Brevet FR2735626A1 — publié le 19961220

ENSEMBLE COMBINE DEMARREUR-GENERATEUR EQUIPANT UN VEHICULE La présente invention se rapporte à un ensemble combiné démarreurgénérateur, qui est muni d'un démarreur de moteur combiné d'un seul bloc avec un générateur, et est monté sur un véhicule tel qu'un cycle motorisé ou une automobile. Un ensemble combiné démarreur-générateur selon l'art antérieur, destiné à un véhicule, a été proposé par le déposant dans le modèle d'utilité japonais n Hei 3-91064 soumis à l'ins- pection publique. Cet ensemble combiné démarreur-générateur, d'un type dans lequel une bobine de démarrage et une bobine génératrice de puissance sont enroulées autour d'un noyau statorique du même induit, est caractérisé par le fait qu'il utilise un rotor du type à pièces polaires à rotation externe, dans lequel des piè- ces polaires sont animées d'une rotation à l'extérieur du noyau statorique; et un convertisseur de courant (composé de balais et de commutateurs), ainsi qu'un enroulement électromagnétique imprimant un mouvement auxdits balais, sont logés l'un et l'au- tre à l'intérieur du noyau statorique dans le sens radial. Dans cet ensemble combiné, le fait que le convertisseur de courant et l'enroulement électromagnétique soient intégrés radialement dans le noyau statorique a pour résultats d'accroî- tre le diamètre du noyau statorique et, en outre, d'accroître le diamètre du rotor tournant à l'extérieur de ce noyau statori- que. En conséquence, l'inertie de rotation du rotor est augmen- tée d'une manière propre à imposer une charge excessive affec- tant le rendement d'un moteur à combustion interne, la taille et le poids de tout l'ensemble combiné étant par ailleurs accrus. De surcroît, l'enroulement électromagnétique et les ba- lais agencés à l'intérieur du noyau statorique ont tendance à être échauffés à des températures élevées. SR 11735 JP/GP La présente invention est le fruit des considérations qui précèdent et elle a pour objet de fournir, pour un véhicule, un ensemble combiné démarreur-générateur d'un petit dimension- nement et d'un poids modeste, dans lequel l'inertie du rotor soit faible, et la longévité des balais excellente. Pour atteindre l'objet précité, conformément à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, il est proposé un ensemble combiné démarreur- générateur destiné à un véhicule, dans lequel une bobine de démarrage et une bobine gé- nératrice de puissance sont enroulées autour d'un noyau stato- rique du même induit, comprenant un rotor du type à pièces po- laires à rotation interne, ajusté sur un arbre rotatif et logé radialement à l'intérieur dudit noyau statorique; un porte-ba- lais mobile axialement par rapport audit rotor, pouvant tourner d'un seul tenant avec ce rotor, et prévu sur l'un des côtés dudit rotor; une pluralité de balais, prévus de manière à faire sail- lie au-delà de la surface extérieure dudit porte-balais; une pluralité de commutateurs, occupant des emplacements bien dé- finis sur la surface intérieure d'un support fixe de commuta- teurs, prévu en vis-à-vis de la surface extérieure dudit porte- balais, ledit ensemble combiné étant caractérisé par le fait que le contact desdits balais avec lesdits commutateurs est établi ou supprimé par mouvement axial dudit porte-balais, et une puissance électrique est délivrée à ladite bobine de démarrage lorsque lesdits balais sont mis en contact avec les- dits commutateurs. Dans cet agencement structurel, le rotor du type à piè- ces polaires à rotation interne est intégré radialement à l'in- térieur du noyau statorique. De ce fait, l'inertie de rotation du rotor peut être diminuée de telle sorte qu'aucune charge ex- cessive n'obère le rendement du moteur à combustion interne. La taille et le poids globaux de l'ensemble combiné peuvent égale- ment être réduits. De plus, comme les balais et les commutateurs sont pré- vus sur l'un des côtés du rotor du type à pièces polaires à rota- SR 11735 JP/GP tion interne, l'aptitude fonctionnelle des balais placés à l'extérieur du rotor et du stator n'est pas dégradée par la cha- leur dégagée, par ledit rotor et ledit stator, au cours du dé- placement du véhicule. L'ensemble combiné démarreur-générateur peut compren- dre, en outre, un moyen de sollicitation pour solliciter le porte-balais dans la direction dans laquelle ce porte-balais est dissocié d'avec le support fixe de commutateurs; et un câble métallique relié audit porte-balais; ledit porte-balais peut alors être déplacé en s'opposant à la force de sollicita- tion dudit moyen de sollicitation, en tirant ledit câble métal- lique relié audit porte-balais, mettant ainsi les balais en contact avec lesdits commutateurs. Cet agencement structurel autorise la simplification d'un mécanisme d'entraînement per- mettant aux balais d'être mis en contact avec les commutateurs, ou d'être dissociés d'avec ces derniers, de sorte que la taille et le poids de tout l'ensemble combiné peuvent être réduits davantage encore. Dans l'ensemble combiné démarreur-générateur, le câble métallique peut être tiré par actionnement manuel d'une biel- lette de démarreur. Cet agencement structurel permet de sup- primer un dispositif, tel qu'un enroulement électromagnétique, pour imprimer un mouvement aux balais. De la sorte, il devient possible de simplifier la structure de l'ensemble combiné et, par conséquent, d'en réduire le coût. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale d'une forme de réalisation d'un ensemble combiné démarreur-généra- teur selon la présente invention, destiné à un véhicule, dans son état de fonctionnement en mode générateur; la figure 2 est une coupe en élévation latérale de la forme de réalisation illustrée sur la figure 1, dans son état de fonctionnement en mode moteur; SR 11735 JP/GP la figure 3 est une vue par-devant d'un rotor inté- rieur; la figure 4 est une vue par-dessous du rotor inté- rieur; la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 3; la figure 6 est une vue par-devant d'un stator exté- rieur; la figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la fi- gure 6; la figure 8 est une vue par-devant d'un porte- balais; la figure 9 est une vue par-dessous du porte-balais; la figure 10 est une coupe selon la ligne X-X de la figure 8; la figure 11 est une vue par-devant d'un support de com- mutateurs; la figure 12 est une vue par-dessous du support de commu- tateurs; la figure 13 est une coupe selon la ligne XII-XII de la figure 11; la figure 14 est le schéma d'un circuit d'un mécanisme de démarrage; la figure 15 est une coupe en élévation latérale d'une autre forme de réalisation de l'ensemble combiné démarreur-gé- nérateur destiné à un véhicule, dans son état de fonctionnement en mode générateur; la figure 16 est une coupe en élévation latérale de la forme de réalisation représentée sur la figure 15, dans son état de fonctionnement en mode moteur; la figure 17 est une vue par-devant d'un rotor inté- rieur; la figure 18 est une vue par-dessous du rotor inté- rieur; la figure 19 est une coupe selon la ligne XIX-XIX de la SR 11735 JP/GP figure 17; la figure 20 est une vue par-devant de la partie interne d'un régulateur; la figure 21 est une vue par-dessous de la partie interne du régulateur; la figure 22 est une coupe selon la ligne XXII-XXII de la figure 20; la figure 23 est une vue par-devant d'un porte- balais; la figure 24 est une vue par-dessous du porte- balais; la figure 25 est une coupe selon la ligne XXV-XXV de la figure 23; la figure 26 est une perspective d'une plaquette de connexion négative; la figure 27 est une perspective d'une plaquette de connexion positive; la figure 28 est une vue par-devant d'un support de com- mutateurs; la figure 29 est une vue par-dessous du support de commu- tateurs; la figure 30 est une coupe selon la ligne XXX-XXX de la figure 28; et la figure 31 est le schéma d'un circuit d'un mécanisme de démarrage selon cette forme de réalisation. Il convient à présent, en se référant aux figures 1 à 14, de décrire l'une des formes de réalisation de la présente in- vention. Les figures 1 et 2 sont des coupes en élévation latérale d'un ensemble combiné 1 démarreur-générateur équipant un véhi- cule, selon l'une des formes de réalisation de la présente in- vention, et illustrent différents états de fonctionnement. L'ensemble combiné 1 démarreur-générateur, qui est ap- pliqué à un cycle motorisé de petite taille, est prévu sur l'un des côtés du carter 2 de vilebrequin d'un moteur à combustion SR 11735 JP/GP interne dudit cycle motorisé. Une partie rotorique de l'ensem- ble combiné 1 est directement reliée à un vilebrequin 3. L'ensemble combiné i démarreur-générateur présente un rotor intérieur 10 (rotor du type à pièces polaires à rotation interne). Ce rotor intérieur 10 est ajusté sur le vilebrequin 3, avec lequel il peut tourner conjointement. Le rotor intérieur 10 est illustré sur les figures 3 à 5. Un moyeu rotorique 11 est de forme essentiellement cy- lindrique. Un trou tronconique d'insertion lia, traversé par le vilebrequin 3, est pratiqué au centre du moyeu rotorique 11. Une zone llb de diamètre intérieur agrandi est ménagée dans la ré- gion extrême du trou d'insertion lla. Six rainures axiales sont façonnées dans la surface pé- riphérique extérieure du moyeu rotorique 11, de manière à être mutuellement équidistantes dans la direction circonférentiel- le. Chaque rainure présente une section transversale courbe. Une aile 11c fait saillie au-delà de l'une des extrémités du moyeu rotorique 11. Des aimants 12, présentant chacun une sec- tion transversale courbe, sont logés dans les six rainures. Un couvercle rotorique 13 est mis en place, à partir du côté dépourvu de l'aile l1c, sur les périphéries extérieures des six aimants 12 agencés sur la circonférence coaxiale, afin de recouvrir lesdits aimants 12. Le couvercle rotorique 13 est de configuration cylindrique munie d'une région inférieure, et comporte un trou circulaire pratiqué au centre de cette région inférieure. Une zone cylindrique lld est ménagée, sur le moyeu roto- rique 11, de façon à s'étendre à partir du côté présentant l'aile 11c. Une dépouille lie est façonnée dans la zone cylindrique 11d. Le rotor intérieur 10 est assujetti d'un seul tenant au vilebrequin 3. Plus particulièrement, une partie tronconique ménagée à l'extrémité latérale du vilebrequin 3 est insérée SR 11735 JP/GP dans le trou d'insertion lla du moyeu rotorique 11, puis un écrou 4 est vissé, une extrémité frontale filetée de la partie tronconique traversant alors le trou d'insertion lla, et s'en- gageant dans la zone llb de diamètre agrandi. Un stator extérieur 20 est monté autour de la périphérie extérieure du rotor intérieur 10,ainsi assujetti au vilebrequin 3. Le stator extérieur 20 est représenté sur les figures 6 et 7. Un noyau statorique 21 du stator extérieur 20 est obtenu par stratification de tôles d'acier. Une pluralité de culasses 21b s'étendent en direction du centre du noyau 21, à partir d'une zone annulaire 21a ménagée le long du bord périphérique externe dudit noyau 21. Une bobine 22 génératrice de puissance et une bobine de démarrage 23 sont enroulées autour des culasses 21b. La bobine 22 génératrice de puissance est enroulée autour de chaque culasse 21b dans une zone proche de l'extrémité frontale, c'est-à-dire sur le côté périphérique interne, et la bobine de démarrage 23 est enroulée autour de la même culasse 21b dans une zone située à l'extérieur de ladite bobine généra- trice 22, vers l'extrémité de base. Des trous de boulonnage 21c, destinés à fixer le stator extérieur 20 au carter 2 du vilebrequin, sont pratiqués dans la zone annulaire 21a du noyau statorique 21. Un porte-balais 30 est d'autre part supporté, à coulis- sement, par la zone cylindrique lld prévue sur le moyeu 11 du rotor intérieur 10. Plus spécifiquement, une zone cylindrique a partant du porte-balais 30 est ajustée,depuis l'extérieur, sur la zone cylindrique lld, avec faculté de coulissement. Comme le montrent les figures 8 à 10, une partie de la surface périphérique intérieure de la zone cylindrique 30a du porte-balais 30 s'étend vers le centre de ladite zone 30a, pour former une protubérance 30b. La protubérance 30b est nichée dans la dépouille lle de la zone cylindrique lld du moyeu roto- SR 11735 JP/GP