FR3069978A1 - Ensemble culasse pour demarreur de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Ensemble culasse pour démarreur (201) de véhicule automobile, comportant une culasse (7), un capot (216) recouvrant la culasse et un porte balais (10) muni d'un axe X, le porte balais (10) comportant: -une platine de support (12); -au moins une cage (13.1-13.4) montée sur la platine de support (12), la cage comprenant un corps de cage (39); -un balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) reçu dans le corps de cage (39); -un premier 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). Il est prévu que l'ensemble culasse comprend un élément de blocage (45, 46, 47, 49, 51) muni d'une extrémité libre (61) et un élément de fusion (44, 48, 50, 122) interposé entre l'extrémité libre (61) et le balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4), et que l'extrémité libre (61) exerce un appui sur l'élément de fusion (44, 48, 50, 122) de sorte que l'extrémité libre (61) traverse l'élément de fusion (44, 48, 50, 122) pour bloquer le coulissement du balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) lorsque l'élément de fusion (44, 48, 50, 122) fond.

Description

ENSEMBLE CULASSE POUR DEMARREUR DE VEHICULE AUTOMOBILE

DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

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

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 est monté en l’occurrence coulissant en translation suivant l’axe X sur ce porte-pignon mais pourrait être 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 entraine 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. Quand 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 contacteurdu 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

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 ensemble culasse pour démarreur de véhicule automobile, comportant une culasse, un capot recouvrant la culasse et un porte balais muni d'un axe X, le porte balais comportant:

-une platine de support;

-au moins une cage montée sur la platine de support, la cage comprenant un corps de cage;

-un balai reçu dans le corps de cage;

-un premier ressort apte à agir sur le balai pour le faire coulisser dans son corps de cage.

Selon une caractéristique générale, l'ensemble culasse comprend un élément de blocage muni d'une extrémité libre et un élément de fusion interposé entre l'extrémité libre et le balai, et l'extrémité libre exerce un appui par exemple axial sur l'élément de fusion de sorte que l'extrémité libre traverse l'élément de fusion pour bloquer le coulissement du balai lorsque l'élément de fusion fond.

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.

En d'autres termes, un blocage du balai lorsqu'il y a un échauffement qui peut être provoqué par le moteur qui tourne à vide. Ainsi, étant donné que dans le cas d'un moteur qui tourne à vide, les balais s'usent rapidement, on supprime rapidement le contact entre le collecteur et les balais ce qui a pour effet de stopper l'alimentation du moteur qui va donc s'arrêter progressivement.

Selon d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :

-le balai comprend des ergots pour coopérer avec l'extrémité libre et permettre à l'extrémité libre 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'élément de blocage comprend une languette de la platine de support et son extrémité libre exerce un appui axial sur l'élément de fusion.

II s'agit d'un mode de réalisation basé par exemple sur une languette de la platine de support facile à mettre en place.

- le capot comprend l'élément de blocage et son extrémité libre exerce un appui axial sur l'élément de fusion.

II s'agit d'un mode de réalisation permettant un appui dont la force exercée peut être contrôlée précisément par exemple à l'aide du choix de la constante de raideur du ressort.

- l'élément de blocage comprend une languette formée dans une paroi axiale du corps de cage et l'extrémité libre de la languette exerce un appui axial sur l'élément de fusion.

II s'agit d'un mode de réalisation facile à mettre en place permettant un blocage efficace du balai. De plus, et cela est valable pour les modes de réalisation précédents, l'appui axial sur l'élément de fusion permet un appui sensiblement axial sur le balai quand l'élément de fusion est fondu. On évite ainsi un appui ayant des composantes selon la direction de rotation du collecteur qui pourrait provoquer le basculement du balai dans la cage et son arc-boutement.

- l'élément de blocage comprend un ressort à spirale d'axe X muni de deux extrémités et le ressort à spirale est monté précontraint de sorte qu'une des deux extrémités du ressort formant l'extrémité libre exerce un appui sur l'élément de fusion et traverse l'élément de fusion pour bloquer le coulissement du balai lorsque l'élément de fusion fond.

Il s'agit d'un mode de réalisation permettant notamment un blocage efficace du balai.

- l'extrémité libre exerce une force ayant une composante orthoradiale sur l'élément de fusion.

- l'élément de blocage est configuré pour que lorsque l'élément de fusion fond l'extrémité libre exerce appui sur le balai pour permettre son déboitement de la cage à balai et empêcher son contact avec un collecteur du démarreur.

