FR2887377A1 - Demarreur de moteur a combustion interne d'automobile et machine electrique tournante concus pour resister aux effets de vibrations - Google Patents
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Abstract
Une machine électrique tournante, qui peut être employée comme moteur à courant continu dans un démarreur de moteur à combustion interne d'automobile. Le moteur comprend une armature équipée d'un arbre d'armature, d'un commutateur, de balais et d'un palier retenant une extrémité de l'arbre d'armature. La surface du commutateur comporte une pluralité de protubérances s'étendant parallèlement les unes aux autres dans un sens de rotation du commutateur. Chacun des balais comporte, formées dans sa partie inférieure, des rainures dans lesquelles les protubérances du commutateur sont introduites. Les balais sont sollicités pour un engagement constant des rainures avec les protubérances sur le commutateur afin d'établir des contacts électriques entre les balais et le commutateur et de minimiser le déplacement de l'arbre d'armature par rapport au palier.
Description
DEMARREUR DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE D'AUTOMOBILE ET MACHINE
ELECTRIQUE TOURNANTE CONÇUS POUR RESISTER AUX EFFETS DE
VIBRATIONS
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte d'une manière générale à un démarreur pour des moteurs à combustion interne d'automobiles et à une machine électrique tournante conçus pour présenter une structure améliorée pour résister aux effets de vibrations. 2 Technique d'arrière-plan La publication de brevet japonais N 3 125 944 décrit un démarreur équipé d'un arbre de sortie auquel le couple d'un moteur électrique est transmis par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse, d'un embrayage relié à la périphérie extérieure de l'arbre de sortie par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales, et d'un pignon monté sur l'arbre de sortie de manière solidaire de l'embrayage. Lorsqu'il est requis de démarrer un moteur à combustion interne, le pignon est décalé du moteur électrique en même temps que l'embrayage pour entrer en engrènement avec une couronne d'engrenage du moteur à combustion interne afin de fournir en sortie le couple, tel qu'il est transmis depuis l'embrayage, à la couronne d'engrenage pour lancer le moteur à combustion interne.
Le moteur électrique comporte un arbre d'armature qui est retenu par un palier à coussinet-douille et n'est pas empêché de se déplacer dans une direction axiale de celui-ci. En conséquence, lorsqu'elle est soumise aux pulsations de couple produites par le moteur à combustion interne qui est lancé, l'armature tourne tout en vibrant dans la direction axiale. Pour éviter un tel problème, comme illustré sur la figure 19, l'arbre d'armature 410 du démarreur a l'extrémité de petit diamètre 420 montée dans le palier à coussinet-douille 400 en butée sur l'épaulement 430, l'extrémité du palier à coussinet-douille 400 empêchant l'arbre d'armature 410 de bouger dans le sens vers la droite, comme observé sur le dessin. Une charge de poussée agit entre l'épaulement 430 de l'arbre d'armature 410 et l'extrémité du palier 400. Une augmentation de la pression exercée sur les surfaces de l'épaulement 430 et l'extrémité du palier 400 aura pour résultat son usure ou son grippage. Pour atténuer ce problème, le rebord 440 qui s'étend radialement et vers l'extérieur est formée sur l'extrémité du palier 400 afin d'augmenter une surface du palier 400 qui est en contact avec l'épaulement 430 de l'arbre d'armature 410 en vue de diminuer la pression par unité de surface agissant sur l'épaulement 430 et le palier 400.
L'augmentation de la surface de contact entre l'épaulement 430 et l'extrémité du palier 400 peut également être réalisée 1) en augmentant le diamètre de l'extrémité 420 de l'arbre d'armature 410 pour augmenter la taille du palier 400 ou 2) en diminuant le diamètre de l'extrémité 420 tout en augmentant l'épaisseur du palier 400. L'usure ou le grippage des surfaces de l'épaulement 430 et de l'extrémité du palier 400 peuvent être évités en installant une rondelle entre eux afin de diminuer les vitesses de l'épaulement 430 et du palier 400 par rapport à la rondelle.
Le palier 400 comportant le rebord 440 doit habituellement être usiné d'une manière spéciale, ce qui résulte donc en une augmentation du coût de fabrication du démarreur. En outre, la charge de poussée se concentre habituellement sur le rebord 440, en augmentant ainsi la facilité de rupture du rebord 440.
L'augmentation du diamètre de l'extrémité 420 de l'arbre d'armature 410 pour augmenter la taille du palier 400 nécessite une augmentation non souhaitable du diamètre de l'arbre d'armature 410 afin d'assurer une surface souhaitée de l'épaulement 430, ce qui résulte donc en un poids entier accru de l'armature. Cela est un problème très sérieux pour les démarreurs modernes qui doivent être légers. La taille accrue du palier 400 nécessite un changement de conception d'une structure retenant le palier 400, ce qui conduit à une augmentation du coût de fabrication total du démarreur.
La diminution du diamètre de l'extrémité 420 de l'arbre d'armature 410 pour augmenter l'épaisseur du palier 400 peut résulter en une insuffisance de la résistance mécanique de l'extrémité 420. Ce procédé est en conséquence inutile. En outre, une augmentation de la charge de poussée agissant sur le palier 400 aura pour résultat une perte du couple de l'arbre d'armature 410, en diminuant ainsi la puissance du démarreur. 1l est donc essentiel de diminuer la charge de poussée agissant sur l'arbre d'armature 410.
RESUME DE L'INVENTION C'est en conséquence un but principal de l'invention d'éviter les inconvénients de la technique antérieure.
C'est un autre but de l'invention de procurer un démarreur ou une machine électrique tournante conçus pour présenter la structure afin de maîtriser ou de résister aux vibrations axiales d'un arbre d'armature.
Conformément à un aspect de l'invention, il est procuré un démarreur qui peut être employé pour démarrer un moteur à combustion interne. Le démarreur comprend (a) un moteur électrique comprenant une armature, un commutateur, et des balais, l'armature étant équipée d'un arbre d'armature fonctionnant pour produire un couple pour démarrer un moteur à combustion interne, le commutateur étant retenu sur l'arbre d'armature pour avoir une surface de commutateur cylindrique pouvant tourner dans un sens de rotation de l'arbre d'armature, les balais se déplaçant avec possibilité de glissement sur la surface du commutateur en contact électrique avec celle-ci, (b) un palier imprégné d'huile qui retient une extrémité de l'arbre d'armature pour pouvoir être entraîné en rotation, (c) une pluralité de protubérances s'étendant sur la surface du commutateur sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un sens de rotation de la surface du commutateur, et (d) des mécanismes de sollicitation dont chacun fonctionne pour solliciter une surface de l'un des balais un contact constant avec les protubérances afin d'établir les contacts électriques entre les balais et la surface du commutateur et minimiser le mouvement de l'arbre d'armature par rapport au palier.
En particulier, les protubérances servent à établir un ajustement serré de la surface du commutateur sur la surface de chacun des balais au cours du glissement des balais sur la surface du commutateur, en minimisant ainsi le mouvement de vibration de l'arbre d'armature dans une direction axiale de celui-ci. Cela résulte en une diminution de la charge de poussée agissant sur le palier, en éliminant ainsi le besoin d'un rebord sur une extrémité du palier et en diminuant les coûts de production du démarreur.
Le contact des protubérances avec la surface de chacun des balais a pour résultat une augmentation de la surface de contact physique entre les balais et la surface du commutateur, en assurant ainsi la stabilité des contacts électriques entre les balais et la surface du commutateur.
Dans le mode préféré de l'invention, le démarreur comprend en outre un réducteur de vitesse fonctionnant pour réduite la 5 vitesse de rotation de l'arbre d'armature.
Le réducteur de vitesse peut être mis en oeuvre par un réducteur de vitesse à train d'engrenages planétaires qui comprend une roue solaire formée sur une extrémité de l'arbre d'armature opposée à l'extrémité retenue par le palier et des engrenages satellites placés en engrènement avec la roue solaire. Les engrenages satellites tournent autour de la roue solaire en suivant la rotation de l'arbre d'armature tout en tournant.
Le démarreur comprend en outre un arbre de sortie placé en alignement avec l'arbre d'armature, un embrayage relié à une périphérie extérieure de l'arbre de sortie par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales, et un pignon qui est monté sur l'arbre de sortie et amené en engrènement avec le moteur à combustion interne afin de fournir en sortie le couple de l'arbre de sortie transmis au pignon par l'intermédiaire de l'embrayage lorsqu'il est requis de démarrer le moteur à combustion interne. Le pignon est formé de manière solidaire de l'embrayage. Le réducteur à train d'engrenages planétaires est disposé entre l'arbre de sortie et l'arbre d'armature pour réduire la vitesse de rotation de l'arbre d'armature et transmettre la vitesse réduite à l'arbre de sortie.
L'extrémité de l'arbre d'armature retenue par le palier imprégné d'huile peut présenter un diamètre plus petit qu'une partie centrale de l'arbre d'armature sur laquelle un noyau d'armature est monté pour définir un épaulement entre l'extrémité et la partie principale. L'épaulement est placé en butée avec une extrémité du palier afin de recevoir une charge de poussée agissant sur l'armature.
Les protubérances s'étendant sur la surface du commutateur 35 peuvent être des nervures présentant sensiblement une forme de V en section transversale.
