FR2743212A1 - Compact DC electrical motor for motor vehicle engine fan - Google Patents

Abstract

The motor includes a shell (4) with cylindrical shape and housing a rotor (14) and permanent magnets (16). The rotor is mounted on a shaft (8) with a collector (12). One of the shaft extremities engages a metal ring (18) placed in a plate (6). Two brushes (22) are placed on either side of the collector. Each brush can slide inside a box attached to the plate. Two contacts (30) are provided on the plate, each contact being attached to a column (32) surrounded by a spring (34).

Description

L'invention concerne les moteurs à courant continu. The invention relates to DC motors.

Le brevet FR-2 708 395 décrit une machine électrique comportant un flasque et un collecteur traversant un alésage central du flasque. Le flasque porte deux balais alignés suivant un axe commun de part et d'autre du collecteur en étant mobiles à coulissement dans des rainures ménagées dans l'épaisseur du flasque. Les balais sont rappelés au contact du collecteur par deux ressorts hélicoïdaux fixés au flasque et en appui sur une extrémité des balais, la ligne d'appui étant confondue avec l'axe commun. Cet axe commun s'étend dans le plan du flasque. Les ressorts s'étendent d'un même côté de l'axe commun, ce qui permet de disposer sur le flasque d'un emplacement pour des composants d'antiparasitage. Pour des raisons d'économie, les ressorts sont identiques et ont donc même sens d'enroulement.Cela oblige à retourner l'un des deux ressorts et à le disposer moins haut que l'axe commun dans un logement en creux de la paroi du flasque. L'autre balai s'étend plus haut que l'axe commun, au-dessus de la face interne du flasque. Patent FR-2 708 395 describes an electric machine comprising a flange and a manifold passing through a central bore of the flange. The flange carries two brushes aligned along a common axis on either side of the manifold while being movable to slide in grooves formed in the thickness of the flange. The brushes are brought back into contact with the collector by two helical springs fixed to the flange and bearing on one end of the brushes, the support line being merged with the common axis. This common axis extends in the plane of the flange. The springs extend on the same side of the common axis, which makes it possible to have a space on the flange for interference suppression components. For reasons of economy, the springs are identical and therefore have the same winding direction. This forces one of the two springs to be turned over and placed lower than the common axis in a recess in the recess of the wall. flaccid. The other brush extends higher than the common axis, above the internal face of the flange.

Ce logement en creux crée une proéminence sur la face externe du flasque. Il en est de même pour la portion du collecteur émergeant de cette face externe. L'encombrement de la machine suivant la direction axiale est donc important. This recessed housing creates a prominence on the outer face of the flange. It is the same for the portion of the collector emerging from this external face. The size of the machine in the axial direction is therefore important.

Un but de l'invention est de fournir un moteur à courant continu plus compact suivant la direction axiale, et dans lequel on puisse néanmoins utiliser des ressorts identiques et préserver un emplacement pour les composants d'antiparasitage, tout en évitant le recours à une platine porte-balais spécifique conformément à FR 2 708 395
En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un moteur à courant comportant un collecteur et un flasque portant sur une face interne au moins deux balais alignés suivant un axe commun de part et d'autre du collecteur et au moins deux ressorts hélicoïdaux en appui sur les balais respectifs, les ressorts étant disposés d'un même côté de l'axe commun, les ressorts étant disposés respectivement plus haut et moins haut que l'axe commun par rapport à la face interne du flasque,dans lequel la paroi du flasque s'étend en regard du collecteur, le flasque présentant deux marches en saillie de la face interne, sur lesquelles sont disposés les balais et deux plots de différentes hauteurs en saillie de la face interne, sur lesquels sont disposés les ressorts.An object of the invention is to provide a more compact DC motor in the axial direction, and in which it is nevertheless possible to use identical springs and to preserve a location for the interference suppression components, while avoiding the use of a plate. specific brush holder in accordance with FR 2 708 395
With a view to achieving this aim, a current motor is provided according to the invention comprising a collector and a flange bearing on an internal face at least two brushes aligned along a common axis on either side of the collector and at least two helical springs bearing on the respective brushes, the springs being arranged on the same side of the common axis, the springs being disposed respectively higher and lower than the common axis relative to the internal face of the flange, in which the wall of the flange extends opposite the manifold, the flange having two steps projecting from the internal face, on which the brushes are arranged and two studs of different heights projecting from the internal face, on which the springs are arranged .

