FR3066313A1 - Contacteur de demarreur dote d'un moyen d'etancheite perfectionne et demarreur equipe d'un tel contacteur - Google Patents

Abstract

Le contacteur de démarreur comporte un noyau fixe (10,99, 100) doté d'un flasque (100), un contact mobile (25) globalement de forme rectangulaire, un boîtier (11) de forme creuse fermé par un capot (14) en matière électriquement isolante fixé au boîtier (11), dans lequel le capot (14) présente une chambre de contact (140) pour réception du contact mobile (25) destiné à venir en contact avec des têtes (26, 26') de bornes d'alimentation électriques (20, 20') portées par le fond de la chambre de contact (140) et dans lequel un joint d'étanchéité (142) intervient entre le capot (14) et le flasque (100) du noyau fixe en étant reçu dans une gorge (144) de forme globalement rectangulaire du capot (14) adjacente à la chambre de contact (140). Le démarreur est équipé d'un tel contacteur

Description

« Contacteur de démarreur doté d’un moyen d’étanchéité perfectionné et démarreur équipé d’un tel contacteur»

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un contacteur électromagnétique de démarreur, notamment d’un moteur thermique d’un véhicule automobile, doté d’un moyen d’étanchéité perfectionné.

La présente invention concerne également un démarreur équipé d’un tel contacteur.

Etat de la technique

Tel qu'illustré sur la figure 1, un démarreur de moteur thermique, notamment d’un moteur thermique de véhicule automobile, comporte de manière conventionnelle, un carter métallique (non référencé) relié à fixation à la masse du véhicule via un palier avant portant une culasse fermée par un palier arrière, un contacteur 2 électromagnétique porté par le carter, un lanceur doté d’un pignon 1 et d’un moyeu, un moteur électrique M logé dans la culasse du carter et un arbre de sortie portant des cannelures hélicoïdales externes en prise avec des cannelures hélicoïdales internes que présente le moyeu du lanceur. A la figure 1 le contacteur 2 présente un boîtier en une partie, dont la matière permet le passage d’un flux magnétique. Il comporte un fond ouvert centralement pour le passage d’un noyau mobile 2b, qui est relié au lanceur par des moyens mécaniques 4 comportant une fourchette attelée à son extrémité supérieure au noyau mobile 2b via une première tige et une extrémité inférieure au lanceur doté d’une roue libre intercalée entre son moyeu et son pignon 1. La fourchette est montée de manière pivotante entre ses deux extrémités sur le palier avant du carter. Le contacteur 2 s'étend ici parallèlement au moteur électrique M au-dessus de celui-ci et présente également un capot, un contact mobile 3 et un noyau fixe. L’arbre de sortie du démarreur pourra être confondu avec l’arbre de sortie du moteur électrique M. En variante au moins un réducteur à engrenages est intercalé entre les deux arbres comme visible à la figure 1 et également dans le document FR 2 62 35 68.

Le moteur M, lorsqu’il est alimenté électriquement, entraîne en rotation l’arbre de sortie du démarreur et le lanceur dont le pignon 1 est destiné à engrener avec la denture périphérique de la couronne de démarrage C du moteur thermique. Pour ce faire le lanceur avec son pignon 1 est animé, via ses cannelures hélicoïdales internes, d'un mouvement hélicoïdal lorsqu'il est déplacé par la fourchette pour venir en prise avec la couronne de démarrage C. Ce pignon 1 est donc coulissant sur l'arbre de sortie du démarreur entre une position où il est désengagé par rapport à ladite couronne C et une position où il engrène avec celle-ci.

Un ressort dents contre dents 5 intervient entre la première tige et le noyau mobile 2b pour autoriser un mouvement du noyau mobile 2b lorsque le pignon 1 est bloqué en butée contre les dents de la couronne C dans une position où il n'engrène pas avec cette couronne.

En variante une transmission à poulies et courroie intervient entre le moteur thermique et le démarreur comme décrit dans le mode de réalisation de la figure 1 du document EP 1 66 95 92 Dans ce cas le pignon du lanceur vient en prise avec une couronne dentée intérieurement de la poulie de la transmission portée à rotation par le carter du démarreur. A la figure 1 le démarreur comporte un palier avant ouvert localement vers l’intérieur pour passage de la couronne de démarrage C. En variante le pignon 1 s’étend à l’extérieur du palier avant de sorte que le palier avant est fermé comme décrit dans le document FR 2 73 8 5 99 au quel on se reportera.

Le capot du contacteur 2 porte des bornes saillantes en forme de vis reliées respectivement à la borne positive de la batterie et au moteur M. Ce capot est relié par sertissage avec le boîtier présentant pour ce faire une extrémité libre de plus faible épaisseur rabattue vers l’intérieur au contact d’un épaulement du capot. La réduction d’épaisseur crée un épaulement pour caler axialement le noyau fixe pris en sandwich entre cet épaulement du boîtier et le capot doté d’ergots, qui pénètrent chacun dans une encoche du noyau fixe pour liaison en rotation et indexage angulaire par rapport au noyau fixe.

Le boîtier en variante pourra être en deux parties, le fond du boîtier étant rapporté par exemple par soudure laser à la périphérie externe en forme de jupe du boîtier. En variante le boîtier est en trois parties comme représenté à la figure 2, qui correspond à la figure 5 du document EP 1613858B. En comparant la figure 1 avec la figure 2 on voit que les contacteurs se différencient par leur boîtier et que tous les constituants du contacteur de la figure 1 n’ont pas été référencés, notamment le contact fixe, la première tige, le capot, la tige de commande et les ressorts de coupure, de pression de contact et de rappel. Ces constituants seront décrits dans la figure 2, dans laquelle le contacteur CT comporte un axe X-X de symétrie axiale et dans laquelle on voit en 11 le boîtier, appelé également cuve, en 10, 99,100 le noyau fixe, en 14 le capot en matière électriquement isolante formant un couvercle pour le boîtier, en 18 le noyau mobile et en 101 la tige de commande, appartenant à un équipage mobile tige de commande 101-ressort de pression de contact 102- contact mobile 25. Le bobinage 22 correspond au bobinage 2a de la figure 1, le support 220 au support 2a de la figure 1 et le contact mobile 25 au contact mobile 3 de la figure 1. Le ressort dents contre dents porte la référence 5 dans ces deux figures et a la même fonction.

Le noyau fixe compote un flasque 100 ici annulaire d’orientation transversale et un nez 10, 99 d’orientation axiale par rapport à l’axe X-X. Ce nez présente un rebord annulaire 99 relié à l’une de ses extrémités au flasque 100 et à son autre extrémité à l’extrémité libre 10 du nez de forme tronconique avec présence d’un épaulement entre le rebord 99 et l’extrémité libre 10. L’extrémité libre du noyau mobile 18 est destinée à venir en appui avec cet épaulement lorsque le bobinage 22 est activé, l’extrémité libre 10 pénétrant alors à jeu dans une portion d’extrémité de forme tronconique du noyau mobile 18. Le noyau fixe présente une ouverture centrale pour passage de la tige de commande 101 et logement du ressort 102.

Le boîtier 11, ici de forme cylindrique, comporte une enveloppe 15 métallique en forme de cloche, une virole 16 interne cylindrique en matériau ferromagnétique, ici en acier doux, et une rondelle 17 en matériau ferromagnétique, ici en acier doux. La rondelle 17 est plus épaisse que la virole 16. Les noyaux 18-10, 99,100 sont en matière permettant une circulation du flux magnétique. Ils pourront être en acier doux. L'enveloppe 15 est ici de forme cylindrique et comporte un fond 115 d'orientation transversale par rapport à l’axe X-X avec une ouverture centrale circulaire 19 pour passage du noyau 18. Ce fond est configuré pour former centralement à sa périphérie interne une protubérance 116 axiale de forme annulaire dirigée en direction opposée à la rondelle 17. De préférence cette enveloppe 15 de faible épaisseur est obtenue par emboutissage profond.

Elle comporte à son extrémité libre un rétreint local de manière à ménager une nervure 21 annulaire en regard de l'emplacement du flasque 100, du noyau fixe. Le rétreint est obtenu par exemple par roulage sur toute la circonférence externe de l'enveloppe 15. Ainsi on monte d'abord la rondelle 17 dans l'enveloppe 15 au contact du fond 115, puis on enfile la virole 16 dans l'enveloppe 15 et enfin on déforme la matière de l'enveloppe 15 au contact de l'extrémité libre de la virole 16 pour blocage axial de celle-ci et formation d’un ensemble visible à la figure 3 du document EP 1 61 38 58 B. L'enveloppe 15 peut être en acier doux et subir un traitement de surface pour lui conférer un aspect esthétique. En variante l'enveloppe 15 est en matériau non magnétique, par exemple à base d'aluminium ou en inox. Cette enveloppe protège la rondelle 17 et la virole 16 contre la corrosion.

