FR3009425A1

FR3009425A1 - Actionneur electromagnetique de demarreur pour moteur thermique

Info

Publication number: FR3009425A1
Application number: FR1357710A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Labbe
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-02-06
Anticipated expiration: 2033-08-02
Also published as: FR3009425B1; EP3028289B1; WO2015015124A1; EP3028289A1

Abstract

L'actionneur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, comprend au moins une bobine (24 ; 25) pour créer un champ magnétique et un circuit magnétique coopérant avec la bobine pour y circuler un flux magnétique. le circuit magnétique comprend une culasse (322, 323) et un noyau mobile (321) depuis une position initiale jusqu'à une position finale. Le champ magnétique de la bobine crée une force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale. La culasse et le noyau mobile présentent chacun au moins une saillance, celle de la culasse formant une ouverture. La saillance du noyau mobile en position initiale est en-dehors de l'ouverture, puis pénètre dans l'ouverture lorsqu'il se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale pour y rester en position de pénétration lorsque le noyau mobile est en position finale. De ce fait, la force magnétique est maximisé avant la position finale, ce qui limite l'importance du choc

Description

ACTIONNEUR ELECTROMAGNETIQUE DE DEMARREUR POUR MOTEUR THERMIQUE La présente invention concerne un démarreur pour moteur thermique notamment de véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un contacteur électromagnétique pour un tel démarreur et encore plus particulièrement un actionneur électromagnétique pour un tel contacteur. Les démarreurs pour véhicule automobile sont bien connus. Un démarreur commercialisé par la demanderesse sous la référence CED5 est illustré sur la figure 1.

Ce démarreur 1 comprend un contacteur électromagnétique 10 et un moteur électrique 40 couplé à un lanceur 50 monté coulissant sur un arbre de sortie 52. Lorsqu'il est alimenté, le contacteur 10 provoque le coulissement du lanceur 50 pour mettre en prise un pignon 51 de celui-ci avec une couronne 53 (représentée partiellement) couplée au moteur thermique (non représenté) et l'alimentation du moteur électrique 40. Ainsi, la rotation du moteur électrique 40 est transmise au moteur thermique pour démarrer celui-ci. Le contacteur 10 provoque l'alimentation du moteur électrique 40 grâce à un contact électrique de puissance K normalement ouvert lequel est formé par deux bornes fixes 13, 14 et une plaque de contact 12 formant contact mobile. La plaque de contact 12 est portée par une tige de commande 13. Un ressort 15, appelé ressort de rappel de contact, sollicite élastiquement la plaque de contact 12 pour l'éloigner des bornes 13, 14. Le contacteur 10 comprend un actionneur électromagnétique 20. L'actionneur 20 comprend deux bobines électriques concentriques, à savoir une bobine d'appel 25 et une bobine de maintien 24. Celles-ci sont placées dans une culasse en matériau ferromagnétique en forme de cuve réalisée en deux parties, à savoir une partie circonférentielle 22 et un noyau fixe 23 constituant le fond de la cuve. L'actionneur 20 comprend un noyau mobile 21 représenté dans la position de repos, c'est-à-dire lorsque les bobines 24, 25 ne sont pas alimentées. La partie circonférentielle 22 comprend une paroi s'étendant radialement vers l'axe de la culasse dans laquelle est ménagée une ouverture de passage pour le noyau mobile 21. Le noyau mobile 21 est réalisé en matériau ferromagnétique. Le noyau mobile 21 plonge par cette ouverture dans la culasse et à l'intérieur des bobines 24, 25, suivant l'axe commun de la culasse et des bobines, sous l'effet de leur champ magnétique lorsqu'elles sont alimentées. Le guidage du noyau mobile 22 est réalisé par un coussinet 30 maintenu en place dans la culasse, le coussinet 30 portant les bobines 24, 25.

Lorsqu'il plonge dans la culasse, le noyau mobile 21 entraîne en coulissement une tige d'actionnement 28 qui fait basculer un levier pivotant 60 lequel pousse le lanceur 50 pour faire venir en prise son pignon 51 avec la couronne 53. Le noyau mobile 20 vient ensuite pousser une tige de commande 11 qui porte la plaque de contact 12, ce qui a pour effet d'amener cette dernière en contact avec les deux bornes fixes 13, 14, fermant ainsi le contact électrique K du contacteur 20 par le biais duquel le moteur électrique 40 est alimenté. La rotation du moteur électrique 40 est alors transmise au moteur thermique par le biais du lanceur 50 et de son pignon 51 lequel est déjà partiellement en prise d'engrènement avec la couronne 53 lors de la fermeture du contact électrique du contacteur 20, sauf dans le cas, sur lequel nous reviendrons plus bas, où une dent du pignon 51 vient buter contre le bord latéral d'une dent de la couronne 53. La plaque de contact 12 est couplée à la tige de commande 11 par un ressort 16, appelé ressort d'écrasement de contact lequel a une raideur plus élevé que le ressort 15 de rappel de contact. Le ressort 16 permet à la tige de commande 11 de coulisser à travers la plaque de contact 12 lorsque cette dernière est arrivée en contact, et donc en butée, sur les bornes fixes 13, 14. Par conséquent, le noyau mobile 21 peut continuer à plonger dans la culasse malgré le fait que la plaque de contact 12 soit arrivée en butée sur les bornes fixes 13, 14. Le noyau mobile 21 est arrêté lorsqu'il arrive en butée sur le noyau fixe 23, ce qui correspond au collage magnétique du noyau mobile 21 sur le noyau fixe 23. Les bornes fixes 13, 14 et la plaque de contact 12 sont logés dans un couvercle 17 en matériau isolant qui est fixé sur la culasse. La plongée du noyau mobile 21 dans la culasse se fait à l'encontre d'un ressort de rappel 26 monté entre la culasse et un anneau élastique 27 monté à l'extrémité arrière du noyau mobile 21. Le ressort 26 de rappel de noyau mobile repousse le noyau mobile 21 de sa position en butée contre la noyau fixe 23 vers et jusqu'à la position de repos (celle représentée) lorsque la force magnétique cesse de s'exercer sur le noyau mobile 21. Le ressort 15 de rappel de contact et le ressort 16 d'écrasement de contact contribuent également à repousser le noyau mobile 21 vers la position de repos sur une partie de son trajet depuis la position en butée. La tige d'actionnement 28 est couplée au noyau mobile 21 par un ressort 29, appelé ressort dent contre dent, lequel a une raideur plus élevée que celle du ressort 26 de rappel de noyau mobile. Ce ressort permet au noyau mobile 21 de continuer à plonger dans la culasse, et de ce fait d'actionner en fermeture le contact électrique de puissance K, dans le cas où une dent du pignon 51 viendrait heurter le bord latéral d'une dent de la couronne 51, empêchant ainsi leur mise en prise d'engrènement. Le démarrage subséquent du moteur électrique 40 par la fermeture du contact électrique de puissance K permet alors la mise en prise d'engrènement du pignon 51 avec la couronne 53 du fait de la rotation du pignon 51 qu'il provoque et du fait que le pignon 51 est simultanément sollicité en coulissement vers la couronne 53 par le noyau mobile 21 et le ressort de dent contre dent 29.

Au cas où le pignon 51 resterait coincé dans la couronne 53, un jeu de coupure 61 est prévu pour permettre le retour effectif du noyau mobile 21 dans la position de repos. Ce jeu de coupure 61 consiste en l'occurrence dans le fait que l'axe de pivotement du levier 60 est libre de coulisser parallèlement aux axes de déplacement du lanceur 50 et du noyau mobile 21 sur une distance appropriée pour permettre au noyau mobile 21 de retourner en position de repos alors que le pignon 51 est resté en prise dans la couronne 53. La figure 2 illustre le schéma électrique du démarreur 1 en situation de repos. Le contact S symbolise le contact actionné par la clé de contact du véhicule automobile ou par tout autre dispositif du véhicule automobile destiné à mettre sous tension le démarreur 1, tandis que le pôle positif de la batterie du véhicule automobile est référencé par `±BATT'. La batterie fournit classiquement 12V en courant continu dans le cas des voitures pour lequel est prévu le démarreur de référence CED5. Alternativement, la tension de la batterie est généralement de 24 V pour les démarreurs pour camions ou autre véhicule plus lourd.

