Brevet FR2630503A1 — publié le 19891027

La présente invention se rapporte à un ensemble balais et bornes pour un démarreur de moteur. La figure 1 montre un exemple d'un démarreur pour moteur coaxial conventionnel. Le démarreur pour moteur coaxial conventionnelillustré comprend un moteur à courant continu i ayant un arbre rotatif creux d'induit 2 qui définit un alésage interne 2a et un interrupteur à solénoide 3 est dispos6 à l'extrémité arrière du moteur à courant continu 1. L'interrupteur à solénoïde 3 a une tige de piston 3a qui supporte une tige de poussée 4 qui s'étend dans l'alésage interne 2a de l'arbre rotatif d'induit 2. Le démarreur de moteur coaxial comprend également un arbre rotatif de sortie 5 qui est disposé coaxialement à l'extrémité avant de l'arbre rotatif d'induit 2. L'arbre rotatif-de sortie 5 a son extrémité arrière insérée dans l'alésage interne 2a de l'arbre rotatif d'induit 2 et il est en aboutement, à son extrémité arrière insérée, avec l'extrémité avant de la tige de-poussée 4 dans l'arbre rotatif d'induit 2 - de manière que l'arbre rotatif de sortie 5 puisse être déplacé vers l'avant quand la tige de piston 3a de l'in- terrupteur à solénoide 3 est électromagnétiquement poussée vers l'avant. Dans le démarreur de moteur coaxial, un commuta- teur 6 est monté à la portion arrière de l'arbre rotatif d'induit 2 et le commutateur 6 est en contact coulissant avec un certain nombre de balais 9 qui sont supportés par - des porte-balais 8 qui sont montés sur une plaque de mon- tage 7 pour constituer un ensemble commutateur. A l'extré- mité arrière de l'ensemble commutateur et devant l'inter- rupteur à solénoïde 3 est monté un ensemble de bornes 12 o des boulons 10 et 11 sont moulés dans la résine comme le mon- tre la figure 2. D'un côté de cet ensemble de borne 12, sont prévus deux contacts stationnaires 14 et 15 qui peu- vent être connectés l'un à l'autre par un -contact mobile de liaison 13 de l'interrupteur à solénoïde 3. Ces con- tacts stationnaires 14 et 15 font corps avec et sont élec- triquement connectés aux boulons 10 et 11. Comme le montre la. figure 3, le boulon 10 est connecté à une batterie B qui est montée sur un véhicule, par une ligne 16,et le boulon 11 est connecté aux balais positifs 9 par une ligne 17 et à une bobine de solénoïde 18 de l'interrupteur à solénoïde 3. Sur la figure 1, un pignon 19 est monté à l'extré- mité avant de l'arbre rotatif de sortie 5 et il est capa- ble d'engager et de se dégager d'une couronne (non repré- sentée) du moteur, par un mouvement alternatif de l'arbre rotatif de sortie 5, un réducteur planétaire 20 est prévu pour réduire la vitesse de rotation de l'arbre rotatif d'induit 2 et un embrayage de roue libre 21 est prévu pour transmettre la rotation à vitesse réduite du réducteur planétaire 20 à l'arbre rotatif de sortie 5 et pour empê- cher que la rotation de l'arbre rotatif de sortie 5 ne soit transmise en retour au moteur à courant continu 1. Cependant, avec le démarreur de moteur coaxial ci-dessus, la plaque de montage 7 des porte-balais et l'unité 12 des bornes qui constitue le commutateur du mo- teur en courant continu 1 ont la forme de composants sé- parés, donc la plaque de montage 7 doit d'abord être installée à l'extrémité arrière de la carcasse la du mo- teur 1 et doit être maintenue par la patte arrière lb, et ensuite l'unité des bornes 12 et l'interrupteur à solénol- de 3 sont disposés,dans l'ordre nommé,sur la portion ar- rière de la patte arrière lb puis l'interrupteur à solé- noide 3 est fixé par le boulon 22 à la patte avant lc. Par consé- quent, l'assemblage est très fastidieux et de nombreux fils sont placés en dehors de la circonférence externe de l'os- sature de la machine, empêchant une facile installation du démarreur sur le moteur parce que la connexion électri- que entre le balai 9 côté positif et l'un des contacts stationnaires 14 doit être obtenue en connectant