C'est avantageux car l'arrêt du moteur électrique est alors immédiat et il n'est plus nécessaire d'attendre l'usure des balais.

- la platine de support comprenant une plaque métallique, l'élément de fusion comprend une couche isolante qui est surmoulée sur la plaque métallique.

Par exemple, le porte balais est pris en sandwich entre le capot et la culasse.

L'invention a également pour objet un démarreur de véhicule automobile comprenant un ensemble culasse 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 œuvre 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 et 12 illustrent une partie du porte balais selon un premier mode de réalisation de l'invention;

-la figure 13 illustre une coupe de la cage à balai montée sur la platine de support selon le premier mode de réalisation de l'invention;

-la figure 14 illustre une partie du porte balais selon un premier mode de réalisation de l'invention;

-la figure 15 illustre une coupe de l'ensemble cage à balai monté sur la platine de support selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;

-la figure 16 illustre une coupe de la cage à balai selon un troisième mode de réalisation de l'invention;

-la figure 17 illustre une coupe de l'ensemble cage à balai selon une quatrième mode de réalisation de l'invention; et

-la figure 18 illustre une partie du porte balais selon un cinquième mode de réalisation de 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 un porte balais selon un premier mode de réalisation de l'invention. Il s'agit d'un porte balais qui peut être compris dans un ensemble culasse. Cet ensemble culasse pouvant être compris dans un démarreur 201 et comprend en plus du porte balais 10, une culasse 7 et un capot 216 recouvrant la culasse.

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

-une platine de support 12;

-au moins une cage 13.1 montée sur la platine de support 12, la cage comprenant un corps de cage 39;

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

-un premier ressort 35 apte à agir sur le balai 15.1 pour le faire coulisser dans son corps de cage 39.

La platine de support 12 comprend une plaque métallique 121 et au moins une couche isolante 122 surmoulée sur la plaque métallique 121.

Selon la figure 12, le balai 15.1 est retiré de la cage 13.1 de sorte que l'on puisse voir l'intérieur du corps 39 de cage. On voit que le porte balais 10 comprend un élément d'interface 44 disposé en dessous du balai 15.1.

Selon la figure 13, on peut voir que l'ensemble culasse comprend un élément de blocage 46 muni d'une extrémité libre 61 et un élément de fusion interposé entre l'extrémité libre 61 et le balai 15.1 destiné à être reçu dans le corps 39 de la cage 13.1. Par exemple l'élément de blocage 46 est fixé en dessous de la platine de support 12.

Selon ce premier mode de réalisation, l'élément de fusion comprend l'élément d'interface 44 et/ou la couche isolante 122.

De plus, l'extrémité libre 61 exerce un appui par exemple axial sur l'élément de fusion de sorte que l'extrémité libre 61 traverse l'élément de fusion pour bloquer le coulissement du balai 15.1 lorsque l'élément de fusion fond.

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 l'extrémité libre de rentrer entre deux ergots lorsque l'élément de fusion fond. Par exemple, les ergots forment une crémaillère.

La figure 14 illustre la platine de support selon le premier mode de réalisation de l'invention. Sur cette vue le balai 15.1 et l'élément d'interface sont retirés de la cage 13.1 de sorte que l'on puisse voir un trou 60 aménagé dans la plaque métallique 121 pour le passage de l'extrémité 61 de l'élément de blocage.

La figure 15 illustre une coupe de l'ensemble cage à balai selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.

Ce deuxième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation en ce que c'est le capot 216 qui comprend l'élément de blocage 49 et l'extrémité libre 61 de l'élément de blocage exerce un appui axial sur l'élément de fusion 122 formé par la couche isolante surmoulé sur la plaque métallique 121.

La figure 16 illustre une coupe de la cage à balai 13.1 montée sur la platine de support 12 selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce troisième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation en ce que l'élément de blocage comprend une languette 45 de la platine de support 12 et son extrémité libre 61 exerce un appui axial sur l'élément de fusion. Par exemple, c'est la plaque métallique 121 qui comprend la languette 45.

Selon ce troisième mode de réalisation, l'élément de fusion comprend l'élément d'interface 44 et/ou la couche isolante 122.

La figure 17 illustre une coupe de l'ensemble cage à balai monté sur la platine de support selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Ce quatrième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation en ce que l'élément de blocage comprend une languette 47 formée dans une paroi axiale du corps de cage 39 et l'extrémité libre 61 de la languette exerce un appui axial sur un élément de fusion 48.

