Brevet FR2802727A1 — publié le 20010622

"Boîtier du moteur électrique d'un démarreur comportant un bourrelet annulaire d'étanchéité et de centrage et démarreur comportant un tel boîtier" L'invention concerne un boîtier de moteur électrique d'un démarreur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un boîtier du moteur électrique d'un demarreur de véhicule automobile, du type comportant un corps tubulaire fermé à son extrémité axiale arrière un flasque qui comporte sur sa face transversale avant une partie tubulaire formant un palier prévu pour guider en rotation un tronçon arrière arbre d'induit du moteur, et type dans lequel une embase est fixee sur la face transversale avant du flasque, l'embase comportant notamment une pièce de guidage qui munie de cages contenant des balais des ressorts de balais. Un tel type de boîtier est par exemple décrit et représenté dans la demande de brevet français N 99 02416. Dans exemple, illustré sur la figure 1, le boîtier comporte une embase en matiere plastique qui est prévue pour recevoir notamment des balais, des ressorts de balais, des logements de balais. Cette embase est fixée sur un flasque métallique comportant une partie tubulaire formant palier arrière pour l'arbre d'induit du moteur. Le flasque métallique comporte aussi des éléments d'emboîtement pour le centrage du flasque sur l'extrémité axiale arrière du boîtier, et des oreilles servant d'appui pour les tirants d'assemblage du flasque sur le boîtier. Un inconvénient de ce type de boîtier est que le simple contact entre la face avant du flasque et la face d'extrémité axiale arrière du boîtier est insuffisant pour permettre une bonne étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier. En effet, les deux matériaux en présence sont métalliques, donc peu déformables et peu aptes à épouser leurs défauts de forme réciproques. Or, la face avant du flasque est brute d'emboutissage et la face d'extrémité axiale arrière du boîtier est brute de découpe. Ces deux pièces comportent donc des défauts importants de forme, d'états de surfaces, de dimensionnement, etc. De plus, la traction des tirants d'assemblage provoque une légère déformation du flasque, ce qui fait apparaître un jeu entre la face avant du flasque et la face d'extrémité axiale arrière du boîtier le long de plusieurs secteurs de l'extrémité axiale du boîtier. Par ailleurs, il est nécessaire de former des éléments d'emboîtement sur la face avant du flasque pour assurer le centrage du flasque par rapport à l'extrémité axiale du boîtier, ce qui complique la réalisation du flasque. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose une nouvelle conception du boîtier qui soit plus étanche et qui ne nécessite pas de former des éléments d'emboîtement sur la face avant du flasque. Dans ce but, l'invention propose un boîtier du moteur électrique d'un démarreur véhicule automobile du type décrit précédemment, caractérisé en que l'embase comporte à sa périphérie externe un bourrelet annulaire de diamètre extérieur supérieur au diamètre interne du boîtier et déformable élastiquement pour être en contact continu avec la paroi latérale interne du boîtier, de manière à assurer une étanchéité entre l'intérieur l'extérieur du boîtier, et de manière à centrer le flasque par rapport à l'extrémité axiale arrière du boîtier. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le bourrelet annulaire comporte un chanfrein avant d'introduction sur la périphérie externe de sa face transversale avant ; - le bourrelet comporte un évidement annulaire dans sa face transversale arrière de manière à faciliter sa déformation lors de son introduction dans boîtier ; - le bourrelet est réalisé en une seule pièce avec la périphérie externe de l'embase ; - le bourrelet est porté par la périphérie externe d'un anneau qui est fixé par pincement axial entre l'embase et le flasque ; - le bourrelet est un joint d'étanchéité qui est monté dans une gorge radiale externe de l'embase ; - l'embase est réalisée en matière plastique. - le bourrelet est réalisé en matière élastomère synthétique ou naturelle. L'invention concerne aussi un démarreur comportant un boîtier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale partielle, avec arrachement, qui représente un démarreur équipé d'un boîtier de moteur électrique connu de l'état de la technique ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale partielle, avec arrachement, qui représente la partie arrière d'un boîtier de moteur électrique réalisé conformément aux enseignement de l'invention, comportant un bourrelet annulaire réalisé d'une seule pièce avec l'embase ; - figure 3 est une vue agrandie du bourrelet annulaire de figure 2 ; - figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 représente une première variante de réalisation de l'invention dans laquelle bourrelet annulaire est un joint torique ; et - figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 représente une seconde variante de réalisation de l'invention dans laquelle bourrelet annulaire est porté par un anneau. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. a représenté sur la figure 1 un démarreur 10 de véhicule automobile équipé d'un boîtier de moteur électrique 12 selon l'état de la technique. démarreur 10 comporte classiquement un moteur électrique 14 prévu pour entraîner en rotation un arbre d'induit 16 qui s'étend d'avant en arrière, c'est à dire de la gauche vers la droite sur la figure. L'arbre d'induit 16 porte sur son tronçon d'extrémité avant lanceur dont les déplacements axiaux sont commandés par contacteur 20, par l'intermédiaire d'un levier de commande 22. Le boîtier de moteur électrique 12 comporte un corps tubulaire 24, coaxial à l'arbre d'induit 16, qui est fermé à son extrémité axiale arrière 25 par un flasque métallique 26. flasque 26 est fixé sur la face transversale d'extrémité axiale arrière du corps tubulaire 24 par des tirants 30 dont l'un apparaît sur la figure flasque 26 comporte sur sa face transversale avant 32 une partie tubulaire formant un palier 34 pour guider en rotation l'extrémité axiale arrière de l'arbre d'induit 16. flasque 26 présente en outre, au voisinage de la périphérie externe sa face transversale avant 32, une nervure annulaire 36, qui peut être continue ou par morceaux, s'étendant axialement vers l'avant. nervure 36 vient en contact radial avec la paroi latérale interne 38 du corps tubulaire 24 afin d'assurer le centrage du flasque 26 par rapport à l'extrémité axiale arrière 25 du corps tubulaire 24. embase 40 annulaire est fixée sur la face transversale avant 32 du flasque 26 par des pions de fixation 42. L'embase 40 est réalisée en général en une matière électriquement isolante et élastique, par exemple en matière plastique. pièce de guidage 46 est fixée sur la face transversale avant 44 de l'embase 40 par des moyens connus (non représentés), par exemple encliquetage. pièce de guidage 46 comporte des cages de guidage 48 qui sont moulées d'une seule pièce avec un corps central 50 de forme générale cylindrique. Chaque cage de guidage 48 reçoit un balai 52 qui est monté sur un ressort 54 prenant appui axialement sur la face transversale avant 44 de l'embase 40. Ainsi la pièce de guidage 46 guide axialement les balais 52 contre une face transversale arrière 56 d'un collecteur plat (non représenté). moteur électrique 14 est du type série à inducteurs à courant continu. a pour but de transformer l'énergie électrique qui lui fournie en énergie mécanique pour faire tourner l'arbre d'induit 16. fonctionnement est connu de l'état de la technique et ne sera développé ici. Selon le mode de fonctionnement classique d'un démarreur l'alimentation du contacteur 20 provoque dans un premier temps déplacement du lanceur 18 vers l'avant au moyen du levier de commande puis, dans un second temps, la mise en marche du moteur électrique qui entraîne alors en rotation l'arbre d'induit 16. La rotation de l'arbre d'induit 16 fait tourner le lanceur 18 peut engrener par exemple avec la couronne de démarrage d'un moteur thermique (non représenté). On a représenté sur la figure 2 la partie arrière d'un boîtier de moteur électrique réalisé selon le mode de réalisation préfère de l'invention. On ne décrira maintenant que les éléments du boîtier 12 se différencient de ceux décrits précédemment. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, l'embase annulaire 40 s'étend radialement jusqu'à la paroi latérale interne 38 du corps tubulaire 24. L'embase 40 comporte sur sa périphérie externe, en contact avec paroi latérale interne 38 du corps tubulaire 24, un bourrelet annulaire que l'on a représenté en détail à la figure 3. Le bourrelet annulaire 58 comporte ici une partie avant 60 de la forme d'une couronne annulaire s'étendant axialement vers l'avant. Avantageusement, cette couronne annulaire 60 comporte sur la périphérie externe de sa face transversale avant 62 un chanfrein avant d'introduction 64. De préférence, le bourrelet annulaire 58 a son diamètre exterieur legèrement supérieur au diamètre interne du corps tubulaire 24. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le bourrelet annulaire 58 comporte aussi, sur sa face transversale arrière et sensiblement en vis-à-vis de la couronne annulaire 60, un évidement annulaire 68. De préférence, l'embase annulaire 40 comporte à sa périphérie interne une jupe tubulaire 69 qui s'étend vers l'avant. La jupe tubulaire 69 a son diamètre interne légèrement inférieur diamètre externe du palier 34. L'assemblage du flasque 26 sur l'extrémité axiale arrière 25 du boîtier 12 est réalisé de la façon suivante. On assemble la pièce de guidage 46, avec les balais 52 et les ressorts 54, sur la face transversale avant 44 de l'embase 40. Ensuite, on fixe l'embase 40 sur la face transversale avant 32 du flasque au moyen des pion6 de fixation 42, par exemple par rivetage à chaud par soudage par ultrasons. Ce rivetage confère notamment une excellente étanchéité à l'ensemble. Puis on fixe l'ensemble ainsi constitué sur la face d'extrémite axiale arrière 28 du corps tubulaire 24. bourrelet annulaire 58 étant d'un diamètre externe légèrement supérieur au diamètre interne du corps tubulaire 24, le chanfrein avant d'introduction 64 facilite l'introduction du bourrelet annulaire 58 dans corps tubulaire 24. L'evidement annulaire 68 crée un amincissement 70 qui permet de donner plus de souplesse au bourrelet annulaire 58, sans répercuter des contraintes ou des déformations dangereuses vers le centre de l'embase 40, notamment pour la partie servant au guidage des balais 52, L'élasticité intrinsèque à la matière plastique de l'embase 40, ainsi que les détails de formes de la couronne annulaire 60, permettent au bourrelet annulaire 58 d'épouser les éventuels défauts de forme de la paroi latérale cylindrique interne 38 du corps tubulaire 24 et contribuent ainsi à réaliser une bonne étanchéité. Le bourrelet annulaire 58 étant intégré à l'embase 40 qui est elle- même centrée par rapport au flasque 26 grâce aux pions de fixation 42, il est donc particulièrement avantageux d'utiliser le bourrelet annulaire 58 comme élément de centrage du flasque 26 par rapport à l'extrémité axiale arrière 25 du corps tubulaire 24. Par conséquent, dans le cas d'un boîtier 12 réalisé conformément aux enseignements de l'invention, il n'est plus nécessaire de prévoir sur la face avant du flasque 26 une nervure annulaire 36 pour le centrage comme sur la figure 1. Ceci simplifie la réalisation du flasque 26 et réduit son coût. De plus, l'embase 40 est centrée par sa jupe tubulaire 69 sur le palier 34 et le palier 34 centre l'arbre d'induit 16 dans sa surface intérieure. Par conséquent le dispositif selon l'invention assure une bonne précision de centrage de l'arbre d'induit 16 par rapport au corps tubulaire 24. jupe tubulaire 69 qui est en contact avec le palier 34 a un diamètre interne légèrement inférieur au diamètre externe du palier 34. Cette disposition permet d'éviter tout risque de désalignement par suite jeux d'assemblage et contribue à renforcer l'étanchéité. effet, l'eau peut pénétrer entre le flasque 26 et l'embase 40 mais, contrairement à un boîtier 12 de démarreur selon l'état de la technique, l'eau ne peut passer ni entre l'embase 40 et le corps tubulaire 24, ni entre l'embase 40 et le palier 34, et l'embase 40 ne comporte aucun trou entre sa périphérie interne et sa périphérie externe. Selon une variante de réalisation (non représentée) de l'invention, l'embase est réalisée en matière plastique et le bourrelet annulaire 58 est réalisé en matière élastomère, synthétique ou naturelle, par co- moulage, ou co-extrusion, avec l'embase 40. a représenté à la figure 4 une première variante de réalisation de l'invention. éléments du boîtier 12 du moteur électrique étant symétriques par rapport à l'axe de l'arbre d'induit 16, on a représenté qu'une demi- coupe la partie arrière du boîtier 12. Selon cette variante, l'embase 40 s'étend radialement jusqu'à paroi latérale interne 38 du corps tubulaire 24 du boîtier 12, mais diamètre externe de l'embase 40 est inférieur au diamètre interne corps tubulaire 