Brevet FR2542510A1 — publié le 19840914

"Portebalais pour machine électrique tournante à collecteur" La présente invention est relative à un porte-balais pour machine électrique tournante à collecteur, et notamment pour une machine électrique telle qu'un moteur de démarreur pour véhicule automobile comportant un collecteur de type plat ou frontal, avec lames en forme de secteurs. Dans ce genre de machine électrique tournante, les balais qui permettent l'alimentation de l'induit par LI'intermédiaire du collecteur sont soumis aux vibrations de cet induit et aux clocs dûs aux passages successifs de chacune des lames du collecteur. Chaque balai est monté coulissant dans un logement du corps du porte-balais, réalisé en une matière isolante. Un conducteur électrique souple de liaison, réalisé sous la forme d'une tresse de connexion métallique, est ancré par une extrémité sur le balai lui-même, et par son autre extrémité sur une borne fixe constituée par une cosse fixée sur le porte-balai, ceci pour l'un au moins des balais. La tresse subit et transmet, outre les vibrations propres au démarreur, les vibrations du balai sur lequel elle se trouve ancrée. Pour "briser" les vibrations, il est déjà connu de faire passer la tresse de connexion dans une encoche du porte-balais, entre son point d'ancrage mobile sur le balai et son point d'ancrage fixe sur la cosse. Le frottement de la tresse contre les parois de l'encoche limite les amplitudes de certaines vibrations, notamment celles provoquées par le fonctionnement du moteur à explosion alors que le démarreur lui-même est à l'arrêt. Néanmoins, cette encoche a essentiellement une fonction de guidage de la tresse et elle n'empêche pas véritablement la transmission des vibrations dues au fonctionnement du démarreur. Ainsi, les contraintes alternatives de vibration se transmettent et se concentrent au point d'ancrage de la tresse sur la cosse, qui est une zone fragile. En effet, l'ancrage fixe de la tresse est constitué par une soudure de son extrémité sur la cosse, soudure qui crée un point faible par la brusque variation de section et par le recuit local du cuivre qu'elle occasionne. Il en résulte un risque de rupture par fatigue en ce point après un certain temps de fonctionnement, donc une limitation de la longévité de la connexion ici considérée. La présente invention élimine cet inconvénient, en fournissant des moyens qui diminuent fortement la transmission des vibrations du balai le long de la tresse jusqu'à la cosse, et qui par conséquent amélio rent de façon sensible la longévité de la tresse et notamment de sa soudure sur la cosse. A cet effet, le porte-balais selon l'invention comporte, dans la région d'une encoche de guidage du conducteur électrique souple reliant un balai mobile à une borne fixe, un élément de soutien sur lequel ledit conducteur reste appuyé en une zone proche de son point d'ancrage sur la borne fixe, quelle que soit la position du balai dans son logement, correspondant à son degré d'usure. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, l'élément de soutien est constitué par un bossage formé à l'intérieur de l'encoche de guidage du conducteur électrique souple reliant le balai à la borne fixe. Le bossage se présente avantageusement comme une partie - de section généralement triangulaire, avec un bord oblique reliant les deux extrémités de l'encoche et comportant un profil incurvé à l'extrémité la plus proche de la borne. Cette première forme de réalisation est très économique, puisqu'elle peut résulter simplement d'une conformation particulière de l'encoche obtenue directement lors du moulage du corps isolant du porte-balais, sans usinage ultérieur et sans adjonction ou modification d'aucune autre pièce. Dans une variante, l'élément de soutien est constitué par une languette qui prolonge latéralement une cosse sur laquelle est ancré le conducteur souple. Dans tous les cas, la force d'appui du conducteur souple sur l'élément de maintien, à proximité du point d'ancrage sur la cosse fixe, diminue fortement les contraintes alternatives de vibrations dans la zone de la soudure sur ladite cosse. Z'usure progressive du balai provoque une sorte d'enroulement du conducteur souple tel - que tresse sur le bossage intérieur à l'encoche ou autre élément de maintien, et la force d'appui entre la tresse et le bossage est maintenue dans le temps, ce qui améliore notablement la longévité de la soudure. L'encoche qui comporte le bossage continue d'assurer, par elle-même, sa fonction habituelle de guidage de la tresse. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce portebalais pour machine électrique tournante à collecteur Figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un démarreur électri que avec collecteur plat, muni d'un porte-balais conforme à la présente invention ; Figure 2 est une vue de face de ce porte-balais, à échelle agrandie; Figure 3 en est une vue en coupe suivant 3-3 de figure 2 ; Figure 4 est une vue de détail du porte-balais suivant la flèche F de figure 2, avec coupe partielle montrant plus particulièrement la conformation de l'élément de maintien constitué par un bossage. Sur la figure 1 est représenté un démarrèur électrique pour moteur à explosion de véhicule automobile. Ce démarreur comprend un moteur électrique (1) à courant continu pour l'entrasmement en rotation du pignon lanceur (2), lequel est déplaçable axialement par l'intermédiaire d'un levier ou "fourchette" (3) actionné par un contacteur électromagnétique (4), pour pouvoir entrer en prise avec une couronne dentée non représen tée. Le moteur (1) se compose d'un inducteur (5) et d'un induit (6) porté par un arbre (7) sur lequel est aussi monté un collecteur de type plat ou frontal t8), situé du côté opposé au pignon lanceur (2). Une extrémité de l'arbre (7) tourne dans