Conformément au second aspect de l'invention, il est procuré une machine électrique tournante qui comprend: (a) une armature travaillant pour produire un couple, (b) un commutateur disposé sur l'armature, le commutateur ayant une surface de commutateur, (c) des balais se déplaçant sur la surface du commutateur en contact électrique avec celle-ci, les balais glissant sur la surface du commutateur au cours de la rotation de l'armature, (d) une pluralité de protubérances s'étendant sur la surface du commutateur dans une direction circonférentielle de la surface du commutateur dans laquelle les balais glissent sur la surface du commutateur, les protubérances étant disposées sensiblement dans le sens de la largeur de la surface du commutateur perpendiculaire à la direction circonférentielle, (e) des mécanismes de sollicitation dont chacun fonctionne pour solliciter une surface de l'un des balais pour les faire entrer en contact constant avec les protubérances afin d'établir les contacts électriques entre les balais et la surface du commutateur, et (f) une zone plate formée sur au moins l'une des parties d'extrémités de la surface du commutateur qui sont opposées l'une à l'autre dans le sens de la largeur. La zone plate n'est pas occupée par les protubérances. La formation de la zone plate évite la rupture des bords de la surface du commutateur et augmente la facilité d'usinage des protubérances.
Dans le mode préféré de l'invention, une plage dans laquelle les protubérances sont disposées dans le sens de la largeur de la surface du commutateur est plus petite qu'une largeur de chacun des balais, telle que définie dans le sens de la largeur de la surface du commutateur.
La machine électrique tournante comprend en outre une zone plate formée sur l'autre des parties d'extrémités de la surface du commutateur. La zone plate n'est pas occupée par les protubérances. Une plage dans laquelle les protubérances sont disposées s'étend à l'intérieur d'une plage, où les balais glissent sur la surface du commutateur, dans le sens de la largeur de la surface de commutateur.
Le commutateur est disposé autour d'une circonférence d'un arbre d'armature sous la forme d'un cylindre dont la surface périphérique sert de surface de commutateur.
Les parties d'extrémités de la surface du commutateur sont opposées les unes aux autres dans une direction axiale du commutateur. L'autre des parties d'extrémités de la surface du commutateur présente une liaison entre le commutateur et une bobine d'armature.
La surface du commutateur s'étend dans une direction radiale d'un arbre d'armature du commutateur.
Les parties d'extrémités de la surface du commutateur sont opposées l'une à l'autre dans la direction radiale de l'arbre 5 d'armature du commutateur.
Chacun des balais présente une résistance à la flexion de 16 MPa ou plus, telle qu'elle est déterminée sur la base d'une résistance à la flexion d'une pièce d'essai calculée conformément à l'équation de 8 x P x L/(2 x A x B2), où L est la distance (cm) entre les supports sur lesquels la pièce d'essai est placée, A est la largeur (cm) de la pièce d'essai, B est l'épaisseur (cm) de la pièce d'essai, et P est une charge maximale (N) lorsque la pièce d'essai est rompue.
Chacun des balais peut être constitué d'un empilement de 15 couches. Dans ce cas, la résistance à la flexion du balai est une moyenne des résistances à la flexion des couches.
La machine électrique tournante peut être conçue pour démarrer un moteur à combustion interne.
Conformément à un troisième aspect de l'invention, il est procuré une machine électrique tournante qui comprend: (a) un carter comprenant une carcasse d'extrémité, (b) une armature équipée d'un arbre d'armature pour produire un couple, l'arbre d'armature étant retenu à une extrémité de celui-ci par la carcasse d'extrémité pour pouvoir tourner au travers d'un palier, (c) un commutateur disposé sur l'armature, le commutateur ayant une surface de commutateur cylindrique sur l'arbre d'armature au niveau d'un côté de l'extrémité retenue par la carcasse d'extrémité, (d) des balais qui se déplacent sur la surface du commutateur en contact électrique avec celle-ci, les balais glissant sur la surface du commutateur au cours de la rotation du commutateur, (e) une plaque d'éléments de retenue fixée sur le carter, (f) des éléments de retenue de balais dont chacun retient l'un des balais, les balais étant fixés sur la plaque d'éléments de retenue, (g) une pluralité de protubérances s'étendant sur la surface du commutateur dans une direction circonférentielle de la surface du commutateur, dans laquelle les balais glissent sur la surface du commutateur, les protubérances étant disposées sensiblement dans une direction axiale de la surface du commutateur perpendiculaire à la direction circonférentielle, (h) les mécanismes de sollicitation dont chacun agit pour solliciter une surface de l'un des balais pour qu'il entre en contact constant avec les protubérances afin d'établir les contacts électriques entre les balais et la surface du commutateur, et (i) un mécanisme d'arrêt prévu au niveau du côté de l'extrémité de l'arbre d'armature retenue par la carcasse d'extrémité. Le mécanisme d'arrêt agit pour empêcher l'armature de se déplacer par rapport à la carcasse d'extrémité dans une direction axiale de l'armature.
Dans le mode préféré de l'invention, la plaque d'éléments de retenue présente des surfaces qui sont opposées l'une à l'autre dans le sens de l'épaisseur de celles-ci et qui s'étendent perpendiculairement à l'arbre d'armature. L'une des surfaces de la plaque d'éléments de retenue étant en butée contre une paroi d'extrémité de la carcasse d'extrémité orientée dans la direction axiale de l'armature. Chacun des éléments de retenue de balais présente une paroi d'élément de retenue qui fait face à l'une des surfaces opposées d'un balai correspondant parmi les balais dans la direction axiale de l'armature. La surface parmi les surfaces opposées est plus éloignée de la carcasse d'extrémité dans la direction axiale de l'armature que l'autre. La paroi d'élément de retenue est positionnée de manière à être maintenue à l'écart du balai au travers d'un intervalle lorsque l'armature est à une position la plus éloignée de la carcasse d'extrémité au sein d'une plage où l'armature est autorisée à se déplacer par le mécanisme d'arrêt.
Chacun des éléments de retenue de balais comporte une chambre à l'intérieur de laquelle un balai correspondant parmi les balais est retenu et qui est définie par une première paroi et une seconde paroi opposée à la première paroi dans la direction axiale de l'armature. La première paroi fait face à une surface parmi les surfaces opposées du balai de manière à en être maintenue à l'écart d'un premier intervalle lorsque l'armature est à une position la plus éloignée de la carcasse d'extrémité au sein d'une plage où l'armature est autorisée à se déplacer par le mécanisme d'arrêt. La seconde paroi fait face à l'autre des surfaces opposées du balai de manière à en être maintenue à l'écart par l'intermédiaire d'un second intervalle lorsque l'armature est à une position la plus proche de la carcasse d'extrémité au sein de la plage.
La plaque d'éléments de retenue présente une périphérie extérieure pincée entre une culasse et la carcasse d'extrémité et s'étend de manière perpendiculaire à une longueur de l'arbre d'armature. Chacun des éléments de retenue de balais est situé plus près de la carcasse d'extrémité que de la plaque d'éléments de retenue.
L'extrémité de l'arbre d'armature retenue par le palier présente un diamètre plus petit qu'une partie principale de l'arbre d'armature pour définir un épaulement entre l'extrémité et la partie principale. L'épaulement sert à limiter le mouvement de l'armature vers la carcasse d'extrémité. L'extrémité de l'armature présente un bout s'étendant au travers et à l'extérieur de la carcasse d'extrémité. Le bout est maintenu par un élément d'arrêt de sorte que le déplacement du bout à l'intérieur de la carcasse d'extrémité est limité. L'épaulement et l'élément d'arrêt constituent le mécanisme d'arrêt.
Le palier retenant l'extrémité de l'arbre d'armature peut être mis en oeuvre par un roulement à billes servant de mécanisme d'arrêt. Le roulement à billes comprend une bague intérieure montée sur une périphérie extérieure de l'extrémité de l'arbre d'armature et une bague extérieure montée dans une chambre de réception de roulement formée dans la carcasse d'extrémité afin de limiter le déplacement axial de l'armature.
La machine électrique tournante peut être conçue pour démarrer un moteur à combustion interne.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera comprise plus complètement à partir de la description détaillée donnée ci-dessous et à partir des dessins annexés des modes de réalisation préférés de l'invention qui, cependant, ne doivent pas être pris comme limitant l'invention aux modes de réalisation spécifiques, mais ont pour seul but l'explication et la compréhension.
Dans les dessins La figure 1 est une vue partiellement en coupe qui représente un démarreur conforme au premier mode de réalisation de l'invention, La figure 2(a) est une vue en coupe partielle qui représente le contact d'un balai avec une surface de commutateur dans le 40 démarreur de la figure 1, La figure 2(b) est une vue en coupe partielle qui représente un déplacement de la surface du commutateur par rapport à un balai du fait d'un mouvement de vibration d'un arbre d'armature dans le démarreur de la figure 1, La figure 3 est une vue qui présente des composantes d'une pression agissant sur chacune des nervures formées sur une surface de commutateur dans le démarreur de la figure 1, La figure 4 est une vue en coupe partielle qui représente une machine électrique tournante conforme au second mode de réalisation de l'invention, La figure 5 est une vue partiellement agrandie qui représente le contact d'un balai avec une surface de commutateur de la machine électrique tournante de la figure 4, La figure 6 est une vue en coupe partielle qui représente 15 une machine électrique tournante conforme au troisième mode de réalisation de l'invention, La figure 7 est une vue partiellement agrandie qui représente le contact d'un balai avec une surface de commutateur dans la machine électrique tournante de la figure 6, La figure 8 est une vue partiellement agrandie qui représente le contact d'un balai avec une surface de commutateur dans une machine électrique tournante conforme au quatrième mode de réalisation de l'invention, La figure 9 est une vue partiellement agrandie qui représente le contact d'un balai avec une surface de commutateur dans une machine électrique tournante conforme au cinquième mode de réalisation, La figure 10 est une vue qui représente une machine de test de résistance à la flexion, La figure 11 est une vue qui représente une relation entre a résistance à la flexion d'un balai et les vibrations mécaniques appliquées au balai, La figure 12 est une vue partielle qui représente le contact d'une surface de commutateur avec un balai dans un moteur 35 électrique de la technique antérieure, La figure 13 est une vue en coupe longitudinale qui représente une machine électrique tournante conforme au sixième mode de réalisation de l'invention, La figure 14 est une vue en coupe partiellement agrandie qui représente une structure interne de la machine électrique tournante de la figure 13, La figure 15 est une vue en coupe longitudinale qui 5 représente une machine électrique tournante conforme au septième mode de réalisation de l'invention, La figure 16 est une vue en coupe partiellement agrandie qui représente une structure interne de la machine électrique tournante de la figure 15 lorsqu'un commutateur est à une position la plus à gauche, La figure 17 est une vue en coupe partiellement agrandie qui représente une structure interne de la machine électrique tournante de la figure 15 lorsqu'un commutateur est à une position la plus vers la droite, La figure 18 est une vue en coupe longitudinale qui représente une machine électrique tournante conforme au huitième mode de réalisation de l'invention, et La figure 19 est une vue en coupe partielle qui représente une structure interne d'un démarreur de la technique antérieure. 20 DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES En faisant référence aux dessins, où des références numériques identiques se réfèrent à des parties identiques dans plusieurs vues, en particulier sur la figure 1, il est représenté un démarreur de moteur à combustion interne d'automobile 1 conforme au premier mode de réalisation de l'invention.
