Brevet FR3076116A1 — publié le 20190628

PORTE-BALAIS DE DÉMARREUR CONFIGURE POUR ASSURER UN MAINTIEN DE SA PLATINE DE SUPPORT CONTRE UNE CULASSE DE MOTEUR ELECTRIQUE La présente invention concerne un porte-balais configuré pour assurer un maintien de sa platine de support contre une culasse du moteur électrique. De façon connue en soi, un porte-balais comporte une platine de support de forme sensiblement annulaire sur laquelle est fixé un ensemble de cages comportant chacune un logement pour un balai. La platine de support est une pièce monobloc comportant une plaque métallique et des couches de matériau isolant surmoulées disposées de part et d'autre de la plaque. Les couches de matériau isolant sont réalisées dans une matière plastique assurant une bonne isolation électrique. Les couches plastiques sont sensibles à la chaleur et déformables à partir d'un seuil de température correspondant à une température au-delà de laquelle le démarreur et/ou son environnement seraient susceptibles d'être endommagés. Chaque balai est monté à coulissement à l'intérieur d'une cage, laquelle est ouverte pour permettre la mise en contact électrique des balais avec les lames du collecteur. Chaque cage est fixée sur la platine au moyen de pattes de fixation. Un ressort associé à chaque cage sollicite radialement le balai correspondant vers les lames de contact du collecteur. Afin d'assurer le montage de l'ensemble, les platines de support sont indexées en position par rapport à la culasse mais ne sont pas maintenues efficacement sur le reste de l'inducteur. Cela pose des problèmes lors de l'assemblage de l'inducteur sur le démarreur et de la mise en place du palier arrière portant un roulement de l'arbre du moteur électrique. En outre, l'automatisation de la ligne d'assemblage impose de maîtriser le positionnement du porte-balais lors des opérations de montage. L'invention vise notamment à remédier efficacement à cet inconvénient en 30 proposant un ensemble pour démarreur de véhicule automobile comportant: - une culasse de moteur électrique, 2 - un porte-balais comprenant: - une platine de support ayant une plaque réalisée dans un matériau métallique et au moins une couche de matériau isolant surmoulée sur une face de la plaque, 5 - au moins une cage à balai munie d'un logement de réception d'un balai et destinée à être montée sur la platine de support, caractérisé en ce que la couche de matériau isolant est configurée pour assurer un maintien de la platine de support contre la culasse de moteur électrique. 10 L'invention permet ainsi, grâce au maintien de la platine contre la culasse, de contrôler précisément le positionnement du porte-balais et des pièces environnantes lors des opérations d'assemblage en usine terminale. Selon une réalisation, la couche de matériau isolant comporte au moins une gorge de réception d'une languette ménagée dans la culasse. 15 Selon une réalisation, la gorge de réception comporte une portion de serrage de flancs de la languette lorsque ladite languette est insérée à l'intérieur de la gorge de réception. Selon une réalisation, une largeur de la portion de serrage mesurée dans un état non contraint est inférieure à une largeur de la languette. 20 Selon une réalisation, une hauteur de la portion de serrage est au moins égale à une hauteur d'une portion de la languette insérée à l'intérieur de la gorge de réception. Selon une réalisation, la gorge de réception comporte une portion chanfreinée du côté de son extrémité libre. Cela permet de faciliter une 25 insertion de la languette à l'intérieur de la gorge. Selon une réalisation, la gorge de réception est ménagée dans un muret périphérique ayant un diamètre externe correspondant à un diamètre interne de la culasse. Selon une réalisation, la platine de support comporte deux couches de matériau isolant, au moins une gorge de réception étant réalisée dans 3 chacune des couches de matériau isolant disposées de part et d'autre de la plaque. La plaque est ainsi réversible de sorte qu'elle peut être utilisée dans un sens ou dans un autre pour installer les cages à balais et se fixer sur la culasse du moteur électrique. 