le conduc- teur 17 du balai 9 au boulon 10 dépassant vers l'extérieur de l'ossature du démarreur, et la portion sortant de la bobine de courant 18 de l'interrupteur à solénoide 3 doit également être connectée au boulon 10. Par ailleurs, même si le démarreur coaxial est le démarreur développé pour simplifier la configuration du démarreur en une forme géné- ralement cylindrique afin de rendre plus facile la concep- tion du compartiment moteur du véhicule,ainsi que plus efficace, les deux boulons ci-dessus mentionnés qui dépas- sent de l'ossature de la machine dégradent la facilité et l'efficacité de la conception de l'installation. En conséquence, la présente invention a pour ob- jectif principal un assemblage des balais et des bornes à utiliser dans un démarreur de moteur éliminant les pro- blèmes ci-dessus de la forme conventionnelle. La présente invention a pour autre objet un assem- blage de balais et de bornes à utiliser dans un démarreur de moteur o aucun conducteur électrique de câblage ne dépasse en dehors du démarreur. La présente invention a pour objet un assemblage de balais et bornes à utiliser dans un démarreur de moteur o une portion du commutateur du moteur électrique et les contacts stationnaires sont assemblés en une unité de fa- çon qu'aucun conducteur électrique de câblage ne dépasse en dehors du démarreur et que l'assemblage soit facile. Avec les objectifs ci-dessus en vue, l'ensemble des balais et bornes de la présente invention à utiliser dans un démarreur de moteur ayant un moteur comprenant un commutateur monté sur un arbre rotatif d'induit, com- prend une plaque de support ayant deux surfaces majeures, une ouverture centrale pour y recevoir le commutateur du moteur et un boulon à borne et une unité de bornes de connexion. Des balais positifs et négatifs sont montés d'un côté de la plaque de support et sont sollicités par res- sort pour un contact élastique avec le commutateur dans l'ouverture centrale. Deux contacts stationnaires dépassent de l'autre côté de la plaque de support pour une utilisa- tion comme contacts d'un interrupteur marche-arrêt du mo- teur électrique, et deux contacts stationnaires sont élec- triquemnent conectés au boulon à borne et à l'unité des bornes de connexion respectivement. Des conducteurs reliés à et s'étendant des balais positifs sont connectés ensemble à l'unité des bornes. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- raîtront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence aux dessins sché- matiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure i est une vue latérale en coupe illus- trant un exemple d'un démarreur pour moteur coaxial conven- tionnel; - la figure 2 est une vue illustrant les balais et boulons à borne du démarreur de moteur coaxial conven- tionnel; - la figure 3 est un schéma de circuit illustrant le moteur du démarreur; - la figure 4 est une vue avant d'un ensemble de balais et bornes d'un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 5 est une vue latérale arrière de l'ensemble des balais et bornes de la figure 4; - la figure'6 est une vue en plan de l'ensemble des balais et des bornes de la figure 4; - la figure 7 est une vue de dessous de l'ensem- ble des balais et des bornes de la figure 4; - la figure 8 est une vue latérale en coupe faite suivant la ligne'VIII-VIII de la figure 5; - la figure 9 est une vue latérale en coupe faite suivant la ligne IX-IX de la figure 4,illustrant un dé- marreur pour moteur coaxial auquel est incorporé l'ensemble des balais et des bornes de la présente invention; et - la figure 10 est une vue en coupe faite suivant la ligne X-X,illustrant le démarreur pour moteur coaxial montré à la figure 9. Les figures 4 à 8 illustrent un ensemble 30 de balais et bornes selon un mode de réalisation de la pré- sente invention et les figures 9 et 10 illustrent un dé- marreur de moteur coaxial 50 o est employé l'ensemble de