Le collecteur ne traverse pas le flasque et aucun ressort ne génère une proéminence sur la face externe. On améliore ainsi la compacité axiale du moteur. Les hauteurs de plot sont choisies pour que les ressorts s'étendent respectivement moins haut et plus haut que l'axe commun et puissent être identiques. Un emplacement pour les composants d'antiparasitage est préservé du côté de l'axe commun opposé aux ressorts. The collector does not cross the flange and no spring generates a prominence on the external face. This improves the axial compactness of the engine. The stud heights are chosen so that the springs extend respectively lower and higher than the common axis and can be identical. A space for the interference suppression components is preserved on the side of the common axis opposite the springs.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore à la lecture de la description qui va suivre d'un mode préféré de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif. Aux dessins annexés
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un moteur selon l'invention
- la figure 2 est une vue partielle en perspective de la portion médiane du flasque du moteur de la figure 1 ; et
- la figure 3 est une vue simplifiée en coupe selon la ligne III-III du flasque de la figure 2.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the description which follows of a preferred embodiment given by way of nonlimiting example. To the accompanying drawings
- Figure 1 is an axial sectional view of an engine according to the invention
- Figure 2 is a partial perspective view of the middle portion of the flange of the motor of Figure 1; and
- Figure 3 is a simplified sectional view along line III-III of the flange of Figure 2.

En référence aux figures, le moteur 2 est un moteur à courant continu pour ventilateur de véhicule automobile. Il comporte une carcasse 4 présentant une paroi cylindrique et un fond à une extrémité, et un flasque 6 en matière plastique moulée de forme générale circulaire obturant la carcasse à son autre extrémité. Le moteur comporte en outre un arbre 8 d'axe 10 portant un collecteur 12 et un induit 14. L'inducteur du moteur comporte des aimants permanents ou ferrites 16 fixées à la carcasse. With reference to the figures, the motor 2 is a direct current motor for a motor vehicle fan. It comprises a carcass 4 having a cylindrical wall and a bottom at one end, and a flange 6 of molded plastic material of generally circular shape closing the carcass at its other end. The motor further comprises a shaft 8 of axis 10 carrying a manifold 12 and an armature 14. The motor inductor comprises permanent magnets or ferrites 16 fixed to the carcass.

Une extrémité terminale de l'arbre est engagée dans une bague métallique 18. Le flasque 6 est généralement plan et présente une face interne 5 et une face externe 7 planes. Le flasque présente un palier 20 en saillie de la face interne 5, ayant une face interne de forme générale cylindrique centré sur l'axe 10 et définissant un logement dans lequel est reçue la bague 18. La bague est engagée à force dans le logement. Le palier et la bague assurent ainsi le positionnement et le guidage de l'extrémité terminale de l'arbre. A terminal end of the shaft is engaged in a metal ring 18. The flange 6 is generally planar and has an internal face 5 and an external face 7 planar. The flange has a bearing 20 projecting from the internal face 5, having an internal face of generally cylindrical shape centered on the axis 10 and defining a housing in which the ring 18 is received. The ring is forcibly engaged in the housing. The bearing and the ring thus ensure the positioning and guiding of the terminal end of the shaft.

La paroi du flasque constitue un fond 21 du palier. Le collecteur 12 et l'extrémité de l'arbre s'étendent en regard du palier 20. Le collecteur et l'extrémité de l'arbre se trouvent entièrement à l'intérieur du moteur. The wall of the flange constitutes a bottom 21 of the bearing. The manifold 12 and the end of the shaft extend opposite the bearing 20. The manifold and the end of the shaft are entirely inside the engine.