rique 11. Le porte-balais 30 peut ainsi coulisser par rapport au moyeu rotorique 11, dans le sens axial, et peut tourner d'un seul bloc avec ce moyeu 11 dans le sens circonférentiel. La zone cylindrique 30a part de la surface intérieure du porte-balais 30 discoïdal. Six membrures saillantes 30c sont façonnées sur la surface extérieure de la zone cylindrique 30a, de manière à être espacées les unes des autres selon des inter- valles égaux. Chaque membrure saillante 30c s'étend dans le sens radial à partir du centre. Trois trous rectangulaires 30d sont pratiqués dans chaque membrure saillante 30c, en des em- placements spécifiques dans le sens radial. Des balais 31, revêtant la forme de blocs carrés, sont respectivement logés dans des trous rectangulaires 30d bien spécifiques parmi la pluralité de trous 30d. Dans ce cas, un ressort 32 est interposé entre chaque balai 31 et le fond de cha- que trou rectangulaire 30d. Le balai 31 est sollicité vers l'extérieur, au moyen du ressort 32 interposé dans le trou rectangulaire 30d, de telle sorte que l'extrémité frontale dudit balai 31 dépasse vers l'extérieur à partir dudit trou 30d. Ledit balai 31 ne ripe tou- tefois pas hors dudit trou 30d, étant donné qu'une butée 33 est placée du côté de l'extrémité de base permettant l'insertion de ce balai 31. Les membrures saillantes 30c, sur chacune desquelles les balais 31 sont insérés dans les trous rectangulaires 30d ex- térieur et central, et les membrures saillantes 30c, sur chacu- ne desquelles les balais 31 sont insérés dans les trous rectan- gulaires 30d intérieur et extérieur, sont agencées de manière alternée. Les deux balais 31 disposés dans chaque membrure saillante 30c sont raccordés l'un à l'autre au moyen d'une pièce de connexion 34, pour être ainsi mis à l'état conducteur. Un support 40 de commutateurs, remplissant la fonction d'un couvercle, est prévu en vis-à-vis de la surface extérieure du porte-balais 30, dans lequel deux balais 31 dépassent pour chaque membrure saillante 30c. SR 11735 JP/GP Comme illustré sur les figures 11 à 13, le support 40 de commutateurs est d'une configuration telle qu'une partie ap- proximativement centrale d'un disque soit sensiblement bombée en forme de cuvette, en réservant une zone 40a formant une aile annulaire. Une paroi circulaire 40c du fond de la partie bombée est reliée, à la zone 40a formant une aile, au moyen de deux zones étagées de liaison 40b qui occupent des positions symé- triques. Des entrefers 40d sont ménagés entre les faces d'une paire des zones étagées de liaison 40b. Un trou circulaire 40e est percé au centre de la paroi circulaire 40c du fond, et deux régions de ladite paroi circu- laire 40c pénètrent symétriquement dans les entrefers 40d,afin de constituer une paire de régions 40f formant des bornes de raccordement. Des trous de boulonnage 40g sont pratiqués dans la zone 40a formant une aile. Comme représenté sur la figure 12, un circuit convertis- seur de courant, formé d'un disque en cuivre, est disposé sur la surface intérieure de la paroi circulaire 40c du fond du support de commutateurs. Une première piste conductrice 41, une seconde piste conductrice 42 et un groupe de pièces de commutation 43 sont agencés coaxialement, dans l'ordre précité, depuis le côté cen- tral jusqu'au côté extérieur. La première piste conductrice 41 et la seconde piste conductrice 42 forment chacune un ensemble annulaire d'un seul bloc, et un groupe des pièces de commutation 43 est disposé en dix-huit emplacements également répartis dans le sens circonférentiel. Chaque pièce de commutation 43 est connectée à une borne au moyen d'un conducteur de raccordement 44,constitué d'une plaquette en cuivre. L'on fera observer que la pièce de commuta- tion 43, le conducteur de raccordement 44 et la borne 45 se pré- sentent d'un seul tenant. Les bornes 45 sont implantées sur une paire des régions 40f formant des bornes de raccordement. Les rayons de circonférences coaxiales, sur lesquelles la première piste conductrice 41, la seconde piste conduc- SR 11735 JP/GP trice 42 et les pièces de commutation 43 sont agencées, sont égaux aux rayons des circonférences coaxiales intérieure, in- tercalaire et extérieure sur lesquelles sont agencés, respec- tivement, les balais 31 ménagés sur la surface extérieure du porte- balais 30. Le support 40 de commutateurs est fixé au carter 2 du vi- lebrequin avec interposition du stator extérieur 20. Plus spécifiquement, comme le révèlent les figures 1 et 2, le support 40 de commutateurs est pressé, de l'extérieur, vers le bord de l'ouverture du carter 2 du vilebrequin à laquel- le fait face la région extrême du vilebrequin 3, avec interpo- sition du stator extérieur 20. Dans ce cas, un ressort 50 est intercalé entre le support 40 de commutateurs et le porte-ba- lais 30 supporté, à coulissement, par le rotor intérieur 10 po- sitionné au centre de l'ouverture du carter 2. Des boulons 51 peuvent traverser les trous de boulonnage 40g pratiqués dans la zone 40a formant une aile, ainsi que les trous de boulonnage 21c du stator extérieur 20, et ils sont vissés dans le carter 2. Le support 40 et le stator 20 sont, de la sorte, assujettis l'un et l'autre au carter 2. Les balais 31, supportés par le porte-balais 30, se trouvent en regard de la première piste conductrice 41, de la seconde piste conductrice 42 et des pièces de commutation 43. Plus particulièrement, les balais 31 situés sur la cir- conférence coaxiale intérieure font face à la première piste conductrice 41; les balais 31 placés sur la circonférence coaxiale intercalaire font face à la seconde piste conductrice 42; et chacun des balais 31 implantés sur la circonférence coaxiale extérieure fait face à l'une des dix-huit pièces de commutation 43. Par un mouvement axial du porte- balais 30, les balais 31 peuvent être mis en contact avec les pièces 43, ou dis- sociés d'avec ces dernières. Un palier de poussée 52 à aiguilles est installé dans la région centrale de la surface intérieure du porte-balais 30, et SR 11735 JP/GP une partie d'extrémité 53a d'un câble métallique 53 est reliée audit palier 52. Le câble métallique 53 s'étend vers