Le démarreur 1 est constitué essentiellement d'une machine électrique tournante conçue sous la forme d'un moteur électrique 2, d'un réducteur de vitesse 3, d'un arbre de sortie 4, d'un embrayage 5, d'un pignon 6 et d'un commutateur à noyau plongeur 8. Le pignon 6 est formé de manière solidaire de l'embrayage 5 et monté sur l'arbre de sortie 4. L'arbre de sortie 4 est couplé au moteur électrique 2 par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 3. Lorsqu'il est excité, le commutateur à noyau plongeur 8 agit pour écarter l'embrayage 5 et le pignon 6 du moteur électrique 2 (c'est-à-dire vers la gauche tel qu'on l'observe sur le dessin) par l'intermédiaire d'un levier de décalage 7 et pour fermer également les contacts principaux (non représentés) reliés à un circuit d'alimentation de moteur électrique appelé circuit principal pour alimenter le moteur électrique 2.
Lorsqu'il est alimenté, le moteur électrique 2 fonctionne pour produire un couple qui, à son tour, est transmis à l'arbre de sortie 4 par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 3.
Le moteur électrique 2 est un moteur classique à courant continu qui comprend une armature 11 et un système de champ constitué d'une culasse 9 et d'aimants permanents 10 disposés autour d'une circonférence intérieure de la culasse 9. L'armature 11 est disposée pour pouvoir tourner à l'intérieur du système de champ et agit pour produire un couple lorsqu'elle est soumise à une force électromagnétique, telle que développée par le système de champ. Les aimants permanents 10 peuvent être remplacés par des bobines de champ.
Le réducteur de vitesse 3 est mis en oeuvre par un train d'engrenages de réduction épicycloïdal classique (également appelé un réducteur de vitesse à train d'engrenages planétaires) et est constitué d'une roue solaire 3a, d'une roue d'engrenage interne 3b et d'engrenages satellites 3c. La roue solaire 3a est formée sur l'extrémité d'un arbre d'armature 12 du moteur électrique 2. La roue d'engrenage interne 3b est limitée en vitesse par un limiteur de couple, comme cela sera décrit ultérieurement. Les engrenages satellites 3c sont placés en engrènement avec les roues d'engrenages 3a et 3b.
Le limiteur de couple comporte un disque rotatif 13 retenu par frottement. Le disque rotatif 13 est couplé à la roue d'engrenage interne 3b. En fonctionnement, l'addition d'un couple excessif à la roue d'engrenage interne 3b, qui est plus grand que le couple de maintien de celle-ci, amènera le disque rotatif 13 du limiteur de couple à patiner contre le frottement, en permettant ainsi que la roue d'engrenage interne 3b tourne afin d'absorber le couple excessif.
L'arbre de sortie 4 est agencé coaxialement en alignement avec l'arbre d'armature 12 et relié à une extrémité de celui-ci à l'arbre d'armature 12 par l'intermédiaire d'un arbre de sortie 3d du réducteur de vitesse 3 et à l'autre extrémité au carter avant 15 par l'intermédiaire du palier 14 pour pouvoir tourner.
L'embrayage 5 est constitué d'un embrayage unidirectionnel (également appelé embrayage à roue libre) et disposé en prise avec une cannelure hélicoïdale 4a formée sur l'arbre de sortie 4 pour pouvoir se déplacer le long de l'arbre de sortie 4.
Lorsqu'il est requis de démarrer le moteur à combustion interne, 2887377 12 l'embrayage 5 agit pour transmettre le couple de l'arbre de sortie 4 au pignon 6. Lorsque le pignon 6 est entraîné en rotation par le moteur à combustion interne, de sorte que la vitesse du pignon 6 dépasse celle de l'arbre de sortie 4, l'embrayage 5 agit pour bloquer la transmission du couple du pignon 6 à l'arbre de sortie 4.
Le pignon 6 est construit de manière solidaire de l'embrayage 5. Lorsqu'il est nécessaire de démarrer le moteur à combustion interne, le pignon 6 est écarté du moteur électrique 2 en même temps que l'arbre de sortie 4 pour entrer en engrènement avec une couronne d'engrenage (non représentée) reliée au moteur à combustion interne et transmet alors le couple de l'embrayage 5 à la couronne d'engrenage pour lancer le moteur à combustion interne.
Le commutateur à noyau plongeur 8 comprend une bobine d'excitation (non représentée) devant être excitée par l'alimentation fournie depuis une batterie de stockage installée dans le véhicule lors de la fermeture d'un commutateur de démarreur (non représenté) par un utilisateur du véhicule et un noyau plongeur (non représenté) mobile à l'intérieur de la bobine d'excitation. Lorsque la bobine d'excitation est excitée par la fermeture du commutateur de démarreur, elle produira une attraction magnétique pour attirer le noyau plongeur afin de fermer les contacts principaux du circuit principal du moteur électrique 2. En variante, lorsque la bobine d'excitation n'est plus excitée, l'attraction magnétique disparaît, de sorte que le noyau plongeur est ramené en arrière par un ressort de rappel (non représenté) afin d'ouvrir les contacts principaux.
Le levier de décalage 7 est retenu par un élément de retenue de levier 7 afin de pouvoir pivoter pour transmettre un mouvement longitudinal (c'està-dire un mouvement latéral tel qu'on l'observe sur la figure 1) du noyau plongeur à l'embrayage 5. En particulier, le levier de décalage 7 comporte un arbre de support 7a retenu par l'élément de retenue de levier 16 de manière à pouvoir tourner. Le levier de décalage 7 comporte également des extrémités 7b et 7c opposées de part et d'autre de l'arbre de support 7a. L'extrémité 7b est couplée au noyau plongeur du commutateur à noyau plongeur 8. L'extrémité 7c est couplée à l'embrayage 5 afin de transmettre le mouvement du noyau plongeur à l'embrayage 5. En fonctionnement, lorsque le noyau plongeur est déplacé vers la droite, tel qu'on l'observe sur le dessin, par l'attraction magnétique, telle qu'elle est produite par le commutateur à noyau plongeur 8, cela amènera l'extrémité 7b du levier de décalage 7 a être tirée par le noyau plongeur, en faisant ainsi basculerl'extrémité 7c autour de l'arbre de support 7a pour pousser l'embrayage 5 en l'écartant du moteur électrique 2.
La caractéristique structurelle du démarreur 1 sera décrite ci-dessous.
L'arbre d'armature 12 du moteur électrique 2 comporte des extrémités 12a et 12b. L'extrémité 12a est retenue afin de pouvoir tourner par un palier 18 adapté dans un montage de palier 17a d'une carcasse d'extrémité 17. L'extrémité 12b est retenue par un palier 19 pour pouvoir tourner par rapport à l'arbre de sortie 3d du réducteur de vitesse 3. L'arbre d'armature 12 est constitué d'un corps principal 12c sur lequel un noyau d'armature 20 est monté par l'intermédiaire de crantages. Le corps principal 12c présente un diamètre plus grand que les parties d'extrémités 12a et 12b afin de former des épaulements 12d (un est illustré sur les figures 2(a) et 2(b)) entre le corps principal 12c et les extrémités 12a et 12b, respectivement.
Les paliers 18 et 19 retenant les extrémités 12a et 12b de l'arbre d'armature 12 sont chacun mis en oeuvre par un palier sans huile cylindrique creux, fait par exemple d'un manchon métallique poreux contenant de l'huile de lubrification.
Le palier 18 retenant l'extrémité 12a de l'arbre d'armature 12 est ajusté serré sur une paroi périphérique intérieure du montage de palier 17a en butée d'une extrémité de celui-ci (c'est-à-dire une extrémité droite sur le dessin) contre la paroi d'extrémité de la carcasse d'extrémité 17. L'autre extrémité du palier 18 s'étend à l'extérieur du montage de palier 17a dans une direction axiale de l'arbre d'armature 12. Le palier 19 retenant l'extrémité 12b de l'arbre d'armature 12 est ajusté serré à l'intérieur d'une chambre cylindrique formée dans l'arbre de sortie 3d du réducteur de vitesse 3 et comporte une extrémité (c'est-à-dire une extrémité gauche comme observé sur la figure 1) localisée à un intervalle donné à l'écart de la paroi d'extrémité de la chambre cylindrique.
