FR3069977A1 - Porte balais pour demarreur de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Porte balais (10) pour démarreur (201) de véhicule automobile, le porte balais (10) étant muni d'un axe X et comportant: -une platine de support (12) comprenant une plaque métallique (121); -au moins un ensemble cage (53.1, 53.2, 53.3, 53.4) monté sur la platine de support (12), ledit ensemble cage comprenant: -une cage à balai (13.1, 13.2, 13.3, 13.4) munie d'un corps de cage (39), -un balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) reçu dans le corps de cage (39). Il est prévu que la plaque métallique (121) comprend une languette (45), le porte balais (10) comprenant en outre un élément de fusion (44, 122) qui est interposé entre la languette et l'ensemble cage, et une extrémité libre (61) de la languette exerce un appui axial sur l'élément de fusion (44, 122) de sorte que l'extrémité libre (61) de la languette entre en contact avec l'ensemble cage (53.1, 53.2, 53.3, 53.4) lorsque l'élément de fusion (44, 122) fond.

Description

PORTE BALAIS POUR DEMARREUR DE VEHICULE AUTOMOBILE

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

La présente invention a pour objet un porte balais pour démarreur de véhicule automobile ainsi qu'un démarreur comprenant un tel porte balais.

ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE

Les véhicules automobiles comportant un moteur thermique comportent également un dispositif de démarrage de ce moteur thermique, appelé démarreur.

On a représenté sur la figure 1 une coupe d'un démarreur 201 pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile selon l'état de la technique.

Ce démarreur 201 comprend un contacteur 217 et un moteur électrique 1 muni d’une part d'un rotor 202, encore appelé induit, comprenant un axe X et pouvant tourner autour de cet axe, et d’autre part, d'un stator 211, encore appelé inducteur, placé autour du rotor 202. Ce stator 211 comprend une culasse 7 du démarreur et comprend au moins une pièce polaire 204 pour la mise en place d’un bobinage inducteur 4.

Le rotor 202 comporte un corps de rotor 207, un bobinage d’induit 208 enroulé dans des encoches du corps de rotor 207 et un arbre d'induit 214.

Le bobinage d’induit 208 forme, de part et d’autre du corps de rotor 207, un chignon avant 209 et un chignon arrière 210.

Le rotor 202 est pourvu, à l’arrière, d’un collecteur 212 fixé sur l'arbre d'induit 214 comprenant une pluralité de pièces de contact connectées électriquement aux éléments conducteurs, formés dans l’exemple considéré par des fils ou épingles, du bobinage d’induit 208. Le collecteur 212 du moteur électrique 206 est entouré par la culasse 7.

Des balais 15.1, 15.2, 15.3 et 15.4 dont seulement deux à savoir 15.1 et 15.3 sont visibles sur la figure 1, sont prévus pour l’alimentation électrique du bobinage d’induit 208. Les balais 15.1, 15.2, 15.3 et 15.4 formant un groupe et sont chacun porté par un porte balai 10 pris en sandwich entre la culasse 7 et un capot 216 formant un palier arrière pour l'arbre de rotor de la machine électrique. Au moins un des balais du groupe étant relié à la masse du démarreur ici par exemple 15.2 et 15.4 et au moins un des balais du groupe étant relié au contacteur 217 ici par exemple 15.1 et 15.3. Il est prévu ici un groupe de 4 balais 15.1 - 15.4. Toutefois, les balais peuvent également être par exemple au nombre de deux, six ou huit.

Le contacteur 217 comprend une borne 229 reliée via un élément de liaison électrique, par exemple un fil 230, à une alimentation électrique du véhicule.

Le contacteur comprend une borne 3 reliée via un élément de liaison électrique, par exemple un fil 226 à au moins un des balais 15.1 - 15.4. On pourrait également prévoir que la borne 3 est reliée par l'intermédiaire du bobinage inducteur 4 à au moins un des balais.

Les balais 15.1 - 15.4 viennent frotter sur le collecteur 212 lorsque le rotor 202 est en rotation.

Le démarreur 201 comporte en outre un lanceur 219 monté de manière coulissante sur un arbre d’entraînement 218 et pouvant être entraîné en rotation autour de l’axe X par le rotor 202.

Le lanceur 219 comporte un élément d’entraînement formant en l’occurrence un pignon 221 et destiné à s’engager sur un organe d’entraînement 274 du moteur à combustion. Cet organe d’entraînement est par exemple une couronne dentée.