En variante l'enveloppe 15, la virole 16 et la rondelle 17 peuvent être de section carrée, rectangulaire, polygonale ou autre.

Les moyens mécaniques comportent, comme à la figure 1, une première tige 117 traversant à jeu le fond ouvert centralement du noyau mobile 18 de forme cylindrique, un ressort dents contre dents 5, logé - ainsi qu’une partie de la première tige 117- dans une cavité du noyau mobile 18, un ressort de rappel 121 moins raide que le ressort 5, un ressort de pression de contact 102 et un ressort de coupure 24 moins raide que le ressort 102. Tous ces ressorts sont ici des ressorts hélicoïdaux. L’une des extrémités du ressort 121 prend appui sur une coupelle 120 fixée, ici par sertissage, sur le noyau mobile 18. L’autre extrémité du ressort 121 prend appui sur la protubérance 116 de l’enveloppe 15. Les ressorts 24, 102 sont disposés de part et d’autre du contact 25 en appui sur le flasque 100 en position de repos.

La tige 117 est destinée à être relié à articulation via un axe 118 à l’extrémité supérieure de la fourchette du lanceur (voir figure 1). Le ressort dents contre dents 5 est en appui sur le fond du noyau mobile 18 et sur la tête épaulée 119 de la tige 117 immobilisée par un disque 103 monté à fixation dans la cavité du noyau 18 et destiné à venir en appui sur l’extrémité libre de la tige de commande 101 de diamètre étagé. Le disque 103 ferme la cavité en étant à distance de l’extrémité libre du noyau 18 et en appui contre un épaulement interne formé à la faveur d’un changement de diamètre. Une portion interne extrême tronconique du noyau 18 relie ce changement de diamètre à l’extrémité libre du noyau 18. L'axe X- X constitue l'axe de symétrie du bobinage 22, des noyaux 18-10,99, 100 et de la tige 101 portant le contact 25 et destinée à être déplacée par le noyau mobile 18 via le disque 103. Le bobinage 22, par exemple doté d’un enroulement d’appel et de maintien, présente un support annulaire 220 à section en forme de U.

Ce bobinage 22, via son support 220 et la rondelle 17, est monté sur un tube support 23 formant intérieurement un coussinet pour le noyau 18 et prenant appui sur le rebord annulaire 99 de centrage dirigé vers le noyau mobile 18. La périphérie externe du flasque 100, de forme cylindrique, est centrée par le fond du rétreint 21 de forme annulaire, tandis que la périphérie interne du flasque constitue une butée axiale pour le coussinet 23 centré par le rebord 99. Le coussinet 23 traverse l'orifice 19 de l'enveloppe 15 et de la protubérance 116. Le flasque 100 est axialement plus large que le rétreint 21.

Le capot 14, ici de forme annulaire, est en matière électriquement isolante, telle que de la matière plastique thermodurcissable. Il est de forme creuse et présente une chambre de contact dans le fond de laquelle sont logées les têtes 26 des bornes 20 électriquement conductrices, dont une seule est visible à la figure 2. Ces bornes en forme de vis traversent le capot en étant fixées au fond de la chambre de contact de celui-ci pour être reliées respectivement à la borne positive de la batterie du véhicule et au moteur électrique M comme visible à la figure 1. Le contact mobile 25, en forme de plaque, est admis à pénétrer à jeu dans la chambre de contact dont le fond sert d’appui au ressort de coupure 24 implanté entre les têtes 26, formant des contacts fixes, pour appui avec le contact 25 formant un pont entre les contacts fixes comme à la figure 1. Ces têtes 26 fixes et les bornes 20 sont en matière électriquement conductrice tout comme le contact mobile 25 classiquement de forme globalement rectangulaire de sorte que la section complémentaire de la chambre de contact est globalement de forme annulaire.

Le ressort de coupure 24, en appui sur le fond de la chambre de contact, sollicite au repos le contact mobile 25, en forme de plaque, contre le flasque 100 du côté opposé au noyau mobile 18, en ménageant un intervalle axial avec les têtes fixes 26. Pour ce faire, d’une part, l’ouverture centrale du noyau fixe 10, 99,100 - traversée par la tige annulaire de commande 101- est intérieurement étagée en diamètre et d’autre part, cette tige 101 comporte, après traversée d’une ouverture centrale du contact mobile 25, un premier épaulement pour calage axiale d’une rondelle bloquée sur la tige par une rondelle à griffes plaquant la rondelle contre l’épaulement de sorte que le ressort de coupure 24 prend appui sur le capot et sur cette rondelle. Il en est de même à la figure 1.

Cette tige 101 présente un accroissement de diamètre avec une surépaisseur formant un second épaulement pour montage du ressort de pression de contact 102 entre cet épaulement et le contact mobile 25, l’ensemble tige de commande 101- ressort 102- contact mobile 25 formant un équipage mobile. Bien entendu le ressort 102 est monté sur la tige 101 avant la mise en place des rondelles précitées. A cet effet l’ouverture centrale du noyau fixe présente une augmentation de diamètre pour loger l’épaulement de la tige 101 comprenant un premier tronçon traversant l’extrémité libre 10 du nez, un deuxième tronçon épaulé de plus grand diamètre pour de montage du ressort de pression de contact 102 et un troisième tronçon de plus petit diamètre pour la rondelle d’appui du ressort de coupure 24. La face du flasque 100 tournée vers la chambre de contact est chanfreinée pour montage de la tige 101.

On notera que le flasque 100 annulaire présente à sa périphérie externe au moins deux encoches 13 (voir également figure 2 et 3 du document EPI 61 38 58 B) dans chacune desquelles s’engagent des déformations locales de l'enveloppe 15 pratiquées de l'extérieur sur le diamètre réduit de la nervure 21 de manière à repousser localement le métal dans les encoches 13 du flasque 100 du noyau fixe pour bloquer celui-ci en rotation. Les déformations locales sont de préférence de forme trapézoïdale.

Le capot 14 présente à sa périphérie externe une embase, ici annulaire, dotée de tenons 27 destinés à s'engager axialement dans des encoches 13 pour blocage en rotation et indexation angulaire du capot par rapport au flasque 100. Ce capot, par l'intermédiaire de son embase périphérique externe exerce une action de serrage sur la périphérie externe du flasque 100. Comme visible dans cette figure 2 l’extrémité libre de l’enveloppe 15 est rabattue vers l’intérieur en 112a au contact de la face externe inclinée de l’embase périphérique externe du capot 14 pour serrage axiale du capot 14 et du flasque 100 au contact de la virole 16. Le capot 14 est donc relié par sertissage avec le boîtier 11.

Le contacteur CT assure la commande de l'alimentation du moteur électrique M par déplacement du contact mobile 25 entre une position d'ouverture - correspondante à la position de repos du contact 25 alors en appui sur la face du flasque 100 tournée vers la chambre de contact- et une position de fermeture correspondante à une position active dans laquelle le contact mobile 25 est en appui sur les têtes 26 des bornes 20. Ce contact 25 est poussé, via la tige de commande 101 et le ressort de pression de contact 102, par le noyau mobile, qui se déplace axialement par rapport au contact fixe 10, 99,100 et au moteur électrique M lorsque le bobinage 22 est activé.

Le contacteur CT, de manière précitée, commande également le déplacement du pignon 1 via son noyau mobile 18 et les moyens mécaniques. Ce contacteur a donc deux fonctions.

Ces deux fonctions sont réalisées en alimentant le bobinage 22 suite par exemple à un actionnement de la clef de contact ce qui permet de mettre en mouvement le noyau mobile 18 attiré alors en direction du rebord 99 du noyau fixe et guidé par le coussinet 23. Le bobinage 22 comporte par exemple un enroulement d’appel et un enroulement et de maintien. Le noyau mobile 18 est donc destiné à se déplacer entre une position de repos et une position de contact dans laquelle il est en appui sur le rebord 99, cette position de fermeture du circuit magnétique passant par le boîtier ayant lieu après fermeture du contact mobile 25 et donc du circuit électrique du moteur M. En position de fermeture le contact 25 est en contact avec les têtes 26 des bornes 20 et la tige 101 poussée par le disque 103 du noyau 18 peut se déplacer par rapport au contact 25 grâce au ressort de pression de contact 102, qui se comprime avant contact du noyau 18 avec le flasque 100.