Les extrémités 12a et 12b de l'arbre d'armature 12 sont retenues par les paliers 18 et 19 pour être mobiles dans la direction axiale de l'arbre d'armature 12. Comme on peut l'observer d'après la figure 1, un épaulement à droite parmi les épaulements 12d de l'arbre d'armature 12 est placé en butée contre l'extrémité du palier 18, alors que l'autre épaulement 12d est placé à un intervalle donné à l'écart de la paroi de l'arbre de sortie 3d du réducteur de vitesse. Cela permet que l'arbre d'armature 12 se déplace dans sa direction axiale sur une certaine distance entre l'épaulement 12d et la paroi de l'arbre de sortie 3d. Un mouvement vers l'arrière (c'est-à-dire un mouvement vers la droite tel qu'on l'observe sur la figure 1) de l'arbre d'armature 12 est arrêté par l'entrée en butée de l'épaulement 12d avec la surface d'extrémité du palier 18, alors qu'un mouvement vers l'avant de l'arbre d'armature 12 est arrêté par la butée de l'épaulement 12d avec l'arbre de sortie 3d du réducteur de vitesse 3.
Le moteur électrique 2 comprend également un commutateur cylindrique 22 qui est constitué de segments de commutateur, comme cela est clairement illustré sur les figures 2(a) et 2(b), retenus par un isolant 21. Chacun des segments de commutateur est relié mécaniquement et électriquement à l'une des bobines d'armature 23 enroulées autour du noyau d'armature 20.
Le commutateur 22 comporte formées sur une surface périphérique extérieure de celui-ci une pluralité de protubérances crantées ou de nervures en forme de V 24 qui s'étendent parallèlement sur la totalité de la circonférence du commutateur 22 dans une direction de rotation du commutateur 22. Les nervures 24 sont disposées dans le sens de la largeur (c'est-à-dire une direction horizontale telle qu'on l'observe sur les figures 2(a) et 2(b)) de la surface du commutateur.
Des balais au carbone 25 se déplacent sur la surface du commutateur 22. Chacun des balais en carbone 25 comporte, formées sur une paroi inférieure de celui-ci, des protubérances crantées qui s'engagent avec les nervures 24 du commutateur 22 sous pression, telle qu'elle est produite par un ressort de balai 26. Chacun des balais 25 est retenu par un élément de retenue de balai 27 et sollicité par le ressort de balai 26 pour entrer en butée constante avec la surface du commutateur 22. Les ressorts de balais 26 sont chacun mis en oeuvre, par exemple, par un ressort hélicoïdal. Une combinaison de chacun des éléments de retenue de balais 27 et de chacun des ressorts de balais 26 peuvent être d'une structure connue et une explication de ceux-ci en détail sera omise ici. Les protubérances peuvent être formées sur les parois inférieures des balais 25 en entraînant en rotation le commutateur 22 au contact des nervures 24 avec les parois inférieures des balais 25 pour creuser des rainures dans les parois inférieures.
Lors du fonctionnement du démarreur 1, lorsque le commutateur du démarreur est fermé pour exciter la bobine d'excitation du commutateur à noyau plongeur 8, cela amènera le noyau plongeur a être magnétiquement attiré vers la droite, comme on l'observe sur la figure 1, pour faire basculer le levier de décalage 7, en transmettant ainsi le mouvement du noyau plongeur à l'embrayage 5. Cela amène l'embrayage 5 à être écarté du moteur électrique 2 le long de l'arbre de sortie 4 en même temps que le pignon 6, jusqu'à ce que la surface d'extrémité du pignon 6 frappe la surface d'extrémité de la couronne d'engrenage du moteur à combustion interne.
Après cela, le noyau plongeur continue à être attiré et ferme les contacts principaux du circuit principal du moteur électrique 2. Le moteur électrique 2 reçoit une alimentation provenant de la batterie, de sorte que l'armature 11 subit une force électromagnétique, telle qu'elle est produite par le système de champ, et produit un couple. La valeur du couple est augmentée par le réducteur de vitesse 3 et transmise à l'arbre de sortie 4 et au pignon 6 par l'intermédiaire de l'embrayage 5. Lorsque le pignon 6 a atteint une position angulaire où le pignon 6 peut s'engrener avec la couronne d'engrenage, le pignon 6 est poussé pour s'engrener avec la couronne d'engrenage. Lorsque l'engrènement du pignon 6 avec la couronne d'engrenage est réalisé, le couple est transmis du pignon 6 à la couronne d'engrenage pour lancer le moteur à combustion interne.
Lorsque, après le démarrage du moteur à combustion interne, le commutateur du démarreur est ouvert, la bobine d'excitation du commutateur à noyau plongeur 8 n'est plus excitée, de sorte que l'attraction magnétique disparaît et le noyau plongeur est ramené (c'est- à-dire vers la gauche sur la figure 1) par le ressort de rappel. Cela amène les contacts principaux du moteur électrique 2 à être ouverts pour arrêter la fourniture de courant au moteur électrique 2. Le moteur électrique 2 arrête de faire tourner l'armature 11. Le mouvement de rappel du noyau plongeur amène également l'embrayage 5 à être tiré en arrière par le levier de décalage 7, afin d'amener le pignon 6 à se séparer de la couronne d'engrenage. Le pignon 6 se déplace vers le moteur électrique 2 le long de l'arbre de sortie 4 en même temps que l'embrayage 5.
La caractéristique de la structure du stator 1 sera décrite ci-dessous.
Au cours de la rotation du commutateur 22, chacun des balais 25 est en contact avec les protubérances crantées de celui-ci, comportant des rainures en forme de V, dont chacune est définie entre deux crêtes adjacentes parmi les crêtes 24 du commutateur 22, en minimisant ainsi les vibrations de l'armature 11 dans la direction axiale de celle-ci. En particulier, lorsque l'armature 11 est déplacée à partir d'une position correcte, telle qu'illustrée sur la figure 2(a), d'une distance Ax dans la direction axiale de celle-ci, comme illustré sur la figure 2(b), cela aura pour résultat un déplacement du commutateur 22 par rapport aux balais 25, de sorte que les protubérances crantées des balais 25 sont quelque peu soulevées par rapport aux crêtes 24. La charge Fs, telle qu'elle est produite par le ressort de balais 26, agit sur une surface inclinée de chacune des crêtes 24, telle qu'illustrée sur la figure 3, afin de produire une composante Fa sollicitant la surface inclinée dans la direction axiale du commutateur 22. La composante de charge Fa agit pour ramener l'armature 11 à la position initiale afin de réduire les vibrations axiales de l'armature 11. Fb indique une composante de la charge Fs orientée perpendiculairement à la surface inclinée des nervures 24.
Une charge de poussée agissant sur l'armature 11, qui prend naissance à partir de pulsations du couple lançant le moteur à combustion interne, est en conséquence diminuée, en résultant ainsi en une diminution de la pression exercée sur l'épaulement 12d de l'arbre d'armature 12 et la surface d'extrémité du palier 18. Cela élimine le besoin d'un rebord sur l'extrémité du palier 18, et permet que le palier 18, et permet que le palier 18 soit mis en oeuvre par le biais d'un simple palier sans huile, tel qu'un palier imprégné d'huile, ce qui a pour résultat une diminution du coût de fabrication du démarreur 1. Le besoin d'augmenter une surface de contact entre l'épaulement 12d de l'arbre d'armature 12 et l'extrémité du palier 118 pour diminuer la pression agissant sur celle-ci est également éliminé, en augmentant ainsi le degré de liberté de sélection de diamètres extérieurs de l'arbre d'armature 12 et de l'extrémité 12a.
La diminution de la pression exercée sur la surface de contact entre l'épaulement 12d de l'arbre d'armature 12 et l'extrémité du palier 18 sert à éviter le grippage ou l'usure entre eux sans avoir à utiliser des parties séparées, telles que des rondelles.
La formation des crêtes 24 sur la surface du commutateur 22 résulte en une augmentation de la surface de contact entre le commutateur 22 et les balais 25. L'engagement des crêtes 24 avec les rainures entre les protubérances en dents de scie sur les balais 25 assure la stabilité des contacts électriques entre le commutateur 22 et les balais 25.
La figure 4 représente l'armature 11 conforme au second mode de réalisation de l'invention qui peut être installée dans le démarreur 1, comme illustré sur la figure 1.
L'armature 11, comme premier mode de réalisation, est constituée de l'arbre d'armature 12, du noyau d'armature 20 monté sur l'arbre d'armature 12 par l'intermédiaire de crantages, des bobines d'armature 23 enroulées autour du noyau d'armature 20, et du commutateur 22 installé sur une extrémité de l'arbre d'armature 12.
Le commutateur 22 est constitué de segments de commutateur 50 retenus par un isolant 21 et disposés circonférentiellement autour de l'arbre d'armature 12 sous la forme d'un cylindre creux.
Chacun des segments de commutateur 50 comporte un élément vertical 51 qui est mécaniquement et électriquement relié à l'une des bobines d'armature 23. Le commutateur 22 présente, comme premier mode de réalisation, les crêtes en forme de V 24 qui forment la surface périphérique extérieure de celui-ci. Les crêtes 24 peuvent être formées en usinant des rainures en forme de V s'étendant parallèlement sur la totalité de la circonférence du commutateur 22 dans une direction perpendiculaire à l'axe du commutateur 22.
Les balais en carbone 25, comme dans le premier mode de 40 réalisation, se déplacent sur la surface du commutateur 22.
Chacun des balais en carbone 25 comporte, formées dans une paroi inférieure de ceux-ci, des protubérances crantées qui s'engrènent avec les crêtes 24 du commutateur 22 sous pression, telle qu'elle est produite par un ressort de balai (non représenté). Chacun des balais 25 est retenu par un élément de retenue de balai (non représenté) et sollicité par le ressort de balai en butée constante avec la surface du commutateur 22. Une combinaison de chaque élément de retenue de balai et de chaque ressort de balai est de structure identique à celle du premier mode de réalisation.
