Brevet FR2123553A1 — publié le 19720908

La présente invention se rapporte aux machines électro-dynamiques, en particulier, mais non exclusivement aux demarreurs pour des moteurs à combustion interne. Une machine selon l'invention comprend en combinaison, 5 a) un carter portant un inducteur, bj -un arbre de rotor monté libre en rotation dans le carter, cj un montage de rotor apte à tourner avec l'arbre du rotor et comprenant les bobinages d'induit de la machine, d) un collecteur fixé à une extrémité de 1' arbre du rotor, les enroulements d'induit étant reliés aux seg-10 ments de ce collecteur, e) un montage de balais porté par le carter et ayant des balais qui prennent appui sur les segments du collecteur, f} une borne d'entrée disposée sur le carter, reliée électriquement à un balai du montage de balais, et composé d'un boulon conducteur traversant une ouverture du carter, 15 boulon dont la tête est à l'intérieur du carter et est reliée audit balai , et dont l'autre extrémité est filetée et traverse, à l'extrémité du carter un manchon isolant plaqué contre le dit carter par une rondelle de blocage montée sur le boulon et des moyens isolantsla tête et la tige du boulon de la face intérieure 20 du carter. De préférence, les dits moyens isolants sont constitués par tin manchon cylindrique entourant la tige du boulon et comportant une collerette prenant appui sur la face interne di/carter. Le dessin schématique annexé représenté, à titre d'exemple 25 non limitatif, une forme d'exécution d'un démarreur selon l'invention ; Figure 1 en est une vue en coupe ; Figure ki est une vue en coupe, à échelle agrandie, d'une partie de l'agencement de palier montré à la figure 1 ; 30 Figure 3 est une vue en coupe d'un montage de borne montré à la figure 1. Ce démarreur comprend un carter creux en tôle 1_1 obtenu par emboutissage d'une tôle plate enacier doux. Ce carter est fermé à une extrémité par un fond mjonobloc 11a et, à son autre 35 extrémité, par un couvercle 12 coulé par infection et portant les pattes de montage 1j5 du démarreur. Â son extrémité la plus éloignée du couvercle 1^ le carter 11_ es"k localement déformé pour présenter des saillies internes 14 qui servent à positionner une boîte à balais en résine synthétique moulée. Cette boîte 40 à balais 15 est fixée au carter par des vis, de préférence des vis 72 03378 2 2123553 guidées 16 qui se Tissent directement dans la boîte à balais ou bien dans des agrafes en tôle percées solidaires de la boîte, à balais. La boîte a balais constitue un premier palier 17 pour l'arbre du rotor 18 du démarreur. Le couvercle 12 porte le 5 second palier 19 pour l'arbre du rotor, et à mi-chemin du montage de palier, l'arbre du rotor porte le rotor du démarreur comprenant des enroulements d'induit ^1. Entre le rotor et le palier 17, l'arbre 18 porte un collecteur 22, les balais portés par la boîte a balais JJÏ étant poussés par des ressorts 10 contre les segments du collecteur 22. L'arbre du rotor 18 traverse le palier 19 et sa partie qui en dépasse porjse un montage classique de pignon apte à entraîner, en service, la roue dentée d'un moteur à combustion interne durant le lancement de ce moteur. 15 L'inducteur du démarreur est fixé à l'intérieur du carter 11. Il comprend un manchon cylindrique 24 en acier doux qui est positionné à l'intérieur du carter 11 par des butées 25 solidaires de ce carter 11. A son extrémité la plus éloignée des butées le manchon 24 saille au delà de l'extrémité ouverte 20 du carter _11 et s'engage dans une rainure périphérique du couvercle d'extrémité 12. Un joint d'étanchéité 25 en caoutchouc est disposé entre l'extrémité du carter 11 et le couvercle _12 pour rendre étanche la jonction de ces deux éléments. Quatre pièces polaires en acier 2£ ( nt deux sont montrées à la figure 1) 25 sont positionnées à l'intérieur du manchon 24. La figure 1 est une coupe à angle droit plutôt qu'une coupe à 180°, si bien que les deux pôles Montrés à cette figure 1 ne sont pas vis à vis 1* un de l'autre mais sont espacés l'un de l'autre de 90° autour du manchon 24. Chaque pièce polaire a une extrémité arrondie 27a 30 et un rebord 27b qui recouvre l'extrémité arrondie 27a 72 03378 3 2123553 carter _11_ et le manchoiy24 Jusque dans les pôles et qui servent également à fixer le manchon 24 pour 11 empêcher de tourner à l'intérieur du carter 11. Une bobine d'induction 29 du type à enroulement