l'exté- rieur à partir de la zone de liaison, en traversant le trou cir- culaire 40e du support 40 de commutateurs, puis il se poursuit vers l'extérieur. L'autre partie d'extrémité du câble 53 est rattachée à une biellette 60 de démarreur. Un connecteur 62, supportant une rangée de bornes de jonction de câbles 61 s'étendant de la bobine de démarrage 23 jusqu'au stator extérieur 20, est raccordé aux régions 40f for- mant des bornes de raccordement du support 40 de commuta- teurs. L'ensemble combiné 1 démarreur-générateur, destiné à un véhicule, présente la configuration décrite ci-avant. Lors- qu'aucun processus de démarrage ne s'opère, le porte-balais 30 est habituellement déplacé vers l'intérieur par la force de sollicitation du ressort 50, comme illustré sur la figure 1. Les balais 31, dépassant au-delà de la surface extérieure du porte- balais 30, sont par conséquent séparés d'avec la première piste conductrice 41, la seconde piste conductrice 42 et les pièces de commutation 43, qui sont agencées sur la surface intérieure du support 40 de commutateurs. De ce fait, l'ensemble combiné 1 fonctionne comme un générateur, c'est-à-dire que la bobine 22 génératrice de puissance du stator extérieur 20 engendre une puissance électrique pour charger la batterie, par rotation du rotor intérieur 10. Lors d'un démarrage, en revanche, la biellette 60 du dé- marreur a pour effet de tirer le câble métallique 53. Le porte- balais 30 est ainsi déplacé vers l'extérieur en s'opposant à l'action du ressort 50, comme représenté sur la figure 2, les balais 31 étant alors mis en contact avec la première piste conductrice 41, la seconde piste conductrice 42 et les pièces de commutation 43. Dans ce cas, chaque balai 31 est pressé, par le ressort 32, avec une pression adéquate pour solliciter ce balai 31 vers l'extérieur. Une puissance électrique est délivrée à des régions SR 11735 JP/GP concernées de la bobine de démarrage 23 du stator extérieur 20, par venue en contact des balais 31 avec la première piste con- ductrice 41, la seconde piste conductrice 42 et les pièces de commutation 43, afin d'imprimer une rotation au rotor intérieur 10 conjointement au vilebrequin 3. Il en résulte que l'ensemble combiné 1 démarreur-générateur fonctionne comme un moteur,pour démarrer le moteur à combustion interne. Un circuit, intégré dans un mécanisme de démarrage, est illustré sur la figure 14. Le câble 61, partant d'une zone bien définie de la bobine de démarrage 23 enroulée autour des culasses 21b du noyau stato- rique 21, est connecté à l'une des bornes 45 par raccordement du connecteur 62 avec les régions 40f formant des bornes de raccor- dement, pour être ainsi mis en conduction, par l'intermédiaire du conducteur 44, avec l'une des pièces de commutation 43. * La première piste conductrice 41 est connectée à l'une des bornes d'un interrupteur magnétique 65 du démarreur, et la seconde piste conductrice 42 est raccordée à une borne négative d'une batterie 66. Le balai 31 a pour effet d'établir la conduction de l'une des pièces de commutation 43 vis-à-vis de la première piste conductrice 41 ou de la seconde piste conductrice 42, et il est séquentiellement mis en contact, par rotation du porte-balais , avec les pièces de commutation 43 agencées sur la circon- férence coaxiale, pour convertir ainsi la circulation du cou- rant. Une borne positive de la batterie 66 est raccordée à l'autre borne de l'interrupteur magnétique 65 du démarreur, et elle est également connectée à l'une des extrémités d'un enrou- lement électromagnétique 65a dudit interrupteur 65. L'autre extrémité de l'enroulement électromagnétique a est raccordée, par l'entremise d'un sectionneur de démarra- ge 67 d'un type normalement fermé, à un contacteur 68 affecté à la biellette 60 du démarreur. Le sectionneur de démarrage 67 est commandé sur la base SR 11735 JP/GP d'une vitesse du moteur, détectée par un moyen 71 détectant la vitesse d'un moteur 70 à combustion interne. Lorsque la vitesse du moteur excède une valeur spécifique, le sectionneur 67 est mis hors fonction. Lorsque la biellette 60 du démarreur est ac- tionnée sous la commande d'un tel circuit de câblage, le câble métallique 53 imprime un mouvement au porte-balais 30. De ce fait, les balais 31 sont mis en contact avec la première piste conductrice 41, la seconde piste conductrice 42 et les pièces de commutation 43. Le contacteur de démarrage 68 est simultanément mis en fonction, afin d'exciter l'enroulement électromagnéti- que 65a de l'interrupteur magnétique 65 du démarreur. Cela autorise une mise en fonction dudit interrupteur 65. Une circu- lation de courant s'instaure, par conséquent, depuis la batte- rie 66 vers la première piste conductrice 41, les balais 31, les pièces de commutation 43 concernées et la bobine de démarrage 23, dans l'ordre précité. Ensuite, le courant circule de la bo- bine de démarrage 23 vers d'autres pièces de commutation 43 con- cernées, et jusqu'à la seconde piste conductrice 42. Le rotor intérieur 10 engendre ainsi un couple de rotation pour faire tourner le vilebrequin 3. Lorsque la vitesse du moteur atteint une valeur spécifi- que après le démarrage du moteur 70 à combustion interne, par rotation forcée du vilebrequin 3, le moyen détecteur 71 détecte cette vitesse du moteur,pour mettre le sectionneur de démarrage 67 hors fonction. L'enroulement électromagnétique 65a de l'in- terrupteur magnétique 65 du démarreur est par conséquent désex- cité, pour mettre ledit interrupteur 65 hors fonction, afin d'interrompre le courant circulant vers la bobine de démarrage 23, parachevant ainsi le processus de démarrage. A l'issue du démarrage du moteur 70 à combustion inter- ne, la bobine 22 génératrice de puissance génère une puissance électrique pour charger la batterie 66. L'ensemble combiné 1 démarreur-générateur, destiné à un véhicule, est actionné de la manière décrite ci-avant. L'ensemble combiné 1 démarreur-générateur est doté du SR 11735 JP/GP rotor 10 du type à pièces polaires à rotation interne. Plus par- ticulièrement, le rotor intérieur 10 est logé dans l'espace in- terne du noyau statorique 21, dans le sens radial. En