Pour plus de précisions on se reportera par exemple à la figure 2 du document FR 2 62 35 68 et à la description de celui-ci montrant et décrivant un circuit électrique conventionnel de forte puissance du démarreur à enroulement d’appel et de maintien ainsi que le fonctionnement du contacteur. On notera que l’enroulement d’appel est court-circuité lorsque le contact mobile 25 est en position de fermeture et que les ressorts 121 et 24 rappellent respectivement le noyau mobile 18 et le contact mobile 25 en direction de leur position de repos lorsque le bobinage 22 n’est plus activé.

Le contacteur ne présente pas toujours une bonne étanchéité entre son capot et le flasque du noyau fixe. En effet de l’eau, de la boue, des impuretés, du sel ou autres souillures peuvent pénétrer dans la chambre de contact, notamment lorsqu’il s’agit d’un contacteur de démarreur de véhicule automobile. En outre la température de la chambre de contact peut atteindre, d’une part, des valeurs supérieure à 80° Celsius du fait de la proximité entre le moteur thermique et le démarreur et d’autre part, par temps froid, après un arrêt prolongé, des températures inférieure à 0°.

Il en résulte, d’une part, que par temps froid du givre peut se former au niveau des contacts fixes ce qui empêche l’alimentation du moteur électrique du démarreur et d’autre part, qu’un phénomène d’oxydation peut se produire au niveau du contact mobile avec présence d’un film isolant empêchant le contact électrique entre le contact mobile et les têtes des bornes.

En outre les impuretés peuvent empêcher le déplacement de la tige de commande et du contact mobile.

Il importe donc de créer une bonne étanchéité entre le capot et le flasque du noyau mobile.

Objet de l’invention

La présente invention a pour objet de répondre à ce souhait.

Selon l’invention un contacteur du type sus-indiqué comporte un joint d’étanchéité intervenant entre le capot et le flasque du noyau fixe en étant reçu dans une gorge du capot adjacente à la chambre de contact. L’invention concerne un contacteur électromagnétique de démarreur comportant : • un boîtier de forme creuse, • un noyau fixe doté d’un flasque situé à l’intérieur du boîtier, • un capot en matière électriquement isolante fixé au boîtier fermant le boîtier en étant placé contre le flasque du noyau fixe, • dans lequel le capot présente une chambre de contact, • une gorge du capot adjacente à la chambre de contact, • des têtes de bornes d’alimentation électriques portées par le fond de la chambre de contact, • un contact mobile entre une position repos et une position de contact dans lequel le contact mobile est en contact avec les têtes de bornes d’alimentation électriques • un joint d’étanchéité situé entre le capot et le flasque du noyau fixe en étant reçu dans la gorge du capot adjacente à la chambre de contact.

Suivant l’invention un démarreur, notamment d’un moteur thermique de véhicule automobile est équipé d’un tel contacteur.

Grâce à l’invention on limite la pénétration de l’eau, de la boue, des impuretés, du sel ou autres souillures dans la chambre de contact et la matière du joint, telle qu’un joint de section circulaire, pourra être différente de celle du capot, chaque matière étant définie par sa fonction à réaliser.

La mise en place du joint dans la gorge est aisée. On évite d’utiliser un collage ou autre.

En outre la longueur du joint est minimale.

De plus on évite les phénomènes d’oxydation du contact mobile, ainsi que la formation de givre au niveau des têtes des bornes d’alimentation électrique du fait que le joint est implanté dans une gorge adjacente à la chambre de contact. On évite également un blocage du mouvement de l’ensemble mobile tige de commande-contact mobile. On limite la formation de moisissures dans la chambre de contact.

Il résulte de ce qui précède que la gorge de réception du joint est en retrait axialement par rapport à la périphérie externe du capot en forme d’embase destinée à venir en appui contre le flasque du noyau fixe.

Avantageusement la gorge de réception du joint est réalisée dans une paroi en retrait axialement par rapport l’embase périphérique externe du capot, le dit retrait étant déterminé par l’épaisseur du joint pour maîtriser son écrasement.

Ainsi l’extrémité libre de la paroi tournée vers le flasque du noyau fixe est en retrait axialement par rapport à la face libre de l’embase périphérique externe du capot destinée à venir en butée conte le flasque, le dit retrait étant déterminé par l’épaisseur du joint pour maîtriser son écrasement.

Suivant d’autres caractéristiques prises isolément ou en combinaison :

Dans lequel le joint est plus proche de la chambre de contact que de la périphérie externe du capot formant une embase. Cela permet, par rapport à un joint installé à la périphérie du noyau fixe, de libérer la périphérie du noyau fixe pour d’autres fonctions : par exemple l’aménagement des encoches pour passer les fils conducteur et pour l’indexage. le joint d’étanchéité est un joint de section circulaire du type de celle d’un joint torique; L’intérêt d’un joint torique par rapport à d’autres formes de section, par exemple un joint plat d’une section rectangle, est principalement la souplesse du joint vis à vis de la compression, ce qui minimise la déformation du capot plastique lord de l’écrasement du joint. En outre cela permet une mise en place plus facile car il nécessite moins de dispositifs de positionnement. le joint d’étanchéité est un joint de section polygonale, telle qu’une section hexagonale ou carrée ; la gorge présente deux flancs parallèles et un fond notamment plat; la gorge présente un fond arrondi et deux flancs parallèles. Cela permet que la gorge épouse le joint si celui-ci est torique. le joint d’étanchéité est implanté au moins en partie radialement vers l’intérieur à distance de l’embase périphérique externe du capot ; le contact mobile est globalement de forme rectangulaire; le contact mobile a une forme triangulaire ou d’étoile ; le joint d’étanchéité et la gorge du capot ont un contour globalement de forme rectangulaire, qui inclue la périphérie externe de la plaque du contact mobile ; la gorge à flancs parallèles comporte des bords globalement longitudinaux réalisés dans une paroi séparée de l’embase périphérique du capot par un vide ; cela permet que lors du sertissage du capot sur la périphérie du noyau fixe, la paroi ne déforme pas le joint. - la paroi à gorge est de forme globalement rectangulaire et est séparée par un vide de la périphérie externe du capot au niveau de ses bords longitudinaux monté contre le flanc du noyau fixe. le boîtier présente à sa périphérie externe un épaulement radial interne pour appui du flasque du noyau fixe et serrage du flasque entre la partie périphérique externe du capot et l’épaulement, dans lequel le flasque est doté d’encoches périphériques, dans lequel deux encoches sont dédiées à la réception des deux ergots saillants issues de la périphérie externe en forme d’embase de l’embase du capot et dans lequel le joint est implanté entre les encoches et la chambre de contact. - le contacteur présente un joint d’étanchéité supplémentaire en forme de soufflet intervenant entre l’extrémité libre du nez du noyau fixe et l’extrémité libre de la tige de commande destinée à être actionnée par le noyau mobile, ledit soufflet étant attaché à une première extrémité au nez du noyau fixe et attelé à une deuxième extrémité à la tige de commande; le contacteur est dépourvu d’un joint d’étanchéité supplémentaire intervenant entre le nez du noyau fixe et la tige de commande. L’utilisation d’un soufflet empêche cette infiltration de la vapeur ou goutte d’eau dans la chambre du contacteur par le jeu entre la tige de commande et le noyau fixe; - la matière du joint torique est différente de celle du soufflet et en ce que la matière du joint torique présente une plus grande résistance à la chaleur que celle du soufflet. Cela permet de résister à réchauffement de la plaque mobile par des arcs électriques. En outre la surface du flasque du noyau fixe est sujette à une élévation de température durant le fonctionnement du contacteur. La matière peut par exemple être un caoutchouc thermodurcissable du type silicone; la matière du soufflet pourra être en caoutchouc ou avantageusement en élastomère thermoplastique (TPE) de sorte que ce soufflet est économique ; le soufflet intervient à serrage entre la tige de commande et le nez du noyau fixe ; le soufflet est en forme de soufflet d’accordéon à au moins un pli. Cela permet d’autoriser le mouvement de la tige de commande en assurant une bonne étanchéité; le nez présente à son extrémité libre une gorge pour réception en serrage de manière étanche de la première extrémité de forme annulaire du soufflet ; la première extrémité du soufflet est monté élastiquement serré autour de la gorge du nez ; Autrement dit la première extrémité du soufflet présente à l’état démonté un diamètre interne inférieur à celui du fond de la gorge ; la première extrémité du soufflet est globalement de forme torique; la première extrémité du soufflet présente globalement une section polygonale, telle qu’une section hexagonale ou carrée ; le soufflet est en forme d’annulaire d’orientation axiale. le contacteur présente un joint d’étanchéité supplémentaire en forme de membrane intervenant entre l’extrémité libre du nez du noyau fixe et l’extrémité libre de la tige de commande destinée à être actionnée par le noyau mobile, ledit membrane étant attaché à une première extrémité au nez du noyau fixe et attelé à une deuxième extrémité à la tige de commande; la membrane est de forme tronconique ; - la première extrémité de la membrane est en forme de collerette saillante radialement vers l’extérieur, destinée à être montée en serrage sur la tige de commande ; l’extrémité libre du nez est en deux parties pour serrage étanche de la collerette de la membrane entre les deux parties ; l’une des parties du nez est en forme de vis à tête épaulée et l’autre en forme d’écrou pour serrage de la collerette entre l’écrou et l’extrémité libre de la vis; l’écrou du nez est de forme tronconique et présente centralement un passage pour la membrane ;