ondulé, est associé aux pôles 22.. Elle compoite des 5 parties curvilignes qui recouvrent les extrémités arrondies des pôles 27, et des parties axiales positionnées entre les pôles et reliant les parties curvilignes. Les rebords 27b des pôles s'étendent le long des faces axiales de ceux-ci ainsi qu'à leurs extrémités arrondies, et emprisonnent l'inducteur contre le man-10 chon 24. Une extrémité de l'inducteur 29 est électriquement reliée au carter 11_ au moyen d'une tresse de cuivre pressée à chaud à une extrémité sur le bobinage et à l'autre extrémité sur une des pièces polaires, cette pièce polaire étant munie d'un revêtement en zinc pour faciliter ce pressage à chaud. L'autre extrémité 15 de l'inducteur est reliée à une paire de balais diamétralement oppûsés portée par la boîte à balais 15» Une autre paire de balais diamétralement opposés portée par la boîte à balais 15» et espacée de 90°, autour de l'axe du collecteur 22, des balais reliés à l'enroulement 2^, est électri-20 quement reliée à une borne d'entrée 21 située sur le fond 11a du carter. Cette borne j51_ est constituée par un boulon en cuivre à tête j52 dont la tige 22 est filetée. La tige 33 traverse une ouverture carrée du fond 11a. La têbe 34 du boulon est à l'intérieur 25 du carter et une zone de la tige à section carrée eë; dans 1' ouverture. La tête ^4 du boulon est reliée par un conducteur 35 auxdits balais tandis que la tige 32 et la tête 34 du boulon sont isolées du fond 11a au moyen d'une pièce d'écartement isolante 36» C ette pièce £6 comprend un manchon à section carrée qui s'étend 30 entre la paroi de 1'ouverture du fond 11a et la zone carrée de la tige 22» et une collerette qui s ' étend entre la tête 34 du boulon et la surface interne du fond 11a. La partie saillante filetée de la tige 33 est entourée d'un manchon tronconique 32 en matériau isolant, l'extrémité la plus large de ce manchon 32 venant 35 en appui sur la surface externe du fond 11a. Pour fixer le boulon j52 en position par rapport au fond 11a, une rondelle de blocage 3 8, de préférence une rondelle du type "SPIRE", est engagée sur la tige 22* Cette rondelle de blocage 38 est passée librement le long de la tige 22 P°ur venir en appui sur l'extrémité la plus 40 étroite du manchon 37» Pour bloquer cette rondelle en position, 72 03378 2123553 on la déforme légèrement avec un poinçon pour qu'elle serre la tige 355. On se rendra compte que, du fait que la rondelle n'est pas vissée sur la tige, il y a très peu de risques que les pièces de la borne soient tassées ou déformées par la mise en 5 place de la rondelle avec la tige comme celà pourrait être le cas avec un écrou trop serré. Afin de faire une connexion, à la borne, taie cosse à oeillet classique est passée sur la tige et est bloquée en position par un écrou. Le montage de palier 19. comprend un manchon 41 emmanché 10 de force dans une ouverture du couvercle d'extrémité 12» A son extrémité interne, ce manchon 41 formant la partie extérieure du montage de palier l£ est solSaire d'une collerette 42. La partie interne du palier 19 est formée par tin manchon 4^ emmanché sur l'arbre 18. Un manchon d'écartement 44 et une rondelle 15 de butée 45 sont montés sans serrage sur l'arbre 18 entre le rotor du démarreur et la collerette 42. Une extrémité du manchon d'écartement 44 est en appui contre le montage de rotor tandis que l'autre extrémité est en appui contre la rondelle de butée 45. La rondelle de butée 45 est elle-même en appui contre la 20 collerette 42, et définit avec celle-ci un pilier de butée. Les dimensions des pièces sont telles que l'arbre 18 et le rotor sont empêchés de se déplacer dans un sens par la rondelle de butée 45, le manchon 44 et la collerette 4H. Un palier de butée (non représenté) associé au palier 22. s'oppose au déplacement axial 25 de l'arbre j18 et du rotor dans le sens opposé, et l'agencement est tel que les deux paliers de butée procurent un degré prédéterminé de liberté en sens axial. Le palier de butée associé au palier 1£ comprend une rondelle en acier sur l'arbre 18, rondelle qui est en appui contre la boîte â balais, et une 30 rondelle isolante en fibre positionnée sur l'arbre entre la rondelle en acier et le collecteur, le diamètre de la rondelle en acier étant tel que même si la rondelle en fibre s'use après un service prolongé la rondelle en acier ne pcntera pas les segments du collecteur. 35 Le couvercle 12 est fixé sur le carter 1_1 au m oyen de vis 55 qui le traversent et se vissent dans les pôles ^2 dont les extrémités arrondies sont dirigées vers le fond 11a» On se rendra compte que ce démarreur peut être du type à inertie, c'est à dire du type où le montage de pignon est déplacé 4.0 le long de l'arbre de rotor uniquement par une vis à pas rapide 72 03378 2123553 agissant entre le montage de pignons et l'arbre, ou qu'il peut être du type préembrayé, dans lequel le mouvement du montage de pignon par rapport à l'arbre de rotor est provoqué ou aidé par un solénoîde. Onse rendra compte on outre que les pôles 5 22, et l'inducteur 2^ pourraient être remplacés par des aimants permanents. En service, le démarreur est monté sur le bâti, d'un moteur à combustion interne au moyen des pattes du couvercle d'extrémité 12 formant flasque. Le carter 11_ est mis à la terre 10 par l'intermédiaire du bâti du moteur. On se rendra compte que la manière dont les quatre pièces polaires 22 sont fixées en position sera régie dans une certaine mesure par l'ordre de montage du démarreur. C'est ainsi que les deux pôles, dont on a dit qu'ils étaient soudés par points au manchon 24, pourraient 15 être fixés par des vis, tandis que les deux autres pièces polaires seraient soudées par points, ou que les quatre pièces polaires pourraient toutes être fixées par des vis, ou par soudage. 72 03378 2123553 EETBtmCATiONS 1. — Machine électrodyuamique caractérisée en ce qxielle comprend ea combinaison, a) tan carter portant Tin inducteur, b) un arbre de rotor monté libre en rotation dans le carter, c) 5 un montage de rotor apte à tourner avec 1 ' arbre du rotor et comprenant les bobinages d'induit de la machine, d) un collecteur fixé à une extrémité de 1'arbre du rotor, les enroulements d'induit étant reliés aux segments de ce collecteur, e) un montage de balais porté par le carter et ayant des balais qui 10 prennent appui sur les segments du collecteur, f) une borne d* entrée disposée sur le carter, reliée électriquement à un balai du montage de balais, et composée d'un boulon conducteur traversant une ouverture du carter, boulon dont la tête est à 1'intérieu? du carter et est reliée audit balai, et dont l'autre extrémité 15 est filetée et traverse, à l'extrémité du carter un manchon isolant plaqué contre le dit carter par une rondelle de blocage montée sur le boulon et des moyens isolants la tête et la tige du boulon de la face intérieure du carter. 2. - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce 20 que les moyens isolants sont constitués par un manchon cylindrique entourant la tige du boulon et comportant une collerette prenant appui sur la face interne du carter. 3» - Machine suivant la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'arbre du rotor est monté libre en ro-25 tation dans le carter pat des moyens comprenant un palier, ce palier comprenant un manchon cylindrique fixé à l'arbre et apte à tourner avec lui, le dit manchon constituant la partie interne dudit palier, la machine comprenant en outre une rondelle de butée entourant l'arbre de rotor entre ledit manchon et le 30 montage de rotor, et des moyens de butée limitant le déplacement de ladite rondelle de butée en direction du montage de rotor, et ladite rondelle de butée portant contre line pièce fixe par rapport au carter pour limiter le déplacement dudit arbre dans un sens. 35 4. - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la pièce contre laquelle porte la rondelle de butée est une collerette située à l'extrémité d'un manchon constituant la partie externe dudit palier. 5» - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 40 à 4, caractérisée en ce que le carter est en tôle et comprend 72 03378 2123553 à 1'une de ses extrémités un fond monobloc sur lequel est fixé le montage de balais, tandis qu'un couvercle ferme son autre extrémité et forme un palier pour l'arbre du rotor. 6. - Machine suivant la revendication 5» caractérisée en ce 5 que l'inducteur comprend un manchon cylindrique, quatre pôles à 1'intérieur de ce manchon , et une bobine d'induction portée par les pôles, le manchon cylindrique étant prévu à l'intérieur dudit carter entre celui-ci et les pôles et s'étendant sur toute la longueur des pôles; 10 7» - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'arbre du rotor porte un pignon et que la machine est agencée pour fonctionner comme moteur de démarrage.