Par exemple, la languette est formée dans la paroi supérieure 19 du corps de cage 39.

L'élément de fusion est par exemple formé par un cylindre 48 placé en dessous de la languette, entre l'extrémité libre 61 et le balai 15.1.

La figure 18 illustre une partie du porte balais selon un cinquième mode de réalisation de l'invention.

Selon ce cinquième mode de réalisation, l'élément de blocage comprend un ressort 51 à spirale d'axe X muni de deux extrémités et le ressort à spirale 51 est monté précontraint de sorte qu'une des deux extrémités du ressort formant l'extrémité libre 61 exerce un appui sur l'élément de fusion 50 et traverse l'élément de fusion 50 pour bloquer le coulissement du balai 15.1,

15.2, 15.3, 15.4 lorsque l'élément de fusion 50 fond.

Par exemple l'élément de fusion est aménagé dans une paroi latérale 17 ou 18 de la cage à balai 13.1.

On peut prévoir que l'extrémité libre 61 exerce une force ayant une composante orthoradiale sur l'élément de fusion 122.

Selon les cinq modes de réalisation et notamment pour le cinquième mode de réalisation, on peut prévoir que l'élément de blocage est configuré pour lorsque l'élément de fusion fond l'extrémité libre 61 exercer un appui suffisamment fort sur le balai afin de permettre son déboitement de la cage à balai et empêcher son contact avec un collecteur du démarreur 201.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Ensemble culasse pour démarreur (201) de véhicule automobile, comportant une culasse (7), un capot (216) recouvrant la culasse et un porte balais (10) muni d'un axe X, le porte balais (10) comportant:

   -une platine de support (12);

   -au moins une cage (13.1-13.4) montée sur la platine de support (12), la cage comprenant un corps de cage (39);

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

   -un premier 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);

   caractérisé en ce que l'ensemble culasse comprend un élément de blocage (45, 46, 47, 49, 51) muni d'une extrémité libre (61) et un élément de fusion (44, 48, 50, 122) interposé entre l'extrémité libre (61) et le balai (15.1, 15.2,

   15.3, 15.4), et en ce que l'extrémité libre (61) exerce un appui sur l'élément de fusion (44, 48, 50, 122) de sorte que l'extrémité libre (61) traverse l'élément de fusion (44, 48, 50, 122) pour bloquer le coulissement du balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) lorsque l'élément de fusion (44, 48, 50, 122) fond.
2. 2. Ensemble culasse selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) comprend des ergots pour coopérer avec l'extrémité libre (61) et permettre à l'extrémité libre de rentrer entre deux ergots lorsque l'élément de fusion (122) fond.
3. 3. Ensemble culasse selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les ergots forment une crémaillère.
4. 4. Ensemble culasse pour démarreur (201) de véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de blocage comprend une languette (45) de la platine de support (12) et son extrémité libre (61) exerce un appui axial sur l'élément de fusion (44, 122).
5. 5. Ensemble culasse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le capot (216) comprend l'élément de blocage (49) et son extrémité libre (61) exerce un appui axial sur l'élément de fusion (122).
6. 6. Ensemble culasse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de blocage comprend une languette (47) formée dans une paroi axiale du corps de cage (39) et en ce que l'extrémité libre (61) de la languette exerce un appui axial sur l'élément de fusion (48).
7. 7. Ensemble culasse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de blocage (51) comprend un ressort à spirale d'axe X muni de deux extrémités et en ce que le ressort à spirale est monté précontraint de sorte qu'une des deux extrémités du ressort formant l'extrémité libre (61) exerce un appui sur l'élément de fusion (50) et traverse l'élément de fusion (50) pour bloquer le coulissement du balai (15.1, 15.2, 15.3, 15.4) lorsque l'élément de fusion (50) fond.
8. 8. Ensemble culasse selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'extrémité libre (61) exerce une force ayant une composante orthoradiale sur l'élément de fusion (122).
9. 9. Ensemble culasse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de blocage (45, 46, 47, 49, 51) est configuré pour que lorsque l'élément de fusion (44, 48, 50, 122) fond l'extrémité libre (61) exerce appui sur le balai pour permettre son déboitement de la cage à balai et empêcher son contact avec un collecteur du démarreur (201 ).
10. 10. Ensemble culasse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine de support comprenant une plaque métallique (121), l'élément de fusion comprend une couche isolante (122) qui est surmoulée sur la plaque métallique (121).
11. 11. Démarreur (201) de véhicule automobile comprenant un ensemble culasse selon l'une des revendications précédentes.