Le fonctionnement détaillé du démarreur 1 est le suivant. La fermeture du contact S, par exemple lorsque l'utilisateur actionne la clé de contact du véhicule, provoque la mise sous tension du circuit électrique du démarreur 1. Autrement dit, les courants s'établissent dans les bobinages 24, 25. Le courant s'établit dans la bobine d'appel 25 à travers le moteur électrique 40, mais ce dernier ne commence pas à tourner du fait que la tension à ses bornes est insuffisante du fait de la bobine d'appel 25 en série avec lui. Les ampères-tours générés par les bobines 24, 25 ont leurs contributions au flux magnétique qui s'ajoutent (en valeur absolue) et ce dernier circule dans le circuit magnétique défini par la culasse - c'est-à-dire la partie 22 et le noyau fixe 23 et éventuellement le coussinet selon son matériau -, le noyau mobile 21 et l'entrefer entre la partie frontale du noyau mobile 22 et le noyau fixe 23. Il en résulte une force magnétique s'exerçant sur le noyau mobile 21 qui tend à le déplacer pour réduire l'entrefer, autrement dit cette force sollicite le noyau mobile 21 vers le noyau fixe 23. Dès que cette force magnétique est suffisante pour vaincre la précontrainte du ressort 26 de rappel du noyau mobile et les forces d'adhérence du noyau mobile 21, ce dernier commence à se déplacer. Dans un premier temps, le noyau mobile 21 rattrape le jeu de coupure 61 tout en comprimant le ressort 26 de rappel de noyau mobile. Lorsqu'il a fini de rattraper le jeu de coupure 61, le noyau mobile 21 entraine le levier 60 en pivotement lequel pousse le lanceur 50 vers la couronne 53. En fait, le lanceur 50 est animé à la fois par un déplacement axial vers la couronne 53 et par une rotation du fait que le lanceur 50 est monté en liaison hélicoïdale - non représentée - sur l'arbre de sortie 52, ce qui facilite l'engagement du pignon 51 avec la couronne 53. Lorsque le pignon 51 arrive au niveau de la couronne 53, deux situations peuvent se présenter. Dans une première situation qui est favorable, une dent du pignon 51 coïncide avec un entre-dent de la couronne 53 : le pignon pénètre alors dans la couronne 53, le lanceur 50 continuant à être poussé par le noyau mobile 21 qui poursuit son déplacement vers le noyau fixe 23. Dans son déplacement, le noyau mobile 21 provoque la fermeture du contact de puissance K, ce qui a pour effet d'alimenter le moteur électrique 40 par la batterie du véhicule lequel moteur se met donc à tourner. La rotation du moteur électrique 40 provoque le déplacement du pignon 51 jusqu'à une bague de butée 54 qui est fixée sur l'arbre de sortie 52, en raison d'un phénomène de vissage résultant de la rotation de l'arbre de sortie 52 avec lequel le lanceur 50 est en liaison hélicoïdale tandis que le lanceur 50 est freiné en rotation par la couronne 53 couplée au moteur thermique qui est encore à l'arrêt. Lorsque le pignon 51 arrive en butée contre la bague de butée 54, le lanceur 50 transmet la rotation du moteur électrique 40 à la couronne 53 qui entraîne donc le moteur thermique jusqu'à son démarrage. Dans une deuxième situation moins favorable, une dent du pignon 51 rencontre le bord latéral d'une dent de la couronne 53 : le déplacement axial du lanceur 50 est alors stoppé. Le noyau mobile 21 continue cependant son déplacement vers le noyau fixe 23 grâce au ressort 29 de dent contre dent qui se comprime et va fermer le contact de puissance K, ce qui provoque l'alimentation du moteur électrique 40 par la batterie du véhicule lequel moteur se met donc à tourner. La rotation du moteur électrique 40 fait tourner le lanceur 50, ce qui va permettre au pignon 51 de venir en prise d'engrènement avec la couronne 53 lorsqu'une dent du pignon 51 passe en face d'un entre-dent de la couronne 53. Le pignon 51 vient en prise d'engrènement avec la couronne 53 sous l'effet conjugué de la poussée du ressort 29 de dent contre dent et de la réaction de la liaison hélicoïdale entre le lanceur 51 et l'arbre de sortie 52. Après fermeture du contact de puissance K, seule la bobine de maintien 24 est encore alimentée. En effet, la bobine d'appel 25 est court-circuitée par le contact de puissance K tant que le contact S est fermé. Ce n'est donc plus que la bobine de maintien 24 qui fournit le champ magnétique et donc la force magnétique de déplacement s'exerçant sur le noyau mobile 21. La force magnétique reste cependant suffisante pour faire déplacer le noyau mobile 21 jusqu'en butée sur le noyau fixe 23 après avoir comprimé le ressort 16 d'écrasement de contact. Le noyau mobile 21 est alors en collage magnétique sur le noyau mobile 23. Une fois la couronne 53 entraînée en rotation par le moteur électrique 40, le moteur thermique démarre après quelques compressions. Lorsque le moteur thermique a démarré ou lors de ses compressions, il entraîne le pignon 51 à une vitesse supérieure à la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 52 qui est entraîné par le moteur électrique 40. Ceci est rendu possible du fait que le lanceur 50 est conçu pour fonctionner en roue libre par rapport à l'arbre de sortie 52 dans le cas où c'est la couronne 53 qui entraîne le pignon 51 au lieu de l'inverse. A l'ouverture du contact S, par exemple le lâché de la clé de contact, la bobine d'appel 25 et la bobine de maintien 24 se retrouvent alors branchées en série et alimentées par la batterie par l'intermédiaire du contact de puissance K. La bobine d'appel 25 est donc traversée par le même courant que la bobine de maintien 24, mais en sens inverse. De ce fait et parce que le nombre de spires des deux bobines sont identiques, leurs champs magnétiques s'annulent, ainsi que les efforts magnétiques qu'elles exercent sur le noyau mobile 21. Dès lors, le noyau mobile 21 recule vers la position de repos sous l'action combinée du ressort 26 de rappel de noyau mobile, du ressort 15 de rappel de contact et du ressort 16 d'écrasement de contact. Le contact de puissance K s'ouvre sous l'action du ressort 15 de rappel de contact, coupant ainsi l'alimentation du moteur électrique 40 qui s'arrête. Comme indiqué, le noyau mobile 21 recule même si le pignon 51 reste bloqué dans la couronne 53 grâce au jeu de coupure 61, situation qui correspond au cas où le moteur thermique n'aurait pas démarré. Au contraire, si le moteur thermique a démarré, le pignon 51 est désengagé de la couronne 53 notamment par l'effet de réaction de la liaison hélicoïdale entre le lanceur 50 et l'arbre de sortie 52. La mise au point d'un tel démarreur est néanmoins délicate car elle doit satisfaire à de fortes contraintes telles que : encombrement limité, notamment diamètre extérieur de la culasse souvent inférieur ou égal à 54 mm ; plage de fonctionnement en température très grande : la température ambiante peut être comprise entre - 30 °C et + 40 °C, étant rappelé qu'aux températures basses, la viscosité du lubrifiant du lanceur augmente sensiblement, ce qui augmente les efforts de résistance au déplacement de celui-ci ; proximité du démarreur avec le moteur thermique et l'échappement du véhicule automobile, ce qui peut porter la température du démarreur jusqu'à 120 °C, voire 140 °C, et donc modifier sensiblement la résistance des bobines d'appel 25 et de maintien 24, diminuant ainsi le courant les traversant et donc corrélativement la force magnétique de déplacement du noyau mobile 21 ; nécessité de limiter la densité de courant dans les bobines d'appel 25 et de maintien 24 pour éviter un échauffement excessif. La conception des actionneurs électromagnétiques de démarreur suivant l'exemple de l'actionneur 20 est considéré comme étant particulièrement avantageuse car il procure une force magnétique de déplacement du noyau mobile 21 qui croît au fur et à mesure de son déplacement vers le noyau fixe tout au long de son déplacement. Cela se comprend aisément au vu de la figure 3 qui est un schéma simplifié du circuit magnétique de l'actionneur 20, le noyau mobile 21 étant représenté dans une position éloignée de sa position finale : les lignes du champ magnétique canalisées par le circuit magnétique y sont représentées et référencées par LC tandis que la force magnétique de déplacement du noyau mobile y est symbolisé par deux flèches référencées F. Cet effet est en adéquation avec le fait que les efforts mécaniques antagonistes s'exerçant sur le noyau mobile 21 croissent aussi avec le déplacement du noyau mobile 21 puisqu'il doit vaincre la tension du ressort 26 de rappel du noyau mobile à laquelle se rajoute le successivement le cas échéant celle du ressort 29 de dent contre dent et celles du ressort 15 de rappel de contact et du ressort 16 d'écrasement de contact. Cette situation est illustrée par les courbes de la figure 4 dans laquelle la courbe `a' schématise l'effort opposé par les ressorts au déplacement du noyau mobile 21 vers le noyau fixe 23 en fonction de la position du noyau mobile sur son trajet de la position de repos (position initiale) vers la position en butée contre le noyau fixe 23 (position finale). L'axe des abscisses donne la position du noyau mobile 21 en indiquant la longueur en millimètres de l'entrefer séparant le noyau mobile 21 du noyau fixe 23 et l'axe des ordonnées indique l'effort exprimé en Newton. La courbe `a' présente plusieurs portions comme suit : portion '1' : effort opposé par le ressort 26 de rappel de noyau mobile ; portion '2' : effort opposé ensemble par le ressort 26 de rappel de noyau mobile et le ressort 29 de dent contre dent ; portion '3' : effort opposé ensemble par le ressort 26 de rappel de noyau mobile, le ressort 29 de dent contre dent et le ressort 15 de rappel de contact ; portion '4' : effort opposé ensemble par le ressort 26 de rappel de noyau mobile, le ressort 15 de rappel de contact et le ressort 16 d'écrasement de contact.

Juste un peu avant la transition de la portion '3' et la portion '4' se produit la conjonction, c'est-à-dire la fermeture du contact de puissance K qui permet alors de surmonter la situation de dent contre dent du pignon 51 contre la couronne 53 du fait de la rotation du moteur électrique 40, raison pour laquelle le ressort 29 de dent contre dent ne contribue pas aux efforts à vaincre par le noyau mobile 21 sur la portion '4' de la courbe 'a'. La courbe 'b' est une courbe théorique se déduisant de la courbe 'a' en lui appliquant un coefficient multiplicateur de sécurité (1,1 dans notre exemple) pour représenter la valeur minimale souhaitée pour la force magnétique de déplacement du noyau mobile 21 en tout point de son déplacement de la position de repos jusqu'à sa butée sur le noyau fixe 23. La courbe 'c' schématise la force magnétique de déplacement s'exerçant sur le noyau mobile 21 en fonction de la position du noyau mobile 21 sur son trajet de la position de repos (position initiale) à la position en butée contre le noyau (position finale) lorsque la bobine d'appel 25 et le bobine de maintien 24 sont alimentées toutes les deux de manière à ce que leurs ampères-tours s'ajoutent (en valeur absolue), étant précisé qu'il s'agit en l'occurrence d'une courbe caractéristique de l'actionneur à courant constant, à savoir un courant de 30,5 A traversant ces deux bobines alimentées en courant continu. Comme illustré, la force magnétique de déplacement du noyau mobile 21 augmente au fur et à mesure que l'entrefer diminue et est toujours au-dessus de la courbe 'b' . Cette augmentation devient particulièrement forte lorsque l'entrefer devient faible. Sur la portion '4' qui est la dernière partie du déplacement du noyau mobile 21 vers le noyau fixe 23, la bobine d'appel 25 est court-circuitée : c'est la bobine de maintien 24 qui génère seule le champ magnétique et donc la force magnétique de déplacement du noyau mobile 21. La courbe 'd' schématise la force magnétique de déplacement exercée par le champ magnétique de la seule bobine de maintien 24 en fonction de l'entrefer entre le noyau mobile 21 et le noyau fixe 23, étant précisé qu'il s'agit là-aussi d'une courbe caractéristique de l'actionneur à courant constant, à savoir de 10 A traversant la seule bobine de maintien 24 alimentée en courant continu. Comme cela est visible, cette force magnétique de déplacement est suffisante pour vaincre les forces antagonistes sur la portion '4' du déplacement du noyau mobile 21, ce d'autant plus qu'elle croît très rapidement sur cette portion. De plus, le niveau élevé atteint par la force magnétique assure un excellent collage du noyau mobile 21 au noyau fixe 23 et donc un excellent maintien en fermeture du contact de puissance K du contacteur électromagnétique 10.