balais et bornes 30 illustré aux figures 4 à 8. En parti- culier, les composants du démarreur pour moteur coaxial ,montrés sur les figures 9 et 10, qui sont les mêmes ou correspondent à ceux du démarreur pour moteur coaxial conventionnel des figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes chiffres de référence et leur description sera omise. L'ensemble 30 des balais et bornes de ce mode de réalisation comprend une plaque de support 32 ayant deux surfaces majeures 32a et 32bet une ouverture centrale 31 pour y recevoir le commutateur 6 du moteur de démarreur à courant continu 1. La plaque de support 32 est faite en une matière plastique électriquement isolante et un boulon de borne 33 y est monté ainsi-qu'une unité de borne de connexion 34. Le boulon 33 est noyé à son extrémité infé- rieure dans la résine moulé du bord supérieur de la pla- que de support 32. L'unité de borne 34 est également atta- chée par moulage, et a une section transversale en"L" inver- sé, attachée au bord inférieur de la plaque de support 32. Sur la première surface majeure 32a de la plaque de sup- port 32 est monté un certain nombre de balais positifs 35a et de balais négatifs 35b. Ces balais positifs et négatifs a et 35b sont radialement disposés autour de l'ouverture centrale 31 et ils sont radialement sollicités vers l'inté- rieur par des ressorts 36 de manière à contacter le commu- tateur so..s pression quand le commutateur est inséré dans l'ouverture centrale 31. - De l'autre côté ou seconde surface majeure 32b de la plaque de support 32 sont montés deux contacts sta- tionnaires 37 et 38, sur les côtés diamétralement opposés de l'ouverture centrale -31. Comme on peut mieux le voir sur la figure 8, les contacts stationnaires 37 et 38 font corps et forment des extensions du boulon 33 et de l'unité de borne 34,respectivement, et dépassent vers l'arrière de la seconde surface majeure 32b de la plaque 32. Ainsi, le boulon 33 sert de borne du contact stationnaire 37 et l'unité de connexion 34 sert de borne du contact station- naire 38 et ces contacts stationnaires 37 et 38 servent de contacts stationnaires d'un interrupteur de puissance du moteur 1 du démarreur. Comme on peut mieux le voir sur la figure 8, l'unité de borne de connexion 34 a une portion de base 34a par laquelle l'unité 34 est attachée à la plaque de sup- port 32 et une patte de montage 34b qui s'étend vers le bas, à partir de l'extrémité avant de la portion de base 34a. La portion de base 34a et la patte de montage 34b ont des trous filetés 39a et 39b,respectivement. Sur la patt'e de montage 34b est monté un raccord de connexion 40 d'une section transversale sensiblement en U, et qui est fixé par une vis 41 traversant le trou 42 et en engage- ment fileté avec le trou fileté 39 de la patte de montage 34b. Au raccord 40 sont électriquement connectées, à ses deux extrémités, par soudage,par exemple, les extrémités de conducteurs 43 qui sont électriquement connectés à et s'étendent des balais positifs 35a. Sur les deux bords latéraux de la plaque de support 32, des plaques en métal électriquement conducteur 44 ayant une section transversale sensiblement en U sont prévues, et l'une des portions de branche du U de chaque plaque 44 en métal sur la première surface majeure 32a est connec- tée à une extrémité d'un fil 45 qui s'étend du balai 35b côté négatif. L'autre portion de branche du U de la pla- que en métal 44 sur la seconde surface majeure 32b contient un trou fileté 46 qui s'étend dans la plaque de support en résine 32. Ce trou fileté 46 est utilisé pour l'insertion d'une vis 47 (voir figure 9) pour y monter l'ensemble 30 des brosses et balais sur la pattes arrière lb du démar- reur du moteur. La plaque en métal 44 sert également de borne de mise à la terre pour l'ensemble, lorsqu'il est monté. à et en relation électriquement conductrice avec la patte arrière lb de l'ossature de la machine du démar- reur. La description sera faite pour le cas o l'ensem- ble 10 des balais et bornes, comme décrit ci-dessus,est assemblé dans un démarreur pour moteur coaxial, en se réfé- rant aux figures 9 et 10. La figure 9 est une vue en cou- pe d'un démarreur pour moteur coaxial 50 faite suivant la ligne IX-IX o l'ensemble 30 montré sur la figure 4 peut être vu. L'ensemble 30 est maintenu dans le starter en étant pris en sandwich entre la carcasse la du moteur à courant continu 1 et la patte arrière lb avec le commuta- teur 6 inséré dans l'ouverture centrale 31 de la plaque de support 32 et par engagement visséde la vis 47 traversant la patte arrière lb et du trou fileté 46 formé dans la pla- que de métal 44 et la plaque de support 31. Alors, l'interrupteur à solénoide 3 est monté sur la portion arrière de la patte arrière lb. A ce moment, un raccord en métal 18a,connecté à la portion de sortie de la bobine de courant 18 de l'interrupteur à solénoide 3 est fixé par une vis 48 à la portion de base 34a de l'uni- té de borne de connexion 34 de l'ensemble 30. La vis 48 peut être formée à la position correspondante sur la patte arrière lb de manière que la vis 48 puisse être vissée dans le trou fileté 49 au moyen d'un tournevis inséré à travers une encoche qui est usuellement fermée par un ca- puchon 51. Dans cette position, les deux contacts station- naires 37 et 38 de l'ensemble 30 des balais et bornes dépassent vers l'extérieur de l'ouverture centrale de la patte arrière lb, de façon à pouvoir avoir un contact avec un contact mobile de liaison 13 de l'interrupteur à solénoide 3. Comme on l'a décrit, selon l'ensemble des balais et bornes de la présente invention, sur la plaque de sup- 2630503' port sont montés les balais, deux contacts stationnaires pour exciter et désexciter le moteur électrique et un bou- lon ainsi qu'une unité de borne de connexion qui sont reliés aux contacts stationnaires respectifs, l'assemblage est donc très simple et comme le conducteur du balai côté positif est connecté à l'unité de borne de connexion qui est reliée à l'un des contacts stationnaires, la plus grande partie des conducteurs peut être enfermée dans l'ossature du moteur. De même, comme un seul boulon de borne dépas- se de l'ossature du starter, la facilité de l'installation de l'ensemble sur le moteur ainsi que l'efficacité de la pose sont améliorées. R E V E N D I C A T I O N S 1. Ensemble balais et bornes à utiliser dans un démarreur de moteur ayant,un moteur,comprenant un commuta- teur monté sur un arbre rotatif d'induit, caractérisé en ce qu'il comprend: - une plaque de support (32) ayant deux surfaces majeures ((32a, 32b) et une ouverture centrale (31) pour y recevoir le commutateur (6) du moteur; - un certain nombre de balais positifs (35a) et négatifs (35b) montés sur l'une desdites surfaces majeures de ladite plaque de support et sollicités par ressort dans une direction radialement vers l'intérieur de ladite ouverte centrale; - un boulon à borne (33) et une unité de borne de connexion (34) montés sur ladite plaque de support; - une paire de contacts stationnaires (37, 38) dépassant de l'autre desdites surfaces majeures de ladite plaque de support pour une utilisation comme contacts d'un interrupteur marche-arrêt du moteur électrique, l'un des- dits contacts stationnaires étant électriquement connecté audit boulon et l'autre desdits contacts stationnaires étant électriquement connecté à ladite borne dé connexion; et - des conducteurs (15) ayant une extrémité connec- tée auxdits balais positifs-et une autre extrémité connec- tée à ladite unité de borne. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un raccord (40) en métal électriquement conducteur qui est attaché à la plaque de support pour connexion au balai négatif, ledit raccord en métal électriquement conducteur ayant un trou fileté pour y recevoir une vis pour monter l'ensemble balais et bornes au starter.