La matière peut par exemple être un caoutchouc thermodurcissable du type silicone; l’extrémité libre de la tige de commande présente une gorge de réception de manière étanche de la deuxième extrémité de forme annulaire du joint d’étanchéité supplémentaire qu’il soit en forme de soufflet ou de membrane; - la deuxième extrémité du joint d’étanchéité supplémentaire qu’il soit en forme de soufflet ou de membrane est monté élastiquement serré autour de la gorge de la tige de commande ; Autrement dit la deuxième extrémité du joint d’étanchéité supplémentaire qu’il soit en forme de soufflet ou de membrane présente à l’état démonté un diamètre interne inférieur à celui du fond de la gorge cela implique qu’à l’état monté la deuxième extrémité du joint d’étanchéité supplémentaire qu’il soit en forme de soufflet ou de membrane, est monté élastiquement serré a fond de la gorge; la deuxième extrémité du soufflet est globalement de forme torique.; la deuxième du soufflet présente globalement une section polygonale, telle qu’une section hexagonale ou carrée ; le noyau mobile est de forme creuse et présente un disque en contact avec l’extrémité libre de la tige de commande en position active ; le disque du noyau mobile présente un trou pour formation d’un évent d’évacuation de l’air.

Grâce à ces dispositions le contacteur pourra présenter deux étanchéités, l’une au niveau du capot, l’autre au niveau du nez. Ainsi une étanchéité totale de la chambre de contact est réalisée avec évacuation de l’air grâce au trou du disque de sorte que le mouvement du noyau mobile n’est pas perturbé. Ce trou du disque pourra être présent même lorsque le contacteur est dépourvu de soufflet.

Grâce à ces dispositions on évite la pénétration d’impuretés, de sel ou autres souillures et d’eau dans la chambre de contact ce qui évite la condensation de l’eau et la formation de glace au niveau des têtes des bornes d’alimentation ainsi que l’oxydation du contact mobile et des dites têtes. On évite également la formation de moisissures notamment dans la chambre de contact.

Le démarreur pourra donc démarrer par temps froid en évitant le défaut du démarrage « Click no crank ». En outre la chambre de contact est étanche ce qui évite la pénétration d’eau dans celle-ci et les courts- circuits sachant que le démarreur est implanté à proximité du moteur thermique dans la partie basse de celui-ci. D’autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre de manière non limitative et ce en regard des dessins annexés.

Brève description des dessins - la figure 1 est une vue en coupe axiale d’un démarreur conventionnel; - la figure 2 est une demie-vue en coupe axial d’un contacteur de l’art antérieur doté d’un boîtier en trois parties; - la figure 3 est une vue en coupe axiale d’un contacteur électromagnétique pour un premier mode de réalisation de l’invention ; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée d’une partie des composants du contacteur de la figure 3 à savoir le soufflet, le noyau fixe, l’équipage mobile équipé du ressort de coupure, d’un joint d’étanchéité torique et du capot présentant une gorge pour réception du joint torique ; - la figure 5 est une vue en perspective de l’ensemble bobinage-noyau fixe- équipage mobile équipé du ressort de coupure et du capot ; - la figure 6 est une vue partielle analogue à la figure 3 et tournée à 90° ; la figure 7 est une vue analogue à la figure 6 pour un deuxième exemple de réalisation de l’invention.

Dans les figures les éléments identiques ou similaires seront affectés des mêmes signes de référence.

Descriptions d’exemples de réalisation de l’invention

Le contacteur selon l’invention est un contacteur électromagnétique pour démarreur, notamment de moteur thermique d’un véhicule automobile, qui se monte en lieu et place des contacteurs conventionnels décrits en référence aux figures 1 et 2.

Le démarreur pourra avoir la forme de ceux décrits en introduction, notamment être doté d’un pignon implanté à l’extérieur de son palier avant. Il pourra être renforcé pour réaliser les fonctions marche-arrêt du véhicule automobile notamment lorsque celui-ci s’arrête à un feu rouge ou dans les embouteillages. Le circuit électrique du démarreur dépendra des applications notamment de la constitution du moteur électrique de celui-ci.

Ce contacteur pourra être déporté par rapport au moteur électrique du démarreur. Par exemple il pourra, à la faveur de moyens mécaniques comportant un levier de renvoi coopérant avec la tige du noyau mobile, être implanté au niveau du palier arrière du démarreur comme décrit dans le document FR 2 843 427 auquel on se reportera. Il pourra être implanté à la faveur de moyens de renvoi en dessous du moteur électrique.

Ce contacteur appartient à un circuit électrique de grande puissance pour alimenter électriquement le moteur électrique du démarreur. Il pourra comporter les mêmes composants que ceux décrits dans les figures 1 et 2 et se différencie par la présence d’un moyen d’étanchéité supplémentaire.

Il comporte donc un boîtier de forme creuse- en une , deux ou trois parties- un bobinage logé dans le boîtier, un noyau mobile de forme creuse traversant le fond du boîtier, un noyau fixe implanté à l’extrémité libre du boîtier et calé axialement à la faveur d’un épaulement que présente l’extrémité libre du boîtier, un capot à ergots pénétrant dans des encoches du noyau fixe assemblé au boîtier pour presser le noyau fixe au contact de l’épaulement du boîtier avec blocage en rotation et indexage angulaire par rapport au noyau fixe.

Ce contacteur présente en outre un coussinet porté par le rebord du noyau fixe pour guider le noyau mobile et porter le bobinage. Ce bobinage pourra comporter un enroulement d’appel et de maintien comme décrit en introduction. En variante il pourra comporter un seul enroulement à variation du courant efficace de la bobine lors du déplacement du noyau mobile comme décrit dans le document FR 2 795 884 auquel on se reportera.

Les têtes des bornes, formant des contacts fixes, et le contact mobile pourront être en argent. Avantageusement les têtes et le contact mobile sont en cuivre ou en alliage de cuivre.

Les têtes peuvent être dans la même matière que les bornes. En variante les têtes des bornes comportent une creusure pour montage par sertissage de plots constituant les contacts fixes comme décrit par exemple dans le document EP 1 99 57 45 auquel on se reportera. Ces contacts fixes, par exemple en cuivre, pourront être rapportés sur les têtes des bornes par exemple en acier.

La tige de commande, guidée par l’ouverture centrale du noyau fixe, pourra être en matière électriquement isolante, telle que du P A 6.6 avantageusement renforcée par des fibres de verre ou une céramique obtenue par frittage. Cette tige pourra être métallique. Dans ce cas un coussinet en matière électriquement isolante est monté dans l’ouverture centrale du contact mobile en étant intercalé radialement entre le contact mobile et la tige de commande.

Le ressort de coupure, en appui sur le fond de la chambre de contact du capot, pourra prendre appui sur une rondelle calée sur l’extrémité libre épaulée de la tige à l’aide d’une rondelle à griffe comme décrit en introduction et à la figure 1 du document FR 2 895 143. En variante, comme décrit dans ce document FR 2 895 143, le montage du contact mobile sur la tige est un montage du type baïonnette avec blocage en rotation du contact mobile par rapport à la tige dotée de trois tronçons comme mieux visible dans les figures 3à5et9àll de ce document. Le ressort de rappel prend alors appui directement sur un épaulement de la tige comme visible dans la figure 2 de ce document. En variante le montage du contact mobile sur la tige avec interposition du ressort de coupure est réalisé par encliquetage ou déformation du contact mobile.

Le flasque du noyau fixe pourra être rapporté sur le nez. Ce nez pourra comporter un premier tronçon, se raccordant à la faveur d’un épaulement à un deuxième tronçon de diamètre supérieur constitué par le rebord du nez. L’épaulement sert de calage axial du flasque monté par exemple à force ou à frettage sur le premier tronçon. Dans l’autre sens axial le calage axial pourra consister en un rabattement de matière de l’extrémité libre du premier tronçon. Bien entendu le flasque pourra être soudé au premier tronçon. Le flasque pourra comporter au moins deux flasques élémentaires rapportés et fixés sur le premier tronçon du nez.

Le capot électriquement isolant est avantageusement en matière moulable, telle que de la matière plastique, pour obtenir les formes souhaitées.