Le commutateur 22, comme illustré sur la figure 5, présente des rainures sensiblement en forme de V 24a formées dans la surface périphérique extérieure de celui-ci. Les rainures 24a s'étendent parallèlement les unes aux autres dans une direction circonférentielle du commutateur 22, dans laquelle les balais 8 doivent glisser sur le commutateur 22 et sont disposées à des intervalles égaux en étant espacés les uns des autres dans le sens de la largeur du commutateur 22 (c'est-à-dire la direction axiale de l'arbre d'armature 12) pour définir les crêtes 24.
La surface périphérique du commutateur 22 excluant les éléments verticaux 51 est constituée de zones plates et lisses annulaires 29 et d'une zone centrale annulaire qui s'étend entre les zones plates 29 et est occupée par les crêtes 24. Les rainures 24a sont plus profondes que les zones plates 29. En d'autres termes, la partie supérieure de chacune des crêtes 24 est située au même niveau que les zones plates 29.
La plage al dans le sens de la largeur du commutateur 22, où les crêtes 24 sont formées, est plus petite que la largeur Al de chacun des balais 25, telle qu'observée depuis le sens de la largeur du commutateur 22, et est située à l'intérieur d'une zone de la surface du commutateur 22 sur laquelle les balais 25 doivent glisser. En conséquence, les parties d'extrémités de la partie inférieure de chacun des balais 25, qui sont opposées dans le sens de la largeur du commutateur 22, glissent sur les zones plates 29 du commutateur 22.
Comme décrit ci-dessus, la surface périphérique du commutateur 22 présente les zones plates 29 sur lesquelles des protubérances ou des rainures ne sont pas formées. La figure 12 représente des rainures 120 qui sont formées dans la surface périphérique d'un commutateur 110 de manière à assurer la stabilité du contact électrique entre un balai 100 et le commutateur 110 afin d'améliorer les performances d'un moteur électrique. Une telle structure est décrite dans la première publication du brevet japonais N 62-118 732. Les rainures 120 occupent la largeur entière du commutateur 110, c'est-à-dire s'étendent d'une extrémité à l'autre de la surface périphérique du commutateur 110, ce qui peut amener une crête, telle qu'indiquée par X, à être formée à l'extrémité du commutateur 110. La crête X est mince et de résistance plus faible. De manière similaire, une crête, indiquée par Y, peut également être formée sur un extrémité du balai 100. Dans un cas où un tel type de moteur électrique est utilisé dans un démarreur pour démarrer des moteurs à combustion interne, le balai 100 et le commutateur 110 peuvent subir de fortes vibrations prenant naissance dans le moteur et se fissurer. Le commutateur 22 du démarreur 1 de ce mode de réalisation, comme décrit ci- dessus, présente les zones plates 29 formées sur les extrémités de sa surface périphérique, sur laquelle des balais 25 glissent partiellement, en évitant donc la fissuration des bords du commutateur 22 et des balais 25. La formation des zones plates 29 facilite l'usinage des rainures 24a sans avoir à faire attention aux extrémités du commutateur 22.
La figure 6 est une vue partiellement en coupe qui représente l'armature 11 conforme au troisième mode de réalisation de l'invention qui peut être installée sur le démarreur 1, comme illustré sur la figure 1.
L'armature 11 a le commutateur 22 qui s'étend perpendiculairement à l'axe de l'arbre d'armature 12. En particulier, une partie de chacune des bobines d'armature 23 s'étendant à l'extérieur de l'une des encoches 20a du noyau d'armature 20 est disposée parallèlement à une surface extrémité du noyau d'armature 20 pour former l'un des segments de commutateur 50.
Les bobines d'armature 23 comprennent autant de combinaisons de couches de bobines inférieures 140 et de couches de bobines supérieures 141 que d'encoches 20a. Chacune des couches de bobines inférieures 140 comporte une section droite 140a. De manière similaire, chacune des couches de bobines supérieures 141 présente une section droite 141a. Chacune des sections droites 140a est disposée pour chevaucher l'une des sections droites 14la à l'intérieur de l'une des encoches 20a. Une extrémité de chacune des couches de bobines inférieures 140 qui s'étend à l'extérieur de l'une des encoches 20a est réunie à une extrémité de l'une des couches de bobines supérieures 141 qui s'étend à l'extérieur d'une autre des encoches 20a. Une telle réunion est réalisée après que les couches de bobines supérieures et inférieures 141 et 140 sont insérées dans les encoches 20a et agencées à l'intérieur de noyaux d'armature 20.
Chacune des couches de bobines supérieures 141 présente une extrémité de bobine 141b qui se poursuit depuis la section droite 14la disposée dans l'encoche 20a. L'extrémité de bobine 141b s'étend à l'extérieur de l'encoche 20a parallèlement à la paroi d'extrémité du noyau d'armature 20 et sert en tant que l'un des segments de commutateur 50. Les segments de commutateur 50 sont disposés circonférentiellement sur la paroi d'extrémité du noyau d'armature 20 afin de former le commutateur 22. Le commutateur 22 présente une surface principale (c'est-à-dire la surface du commutateur tournée vers la droite, comme observé sur la figure 6) sur laquelle les balais en carbone 25 se déplacent.
Chacun des balais 25 est retenu par un élément de retenue de balai (non représenté) et sollicité par un ressort de balai (non représenté) en butée constante avec la surface du commutateur. Une combinaison de chaque élément de retenue de balai et de chaque ressort de balai peut être d'une structure connue, et leur explication en détail sera omise ici.
Les crêtes 24 sont définies, comme illustré sur la figure 7, par les rainures 24a formées dans la surface du commutateur sous la forme de boucles fermées. Les rainures 24a s'étendent coaxialement à l'axe de l'arbre d'armature 12 à des intervalles équidistants les uns des autres. La surface du commutateur, comme second mode de réalisation, est constituée des zones plates et lisses annulaires 29 et d'une zone annulaire qui s'étend entre les zones plates 29 et est occupée par les crêtes 24. La partie supérieure de chacune des crêtes 24 s'étend en étant au même niveau que les zones plates 29.
La plage a2 dans la direction radiale de la surface du commutateur, à l'intérieur de laquelle les rainures 24a sont formées, est plus petite que la largeur A2 de chacun des balais 25, comme on l'observe depuis la direction radiale du commutateur 22, et est située à l'intérieur d'une zone de la surface du commutateur sur laquelle les balais 25 doivent glisser. En conséquence, les parties d'extrémités de la partie inférieure de chacun des balais 25, qui sont opposées dans la direction radiale du commutateur 22, glissent sur les zones plates 29 du commutateur 22.
Le commutateur 22 du démarreur 1 de ce mode de réalisation, comme second mode de réalisation, comporte les zones plates 29 formées sur la circonférence extérieure et le centre de la surface du commutateur sur laquelle les balais 25 glissent partiellement, en évitant ainsi la fissuration du bord périphérique extérieur du commutateur 22 et des bords extérieurs et intérieurs des parties inférieures des balais 25, qui peuvent apparaître du fait des vibrations transmises depuis le moteur à combustion interne.
Les segments de commutateur 50 peuvent en variante être formés par un matériau spécial séparé de l'extrémité de bobine 141b des bobines d'armature 23.
La figure 8 représente l'armature 11 conforme au quatrième mode de réalisation de l'invention qui est une modification de l'armature du second mode de réalisation, comme illustré sur les figures 4 et 5.
Le commutateur 22 comporte les crêtes en forme de V 24 qui, à la différence du second mode de réalisation, dépassent des zones plates 29 de la surface du commutateur dans la direction radiale du commutateur 22.
La plage al dans le sens de la largeur du commutateur 22, à l'intérieur de laquelle les crêtes 24 sont formées, est, comme dans le second mode de réalisation, plus petite que la largeur Al de chacun des balais 25, comme observé par rapport au sens de la largeur du commutateur 22, et s'étend à l'intérieur d'une zone de la surface du commutateur 22 sur laquelle les balais 25 doivent glisser. En conséquence, des parties d'extrémité de la partie inférieure de chacun des balais 25, qui sont opposés dans le sens de la largeur du commutateur 22, doivent glisser sur les zones plates 29 du commutateur 22.
D'autres agencements sont identiques à ceux du second mode de réalisation, et leur explication en détail sera omise ici.
La figure 9 représente l'armature 11 conforme au cinquième mode de réalisation de l'invention, qui est une modification de celle du troisième mode de réalisation, comme illustré sur les figures 6 et 7.
Le commutateur 22 comporte les crêtes en forme de V 24 qui, à la différence du troisième mode de réalisation, dépassent les zones plates 29 de la surface du commutateur dans la direction axiale de l'arbre d'armature 12.
La plage a2 dans la direction radiale de la surface du commutateur, à l'intérieur de laquelle les crêtes 24 sont formées, est, comme dans le troisième mode de réalisation, plus petite que la largeur A2 de chacun des balais 25, comme observé depuis la direction radiale du commutateur 22, et s'étend à l'intérieur d'une zone de la surface du commutateur sur laquelle les balais 25 doivent glisser. En conséquence, les parties d'extrémités de la partie inférieure de chacun des balais 25, qui sont opposées dans la direction radiale du commutateur 22, glissent sur les zones plates 29 du commutateur 22.
D'autres agencements sont identiques à ceux du troisième mode de réalisation et leur explication en détail sera omise ici.
Nous avons calculé une résistance à la flexion souhaitée des balais 25 dans chacun des premier à cinquième modes de réalisation de la manière telle que décrite ci-dessous. La figure 10 représente une machine de test de résistance à la flexion que nous avons utilisée.
