Brevet FR3010457A1 — publié le 20150313

La présente invention concerne notamment une machine électrique tournante, en particulier un démarreur de véhicule automobile. On connaît un démarreur de véhicule automobile, comprenant : - un ensemble lanceur agencé pour pouvoir entraîner en rotation une couronne associée à un moteur à combustion ou à une boîte de vitesses, - un support dans lequel est logé au moins partiellement l'ensemble lanceur, ce support comportant un passage agencé pour permettre la mise en contact de l'ensemble lanceur avec la couronne. Ce support présente une forme sensiblement en ogive et, de ce fait, des polluants, liquides ou solides, par exemple de l'eau ou de la boue, sont projetés sur l'intérieur du support par la couronne, et déviés vers l'arrière du démarreur du fait de la forme en ogive du support. Ces polluants sont alors susceptibles de s'infiltrer dans le moteur électrique du démarreur et/ou vers le contacteur, ce qui peut entrainer des défauts de fonctionnement. L'invention vise notamment à réduire ces projections de polluants vers l'arrière du démarreur. L'invention a ainsi pour objet une machine électrique tournante de véhicule automobile, notamment un démarreur de véhicule automobile, comprenant : 20 - un ensemble lanceur agencé pour pouvoir entraîner en rotation une couronne associée à un moteur à combustion ou à une boîte de vitesses, - un support dans lequel est logé au moins partiellement l'ensemble lanceur, ce support comportant un passage agencé pour permettre la mise en contact de l'ensemble lanceur avec la couronne, ce support comportant en outre au moins 25 une ouverture d'évacuation distincte du passage, cette ouverture étant agencée de manière à permettre, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, une évacuation de polluants projetés par la couronne et/ou l'ensemble lanceur. L'invention permet ainsi de limiter sensiblement les projections de polluants 30 vers l'arrière du démarreur en supprimant sur le support, des faces qui agiraient 30104 5 7 2 comme déflecteur. Ceci permet de protéger les différents organes du démarreur, et d'augmenter sa durée de vie. L'invention privilégie ainsi, sur le démarreur, la rentrée et l'évacuation immédiate des polluants, plutôt que la mise en étanchéité pour protéger l'arrière 5 du démarreur. Cette mise en étanchéité par des joints ajoutés peut s'avérer onéreux et complexe à réaliser. De préférence, l'ouverture est disposée, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, sensiblement dans une moitié supérieure du support. L'évacuation par l'ouverture ainsi disposée permet d'évacuer les projections 10 de polluants, sans nécessité une évacuation par gravité. Ceci peut permettre de s'affranchir d'un trou spécifique d'évacuation par gravité. Avantageusement l'ouverture est sensiblement en face du passage du support, en particulier de la couronne, ce qui permet d'évacuer efficacement les polluants projetés. 15 Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'ouverture présente une superficie sensiblement comprise entre 100 mm2 et 500 mm2, notamment entre 150 mm2 et 400 mm2. Par exemple, le support comporte deux ouvertures d'évacuation distinctes du passage et agencées de manière à permettre, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, l'évacuation de polluants projetés par la couronne. Le fait d'avoir plusieurs ouvertures d'évacuation, à la place d'une seule ouverture de plus grandes dimensions, permet de préserver la tenue mécanique du support. Le cas échéant, les deux ouvertures présentent des superficies différentes. Si on le souhaite, l'une des ouvertures présente une superficie au moins deux fois plus grande que l'autre ouverture. De préférence, les deux ouvertures sont disposées dans une même moitié du support, notamment la moitié supérieure. Les deux ouvertures sont espacées par exemple d'un angle inférieure à 20°, notamment inférieure à 10°. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le support comporte une paroi de forme sensiblement tronconique et le ou les ouvertures sont formées sur cette paroi sensiblement tronconique. Avantageusement l'ensemble lanceur est agencé pour pouvoir se déplacer entre une première position dans laquelle l'ensemble lanceur coopère avec la couronne, et une deuxième position dans laquelle l'ensemble lanceur est désengagé de la couronne. Le cas échéant, la machine comporte un moteur électrique agencé pour entraîner l'ensemble lanceur en rotation, et la machine est dépourvue de joint faisant une séparation étanche entre le support et le moteur électrique. L'ensemble lanceur est de préférence mobile axialement ou, en variante, être agencé pour permettre un engrènement permanent avec la couronne. La machine électrique selon l'invention peut être agencée pour opérer à une puissance maximale comprise entre 500 W et 4000 W par exemple. La machine peut, si on le souhaite, être un démarreur renforcé à cycles de démarrage élevés, utilisé pour réaliser une fonction de redémarrage automatique ou Stop-Start en anglais. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, un démarreur de véhicule automobile conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - les figures 2 et 3 représentent, schématiquement et partiellement, en coupe, le démarreur de la figure 1, respectivement dans deux positions 25 différentes, - la figure 4 illustre, schématiquement et partiellement, en perspective, le support du démarreur de la figure 1, et - la figure 5 illustre, schématiquement et partiellement, en coupe, le trajet des polluants projetés à l'intérieur du support. 30 On a représenté très schématiquement sur la figure 1 un démarreur 1 pour un moteur à combustion de véhicule automobile. Ce démarreur 1 à courant continu comprend un moteur électrique 100 pourvu, d'une part, d'un rotor 2, encore appelé induit, pouvant tourner autour d'un axe X, et d'autre part, un stator 3, encore appelé inducteur, autour du rotor 2. Ce stator 3 comporte une culasse 4 portant une structure aimantée 5 à aimantation permanente. Si on le souhaite, la structure aimantée 5 peut être remplacée par un bobinage électrique. Le rotor 2 comporte un corps de rotor 7 et un bobinage 8 enroulé dans des encoches du corps de rotor 7. Dans l'exemple illustré, la machine électrique tournante formée par le démarreur 1 est de type six pôles. Bien entendu, d'autres types de machine peuvent être prévus. Le bobinage 8 forme, de part et d'autre du corps de rotor 7, un chignon avant 9 et un chignon arrière 10. Le rotor 2 est pourvu, à l'arrière, d'un collecteur 12 comprenant une pluralité de pièces de contact connectées électriquement aux éléments conducteurs, formés dans l'exemple considéré par des fils, du bobinage 8. Un groupe de balais 13 et 14 est prévu pour l'alimentation électrique du bobinage 8, l'un des balais 13 étant relié à la masse du démarreur 1 et un autre des balais 14 étant relié à une borne électrique 15 d'un contacteur 17 via un fil 16. Les balais sont par exemple au nombre de quatre. Les balais 13 et 14 viennent frotter sur le collecteur 12 lorsque le rotor 2 est en rotation, permettant l'alimentation du rotor 2 par commutation du courant électrique dans des sections du rotor 2. Le démarreur 1 comporte en outre un ensemble lanceur 19 monté de manière coulissante sur un arbre d'entraînement 18 et pouvant être entraîné en rotation autour de l'axe X par le rotor 2. Un ensemble réducteur de vitesses 20 est interposé entre le rotor 2 et l'arbre d'entraînement 18, de manière connue en soi. En variante, le démarreur 1 peut être du type 'Direct Drive', dépourvu de réducteur de vitesses. L'ensemble lanceur 19 comporte un élément d'entraînement formé par un pignon 21 et destiné à s'engager sur un organe d'entraînement du moteur à combustion. Cet organe d'entraînement est, dans l'exemple décrit, une couronne 101. Le pignon 21 peut être remplacé par un autre type d'élément d'engrenage. L'ensemble lanceur 19 comprend en outre une roue libre 22 et une rondelle poulie 23 définissant entre elles une gorge 24 pour recevoir l'extrémité 25 d'une fourchette 27. Cette fourchette 27 est réalisée par exemple par moulage d'une matière plastique. La fourchette 27 est actionnée par le contacteur 17 pour déplacer l'ensemble lanceur 19 par rapport à l'arbre d'entraînement 18, suivant l'axe X, entre une première position dans laquelle l'ensemble lanceur 19 entraîne le moteur à combustion par l'intermédiaire du pignon 21, et une deuxième position dans laquelle l'ensemble lanceur 19 est désengagé du moteur à combustion. Le contacteur 17 comprend, outre la borne 15 reliée au balai 14, une borne 29 reliée via un élément de liaison électrique, notamment un fil 30, à une alimentation électrique du véhicule, notamment une batterie. Comme on peut le voir notamment sur les figures 2 et 3, le démarreur comporte un support 35 dans lequel est logé au moins partiellement l'ensemble lanceur 19, ce support 35 comportant un passage 36 agencé pour permettre la mise en contact de l'ensemble lanceur 19 avec la couronne 101. Ce support 35 comporte à l'avant un logement 37 pour recevoir l'extrémité avant de l'arbre 18. Comme illustré sur la figure 4 notamment, ce support 35 comporte en outre deux ouvertures d'évacuation 40 et 41 distinctes du passage 36 et agencées de manière à