Ce capot pourra être de préférence en matière plastique thermodurcissable telle que de la Bakélite (marque déposée). Il pourra être en variante en matière thermoplastique telle que du PA 6.6 ou en PA 4.6 en étant avantageusement renforcé par des fibres de verre.

Le contacteur comporte d’une manière générale un noyau mobile, un noyau fixe doté d’un flasque solidaire d’un nez saillant tourné vers le noyau mobile et un équipage mobile comprenant une tige de commande traversant une ouverture centrale du noyau fixe et portant un contact mobile destiné à venir au repos en contact avec la face du flasque tournée à l’opposé du noyau mobile ;.

Le contacteur selon l’invention pourra comporter toutes les variantes précitées car il est doté d’un moyen d’étanchéité perfectionné ne modifiant pas de manière profonde le contacteur. Il pourra par exemple comporter un boîtier en trois parties avec présence d’un épaulement pour appui du flasque du noyau fixe et serrage de ce flasque entre la périphérie externe du capot et l’épaulement. Le capot pourra présenter une chambre de contact pour réception du contact mobile destiné à venir en contact avec des têtes de bornes d’alimentation électriques portées par le fond de la chambre de contact.

Suivant une caractéristique ce moyen d’étanchéité perfectionné comporte un joint d’étanchéité, tel qu’un joint de section circulaire, intervenant entre le capot et le flasque du noyau fixe en étant reçu dans une gorge de forme globalement rectangulaire du capot adjacente à la chambre de contact.

La matière du joint torique pourra être choisie selon sa fonction à réaliser et être différente de celle du capot. La mise en place du joint dans sa gorge est aisée. Pour se faire il suffit de partir d’un joint de contour globalement identique à celui de la gorge pour l’enfiler dans sa gorge associée. En variante le contour du joint est inférieur à celui de sa gorge associée, le montage étant réalisé en étendant le joint pour le rentrer dans sa gorge associée. Dans encore un autre mode de réalisation le joint, tel qu’un joint torique, est de forme annulaire, ledit joint étant étiré pour son montage dans sa gorge associée.

La longueur du joint torique est minimale puisque sa gorge associée est adjacente à la chambre de contact, qui inclue la périphérie du contact mobile.

On limite la pénétration de l’eau, de la boue, des impuretés, du sel ou autres souillures dans la chambre de contact. Cette étanchéité est plus performante qu’une étanchéité intervenant entre la périphérie externe en forme d’embase du capot et la périphérie externe du flasque du noyau fixe. La formation de moisissures est également évitée

De plus on évite les phénomènes d’oxydation du contact mobile ainsi que la formation de givre au niveau des têtes des bornes d’alimentation électrique du fait que le joint torique est implanté dans une gorge adjacente à la chambre de contact. On évite un blocage du mouvement de la tige de commande et du contact mobile. A titre d’exemple non limitatif le joint d’étanchéité torique pourra être implanté dans un contacteur du type de celui de la figure 2 comme décrit dans le document EP 1613858B sera considéré comme annexée à la présente description. Ce contacteur présente dans les figures 3 à 7 un équipage mobile tige de commande-ressort de pression de contact-contact mobile à montage du type baïonnette avec une tige de commande dotée pour ce faire de trois tronçons de manière précitée comme décrit dans le document FR 2 895 143. . L’un de ces tronçons est visible à la figure 5. Dans les figures 3 à 7, les éléments identiques à ceux de la figure 2 seront affectés des mêmes signes de référence et ne seront pas de nouveau décrits. La borne destinée à être reliée à la borne positive de la batterie sera affectée de la référence 20’ et la tête de cette borne de la référence 26’. Dans les figures 3, 6 et 7 on a référencé en 106 l’ouverture centrale du noyau fixe 10, 99, 100, en 140 la chambre de contact du capot et en 141 la périphérique externe du capot en forme d’embase. La chambre 140 présente en section une forme globalement rectangulaire pour réception à jeu du contact mobile 25 de forme globalement rectangulaire comme visible à la figure 5. La paroi saillante de séparation entre les bornes 20, 20’ (voir figures 4 et 5) n’a pas été référencée tout comme l’axe de symétrie axial du contacteur et la portion interne extrême tronconique du noyau mobile 18. Les orientations axiale, radiale, transversale et circonférentielle seront faites en référence à cet axe représenté en pointillés dans les figures 3, 6 et 7.

De manière non limitative, d’une part, la tige de commande 101 est dans les figures 3 à 7 en matière électriquement isolante et d’autre part, l’équipage mobile tige de commande 101-ressort de pression de contact 102-contact mobile 25 pourra être équipé du ressort de coupure 24 comme visible à la figure 4 et décrit dans le document FR 2 89 51 43.

Le contacteur pourra être dépourvu de joint d’étanchéité intervenant entre l’extrémité libre la tige de commande et l’extrémité libre du nez du noyau fixe.

Avantageusement le contacteur présente un joint d’étanchéité supplémentaire sous la forme d’un soufflet intervenant entre le nez du noyau fixe et la tige de commande.

Ainsi selon une caractéristique le contacteur du type sus-indiqué comporte un soufflet d’étanchéité qui intervient entre l’extrémité libre du nez du noyau fixe et l’extrémité libre de la tige de commande destinée à être actionnée par le noyau mobile, ledit soufflet étant attaché à une première extrémité au nez du noyau fixe et attelé à une deuxième extrémité à la tige de commande

Ce moyen d’étanchéité supplémentaire empêche, de manière simple et économique, les impuretés, la boue, l’eau, le sel ou autre d’accéder à le chambre de contact via les jeux de coulissement existants entre d’une part, le noyau mobile et le coussinet et d’autre part entre la tige de commande et le trou central du noyau fixe. On tire parti de la configuration de l’extrémité libre du nez et de l’extrémité libre de la tige, ainsi que de l’espace radial et axial libre entre l’intérieur du noyau mobile et l’extrémité libre du nez, pour implanter extérieurement de manière simple et économique un soufflet d’étanchéité, qui évite les phénomènes de moisissures. Ces dispositions permettent de ne pas modifier de manière profonde le contacteur

Ce soufflet est éloigné des sources de chaleur constituées par le flasque du noyau fixe et par la chambre de contact du capot, sachant que le coussinet et le boîtier permettent d’évacuer la chaleur du flasque du noyau fixe ainsi que le noyau mobile en contact avec le rebord du nez. La matière de ce joint pourra être donc économique ce joint pouvant être en caoutchouc ou avantageusement en élastomère thermoplastique (TPE).

Ce soufflet est souple et aisément déformable de sorte qu’il ne perturbe pas le mouvement du noyau mobile et n’est pas sujet à des frictions. Son usure est réduite de sorte que l’étanchéité peut être maintenue dans le temps.

Ce soufflet intervient à serrage entre la tige de commande et le nez de sorte qu’il est attelé à l’extrémité libre de la tige de commande et fixé à l’extrémité libre du nez.

Dans les figures 3 à 6 le soufflet sera affecté de la référence 300 et de la référence 400 dans la figure 7.

Dans les figures 3 à 7, à soufflet 300, 400, le disque 103 présente un trou 130 pour évacuation de l’air lorsque le noyau mobile 18 se rapproche du flasque 100. L’air peut ainsi s’évacuer à travers le noyau mobile 18 du fait du jeu existant entre la première tige 117 et le fond du noyau mobile 18.

La matière du soufflet est différente de celle du joint d’étanchéité, tel qu’un joint de section circulaire, et plus économique.

Il ressort des figures 3 à 7 que la première extrémité du soufflet est implantée à distance du rebord 99 et du flasque 100, sachant qu’en position de repos ou position d’ouverture, le contact mobile est en appui sur le flasque 100 et en position active ou de fermeture, en appui sur les têtes 26, 26’ implantées dans le fond de la chambre de contact 140.

Premier mode de réalisation

Dans les figures 3 à 7 il est prévu de manière précitée un joint d’étanchéité 142, qui intervient entre le capot 14 électriquement isolant et le flasque métallique 100 du noyau fixe. Le reste de la structure du contacteur pourra ne pas être changé.

Avantageusement le contacteur est équipé dans ces figures d’un soufflet d’étanchéité supplémentaire 300, 400 précité.

Plus précisément le contacteur CT comporte un joint d’étanchéité 142 intervenant entre le capot 14 et le flasque 100 du noyau fixe en étant reçu dans une gorge 144 de forme globalement rectangulaire du capot adjacente à la chambre de contact 140.

Ainsi la gorge de réception 144 du joint est en retrait axialement par rapport à la périphérie externe du capot en forme d’embase 141 destinée à venir en appui contre le flasque 100, le dit retrait étant déterminé par l’épaisseur du joint pour maîtriser son écrasement.