Un ensemble réducteur de vitesses 220 peut être interposé entre le rotor 202 et l’arbre d’entraînement 218. En tout état de cause, le rotor 202 peut entraîner par sa rotation, la rotation du pignon 221. La rotation du rotor correspond également à celle du collecteur 212 au sein du dispositif porte balais 10. Selon un type de démarreur le collecteur tourne dans le sens horaire par rapport aux balais, selon un autre type de démarreur, le collecteur tourne dans le sens anti horaire par rapport aux balais.

Le lanceur 219 comprend également un porte-pignon qui n'est pas visible sur la figure 1. Le pignon 221 peut être monté coulissant en translation suivant l’axe X sur ce porte-pignon ou fixé sur ce porte pignon.

Le lanceur 219 comprend en outre une roue libre 222 et une rondelle poulie 223 définissant entre elles une gorge 224 pour recevoir l’extrémité 225 d’une fourchette 227.

Cette fourchette 227 est réalisée par exemple par moulage d’une matière plastique.

La fourchette 227 est actionnée par le contacteur 217 pour translater le lanceur 219 par rapport à l’arbre d’entraînement 218, suivant l’axe X, entre une première position dans laquelle le lanceur 219 est désengagé de la couronne dentée 274 et une deuxième position dite d'engagement dans laquelle le lanceur 219 entraîne le moteur à combustion par l’intermédiaire du pignon 221.

Pour que le pignon 221 puisse entraîner la couronne dentée du moteur thermique 274, les dents du pignon doivent après translation du pignon et du lanceur suivant l'axe X atteindre la position d'engagement. Selon cette position d'engagement une dent du pignon est disposée entre deux dents de la couronne.

Le pignon 221 entraîne alors la couronne 274 dans un sens appelé sens positif ce qui a pour effet de provoquer lorsque le pignon 221 tourne à une certaine vitesse, le démarrage du moteur thermique.

Après le démarrage du moteur thermique, la couronne 274 poursuit sa rotation dans ledit sens positif. Elle entraîne alors le pignon mais pas le rotor 202 grâce à la roue libre 222.

En effet, la roue libre 222 est disposée entre le rotor 202 et le pignon 221 pour permettre une transmission du couple du rotor 202 vers le pignon 221 et la couronne 274 lorsque celle-ci est entraînée dans le sens positif par le pignon. Au contraire, lorsque la couronne 274 tourne dans le sens positif et entraîne le pignon 221, le rotor 202 n'est pas entraîné.

La figure 2 montre selon une représentation simplifiée un exemple de moteur 1 de démarreur comprenant un fusible 2 connecté en amont par rapport aux balais, le courant allant des balais vers le collecteur 212. Par exemple, le fusible 2 est monté en série entre la borne d'alimentation 3 et des enroulements 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 du bobinage 4 dudit moteur. Le fusible est destiné à fondre pour couper l'alimentation électrique du moteur lorsqu'il est parcouru par un courant prédéterminé maximum. Cela permet d'éviter de détériorer le démarreur ou son environnement à cause de la chaleur produite par une surintensité. Une telle surintensité apparait notamment dans le cas où le rotor du moteur est bloqué en rotation. Lorsque la machine fonctionne à vide ou à faible charge (c'est-à-dire qu'elle fonctionne environ entre 0 et 25% de la charge nominale), la vitesse de rotation à vide du rotor entraîne également un échauffement du moteur électrique 1 susceptible d'endommager le démarreur 201 sur la durée. Cet échauffement, dû notamment au frottement mécanique entre les balais 15.1 à 15.4 et le collecteur 212, se produit par exemple en cas de mauvais fonctionnement et que le pignon ne rentre pas dans la couronne. Toutefois, dans ce cas, le courant traversant le fusible peut être trop faible pour engendrer une fusion du fusible 2 et cela même sur une longue durée. Ouand bien même, cet échauffement peut atteindre 200° à la culasse ou 300° au niveau des balais et peut enflammer des composants du démarreur notamment des gaines du démarreur, le porte balais et provoquer un incendie dans la voiture ou des déformations de composant dans la voiture dû à ces échauffements ou des flammes. Il existe donc un besoin de couper le circuit du démarreur pour supprimer l'alimentation du moteur électrique afin de diminuer les risques d'incendie lorsque réchauffement à provoquer une température dans le démarreur dépassant une valeur seuil correspondant à une température inférieur à la température critique pouvant enflammer des gaines ou le porte balai. Une première solution consiste à choisir un fusible 2 apte à fondre à la fois lorsqu'un courant à vide traverse le fusible pendant une durée dépassant une première durée prédéterminée et lorsqu'un courant traverse la machine électrique tournante ayant son rotor bloqué pendant une durée dépassant une seconde durée prédéterminée. De tels fusibles sont toutefois beaucoup plus volumineux qu'un fusible de taille standard, ce qui rend leur intégration quasiment impossible dans le démarreur.