24. sa périphérie externe, l'embase 40 comporte une gorge radiale externe qui est aussi ouverte axialement vers l'arrière. joint d'étanchéité 74, ici un joint torique, est monté dans gorge radiale 72. Ce joint d'étanchéité 74 fait office de bourrelet annulaire 58. II d'un diamètre externe supérieur au diamètre interne du corps tubulaire de manière qu'il soit en contact continu avec la paroi latérale interne du corps tubulaire 24 pour assurer l'étanchéité entre l'intérieur l'extérieur du boîtier 12. note que ce joint d'étanchéité 74 permet aussi le centrage flasque par rapport à l'extrémité axiale arrière 25 du corps tubulaire 24. Bien entendu, l'embase 40 pourrait comporter à sa périphérie externe logement de forme différente de la gorge radiale 72, par exemple un chanfrein, pour recevoir le joint d'étanchéité 74. Il importe toutefois le joint d'étanchéité 74 puisse travailler radialement et etre en contact continu avec la paroi latérale interne 38 du corps tubulaire figure 5 on a représenté de manière similaire à la figure 4 une seconde variante de réalisation de l'invention. Selon cette variante, le bourrelet annulaire 58 est similaire à celui de la figure maïs il n'est par réalisé d'une seule pièce avec l'embase 40. Le bourrelet annulaire 58 est ici porté par la périphérie externe anneau L'anneau 76 comporte une extension radiale 78 vers l'axe l'arbre d'induit 16 qui est traversée par les pions de fixation 42. Ainsi l'anneau centré par rapport à l'embase 40 et est fixé pincement axial entre l'embase 40 et le flasque 26, lors du rivetage l'embase sur le flasque 26. note que le bourrelet annulaire 58 est toujours interpose radialement entre la périphérie externe de l'embase 40 et la paroi latérale interne du corps tubulaire 24. Avantageusement l'anneau 76 est réalisé en matière élastomère synthétique ou naturelle et l'embase 40 est réalisée par exemple matière plastique. REVENDICATIONS 1. Boîtier (12) du moteur électrique (14) d'un démarreur (10) véhicule automobile, du type comportant un corps tubulaire (24) fermé son extrémité axiale arrière (25) par un flasque (26) qui comporte sur face transversale avant (32) une partie tubulaire (34) formant un palier prévu pour guider en rotation un tronçon arrière d'un arbre d'induit (16) du moteur (14), et du type dans lequel une embase (40) est fixée sur face transversale avant (32) du flasque (26), l'embase (40) comportant notamment une pièce de guidage (46) qui est munie de cages (48) contenant des balais (52) et des ressorts de balais (54), caractérisé ce l'embase (40) comporte à sa périphérie externe un bourrelet annulaire (58, 74) de diamètre extérieur supérieur au diamètre interne du boîtier (12) et déformable élastiquement pour être en contact continu avec paroi latérale interne (38) du boîtier (12), de manière à assurer une étanchéité entre l'intérieur et l'extérieur du boîtier (12), et de manière à centrer le flasque (26) par rapport à l'extrémité axiale arrière (25) boîtier (12). 2. Boîtier (12) selon la revendication précédente, caractérisé en ce le bourrelet annulaire (58) comporte un chanfrein avant d'introduction (64) sur la périphérie externe de sa face transversale avant (62). 3. Boîtier (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bourrelet (58) comporte un évidement annulaire (68) dans sa face transversale arrière (66) manière à faciliter sa déformation lors de son introduction dans le boîtier (1 4. Boîtier (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bourrelet (58) est réalisé en seule pièce avec la périphérie externe de l'embase (40). 5. Boîtier (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à caractérisé en ce que le bourrelet (58) est porté par la périphérie externe anneau (76) qui est fixé par pincement axial entre l'embase (40) flasque (26). . Boîtier (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à caractérisé en ce que le bourrelet (58) est un joint d'étanchéité (74) est monté dans une gorge radiale externe (72) de l'embase (40). Boîtier (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase (40) est réalisée en matière plastique. . Boîtier (12) selon la revendication précédente, caractérisé ce que bourrelet (58) est réalisé en matière élastomère synthétique naturelle. Démarreur caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (12) selon l'une quelconque des revendications précédentes.