Tout d'abord, nous avons préparé une pièce d'essai 200 présentant une longueur et une section transversale rectangulaire données.
Nous avons placé la pièce d'envoi 200 sur deux supports 211 disposés à un intervalle donné à l'écart l'un de l'autre.
Nous avons placé un coin 120 sur le centre de la pièce d'envoi 200 et l'avons pressé à une vitesse constante de 29 N/s ou moins et mesuré une charge maximum appliquée à la pièce d'essai 200 lorsqu'elle a rompu.
Nous avons déterminé la résistance à la flexion de la pièce d'envoi 200 conformément à une équation 8 x P x L/(2 x A x B2) où L est la distance (cm) entre les supports 211, A est la largeur (cm) de la pièce d'envoi 200, B est l'épaisseur (cm) de la pièce d'envoi 200 et P est la charge maximum (N) lorsque la pièce d'envoi 10 est rompue.
Enfin, nous avons calculé la résistance à la flexion des balais 25 sur la base de celle de la pièce d'envoi 200, telle que déterminée de la manière ci-dessus.
Les balais 25, tels qu'ils sont utilisés dans chacun des modes de réalisation ci-dessus et les modes de réalisation qui seront décrits ultérieurement, sont de préférence conçus pour présenter une résistance à la flexion de 16 MPa ou plus, telle que déterminée de la manière cidessus.
Le démarreur 1, tel que décrit ci-dessus, subit habituellement des vibrations élevées transmises depuis le moteur à combustion interne, en augmentant donc la facilité avec laquelle les balais 25 fissurent à mesure que la résistance à la flexion des balais 25 diminue. Nous avons découvert expérimentalement une relation entre la résistance à la flexion des balais 25, telle que déterminée de la manière ci-dessus, et des vibrations mécaniques appliquées aux balais 25. La figure 11, représente les données de test sur une telle relation. Les données de test indiquent que lorsque la résistance à la flexion des balais 25 est de 16 MPa ou plus, les fissures prenant naissance à partir des vibrations appliquées au moteur électrique 2 du démarreur 1 n'apparaissent pas dans les balais 25 dans la plage d'utilisation pratique du moteur électrique 2.
Chacun des balais 25 peut être fait d'un empilement de couches liées qui présentent des valeurs de résistance différentes les unes des autres. Dans ce cas, la valeur obtenue en multipliant les résistances à la flexion des couches par des rapports de surfaces et en calculant leur moyenne est de préférence de 16 MPa ou plus. Par exemple, si chacun des balais 25 est fait d'un empilement de deux couches, l'une ayant un quart de la surface totale des deux couches et l'autre ayant trois quarts de la surface totale, la résistance à la flexion moyenne est déterminée en multipliant la résistance à la flexion de la première des couches par un quart, en multipliant la résistance à la flexion de l'autre des couches par trois quarts, et en faisant le calcul de la moyenne.
La figure 13 représente le moteur électrique de démarreur 2 conforme au sixième mode de réalisation.
Le moteur de démarreur 2, comme les modes de réalisation ci-dessus, comprend la culasse 9. La culasse 9 est faite d'un cylindre creux et réuni au niveau d'une extrémité ouverte de celle-ci à une carcasse d'extrémité 66 pour définir un carter du moteur électrique de démarreur 2.
L'arbre d'armature 12 du moteur électrique 2 comporte une extrémité 112a retenue par la carcasse d'extrémité 66 par l'intermédiaire d'un palier 70. Le palier 70 est un palier à coussinet-douille (également appelé palier lisse) et ajusté serré dans le montage de palier 17a. Le palier 70, comme on peut l'observer d'après la figure 14, comporte une extrémité qui est située au même niveau qu'une extrémité du montage de palier 17a dans la direction radiale de l'arbre d'armature 12 sans dépasser vers l'armature 11.
L'extrémité 112a présente un diamètre plus petit qu'un corps principal de l'arbre d'armature 12 pour former un épaulement 112b. L'épaulement 112b sert d'élément d'arrêt pour empêcher l'arbre d'armature 1.2 de se déplacer vers la droite, comme observé sur la figure 14. En particulier, l'épaulement 112b est tourné vers les extrémités du montage de palier 17a et du palier 70 dans la direction axiale de l'arbre d'armature 12 et agit pour arrêter le mouvement vers la droite de l'arbre d'armature 12 lorsque l'épaulement 112b se déplace et vient buter contre les extrémités du montage de palier 17a et du palier 70.
L'extrémité 112a de l'arbre d'armature 12 s'étend à l'extérieur d'une paroi extérieure de la carcasse d'extrémité 66. Une rondelle 312 est insérée dans une rainure annulaire 112c formée dans l'extrémité 112a afin de fixer l'arbre d'armature 12 à la carcasse d'extrémité 66, en empêchant ainsi l'arbre d'armature 12 de s'écarter de la carcasse d'extrémité 66. Dans la position, telle qu'illustrée sur la figure 14, l'épaulement 112b est écarté des extrémités du montage de palier 17a et du palier 70 par l'intermédiaire d'un intervalle donné. Cela permet que l'arbre d'armature 12 aille et vienne à l'intérieur de l'intervalle.
Le commutateur 22 est, comme dans les modes de réalisation ci-dessus, constitué de segments de commutateur 50 retenus par l'isolant 21 sous la forme d'un cylindre. Chacun des segments de commutateur 50 est relié mécaniquement et électriquement à l'une des bobines d'armature 23 enroulées autour du noyau d'armature 20.
Le commutateur 22, comme dans les modes de réalisation 40 ci-dessus,comporte formées sur la surface périphérique 2887377 25 extérieure de celui-ci, les crêtes en forme de V 24 qui s'étendent parallèlement sur la totalité de la circonférence du commutateur 22 dans un sens de rotation du commutateur 22.
Les balais en carbone 25 se déplacent sur la surface périphérique du commutateur 22. Chacun des balais de carbone 25 comporte, formées dans une paroi inférieure de ceux-ci, des protubérances crantées qui s'engrènent avec les crêtes 24 du commutateur 22 sous pression, telle qu'elle est produite par un ressort de balai (non représenté), afin de réaliser un contact électrique avec le commutateur 22.
Chacun des balais 25 est retenu par un mécanisme de retenue de balai. Le mécanisme de retenue de balai est mis en oeuvre par une boîte constituée d'une plaque d'éléments de retenue 150 fixée à une paroi intérieure de la carcasse d'extrémité 66 et d'un élément de retenue de balai 160 relié à la plaque d'éléments de retenue 150. La plaque d'éléments de retenue 150 est faite d'une plaque métallique annulaire présentant une ouverture centrale et, comme cela est clairement illustré sur la figure 13, fixée à l'une des surfaces majeures opposées de celle-ci directement sur la paroi intérieure de la carcasse d'extrémité 66 qui est tournée vers la direction axiale de l'arbre d'armature 12. La plaque d'éléments de retenue 150 s'étend perpendiculairement à la direction axiale de l'arbre d'armature 12 et sert de plaque de terre à laquelle est mise à la terre un conducteur négatif (non représenté) de chacun des balais 25.
Chacun des éléments de retenue de balais 160, comme illustré sur la figure 14, comporte une paroi de retenue 160a qui est tournée vers un balai correspondant parmi les balais 25 dans la direction axiale de l'arbre d'armature 12. La paroi de retenue 160a est située de manière à être maintenue à l'écart du balai 25 par l'intermédiaire d'un intervalle A lorsque l'armature 11 est à une position, comme illustré sur la figure 14, la plus éloignée de la carcasse d'extrémité 66 au sein de la plage où l'arbre d'armature 12 est, comme décrit ci-dessus, autorisé à se déplacer à l'intérieur de l'intervalle entre l'épaulement 112b et les extrémités du montage de palier 17a et du palier 70.
Le commutateur 22 est, comme décrit ci-dessus, en connexion électrique avec les balais 25 par l'intermédiaire de l'engagement mécanique des crêtes 24 avec les rainures formées dans les parties inférieures des balais 25 de manière à assurer la stabilité de la connexion électrique. L'ajustement des crêtes 24 dans les rainures des balais 25 agit pour empêcher les balais de se déplacer par rapport à l'armature 11 dans la direction axiale. En conséquence, lorsque l'armature 11 subit les vibrations transmises depuis le moteur à combustion interne, de sorte qu'elle vibre dans sa direction axiale, cela amènera des balais 25 à vibrer également en même temps que l'armature 11. Les éléments d'arrêt (c'est-à-dire l'épaulement 112b de l'arbre d'armature 12 et la rondelle 312) servent cependant à maintenir les balais 25 à l'écart des parois d'éléments de retenue 160a au moins de l'intervalle A, en éliminant ainsi le besoin pour les éléments de retenue de balais 160 d'absorber les vibrations des balais 25. Les éléments de retenue de balais 160 ne doivent en conséquence pas présenter une résistance mécanique accrue. En outre, au cours des vibrations de l'armature 11, la plaque d'éléments de retenue 150, sur laquelle les éléments de retenue de balais 160 sont fixés, ne résonne pas avec les balais 25. En outre, lorsque l'armature 11 se déplace vers la carcasse d'extrémité 66, de sorte que les balais 25 frappent la plaque d'éléments de retenue 150, la plaque d'éléments de retenue 150 absorbe un tel impact au travers de sa surface placée en butée directe avec la paroi intérieure de la carcasse d'extrémité 66. En conséquence, il n'est pas requis que la plaque d'éléments de retenue 150 présente une épaisseur ou une résistance mécanique accrue. La carcasse d'extrémité 66 est de préférence faite, par exemple, d'aluminium moulé sous pression pour présenter une rigidité et une résistance suffisantes pour résister aux chocs exercés par la plaque d'éléments de retenue 150.