5 Selon une réalisation, une couche de matériau isolant comporte deux gorges de réception. Selon une réalisation, les deux gorges de réception sont diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à 10 l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d'un porte-balais selon la présente invention; La figure 2 est une vue en perspective d'une platine de support d'un porte- 15 balais selon la présente invention; Les figures 3a et 3b sont des vues en coupe montrant une gorge de la platine du porte-balais respectivement avant et après insertion d'une languette emboutie d'une culasse de moteur électrique; Les figures 4a et 4b sont des vues en perspectives montrant une gorge de la 20 platine du porte-balais respectivement avant et après insertion d'une languette emboutie d'une culasse de moteur électrique. Les éléments identiques, similaires, ou analogues, conservent la même référence d'une figure à l'autre. La figure 1 montre un porte-balais 10 d'axe X comportant une platine de 25 support 11 de forme sensiblement annulaire sur laquelle est fixé un ensemble de cages 12 comprenant chacune un logement 13 pour un balai 14. Comme cela est visible sur la figure 2, la platine de support 11 est une pièce monobloc comportant une plaque 16 métallique et des couches de matériau 4 isolant, notamment des couches plastiques 17 surmoulées sur les faces de la plaque 16. Les couches 17 sont ainsi disposées de part et d'autre de la plaque 16. Les couches 17 sont réalisées dans une matière plastique assurant une bonne isolation électrique. Les couches plastiques 17 sont 5 sensibles à la chaleur et déformables à partir d'un seuil de température. Le seuil de température correspond à une température au-delà de laquelle le démarreur et/ou son environnement seraient susceptibles d'être endommagés. Ainsi, en cas de surchauffe, les couches 17 fondent de sorte que les cages 10 12 des balais 14 positifs peuvent venir en contact avec une partie du démarreur reliée au potentiel négatif, telle que la plaque métallique 16 ou la culasse 19 du moteur électrique du démarreur. On établit ainsi un court-circuit permettant de faire fondre la tresse des balais 14 positifs ou un fusible pour ouvrir le circuit électrique du démarreur. 15 La partie centrale de la platine 11 comporte une ouverture 22 par laquelle l'ensemble qu'elle forme avec les cages 12 et les balais 14 est monté autour de l'arbre du moteur électrique (non représenté). Chaque balai 14 est monté à coulissement à l'intérieur d'une cage 12, laquelle est ouverte du côté de l'axe X pour permettre la mise en contact 20 électrique des balais 14 avec des lames d'un collecteur. Plus précisément, chaque cage 12 est réalisée par pliage d'une plaquette de tôle mince pour former le logement 13 et des branches d'extrémité 23 destinées à être fixées sur la platine 11. Une des parois latérales présente une échancrure 24 pour autoriser le passage d'un bras 25.2 d'un ressort 25 correspondant. Du côté 25 de la face débouchant du côté du collecteur, chaque cage 12 pourra comporter des volets 26 s'étendant de part et d'autre du balai 14 pour éviter que les poussières générées par les frottements du balai 14 avec les lames viennent altérer le fonctionnement du porte-balais 10. Chaque cage 12 est fixée à la platine 11 au moyen de pattes de fixation 27 issues des branches 30 d'extrémité 23. A cet effet, certaines pattes 27 pénètrent à l'intérieur de trous 28 réalisés dans la platine 11 (cf. figure 2) et sont repliées de 90 degrés contre la platine 11. 5 Par ailleurs, un ressort à spirales 25 associé à chaque cage 12 sollicite radialement le balai 14 correspondant vers les lames de contact du collecteur (non représenté). Chaque ressort 25 comporte une partie enroulée 25.1 formée par une pluralité de spires, ainsi qu'un bras 25.2 destiné à venir en 5 appui contre la face arrière du balai 14 correspondant. Chaque ressort 25 est en l'occurrence monté autour d'un pion de maintien 30 s'étendant axialement par rapport à l'axe X. Au moins une couche plastique 17 est configurée pour assurer un maintien de la platine 11 contre une culasse 19 de moteur électrique du démarreur. A 10 cet effet, la couche plastique 17 comporte deux gorges de réception 33 d'une languette 34 ménagée dans la culasse métallique 19, tel que montré sur les figures 4a et 4b. Les languettes 34 sont par exemple réalisées par emboutissage de la culasse 19. Avantageusement, on prévoit deux languettes 34 qui sont diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre. 15 Chaque languette 34 est destinée à coopérer avec une gorge de réception 33 correspondante. Afin de conférer un caractère réversible à la platine 11, deux gorges sont prévues dans chacune des couches plastiques 17. De préférence, chaque gorge 33 est ménagée dans un muret périphérique 35. Les murets 35 forment une surépaisseur par rapport à une partie centrale 20 de la couche plastique 17. Ces murets 35 présentent une forme d'arc de cercle. Un diamètre externe L1 des murets 35 correspond à un diamètre interne de la culasse 19 pour faciliter le centrage du porte-balais 10 lors du montage. Le diamètre externe L2 de la plaque 16 est sensiblement égal au diamètre externe de la culasse 19, de sorte que la plaque 16 peut venir en 25 butée contre l'extrémité de la culasse 19. Comme cela est notamment visible sur les figures 3a et 3b, chaque gorge 33 comporte une portion de serrage 33.1 des flancs de la languette 34 lorsque ladite languette 34 est insérée à l'intérieur de la gorge 33. A cet effet, une largeur L3 de la portion de serrage 33.1 de la gorge 33 mesurée