conséquen- ce, le diamètre extérieur du rotor intérieur 10 peut être ré- duit, si bien que son inertie de rotation peut être diminuée de façon telle qu'il n'impose pas une charge excessive en vue de l'entraînement du moteur à combustion interne. Cela empêche une baisse du rendement dudit moteur à combustion interne. Le fait que le porte-balais 30 et le support 40 de commu- tateurs soient disposés sur l'un des côtés du rotor intérieur , et du stator extérieur 20, a pour résultat de réduire davan- tage encore le diamètre dudit rotor 10, d'o une réduction simi- laire du diamètre du noyau statorique 21. Cela s'avère efficace pour diminuer la taille et le poids de tout l'ensemble combiné 1 démarreur-générateur. Etant donné que les balais 31 et les pièces de commuta- tion 43 se trouvent sur l'un des côtés du rotor intérieur 10 et du stator extérieur 20, ils ne sont pas directement affectés par la chaleur engendrée au cours de la marche du véhicule dans le- quel l'ensemble combiné 1 démarreur-générateur est utilisé comme un générateur. En conséquence, il devient possible d'ac- croître la longévité des balais 31. Du fait que le porte-balais 30 est mis en mouvement en tirant le câble métallique par actionnement manuel de la biel- lette 60 du démarreur, il n'est pas nécessaire de prévoir, dans l'ensemble combiné 1 démarreur-générateur, une quelconque source d'entraînement telle qu'un solénoïde. Cela a pour effets de simplifier la structure de l'ensemble combiné 1 et de rédui- re, davantage encore, la taille et le poids de ce dernier, ce qui implique un abaissement des coûts dudit ensemble combiné 1. La description ci-après, faisant référence aux figures à 31, porte sur une autre forme de réalisation de la présente invention. Les figures 15 et 16 sont des élévations latérales d'un ensemble combiné 80 démarreur-générateur selon cette forme de SR 11735 JP/GP réalisation, destiné à un véhicule, et illustrent différents états de fonctionnement. L'ensemble combiné 80 démarreur-générateur est prévu sur l'un des côtés d'un carter 82 de vilebrequin. Un rotor inté- rieur 90 est assemblé avec un vilebrequin 83. Plus particuliè- rement, une région extrême du vilebrequin 83 traverse un moyeu rotorique 91 et est vissée dans un écrou 84. De la sorte, le ro- tor intérieur 90 peut être mis en rotation conjointement au vi- lebrequin 83. Le rotor intérieur 90 est représenté sur les figures 17 à 19. Six aimants 92 sont implantés autour de la surface péri- phérique extérieure du moyeu rotorique 91 ajusté sur la région extrême du vilebrequin 83, et ils sont recouverts par un couver- cle rotorique 93,semblablement à la forme de réalisation qui précède. Une zone cylindrique 91d dépasse de l'une des surfaces latérales du moyeu rotorique 91. Une goupille 91e fait saillie au-delà de la zone cylindrique 91d, en un emplacement bien défini. La partie externe 94 d'un régulateur, de forme cylindri- que creuse, est assujettie autour de la périphérie extérieure de la zone cylindrique 91d du moyeu rotorique 91, d'une manière telle que le rebord intérieur de son ouverture soit fixé sur ledit moyeu 91 au moyen de rivets 95. Six rainures 94a de faible profondeur, s'étendant dans le sens axial, sont pratiquées dans la surface intérieure de la partie externe 94 du régulateur, de manière à être espacées les unes des autres selon des intervalles égaux dans le sens cir- conférentiel. Six zones d'agriffage 94b, coudées du côté de l'axe médian, sont ménagées sur le rebord extérieur de l'ouver- ture de la partie externe 94, de façon à venir coïncider avec les six rainures 94a. Une partie interne 96 du régulateur, configurée pour l'essentiel en un cylindre muni d'une zone de fond, est par ail- SR 11735 JP/GP leurs ajustée, de l'extérieur, sur la zone cylindrique 91d du moyeu rotorique 91. Cette partie interne 96 peut coulisser axialement par rapport au moyeu 91, et peut tourner d'un seul tenant avec celui-ci. Comme illustré sur les figures 20 à 22 relatives à la partie interne 96 du régulateur, six alvéoles 96c ouverts vers l'extérieur constituent des renflements à partir de la périphé- rie extérieure d'une zone cylindrique 96b entourant une zone de fond circulaire 96a, de manière à être espacés les uns des autres selon des intervalles égaux. Une paroi de fond 96d de chaque alvéole 96c s'étend à l'oblique. Des bosselages 96f percés de trous de vissage 96e font saillie, en des emplacements symétriques, au-delà de la péri- phérie extérieure de la zone cylindrique 96b. Un porte-balais 100 est mis en contact avec la zone de fond circulaire 96a, à laquelle il est fixé. Plus particulièrement, des vis 97 traver- sant le porte-balais 100 sont vissées dans les trous de vissage 96e. Six billes métalliques 98 sont logées, individuelle- ment, dans les six alvéoles 96c formés sur la périphérie exté- rieure de la partie interne 96 du régulateur. La zone cylindri- que 96b est ensuite ajustée à coulissement, de l'extérieur, sur la zone cylindrique 91d du moyeu rotorique 91. Les alvéoles 96c sont simultanément placés à l'intérieur de la partie externe 94 du régulateur, conjointement aux billes 98. Comme le montrent les figures 15 et 16, chaque zone coudée d'agriffage 94b de la partie externe 94 recouvre, d'une certaine distance, l'ouver- ture de chaque alvéole 96c, et elle permet à chaque bille 98 d'être positionnée entre ladite zone d'agriffage 94b et la pa- roi de fond 96d dudit alvéole 96c. Un évidement 96g est, de surcroît, façonné en un empla- cement bien défini de la zone cylindrique 96b de la partie in- terne 96 du régulateur. La goupille 91e, faisant saillie au- delà de la zone cylindrique 91d du moyeu rotorique 91, s'engage dans l'évidement 96gde telle sorte que ladite partie interne 96 SR 11735 JP/GP puisse coulisser axialement par rapport audit moyeu 91, et ne puisse pas tourner par rapport à ce dernier. Un ressort 99 est interposé entre la région inférieure intérieure de la zone cylindrique 91d du moyeu rotorique 91, et la zone de fond circulaire 96a de la partie interne 96 du régu- lateur, de manière à pousser cette partie interne 96, conjoin- tement au porte-balais 100, contre ledit moyeu rotorique 