Brevet FR2616275A1 — publié le 19881209

L'invention concerne un balai composé devant être appliqué contre le collecteur d'une machine électrique notamment d'un démarreur de véhicules automobiles, balai composé de deux parties de matériaux présentant une plus faible résistance de contact que l'autre partie. On sait que les caractéristiques d'un démarreur sont fortement influencées par le pourcentage de cuivre et de graphite entrant dans la composition des balais. Lorsque le pourcentage de cuivre augmente, et que, par conséquent, le pourcentage de graphite diminue, les caractéristiques du démarreur s'ameliorent. Mais en contre partie, la durée de vie de tels balais est faible. D'autre part on a cherché à adapter le rayon de courbure de la surface de contact du balai sur le collecteur au rayon de courbure de ce collecteur, lorsque celui-ci est en forme de tambour. Etant donné qu'on ne peut éviter du fait des tolérances de fabrication d'avoir souvent une mauvaise portée des surfaces de contact, une période de rodage est nécessaire avant de trouver les performances réelles de la machine. Cette période de rodage peut être raccourcie, évidemment en faisant subir à la machine un rodage mécanique, mais le résultat n'est pas satisfaisant. Un compromis consiste en un balai composé du type cidessus notamment représenté dans le brevet FR-A-2 331 173, dont les deux parties se présentent sous la forme de deux tranches parallèles liées rigidement entre elles, d'épaisseur égale ou non, et constituées de matériaux différents choisis de manière que leurs propriétés respectives se complètent avantageusement, leurs effets sur le comportement du balai étant d'ordre électrique et/ou mécanique. Bien qu'améliorant les performances de la machine dans sa période de rodage, la présence notoire de la couche graphitée en regard du collecteur dans cette période les limite. On a cherché un autre compromis qui consiste en un balai composé du même type, notamment représenté dans le brevet FR-A- 2 445 045 dont les deux parties se présentent sous la forme de deux tronçons liés rigidement bout à bout, dont le tronçon d'extrémité situé en regard du collecteur est plus fortement cuivré, donc de plus faible résistance de contact que le second tronçon d'extrémité qui fait suite au premier. Cette solution qui donne d'excellentes performances en début d'usure du balai, limite par trop les performances de la machine dès que le premier tronçon du balai est usé. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients qui subsistent dans chacune des solutions connues et décrites ci-dessus et de permettre ainsi d'obtenir une machine avec d'exellentes performances depuis le début de sa mise en service et tout au long de celle-ci. A cet effet, l'invention concerne un balai composé devant être appliqué contre le collecteur d'une machine électrique, notamment d'un démarreur de véhicules automobiles, balai composé de deux parties distinctes liées rigidement l'une à l'autre et de matériaux différents, l'une des parties étant constituée d'un matériau présentant une plus faible résistance de contact que l'autre partie, caractérisé en ce que les parties ont une forme telle que la surface de contact contre le collecteur de la partie du balai constituée du matériau présentant la plus faible résistance soit maximale en début d'utilisation du balai et décroisse au fur et à mesure de l'usure dudit balai. Selon une caractéristique de l'invention, la surface de contact sur le collecteur de la partie du balai constituée du matériau présentant la plus faible résistance englobe en début d'utilisation du balai, toute la section plane du balai. Les deux parties distinctes-constituées de matériaux différents sont complémentaires et accolées l'une à l'autre pour composer un balai de forme générale parallélipipédique. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et du dessin annexé représentant un modèle de réalisation, dessin dans lequel - La figure 1 montre en coupe un balai conforme à l'invention, applique contre un collecteur en forme de tambour, tout au début de son utilisation. - La figure 2, similaire à la figure 1, représente le balai, après un certain temps d'utilisation. Un balai graphité 1, couramment utilisé dans les machines électriques, notamment. dans les démarreurs de véhicules automobiles, est pourvue d'un câble de raccordement 2, relié à l'éxtrémité du balai située à l'opposé d'un collecteur 3 en forme de-tambour. Le balai 1 s'applique par l'une de ses extrémités frontales la contre la surface latérale du collecteur 3. Le balai 1 est constitué de deux matériaux de matière différente et se présente en deux parties 10 et 11 la partie 10 étant en un matériau dont la résistance de contact est plus faible et conséquemment une usure par frottement plus grande que la partie 11. Conformément à l'invention, la surface de contact la, contre le collecteur 3 de la partie 10 du balai constitué du matériau présentant la plus faible résistance est maximale et englobe en début d'utilisation du balai, la totalité de la section plane du balai et ceci sur 0,5 à lmm de la longueur du balai (figure 1) à partir de la dite surface frontale de contact la en début d'utilisation dudit balai 1. la partie 10 du balai a sa surface de contact la contre le collecteur 3 qui décroit au fur et à mesure de l'usure du balai. Les deux parties 10 et 11 sont accolées l'une à l'autre et liées rigidement de manière que complémentaires elles composent un balai 1 de forme générale parallélipipédique Lors de la mise en service du balai vis à vis du rayon de courbure du collecteur 3 en forme de tambour, le rayon de l'enveloppe dudit collecteur imprime très rapidement du fait de l'usure rapide de la partie 10 un rayon d'enveloppe identique dans la surface centrale la de la dite partie 10. On dispose par suite rapidement de la pleine puissance de la machine électrique, en l'occurence du démarreur électrique du véhicule automobile. Puis au fur et à mesure de l'usure du balai 1, l'enveloppe du collecteur s'incruste de plus en plus dans la partie 11 du balai tandis que la surface du contact de la partie 10 diminue. La puissance du démarreur subit bien une légère baisse parce que la partie 11 présente une plus grande résistance de contact que la partie 10, mais par contre on bénéficie dès lors de l'effet de rodage. Il -s'ensuit une usure moindre du balai compatible avec la durée-de vie de la machine et du véhicule qu'elle équipe. Bien que le mode de réalisation représenté et décrit concerne un collecteur en forme de tambour, il est évident que l'invention peut concerner des collecteurs à surface de contact frontale plane. REVENDICATIONS 1- Balai composé (1) devant être appliqué contre le collecteur (3) d'une machine électrique notamment d'un démarreur de véhicule automobile, balai composé (l)de deux parties (10,11) de matériaux différents, l'une des-parties (10,11) étant constituée d'un matériau présentant une plus faible résistance de contact que l'autre partie (10,11) caractérisé en ce que les parties (10,11) ont une forme telle que la surface de contact (la) sur le collecteur (3) de la partie (10) du balai (1) constituée du matériau présentant la plus faible résistance soit maximale en début d'utilisation du balai (1) et décroisse au fur et à mesure de l'usure dudit balai (1). 2- Balai composé (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de contact (la) sur le collecteur (3) de la partie (10) du balai (1) constitué du matériau présentant la plus faible résistance englobe en début d'utilisation du balai (1) toute la section plane dudit balai (1). 3- Balai composé (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les deux parties (10,11) constituée s de matériaux différents sont complémentaires et accolées l'une à l'autre pour composer un balai (1) de forme parallélipipédique.