Le joint 142 est un joint dont la matière est différente de celle du capot 14 et du soufflet 300, 400 et présente une plus grande résistance à la chaleur que celle du soufflet 300, 400. Ce joint 142 pourra être en silicone ou en EPDM (ou caoutchouc Ethylène -Propylène Fluoré).

La gorge 144 adjacente à la chambre de contact 140 pourra présenter deux flancs parallèles et un fond plat comme à la figure 6. En variante la gorge est de section semi-circulaire ou à flancs parallèles et fond arrondi. La taille de la gorge 144 est fonction de celle du joint 142 destiné à être écrasé de manière décrite ci-après au contact du flasque 100 métallique.

La section du joint 142 pourra être avantageusement de section circulaire comme celle d’un joint torique pour un montage aisée du joint 142 dans sa gorge 144. En variante la section du joint 142 pourra être polygonale par exemple hexagonale ou carrée, cette section étant inscrite dans un cercle.

Grâce à ces dispositions la matière du capot 14, telle que de la matière plastique, et du joint 142 sont choisies chacune selon la fonction à réaliser. En outre on n’a pas besoin de coller le joint ou de le fixer par tout autre moyen car le joint est monté dans sa gorge associée.

Dans les figures 3 à 7 la gorge 144 de montage du joint 142 est réalisée dans une paroi 143 adjacente à la chambre de contact 140 comme mieux visible à la figure 4.

Cette paroi 143 (figures 3, 6, 7) est en retrait axialement par rapport à la périphérie externe en forme d’embase 141 du capot, le dit retrait étant déterminé par l’épaisseur du joint pour maîtriser son écrasement.

Ainsi l’extrémité libre de la paroi 143 , tournée vers le flasque 100, est en retrait axialement par rapport à la face libre de l’embase périphérique externe 141 destinée à venir en butée conte le flasque 100, le dit retrait étant déterminé par l’épaisseur du joint pour maîtriser son écrasement. Cette paroi est donc décalée axialement vers l’intérieur par rapport à la face libre de l’embase 141.

La largeur de la paroi 143 est, dans les modes de réalisation des figures 6 et 7, fonction de la largeur du joint 142 et de la gorge 144. Comme visible dans les figures 3, 6 et 7, la largeur de la paroi 143 est légèrement supérieure à celle de la gorge 144.

La paroi 143 et la gorge 144 sont également décalées radialement vers l’intérieur par rapport à cette face libre de l’embase 141 (voir figure 4) du fait que la paroi 143 et la gorge 144 sont adjacentes à la chambre de contact 140.

La gorge 144 et la paroi 143 pourront présenter un contour globalement de forme rectangulaire (figure 4). Cette paroi 143 et cette gorge 144 présentent dans les figures 4 et 5 quatre bords à savoir deux bords globalement longitudinaux d’orientation transversale par rapport à l’axe de la figure 3 et deux bords périphériques, globalement d’orientation tangentielle, de liaison avec les bords longitudinaux. Les bords longitudinaux de la paroi 143 sont (figures 3, 6 et 7) globalement perpendiculaires au flasque 100 du noyau fixe et plus longs que les bords périphériques.

La paroi 143 à gorge 144 est issue par moulage du fond du capot 14 par exemple en matière plastique. Elle pourra être séparée de l’embase 141 du capot 14 par des vides 145 au niveau de ses bords longitudinaux de sorte que la quantité de matière du capot 14 est réduite. Ainsi il est prévu un vide 145 entre chaque bord longitudinal de la paroi 143 et l’embase 14 L De préférence au moins une cloison de rigidification, telle qu’une cloison radiale, pourra être implantée entre chaque bord longitudinal de la paroi 143 et l’embase périphérique 141, ici de forme annulaire (voir figure 4). Des vides pourront exister également entre chaque bord périphérique de la paroi 143 et l’embase 141 avec présence de nervures axiales reliant les coins de la paroi 143 à l’embase 141 (figure 4). Le joint 142 est implanté au moins en partie, ici complètement dans cet exemple, radialement vers l’intérieur à distance de l’embase 141 du capot de sorte que sa longueur est réduite. Ainsi la paroi 143 et la gorge 144 sont plus proches de l’axe de symétrie axial du contacteur que l’embase 141.

Dans cet exemple le noyau fixe - équipé du bobinage 22 et du coussinet 23 monté sur son rebord 99- présente un flasque 100 doté de quatre encoches périphériques implantée à 90° les unes par rapport aux autres (figure 5). Deux encoches 13 diamétralement opposées sont dédiées à la réception des deux ergots 27 saillants axialement (voir figure 4) issues de l’embase 141 du capot 14. Les deux autres encoches 13 diamétralement opposées sont dédiées au passage des fils 221 d’extrémité du bobinage 22.. On notera que l’embase 141 du capot 14 présente intérieurement des creusures en regard des encoches 13 de passage des fils 221, l’une de ces creusures est visible à la figure 4.

Ces fils (figure 5) s’engagent dans les vides 145 et traversent le fond de du capot 14 au niveau des fonds qui délimitent les vides 145. Ils sont soudés en des zones 147 à des parties métalliques reliées respectivement à un connecteur 146 et à la borne 20. Pour la configuration du fond du capot on se reportera à la figure 5, le fond de la chambre de contact 140 s’étendant en saillie axiale par rapport à l’embase 141 comme visible dans les figures 3 à 5 Le joint 142 est destiné à être implanté entre les encoches 13 comme mieux visible à la figure 5, qui montre que la chambre de contact 140 s’étend circonférentiellement sur une largeur fonction de celle de la largeur du joint 142 et transversalement sur une longueur fonction de celle de la longueur du joint, sachant qu’un jeu existe entre le contact 25 et la chambre 140.

Le contour du joint 142 et de sa paroi associée 143 à gorge de réception 144 présente deux protubérances de forme semi-circulaire (figure 5) implantées chacune au niveau de la partie médiane des bords longitudinaux du contour du joint 142 et de sa paroi associée 143. Ces protubérances sont réalisées à cause du chanfrein d’entrée du trou 106 affectant le flasque 100 pour passage du second épaulement de grand diamètre de la tige, ledit épaulement étant logé dans l’ouverture 106. La grande taille du chanfrein d’entrée et la présence des protubérances pourront être causées notamment par la taille du ressort de coupure 102 et par le type de montage du contact mobile 25 sur la tige 101. En variante la présence des protubérances est nécessaire à cause de la présence d’un cordon de sertissage ou de soudure lorsque le flasque 100 est rapporté sur le nez 10, 99 de manière précitée.

Dans d’autres applications la taille du chanfrein d’entrée pourra être réduite de sorte que la présence des protubérances n’est pas nécessaire.

Le contour du joint 142 et de la paroi 143 pourra être donc être rectangulaire avec des coins arrondis. Dans tous les cas ces contours du joint 142 et de la paroi 143 à gorge 144 sont globalement de forme rectangulaire et inclus la périphérie externe de du contact mobile 25 en forme de plaque comme visible dans les figures 3, 4 et 6.

Il résulte de ce qui précède que l’on peut d’abord monter le joint 142 dans sa gorge 144 associée.

Pour ce faire dans un mode de réalisation le joint 142 épouse à l’état libre le contour de la gorge 144 pour son montage par enfilage dans celle-ci.

Dans un autre mode de réalisation on élargie le joint 142 pour le monter dans sa gorge 144, le contour du joint 142étant plus petit que celui de la gorge 144.

Dans encore un autre mode de réalisation le joint 142, tel qu’un joint torique, est de forme annulaire et est étiré pour son montage dans la gorge 144

Ensuite on descend le capot 14 équipé du joint 142 jusqu’à venir en butée en fin de course sur le flasque 100 du noyau fixe via la face libre de son embase 141. Lors de cette phase on écrase le joint 142 au contact du flasque 100, ledit joint étant au contact du fond de la gorge 144.

Puis on réalise le sertissage par rabattement de matière 112a vers l’intérieur de l’extrémité libre du boîtier au contact de la face externe inclinée de l’embase 141. L’écrasement du joint est parfaitement défini du fait que, comme mieux visible à la figure 6, l’extrémité libre de la paroi 143 est en retrait axialement et radialement par rapport à l’embase 141. Plus précisément l’extrémité libre de la paroi 143 tournée vers le flasque 100 du noyau fixe est en retrait axialement par rapport à la face libre 141 de l’embase destinée à venir en butée conte le flasque 100, le dit retrait étant déterminé par l’épaisseur du joint 142 pour maîtriser son écrasement.

On notera que la gorge 143 et le joint 142 ont une forme simple et que la section du joint 142 est inférieure à celle d’un joint plat et permet ainsi de réduire la consommation de matière du joint.