Le document FR2977408 décrit une deuxième solution comportant un système 5 de protection thermique compact permettant de couper l'alimentation électrique du moteur dans les deux cas précités (en cas de blocage et en cas de fonctionnement à faible charge). A cet effet, ce système 5 comporte un organe sensible à la chaleur et une lame de contact apte à établir, suite à une déformation de l'organe sensible à la chaleur, un courtcircuit entre une polarité positive à laquelle sont reliés les balais positifs 15.1,

15.3 et la culasse 7 du démarreur connectée à la masse avec les balais 15.2 et 15.4. Toutefois, un ressort à l’intérieur de la cage à balai impliquant, à iso diamètre de la culasse, l’utilisation d’un balai plus court et donc une durée de vie plus limité du démarreur. L’utilisation des démarreurs renforcés pour redémarrer un moteur thermique lorsque celui-ci vient d’être arrêter par exemple à un feu rouge demande un nombre de cycles des balais supérieurs aux balais de cet art antérieur.

Une troisième solution est décrite dans les figures 3 à 9. Plus précisément La figure 3 montre un porte-balais 10 selon la troisième solution pour démarreur de véhicule automobile fonctionnant avec un fusible 2 connecté en amont par rapport aux balais, le courant allant des balais vers le collecteur 212. Ce porte-balais 10 comporte une platine de support 12 de forme sensiblement annulaire sur laquelle est fixée un ensemble de cages 13.1-13.4 servant chacune de logement à un balai 15.1-15.4. Un axe X de la platine de support 12 correspond à l'axe du porte-balais 10.

Comme on peut le voir sur la figure 3, le porte balai comprend des ressorts 35 montés sur des antennes 37. Chaque ressort 35 comporte une partie enroulée formée par une pluralité de spires. La partie enroulée se termine par un bras 351 destiné à venir en appui contre au moins une partie de la face arrière du balai 15.1-15.4. En l'occurrence, le bras 351 est terminé par deux parties 352 en contact contre des faces d'appui 38 situées de part et d'autre de la zone de fixation d'une tresse 24.1-24.4 électriquement conductrice au balai. La zone de fixation entre la tresse 24.1-24.4 et le balai

15.1-15.4 est en retrait par rapport aux faces d'appui 38 afin de maximiser une distance fonctionnelle d'utilisation des balais 15.1-15.4. Les balais 15.115.4 présentent des polarités alternées. Ainsi, par exemple les balais 15.1 et

15.3 de polarité positive sont reliés électriquement, via leur tresse respective

24.1, 24.3 à un fil d'alimentation issu du contacteur du démarreur.

Comme cela est bien visible sur les figures 4 et 5, la platine de support 12 est une pièce monobloc comportant une plaque métallique 121 et des couches surmoulées 122 réalisées de part et d'autre de la plaque métallique 121. Les couches surmoulées 122 sont réalisées au moyen d'une matière plastique assurant une bonne isolation électrique. Les couches surmoulées 122 protègent au moins en partie la face support de balais ainsi que la face opposée. Les couches surmoulées 122 recouvrent toutes les zones à risque de la plaque métallique 121, c'est-à-dire, toutes les zones où pourrait apparaître un court-circuit.

Les couches surmoulées 122 sont sensibles à la chaleur et déformables à partir d'une température prédéterminée. La température prédéterminée correspond à une température au-delà de laquelle le démarreur et/ou son environnement seraient susceptibles d'être endommagés. Par exemple, la température prédéterminée est supérieure à 200°C par exemple 265°. Différentes matières plastiques sont utilisables selon les applications et les contraintes qui s'imposent à celles-ci. Typiquement, la matière plastique utilisée pour les couches surmoulées 122 est une matière thermoplastique telle qu'un polyamide PA4.6 ou PA6.6 ou un polypropylène PPS chargé en fibre de verre entre 40 et 50%. La plaque métallique 121 est typiquement obtenue par emboutissage à partir d'un acier à découper tel que par exemple le FePO5. En outre, la partie centrale de la platine 12 comporte un orifice 14 par lequel le porte balais 10 est monté autour de l'arbre rotor du démarreur. La platine 12 comprend des ouvertures 33 pour le passage de pattes de fixation 32 des cages 13.1-13.4.