91. En conséquence, la bille 98 est retenue entre la paroi de fond in- clinée 96d de l'alvéole 96c et la zone d'agriffage 94b, coudée à l'oblique, de la partie externe 94 du régulateur. Un espace est par ailleurs réservé, entre la surface pé- riphérique intérieure de la partie externe 94 du régulateur et la surface périphérique extérieure de la zone cylindrique 96b de la partie interne 96 dudit régulateur, de telle sorte que la bille 98 soit mobile d'une certaine distance dans le sens radial. Lorsque la vitesse angulaire du rotor intérieur 90 est augmentée, les billes 98 ont tendance à être déplacées dans la direction centrifuge, par une force centrifuge, et sont guidées par les zones d'agriffage 94b de la partie externe 94 du régu- lateur, coudées à l'oblique, afin d'exercer une pression sur les parois de fond inclinées 96d des alvéoles 96c de la partie interne 96 dudit régulateur. Ainsi, dans la condition illustrée sur la figure 15, la partie interne 96 du régulateur est animée d'un coulissement axial vers l'intérieur en même temps que le porte-balais 100, en s'opposant à l'action du ressort 99, comme représenté sur la figure 16. Comme le montrent les figures 23 à 25, le porte-balais comprend une zone de fond circulaire 100a et une zone cylin- drique creuse 10Ob,entourant cette zone 100a. Dans la zone cy- lindrique 100Ob, une région évidée 0l1a de grand diamètre, une région évidée 10lb de diamètre intermédiaire et une région évi- dée 101c de petit diamètre sont ménagées de façon à être sépa- rées les unes des autres, pour l'essentiel coaxialement, au moyen d'une paroi intérieure 10Oc. SR 11735 JP/GP Un interstice 102a de grand diamètre et un interstice 102b de petit diamètre, dont chacun présente une forme annulai- re décrivant quasiment un cercle complet, sont réservés dans la zone de fond circulaire 10Oa le long des surfaces périphériques respectivement extérieure et intérieure de la région évidée lc de petit diamètre. Deux trous circulaires 103, traversés par les vis 97 re- liées à la partie interne 96 du régulateur, sont pratiqués en des emplacements symétriques bien définis de la région évidée 0lla de grand diamètre. Une plaquette de connexion négative 105 est insérée, depuis le côté de la zone de fond circulaire 100a, dans l'in- terstice annulaire 102a de grand diamètre du porte-balais 100. Comme illustré sur la figure 26, cette plaquette 105 revêt une forme annulaire dont une partie est dépouillée. Similairement, une plaquette de connexion positive 106 est insérée dans l'in- terstice 102b de petit diamètre. Comme l'atteste la figure 27, la plaquette de connexion positive 106 présente une forme ana- logue à celle de la plaquette de connexion négative 105, mais un diamètre plus petit que celui de ladite plaquette 105. Trois protubérances 105a sont façonnées en des emplace- ments bien définis de la plaquette de connexion 105, de manière à faire saillie à l'opposé de la zone de fond circulaire 100a; tandis que trois protubérances 106a sont ouvragées en des em- placements spécifiques de la plaquette de connexion 106, afin de dépasser à l'opposé de ladite zone de fond circulaire a. Un conducteur 11la en du cuivre exempt d'oxygène, par- tant d'un unique balai négatif 110a occupant un emplacement bien défini de la région évidée 0lla de grand diamètre, est con- necté à l'une des protubérances 105a de la plaquette de conne- xion négative 105. Trois balais négatifs 110b, 11Oc et 11Od sont disposés dans la région évidée 0llb de diamètre intermédiaire, en des emplacements bien définis. Parmi ces balais, deux balais adjacents 11Ob et llOc sont raccordés l'un à l'autre au moyen SR 11735 JP/GP d'un conducteur 11lb. Un conducteur lllc partant du balai néga- tif llOc, et un conducteur 111d partant du balai négatif 110d restant, sont respectivement connectés aux deux autres protu- bérances 105a de la plaquette de connexion négative 105. En conséquence, l'unique balai négatif 110a logé dans la région évidée 0lla de grand diamètre est mis à l'état conduc- teur, par l'intermédiaire de la plaquette de connexion négative , par rapport aux trois balais négatifs 11Ob, 11Oc et 110d disposés dans la région évidée 0llb de diamètre intermé- diaire. Un conducteur 113a, partant d'un unique balai positif 112a situé en un emplacement bien défini de la région évidée lc de petit diamètre, est raccordé à l'une des protubérances 106a de la plaquette de connexion positive 106. Trois balais po- sitifs 112b, 112c et 112d occupent des emplacements bien défi- nis de la région évidée 0llb de diamètre intermédiaire. Parmi ces balais, deux balais positifs adjacents 112b et 112c sont connectés l'un à l'autre au moyen d'un conducteur 113b. Un con- ducteur 113c partant du balai positif 112c, et un conducteur 113d partant du balai positif 112d restant, sont respectivement connectés aux deux autres protubérances 106a de la plaquette de connexion positive 106. De ce fait, l'unique balai positif 112a disposé dans la région évidée lOlc de petit diamètre est mis à l'état conduc- teur, par l'entremise de la plaquette de connexion positive 106, vis-àvis des trois balais positifs 112b, 112c et 112d logés dans la région évidée lOlb de diamètre intermédiaire. D'une manière analogue à la forme de réalisation qui précède, chaque balai est sollicité vers l'extérieur par un ressort 115 interposé dans la région évidée et ce balai est em- pêché, au moyen d'une butée 116, de riper hors de ladite région évidée. Comme illustré sur les figures 28 à 30, un support 120 de commutateurs, correspondant au porte-balais 100, comprend une zone discoïdale 120a et une zone cylindrique 120b d'un diamètre SR 11735 JP/GP supérieur à celui du porte-balais 100. La zone cylindrique 120b est prévue autour de la périphérie de la zone discoïdale 120a. Une piste conductrice 121 de grand diamètre et une piste conduc- trice 123 de petit diamètre, présentant l'une et l'autre une forme annulaire, sont disposées sur la surface de la zone dis- coïdale 120a, du côté du porte-balais 100, de façon à coïncider avec les régions évidées 0lla et 10lc dudit porte-balais 100 qui sont munies, respectivement, du grand diamètre