En référence aux figures 2 et 3, le flasque 6 porte deux balais 22 diamétralement opposés de part et d'autre du collecteur 12, les deux balais étant alignés suivant un axe commun 24. Le flasque présente deux marches 26 de forme parallélépipédique s'étendant en saillie de la face interne 5. Les balais sont respectivement disposés sur ces marches. Referring to Figures 2 and 3, the flange 6 carries two brushes 22 diametrically opposite on either side of the manifold 12, the two brushes being aligned along a common axis 24. The flange has two steps 26 of parallelepiped shape extending projecting from the internal face 5. The brushes are respectively arranged on these steps.

Ils se trouvent ainsi à une hauteur suffisante de la face interne du flasque pour être en contact avec le collecteur.They are thus at a sufficient height from the internal face of the flange to be in contact with the manifold.

Chaque balai est mobile à coulissement dans un boîtier fixé à la marche correspondante et qui a été référencé comme le balai sur la figure 2.Each brush is movable by sliding in a housing fixed to the corresponding step and which has been referenced as the brush in FIG. 2.

Le flasque présente en outre deux plots 30 s'étendant en saillie de la face interne 5, ayant un profil transversal (suivant un plan perpendiculaire à l'axe 10) de forme générale triangulaire. Chaque plot 30 est prolongé en direction opposée au flasque par une colonnette 32 plus étroite que le plot. Les plots portent des ressorts hélicoïdaux 34 respectifs identiques.  The flange also has two studs 30 projecting from the internal face 5, having a transverse profile (along a plane perpendicular to the axis 10) of generally triangular shape. Each stud 30 is extended in the direction opposite to the flange by a column 32 which is narrower than the stud. The studs carry identical identical helical springs 34.

Chaque ressort est enfilé sur la colonnette et est disposé sur le plot associé. Une extrémité courte du ressort est engagée dans une fente de la colonnette pour que le ressort prenne appui sur celle-ci. Une extrémité longue du ressort est en appui sur le balai pour le solliciter contre le collecteur. Ces deux appuis s'exercent au centre d'une extrémité des balais et définissent une ligne d'appui confondue avec l'axe commun 24. Each spring is threaded onto the baluster and is placed on the associated stud. A short end of the spring is engaged in a slot in the column so that the spring bears on it. A long end of the spring is supported on the brush to urge it against the collector. These two supports are exerted at the center of one end of the brushes and define a support line coincident with the common axis 24.

Les plots (et les ressorts) sont disposés d'un même côté de l'axe commun 24 en vue en plan du flasque. On préserve ainsi, de l'autre côté de l'axe commun un emplacement sur la face interne 5 pour des composants d'antiparasitage 36. The studs (and the springs) are arranged on the same side of the common axis 24 in plan view of the flange. This preserves, on the other side of the common axis, a location on the internal face 5 for anti-interference components 36.

Pour que chaque balai soit sollicité contre le collecteur, l'un des ressorts a été basculé de bas en haut par rapport à l'autre. On définit ici la hauteur de chaque plot comme la distance séparant la face interne 5 du flasque de la base de la colonnette. So that each brush is pressed against the collector, one of the springs has been tilted from bottom to top relative to the other. The height of each stud is defined here as the distance separating the internal face 5 of the flange from the base of the baluster.

Un premier plot 30 présente une hauteur hl sensiblement égale à la distance de l'axe commun 24 à la face interne 5, et un deuxième plot 30 présente une hauteur h2 sensiblement égale à hl moins la hauteur propre du ressort lui-même. Les hauteurs hl et h2 sont donc différentes. Les ressorts s'étendent ainsi respectivement plus haut et moins haut que l'axe commun 24 par rapport à la face interne 5, les deux extrémités longues se trouvant au niveau de cet axe commun. A first stud 30 has a height hl substantially equal to the distance from the common axis 24 to the internal face 5, and a second stud 30 has a height h2 substantially equal to hl minus the natural height of the spring itself. The heights hl and h2 are therefore different. The springs thus extend respectively higher and lower than the common axis 24 relative to the internal face 5, the two long ends being at this common axis.