Les balais 15.1 et 15.3 et leur cage 13.1 et 13.3 correspondante sont isolés électriquement de la polarité négative pour un bon fonctionnement du démarreur par les couches surmoulées 122 qui recouvrent les ouvertures 33 recevant les pattes des cages de polarité positive 13.1, 13.3, ainsi qu'au moins en partie le contour intérieur de la platine 12. Les tresses 24.1 et 24.3 pourront également être recouvertes d'une gaine isolante.

Par ailleurs, les balais 15.2 et 15.4 de polarité négative destinés au retour de courant sont reliés électriquement à la masse de la machine au moyen de leur tresse respective 24.2, 24.4 soudée sur la plaque métallique 121. Les tresses souples 24.1-24.4 sont avantageusement en cuivre ou en alliage de cuivre pour faciliter le soudage sur la plaque 121.

Par exemple, les ouvertures 33 recevant les pattes 32 des cages de polarité négative 13.2 et 13.4 ainsi que les zones du contour intérieur de la platine 12 en contact avec les autres pattes 32 de ces cages 13.2, 13.4 peuvent ne pas être isolées électriquement, en sorte qu'un contact électrique peut intervenir entre les cages de polarité négative 13.2, 13.4 et la plaque 121 via les pattes 32. Ce contact n'est pas nuisible au fonctionnement du démarreur, dans la mesure où il participe à l'établissement du contact électrique entre les pièces destinées à être au même potentiel, en l'occurrence le potentiel de masse dans cette application.

Les pattes 32 des cages de polarité positive 13.1, 13.3 peuvent être recouvertes au moins en partie d'une couche isolante sensible à la chaleur. Cette couche formant un organe déformable pourra être réalisée dans le même type de matériau que celui des couches surmoulées 122.

Chaque balai 15.1-15.4 est monté à coulissement à l'intérieur d'une cage

13.1-13.4 laquelle est ouverte du côté de l'axe X pour permettre la mise en contact électrique des balais 15.1-15.4 avec des lames (non représentées) portées par le collecteur 212.

Les figures 6 et 7 illustrent chacune une des cages 13.1-13.4 d'un certain type de démarreur selon que le collecteur 212 tourne dans le sens anti horaire ou horaire par rapport aux balais.

La cage 13.1-13.4 est réalisée par pliage d'une plaquette de tôle mince de manière à former sensiblement un oméga dont les branches d'extrémité sont fixées sur la platine 12.

Chaque cage 13.1-13.4 comporte ainsi deux parois latérales 17, 18 parallèles en vis-à-vis reliées entre elles par une paroi supérieure 19. Elle comprend également deux rebords 20, 21 correspondant aux branches de l'oméga sont issues des bords inférieurs des parois latérales 17, 18 de la cage à balai 13.1-13.4. Une des parois latérales 17 présente une échancrure 23 pour autoriser le passage de la tresse 24.1-24.4 du balai logé dans la cage 13.1-13.4 correspondante. L'autre paroi latérale 18 présente une ouverture 25 pour autoriser le passage du bras du ressort correspondant. Du côté de la face débouchant du côté du collecteur 212, chaque cage à balai

13.1-13.4 pourra comporter des volets 28, 29 s'étendant de part et d'autre du balai pour éviter que les poussières générées par les frottements avec les lames du collecteur viennent altérer le fonctionnement du porte-balais 10. Un des volets 28 présente une creusure 30 située dans le prolongement de l'échancrure 23 pour autoriser le passage de la tresse 24.1-24.4 au plus proche du collecteur. Chaque cage 13.1-13.4 comporte en outre un système 31 de fixation à la platine 12. Chaque système 31 de fixation est formé par deux paires de pattes de fixation 32. Les pattes 32 de chaque paires sont issues de deux bords en vis- à-vis des rebords 20, 21.

Comme on peut le voir sur les figures 5 ou 6, la paroi supérieure 19, les deux parois latérales 17 et 18 (et les rebords 20, 21 juste pour le 4645) forment un corps de cage 39 dans lequel coulisse le balai 15.1-15.4.

Une patte 32 de chaque paire traverse la platine 12 de part en part de l'ouverture 33 réalisée suivant son épaisseur. L'autre patte 32 de chaque paire est en appui contre un côté du contour intérieur de forme carrée délimitant l'orifice 14. Les pattes 32 de chaque paire sont rabattues l'une vers l'autre contre la platine 12. Alternativement, le système de fixation 31 comporte au moins un rivet traversant la platine 12 et une paroi d'extrémité 20, 21 de la cage à balai.