On appréciera que la gorge 144 évite un déplacement du joint 142 durant la descente du capot 14 équipé du joint 142. Plus précisément le joint 142 est écrasé avant que la face libre de l’embase 141 touche le flasque 100 du fait du retrait axial de la paroi 143 par rapport à la dite face. Il suffit donc d’une faible force initiale pour écraser le joint 142. Avantageusement pour ce faire le joint 142 est de section circulaire comme celle d’un joint torique, le contact initial avec le flasque 100 se faisant selon une arête. Durant la phase d’écrasement du joint on tire parti des ergots 27 et des encoches 13, le capot étant indexé circonférentiellement par rapport au flasque 100 de sorte qu’il ne peut pas tourner.

On appréciera également que le joint 142 est souple et réalise une étanchéité fiable sans provoquer de déformation excessive du capot 14 en matière plastique.

Le décalage axial et radial de la paroi 143 par rapport à l’embase 141permet de bien écraser le joint 143 et un bon assemblage par sertissage du capot avec le boîtier. On sépare les deux fonctions à réaliser.

Grâce ces dispositions le contacteur pourra présenter deux étanchéité, l’une au niveau du capot, l’autre au niveau du nez de sorte qu’une étanchéité totale de la chambre de contact est réalisée avec évacuation de l’air grâce au trou du disque de sorte que le mouvement du noyau mobile n’est pas perturbé.

En outre on évite la pénétration d’impuretés, de sel ou autres souillures et d’eau dans la chambre de contact ce qui évite la condensation de l’eau et la formation de glace au niveau des têtes des bornes d’alimentation ainsi que l’oxydation des têtes 26, 26’ et du contact mobile 25 entouré par la paroi 143 et la rainure 144. Le démarreur pourra donc démarrer par temps froid.

De plus la chambre de contact est étanche ce qui évite la pénétration d’eau dans celle-ci et les courts- circuits.

La solution à joint 142 est particulièrement efficace car, de manière précitée, on maîtrise bien l’écrasement du joint. En outre la mise en place du joint 142 dans la gorgel44 est aisée. On évite d’utiliser un collage ou autre.

De plus la longueur du joint 142 est minimale. On évite également un blocage du mouvement de l’ensemble tige de commande-contact mobile et la formation de moisissure.

On appréciera que de l’eau puisse pénétrer dans les vides 145 via la jonction périphérique entre le flasque 100 et l’embase 141 le flasque 100 et être ensuite évacuée sans polluer la chambre de contact 140. L’étanchéité de la chambre 140 est donc perfectionnée.

En variante il n’est pas prévu de vides 145 de sorte que le capot comporte radialement deux marches à savoir une première marche 143 interne dotée de la gorge 144 adjacente à la chambre 140 et une deuxième marche externe comportant l’embase 141. De même en variante il n’existe pas de vide entre les bords périphériques de la paroi 143 et l’embase

Perfectionnement au premier mode de réalisation

De manière précitée le contacteur est avantageusement équipé d’un soufflet d’étanchéité supplémentaire 300.

Le soufflet 300 est en forme d’accordéon comportant au moins un pli, qui permet de suivre le mouvement de la tige de commande 101. Il présente dans ce premier mode de réalisation deux plis globalement de forme triangulaire et de hauteur différente (figure 6). En variante il comporte un ou plus de deux plis. Ce soufflet 300 à plis comporte une deuxième extrémité de forme annulaire 304 attelée à l’extrémité libre de la tige de commande 101 adjacente à l’extrémité libre du noyau mobile 18 et une première extrémité 303 de forme annulaire attachée à l’extrémité libre de forme tronconique 10 du nez du noyau fixe. La deuxième extrémité 304 suit le mouvement de la tige 101, tandis que la première extrémité 303 est fixe.

Le soufflet 300 obture extérieurement de manière étanche l’espace entre l’extrémité libre 10 du nez et l’extrémité libre de la tige 101. Plus précisément le soufflet 300 entoure de manière étanche l’extrémité de la tige 101 opposée à l’extrémité portant le contact mobile 25.

Les extrémités 303, 304 de forme annulaires sont montées à serrage radial respectivement sur l’extrémité libre 10 du nez et sur l’extrémité libre de la tige 101 traversant l’ouverture centrale 106.

Plus précisément le nez 10 présente extérieurement à son extrémité libre (figures 4 et 6) une gorge annulaire 301 pour réception de manière étanche de la première extrémité 303 du soufflet 300.

La première extrémité de forme annulaire 303 est globalement en forme de joint torique et présente un diamètre interne inférieur à celui du fond de la gorge 301 annulaire de l’extrémité libre 10 du nez de sorte que le soufflet est monté à serrage radial sur le nez Le montage de la première extrémité 303 est facilité par la forme de l’extrémité du nez 10 comme visible à la figure 6. L’extrémité libre de la tige de commande 101 présente extérieurement une gorge 302 de réception de manière étanche de la seconde extrémité 304 du soufflet 300. Cette extrémité libre est de forme tronconique pour faciliter le montage de la seconde extrémité 304.

La seconde extrémité 304 du soufflet est globalement en forme de joint torique et présente (figures 4 et 6) un diamètre interne inférieur à celui du fond de la gorge 302 de sorte que le soufflet est monté à serrage radiale sur la tige 101. La gorge 302 est moins profonde et moins large que la gorge 301 implantée sur un diamètre supérieur à celui de la gorge 302 de sorte que le pli adjacent à la deuxième extrémité 304 est moins haut que le pli adjacent à la première extrémité 303 comme visible notamment dans les figures 3, 4 et 6.

La section des gorges 301, 302 est dans ce premier mode de réalisation semi-circulaire, en variante à flancs parallèles et fond arrondi ou plat.

Dans ce mode de réalisation le soufflet 300 à au moins un pli est admis à passer d’une position déployée visible sur les figure 3 et 6 - noyau mobile 18 éloigné de l’extrémité libre 10-à une position rétracté correspondante à la venue en butée du noyau 18 sur le rebord 99.

Le disque 103 du noyau mobile 18 présente un trou 130 (Figures 6 et 7) pour formation d’un évent d’évacuation de l’air. Ce trou est important car normalement lorsque le noyau mobile 18 avance en direction du flasque 100 l’air peut s’échapper vers le capot 14 à la faveur du jeu de coulissement de la tige 101 dans l’ouverture 106 du noyau fixe. Avec la présence du soufflet 300 (400 à la figure 7), qui entoure l’extrémité libre de la tige 101, l’air ne peut plus s’échapper de sorte que le mouvement du noyau mobile 18 est freiné. Cela est gênant lorsque le pignon du lanceur n’engrène pas du premier coup avec la couronne de démarrage, un phénomène de fraisage entre les dents de la couronne de démarrage (ou de la poulie) et les dents du pignon étant alors prolongé.

Le trou 130 du disque 103 permet à l’air de s’échapper vers l’extérieur à travers le noyau mobile 18 du fait de la présence de jeux entre la tige 117 et le noyau 18.

Deuxième mode de réalisation

Ce mode de réalisation (figure 7) diffère du mode de réalisation des figures 3 à 6 par la modification du soufflet 400 en forme de membrane annulaire d’orientation axiale. La membrane 400 est de forme tronconique tout comme l’extrémité libre de la tige de commande 101. L’angle du cône de la membrane 400 dépend de celui de l’extrémité libre de la tige 101 comme visible dans cette figure 7.

Dans ce mode de réalisation la fixation de la première extrémité de forme annulaire 403 du soufflet est réalisée par serrage axial tandis que la deuxième extrémité 404 du soufflet est attelée à l’extrémité libre de la tige de commande 101 par serrage radial comme dans les figures 3 à 6. L’extrémité libre de la tige 101 présente donc extérieurement une gorge annulaire 402 de réception de manière étanche de la deuxième extrémité 404 globalement de forme torique de la membrane 400 Cette deuxième extrémité 404 présente un diamètre interne inférieur à celui de la gorge 402.

La section de la gorge 402 est dans ce mode de réalisation semi-circulaire, en variante à flancs parallèles et fond arrondi ou plat.

La première extrémité 403 de la membrane, fixée à l’extrémité libre 10 du nez, est en forme de collerette saillante radialement vers l’extérieur. L’extrémité librelO du nez est en deux parties 110, 111 pour serrage axial étanche de la collerette radiale entre les deux parties.

Extérieurement les parties 110, 111 ont une forme tronconique qui reconstitue la forme de l’extrémité libre du nez des figures 3 à 6. Comme dans les figures 3 à 6 la fixation de la collerette est réalisée à distance du rebord 99. L’une des parties 110 est en forme de vis à tête épaulé, qui se raccorde à l’épaulement du rebord 99 servant d’appui au noyau mobile 18 lorsque le bobinage est activé.

