coupe du porte-balai représenté sur la figure l,et - la figure 3 est une vue de côté du moteur représenté sur la this being done with reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is an exploded view showing in perspective a collector motor housing part with a brush holder and a brush, - Figure 2 is a sectional view of the brush holder shown in FIG. 1; and FIG. 3 is a side view of the motor shown in FIG.
figure 1.figure 1.
Dans l'exemple le porte-balai 10 est monté sur un flasque 11 In the example, the brush holder 10 is mounted on a flange 11
de moteur à collecteur 12 (figures 1 et 3). collector motor 12 (Figures 1 and 3).
2 558 0 1 22,558 0 1 2
Le porte-balai 10 est monobloc dans l'exemple, c'est-à-dire que le support 13 et la glissière 14 forment une pièce d'un seul tenant fabriquée par moulage en polytétrafluoréthylène (PTFE) tel que celui connu sous la marque "TEFLON". En variante, au lieu du PTFE on utilise l'un de ses dérivés tel que le PFA ou le PFE. The brush holder 10 is monoblock in the example, that is to say that the support 13 and the slide 14 form an integral piece made by molding polytetrafluoroethylene (PTFE) such as that known under the brand "Teflon". Alternatively, instead of PTFE one of its derivatives such as PFA or PFE is used.
D'autres matières plastiques peuvent également convenir. Other plastics may also be suitable.
La glissière 14 présente un axe longitudinal 15 (figures 2 et 3) The slide 14 has a longitudinal axis 15 (FIGS. 2 and 3)
qui est incliné de 15 environ par rapport à une direction radiale. which is inclined approximately 15 with respect to a radial direction.
Cette inclinaison est telle que lorsque l'axe 15 est parcouru dans le sens centripète ce sens correspond à la rotation, représentée par la flèche f sur la figure 3, du moteur autour de son axe 16. Le balai est This inclination is such that when the axis 15 is traveled in the centripetal direction this direction corresponds to the rotation, represented by the arrow f in Figure 3, the engine about its axis 16. The broom is
par exemple en charbon graphitique.for example in graphitic charcoal.
Le porte-balai 10 monobloc comprend une plaque de fixa- The one-piece brush holder 10 comprises a fixing plate
tion 19 de forme allongée avec, à chacune de ses extrémités, des bossages circulaires 20 et 21 entourant des trous 22 pour le passage 19 of elongate shape with, at each of its ends, circular bosses 20 and 21 surrounding holes 22 for the passage
de moyens de fixation, tels que des vis 23 (figure 3), au flasque 11. fastening means, such as screws 23 (FIG. 3), to the flange 11.
Ce dernier présente des trous correspondants 24 débouchant dans un méplat 25 dans un plan perpendiculaire à une direction radiale. Au The latter has corresponding holes 24 opening into a flat 25 in a plane perpendicular to a radial direction. the
centre du méplat 25 débouche un autre trou 26 de section rectan- center of the flat 25 opens another hole 26 of rectangular section
gulaire constituant un logement pour la partie inférieure 27 du sup- gully constituting a housing for the lower portion 27 of the
port 13, c'est-à-dire la partie 27 du support 13 qui se trouve au- port 13, that is, the part 27 of the support 13 which is located
dessous de la plaque 19.under the plate 19.
Cette partie inférieure 27 comporte deux parois laté- This lower portion 27 has two side walls
rales 28 et 29 perpendiculaires à la plaque 19, une paroi de fond 30 inclinée de 15 par rapport à la plaque 19, et la glissière ou logement 14 pour le balai 18 qui est également incliné de 15 par rapport à une direction perpendiculaire au plan.de la plaque 19 dans un sens tel que, près de cette plaque 19 la glissière 14 est voisine de la paroi latérale 29 et éloignée de la paroi 28. Le fond 30 est ainsi parallèle à l'extrémité 17 du balai 18. Bien entendu ce fond 30 est Rails 28 and 29 perpendicular to the plate 19, a bottom wall 30 inclined 15 relative to the plate 19, and the slide or housing 14 for the blade 18 which is also inclined with respect to a direction perpendicular to the plane. of the plate 19 in a direction such that, near this plate 19 the slide 14 is close to the side wall 29 and remote from the wall 28. The bottom 30 is thus parallel to the end 17 of the blade 18. Of course this background 30 is
ouvert pour laisser le passage au balai 18. open to allow passage to the broom 18.