Par ailleurs, le ressort à spirales 35 associé à chaque cage 13.1-13.4 sollicite radialement le balai 15.1-15.4 correspondant vers des lames de contact du collecteur portées par un corps du collecteur en matière électriquement isolante, telle que de la matière plastique. Chaque ressort 35 est en l'occurrence monté autour d'un système de maintien 37 ici formé par un pion s'étendant axialement par rapport à l'axe X. Ce pion 37 appelée antenne est obtenu par pliage d'une des parois d'extrémité 20 de chaque cage 13.1-13.4.

La cage 13.1-13.4 illustrée sur la figure 7 se distingue de celle illustrée sur la figure 6, en ce que quand on regarde de l'axe X vers l'extérieur, l'antenne 37 est disposée à droite des deux parois latérales et de la paroi supérieure formant le corps de cage 39 pour logement du balai tandis que pour la cage

13.1-13.4 illustrée sur la figure 6 l'antenne 37 est disposée à gauche du corps de cage 39.

Cette disposition différente peut être notamment due au sens de rotation du collecteur 212. En effet, quand on regarde le balai de l'axe X vers l'extérieur, il comprend deux parties qui sont superposées, à savoir une partie de début sur laquelle les lames du collecteur en rotation arrivent en premier et une partie de fin de laquelle les lames du collecteur vont se détacher ce qui peut provoquer un arc électrique. Afin d'éviter cet arc électrique, il est prévu que la partie de fin présente une résistance électrique plus élevée que la partie de départ. Ainsi, la partie de départ va être reliée à la tresse et l'antenne 37 va être située de l'autre côté.

On définit ainsi, deux versions de cages appelée version 1 représentée sur la figure 6 et version 2 représentée sur la figure 7, ces deux versions étant choisies en fonction du sens de rotation du collecteur par rapport aux balais.

Par exemple, la cage version 2 est adaptée pour un sens horaire de rotation du collecteur quand on regarde sur la figure 1 de la gauche vers la droite selon l'axe X et la cage version 1 est adaptée pour un sens anti horaire de rotation du collecteur quand on regarde sur la figure 1 de la gauche vers la droite selon l'axe X.

On décrit ci-après, en référence aux figures 8 et 9, l'activation du fusible 2 du démarreur en cas de surchauffe pour assurer sa protection. En fonctionnement normal, c'est-à-dire lorsque la température de déformation des couches surmoulées 122 n'a pas encore été atteinte, les pattes 32 des cages 13.1, 13.3 de polarité positive sont isolées par rapport à la platine 12 tandis que le ressort 35 qui est monté compressé applique un effort F1 contre le balai 15.1, 15.3 de manière à le maintenir constamment en contact avec les lames du collecteur. En réaction, le ressort 35 applique également un effort F2 sur la cage 13.1, 13.3 via l'antenne 37. Les cages 13.1 et 13.3 ne peuvent toutefois pas se déplacer par rapport à la platine 12 du fait du caractère rigide de l'ensemble. Lorsqu'il se produit une surchauffe causée par exemple par un fonctionnement à vide du démarreur pendant une longue durée, la température de déformation des couches isolantes 122 est atteinte. L'effort de réaction F2 exercé par le ressort 35 sur l'antenne 37 engendre alors un pivotement des cages de polarité positive 13.1 et 13.3 par rapport à la platine 12, en sorte qu'au moins une patte 32 d'une cage 13.1, 13.3 vient en contact avec la plaque 121 reliée à la masse pour établir un court-circuit. Ce court-circuit engendre une augmentation considérable du courant parcourant la machine, ce qui a pour effet de faire fondre le fusible 2 du démarreur entraînant l'arrêt de l'alimentation du moteur. Cela permet ainsi d'assurer une protection du démarreur alors que le courant traversant la machine lors d'un fonctionnement à vide du moteur provoquant une surchauffe ne permet normalement pas de faire fondre le fusible 2.

Une quatrième solution illustrée sur la figure 10, se différencie de la troisième solution en ce qu'au lieu que ce soit la patte 32 d'une cage 13.1, 13.3 qui vient en contact avec la plaque 121 reliée à la masse pour établir un courtcircuit, c'est le corps 39 de la cage 13.1, 13.3 qui entre en contact électrique avec la culasse 7 sous l'effet du ressort qui provoque son basculement. Par exemple, la paroi supérieure 19 ou une des parois latérales 17 ou 18 rentre en contact avec la culasse 7.