permettre, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, l'évacuation de polluants projetés par la couronne 101 et/ou l'ensemble lanceur 19. Les ouvertures 40 et 41 sont disposées, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, sensiblement dans une moitié supérieure du support 35. L'ouverture 40 est sensiblement en face du passage 36 du support, ce qui permet d'évacuer efficacement les polluants projetés. Dans l'exemple décrit, les ouvertures 40 et 41 présentent une superficie sensiblement comprise entre 100 mm2 et 500 mm2, notamment entre 150 mm2 et 400 mm2. Par exemple, l'ouverture 40 présente une superficie de 385mm2 environ et l'ouverture 41une superficie d'environ 175 mm2. Ainsi les deux ouvertures 40 et 41 présentent des superficies différentes. Les deux ouvertures 40 et 41 sont disposées dans une même moitié du support 35. Les deux ouvertures 40 et 41 sont espacées par exemple d'un angle inférieure à 20°, notamment inférieure à 10°. Le support 35 comporte une paroi 42 de forme sensiblement tronconique et les ouvertures 40 et 41 sont formées sur cette paroi sensiblement tronconique 42. Dans la première position illustrée à la figure 3, le pignon 21 est partiellement en regard des ouvertures 40 et 41. Dans la deuxième position illustrée à la figure 2, le pignon 21 est en retrait, dans la direction de l'axe X, des ouvertures 40 et 41. Comme on peut le voir sur la figure 5, l'invention permet ainsi de limiter les projections de polluants vers l'arrière du démarreur en supprimant sur le support 35 des faces qui agiraient comme déflecteur. Ceci permet de protéger les différents organes du démarreur, et d'augmenter sa durée de vie.30 REVENDICATIONS1. Machine électrique tournante de véhicule automobile, notamment démarreur (1) de véhicule automobile, comprenant : - un ensemble lanceur (19) agencé pour pouvoir entraîner en rotation une couronne (101) associée à un moteur à combustion ou à une boîte de vitesses, - un support (35) dans lequel est logé au moins partiellement l'ensemble lanceur, ce support comportant un passage (36) agencé pour permettre la mise en contact de l'ensemble lanceur avec la couronne, ce support comportant en outre au moins une ouverture d'évacuation (40 ; 41) distincte du passage, cette ouverture étant agencée de manière à permettre, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, une évacuation de polluants projetés par la couronne et/ou l'ensemble lanceur. 2. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que l'ouverture est disposée, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, sensiblement dans une moitié supérieure du support. 3. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'ouverture est sensiblement en face du passage du support. 4. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'ouverture présente une superficie sensiblement comprise entre 100 mm2 et 500 mm2, notamment entre 150 mm2 et 400 mm2. 5. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support comporte deux ouvertures d'évacuation (40, 41) distinctes du 30 passage et agencées de manière à permettre, lorsque la machine est montée sur un véhicule automobile, l'évacuation de polluants projetés par la couronne. 6. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que les deux ouvertures présentent des superficies différentes. 7. Machine selon la revendication précédente, caractérisée par le fait que l'une des ouvertures présente une superficie au moins deux fois plus grande que l'autre ouverture. 8. Machine selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait que les 10 deux ouvertures sont disposées dans une même moitié du support. 9. Machine selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisée par le fait que les deux ouvertures sont espacées d'un angle inférieure à 20°, notamment inférieure à 10 °. 15 10. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le support comporte une paroi de forme sensiblement tronconique (42) et le ou les ouvertures sont formées sur cette paroi sensiblement tronconique. 20 11. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'ensemble lanceur est agencé pour pouvoir se déplacer entre une première position dans laquelle l'ensemble lanceur coopère avec la couronne, et une deuxième position dans laquelle l'ensemble lanceur est désengagé de la couronne. 25 12. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle comporte un moteur électrique (100) agencé pour entraîner l'ensemble lanceur en rotation, et la machine est dépourvue de joint faisant une séparation étanche entre le support et le moteur électrique. 30 13. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est un démarreur renforcé. 35