L'épaulement 112b de l'arbre d'armature 12 et la rondelle 312, comme décrit ci-dessus, servent de mécanisme d'arrêt pour empêcher l'arbre d'armature 12 de se déplacer dans la direction axiale de celui-ci à l'extérieur de la plage définie par l'intervalle A. Le mécanisme d'arrêt est situé à l'une des extrémités de l'arbre d'armature 12, qui est plus proche des mécanismes de retenue de balais, ce qui résulte en une diminution du nombre de pièces utilisées pour définir l'intervalle A entre chacun des balais 25 et un élément correspondant parmi les éléments de retenue de balais 160 (c'est-à-dire la paroi de retenue 160a). Cela a pour résultat une diminution de la tolérance d'assemblage des pièces, et facilite la minimisation de l'intervalle A, en permettant ainsi que la taille des mécanismes de retenue de balais soit minimisée.
Au lieu de la rondelle 312, le bout de l'extrémité 112a de l'arbre d'armature 12, qui dépasse à l'extérieur de la carcasse d'extrémité 66, peut être plastiquement déformé, par exemple planté, pour empêcher l'arbre d'armature 12 de se déplacer dans la direction vers la gauche, comme observé sur les figures 13 et 14.
Les figures 15, 16 et 17 représentent le moteur de démarreur 2 conforme au septième mode de réalisation de l'invention qui est différent de celui du sixième mode de réalisation seulement par la structure des mécanismes de retenue de balais. D'autres agencements sont identiques et leur explication en détail sera omise ici.
La plaque d'éléments de retenue annulaire 150 est située plus près des aimants 10 que les balais 25. La plaque de support 150 est pincée à un bord circonférentiel de celle-ci entre la culasse 9 et la carcasse d'extrémité 66. Chacun des éléments de retenue de balais 160, comme illustré sur la figure 16, comporte une paroi de retenue 160b située plus près de la paroi intérieure de la carcasse d'extrémité 66. La paroi de support 160b fait face à la surface du balai 25 dans la direction axiale de l'arbre d'armature 12. En d'autres termes, la paroi de retenue 160b s'étend de manière sensiblement parallèle à la surface du balai 25. La paroi de retenue 160b est située de manière à être maintenue éloignée du balai 25 d'un intervalle B lorsque l'armature 11 est à une position, comme illustré sur la figure 16, la plus proche de la carcasse d'extrémité 66, c'est-à-dire où l'épaulement 112b de l'arbre d'armature 12 est placé en butée avec les extrémités du palier 70 et le montage de palier 17a. En outre, la paroi de retenue 160a est également localisée de manière à être maintenue éloignée du balai 25 d'un intervalle C lorsque l'armature 11 est à une position, telle qu'illustrée sur la figure 17, la plus éloignée de la carcasse d'extrémité 66, c'est-à-dire où la rondelle 312 est placée en butée avec la paroi extérieure de la carcasse d'extrémité 66.
Par conséquent, lorsque l'armature 11 vibre du fait des vibrations du moteur à combustion interne, les éléments d'arrêt (c'est-à-dire l'épaulement 112b de l'arbre d'armature 12 et la rondelle 312) servent de mécanisme d'arrêt pour maintenir les balais 25 éloignés des parois de retenue 160b et de la plaque d'éléments de retenue 150, en éliminant ainsi la nécessité pour les éléments de retenue de balais 160 et la plaque d'éléments de retenue 150 d'absorber les vibrations des balais 25. En conséquence, il n'est pas requis que les éléments de retenue de balais 160 et la plaque de support 150 présentent une résistance mécanique accrue, par exemple une épaisseur accrue.
Le mécanisme d'arrêt est situé à l'une des extrémités de l'arbre d'armature 12, qui est plus proche des mécanismes de retenue de balais, en résultant donc en une diminution du nombre de pièces utilisées pour définir les intervalles B et C entre le balai 25 et la paroi de retenue 160b et entre le balai 25 et la plaque d'éléments de retenue 150. Cela résulte en une diminution de la tolérance d'assemblage des pièces et facilite la minimisation des intervalles B et C, en permettant ainsi que la taille des mécanismes de retenue de balais soit minimisée.
La figure 18 représente le moteur électrique de démarreur 2 conforme au huitième mode de réalisation de l'invention, qui est une modification du moteur du sixième mode de réalisation, tel qu'illustré sur la figure 13.
Un roulement à billes 170 est installé dans le montage de palier 17a pour supporter l'extrémité 112a de l'arbre d'armature 12 afin qu'il puisse tourner. Le roulement à billes 170 comporte une bague intérieure 170a et une bague extérieure 170b. La bague intérieure 170a est ajustée serrée sur la périphérique de l'extrémité 112a de l'arbre d'armature 12. La bague extérieure 170b est ajustée serrée sur la périphérique intérieure du montage de palier 17a. En particulier, les bagues intérieure et extérieure 170a et 170b servent d'élément d'arrêt pour empêcher l'armature 11 de se déplacer dans sa direction axiale.
L'utilisation du roulement à billes 170 en tant qu'élément d'arrêt élimine le besoin pour l'extrémité 112a de l'arbre d'armature 12 de dépasser à l'extérieur de la carcasse d'extrémité 66, ce qui résulte en ce qu'il n'est pas nécessaire de former un trou dans la carcasse d'extrémité 66. En conséquence, cette structure est souhaitable en termes d'étanchéité à l'eau et à la poussière.
Dans le sixième mode de réalisation, chacun des mécanismes de retenue de balais est conçu de manière à assurer l'intervalle A entre la surface du balai 25 et la paroi de retenue 160a lorsque l'armature 11 est placée dans la position la plus éloignée de la carcasse d'extrémité 66, mais, cependant, l'intervalle A peut être éliminé. En particulier, les éléments de retenue de balais 160 peuvent en variante être conçus de sorte que le balai 25 touche la paroi de retenue 160a lorsque l'armature 11 est éloignée de la carcasse d'extrémité 66 du fait des vibrations du moteur. Le degré du contact peut être déterminé par l'emplacement de la rondelle 312 sur l'extrémité 112b de l'arbre d'armature 12 afin de minimiser l'impact physique sur l'élément de retenue de balai 160 qui naît du contact.
De manière similaire, dans le septième mode de réalisation, chacun des mécanismes de retenue de balais peut en variante être conçu de sorte que chacun des balais 25 touche la paroi de retenue 160b et la plaque d'éléments de retenue 150 au cours des vibrations du balai 25. Le degré des contacts peut être déterminé par les emplacements de la rondelle 312 sur l'extrémité 112b de l'arbre d'armature 12 et de l'épaulement 112b sur l'arbre d'armature 12.
Le moteur électrique 2 dans chacun des modes de réalisation ci-dessus est décrit comme étant installé dans le démarreur de moteur à combustion interne 1, mais peut être employé dans diverses autres machines quelconques.
Bien que la présente invention ait été décrite en termes de modes de réalisation préférés pour faciliter une meilleure compréhension de celleci, on se rendra compte que l'invention peut être mise en oeuvre de diverses manières sans s'écarter du principe de l'invention. En conséquence, l'invention doit être comprise comme comprenant tous les modes de réalisation et modifications possibles apportées aux modes de réalisation présentés qui peuvent être concrétisées sans s'écarter du principe de l'invention tel que décrit dans les revendications annexées.
Claims (23)
1. Démarreur pour un moteur à combustion interne, comprenant.
un moteur électrique comprenant une armature, un commutateur, et des balais, l'armature étant équipée d'un arbre d'armature fonctionnant pour produire un couple pour démarrer un moteur à combustion interne, le commutateur étant retenu sur l'arbre d'armature de manière à présenter une surface de commutateur cylindrique pouvant tourner dans un sens de rotation de l'arbre d'armature, les balais se déplaçant avec possibilité de glissement sur la surface du commutateur en contact électrique avec celle-ci, un palier imprégné d'huile qui retient une extrémité de 15 l'arbre d'armature avec possibilité de rotation, et une pluralité de protubérances s'étendant sur la surface du commutateur sensiblement parallèlement les unes aux autres dans un sens de rotation de la surface du commutateur, et des mécanismes de sollicitation dont chacun fonctionne pour solliciter une surface de l'un desdits balais en contact constant avec lesdites protubérances pour établir les contacts électriques entre les balais et la surface du commutateur et minimiser le déplacement de l'arbre d'armature par rapport audit palier.
2. Démarreur selon la revendication 1, comprenant en outre un réducteur de vitesse fonctionnant pour réduire la vitesse de rotation de l'arbre d'armature.
3. Démarreur selon la revendication 2, dans lequel ledit réducteur de vitesse est mis en oeuvre par un réducteur de vitesse à train d'engrenages planétaires qui comprend une roue solaire formée sur une extrémité de l'arbre d'armature opposée à l'extrémité retenue par ledit palier et des engrenages satellites placés en engrènement avec la roue solaire, les engrenages satellites tournant autour de la roue solaire en suivant la rotation de l'arbre d'armature lorsqu'il tourne.
4. Démarreur selon la revendication 1, comprenant en outre 40 un arbre de sortie placé en alignement avec l'arbre d'armature, un réducteur de vitesse à train d'engrenages planétaires disposé entre ledit arbre de sortie et ledit arbre d'armature pour réduire une vitesse de rotation de l'arbre d'armature et transmettre la vitesse réduite audit arbre de sortie, un embrayage relié à une périphérie extérieure dudit arbre de sortie par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales, et un pignon qui est monté sur ledit arbre de sortie et amené en engrènement avec le moteur à combustion interne pour fournir en sortie le couple de l'arbre de sortie transmis audit pignon par l'intermédiaire dudit embrayage lorsqu'il est requis de démarrer le moteur à combustion interne, ledit pignon étant formé solidairement dudit embrayage.