Toutefois il existe un besoin pour augmenter encore la fiabilité de la troisième solution ou de la quatrième solution.

En effet, il est possible que le basculement de la cage ne puisse pas s'opérer et que le court circuit se poursuive sans déclencher la fonte du fusible. Par exemple, si le ressort se casse. C'est notamment le cas si la cage est cassée et que le courant passe par le ressort et l'antenne pour aller du balai positif à la platine 12. Cela provoque l'effondrement du ressort sous l'effet du courant.

OBJET DE L’INVENTION

Ainsi, avec un contact direct entre le balai et la platine, la résistance est minimale, ce qui permet d'obtenir un courant de court circuit suffisant pour faire fondre le fusible 2.

De plus on peut prévoir que la languette présente une section plus grande que celle du fusible pour en assurer la fusion avant celle de la languette.

L’invention a pour objet de répondre à ce besoin tout en remédiant à au moins un de ces inconvénients précités.

Suivant l’invention, il est proposé un porte balais pour démarreur de véhicule automobile, le porte balais étant muni d'un axe X et comportant:

-une platine de support comprenant une plaque métallique;

-au moins un ensemble cage monté sur la platine de support, ledit ensemble cage comprenant:

-une cage à balai munie d'un corps de cage,

-un balai reçu dans le corps de cage ;

Selon une caractéristique générale, la plaque métallique comprend une languette, le porte balais comprenant en outre un élément de fusion qui est interposé entre la languette et l'ensemble cage, et en ce qu'une extrémité libre de la languette exerce un appui sur l'élément de fusion de sorte que l'extrémité libre de la languette entre en contact avec l'ensemble cage lorsque l'élément de fusion fond.

Ce contact peut permettre d'une part un contact électrique franc entre la languette et l'ensemble cage permettant un courant suffisant pour fondre un fusible connecté électriquement en amont et d'autre part de bloquer le balai.

Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :

-l’appui de la languette sur l’élément de fusion est dans la direction axial vers l’ensemble cage

- le corps de cage est conducteur et l'élément de fusion comprend une couche isolante qui est située entre la plaque métallique et le corps de cage.

- la couche isolante est surmoulée sur la plaque métallique.

- la cage à balai est configurée pour que l'extrémité libre de la languette entre en contact avec le balai lorsque l'élément de fusion fond.

- le corps de cage comporte un fond face à la platine de support qui est troué pour laisser passer l'extrémité libre de la languette.

- le porte balais comprend un ressort apte à agir sur le balai pour le faire coulisser dans son corps de cage et la languette est configurée pour que son extrémité libre exerce un appui axial sur le balai lorsque l'élément de fusion est fondu de sorte à bloquer le coulissement du balai dans le corps de cage.

Ainsi, en bloquant le coulissement du balai, celui ci va s'user rapidement sur le collecteur ce qui permet un arrêt du contact électrique entre le balai et le collecteur et donc un arrêt de l'alimentation de l'induit et donc du moteur.

- le balai comprend une face en vis-à-vis de la platine de support et cette face comprend des ergots pour permettre à la languette de rentrer entre deux ergots lorsque l'élément de fusion fond.

On permet ainsi un blocage plus sûr lorsque l'extrémité libre est entre deux ergots.

- les ergots forment une crémaillère.

La crémaillère permet un blocage sûr et ce sur toute la longueur radiale du balai. Ainsi quelque soit l'usure du balai, il est possible de positionner l'extrémité libre entre deux ergots pour assurer le blocage du balai.

- l'ensemble cage et la plaque métallique présentent respectivement une première et une deuxième polarités, les deux polarités étant différentes de sorte que le contact de l'extrémité libre de la languette avec l'ensemble cage crée un court circuit pour fondre un fusible connecté électriquement en amont du balai.

Ainsi, on réduit tout risque d'inflammation du démarreur.

-une section de la languette est plus importante qu'un élément fusible connecté électriquement en amont du balai.

Ainsi, la languette ne va pas fondre avant le fusible si bien qu'elle peut assurer sa fonction de blocage et aussi permettre un contact franc entre l'ensemble cage et la platine. Il est avantageux que ce soit le fusible et pas la languette qui fonde car lorsque le fusible est fondu le risque que le démarreur prenne feu est très faible.