et du petit dia- mètre. Un groupe de pièces de commutation 122, agencées en dix- huit emplacements également répartis, sont disposées annulai- rement sur la surface de la zone discoidale 120a, du côté du porte- balais 100, de manière à coïncider avec la région évidée 0llb de diamètre intermédiaire. Des bornes 121a, 123a partent, respectivement, de la piste conductrice 121 de grand diamètre et de la piste conduc- trice 123 de petit diamètre, en traversant la zone discoïdale a, et font saillie vers la surface extérieure. Des bornes 122a des dix-huit pièces de commutation 122 traversent la zone discoïdale 120a et dépassent vers la surface extérieure. La configuration de base d'un stator extérieur 130, im- planté autour de la périphérie extérieure du rotor intérieur , est analogue à celle du stator extérieur 20 dans la forme de réalisation qui précède. Une bobine 132 génératrice de puis- sance et une bobine de démarrage 133 sont enroulées autour de culasses 131a d'un noyau statorique 131. La région périphérique intérieure du noyau statorique 131 du stator extérieur 130 s'étend dans le sens axial, pour former une zone cylindrique 135. Cette zone 135 recouvre par- tiellement la partie externe 94 du régulateur et le porte-ba- lais 100, et elle est reliée à la zone cylindrique 120b du sup- port 120 de commutateurs,afin de supporter ce dernier (voir les figures 15 et 16). La figure 31 illustre, concernant cette forme de réali- sation, un circuit intégré dans un mécanisme de démarrage. La bobine de démarrage 133 enroulée autour des culas- SR 11735 JP/GP ses 131a du noyau statorique 131 est mise à l'état conducteur, vis-à-vis de pièces de commutation 122 bien définies, par l'in- termédiaire de câbles 134 partant de régions bien définies de ladite bobine 133. La piste conductrice 121 de grand diamètre est connectée à une borne négative d'une batterie 141, cependant que la piste conductrice 123 de petit diamètre est raccordée à l'une des bor- nes de l'interrupteur magnétique 140 d'un démarreur. Une borne positive de la batterie 141 est connectée à l'autre borne de l'interrupteur magnétique 140, et est également reliée à l'une des extrémités d'un enroulement électromagnétique 140a de cet interrupteur 140. L'autre extrémité de l'enroulement électromagnétique a est raccordee à l'autre borne d'un contacteur de démarrage 143, l'une des bornes d'une biellette 142 du démarreur étant reliée à la terre. Les quatre balais négatifs 110a, 11Ob, 11Oc et llOd et les quatre balais positifs 112a, 112b, 112c et 112d, qui sont supportés par le porte- balais 100, sont mis en mouvement afin d'établir ou de supprimer leur contact sélectif avec la piste conductrice 121 de grand diamètre, les pièces de commutation 122 et la piste conductrice 123 de petit diamètre. Le contact du balai négatif 110a avec la piste conduc- trice 121 de grand diamètre peut être établi ou interrompu, et celui des autres balais négatifs 110b, llOc et 11Od avec les pièces de commutation 122 peut être instauré ou supprimé. Lors- que la conduction est assurée, ces balais 11Ob, 11Oc et 110d sont séquentiellement mis en contact avec les pièces de commu- tation 122 agencées en une configuration annulaire. Ces quatre balais négatifs 11Oa, 11Ob, 11Oc et 11Od sont mis mutuellement à l'état conducteur au moyen de la plaquette de connexion néga- tive 105. Le contact du balai positif 112a avec la piste conduc- trice 123 de petit diamètre peut être instauré ou supprimé, et celui des autres balais positifs 112b, 112c et 112d avec les SR 11735 JP/GP pièces de commutation 122 peut être établi ou interrompu. A l'état conducteur, ces balais 112b, 112c et 112d sont séquen- tiellement mis en contact avec les pièces de commutation 122 disposées annulairement. Ces quatre balais positifs 112a, 112b, 112c et 112d sont mis en conduction mutuelle par l'inter- médiaire de la plaquette de connexion positive 106. Les huit balais 110a, 11Ob, 11Oc, 110d, 112a, 112b, 112c et 112d sont automatiquement mis en contact avec la piste con- ductrice 121 de grand diamètre, les pièces de commutation 122 et la piste conductrice 123 de petit diamètre, ou séparés automa- * tiquement d'avec ces dernières. Lorsque la vitesse angulaire du vilebrequin 83 est égale ou inférieure à une valeur spécifique, les balais sont mis en contact avec la piste conductrice 121, les pièces 122 et la piste conductrice 123 par la force de solli- citation du ressort 99 (voir la figure 15). Lorsque la vitesse angulaire du vilebrequin 83 excède une valeur spécifique, les billes 98 sont poussées, par une force centrifuge, vers les pa- rois de fond inclinées 96d des alvéoles 96c de la partie interne 96 du régulateur, afin de surmonter la force de sollicitation du ressort 99, autorisant ainsi un mouvement de ladite partie 96 avec le porte-balais 100. Il en résulte que les balais sont tous dissociés d'avec la piste conductrice 121, les pièces 122 et la piste conductrice 123 (voir la figure 16). L'ensemble combiné 80 démarreur-générateur, destiné à un véhicule, présente l'agencement structurel décrit ci-avant. Lorsque la biellette 142 du démarreur est actionnée pour en- clencher le contacteur de démarrage 143, l'enroulement élec- tromagnétique 140a est excité afin de mettre en fonction l'in- terrupteur magnétique 140 du démarreur. De ce fait, une circu- lation de courant est autorisée depuis la batterie 141 jusqu'à des régions concernées de la bobine de démarrage 133 en parcou- rant, successivement, la piste conductrice 123 de petit diamè- tre, le balai positif 112a, la plaquette de connexion positive 106, les trois balais positifs 112b, 112c, 112d et les trois pièces de commutation 122. Ensuite, le courant circulant dans SR 11735 JP/GP la bobine de démarrage 133 est renvoyé à la batterie 141 en empruntant, dans l'ordre successif, les trois pièces de commu- tation 122, les trois balais négatifs 11Ob, 11Oc et 11Od, la plaquette de connexion négative 105, le balai négatif 11Oa et la piste conductrice 121 de grand diamètre. Le courant,en circulation dans les régions concernées de la bobine de démarrage 133,permet au rotor intérieur 90 d'engen- drer un couple de