à l'état non 30 contraint, c'est-à-dire lorsque la languette 34 n'est pas insérée dans la gorge 33 est inférieure à une largeur L4 de la languette 34. Les largeurs L3 et L4 sont mesurées suivant une direction sensiblement circonférentielle. La portion de serrage 33.1 comporte deux faces parallèles l'une par rapport à 6 l'autre. En outre, la gorge 33 comporte une portion chanfreinée 33.2 du côté de son extrémité libre afin de faciliter une insertion de la languette 34 à l'intérieur de la portion de serrage 33.1. Une hauteur de la portion de serrage 33.1 est au moins égale à une hauteur de la portion de la languette 34 5 insérée à l'intérieur de la gorge 33. La hauteur totale L5 du muret est limitée pour éviter que le muret 35 de la couche 17 non utilisée interfère avec le palier arrière du démarreur. Dans un exemple de réalisation particulier, une hauteur totale du muret L5 est comprise entre 1.5mm et 5mm et la largeur L3 de la portion de serrage 10 est comprise entre 3mm et 6mm. Les faces de la portion chanfreinée 33.2 forment entre elles un angle voisin de 90 degrés (par "voisin de", on entend qu'une variation de plus ou moins 10% est possible autour de cette valeur). Comme cela est illustré sur les figures 3a, 3b, 4a et 4b, lors du montage, l'indexage en rotation des gorges 33 par rapport aux languettes 34 de la 15 culasse 19 permet de garantir un positionnement angulaire correct du porte- balais 10 par rapport à la culasse 19. Dans un second temps, le porte-balais 10 est enfoncé à l'intérieur de la culasse 19 jusqu'à ce que la platine 11 vienne en appui contre l'extrémité axiale de la culasse 19. Les languettes 34 pénètrent en force à l'intérieur des portions de serrage 33.1. Les languettes 20 34 compriment les murets 35, de sorte que les faces internes des gorges 33 exercent par réaction un serrage des flancs des languettes 34. Le porte-balais 10 est ainsi maintenu contre la culasse 19 de moteur électrique du démarreur (cf. figure 3b et 4b). En variante, chaque couche plastique 17 comporte une seule gorge de 25 réception 33 et la culasse 19 une seule languette 34 correspondante. En variante, la platine de support 11 comporte une seule couche plastique 17 surmoulée. Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas 30 en remplaçant les différents éléments par tous autres équivalents. 7 En outre, les différentes caractéristiques, variantes, et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons, REVENDICATIONS1. Ensemble pour démarreur de véhicule automobile comportant: - une culasse (19) de moteur électrique, - un porte-balais (10) comprenant: - une platine de support (11) ayant une plaque (16) réalisée dans un matériau métallique et au moins une couche de matériau isolant (17) surmoulée sur une face de la plaque (16), - au moins une cage à balai (12) munie d'un logement (13) de réception d'un balai (14) et destinée à être montée sur la platine de support (11), caractérisé en ce que la couche de matériau isolant (17) est configurée pour assurer un maintien de la platine de support (11) contre la culasse (19) de moteur électrique. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de matériau isolant (17) comporte au moins une gorge de réception (33) d'une languette (34) ménagée dans la culasse (19). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que la gorge de réception (33) comporte une portion de serrage (33.1) de flancs de la languette (34) lorsque ladite languette (34) est insérée à l'intérieur de la gorge de réception (33). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une largeur (L3) de la portion de serrage (33.1) mesurée dans un état non contraint est inférieure à une largeur (L4) de la languette (34). 5. Ensemble selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'une hauteur de la portion de serrage (33.1) est au moins égale à une hauteur d'une portion de la languette (34) insérée à l'intérieur de la gorge de réception (33). 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la gorge de réception (33) comporte une portion 9 chanfreinée (33.2) du côté d'une extrémité libre. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la gorge de réception (33) est ménagée dans un muret (35) périphérique ayant un diamètre externe (L1) correspondant à un 5 diamètre interne de la culasse (19). 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la platine de support (11) comporte deux couches de matériau isolant (17), et en ce qu'au moins une gorge de réception (33) est réalisée dans chacune des couches de matériau isolant (17) disposées de 10 part et d'autre de la plaque (16). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'une couche de matériau isolant (17) comporte deux gorges de réception (33). 10. Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux 15 gorges de réception (33) sont diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre.