WO2018206469A1 - Contacteur de demarreur comprenant un dispositif d'etancheite, et demarreur comprenant un tel contacteur - Google Patents

Contacteur de demarreur comprenant un dispositif d'etancheite, et demarreur comprenant un tel contacteur Download PDF

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WO2018206469A1
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WO
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contactor
sealing
starter
sealing device
cavity
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PCT/EP2018/061619
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Romain GUIGNOT
Nicolas Renard
Jean Sébastien Metral
Cyril BOUILLARD
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Valeo Equipements Electriques Moteur
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Publication date
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    • H01H50/20—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature movable inside coil and substantially lengthwise with respect to axis thereof; movable coaxially with respect to coil

Definitions

  • the field of the present invention is that of motor vehicle engine starters.
  • a motor starter contactor in particular a motor vehicle, comprises a cylindrical housing in which is placed an annular coil which generates a magnetic field under the effect of an electric current passing through it.
  • the magnetic field thus created exerts a force on a cylindrical movable core and at least partly magnetic.
  • the movable core is mounted in an interior space delimited by the cylindrical housing, so as to be able to slide in axial translation, driving with it a movable shaft, to close or open an electrical circuit connected to a supply circuit of the electric starter motor.
  • This opening / closing of the electrical circuit is performed in a connection zone comprised in a cavity of the contactor, this cavity being separated from the interior space by a fixed core.
  • a disadvantage of these contactors lies in the vulnerability of their components to the attacks of the external environment, especially in the face of moisture.
  • water or water splashes that manage to enter the contactor can cause electrical contact between one of the electrical terminals arranged in the cavity comprising the connection area and the contactor housing.
  • This electrical contact can then create a short circuit of the battery to which this electrical terminal is electrically connected, this short circuit possibly causing a thermal incident.
  • This disadvantage is even more pronounced for starter contactors used in humid geographical areas that may have degraded road infrastructure as well as for starter contactors for off-road vehicles that can regularly be used in harsh and particularly wet environments.
  • the translation movements of the movable core generate a piston effect when it comes out of the housing, causing air to be sucked in from the external and internal environment of the starter contactor, and therefore at the same time dust and air. the water present in this air.
  • This dust and this water can therefore enter the interior of the contactor and can, during a subsequent activation of the contactor, join the cavity that encloses the connection area.
  • the water can then migrate and join the connection zone, and finally cause the same difficulties as those mentioned above.
  • the sealing devices currently in place are therefore not sufficient.
  • the present invention is in this context and aims to provide a device for sealing between the interior of the contactor and the cavity of the contactor enclosing the connection area.
  • the invention therefore relates to a starter contactor comprising a housing extending along an axis and delimiting at least one interior space, at least one coil housed in this interior space, at least one fixed core traversed by a shaft mobile in translation in the direction of the axis and at least one cavity comprising an electrical connection zone, said cavity being separated from the interior space by the fixed core.
  • This starter switch comprises at least one sealing device providing a seal between the interior of the starter switch and the cavity comprising the connection zone.
  • first sealing device This sealing device ensuring sealing between the interior of the starter switch and the cavity comprising the connection zone is hereinafter called "first sealing device”. All the elements of the contactor are thus included in the housing, this housing being closed by a cover having at least two orifices through which pass at least two electrical terminals.
  • This contactor may have at least one second sealing device ensuring a seal between an electrical terminal of the connection area and the cover closing the housing.
  • This second sealing device may for example be arranged around the electrical terminal, at the orifice through which this electrical terminal passes through the cover.
  • the contactor may have two second sealing devices respectively disposed around the periphery of each of the two electrical terminals, at each of the orifices through which these electrical terminals pass through the cover.
  • this switch may also include a third sealing device providing a seal between the contactor housing and the cover.
  • This third sealing device may for example be arranged on the periphery of the lid.
  • this switch may also include a fourth sealing device providing a seal between the interior of the starter switch and the cavity comprising the connection area.
  • This fourth sealing device may for example be arranged between the fixed core and the housing.
  • the second, third and fourth sealing devices may be O-rings.
  • the second, third and fourth sealing devices may be shaped joints, for example rectangular or oblong.
  • the third and the fourth sealing device are formed of the same sealing device ensuring a seal between the fixed core and the cover.
  • This sealing device then makes it possible to isolate the cavity comprising the connection area of both the interior space and the external environment of the contactor.
  • This sealing device may be an O-ring or a form joint, for example rectangular or oblong.
  • This device can be housed in an axial recess of the cover and can be pressed against a flat surface of axial normal of the fixed core. The axial depth of this recess is chosen to hold the device in position when the contactor is not in the mounted state. In particular, the device is depressed in the recess by at least 50% of its axial length in the mounted state.
  • connection zone is then completely sealed with respect to the air surrounding it, whether it is outside the contactor or present in the housing where the coil of the coil extends. contactor.
  • the first sealing device may be disposed in the cavity that encloses the connection zone.
  • the contactor has an integration housing of the first sealing device formed on the fixed core.
  • the contactor has an integration housing of the first sealing device formed on the movable shaft.
  • the first sealing device is secured to the integration housing formed in the fixed core, the first sealing device being in sliding contact with the movable shaft.
  • the first sealing device is fixed with respect to the housing when the moving shaft translates.
  • the first sealing device is secured to the integration housing formed in the movable shaft, the first sealing device being in sliding contact with the fixed core.
  • the first sealing device is movable at the same time as the moving shaft, when the latter translates into the fixed core.
  • the first sealing device is held in position in an integration housing by means of a support washer.
  • This support washer may for example have a conical section, seen in a section taken along a plane passing through its central axis.
  • the movable shaft of the contactor according to the present invention may have at least one first stop against which the washer of 'support. The first stop can come in one piece with the movable shaft.
  • the fixed core of the contactor according to the present invention may in turn have at least one second stop against which is disposed the support washer.
  • the first sealing device is disposed in the cavity which encloses the connection zone.
  • the first sealing device may be a lip seal.
  • the first sealing device may be a self-lubricated seal.
  • the first sealing device may be an O-ring.
  • the sealing device ensuring the seal between the interior of the starter switch and the cavity comprising the connection zone may comprise a seal and a sealing ring.
  • the sealing ring can be arranged between the seal and the movable shaft.
  • the seal may be an O-ring.
  • the seal may be peroxidized EPDM, or in a material selected from EPDM, NBR, FKM, ACM.
  • the sealing ring can be a dynamic sealing ring.
  • the ring can be made of PTFE.
  • the ring may include bronze and / or carbon (PTFE loaded bronze or PTFE loaded carbon).
  • the sealing ring avoids wear by scrubbing which is observed during a back and forth movement of the shaft mobile when a seal is directly in contact with the movable shaft. The scrubbing wear would make the system unsealed over time.
  • the sealing ring may have a cylindrical surface in sliding contact with the movable shaft. Opposite the movable shaft, the ring may have a cavity which makes it possible to establish a pressure force of the seal on the different movable shaft depending on its direction of movement.
  • the sealing device comprises the seal and the sealing ring and the bearing washer
  • the bearing washer can come into contact only with the sealing ring.
  • the seal is not tight axially in the housing of the fixed core.
  • the bearing washer may have a flat surface facing the sealing device.
  • the second stop against which the support washer comes may be a notch in the fixed core.
  • the second stop may be located radially beyond the sealing device.
  • the sealing ring may be thin or thick.
  • the ring is thin if its radial dimension is at least two times smaller than that of the O-ring in the compressed state, that is to say in position in the contactor. It is thick if its radial dimension is substantially equal to that of the seal in the compressed state.
  • the seal ring may include axial flanges for holding the seal in position.
  • the present invention also relates to a thermal engine starter comprising at least one contactor according to the present invention.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation in axial section of a starter comprising a contactor according to the present invention and an electric motor,
  • FIG. 2 is a view in axial section of part of a starter contactor according to the present invention
  • FIG. 3 is an enlargement of a first contactor sealing zone according to the present invention illustrated in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a diagrammatic view in axial section of the first sealing zone of the contactor according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagrammatic view in axial section of the fourth sealing zone of the contactor according to the present invention illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a view in axial section of a portion of another starter contactor example according to the present invention.
  • FIG. 7 is an enlargement of a first sealing zone of the contactor according to the present invention illustrated in FIG. 6, and FIG. 8 represents different variants of the contactor sealing device of FIGS. 6 and 7.
  • the axial, radial, external and internal designations refer to an axis X crossing at its center the starter switch according to the present invention.
  • the axial direction corresponds to the X axis traversing in their center the mobile core, the fixed core, the moving shaft, the housing and the coil, while the radial orientations correspond to planes perpendicular to the X axis.
  • the external or internal denominations are assessed with respect to the same axis X, the inner denomination corresponding to an element oriented towards the X axis, or closer to the X axis with respect to a second element, the external denomination designating a radial distance from this axis X.
  • FIG 1 schematically shows a starter 1 of a motor vehicle engine comprising a contactor 2 according to the present invention.
  • the starter contactor 2 has a housing 3 extending along an axis X and delimiting an interior space 4, for example of cylindrical shape, in which is housed an annular coil 5 and a movable shaft 6 in translation along the X axis.
  • the housing 3 has a first axial end 7 traversed by a first section 6a of the movable shaft 6 held by a movable core 8, and a second axial end 9 traversed by a second section 6b of the movable shaft 6, meanwhile maintained by a fixed core 10.
  • the first section 6a of the movable shaft 6 and the second section 6b of the movable shaft 6 are in contact with each other.
  • the first axial end 7 has a hole, not shown here, through which the movable core 8 can slide, driving with it the first section 6a of the movable shaft 6, while the second axial end 9 is closed by a cover 11.
  • the fixed core 10 may for example have a general shape of disc and is supported against an inner face of the housing 3, at a shoulder of this housing 3 and against the cover 11.
  • the second axial end 9 has a cavity 12 defined radially outwardly by the cover 11 and axially on one side by the fixed core 10 and on the other side by the cover 11
  • This cavity 12 houses an electrical connection zone in which at least one connecting plate 13 and two electrical terminals 14 extend. These terminals 14 extend on an inner face of the cover 11 and pass through the latter via two distinct orifices.
  • the starter 1 also comprises an electric motor 15, electrically connected to the contactor 2 via one of the terminals 14 of the contactor 2.
  • This electric motor 15 also has a pinion 16 movable in translation in a direction parallel to the axis X, such a pinion being intended to engage on a flywheel of the engine.
  • a first electrical terminal 14 is connected to a battery 30 which delivers an electric current, for example at a voltage of 12V or 24V.
  • a second terminal 14 electric is connected to the electric motor 15 of the starter.
  • the electrical terminals 14 thus participate in a supply circuit of the starter 1 and when the electrical connection plate 13 is brought into contact with the electrical terminals 14, the supply circuit of the starter 1 is closed and the current can flow, allowing the start of the engine as described below.
  • the coil 5 generates a magnetic field under the effect of an electric current passing through it. According to the polarization of this coil 5, the magnetic field thus created exerts an attractive or repulsive force on the movable core 8, which can then slide in axial translation in the housing 3. When this mobile core 8 enters the housing 3, it exerts a translational force on the first section 6a of the movable shaft 6 which in turn drives the second section 6b of the movable shaft 6 so that the electrical connection plate 13 comes into contact with the electrical terminals 14. Once the electrical connection plate 13 in contact with the terminals 14, the power supply circuit of the electric motor 15 is closed.
  • the first section 6a of the movable shaft 6 controls a fork 17 which makes it possible to position the pinion 16 of the electric motor 15 on a flywheel not shown here.
  • the connection plate 13 When the connection plate 13 is brought into contact by the translatory movement of the movable shaft 6, the power supply circuit of the electric motor 15 is closed, which allows this electric motor 15 to operate and thus to rotate the pinion 16. This rotation of the pinion 16 allows in turn to launch the flywheel and thus start the engine of the vehicle.
  • the movable shaft 6 is here described with two sections 6a and 6b, but it is understood that this movable shaft can be integral from the fork 17 to the connecting plate 13.
  • At least one first return spring is arranged to push the second section 6b of the movable shaft 6 which in turn pushes simultaneously the movable core 8 and the first section 6a when the coil 5 is not powered.
  • the movable shaft 6, and more particularly its first section 6a compresses the first return spring by a movement of translation along the X axis as previously described.
  • this first return spring pushes the movable core 8 out of the inner space 4 so that it returns to its original position.
  • the first section 6a of the movable shaft 6 can resume its original position, as the second section 6b of the movable shaft 6, also pushed by a second return spring shown in Figures 2 to 4.
  • the first section 6a of the movable shaft 6 drives the pinion 16 of the electric motor 15 via the fork 17, this pinion 16 thus disengaging the flywheel.
  • the second section 6b of the movable shaft 6 drives the plate 13 of electrical connection.
  • This plate 13 of electrical connection is then no longer in contact with the electrical terminals 14, the supply circuit of the electric motor 15 is thus open, which prevents the flow of electric current and causes the stopping of the electric motor 15
  • the fixed core 10 forms a translational bearing with respect to the movable shaft 6, in particular its second section 6b. Indeed, the fixed core 10 is pierced with a hole in its center, which hole allows the movable shaft 6 to slide. This hole forms a passage between the interior space 4 and the cavity 12.
  • FIG. 2 is a view in axial section of a part of the contactor 2, at the level of the second axial end 9 of this contactor 2.
  • the cavity 12 presenting the connection zone and the interior space are represented in particular; 4 of starter switch 2.
  • the fixed core 10 the movable shaft 6 and more particularly the second section 6b of the movable shaft 6, and the housing 3 in which is housed the coil 5.
  • this housing 2 is closed axially by the cover 11 in which are formed two orifices through which respectively pass each of the electrical terminals 14.
  • the second return spring 18 allowing the movable shaft 6, and in particular the second section 6b of the movable shaft 6, to resume its initial position as described above.
  • the contactor 2 has several sealing zones 19, 20, 21, 31.
  • a first sealing zone 19 is formed between the interior space 4 and the cavity 12 having the electrical connection zone.
  • a second sealing zone 20 and a third sealing zone 21 are in turn formed between an environment outside the contactor 2 and the cavity 12 having the electrical connection zone.
  • a fourth sealing zone 31 is formed between the interior space 4 and the cavity 12 having the electrical connection zone at a different location from the first sealing zone 19. It is thus clear that the first sealing zone 19 and the fourth sealing zone 31 are formed between spaces internal to the contactor according to the invention, while the second sealing zone 20 and the third sealing zone 21 are formed between the environment outside the contactor and an internal space at the contactor, in this case the cavity 12.
  • the sealing zones at this cavity 12 make it possible to improve the longevity of the starter contactor.
  • the first sealing zone 19 is thus formed at the junction between the movable shaft 6 and the fixed core 10, as shown in FIG. 3.
  • This first sealing zone 19 has a first sealing device 22 disposed between the second section 6b of the movable shaft 6 and the fixed core 10 and provides a seal between the cavity 12, which encloses the connection zone. electrical, and the interior space 4.
  • the first sealing device 22 ensures continuous insulation between the cavity 12 and the interior space 4, that is to say that these two areas are sealed relative to each other regardless of the position of the movable shaft 6.
  • the first sealing device 22 is disposed in the cavity 12 housing the electrical connection zone.
  • this first sealing device 22 is disposed between the second section 6b of the movable shaft 6 and the fixed core 10 on the side of the cavity 12 and not on the side of the interior space 4.
  • This position of the first sealing device 22 does not impact the attraction or repulsion force exerted on the movable core 8 by the coil 5.
  • a shape that would be formed in the fixed core 10 on the side of space interior 4 to receive a sealing device could disturb the magnetic field generated by the coil 5 which loops back via the fixed core 10.
  • the first sealing device 22 must be chosen so as to ensure a seal between two parts in translation with respect to each other, in this case between the movable shaft 6 and the core. fixed 10 of the contactor.
  • the first sealing device 22 can thus for example be a lip seal.
  • the second sealing zone 20 is made at least between one of the electrical terminals 14 and the cover 11 of the housing 3, advantageously between each of the electrical terminals 14 and the cover 11 of the housing 3.
  • two second sealing zones 20 each comprising a second sealing device 23 disposed between one of the electrical terminals 14 and the cover 11 of the housing 3 of the contactor 2, at each of the orifices of the cover 11 through which these terminals pass. 14 electric.
  • These second sealing devices 23 are made for example by O-rings extending around the entire periphery of each of the electrical terminals 14 or, according to an alternative embodiment, by shaped joints, for example rectangular or oblong.
  • the third sealing zone 21 comprises a third sealing device 24 arranged at a junction between the housing 3 and the cover 11 of this housing 3.
  • This third sealing device 24 can also, according to a variant of FIG. the invention, be realized by a form joint, for example rectangular or oblong, extending all around the cover 11.
  • the fourth sealing zone 31 comprises a fourth sealing device 32 arranged at a junction between the housing 3 and the fixed core 10.
  • This fourth sealing device 32 can be produced by an O-ring or, according to a variant of the invention, by a form joint, for example rectangular or oblong, extending over the entire periphery of the fixed core 10.
  • the third sealing device 24 and the fourth sealing device 32 can be joined together in the same sealing device 33 disposed between the fixed core 10 and the cover 11.
  • This device Sealing 33 then allows to isolate the cavity 12 comprising the connection area of both the interior space and the external environment of the contactor.
  • This sealing device 33 can be produced by an O-ring or, according to a variant of the invention, by a shape-shaped joint, for example rectangular or oblong, extending on an inner face of the cover 11.
  • FIG. 3 illustrates a first embodiment of the first sealing zone 19. It can be seen that this first sealing zone 19 comprises the first sealing device 22.
  • an integration housing 25 of the first sealing device 22 is provided on the fixed core 10.
  • This first sealing device 22 is for example made by a lip seal.
  • this integration housing 25 is made in an inner wall of the fixed core 10, that is to say a wall of this fixed core 10 facing the movable shaft 6.
  • the lip seal (s) ) is secured to this integration housing 25 as shown in Figure 3 and the / the lips is / are in sliding contact against the movable shaft 6, thus sealing while allowing the axial translation movement of this movable shaft 6 relative to the fixed core 10.
  • this first sealing device can be made by a self-lubricated seal.
  • the movable shaft 6 and the fixed core 10 may also respectively have a first and a second stop 26, 27. These two stops 26, 27 are formed in opposite directions relative to each other and are configured to interpose a support washer 28 which presses on the first sealing device 22, thus ensuring the maintenance of this first sealing device 22 in the integration housing 25 arranged in the fixed core 10.
  • This washer 28 is an insert which thus allows the first sealing device 22 to be mounted in the integration housing 25, this part also blocking the first sealing device 22 so that the latter does not move during the translation. of the movable shaft 6.
  • the washer 28 also particularly locks the lip of the lip seal forming an embodiment of the first sealing device 22.
  • first and second stops 26, 27 have complementary slopes of the shape of the bearing washer 28.
  • This support washer 28 may, according to the first embodiment of the present invention illustrated in Figure 3, have a conical section, seen in a section taken along a plane passing through its central axis.
  • the first and second stops 26, 27 have conical slopes.
  • FIG. 4 schematically illustrates a second embodiment of the present invention.
  • an integration housing 29 of the first sealing device 22 is provided on the movable shaft 6, in particular on its outer peripheral wall.
  • the first sealing device 22 is also a lip seal.
  • This lip seal is thus housed in the integration housing 29 formed on the movable shaft 6, and arranged so that its lip rubs on the fixed core 10, thus sealing against the translational movement of this movable shaft. 6 with respect to the fixed core 10.
  • this second embodiment may also provide for the addition of a support washer making it possible to ensure effective maintenance of the first sealing device 22.
  • the movable shaft and the fixed core then present respectively the first and the second abutment having complementary shapes to that of the bearing washer, as described above.
  • Figures 6 and 7 illustrate another exemplary starter switch 2 according to the present invention.
  • FIG. 6 differs from the example of FIG. 2 in particular at the third and fourth sealing devices and in the form of the sealing device 22.
  • the contactor 2 comprises a same sealing device 33 which forms the third and fourth sealing devices to ensure a seal between the fixed core 10 and the cover 11.
  • the sealing device 33 is housed in an axial recess 40 of the cover 11 and is compressed against a flat surface of axial normal 41 of the fixed core.
  • the sealing device 33 is here an oblong section seal but can also be made in shape, for example rectangular or toric.
  • the sealing device 22 ensuring a seal between the interior of the starter switch and the cavity comprising the connection zone comprises a seal 44 and a sealing ring 45.
  • the sealing ring 45 is here a dynamic sealing ring disposed between the seal 44 and the movable shaft 6.
  • the seal may be an O-ring in the free state.
  • the sealing ring may have a cylindrical surface in sliding contact with the movable shaft 6.
  • the sealing device 22 is integral with the integration housing 29 formed in the fixed core and the device sealing is maintained in this housing by a bearing washer 28.
  • the bearing washer 28 comes here only in contact with the sealing ring 45.
  • the seal 44 is not clamped axially in the housing 29 of the fixed core.
  • the bearing washer 28 has a plane surface facing the sealing device 22. The contact is plane between the bearing washer 28 and the sealing ring 45.
  • FIG. 8 shows two variants of the sealing device 22 presented with reference to FIGS. 6 and 7 and which corresponds to the figure of the medium. The devices are presented in the free state, that is to say uncompressed.
  • the sealing ring 45 has a cavity 47 opposite the movable shaft 6 which makes it possible to establish a pressure force of the seal 44 on the different movable shaft as a function of its direction of movement.
  • the sealing ring 45 is thin. Its radial dimension is at least two times smaller than that of the O-ring in the compressed state, that is to say in position in the contactor. In the second variant, that of Figures 6 and 7, the sealing ring 45 is thick. Its radial dimension is substantially equal to that of the seal 44 in the compressed state.
  • the sealing ring 45 comprises axial flanges 48 for holding the gasket 44 in position.
  • the present invention thus makes it possible, thanks to a sealing device disposed between the movable shaft and the fixed core, to seal between the interior space of a contactor and the cavity of this contactor presenting the connection zone. electric.
  • This electrical connection area is thus protected from dust and water that could enter this cavity.
  • This connection area being protected, the longevity of the starter contactor according to the present invention is improved.
  • the invention can not, however, be limited to the means and configurations described and illustrated herein, and it also extends to any equivalent means or configurations and any technical combination operating such means.
  • the sealing devices and the sealing zones at which they are arranged can be modified without harming the invention, insofar as they fulfill the same functionalities as those described in this document.

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Abstract

Un contacteur (2) de démarreur comprend un boitier (3) s'étendant le long d'un axe (X) et délimitant au moins un espace intérieur (4), au moins une bobine (5) logé dans cet espace intérieur (4), au moins un noyau fixe (10) traversé par un arbre mobile (6) en translation selon la direction de l'axe (X) et au moins une cavité (12) comprenant une zone de connexion électrique, ladite cavité étant séparée de l'espace intérieur (4) par le noyau fixe (10). Le contacteur (2) de démarreur (1) comprend au moins un dispositif d'étanchéité (22) assurant une étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion.

Description

CONTACTEUR DE DEMARREUR COMPRENANT UN DISPOSITIF D'ETANCHEITE, ET DEMARREUR COMPRENANT UN TEL
CONTACTEUR
Le domaine de la présente invention est celui des démarreurs de moteur thermique pour véhicule automobile.
Selon une conception connue, un contacteur de démarreur de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, comporte un boîtier cylindrique dans lequel est placé une bobine annulaire qui génère un champ magnétique sous l'effet d'un courant électrique la traversant. Selon la polarisation de la bobine, le champ magnétique ainsi créé exerce une force sur un noyau mobile cylindrique et au moins en partie magnétique. Le noyau mobile est monté dans un espace intérieur délimité par le boîtier cylindrique, de manière à pouvoir y coulisser selon une translation axiale, entraînant avec lui un arbre mobile, afin de fermer ou d'ouvrir un circuit électrique relié à un circuit d'alimentation du moteur électrique du démarreur. Cette ouverture/fermeture du circuit électrique est réalisée dans une zone de connexion comprise dans une cavité du contacteur, cette cavité étant séparée de l'espace intérieur par un noyau fixe.
Un inconvénient de ces contacteurs réside dans la vulnérabilité de leurs composants face aux agressions de l'environnement extérieur, et notamment face à l'humidité. Ainsi l'eau ou des projections d'eau qui parviennent à pénétrer dans le contacteur peuvent entraîner un contact électrique entre l'un des terminaux électriques agencés dans la cavité comprenant la zone de connexion et le boîtier du contacteur. Ce contact électrique peut alors créer un court-circuit de la batterie à laquelle est électriquement connecté ce terminal électrique, ce court-circuit pouvant être à l'origine d'un incident thermique. Cet inconvénient est d'autant plus marqué pour les contacteurs de démarreur utilisés sur des zones géographiques humides pouvant avoir des infrastructures routières dégradées ainsi que pour les contacteurs de démarreur de véhicules tous terrains qui peuvent régulièrement être utilisés dans des environnements rudes et notamment humides. Afin d'améliorer le fonctionnement de ces contacteurs, il est déjà connu de mettre en place des dispositifs d'étanchéité entre le contacteur de démarreur et l'environnement extérieur à ce contacteur.
Il est ainsi connu de disposer des dispositifs d'étanchéité entre la zone de connexion et l'environnement extérieur au contacteur afin d'assurer une étanchéité entre cet environnement extérieur et le contacteur de démarreur.
Toutefois, les mouvements de translation du noyau mobile génèrent un effet piston lorsque celui-ci ressort du boîtier, provoquant une aspiration de l'air de l'environnement extérieur et intérieur du contacteur de démarreur, et donc dans le même temps des poussières et de l'eau présentes dans cet air. Ces poussières et cette eau peuvent donc pénétrer dans l'espace intérieur du contacteur et peuvent, lors d'une activation ultérieure du contacteur, rejoindre la cavité qui renferme la zone de connexion. L'eau peut alors migrer et rejoindre la zone de connexion, et finalement provoquer les mêmes difficultés que celles évoquées ci-dessus. Les dispositifs d'étanchéité actuellement mis en place ne sont donc pas suffisants. La présente invention s'inscrit dans ce contexte et vise à proposer un dispositif permettant d'assurer une étanchéité entre l'espace intérieur du contacteur et la cavité de ce contacteur renfermant la zone de connexion.
L'invention a donc pour objet un contacteur de démarreur comprenant un boîtier s'étendant le long d'un axe et délimitant au moins un espace intérieur, au moins une bobine logée dans cet espace intérieur, au moins un noyau fixe traversé par un arbre mobile en translation selon la direction de l'axe et au moins une cavité comprenant une zone de connexion électrique, ladite cavité étant séparée de l'espace intérieur par le noyau fixe. Ce contacteur de démarreur comprend au moins un dispositif d'étanchéité assurant une étanchéité entre l'espace intérieur du contacteur de démarreur et la cavité comprenant la zone de connexion.
Ce dispositif d'étanchéité assurant Γ étanchéité entre l'espace intérieur du contacteur de démarreur et la cavité comprenant la zone de connexion est ci-après appelé « premier dispositif d'étanchéité ». L'ensemble des éléments du contacteur sont ainsi compris dans le boîtier, ce boîtier étant fermé par un couvercle présentant au moins deux orifices par lesquels passent au moins deux terminaux électriques.
Ce contacteur peut présenter au moins un deuxième dispositif d'étanchéité assurant une étanchéité entre un terminal électrique de la zone de connexion et le couvercle fermant le boîtier. Ce deuxième dispositif d'étanchéité peut par exemple être disposé autour du terminal électrique, au niveau de l'orifice par lequel ce terminal électrique traverse le couvercle.
Avantageusement, le contacteur peut présenter deux deuxièmes dispositifs d'étanchéité respectivement disposés sur le pourtour de chacun des deux terminaux électriques, au niveau de chacun des orifices par lesquels ces terminaux électriques traversent le couvercle.
Optionnellement, ce contacteur peut également comprendre un troisième dispositif d'étanchéité assurant une étanchéité entre le boîtier du contacteur et le couvercle. Ce troisième dispositif d'étanchéité peut par exemple être disposé sur le pourtour du couvercle.
Optionnellement, ce contacteur peut également comprendre un quatrième dispositif d'étanchéité assurant une étanchéité entre l'espace intérieur du contacteur de démarreur et la cavité comprenant la zone de connexion. Ce quatrième dispositif d'étanchéité peut par exemple être disposé entre le noyau fixe et le boîtier.
Selon une variante de réalisation de la présente invention, les deuxième, troisième et quatrième dispositifs d'étanchéité peuvent être des joints toriques.
Selon une autre variante de réalisation de la présente invention, les deuxième, troisième et quatrième dispositifs d'étanchéité peuvent être des joints de forme, par exemple rectangulaires ou oblongues.
Dans une variante de réalisation, le troisième et le quatrième dispositif d'étanchéité sont formés d'un même dispositif d'étanchéité assurant une étanchéité entre le noyau fixe et le couvercle. Ce dispositif d'étanchéité permet alors d'isoler la cavité comprenant la zone de connexion à la fois de l'espace intérieur et de l'environnement extérieur du contacteur. Ce dispositif d'étanchéité peut être un joint torique ou un joint de forme, par exemple rectangulaire ou oblongue. Ce dispositif peut être logé dans un renfoncement axial du couvercle et il peut être comprimé contre une surface plane de normale axiale du noyau fixe. La profondeur axiale de ce renfoncement est choisie pour maintenir en position le dispositif lorsque le contacteur n'est pas à l'état monté. En particulier, le dispositif est enfoncé dans le renfoncement d'au moins 50% de sa longueur axiale à l'état monté.
On comprend ici que la cavité qui renferme la zone de connexion est alors intégralement étanche vis-à-vis de l'air qui l'entoure, que celui-ci soit extérieur au contacteur ou présent dans le boîtier où s'étend la bobine du contacteur.
Selon un exemple de réalisation, le premier dispositif d'étanchéité peut être disposé dans la cavité qui renferme la zone de connexion.
Selon un premier mode de réalisation, le contacteur présente un logement d'intégration du premier dispositif d'étanchéité, ménagé sur le noyau fixe.
Selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention, le contacteur présente un logement d'intégration du premier dispositif d'étanchéité, ménagé sur l'arbre mobile.
Selon le premier mode de réalisation de la présente invention, le premier dispositif d'étanchéité est solidaire du logement d'intégration ménagé dans le noyau fixe, ce premier dispositif d'étanchéité étant en contact glissant avec l'arbre mobile. Dans ce cas, le premier dispositif d'étanchéité est fixe vis-à-vis du boîtier quand l'arbre mobile translate.
Selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention, le premier dispositif d'étanchéité est solidaire du logement d'intégration ménagé dans l'arbre mobile, ce premier dispositif d'étanchéité étant en contact glissant avec le noyau fixe. Dans cet autre cas, le premier dispositif d'étanchéité est mobile en même temps que l'arbre mobile, quand ce dernier translate dans le noyau fixe. Selon un exemple de réalisation de la présente invention, le premier dispositif d'étanchéité est maintenu en position dans un logement d'intégration par l'intermédiaire d'une rondelle d'appui. Cette rondelle d'appui peut par exemple présenter une section conique, vue dans une coupe réalisée selon un plan passant par son axe central L'arbre mobile du contacteur selon la présente invention peut présenter au moins une première butée contre laquelle est disposée la rondelle d'appui. La première butée peut venir d'un seul tenant avec l'arbre mobile. Le noyau fixe du contacteur selon la présente invention peut quant à lui présenter au moins une deuxième butée contre laquelle est disposée la rondelle d'appui. Selon une caractéristique de la présente invention, le premier dispositif d'étanchéité est disposé dans la cavité qui renferme la zone de connexion.
Selon un exemple de réalisation de la présente invention, le premier dispositif d'étanchéité peut être un joint à lèvre.
Selon un autre exemple de réalisation de la présente invention, le premier dispositif d' étanchéité peut être un joint auto-lubrifié.
Selon un autre exemple de réalisation de la présente invention, le premier dispositif d'étanchéité peut être un joint torique.
Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif d'étanchéité assurant l'étanchéité entre l'espace intérieur du contacteur de démarreur et la cavité comprenant la zone de connexion peut comprendre un joint et une bague d'étanchéité.
La bague d'étanchéité peut être disposée entre le joint et le l'arbre mobile.
Le joint peut être un joint torique. Le joint peut être en EPDM peroxydé, ou dans une matière choisie parmi l'EPDM, le NBR, le FKM, le ACM.
La bague d'étanchéité peut être une bague d'étanchéité dynamique. La bague peut être en PTFE. En complément du PTFE, la bague peut comprendre du bronze et/ou du carbone (PTFE chargé bronze ou PTFE chargé carbone). La bague d'étanchéité permet d'éviter l'usure par gommage qui s'observe lors d'un mouvement de va-et-vient de l'arbre mobile lorsque qu'un joint est directement en contact avec l'arbre mobile. L'usure par gommage rendrait le système non étanche au fil du temps.
La bague d'étanchéité peut présenter une surface cylindrique en contact glissant avec l'arbre mobile. En regard de l'arbre mobile, la bague peut présenter une cavité qui permet d'établir une force de pression du joint sur l'arbre mobile différente en fonction de son sens de déplacement.
Selon un autre aspect de l'invention, lorsque le dispositif d'étanchéité comprend le joint et la bague d'étanchéité ainsi que la rondelle d'appui, la rondelle d'appui peut venir en contact uniquement de la bague d'étanchéité. Le joint n'est pas serré axialement dans le logement du noyau fixe. La rondelle d'appui peut présenter une surface plane en regard du dispositif d'étanchéité.
Selon un autre aspect de l'invention, la deuxième butée contre laquelle vient la rondelle d'appui peut être un cran dans le noyau fixe. La deuxième butée peut être située radial ement au-delà du dispositif d'étanchéité. Selon un autre aspect de l'invention, la bague d'étanchéité peut être fine ou épaisse.
Au sens de la demande, la bague est fine si sa dimension radiale est au moins deux fois inférieure à celle du joint torique à l'état comprimé, c'est-à-dire en position dans le contacteur. Elle est épaisse si sa dimension radiale est sensiblement égale à celle du joint à l'état comprimé. La bague d'étanchéité peut comprendre des rebords axiaux pour le maintien du joint en position.