rotation. Ainsi, une rotation est imprimée au vilebrequin 83 pour faire démarrer le moteur à combustion in- terne. Dans cette forme de réalisation, du fait que le rotor in- térieur 90 du type à pièces polaires à rotation interne est logé dans l'espace interne du noyau statorique 131, l'inertie de ro- tation de ce rotor intérieur 90 est diminuée de telle sorte qu'aucune charge excessive n'obère le rendement du moteur à combustion interne. La taille et le poids de tout l'ensemble combiné 80 démarreur-générateur peuvent être réduits. De sur- croît, comme les balais et les pièces de commutation sont prévus sur l'un des côtés du rotor intérieur 90, l'aptitude fonction- nelle desdits balais n'est pas affectée par la chaleur dégagée au cours du déplacement du véhicule. Cette forme de réalisation utilise huit balais 110a, 11Ob, 11Oc, 110d, 112a, 112b, 112c et 112d. En effet, le nombre des balais est inférieur à celui de la forme de réalisation pré- cédente, faisant usage de douze balais. Les balais sont sujets à une usure résultant d'un glissement sur les pièces de commuta- tion et les pistes conductrices, et c'est pourquoi le nombre de balais restreint facilite l'assemblage à faible coût. Le fait que le contact des balais, avec les pièces de commutation et les pistes conductrices, soit établi ou inter- rompu automatiquement sous l'effet de la force centrifuge des billes 98, permet de supprimer la nécessaire présence d'un mé- canisme de mise en mouvement des balais par actionnement de la biellette du démarreur, et d'un mécanisme de commande de la con- nexion/déconnexion d'un circuit, sur la base d'un signal de SR 11735 JP/GP détection de vitesse délivré par le moteur à combustion inter- ne. En d'autres termes, les fonctions des deux mécanismes sus- décrits sont assurées,automatiquement,par le seul et unique mé- canisme à billes et à effet centrifuge. En conséquence, la configuration de l'ensemble combiné démarreurgénérateur peut être simplifiée, d'o une diminution des coûts. Conformément à la présente invention, le rotor du type à pièces polaires à rotation interne est intégré radialement dans le noyau statorique. Par conséquent, une inertie de rotation dudit rotor peut être diminuée de façon qu'aucune charge exces- sive n'affecte le rendement du moteur à combustion interne. La taille et le poids de tout l'ensemble combiné démarreur-généra- teur peuvent également être réduits. De plus, étant donné que les balais et les commutateurs sont prévus sur l'un des côtés du rotor du type précité, l'apti- tude fonctionnelle desdits balais, situés à l'extérieur du ro- tor et du stator, n'est pas dégradée par la chaleur dégagée par le rotor et le stator au cours du déplacement du véhicule. Selon la présente invention, le moyen de sollicitation sollicite le porte-balais dans la direction dans laquelle ce porte-balais est dissocié d'avec le support fixe de commuta- teurs, et le porte-balais est déplacé en s'opposant à une force de sollicitation dudit moyen de sollicitation, en tirant le câ- ble métallique relié audit porte-balais, mettant ainsi les ba- lais en contact avec les commutateurs. Cet agencement autorise la simplification d'un mécanisme d'entraînement permettant d'établir ou de supprimer le contact des balais avec les commu- tateurs, d'o une diminution supplémentaire de la taille et du poids de tout l'ensemble combiné démarreur-générateur. Conformément à l'invention, le câble métallique est tiré par actionnement manuel d'une biellette de démarreur, ce qui permet de supprimer un quelconque dispositif de mise en mou- vement des balais, tel qu'une bobine électromagnétique. De ce fait, il devient possible de simplifier la structure de l'en- SR 11735 JP/GP semble combiné démarreur-générateur, et donc d'en abaisser le coût. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'ensemble combiné décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. SR 11735 JP/GP -R E V E N D I C A T I ONS - 1. Ensemble combiné (1; 80) démarreur-générateur des- tiné à un véhicule, dans lequel une bobine de démarrage (23; 133) et une bobine (22; 132) génératrice de puissance sont en- roulées autour d'un noyau statorique (21; 131) du même induit, comprenant un rotor (10; 90) du type à pièces polaires à rota- tion interne, ajusté sur un arbre rotatif (3; 83) et logé radia- lement à l'intérieur dudit noyau statorique (21; 131); un porte-balais (30; 100) mobile axialement par rapport audit ro- tor (10; 90), pouvant tourner d'un seul tenant avec ce rotor, et prévu sur l'un des côtés dudit rotor; une pluralité de balais (31; 11Oa-11Od, 112a-112d), prévus de manière à faire saillie au-delà de la surface extérieure dudit porte-balais (30; 100); une pluralité de commutateurs (43; 122), occupant des emplacements bien définis sur la surface intérieure d'un sup- port fixe (40; 120) de commutateurs, prévu en vis-à-vis de la surface extérieure dudit porte-balais (30; 100), ensemble com- biné caractérisé par le fait que le contact desdits balais (31; 11OallOd, 112a-112d) avec lesdits commutateurs (43; 122) est établi ou supprimé par mouvement axial dudit porte-balais (30; ), et une puissance électrique est délivrée à ladite bobine de démarrage (23; 133) lorsque lesdits balais sont mis en contact avec lesdits commutateurs. 2. Ensemble combiné démarreur-générateur selon la re- vendication 1, comprenant en outre un moyen de sollicitation (50; 99) pour solliciter le porte-balais (30; 100) dans la di- rection dans laquelle ce porte-balais est dissocié d'avec le support fixe (40; 120) de commutateurs; et un câble métallique (53) relié audit porte-balais, ensemble combiné caractérisé par le fait que ledit porte-balais (30; 100) est déplacé en s'opposant à la force de sollicitation dudit moyen de sollici- tation (50; 99), en tirant ledit câble métallique (53) relié audit portebalais, mettant ainsi les balais (31; 11Oa-llOd, 112a-112d) en contact avec lesdits commutateurs (43; 122). SR 11735 JP/GP 3. Ensemble combiné démarreur-générateur selon la re- vendication 2, caractérisé par le fait que le câble métallique (53) est tiré par actionnement manuel d'une biellette (60; 142) de démarreur. SR 11735 JP/GP