Comme indiqué, les courbes 'c' et 'd' sont des courbes caractéristiques de l'actionneur à chaque fois pour un courant constant donné. Autrement dit, ces courbes sont extraites du jeu de courbes caractéristiques de l'actionneur représentant chacune la force magnétique de déplacement du noyau mobile 21 en fonction de sa position à chaque fois pour un autre courant de fonctionnement de l'actionneur. Pour la bonne compréhension, il est rappelé que comparer à l'effort antagoniste des ressorts de telles courbes à courant constant donné fait sens, bien que le phénomène réel repose sur une mise sous tension de l'actionneur qui entraîne un régime transitoire en courant, s'établissant de zéro à un certain régime en fonction du temps, en passant donc par différentes courbes du jeu de courbes caractéristiques de l'actionneur représentant chacune la force magnétique agissant sur le noyau mobile 21 pour un courant donné, et pour une position du noyau mobile 21 également variable dans le temps. De ce point de vue, la courbe 'cl' est la courbe homologue de la courbe 'c', mais pour un courant constant de 42 A traversant à la fois la bobine d'appel 25 et la bobine de maintien 24.

En l'occurrence, le courant de 42 A est le courant maximum se répartissant dans la bobine d'appel 25 et la bobine de maintien 24 lorsqu'elles sont alimentées sous 12 V en courant continu et placées à une température de 120°C, pour un démarreur de référence CED5 (autrement dit, c'est le courant imposé par les seules résistances de la bobine d'appel 25 et de la bobine de maintien 24 à cette température). La courbe 'cl' donne donc la force magnétique maximale pouvant agir sur le noyau mobile 21 pour le déplacer en fonction de la position du noyau mobile 21 sur son trajet dans des conditions de fonctionnement à 120°C. Comme cela est visible, la courbe 'cl' est notablement au-dessus de la courbe 'b' représentant les efforts antagonistes des ressorts, ce qui assure que l'actionneur fonctionnera correctement en tout état de cause jusqu'à cette température de 120°C. L'on comprendra qu'à température ambiante, la courbe 'c' n'est pas représentative de la force magnétique maximale pouvant s'exercer sur le noyau mobile 21, mais que la courbe représentative de cette dernière serait en fait située au-dessus de la courbe 'cl' puisque le courant maximal pouvant traverser la bobine d'appel 25 et la bobine de maintien 24 à température ambiante est supérieur à 42 A étant donné que la résistance de ces bobines est inférieure à température ambiante par rapport au cas de la température à 120°C. Les contacteurs électromagnétiques de démarreur suivant la conception précédemment décrite présentent cependant des inconvénients ou des difficultés de mise au point, notamment lié au choc fer contre fer lorsque le noyau mobile 21 vient buter contre le noyau fixe 23. Ainsi, du point de vue électrique, le choc du noyau mobile 21 contre le noyau fixe 23 peut faire sauter la plaque de contact 12 du contact de puissance K sur les bornes fixes 13, 14. Or, celui-ci est traversé par le courant absorbé par le moteur électrique 40 lequel est élevé, généralement compris entre 300 et 500 A, son courant d'appel pouvant atteindre 1000 A. Pour limiter l'érosion du contact de puissance K, il est souhaitable d'éviter que la plaque de contact 12 ne saute ou du moins qu'elle saute pendant la phase d'appel de courant du moteur électrique 40. Par ailleurs, compte tenu du courant important traversant le contact de puissance K, lorsque la plaque de contact 12 saute sur les bornes fixes 13, 14, il en résulte des perturbations électriques dans le véhicule automobile pouvant affecter l'autoradio, l'ordinateur de bord, etc... Du point de vue mécanique, la répétition des chocs du noyau mobile 21 contre le noyau fixe 23 peut aussi conduire à terme à une dégradation mécanique du noyau mobile 21 et du noyau fixe 23. Par ailleurs, il est souhaitable d'assurer que le pignon 51 soit déplacé d'une distance suffisante pour venir au moins légèrement en prise d'engrènement avec la couronne 53 avant que le contact de puissance K ne soit fermé (quand on n'est pas dans le cas de dent contre dent du pignon 51 avec la couronne 53), ceci afin d'éviter que le pignon 51, entrainé par le moteur électrique 40, ne vienne « fraiser » la couronne 53, ce qui détruirait ces pièces. Cette coordination est délicate à mettre au point car il est habituel que la chaîne de transmission du mouvement du noyau mobile 21 au pignon 51 présente une certaine souplesse procurée notamment par le ressort 29 de dent contre dent et la liaison hélicoïdale entre le lanceur 50 et l'arbre de sortie 52 réalisée habituellement avec des cannelures, laquelle est généralement accrue volontairement par exemple en réalisant le levier 60 en matériau plastique. Cette souplesse permet de limiter la force magnétique initiale de déplacement du noyau mobile 21 nécessaire pour vaincre l'inertie du mécanisme, et permet donc d'utiliser des bobines d'appel 25 et de maintien 24 plus petites. En revanche, cette souplesse entraîne un retard de déplacement du pignon 51 par rapport à celui du noyau mobile 21, compte tenu de l'accélération importante de celui-ci, ce qui crée un risque de fermer le contact de puissance K avant que le pignon 51 ne soit venu en prise d'engrènement avec la couronne 53. Pour tenter d'assurer cette coordination, il est connu de FR 2 710 695 Al de recourir à des moyens pour limiter l'accélération initiale du noyau mobile lors de la mise sous tension du contacteur électromagnétique, notamment en conférant au noyau mobile une section transversale à aire variable le long de son axe. Dans le même but, il a aussi été proposé de contrôler le courant traversant la bobine comme le décrit par exemple EP 1 108 139 Al. Cependant, ces documents ne traitent pas de la problématique liée au choc fer contre fer, et s'agissant du second, la mise en oeuvre des mesures proposées sont coûteuses. Ces inconvénients et difficultés de mise au point sont quelque peu atténuées dans l'art antérieur, d'une part, par le fait de cesser d'alimenter la bobine d'appel 25 sur la portion '4' du déplacement du noyau mobile 21 (sur fermeture du contact de puissance K), ce qui va dans le sens d'une limitation de l'importance du choc fer contre fer, et, d'autre part, par la forme en chapeau conique du noyau fixe 23 et la forme en creux correspondante de la partie frontale du noyau mobile 21, ce qui a pour effet de limiter dans une certaine mesure la force magnétique de déplacement s'exerçant sur le noyau mobile 21 sur une partie du déplacement, ainsi que sa vitesse de croissance, ce qui permet de limiter quelque peu l'accélération du noyau mobile 21 sur la partie '4' du déplacement. Mais ces mesures sont très insuffisantes dans le cas où, conformément à la tendance contemporaine, les véhicules automobiles sont dotés d'une fonctionnalité appelée communément « Stop & Start », c'est-à-dire qui assure l'arrêt et le redémarrage automatique du moteur thermique dès que le véhicule ne se déplace plus en cours de trajet, même pour une courte période de temps, afin d'économiser le carburant et de réduire la pollution. Dans ce cas, les inconvénients ou difficultés précités sont notablement accrus car le démarreur doit être conçu pour une durée de vie d'au moins 300.000 démarrages, voire 400.000 alors qu'elle est dix fois moindre pour l'application traditionnelle de démarrage uniquement en début de trajet. De plus, les perturbations électriques affectant les dispositifs électriques à bord du véhicule tels que l'autoradio, l'ordinateur de bord ou le tableau de bord en cours de trajet sont mal tolérées par les usagers du véhicule. L'objectif de l'invention est de pallier ou du moins limiter les inconvénients et difficultés précitées et de fournir à cette fin une solution qui soit simple et peu coûteuse à mettre en oeuvre . A cette fin, la présente invention propose un actionneur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, de préférence pour véhicule automobile, comprenant : au moins une bobine pour créer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement ; et un circuit magnétique pour circuler au travers de celui-ci un flux magnétique engendré par le champ magnétique créé par la bobine, lequel circuit magnétique comprend : o une culasse ; et o un noyau mobile depuis une position initiale jusqu'à une position finale ; dans lequel : le champ magnétique de la bobine crée une force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale, et la culasse et le noyau mobile présentent chacun au moins une saillance, la saillance de la culasse formant une ouverture, et dans lequel : la saillance du noyau mobile en position initiale est en-dehors de l' ouverture, la saillance du noyau mobile pénètre dans l'ouverture lorsque le noyau mobile se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale, et la saillance du noyau mobile reste en position de pénétration dans l'ouverture lorsque le noyau mobile est en position finale. La culasse et le noyau mobile sont de préférence réalisé chacun en un matériau ferromagnétique, avantageusement du fer doux. Classiquement, la culasse peut présenter une première ouverture, le noyau mobile se déplaçant de la position initiale jusqu'à la position finale en plongeant dans la culasse par la première ouverture. Le déplacement du noyau mobile de la position initiale à la position finale est de préférence rectiligne. La culasse présente de préférence une symétrie de révolution, le déplacement rectiligne du noyau mobile se faisant suivant l'axe de la symétrie de révolution de la culasse. L'axe de la ou les bobines est préférentiellement confondu avec l'axe de la symétrie de révolution de la culasse. Selon un mode de réalisation préféré, la culasse présente une deuxième ouverture, le noyau mobile se déplaçant de la position initiale jusqu'à la position finale en plongeant dans la culasse par la première ouverture vers la deuxième ouverture ; et le noyau mobile présente une partie frontale formant une dite saillance du noyau mobile. La partie frontale du noyau mobile en position initiale est en-dehors de la deuxième ouverture. La partie frontale du noyau mobile pénètre dans la deuxième ouverture lorsque le noyau mobile se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale, et la partie frontale du noyau mobile reste en position de pénétration dans la deuxième ouverture lorsque le noyau mobile est en position finale. La deuxième ouverture peut avantageusement présenter une section supérieure ou égale à la section de la partie frontale du noyau mobile pour que la culasse soit dépourvu de fer en face de la partie frontale du noyau mobile lorsque le noyau mobile se déplace vers la deuxième ouverture. La surface extérieure de la partie du noyau mobile pénétrant dans la culasse lors de son déplacement de la position initiale jusqu'à la position finale peut simplement former un cylindre de révolution. Par ailleurs, l'actionneur peut aussi comprendre une butée magnétiquement neutre agencée dans la deuxième ouverture de la culasse pour arrêter le noyau mobile dans la position finale correspondant à une pénétration partielle du noyau mobile dans la deuxième ouverture. La butée peut avantageusement être apte à amortir le choc du noyau mobile contre elle.