L'invention a également pour objet un démarreur de véhicule automobile comprenant un porte balais tel que décrit précédemment.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée de modes de mise en oeuvre et de réalisation, nullement limitatifs, et des dessins annexés sur lesquels :

-la figure 1, déjà décrite, représente une coupe d'un démarreur selon l'état de la technique ;

-la figure 2, déjà décrite, représente une vue de principe de fonctionnement du moteur électrique du démarreur selon l'état de la technique ;

-les figures 3 déjà décrite, représente une vue d'un porte balais selon l'état de la technique;

-la figure 4 et 5 déjà décrites, représentent respectivement une vue d'une platine selon l'état de la technique;

-les figures 6 et 7 déjà décrites, représentent chacune un certain type de démarreur selon que le collecteur 212 tourne dans le sens anti horaire ou horaire par rapport aux balais selon l'état de la technique ;

-la figure 8, 9 et 10 déjà décrites, représentent le principe du basculement d'une cage à balais selon l'état de la technique;

-les figures 11, 12 et 13 illustrent une partie d'un porte balais selon l'invention; et

-les figures 14 et 15 illustrent des coupes d'une cage à balai montée sur une platine de support selon l'invention.

Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.

DESCRIPTION D’EXEMPLES DE REALISATION DE L’INVENTION

Les figures 11 et 12 illustrent une partie d'un porte balais selon l'invention. Ce porte balais 10 peut être compris dans le démarreur 201 en lieu et place du porte balais de l'état de la technique.

Ce porte balais 10 est muni d'un axe X et comporte:

-une platine de support 12 comprenant une plaque métallique 121;

-un ensemble cage 53.1 monté sur la platine de support 12, ledit ensemble cage 53.1 comprenant:

-une cage à balai 13.1, munie d'un corps de cage 39,

-un balai 15.1 reçu dans le corps de cage 39 ;

Le corps de cage 39 peut être conducteur et il peut être prévu sur la plaque métallique, une couche isolante 122. Cette couche isolante 122 peut être surmoulée sur la plaque métallique 121.

En outre, comme on peut le voir sur la figure 11, le porte balais peut comprendre un ressort 35 apte à agir sur le balai 15.1 pour le faire coulisser dans son corps de cage 39.

De plus, comme on peut le voir sur la figure 12 la plaque métallique 121 comprend une languette 45, le porte balais 10 comprenant un élément de fusion qui est interposé entre la languette et l'ensemble cage. Cette languette comprend une extrémité libre 61 qui exerce un appui axial sur l'élément de fusion de sorte que l'extrémité libre 61 de la languette entre en contact avec l'ensemble cage 53.1 lorsque l'élément de fusion fond.

L'élément de fusion peut par exemple comprendre la couche isolante 122.

La figure 13 illustre une partie d'un porte balais selon l'invention. Selon cette vue, le balai 15.1 est retiré de sorte que l'on puisse voir l'intérieur du corps 39 de cage. On voit que le porte balais comprend un élément d'interface 44 disposé au dessus de l'extrémité libre 61 de la languette 45 et en dessous du balai 15.1.

Par exemple, l'élément de fusion comprend l'élément d'interface 44.

Les figures 14 et 15 illustrent des coupes d'une cage à balai montée sur une platine de support selon l'invention.

Sur la figure 14, on peut voir la cage à balai 13.1 montée sur la platine de support 12 comprenant la plaque métallique 121 et la couche surmoulée 122. La plaque métallique comprend la languette 45 munie d'une extrémité 61.

Selon la figure 14, l'élément de fusion, comprenant la couche isolante 122 et/ou l'élément d'interface 44, n'est pas fondu si bien que la languette exerce un appui axial sur l'élément de fusion.

Selon la figure 15, l'élément de fusion est fondu si bien que la languette exerce un appui axial sur le balai 15.1 destiné à être reçu dans le corps 39 de la cage à balai 13.1.

Pour cela, le corps de cage 39 comporte un fond face à la platine de support 12 qui est troué pour laisser passer l'extrémité libre 61 de la languette. Ainsi, la cage à balai 13.1 est configurée pour que l'extrémité libre 61 de la languette 45 entre en contact avec le balai 15.1, lorsque l'élément de fusion fond.

On peut prévoir que la languette 45 est configurée pour que son extrémité libre 61 exerce un appui axial sur le balai 15.1 lorsque l'élément de fusion est fondu de sorte à bloquer le coulissement du balai 15.1 dans le corps de cage 39. Pour faciliter ce blocage, on peut par exemple prévoir que la face du balai 15.1 en vis-à-vis de la platine de support 12 comprend des ergots pour permettre à la languette de rentrer entre deux ergots lorsque l'élément de fusion fond. Par exemple, les ergots forment une crémaillère.