Cette vis de la partie 110 est de forme creuse pour guider intérieurement la tige 101. Elle s’étend centralement en saillie axiale.

La partie 111 en forme d’écrou se visse sur la vis de la partie 110. Cet écrou comporte un fond troué centralement et d’orientation transversale par rapport à l’axe de symétrie axial du contacteur.

Le fond de l’écrou 111 constitue un épaulement pour serrer la collerette 403 de la membrane au contact de l’extrémité libre de la vis de la partie 110. Le fond de l’écrou 111 est à distance radiale de la tige 101 de sorte qu’un passage existe pour la membrane traversant le fond de l’écrou 111 de serrage de la collerette 403. Un faible jeu radial existe entre les extrémités d’orientation transversale en vis des parties 110, 111.

Le nez 10 présente donc une première extrémité 401 annulaire réalisée entre les faces transversales en vis-à-vis du fond de l’écrou 111 et l’extrémité libre de la vis de la partie 110 pour serrage de la collerette 403 et fixation de celle-ci. Le soufflet en forme de membrane est admis, comme dans le premier mode de réalisation, à passer d’une position déployée (figure 7) à une position rétractée correspondante à la venue en butée du noyau mobile 18 avec le rebord 99. Le soufflet 400 entoure de manière étanche l’extrémité de la tige de commande 101 opposée à l’extrémité de la tige 101 portant le contact mobile 25.

Autres formes de réalisations

De manière précitée l’invention est applicable aux variantes de structures mentionnées ci-dessus. Dans tous les cas on tire parti de l’espace libre entre l’extrémité tronconique 10 du nez et la portion interne d’extrémité évasée tronconique du noyau mobile pour implanter le soufflet 300, 400. L’assemblage du capot avec le boîtier pourra être réalisé par exemple à l’aide d’une collerette externe de l’embase assemblée par des vis, des boulons ou des rivets avec un rebord externe radial issu de l’extrémité libre du boîtier. En variante la fixation du capot avec l’extrémité libre du boîtier 11 est réalisée à l’aide d’un deuxième rétreint de l’extrémité libre du boîtier engagé dans une gorge de l’embase du capot. Ce deuxième rétreint est avantageusement du type du rétreint 21 de la figure 2. Le rabattement de matière 112a pourra être continu ou en variante consister en une pluralité de pattes de sertissage.

Le trou 130 du disque 103 pourra exister même lorsque le soufflet 300, 400 n’est pas présent, ledit trou permettant de ne pas freiner le mouvement du noyau mobile en fin de course.

Applications

Ce contacteur pourra équiper toute sorte de démarreur, notamment de moteur thermique de véhicule automobile. Il pourra, de manière précitée être monté au-dessus ou en dessous du moteur électrique du démarreur. Le palier avant du démarreur pourra être ouvert pour laisser passer la couronne de démarrage (figure 1). Pour une meilleure étanchéité, ce palier avant pourra être fermé, le pignon 1 étant alors de manière précitée implanté à l’extérieur du palier avant sachant que le démarreur est positionné au voisinage de la partie basse du moteur thermique, qui est une source chaude.

Le démarreur équipé du contacteur étanche des figures 3 à 7 pourra être un démarreur complémentaire associé à un alternateur réversible, appelé altemo-démarreur, fonctionnant en mode générateur de courant et en mode moteur électrique pour démarrer le moteur thermique du véhicule automobile, le dit altemo-démarreur étant doté pour ce faire d’un onduleur et relié au moteur thermique par une transmission à courroie. L’altemo-démarreur et le démarreur complémentaire appartiennent alors à un système qui comporte des moyens de gestion de l’altemo-démarreur comprenant des moyens pour détecter l’activation du démarreur complémentaire, par exemple en fonction de la température. Le moteur thermique pourra donc être mis en route par grand froid. Pour plus de précisions on se reportera au document FR 2 79 74 72.

Claims (13)

1. Revendications

   1. Contacteur électromagnétique de démarreur comportant : • un boîtier (11) de forme creuse, • un noyau fixe (10,99, 100) doté d’un flasque (100) situé à l’intérieur du boîtier, • un capot (14) en matière électriquement isolante fixé au boîtier (11) fermant le boîtier en étant placé contre le flasque du noyau fixe, • dans lequel le capot (14) présente une chambre de contact (140), • une gorge (144) du capot (14) adjacente à la chambre de contact (140), • des têtes (26, 26’) de bornes d’alimentation électriques (20, 20’) portées par le fond de la chambre de contact (140), • un contact mobile (25) entre une position repos et une position de contact dans lequel le contact mobile est en contact avec les têtes (26, 26’) de bornes d’alimentation électriques (20, 20’) • un joint d’étanchéité (142) situé entre le capot (14) et le flasque (100) du noyau fixe en étant reçu dans la gorge (144) du capot (14) adjacente à la chambre de contact (140).
2. 2. Contacteur selon la revendication 1, dans lequel la gorge (144) est réalisée dans une paroi (143) axialement en retrait par rapport à la périphérie externe (141) du capot, le dit retrait étant déterminé par l’épaisseur du joint (142) pour maîtriser son écrasement.
3. 3. Contacteur selon la revendication 2, dans lequel la paroi (143) à gorge (144) est de forme globalement rectangulaire et est séparée par un vide (145) de la périphérie externe (141) du capot (14) au niveau de ses bords longitudinaux monté contre le flanc du noyau fixe.
4. 4. Contacteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le joint (142) est plus proche de la chambre de contact que de la périphérie externe (141) du capot (14) formant une embase.
5. 5. Contacteur selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le boîtier (11) présente à sa périphérie externe un épaulement radial inteme(16) pour appui du flasque (100) du noyau fixe et serrage du flasque (100) entre la partie périphérique externe (141) du capot (14) et l’épaulement (16), dans lequel le flasque (100) est doté d’encoches périphériques (13), dans lequel deux encoches (13) sont dédiées à la réception des deux ergots (27) saillants issues de la périphérie externe (141) en forme d’embase de l’embase du capot (14) et dans lequel le joint (142) est implanté entre les encoches (13) et la chambre de contact.
6. 6. Contacteur selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel le joint (142) est de section circulaire.
7. 7. Contacteur électromagnétique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comportant : • un noyau mobile (18) translatant à traverser un fond (115) que présente le boîtier (11) situé à l’opposé de noyau fixe, • un nez saillant (10, 99) appartenant au noyau fixe (10, 99,100) en étant tourné vers le noyau mobile (18), • un équipage mobile (101-102-25) comprenant une tige de commande (101) traversant une ouverture centrale (106) du nez (10,99), la tige de commande étant mobile entre une position de repos et une position active dans laquelle en position active le contact mobile est en position de contact et portant le contact mobile (25) en contact en position repos avec la face du flasque (100) face à la chambre de contact, • dans lequel un joint d’étanchéité supplémentaire sous la forme d’un soufflet d’étanchéité (300-400) intervient entre l’extrémité libre (10) du nez (10, 99) du noyau fixe (10, 99,100) et une extrémité libre de la tige de commande (101) du côté du noyau mobile, ledit soufflet étant attaché à une première extrémité (303,403) au nez du noyau fixe et attelé à une deuxième extrémité (304,404) à l’extrémité libre de la tige de commande.
8. 8. Contacteur selon la revendication 7, dans lequel le soufflet (300,400) intervient à serrage entre la tige de commande (101) et l’extrémité libre (10) du nez (10, 99) du noyau fixe.
9. 9. Contacteur selon les revendications 7 ou 8, dans lequel le soufflet (300) est en forme de soufflet d’accordéon à au moins un pli.
10. 10. Contacteur selon la revendication 9, dans lequel l’extrémité libre (10) du nez (10, 99) présente une gorge (301) pour réception de manière étanche de la première extrémité(303) du soufflet et dans lequel la première extrémité (303) du soufflet est monté élastiquement serré autour de la gorge (301) du nez.
11. 11. Contacteur selon les revendications 9 ou 8, dans lequel la première extrémité (403) de la membrane est en forme de collerette saillante radialement vers l’extérieur et dans lequel l’extrémité libre(10) du nez (10, 99) est en deux parties (110, 111) pour serrage étanche de la collerette de la membrane entre les deux parties.
12. 12. Contacteur selon l’une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel l’extrémité libre de la tige de commande (101) présente une gorge (302, 402) de réception de manière étanche de la deuxième extrémité(304, 404) du soufflet (300, 400) et dans lequel la deuxième extrémité (304, 404) du soufflet est monté élastiquement serré autour de la gorge (302,402) de la tige de commande.
13. 13. Démarreur, notamment d’un moteur thermique d’un véhicule automobile comportant un contacteur électromagnétique selon l’une quelconque des revendications précédentes.