Selon autre mode de réalisation préféré, une dite saillance du noyau mobile est agencée en saillie par rapport à la surface d'enveloppe du noyau mobile qui lui est contigüe du côté vers la partie frontale du noyau mobile. Ladite saillance du noyau mobile en position initiale est en-dehors de la première ouverture. Ladite saillance du noyau mobile pénètre dans la première ouverture lorsque le noyau mobile se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale, et ladite saillance du noyau mobile reste en position de pénétration dans la première ouverture lorsque le noyau mobile est en position finale. Par ailleurs, le noyau mobile peut avantageusement présenter un épaulement en matériau ferromagnétique à la partie arrière du noyau mobile lequel épaulement est à l'extérieur de la culasse et fait face à une partie de fer de la culasse autour de la première ouverture au moins sur une portion finale du déplacement du noyau mobile lorsqu'il plonge dans la culasse. La première ouverture peut avantageusement présenter une section tronconique se rétrécissant dans le sens allant de l'extérieur vers l'intérieur de la culasse.

L'actionneur peut aussi avantageusement comprendre : des moyens de rappel élastique pour solliciter élastiquement le noyau mobile vers la position initiale ; une tige d'actionnement destinée à coopérer avec un dispositif d'accouplement du démarreur pour accoupler le moteur électrique du démarreur avec le moteur thermique, des moyens de liaison élastique pour relier élastiquement la tige d'actionnement au noyau mobile ; dans lequel les moyens de rappel élastique présente une raideur inférieure à celle des moyens de liaison élastique. Le moyen de rappel est de préférence un ressort hélicoïdal de compression dont une extrémité est logée dans un évidement agencée dans la partie frontale du noyau mobile, l'autre extrémité du ressort prenant appui sur une partie fixe de l'actionneur. Suivant une mise en oeuvre préférentielle, une extrémité de la tige d'actionnement est logée dans un évidemment agencée dans la partie arrière du noyau mobile, le moyen élastique étant un ressort hélicoïdal de compression logé dans l'évidemment lequel ressort prend appui à une extrémité sur la tige et à une autre extrémité sur le noyau mobile.

Selon un autre aspect, l'invention propose un contacteur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, comprenant : un actionneur électromagnétique selon l'invention ; et un contact électrique de puissance destiné à alimenter le moteur électrique du démarreur ; dans lequel le noyau mobile de l'actionneur actionne le contact électrique de puissance lorsque le noyau mobile se déplace de la position initiale vers la position finale. Suivant un mode de réalisation, le contact électrique de puissance est normalement ouvert et comprend deux bornes fixes et une plaque de contact formant contact mobile. Le noyau mobile de l'actionneur actionne en fermeture le contact électrique de puissance par mise en appui de la plaque de contact contre les deux bornes fixes lorsque le noyau mobile se déplace de la position initiale vers la position finale. Il est avantageux de prévoir un élément élastique sollicitant le contact électrique de puissance vers la position d'ouverture. Il peut aussi être prévu un élément élastique permettant un déplacement du noyau mobile dans la direction de fermeture du contact électrique après la mise en appui de la plaque de contact sur les deux bornes fixes, ce qui est particulièrement avantageux notamment dans le cas où la direction de fermeture du contact électrique de puissance correspond à la direction de déplacement du noyau mobile de la position initiale vers la position finale. Le contact électrique de puissance peut avantageusement comprendre une tige de commande sur laquelle est montée la plaque de contact, le noyau mobile de l'actionneur actionnant la tige de commande pour fermer le contact électrique de puissance lorsque le noyau mobile se déplace de la position initiale vers la position finale. Dans ce cas, il peut être prévu un élément élastique couplant la plaque de contact à la tige de commande pour permettre un déplacement de la tige de commande dans la direction de fermeture du contact électrique de puissance après la mise en appui de la plaque de contact sur les deux bornes fixes, ce qui est particulièrement avantageux notamment dans le cas où la direction de fermeture du contact électrique de puissance correspond à la direction de déplacement du noyau mobile de la position initiale vers la position finale. Selon un mode de réalisation préféré, l'actionneur comprend deux bobines, le contacteur étant agencé pour que, lorsqu'il est mis sous tension, les deux bobines soient alimentées simultanément de manière à ce que les ampères-tours générés par elles ont leurs contributions au flux magnétique circulant dans le circuit magnétique qui s'ajoutent tant que le contact de puissance est ouvert tandis qu'une seule des bobines reste alimentée après la fermeture du contact de puissance.

Selon encore un autre aspect, l'invention propose un démarreur pour moteur thermique de véhicule automobile, comprenant : un contacteur électromagnétique selon l'invention ; un moteur électrique ; et un dispositif d'accouplement actionnable mécaniquement pour accoupler le moteur électrique au moteur thermique lorsqu'il est actionné mécaniquement ; dans lequel le noyau mobile de l'actionneur du contacteur électromagnétique actionne mécaniquement le dispositif d'accouplement lorsque le noyau mobile se déplace de la position initiale vers la position finale. Le dispositif d'accouplement comprend de préférence un lanceur coulissant destiné à venir en prise avec une couronne dentée couplée au moteur thermique, le démarreur comprenant en outre : des moyens de rappel élastique pour solliciter élastiquement le noyau mobile de l'actionneur vers la position initiale ; et des moyens élastiques pour permettre au noyau mobile de l'actionneur de continuer à se déplacer vers la position finale au cas où le lanceur coulissant bute contre une dent de la couronne dentée. De façon préférentielle, le noyau mobile fait coulisser le lanceur par le biais d'un levier pivotant. Il peut avantageusement être prévu que le noyau mobile de l'actionneur du contacteur électromagnétique soit arrêté en position finale par équilibrage de la force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer avec les efforts antagonistes sollicitant le noyau mobile vers la position initiale. Par ailleurs, il est préférable que l'axe de rotation du moteur électrique soit confondu avec l'axe de coulissement du lanceur coulissant et que le déplacement du noyau mobile de la position initiale à la position finale soit rectiligne suivant une direction parallèle à l'axe de rotation du moteur électrique, ce qui contribue avantageusement à la compacité du démarreur. Pour la bonne compréhension, il est précisé que le noyau mobile est considéré comme étant limité à la pièce ou l'assemblage de pièces qui participent toutes, eu égard au matériau magnétique de chacune, à la définition du circuit magnétique et en constitue la partie mobile. La ou les pièces constitutives du noyau mobile sont préférentiellement réalisées en un matériau ferromagnétique, tout comme la culasse. Ne fait donc pas partie du noyau mobile tout autre pièce montée sur la partie mobile du circuit magnétique dès lors qu'elle ne participe pas de façon sensible à la définition du circuit magnétique eu égard à leur matériau, cette pièce pouvant donc être considérée comme étant magnétiquement neutre vis-à-vis du circuit magnétique. Il peut s'agir de pièces en matériau diamagnétiques ou paramagnétiques qui auront une influence négligeable du point de vue magnétique sur le fonctionnement de l'actionneur, par exemple la tige d' actionnement coopérant avec le dispositif d'accouplement du démarreur pour accoupler son moteur électrique au moteur thermique. Il est précisé également que la partie frontale et la partie arrière du noyau mobile sont définies par rapport à la direction de déplacement du noyau mobile de sa position initiale vers sa position finale, étant entendu que la position initiale du noyau mobile correspond à sa position de repos lorsque l'actionneur n'est pas alimenté, autrement dit lorsque sa bobine - ou aucune d'entre elles s'il en comprend plusieurs - n'est alimentée, et la position finale du noyau mobile est sa position extrémale à l'opposée de la position initiale que le noyau mobile atteint lorsque l'actionneur est alimenté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donnée à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel : la figure 1 représente une coupe d'un démarreur de l'art antérieur ; la figure 2 est le schéma électrique du démarreur de la figure 1, mais est aussi applicable à celui des figures 8 et 9 ; la figure 3 représente schématiquement le circuit magnétique d'un actionneur électromagnétique selon la figure 1 ; la figure 4 représente schématiquement, en fonction du déplacement du noyau mobile de l'actionneur du démarreur, les courbes des forces magnétiques de déplacement s'exerçant sur le noyau mobile, ainsi que les forces antagonistes qu'elles doivent vaincre, aussi bien pour le démarreur de la figure 1 que celui des figures 8 et 9 ; les figure 5, 6 et 7 représentent schématiquement le circuit magnétique d'un actionneur électromagnétique selon un mode de réalisation respectif de l'invention, en le représentant à chaque fois dans trois positions différentes du noyau mobile ; et les figures 8 et 9 représentent un démarreur dont le contacteur électromagnétique, et plus particulièrement son actionneur, est selon le mode de réalisation de la figure 7. Comme déjà mentionné, l'actionneur électromagnétique selon l'invention est destiné à un démarreur de moteur thermique, en particulier pour véhicule automobile. Il comprend au moins une bobine pour créer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement et un circuit magnétique pour circuler au travers de celui-ci un flux magnétique engendré par le champ magnétique créé par la bobine. Le circuit magnétique comprend une culasse et un noyau mobile. Ce dernier est mobile depuis une position initiale jusqu'à une position finale. La ou les bobines et le circuit magnétique sont agencés pour que le champ magnétique de la ou des bobines créent une force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale. Par ailleurs, la culasse et le noyau mobile présentent chacun au moins une saillance qui coopèrent comme il est expliqué ci-après. Plus particulièrement, la saillance de la culasse forme une ouverture de manière à ce que la saillance du noyau mobile en position initiale est en-dehors de l'ouverture formée par la saillance de la culasse et que la saillance du noyau mobile pénètre dans cette ouverture lorsque le noyau mobile se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale, la saillance du noyau mobile restant en position de pénétration dans cette ouverture lorsque le noyau mobile est en position finale. Cette mesure va dans le sens de maximiser la force magnétique de déplacement du noyau mobile avant qu'il n'atteigne la position finale. Le fait de maximiser la force magnétique de déplacement du noyau mobile avant qu'il n'arrive dans sa position finale est avantageux car, dans un démarreur, les forces antagonistes agissant sur le noyau mobile atteignent eux-aussi leur maximum avant que ce dernier n'atteigne la position finale alors qu'elles sont moindres sur la portion finale du déplacement du noyau mobile, comme cela est illustré par la courbe 'a' de la figure 4 relative à l'art antérieur. L'agencement du circuit magnétique permet ainsi de vaincre les efforts antagonistes s'exerçant sur le noyau mobile tout en évitant de faire augmenter la force magnétique de déplacement du noyau mobile sur la dernière portion du déplacement du noyau mobile vers la position finale. Il en résulte un double avantage : d'une part, la force du choc éventuel du noyau mobile sur sa butée en fin de course est plus limitée comparée au cas de l'art antérieur et, d'autre part, l'accélération du noyau mobile sur la dernière partie du déplacement du noyau mobile est moindre que dans l'art antérieur, ce qui facilite le cas échéant la coordination de la mise en prise d'engrènement du pignon du lanceur coulissant du démarreur avec la couronne couplée au moteur thermique.