Cette disposition est particulièrement visible sur la figure 3 sur laquelle pour la clarté de la représentation, les plots 30 ont été ramenés dans le plan de coupe alors qu'ils doivent s'étendre derrière les balais conformément à la figure 2. This arrangement is particularly visible in FIG. 3 in which, for the clarity of the representation, the studs 30 have been brought back into the cutting plane whereas they must extend behind the brushes in accordance with FIG. 2.

Aucun élément interne du moteur ne s'étend en saillie de la face externe 7 du flasque, ce qui améliore la compacité axiale du moteur.  No internal element of the motor projects from the external face 7 of the flange, which improves the axial compactness of the motor.

On peut ainsi fixer le moteur sur un bloc de refroidissement du véhicule, ce bloc étant de forme parallélépipédique et défini par des arêtes d'ailettes de refroidissement de forme rectangulaire. Le flasque 6 s'étend contre une face plane de ce bloc. It is thus possible to fix the engine to a cooling block of the vehicle, this block being of rectangular shape and defined by edges of cooling fins of rectangular shape. The flange 6 extends against a flat face of this block.

Le flasque porte en outre deux autres balais 38 également disposés sur des marches en saillie de la face interne 5 pour être en contact avec le collecteur. L'axe commun de ces deux balais 38 est perpendiculaire à celui des balais 22. Ces balais 38 sont également associés à des ressorts disposés sur des plots 40 qui en l'espèce ont tous deux une hauteur égale à h2. The flange further carries two other brushes 38 also arranged on steps projecting from the internal face 5 to be in contact with the collector. The common axis of these two brushes 38 is perpendicular to that of the brushes 22. These brushes 38 are also associated with springs arranged on studs 40 which in this case both have a height equal to h2.

Les marches et les plots sont venus de moulage lors de la fabrication du flasque 6. The steps and the studs came from molding during the manufacture of the flange 6.

Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.  Of course, many modifications can be made to the invention without departing from the scope thereof.

Claims (5)

RevendicationsClaims 1. Moteur à courant continu comportant un collecteur (12) et un flasque (6) portant sur une face interne (5) au moins deux balais (22) alignés suivant un axe commun (24) de part et d'autre du collecteur et au moins deux ressorts hélicoïdaux (34) en appui sur les balais respectifs, les ressorts étant disposés d'un même côté de l'axe commun, les ressorts étant disposés respectivement plus haut et moins haut que l'axe commun par rapport à la face interne du flasque, caractérisé en ce que le collecteur s'étend en regard de la face interne du flasque, le flasque présentant deux marches (26) en saillie de la face interne, sur lesquelles sont disposés les balais, et deux plots (30) de différentes hauteurs (hl, h2) en saillie de la face interne sur lesquels sont disposés les ressorts. 1. DC motor comprising a manifold (12) and a flange (6) bearing on an internal face (5) at least two brushes (22) aligned along a common axis (24) on either side of the manifold and at least two helical springs (34) bearing on the respective brushes, the springs being arranged on the same side of the common axis, the springs being disposed respectively higher and lower than the common axis relative to the face internal of the flange, characterized in that the collector extends opposite the internal face of the flange, the flange having two steps (26) projecting from the internal face, on which the brushes are arranged, and two studs (30) of different heights (hl, h2) projecting from the internal face on which the springs are arranged. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque plot (30) est prolongé par une colonnette (32) sur laquelle est enfilé le ressort associé. 2. Motor according to claim 1, characterized in that each stud (30) is extended by a small column (32) on which the associated spring is threaded. 3. Moteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque ressort présente une extrémité engagée dans une fente de la colonnette associée et une autre extrémité en appui sur le balai associé. 3. Motor according to claim 2, characterized in that each spring has one end engaged in a slot in the associated baluster and another end in abutment on the associated brush. 4. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux ressorts sont identiques, l'un des ressorts étant basculé de bas en haut par raport à l'autre. 4. Motor according to one of the preceding claims, characterized in that the two springs are identical, one of the springs being tilted from bottom to top relative to the other. 5. Moteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un moteur de ventilateur de véhicule automobile.  5. Motor according to one of the preceding claims, characterized in that it is a motor vehicle fan motor.