En outre, quand l'ensemble cage 53.1 et la plaque métallique 121 présentent respectivement une première et une deuxième polarités, les deux polarités étant différentes, le contact de l'extrémité libre 61 de la languette 45 avec l'ensemble cage 53.1 crée un court circuit pour fondre un fusible connecté électriquement en amont du balai 15.1, 15.2, 15.3, 15.4. Par exemple, dans l'ensemble cage 53.1, le balai 15.1 et la cage à balai 13.1 présente la première polarité, si bien qu'un contact de l'extrémité libre 61 avec le balai

15.1 ou la cage à balai 13.1 peut créer ce court circuit. En tout état de cause, dans l'ensemble cage, le balai 15.1 présente la première polarité, si bien qu'un contact de l'extrémité libre avec le balai 15.1 crée ce court circuit.

Par exemple, quand le porte balais est compris dans le démarreur 201 comprenant un fusible 2 connecté électriquement en amont des balais 15.1,

15.2, 15.3, 15.4 on peut prévoir qu'une section de la languette 45 est plus importante que le fusible.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Porte balais (10) pour démarreur (201) de véhicule automobile, le porte balais (10) étant muni d'un axe X et comportant:

   -une platine de support (12) comprenant une plaque métallique (121);

   -au moins un ensemble cage (53.1,53.2, 53.3, 53.4) monté sur la platine de support (12), ledit ensemble cage comprenant:

   -une cage à balai (13.1, 13.2, 13.3, 13.4) munie d'un corps de cage (39),

   -un balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) reçu dans le corps de cage (39) ;

   caractérisé en ce que la plaque métallique (121) comprend une languette (45), le porte balais (10) comprenant en outre un élément de fusion (44, 122) qui est interposé entre la languette et l'ensemble cage, et en ce qu'une extrémité libre (61) de la languette exerce un appui sur l'élément de fusion (44, 122) de sorte que l'extrémité libre (61) de la languette entre en contact avec l'ensemble cage (53.1, 53.2, 53.3, 53.4) lorsque l'élément de fusion (44, 122) fond.
2. 2. Porte balais (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps de cage (39) est conducteur et en ce que l'élément de fusion comprend une couche isolante (122) qui est située entre la plaque métallique (121) et le corps de cage (39).
3. 3. Porte balais (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche isolante (122) est surmoulée sur la plaque métallique (121).
4. 4. Porte balais (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cage à balai (13.1, 13.2, 13.3, 13.4) est configurée pour que l'extrémité libre (61) de la languette (45) entre en contact avec le balai (15.1,

   15.2, 15.3, 15.4) lorsque l'élément de fusion (44, 122) fond.
5. 5. Porte balais (10) pour démarreur (201) de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps de cage (39) comporte un fond face à la platine de support (12) qui est troué pour laisser passer l'extrémité libre (61) de la languette.
6. 6. Porte balais (10) pour démarreur (201) de véhicule automobile selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort (35) apte à agir sur le balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) pour le faire coulisser dans son corps de cage (39) et en ce que la languette (45) est configurée pour que son extrémité libre (61) exerce un appui axial sur le balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) lorsque l'élément de fusion (44, 122) est fondu de sorte à bloquer le coulissement du balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) dans le corps de cage (39).
7. 7. Porte balais (10) pour démarreur (201) de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le balai (15.1, 15.2, 15.3,

   15.4) comprend une face en vis-à-vis de la platine de support (12) et en ce que cette face comprend des ergots pour permettre à la languette de rentrer entre deux ergots lorsque l'élément de fusion (44, 122) fond.
8. 8. Porte balais (10) pour démarreur (201) de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les ergots forment une crémaillère.
9. 9. Porte balais (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble cage (53.1, 53.2, 53.3, 53.4) et la plaque métallique (121) présentent respectivement une première et une deuxième polarités, les deux polarités étant différentes de sorte que le contact de l'extrémité libre (61) de la languette (45) avec l'ensemble cage (53.1, 53.2, 53.3, 53.4) crée un court circuit pour fondre un fusible connecté électriquement en amont du balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4).
10. 10. Porte balais (10) pour démarreur (201) de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'une section de la languette est plus importante qu'un élément fusible connecté électriquement en amont du balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4).
11. 11. Démarreur (201) de véhicule automobile comprenant un porte balais (10) selon l'une des revendications précédentes.