D'ailleurs, selon un mode de réalisation préféré, la butée d'arrêt du noyau mobile en position finale n'est plus constituée par du fer de la culasse comme c'était le cas dans l'art antérieur (cf. le noyau fixe 23 de la figure 1), mais par un matériau plastique ou autre pouvant avantageusement présenter des propriétés d'amortissement mécanique pour absorber le choc du noyau mobile contre elle. Selon encore un mode de réalisation préféré, la butée d'arrêt du noyau mobile en position finale est purement et simplement omise, le noyau mobile étant arrêté par équilibrage de la force magnétique de déplacement du noyau mobile avec les forces antagonistes, ce qui supprime avantageusement tout choc. La figure 5 illustre schématiquement le circuit magnétique d'un actionneur selon un mode de réalisation préféré, représenté dans trois positions de son noyau mobile référencé 121 par rapport à sa culasse référencée C et illustrant à chaque fois les lignes de champ magnétique. Par commodité, les représentations ne montrent que la moitié supérieure du circuit qui est au-dessus de l'axe X-X, étant précisé que le noyau mobile 121 et la culasse C présentent une symétrie de révolution par rapport à l'axe X-X. La représentation (a) correspond à une position du noyau mobile proche de la position initiale et distante de la position finale, la représentation (b) une position du noyau mobile plus proche de la position finale et la représentation (c) est une position théorique au-delà de la position finale. La flèche D indique le sens de déplacement du noyau mobile 121 dans le sens de la position initiale vers la position finale sous l'action de la force magnétique de déplacement agissant sur lui. Le noyau mobile 121 a pour particularité, dans ce mode de réalisation, que son enveloppe extérieure est celle d'un cylindre de révolution. Sa représentation est simplifiée dans la mesure où ne sont pas représentés ses moyens mécaniques pour interagir avec le lanceur du démarreur et ceux pour interagir avec le contact de puissance K du contacteur électromagnétiques. Ces moyens peuvent être réalisés de toute façon appropriée, par exemple comme dans l'art antérieur de la figure 1 auquel cas il aura le même évidement axial pour loger la tige d' actionnement 28 et le ressort 28 de dent contre dent. La représentation de la culasse C est simplifiée dans la mesure où elle est représentée comme étant formée d'une seule pièce alors qu'elle peut être réalisée par assemblage de plusieurs pièces. La ou les bobines servant à créer le champ magnétique et donc la force magnétique de déplacement du noyau mobile 121, sont logées dans la culasse à l'emplacement pointé par la flèche B. La culasse C présente une première ouverture 01 par laquelle pénètre le noyau mobile 121 dans la culasse C et une deuxième ouverture 02 vers laquelle se déplace le noyau mobile 121 lorsqu'il se déplace de la position initiale vers sa position finale sous l'action de la force magnétique de déplacement. Comme dans le cas de l'art antérieur de la figure 1, le déplacement du noyau mobile 121 de la position initiale à la position finale peut être rectiligne suivant son axe de révolution. La ou les bobines sont de préférence annulaires et disposées coaxialement avec l'axe de la culasse C et des ouvertures 01 et 02, ainsi que l'axe de révolution du noyau mobile 121.

Dans ce mode de réalisation, l'ouverture 02 de la culasse C présente une section supérieure ou égale à la section de la partie frontale 121a du noyau mobile 121, ce qui permet au noyau mobile 121 de pénétrer dans l'ouverture 02 de la culasse C comme l'illustre la représentation (c). Comme cela est visible, du fait de l'ouverture 02, la culasse C est entièrement dépourvu de fer en face de la partie frontale 121a du noyau mobile 121, à la différence de l'art antérieur illustré aux figures 1 et 3. Cette mesure contribue à éviter que la force magnétique de déplacement augmente de façon monotone lors du déplacement du noyau mobile 121a de la position initiale jusqu'à la position finale. De plus, elle supprime avantageusement le choc fer contre fer qui existait dans l'art antérieur. Par ailleurs, le noyau mobile 121 présente une saillance Snm qui est en l'occurrence le coin (vu en coupe axiale comme représentée) raccordant la surface frontale du noyau mobile 121 à sa surface d'enveloppe extérieure circonférentielle tandis que la culasse C présente une saillance Sc qui est en l'occurrence le coin (vu en coupe axiale comme représentée) défini par le bord de l'ouverture 02 du côté vers l'intérieur de la culasse C. Le passage de la saillance Snm devant la saillance Sc lors du déplacement du noyau mobile 121 a pour effet de varier la perméance du circuit magnétique défini par la culasse C et le noyau mobile 121. Cette variation de la perméance lors du passage de la saillance Snm devant la saillance Sc a pour effet de maximiser la dérivée de la perméance par rapport à la position du noyau mobile sur son trajet à ce moment-là. Plus précisément, la dérivée de la perméance atteint sa valeur maximale lorsque la saillance Snm se trouve en regard de biais avec la saillance Sc, ou autrement dit, en position de coin contre coin, ou autrement dit encore lorsque la surface frontale du noyau mobile 121 se trouve à ras avec la surface de la paroi interne de la culasse autour de l'ouverture 02. Cette position est celle de la représentation (b). C'est donc dans cette position du noyau mobile 121 que le circuit magnétique maximise la force magnétique de déplacement du noyau mobile 121. Lorsque le noyau mobile 121 poursuit son déplacement au-delà de cette position, c'est-à-dire pénètre dans l'ouverture 02 de la culasse C, la valeur de la dérivée de la perméance par rapport à la position du noyau mobile diminue progressivement. Cette dernière devient nulle lorsque le noyau mobile atteint la position de conjonction magnétique représentée à la représentation (c). Dans cette position, la force magnétique de déplacement du noyau mobile 121 est donc nulle. De ce fait, lorsque l'actionneur de la figure 5 est mis en oeuvre dans un contacteur électromagnétique incorporé dans un démarreur de moteur thermique, le noyau mobile 121 n'occupera pas cette position puisqu'il devra équilibré les efforts antagonistes des ressorts s'exerçant sur le noyau mobile 121. La position finale occupée par le noyau mobile 121 est donc une position intermédiaire entre celle de la représentation (b) et celle de la représentation (c). La position finale du noyau mobile 121 est alors définie par l'équilibre de la force magnétique de déplacement agissant sur lui et les forces antagonistes. Mais il est possible de prévoir une butée limitant la profondeur de pénétration du noyau mobile 121 dans l'ouverture 02, ce qui revient à imposer la position finale au noyau mobile 121. Dans l'exemple illustré, la longueur du noyau mobile 121 correspond à la longueur de la culasse C, mais il peut être plus long.

La figure 6 illustre schématiquement le circuit magnétique d'un actionneur selon un autre mode de réalisation préféré, représenté aussi dans trois positions de son noyau mobile référencé 221 par rapport à sa culasse référencée C et illustrant à chaque fois les lignes de champ magnétique. Là-aussi, les représentations ne montrent que la moitié supérieure du circuit qui est au-dessus de l'axe X-X, le noyau mobile 221 et la culasse C présentant aussi une symétrie de révolution par rapport à l'axe X-X. L'ensemble de la description faite du mode de réalisation de la figure 5 est applicable à celui de la figure 6, mais avec les différences suivantes lesquelles ne concernent que le noyau mobile, la culasse étant identique.