un palier (9) auquel est fixé le porte-balais (10) faisant plus particulièrement l'objet de la présente invention. Comme le montrent les figures 2 à 4, le pote-balais (10) possède un corps moulé en une matière isolante, avec une ouverture circulaire (11) apte à être traversée par l'arbre (7), et avec deux logements (12) placés dans des positions angulaires différentes ; chaque logement (12) reçoit un balai (I (13) monté coulissant en direction axiale et poussé contre les lames conductrices du collecteur (8) par un ressort (14). Le corps du porte-balais (10) possède des trous (15) pour sa fixation sur le palier (9) au moyen de vis d'assemblage (16) dont l'une est visible à la figure 4. L'un au moins des balais (13), que l'on considérera dans la suite, est relié par une tresse en cuivre (17) à une cosse (18), glissée dans une rainure en "T" (19) du porte-balais (10) et pincée entre ce porte-balais (10) et le palier (9), la cosse (18) étant en outre traversée par l'une des vis d'assemblage (16). La jonction de la tresse (17) avec la cosse (18) est réalisée par une soudure (20) - voir figures 2 et 4. Entre son extrémité ancrée sur le balai (13) et son autre extrémité soudée sur la cosse (18), la tresse (17) est introduite sous une partie profilée (21) de la périphérie du corps du porte-balais, qui délimite une encoche de guidage (22). Selon l'invention, un bossage Q3) est forme à l'intérieur de cette encoche (22), afin de réaliser une paroi de soutien pour une partie de la tresse (17) située à proximité de la soudure (20) sur la cosse (18), comme le montrent clairement les figures 2 et surtout 4. Par rapport à la forme d'encoche la plus simple qui est déjà connue, l'existence du bossage (23) se traduit par une présence de matière supplémentaire formant une partie de section généralement triangulaire, avec un bord oblique (24) reliant les deux extrémités de l'encoche (22) et comportant un profil incurvé (25) à l'extrémité la plus proche de la cosse (18) - voir figure 4. Au fur et à mesure de l'usure du balai (13), celui-ci coulisse dans son logement (12) de sorte que la tresse (17) est déplacée et s'enroule autour du profil incurvé (25) du bossage (23). Le tracé en traits continus de la figure 4 montre la position de la tresse (17) lorsque le balai tel3) n'est pas usé, et le tracé en traits mixtes indique la position occupée par la même tresse (17) en fin d'usure du balai (13). L'appui réalisé ainsi de façon permanente, entre la tresse (17) et le bossage (23), empêche que les vibrations auxquelles est soumis le balai (13) ne se transmettent jusqu'à la soudure (20), ce qui évite les risques de rupture dans cette zone donc augmente de façon sensible la longévité de la connexion électrique entre le balai (13) et la cosse (18). Le dispositif anti-vibratoire, réalisé et fonctionnant comme décrit ci-dessus, a une utilité et une efficacité d'autant plus grandes que la tresse (17) est courte et sensible aux variations de position du balai (13). Ainsi, l'invention peut n'intéresser que l'un des deux balais (13), à savoir celui qui se trouve connecté à une cosse 18) située à proximité, et ne pas être utilisé pour le second balai (13) relié par une tresse plus longue à un point plus éloigné, par exemple à un bobinage de l'inducteur (5) du moteur (1). Il va de soi que l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce porte-balais qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemplie; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application fondées sur le même principe. Ainsi - I'élément de maintien peut être réalisé sous une forme autre que le bossage (23), par exemple par un prolongement latéral en forme de languette de la cosse (18); - cet élément de maintien peut servir d'appui pour tout conducteur souple de liaison, tel que fil ou cabale, pour protéger des vibrations l'ancrage de ce conducteur sur une borne fixe elle aussi quelconque; ; - l'invention s'applique non seulement aux démarreurs mais aussi plus généralement, à toutes machines électriques tournantes à collecteur, de type plat ou frontal ou encore de type "tambour". REVENDICMiONS 1. Porte-balais pour machine électrique tournante à collecteur, notamment pour moteur de démarreur pour véhicule automobile comportant un collecteur (8) du type plat ou frontal, avec des balais (13) montés coulissants dans des logements (I 2) du corps du porte-balais (10) et dont l'un au moins est relié par un conducteur électrique souple (17) à une borne fixe (18), caractérisé en ce qu'il comporte, dans la région d'au moins une encoche de guidage (22) du conducteur souple (17), un élément de soutien (23) sur lequel ledit conducteur (17) reste appuyé en une zone proche de son point.d'ancrage (20) sur la borne fixe (18), quelle que soit la position du balai (13) dans son logement (12), correspondant à son degré d'usure. 2. Porte-balais selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de soutien est constitué par un bossage (23) formé à l'intérieur de l'encoche de guidage (22) du conducteur électrique souple (17) reliant le balai (13) à la borne fixe (18). 3. Porte-balais selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bossage (23) se présente comme une partie de section généralement triangulaire, avec un bord oblique (24) reliant les deux extrémités de l'encoche (22) et comportant un profil incurvé (25) à l'extrémité la plus proche de la borne (18). 4. Porte-balais selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le bossage (23) résulte d'une conformation particulière de l'encoche (22) obtenue directement lors du moulage du corps du porte-balais (10). 5. Porte-balais - selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de soutien est constitué par une languette qui prolonge latéralement une cosse (18) sur laquelle est ancré le conducteur souple - (17).