5. Démarreur selon la revendication 1, dans lequel l'extrémité dudit arbre d'armature retenue par ledit palier imprégné d'huile présente un diamètre plus petit qu'une partie principale dudit arbre d'armature sur laquelle un noyau d'armature est monté pour définir un épaulement entre ladite extrémité et ladite partie principale, et où l'épaulement est placé en butée avec une extrémité dudit palier pour recevoir une charge de poussée agissant sur l'armature.
6. Démarreur selon la revendication 1, dans lequel lesdites protubérances s'étendant sur la surface du commutateur sont des crêtes présentant sensiblement une forme de V en coupe transversale.
7. Machine électrique tournante comprenant: une armature agissant pour produire un couple, un commutateur disposé sur ladite armature, ledit commutateur présentant une surface de commutateur, des balais se déplaçant sur la surface du commutateur en contact électrique avec celle- ci, lesdits balais glissant sur la surface du commutateur au cours d'une rotation de ladite armature, une pluralité de protubérances s'étendant sur la surface du commutateur dans une direction circonférentielle de la surface du commutateur dans laquelle lesdites balais glissent sur la surface du commutateur, lesdites protubérances étant disposées sensiblement dans le sens de la largeur de la surface du commutateur perpendiculairement à la direction circonférentielle, des mécanismes de sollicitation dont chacun fonctionne pour solliciter une surface de l'un desdits balais pour les faire entrer en contact constant avec lesdites protubérances afin d'établir les contacts électriques entre les balais et la surface du commutateur, et une zone plate formée sur au moins l'une des parties d'extrémités de la surface du commutateur qui sont opposées l'une à l'autre dans le sens de la largeur, ladite zone plate n'étant pas occupée par lesdites protubérances.
8. Machine électrique tournante selon la revendication 7, dans laquelle une plage, dans laquelle lesdites protubérances sont disposées dans le sens de la largeur de la surface du commutateur, est plus petite qu'une largeur de chacun desdits balais, telle que définie dans le sens de la largeur de la surface du commutateur.
9. Machine électrique tournante selon la revendication 8, comprenant en outre une zone plate formée sur l'autre des parties d'extrémités de la surface du commutateur, ladite zone plate n'étant pas occupée par lesdites protubérances, et où la plage dans laquelle lesdites protubérances sont disposées, se situe à l'intérieur d'une plage où lesdits balais glissent sur la surface du commutateur, dans le sens de la largeur de la surface du commutateur.
10. Machine électrique tournante selon la revendication 7, dans laquelle ledit commutateur est disposé autour d'une circonférence d'un arbre d'armature sous la forme d'un cylindre dont la surface périphérique sert de surface de commutateur.
11. Machine électrique tournante selon la revendication 10, dans laquelle les parties d'extrémités de la surface du commutateur sont opposées l'une à l'autre dans une direction axiale du commutateur, et dans laquelle l'autre des parties d'extrémités de la surface du commutateur présente une liaison entre le commutateur et une bobine d'armature.
2887377 33
12. Machine électrique tournante selon la revendication 7, dans laquelle la surface du commutateur s'étend dans une direction radiale d'un arbre d'armature dudit commutateur.
13. Machine électrique tournante selon la revendication 12, dans laquelle les parties d'extrémités de la surface du commutateur sont opposées l'une à l'autre dans la direction radiale de l'arbre d'armature dudit commutateur.
14. Machine électrique tournante selon la revendication 7, dans laquelle chacun desdits balais présente une résistance à la flexion de 16 MPa ou plus, telle que déterminée sur la base d'une résistance à la flexion d'une pièce d'essai calculée conformément à une équation 8 x P x L/(2 x A x B2) où L est une distance (cm) entre les supports sur lesquels la pièce d'essai est placée, A est une largeur (cm) de la pièce d'envoi, B est une épaisseur (cm) de la pièce d'envoi, et P est une charge maximale (N) lorsque la pièce d'envoi est rompue.
15. Machine électrique tournante selon la revendication 14, dans laquelle chacun desdits balais est constitué d'un empilement de couches, et dans laquelle la résistance à la flexion dudit balai est une moyenne des résistances à la flexion des couches.
16. Machine électrique tournante selon la revendication 7, dans laquelle la machine électrique tournante est conçue pour démarrer un moteur à combustion interne.
17. Machine électrique tournante comprenant: un carter comprenant une carcasse d'extrémité, une armature équipée d'un arbre d'armature pour produire un couple, l'arbre d'armature étant retenu à une extrémité de celui-ci par la carcasse d'extrémité afin de pouvoir tourner au travers d'un palier, un commutateur disposé sur ladite armature, ledit commutateur présentant une surface de commutateur cylindrique sur l'arbre d'armature au niveau d'un côté de l'extrémité retenue par ladite carcasse d'extrémité, des balais se déplaçant sur la surface du commutateur en contact électrique avec celle-ci, lesdits balais glissant sur la surface du commutateur au cours de la rotation du commutateur, une plaque d'éléments de retenue fixée audit carter, des éléments de retenue de balais, dont chacun retient l'un desdits balais, lesdits balais étant fixés à ladite plaque d'éléments de retenue, une pluralité de protubérances s'étendant sur la surface du commutateur dans une direction circonférentielle de la surface du commutateur où lesdits balais glissent sur la surface du commutateur, lesdites protubérances étant disposées sensiblement dans une direction axiale de la surface du commutateur perpendiculaire à la direction circonférentielle, des mécanismes de sollicitation dont chacun agit pour solliciter une surface de l'un desdits balais pour entrer en contact constant avec lesdites protubérances afin d'établir les contacts électriques entre les balais et la surface du commutateur, et un mécanisme d'arrêt prévu au niveau du côté de l'extrémité de l'arbre d'armature retenue par ladite carcasse d'extrémité, ledit mécanisme d'arrêt agissant pour empêcher ladite armature de se déplacer par rapport à la carcasse d'extrémité dans une direction axiale de ladite armature.
18. Machine électrique tournante selon la revendication 17, dans laquelle ladite plaque de support présente des surfaces qui sont opposées l'une à l'autre dans le sens de l'épaisseur de celle-ci, et qui s'étendent perpendiculairement à l'arbre d'armature, l'une des surfaces de ladite plaque d'éléments de retenue étant en butée contre une paroi d'extrémité de la carcasse d'extrémité orientée dans la direction axiale de ladite armature, et où chacun desdits éléments de retenue de balais présente une paroi de retenue qui fait face à l'une des surfaces opposées d'un balai correspondant parmi lesdits balais dans la direction axiale de ladite armature, la surface parmi les surfaces opposées étant plus loin de la carcasse d'extrémité dans la direction axiale de ladite armature que l'autre, la paroi de retenue étant positionnée de manière à être maintenue à l'écart dudit balai par un intervalle lorsque ladite armature est à une position la plus éloignée de la carcasse d'extrémité à l'intérieur d'une plage où ladite armature est autorisée à se déplacer par ledit mécanisme d'arrêt.
19. Machine électrique tournante selon la revendication 17, dans laquelle chacun desdits éléments de retenue de balais présente une chambre à l'intérieur de laquelle un balai correspondant parmi lesdits balais est retenu et qui est définie par une première paroi et une seconde paroi opposée à la première paroi dans la direction axiale de ladite armature, la première paroi faisant face à l'une des surfaces opposées dudit balai de manière à en être maintenue éloignée d'un premier intervalle lorsque ladite armature est à une position la plus éloignée de la carcasse d'extrémité au sein d'une plage où ladite armature est autorisée à se déplacer par ledit mécanisme d'arrêt, la seconde paroi faisant face à l'autre des surfaces opposées dudit balai de manière à en être maintenue éloignée d'un second intervalle, lorsque ladite armature est à une position la plus proche de la carcasse d'extrémité au sein de ladite plaque.
20. Machine électrique tournante selon la revendication 19, dans laquelle ladite plaque d'éléments de retenue présente une périphérie extérieure pincée entre une culasse et ladite carcasse d'extrémité et s'étend perpendiculairement à une longueur de l'arbre d'armature, et où chacun desdits éléments de retenue de balais est situé plus près de ladite carcasse d'extrémité que ladite plaque d'éléments de retenue.
21. Machine électrique tournante selon la revendication 17, dans laquelle l'extrémité dudit arbre d'armature retenue par ledit palier présente un diamètre plus petit qu'une partie principale dudit arbre d'armature pour définir un épaulement entre ladite extrémité et la partie principale, l'épaulement servant à limiter le déplacement de ladite armature vers ladite carcasse d'extrémité, et où l'extrémité de ladite armature comporte un bout s'étendant au travers et à l'extérieur de ladite carcasse d'extrémité, le bout étant maintenu par un élément d'arrêt, de sorte que le déplacement du bout à l'intérieur de ladite carcasse est limité, l'épaulement et l'élément d'arrêt constituant ledit mécanisme d'arrêt.
22. Machine électrique tournante selon la revendication 17, dans laquelle le palier retenant l'extrémité de l'arbre par un roulement à billes servant de dit roulement à billes comprenant une bague une périphérie extérieure de l'extrémité et une bague extérieure montée dans une réception de roulement formée dans la carcasse
23. Machine électrique tournante selon la revendication 17, dans laquelle la machine électrique tournante est conçue pour démarrer un moteur à combustion interne.
d'armature est réalisé mécanisme d'arrêt, le intérieure montée sur de l'arbre d'armature chambre de d'extrémité armature. pour
limiter le déplacement axial de ladite
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