Comme dans le cas de la figure 5, le noyau mobile 221 présente une saillance en partie frontale 221a qui est référencée en l'occurrence Snml laquelle coopère avec une saillance Sc 1 de la culasse C qui est le bord interne de l'ouverture 02, autrement dit la saillance référencée Sc sur la figure 5. Les saillances Snml et Scl coopèrent de la même manière que décrite pour les saillance Snm et Sc de la figure 5 pour varier la perméance du circuit magnétique. Mais à la différence du mode de réalisation de la figure 5, la surface d'enveloppe circonférentielle du noyau mobile 221 présente une gorge circonférentielle G définissant ainsi une partie circonférentielle en saillie à la partie arrière 221b du noyau mobile 221 par rapport au fond de cette gorge. Cette partie circonférentielle en saillie définit ainsi une saillance Snm2. Celle-ci coopère avec une saillance Sc2 de la culasse C, en l'occurrence le coin (vu en coupe axiale comme représentée) défini par le bord de l'ouverture 01 du côté vers l'extérieur de la culasse C, pour varier la perméance du circuit magnétique de la même manière que le couple de saillances Snml et Sc 1. En l'occurrence, la distance axiale de la saillance Snm2 à la saillance Sc2 est égale à la distance de la saillance Snml à la saillance Scl. Cela est obtenu en positionnant de façon appropriée la gorge circonférentielle du noyau mobile 221. Du fait de cette égalité de distance, les deux couples de saillances Snml, Scl et Snm2, Sc2 maximisent de façon synergique la dérivée de la perméance par rapport à la position du noyau mobile 221. Cela permet avantageusement d'accroître la force magnétique maximale de déplacement agissant sur le noyau mobile. Celle-ci est atteinte dans la position du noyau mobile 221 de la représentation (b). Lorsque le noyau mobile 221 dépasse cette position, la dérivée de la perméance par rapport à la position du noyau mobile 221 diminue, et donc la force magnétique de déplacement, comme dans le cas du mode de réalisation de la figure 5. La figure 7 illustre schématiquement le circuit magnétique d'un actionneur selon un autre mode de réalisation préféré, représenté aussi dans trois positions de son noyau mobile référencé 321 par rapport à sa culasse référencée C et illustrant à chaque fois les lignes de champ magnétique. Là-aussi, les représentations ne montrent que la moitié supérieure du circuit magnétique qui est au-dessus de l'axe X-X, le circuit magnétique présentant là-aussi une symétrie de révolution par rapport à l'axe X-X. Ce mode de réalisation est basé sur celui de la figure 5. L'ensemble de la description faite du mode de réalisation de la figure 5 est ainsi applicable à celui de la figure 7, mais avec une différence concernant le noyau mobile, la culasse étant identique. Comme dans le cas de la figure 5, le noyau mobile 321 présente en partie avant la saillance Snm qui coopère avec une saillance Sc de la culasse C pour varier la perméance magnétique du circuit comme décrit en relation avec la figure 5. Le noyau mobile 321 ne se différencie de celui de la figure 5 que par le fait qu'il présente en plus un épaulement 321c à sa partie arrière 321b. L'épaulement 321c est à l'extérieur de la culasse C et fait face à une partie de fer de la culasse C autour de la première ouverture 01. Cet épaulement vient de préférence de matière avec le reste du noyau mobile 321 et est donc en matériau ferromagnétique. L'épaulement peut s'étendre radialement tout autour de la circonférence du noyau mobile et présenter un diamètre extérieur constant. De ce fait, il est défini un entrefer entre l'épaulement 321c et la partie de la culasse C autour de l'ouverture 01 qui lui fait face. Cet entrefer est traversé par un flux de champ magnétique d'autant plus important que l'épaulement 321c est proche de la culasse C. Cela a pour effet d'augmenter la force magnétique de déplacement du noyau mobile sur la portion finale de déplacement du noyau mobile 321. Cette mesure est avantageuse dans le cas où la force magnétique de déplacement du noyau mobile 121 de la figure 5 devenait trop faible par rapport aux efforts antagonistes, par exemple si elle ne permettait pas d'assurer de façon fiable la fermeture du contact de puissance K ou son maintien à l'état fermé. En revanche, le dimensionnement de l'épaulement 321c est choisi pour que la force magnétique agissant sur le noyau mobile 321 dans la position finale soit inférieure à sa valeur maximale atteinte lors du passage de la saillance Snm du noyau mobile 321 devant la saillance Sc de la culasse C. Par ailleurs, l'actionneur peut être conçu pour éviter le choc de l'épaulement 321c du noyau mobile 321 contre la culasse C par exemple grâce à une butée imposant la position finale au noyau mobile 321 à une position où l'épaulement 321c est hors contact mécanique avec la culasse C, cette butée pouvant être avantageusement prévue pour amortir le choc du noyau mobile contre elle. En variante, la position finale du noyau mobile 321 est obtenue par équilibrage de la force magnétique de déplacement du noyau mobile 321 avec les forces antagonistes comme cela a déjà été mentionné auquel cas l'absence de choc de l'épaulement 321c avec la culasse C est obtenue par le fait que cet épaulement reste distant de la culasse C dans la position finale du noyau mobile 321. L'on remarquera que dans les modes de réalisation des figures 5 et 6, la force magnétique de déplacement du noyau mobile 121, 221 est fournie sensiblement uniquement par les contraintes électromagnétiques tangentielles à la surface d'enveloppe du noyau mobile, quel que soit la position du noyau mobile sur son trajet de la position initiale à la position finale, étant précisé qu'il existe en pratique quelques lignes de fuites du champ magnétique créant des contraintes normales à la surface d'enveloppe du noyau mobile qui sont négligeables. Dans le cas du mode de réalisation de la figure 7, la force magnétique de déplacement du noyau mobile 321 est fournie majoritairement par les contraintes tangentielles à la surface d'enveloppe du noyau mobile, quel que soit la position du noyau mobile sur son trajet de la position initiale à la position finale, bien qu'il existe dans ce cas des contraintes normales contribuant de façon non négligeable à la force magnétique de déplacement au moins sur une partie finale du trajet en raison de l'épaulement 321c à l'arrière du noyau mobile 321. Les figures 8 et 9 représentent un mode de réalisation d'un démarreur 300 pour moteur thermique selon l'invention. La figure 8 le montre au repos, le noyau mobile étant dans sa position initiale tandis que la figure 9 le montre à l'état actif, le noyau mobile étant dans sa position finale. A l'exception de son contacteur électromagnétique 310, le démarreur 300 est identique à celui de l'art antérieur décrit en référence aux figures 1 à 4, les éléments identiques portant les mêmes numéros de référence. Le contact de puissance K, le ressort 15 de rappel de contact et le couvercle 17 du contacteur 310 sont identiques à ceux du contacteur 10 de l'art antérieur décrit en référence aux figures 1 à 4. En revanche, le contacteur 310 comprend un actionneur 320 conforme au mode de réalisation de la figure 7. La culasse C est réalisée en deux parties, une partie circonférentielle 322 et une partie de fond 323. La partie circonférentielle 322 comprend une paroi 322a s'étendant radialement vers l'axe de la culasse C. L'ouverture 01 est ménagée dans cette paroi radiale 322a. La partie de fond 323 est fixée à la partie circonférentielle 322. L'ouverture 02 est ménagée dans la partie de fond 323. Le noyau mobile 321 est guidé en coulissement par un coussinet 30 portant les bobines 24, 25 comme dans le cas de l'art antérieur décrit en référence aux figures 1 à 4. Une pièce 324 de fermeture de l'ouverture 02 est fixée sur la culasse C laquelle sert de cloison séparatrice entre le contact de puissance K et l'intérieur de la culasse C. La pièce 324 est réalisé en un matériau magnétiquement neutre, par exemple, une matière plastique ; elle ne fait donc pas partie de la culasse C qui est réalisée en matériau ferromagnétique pour canaliser le champ magnétique des bobines. Par ailleurs, la pièce 324 sert de butée au noyau mobile 321: elle définit ainsi la position finale du noyau mobile 321. La pièce 324 porte avantageusement des plots 325 aptes à amortir le choc du noyau mobile 321 contre eux. Comme cela est visible, la butée permet une pénétration partielle du noyau mobile 321 dans l'ouverture 02.

Le contacteur électromagnétique 310 comprend des ressorts exerçant les mêmes fonctions que ceux du contacteur 10 de l'art antérieur et portent de ce fait les mêmes références, à savoir un ressort 26 de rappel de noyau mobile, un ressort 29 de dent contre dent, un ressort de rappel de contact et un ressort 16 d'écrasement de contact. Cependant, à la différence de l'art antérieur de la figure 1, le ressort 26 de rappel de noyau mobile est placé entre la partie frontale du noyau mobile 321 et la pièce 324 de fermeture de l'ouverture 02, ce qui permet de libérer la partie circonférentielle arrière du noyau mobile 321 au niveau duquel l'épaulement 321c coopère magnétiquement avec la culasse C comme décrit en relation avec la figure 7. Le ressort 26 de rappel du noyau mobile prend préférentiellement appui au fond d'un évidement ménagé dans la partie frontale du noyau mobile 321. Par ailleurs, le ressort 16 d'écrasement de contact prend appui sur la pièce 324 de fermeture de l'ouverture 02, l'autre extrémité du ressort 16 prenant appui sur la plaque de contact 12 laquelle est montée coulissante sur la tige de commande 11. La tige de commande 11 traverse la pièce 324 de fermeture de l'ouverture 02, ce qui permet au noyau mobile 321 de l'actionner lors de son déplacement vers sa position finale.

Enfin, le ressort 29 de dent contre dent coopère avec la tige d'actionnement 28 qui est partiellement logée dans un évidement dans la partie arrière du noyau mobile 321 comme dans le cas de l'actionneur 20 de l'art antérieur. Le ressort 29 prend appui sur le noyau mobile 321 par le biais d'un anneau élastique 326, ce qui permet l'introduction du ressort 29 dans l'évidemment par la partie arrière du noyau mobile 321 Le schéma électrique de la figure 2 est pareillement applicable au démarreur 300. Toute la description du fonctionnement du démarreur 1 de l'art antérieur faite en référence aux figures 1 et 2 est applicable au démarreur 300, sauf pour ce qui concerne le fonctionnement propre au circuit magnétique de l'actionneur 320 qui a été expliqué plus haut. Comme indiqué, l'actionneur 320 comprend deux bobines, une bobine d'appel 25 et une bobine de maintien 24, comme dans le cas du démarreur 1 de l'art antérieur.

Cela illustre que l'apport propre à l'invention peut être combiné aux mesures existants déjà dans l'art antérieur qui ont pour effet de limiter les difficultés de coordination du déplacement du lanceur 50 et de la fermeture du contact de puissance K. La courbe `e' de la figure 4 est une courbe caractéristique de l'actionneur à courant constant, à savoir un courant de 21 A se répartissant à travers les deux bobines 24, 25 et alimentées en courant continu de manière à ce que les ampères-tours générés par elles ont leurs contributions au flux magnétique qui s'additionnent (en valeur absolue). La courbe `e' représente donc la force magnétique de déplacement du noyau mobile 321 en fonction de sa position lors de son déplacement de la position initiale jusqu'à la position finale . La position à l'abscisse 0 correspond à la position finale du noyau mobile 321 qui est montrée à la figure 9. Comme cela est visible sur la courbe `e', la force magnétique de déplacement du noyau mobile atteint la force maximale FmAX1 sur la portion '3' du déplacement du noyau mobile, puis reste en-deçà, au contraire du cas de l'actionneur de l'art antérieur de la figure 1 pour lequel la courbe `c' montre que cette force croît continuellement jusqu'à la position finale du noyau mobile. A titre comparatif, la courbe 'el' est la courbe homologue de la courbe `e', mais pour un courant constant de 28 A se répartissant à travers la bobine d'appel 25 et la bobine de maintien 24. En l'occurrence, ce courant de 28 A est le courant maximum pouvant se répartir entre la bobine d'appel 25 et la bobine de maintien 24 lorsqu'elles sont alimentées sous 12 V en courant continu et placées à une température de 120°C.

La courbe 'f' de la figure 4 représente la force magnétique de déplacement du noyau mobile 321 en fonction de sa position lors de son déplacement de la position initiale jusqu'à la position finale lorsque seule la bobine de maintien 24 est alimentée. Il est rappelé que sur les portions '1' et '2' et sur une grande partie de la portion '3' (c'est-à-dire jusqu'à la fermeture du contact de puissance K), les deux bobines 24, 25 sont alimentées, et c'est donc la courbe `e' qui est applicable. Au contraire, sur une partie finale de la portion '3' (après fermeture du contact de puissance K) et sur la portion '4', c'est la courbe 'f' qui est applicable. On notera, pour la courbe `e' , que lorsque le noyau mobile 321 a dépassé la position où la force magnétique de déplacement est maximale, la force magnétique diminue, puis augmente à nouveau jusqu'à la position finale du noyau mobile tout en restant inférieur au maximum (noté FmAx1 pour la courbe `e'). Cette augmentation est la conséquence de la coopération magnétique entre l'épaulement 321c du noyau mobile 321 avec la culasse C comme expliqué plus haut. Cet effet est en outre accru dans ce mode de réalisation par le fait que la première ouverture 01 a une section tronconique 322b se rétrécissant dans le sens allant de l'extérieur vers l'intérieur de la culasse C. Pour la courbe 'f' , on observe un phénomène similaire, c'est-à-dire que la force magnétique augmente jusqu'à un certain niveau (qui correspond à la position du noyau mobile 321 pour laquelle la courbe `e' atteint le maximum FmAxi), puis décroît et enfin croît à nouveau sur la dernière portion du trajet et est maximale à la position finale. La valeur maximale atteinte par la courbe 'f' en position finale reste cependant inférieure à la valeur maximale FmAx1 atteinte par la courbe `e'. Autrement dit, la valeur maximale atteinte par la force magnétique agissant sur le noyau mobile 321 est bien atteinte avant que le noyau mobile 321 n'arrive en position finale. L'allure de la courbe 'f' ressemble a celle de la courbe `e', mais sans s'en déduire par homothétie en raison des effets de saturation du circuit magnétique et des flux de fuites. Le circuit magnétique, ainsi que la ou les bobines sont définis pour que la courbe pour le courant de fonctionnement souhaité de la force magnétique de déplacement du noyau mobile par rapport à sa position sur son trajet de la position initiale jusqu'à la position finale soit calée pour être au-dessus de celle des forces antagonistes agissant sur le noyau mobile. Il est préférable que la force magnétique de déplacement du noyau mobile 321 atteigne sa valeur maximale - FmAx1 dans notre exemple - pour une position du noyau mobile 321 sur son trajet de la position initiale vers la position finale, qui corresponde à la position dans laquelle les forces antagonistes s'exerçant sur le noyau mobile 321 sont maximum. Néanmoins, cette position est quelque peu variable d'un cycle de démarrage à l'autre puisque les efforts antagonistes sont maximum dans la situation de dent contre dent du pignon 51 avec la couronne 53 un peu après la fermeture du contact de puissance K, juste avant que la rotation du moteur électrique 40 permette l'engagement du pignon 51 dans la couronne 53 puisque ce dernier a pour effet de supprimer l'effet antagoniste du ressort 29 de dent contre dent. Généralement, les efforts antagonistes atteignent leur maximum pour une position du noyau mobile comprise entre sa position où il provoque la fermeture du contact de puissance K (position repérée par `PK' sur la figure 4) et une position du noyau mobile (repérée par 'PM' sur la figure 4) qui est située au-delà de la précédente à une distance (repérée `D112' sur la figure 4) égale à la moitié -voire seulement un tiers ou un quart - de la distance (repérée 'D' sur la figure 4) séparant la position TF' de la position finale du noyau mobile. De ce fait, il est préférable que la force magnétique de déplacement du noyau mobile 321 atteigne sa valeur maximale FmAxi dans la position 'PM' ou éventuellement entre la position 'PM' et position `PK' (comme cela est illustré par la Figure 4).

Cependant, la courbe de la force magnétique de déplacement du noyau mobile en fonction de sa position ne se déduit pas généralement par une simple translation ou homothétie par rapport à la courbe de l'effort antagoniste s'exerçant sur le noyau mobile, mais peut avoir une allure sensiblement différente comme cela est visible de la figure 4. De ce fait, il peut être avantageux que la force magnétique de déplacement du noyau mobile 321 atteigne sa valeur maximale FMAX1 avant la position `PK' (comme cela est illustré par la Figure 4). C'est particulièrement le cas lorsque la courbe de la force magnétique de déplacement du noyau mobile présente des variations moins importantes que la courbe des forces antagonistes sur la portion allant de la position initiale jusqu'à la position `PK'. En effet, cela permet de positionner la courbe caractéristique de la force magnétique de déplacement du noyau mobile en fonction de sa position (la courbe `e' dans notre exemple) au-dessus de la courbe de l'effort antagoniste s'exerçant sur lui (la courbe 'a' dans notre exemple) en adoptant un courant nominal constant correspondant à cette courbe qui est inférieur à celui qu'il faudrait à cette fin si la force magnétique maximale était atteinte à la position 'PM' ou à la position 'PK', du noyau mobile 321. De plus, cela contribue à limiter le choc et la vitesse du noyau mobile 321 sur la portion '4' de son déplacement dans la mesure où la force magnétique de déplacement du noyau mobile a déjà diminuée à la fin de la portion '3'. En résumé, il est donc préférable que la force magnétique de déplacement du noyau mobile atteigne sa valeur maximale à une position du noyau mobile qui est avant la position 'PM', voire même avant la position 'PK', lors de son trajet de la position initiale vers la position finale. Cette même considération est applicable mutadis mutandis pour ce qui concerne la position du noyau mobile pour laquelle la dérivée de la perméance du circuit magnétique par rapport à la position du noyau mobile, atteigne sa valeur maximale dans la mesure où il s'agit de la même position. Selon un aspect particulièrement remarquable et préféré de l'invention, l'actionneur peut être mis en oeuvre avec une culasse dépourvue de fer en face de la partie frontale du noyau mobile, comme cela a été décrit en relation avec les figures 5 à 9 : cf. la deuxième ouverture 02. Cela va à l'encontre de la démarche classique de l'homme du métier dans la conception des actionneurs électromagnétiques pour contacteur de démarreur et du préjugé technique selon lequel la culasse doit comporter une telle partie de fer (cf. le noyau fixe 23 de l'art antérieur de la figure 1) en face de la partie frontale du noyau mobile pour procurer un niveau de force magnétique suffisant. Ce préjugé technique était d'autant plus ancré que les contraintes sur la conception d'un démarreur de moteur thermique pour véhicule automobile sont importantes comme nous l'avons mentionné au début de la description, en particulier en terme d'encombrement. Or, la demanderesse a déterminé qu'un actionneur conforme à cet aspect de l'invention peut effectivement être mis en oeuvre dans le même encombrement que celui utilisé dans l'art antérieur et donc utilisé pour se substituer à ce dernier dans un même démarreur. En particulier, un actionneur conforme à cet aspect de l'invention peut être mis en oeuvre avec une culasse ayant un diamètre extérieur inférieur ou égal à 54 mm, ce qui est le cas du mode de réalisation des figures 8 et 9 lequel est basé sur l'art antérieur de la figure 1 en substituant son actionneur 20 par l'actionneur 320 selon l'invention. D'ailleurs, il est particulièrement remarquable que l'invention permette non seulement de respecter le même encombrement que dans le cas de l'art antérieur, mais permette encore de le faire avec un courant inférieur pour le fonctionnement de l'actionneur : cf. figure 4, notamment la courbe e) selon l'invention qui est à 21 A par rapport à la courbe c) selon l'art antérieur qui est à 30,5 A. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples et au mode de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art. Par exemple, le ressort 26 de rappel de noyau mobile et le ressort 29 de dent contre dent peuvent être disposés en différents endroits. Ils peuvent même ne pas faire partie de l'actionneur, et donc être disposés en un autre endroit du démarreur pour agir sur d'autres pièces de celui-ci tout en fournissant le même effet : ils peuvent par exemple agir directement sur le levier 60 et le lanceur 50.