En section la partie interne de la glissière 14 a une forme générale rectangulaire correspondant à la section du balai 18 avec, cependant, au milieu de ses grands côtés des évidements 31 et 32 en forme de secteur d'un même cylindre d'axe 15. Ces rainures ou évidements 31 et 32 constituent le logement pour un ressort 33 appliqué contre l'extrémité externe 34 du balai 18 afin d'appliquer In section the inner part of the slide 14 has a generally rectangular shape corresponding to the section of the blade 18 with, however, in the middle of its long sides of the recesses 31 and 32 in the shape of a sector of the same cylinder axis 15. These grooves or recesses 31 and 32 constitute the housing for a spring 33 applied against the outer end 34 of the blade 18 in order to apply
son extrémité interne 17 contre le collecteur 12. its inner end 17 against the collector 12.
La face supérieure 35 de la glissière 14 présente une rai- nure 36 à bords parallèles aux petits côtés du rectangle que forme, en section, la partie interne de la glissière. Cette rainure 36 constitue un logement pour une plaquette 37 formant butée pour The upper face 35 of the slide 14 has a groove 36 with parallel edges to the short sides of the rectangle that forms, in section, the inner portion of the slide. This groove 36 constitutes a housing for a plate 37 forming a stop for
l'extrémité supérieure du ressort 33. Cette plaquette 37 est main- the upper end of the spring 33. This plate 37 is now
tenue dans la rainure par rabattage d'une languette 38 formée par moulage avec le reste du porte-balai 10 et articulée à une arête held in the groove by folding a tongue 38 formed by molding with the rest of the brush holder 10 and articulated to a ridge
supérieure de ce dernier. L'articulation 39 est constituée de pré- superior of the latter. The articulation 39 is made up of
férence par un simple rétrécissement de cette languette 38 à sa jonction avec le reste de la glissière. L'application contre la face supérieure 35 est obtenue par exemple à l'aide de vis à l'opposé de fence by a simple narrowing of this tongue 38 at its junction with the rest of the slide. The application against the upper face 35 is obtained for example by means of screws opposite the
l'articulation 39.the articulation 39.
La partie de la glissière 14 qui se trouve au-dessus de la plaque 19 a, comme celle qui se trouve au-dessous, une forme The part of the slide 14 that is above the plate 19 has, like the one below, a shape
générale parallélépipédique.general parallelepipedic.
Pour la solidité de l'ensemble, des joues triangulaires 40 et 41 raccordent un grand côté de la plaque 19 à une arête de la For the strength of the assembly, triangular cheeks 40 and 41 connect a large side of the plate 19 to an edge of the
glissière 14.slide 14.
Dans une réalisation la face externe de la plaquette 38 pré- In one embodiment the outer face of the plate 38 pre-
sente une flèche qui, lorsque ladite plaquette est rabattue, repré- an arrow which, when said plate is folded down, represents
sente le sens de rotation désiré pour le moteur. the desired direction of rotation for the motor.
Si le sens de rotation du moteur est changé on tournera le porte-balai de 180 de manière que l'inclinaison par rapport à la direction radiale ait toujours le même sens par rapport au sens de If the direction of rotation of the motor is changed, turn the brush holder 180 so that the inclination with respect to the radial direction always has the same meaning with respect to the direction of rotation.
rotation du moteur.rotation of the motor.
De façon en soi connue, l'inclinaison du balai par rapport à la direction radiale applique ce dernier contre une paroi latérale de la In a manner known per se, the inclination of the blade relative to the radial direction applies the latter against a side wall of the blade.
glissière. Ainsi les vibrations sont atténuées. Toutefois cette atte- slide. Thus the vibrations are attenuated. However, this
nuation est, comme on l'a constaté, insuffisante pour réduire le bruit à un niveau acceptable pour certaines applications. C'est pourquoi, is, as noted, insufficient to reduce noise to an acceptable level for some applications. That is why,
25580 1 225580 1 2
conformément à l'invention, le matériau de la glissière est le PTFE qui est élastique, amortit les vibrations et diminue la proportion de ces dernières qui sont transmises au flasque 11. Le faible frottement du balai 18 en charbon graphitique contre la paroi en PTFE, PFA ou PFE est aussi un facteur de diminution du bruit. La réali- sation monobloc du porte-balai peut également contribuer à la according to the invention, the material of the slideway is PTFE which is elastic, dampens vibration and reduces the proportion of the latter which are transmitted to the flange 11. The low friction brush 18 graphitic charcoal against the PTFE wall, PFA or PFE is also a factor of noise reduction. The one-piece construction of the brush holder can also contribute to
réduction du niveau sonore.reduction of the sound level.
L'invention englobe non seulement un moteur à collecteur mais The invention encompasses not only a collector motor but
également le porte-balai décrit ci-dessus. also the brush holder described above.
25580-1225580-12
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