Brevet FR2855668A1 — publié le 20041203

Moteur électrique de démarreur ayant un dispositif porte-balais améliorant la tenue mécanique et diélectrique du conducteur d'alimentation. Domaine technique de l'invention o10 L'invention concerne un moteur électrique de démarreur comprenant: - un inducteur fixe porté par une culasse métallique tubulaire, - un induit rotatif associé à un collecteur de courant, un dispositif porte-balais coopérant avec le collecteur, et comprenant un flasque en matière électriquement isolante monté sur l'extrémité frontale de la culasse, - et des moyens de liaison électrique du dispositif porte-balais, comprenant un conducteur d'alimentation traversant à étanchéité un orifice de la culasse. État de la technique Sur la figure 1, un démarreur 10 de véhicule est constitué de plusieurs sousensembles, comprenant un moteur électrique 11, un contacteur CT de 5 commande, et un lanceur 12 associé au pignon 13 d'entraînement de la couronne dentée du véhicule. Le contacteur CT possède une double fonction d'alimentation du moteur électrique 11 en courant issu de la batterie, et d'actionnement d'un levier 14 de commande pour le déplacement axial du lanceur 12 vers une position active du pignon 13 d'entraînement. Le moteur 10 électrique 1 1 est composé d'un inducteur 15 fixe formant le stator, et d'un induit 16 rotatif constituant le rotor accouplé au lanceur 12. L'inducteur 15 est doté d'une culasse 17 métallique tubulaire, laquelle porte soit des aimants permanents, soit des bobines inductrices logées dans un circuit magnétique. Le bobinage de l'induit 16 est raccordé à un collecteur 18 tournant coopérant avec 15 des balais 19 fixes en liaison électrique avec le contacteur CT. Les balais 19 se trouvent en contact électrique avec les lames conductrices du collecteur 18, et sont portés par un dispositif porte-balais 20 rapporté sur l'extrémité de la culasse 17 à l'opposé du pignon 13 d'entraînement. La structure d'un tel démarreur 10 est bien connue des spécialistes. Sur les figures 2 et 3, I'alimentation des balais 19 provient du contacteur CT relié au pôle positif de la batterie. L'autre pôle négatif de la batterie est au potentiel de la masse. La liaison électrique entre le contacteur CT et le moteur 11 est assurée par une tresse ou par un fil conducteur 21 de section appropriée. La culasse 17 tubulaire de l'inducteur 15 est métallique, par exemple en acier 5 doux, et se trouve au potentiel de la masse. L'extrémité cylindrique de la culasse 17 comporte un orifice 22 en U traversé radialement par le fil conducteur 21, lequel doit être isolé électriquement par rapport à la masse. L'isolation est effectuée généralement au moyen d'un joint 23 en matière 10 isolante souple, par exemple en caoutchouc, ayant un trou 24 de passage du fil 21, et une rainure 25 semi-circulaire destinée à être insérée dans l'orifice 22 pour le boucher. La fonction du joint 23 souple permet d'assurer: - le guidage et le positionnement du fil conducteur 21 dans l'orifice 22 de la culasse 17; l'isolation électrique entre la culasse 17 et le fil conducteur 21; l'étanchéité au niveau de l'orifice 22 dans la culasse 17. Sous l'effet de la température et du vieillissement, le joint en caoutchouc peut se déformer et même fondre. Le positionnement du fil 21 dans l'orifice 22 n'est plus assuré, entraînant une venue en contact du fil 21 avec la culasse 17. Il en résulte un court-circuit pouvant engendrer un risque de feu sur le démarreur. Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients, et d'améliorer la tenue mécanique et diélectrique du conducteur d'alimentation du démarreur dans la zone de traversée de la culasse. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le dispositif portebalais 10 comporte à la périphérie du flasque, une protubérance rigide constituant une cheminée de protection du conducteur d'alimentation, ladite protubérance étant logée dans l'orifice frontal de la culasse en présentant un canal interne, lequel est ouvert dans la direction radiale vers l'extérieur pour permettre l'insertion latérale du conducteur. La protubérance est solidaire du dispositif porte-balais en venant directement de moulage avec le flasque, et est réalisée de ce fait avec la même matière plastique isolante bénéficiant d'une bonne tenue à haute température. La présence de la cheminée permet d'obtenir une isolation électrique parfaite et fiable entre la sortie de l'inducteur et la culasse se trouvant à la masse. Un élément souple en matière isolante, recouvre avantageusement la protubérance pour garantir l'étanchéité et le positionnement du flasque et du conducteur d'alimentation par rapport à la culasse. L'élément souple comporte à cet effet une partie supérieure pourvue d'une fente pour autoriser la traversée 5 du conducteur, une partie intermédiaire interposée entre la protubérance et les parois latérales délimitant l'orifice de la culasse, et une partie inférieure agencée entre la paroi interne de la culasse et le flasque. D'autres caractéristiques de l'invention peuvent être utilisées isolément ou en 10 combinaison: - un joint additionnel est intercalé entre le canal et le couvercle d'extrémité pressé sur le dispositif porte-balais; l'élément souple et le joint additionnel forment une seule pièce enveloppant la protubérance et le conducteur; - le flasque est en matière plastique thermodurcissable, notamment à base de résine phénolique. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un démarreur selon l'art antérieur; - la figure 2 montre une vue en perspective éclatée de la culasse et du système de balais selon l'art antérieur; - la figure 3 représente une vue en perspective éclatée de la culasse du moteur électrique, respectivement en position montée et en position démontée du système de balais équipé du joint selon l'art antérieur; - la figure 4 illustre une vue en perspective éclatée de la culasse, et du dispositif porte-balais selon l'invention; - la figure 5 montre une vue en perspective du dispositif porte-balais de la figure 4, monté sur la culasse du moteur électrique - la figure 6 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 5, 15 représentant la zone de traversée du conducteur d'alimentation dans la culasse; - la-figure 7 est une vue en coupe de la zone de traversée du conducteur d'alimentation, avec mise en place d'un élément souple d'étanchéité. Description d'un mode de réalisation préférentiel. Sur les figures 4 à 7, le dispositif porte-balais représenté schématiquement par le repère 20, est engagé axialement (flèche F, figure 4) sur la face frontale de la culasse 17, de manière à entourer coaxialement le collecteur (non représenté). Le dispositif porte-balais 20 comporte un flasque 26 en matière électriquement isolante, munie à sa périphérie d'une protubérance 27 constituant une cheminée de protection du conducteur 21 d'alimentation en liaison électrique avec le contacteur. Les balais 19 font saillie du flasque 26 en direction du collecteur. Avantageusement, la protubérance 27 est solidaire du dispositif portebalais 20 en venant directement de moulage avec le flasque 26, et est réalisée de ce fait avec la même matière plastique isolante bénéficiant d'une bonne tenue à haute 10 température. La matière plastique est du type thermodurcissable, par exemple à base de résine phénolique, ou de toute autre matière isolante pouvant résister jusqu'à une température de l'ordre de 400 C. La protubérance 27 rigide traverse radialement vers l'extérieur l'orifice 22 frontal 15 de la culasse 17, et présente un canal 28 interne, lequel est ouvert dans la direction radiale pour permettre l'insertion latérale du conducteur 21. Un chanfrein 34 est prévu le long du bord du canal 28 pour faciliter l'insertion du conducteur 21. Un élément souple 29 en matière isolante, recouvre la protubérance 27 pour garantir l'étanchéité et le positionnement du flasque 26 et du conducteur 21 d'alimentation par rapport à la culasse 17. L'élément souple 29 comporte: - une partie supérieure 31 pourvue d'une fente 30 pour autoriser la traversée du conducteur 21, - une partie intermédiaire 32 interposée entre la protubérance 27 et les parois latérales délimitant l'orifice 22 de la culasse 17, - et une partie inférieure 33 agencée entre la paroi interne de la culasse 17 et le flasque 26. Le revêtement par l'élément souple 29 de la totalité des bords de l'orifice 22 permet d'assurer l'isolation électrique du conducteur 21 par rapport à la culasse 10 17 en évitant tout risque de court-circuit. Un prolongement de l'élément souple 29 est avantageusement pressé par le palier arrière ou le couvercle d'extrémité (non représenté) contre le canal 28 de la protubérance 27 pour le blocage du conducteur 21. La protubérance 27 et le 15 conducteur 21 sont ainsi totalement enveloppés par l'élément souple 29. La fente latérale au niveau de la partie intermédiaire 32 de l'élément souple 29 s'étend parallèlement à l'axe du canal 28 de la protubérance 27. La pression exercée par le couvercle d'extrémité rend le système étanche. Il est clair que le prolongement de l'élément souple 29 peut être constitué par un deuxième joint distinct intercalé entre le canal 28 et le couvercle d'extrémité pressé sur le dispositif porte-balais 20. Revendications 1. Moteur électrique de démarreur comprenant: - un inducteur fixe porté par une culasse (17) métallique tubulaire, 10 - un induit rotatif associé à un collecteur de courant, - un dispositif porte-balais (20) coopérant avec le collecteur, et comprenant un flasque (26) en matière électriquement isolante monté sur l'extrémité frontale de la culasse (17), - et des moyens de liaison électrique du dispositif porte-balais (20), comprenant un conducteur (21) d'alimentation traversant à étanchéité un orifice (22) de la culasse (17), caractérisé en ce que le dispositif porte-balais (20) comporte à la périphérie du flasque (26), une protubérance (27) rigide constituant une cheminée de protection du conducteur (21) d'alimentation, ladite protubérance 27 étant logée dans l'orifice (22) frontal de la culasse (17) en présentant un canal (28) interne, lequel est ouvert dans la direction radiale vers l'extérieur pour permettre l'insertion du conducteur (21). 2. Moteur électrique de démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un élément souple (29) en matière isolante, recouvre la protubérance (27) pour garantir l'étanchéité et le positionnement du flasque (26) et du conducteur (21) d'alimentation par rapport à la culasse (17). 3. Moteur électrique de démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément souple (29) comporte: - une partie supérieure (31) pourvue d'une fente (30) pour autoriser la traversée du conducteur (21), une partie intermédiaire (32) interposée entre la protubérance (27) et les parois latérales délimitant l'orifice (22) de la culasse (17), - et une partie inférieure (33) agencée entre la paroi interne de la culasse (17) et le flasque (26). 4. Moteur électrique de démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un joint additionnel est intercalé entre le canal (28) et le couvercle d'extrémité pressé sur le dispositif porte-balais (20). 5. Moteur électrique de démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément souple (29) et le joint additionnel forment une seule pièce enveloppant la protubérance (27) et le conducteur (21). 6. Moteur électrique de démarreur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la protubérance (27) est solidaire du dispositif porte10 balais (20) en venant directement de moulage avec le flasque (26), et est réalisée de ce fait avec la même matière plastique isolante bénéficiant d'une bonne tenue à haute température. 7. Moteur électrique de démarreur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le flasque (26) est en matière plastique thermodurcissable, notamment à base de résine phénolique.