Le jeu de coupure 61 peut aussi être mis en oeuvre ailleurs dans le démarreur qu'au niveau du pivot du levier 28.

Plus généralement, l'actionneur selon l'invention et le contacteur électromagnétique qui l'incorpore peuvent être mis en oeuvre dans des démarreurs ayant une structure différente de celle illustrée par les figures 8 et 9. Ils peuvent être mis en oeuvre dans tout type de démarreur à lanceur coulissant, voire d'autres technologies de démarreur. Enfin, l'on comprendra de la description qui précède que, selon un aspect particulièrement intéressant, l'invention propose un contacteur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant : un actionneur électromagnétique ; et un contact électrique de puissance destiné à alimenter le moteur électrique du démarreur ; l'actionneur comprenant: au moins une bobine pour créer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement ; et un circuit magnétique pour circuler au travers de celui-ci un flux magnétique engendré par le champ magnétique créé par la bobine, lequel circuit magnétique comprend : o une culasse ; et o un noyau mobile depuis une position initiale jusqu'à une position finale, le noyau mobile actionnant le contact électrique de puissance lorsque le noyau mobile se déplace de la position initiale vers la position finale ; dans lequel, lorsque le contacteur est alimenté à sa tension de fonctionnement, le champ magnétique de ladite au moins une bobine crée une force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale, ladite force atteignant une valeur maximale pour une position du noyau mobile qui est située entre la position initiale et la position finale tandis que ladite force est inférieure à ladite valeur maximale lorsque le noyau mobile est dans la position finale. Comme indiqué plus haut, il est avantageux que ladite force atteigne sa valeur maximale à une position du noyau mobile qui est avant la position Tm', voire même avant la position `PK', lors de son trajet de la position initiale vers la position finale. Par ailleurs, l'invention propose aussi un démarreur de moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant un contacteur tel que défini précédemment. L'on comprendra aussi que, selon un autre aspect particulièrement intéressant, l'invention propose un actionneur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant : au moins une bobine pour créer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement ; et un circuit magnétique pour circuler au travers de celui-ci un flux magnétique engendré par le champ magnétique créé par la bobine, lequel circuit magnétique comprend : o une culasse ; et o un noyau mobile depuis une position initiale jusqu'à une position finale ; dans lequel : le champ magnétique de la bobine crée une force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale, la culasse présente une première ouverture et une deuxième ouverture, le noyau mobile se déplaçant de la position initiale jusqu'à la position finale en plongeant dans la culasse par la première ouverture vers la deuxième ouverture ; et la deuxième ouverture présente une section supérieure ou égale à la section de la partie frontale du noyau mobile pour que la culasse soit dépourvue de fer en face de la partie frontale du noyau mobile lorsque le noyau mobile se déplace vers la deuxième ouverture. L'on comprendra encore que, selon un autre aspect particulièrement intéressant, l'invention propose un actionneur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant : au moins une bobine pour créer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement ; et un circuit magnétique pour circuler au travers de celui-ci un flux magnétique engendré par le champ magnétique créé par la bobine, lequel circuit magnétique comprend : o une culasse ; et o un noyau mobile depuis une position initiale jusqu'à une position finale ; dans lequel : le champ magnétique de la bobine crée une force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale, et le circuit magnétique est agencé pour que la force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale, soit fournie à plus de 50% - et plus préférentiellement à plus de 75% et encore plus avantageusement à plus de 90 % - par les contraintes électromagnétiques tangentielles à la surface du noyau mobile, quel que soit la position du noyau mobile sur son trajet de la position initiale à la position finale. Bien entendu, l'invention porte aussi sur un contacteur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant un actionneur selon ces aspects de l'invention, ainsi qu'un démarreur de moteur thermique, notamment pour véhicule automobile, comprenant un tel contacteur.

Suivant des modes de réalisation préférés, ils peuvent présenter tout ou partie des caractéristiques mentionnées dans la description générale ou encore dans la description des modes de réalisation décrits en relation avec les figures.

Claims

REVENDICATIONS1. Actionneur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique, comprenant : au moins une bobine (24 ; 25) pour créer un champ magnétique lorsqu'elle est alimentée électriquement ; et un circuit magnétique pour circuler au travers de celui-ci un flux magnétique engendré par le champ magnétique créé par la bobine, lequel circuit magnétique comprend : o une culasse (C) ; et o un noyau mobile (121 ; 221 ;321) depuis une position initiale jusqu'à une position finale ; dans lequel : le champ magnétique de la bobine crée une force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer de la position initiale jusqu'à la position finale, et la culasse et le noyau mobile présentent chacun au moins une saillance (Sc, Snm ; Sc 1, Snml ; Sc2 ; Snm2), la saillance de la culasse formant une ouverture, et dans lequel : la saillance du noyau mobile en position initiale est en-dehors de l'ouverture, la saillance du noyau mobile pénètre dans l'ouverture lorsque le noyau mobile se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale, et la saillance du noyau mobile reste en position de pénétration dans l'ouverture lorsque le noyau mobile est en position finale.
2. Actionneur selon la revendication 1, dans lequel la culasse présente une première ouverture (01), le noyau mobile se déplaçant de la position initiale jusqu'à la position finale en plongeant dans la culasse par la première ouverture.
3. Actionneur selon la revendication 2, dans lequel : la culasse présente une deuxième ouverture (02), le noyau mobile se déplaçant de la position initiale jusqu'à la position finale en plongeant dans la culasse par la première ouverture (01) vers la deuxième ouverture ; et le noyau mobile présente une partie frontale formant une dite saillance (Snml) du noyau mobile,dans lequel : la partie frontale du noyau mobile en position initiale est en-dehors de la deuxième ouverture (02), la partie frontale du noyau mobile pénètre dans la deuxième ouverture (02) lorsque le noyau mobile se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale, et la partie frontale du noyau mobile reste en position de pénétration dans la deuxième ouverture (02) lorsque le noyau mobile est en position finale.
4. Actionneur selon la revendication 3, dans lequel la deuxième ouverture (02) présente une section supérieure ou égale à la section de la partie frontale du noyau mobile pour que la culasse soit dépourvu de fer en face de la partie frontale du noyau mobile lorsque le noyau mobile se déplace vers la deuxième ouverture.
5. Actionneur selon la revendication 3 ou 4, comprenant une butée (324 ; 325) magnétiquement neutre agencée dans la deuxième ouverture (02) de la culasse (C) pour arrêter le noyau mobile dans la position finale correspondant à une pénétration partielle du noyau mobile dans la deuxième ouverture (02).
6. Actionneur selon la revendication 7, dans lequel la butée est apte à amortir le choc du noyau mobile contre elle.
7. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel une dite saillance (Snm2) du noyau mobile est agencée en saillie par rapport à la surface d'enveloppe du noyau mobile qui lui est contigüe du côté vers la partie frontale du noyau mobile, dans lequel : ladite saillance du noyau mobile en position initiale est en-dehors de la première ouverture (01), ladite saillance du noyau mobile pénètre dans la première ouverture (01) lorsque le noyau mobile se déplace depuis la position initiale jusqu'à la position finale, et ladite saillance du noyau mobile reste en position de pénétration dans la première ouverture (01) lorsque le noyau mobile est en position finale.
8. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, dans lequel le noyau mobile présente un épaulement (321c) en matériau ferromagnétique à la partie arrière du noyau mobile (321) lequel épaulement est à l'extérieur de la culasse (C) etfait face à une partie de fer de la culasse autour de la première ouverture (01) au moins sur une portion finale du déplacement du noyau mobile lorsqu'il plonge dans la culasse.
9. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel la première ouverture (01) présente une section tronconique (322a) se rétrécissant dans le sens allant de l'extérieur vers l'intérieur de la culasse.
10. Actionneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant : des moyens de rappel élastique (26) pour solliciter élastiquement le noyau mobile vers la position initiale ; une tige d' actionnement (28) destinée à coopérer avec un dispositif d'accouplement (50) du démarreur pour accoupler le moteur électrique (40) du démarreur avec le moteur thermique, des moyens de liaison élastique (29) pour relier élastiquement la tige d' actionnement au noyau mobile ; dans lequel les moyens de rappel élastique (26) présente une raideur inférieure à celle des moyens de liaison élastique (29).
11. Contacteur électromagnétique (310) pour démarreur de moteur thermique, comprenant : un actionneur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 ; et un contact électrique de puissance (K) destiné à alimenter le moteur électrique (40) du démarreur ; dans lequel le noyau mobile de l'actionneur actionne le contact électrique de puissance lorsque le noyau mobile se déplace de la position initiale vers la position finale.
12. Démarreur (300) pour moteur thermique de véhicule automobile, comprenant : un contacteur électromagnétique selon la revendication 11 ; un moteur électrique (40) ; et un dispositif d'accouplement (50) actionnable mécaniquement pour accoupler le moteur électrique au moteur thermique lorsqu'il est actionné mécaniquement ;dans lequel le noyau mobile (321) de l'actionneur (320) du contacteur électromagnétique (310) actionne mécaniquement le dispositif d'accouplement (50) lorsque le noyau mobile se déplace de la position initiale vers la position finale.
13. Démarreur selon la revendication 12, dans lequel le dispositif d'accouplement comprend un lanceur coulissant (50) destiné à venir en prise avec une couronne dentée (53) couplée au moteur thermique, le démarreur comprenant en outre : des moyens de rappel élastique (26) pour solliciter élastiquement le noyau mobile de l'actionneur vers la position initiale ; et des moyens élastiques (29) pour permettre au noyau mobile de l'actionneur de continuer à se déplacer vers la position finale au cas où le lanceur coulissant (50) bute contre une dent de la couronne dentée (53).
14. Démarreur selon la revendication 12 ou 13, dans lequel le noyau mobile de l'actionneur du contacteur électromagnétique est arrêté en position finale par équilibrage de la force magnétique agissant sur le noyau mobile pour le déplacer avec les efforts antagonistes sollicitant le noyau mobile vers la position initiale.