La présente invention concerne également un démarreur de moteur thermique comprenant au moins un contacteur selon la présente invention.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif, en relation avec les différents exemples de réalisation de l'invention illustrés sur les figures suivantes:
- la figure 1 est une représentation schématique selon une coupe axiale d'un démarreur comprenant un contacteur selon la présente invention et un moteur électrique,
- la figure 2 est un vue selon une coupe axiale d'une partie d'un contacteur de démarreur selon la présente invention,
- la figure 3 est un agrandissement d'une première zone d'étanchéité du contacteur selon la présente invention illustrée à la figure 2,
- la figure 4 est une vue schématique selon une coupe axiale de la première zone d'étanchéité du contacteur selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention,
- la figure 5 est une vue schématique selon une coupe axiale de la quatrième zone d'étanchéité du contacteur selon la présente invention illustré à la figure 2.
- la figure 6 est une vue selon une coupe axiale d'une partie d'un autre exemple contacteur de démarreur selon la présente invention,
- la figure 7 est un agrandissement d'une première zone d'étanchéité du contacteur selon la présente invention illustrée à la figure 6, et - la figure 8 représente différentes variantes de dispositif d'étanchéité du contacteur des figures 6 et 7.
Dans la suite de la description, les dénominations axiales, radiales, extérieures et intérieures se réfèrent à un axe X traversant en son centre le contacteur de démarreur conforme à la présente invention. La direction axiale correspond à l'axe X traversant en leur centre le noyau mobile, le noyau fixe, l'arbre mobile, le boîtier et la bobine, alors que les orientations radiales correspondent à des plans perpendiculaires à l'axe X. Pour les directions radiales, les dénominations extérieure ou intérieure s'apprécient par rapport au même axe X, la dénomination intérieure correspondant à un élément orienté vers l'axe X, ou plus proche de l'axe X par rapport à un second élément, la dénomination extérieure désignant un éloignement radial de cet axe X.
La figure 1 représente de manière schématique un démarreur 1 de moteur thermique de véhicule automobile comprenant un contacteur 2 selon la présente invention. Le contacteur 2 de démarreur présente un boîtier 3 s 'étendant le long d'un axe X et délimitant un espace intérieur 4, par exemple de forme cylindrique, dans lequel est logée une bobine 5 annulaire ainsi qu'un arbre mobile 6 en translation selon l'axe X.
Le boîtier 3 présente une première extrémité axiale 7 traversée par un premier tronçon 6a de l'arbre mobile 6 maintenu par un noyau mobile 8, et une deuxième extrémité axiale 9 traversée par un deuxième tronçon 6b de l'arbre mobile 6, quant à lui maintenu par un noyau fixe 10. Tel qu'illustré sur la figure 1, le premier tronçon 6a de l'arbre mobile 6 et le deuxième tronçon 6b de cet arbre mobile 6 sont en contact l'un avec l'autre. La première extrémité axiale 7 présente un trou, non représenté ici, par lequel le noyau mobile 8 peut coulisser, entraînant avec lui le premier tronçon 6a de l'arbre mobile 6, tandis que la deuxième extrémité axiale 9 est fermée par un couvercle 11. Ainsi, l'arbre mobile 6 traverse en leurs centres et dans cet ordre, le noyau fixe 10, le noyau mobile 8 et le trou de la première extrémité axiale 7 du boîtier 3. Le noyau fixe 10 peut par exemple présenter une forme générale de disque et il est en appui contre une face interne du boîtier 3, au niveau d'un épaulement de ce boîtier 3 et contre le couvercle 11.
Tel qu'illustré sur la figure 1, la deuxième extrémité axiale 9 présente une cavité 12 délimitée radialement vers l'extérieur par le couvercle 11 et axial ement d'un côté par le noyau fixe 10 et d'un autre côté par le couvercle 11. Cette cavité 12 loge une zone de connexion électrique dans laquelle s'étend au moins une plaque 13 de connexion et deux terminaux 14 électriques. Ces terminaux 14 s'étendent sur une face interne du couvercle 11 et traversent celui-ci via deux orifices distincts.
Le démarreur 1 comprend également un moteur électrique 15, électriquement connecté au contacteur 2 via l'un des terminaux 14 du contacteur 2. Ce moteur électrique 15 présente aussi un pignon 16 mobile en translation selon une direction parallèle à l'axe X, un tel pignon étant destiné à s'engager sur un volant moteur du moteur thermique.
Un premier terminal 14 électrique est relié à une batterie 30 qui délivre un courant électrique, par exemple sous une tension de 12V ou 24V. Un deuxième terminal 14 électrique est quant à lui relié au moteur électrique 15 du démarreur. Les terminaux 14 électriques participent ainsi à un circuit d' alimentation du démarreur 1 et lorsque la plaque 13 de connexion électrique est amenée au contact des terminaux 14 électriques, le circuit d'alimentation du démarreur 1 est fermé et le courant peut circuler, permettant le démarrage du moteur thermique tel que décrit ci-après.
La bobine 5 génère un champ magnétique sous l'effet d'un courant électrique la traversant. Selon la polarisation de cette bobine 5, le champ magnétique ainsi créé exerce une force attractive ou répulsive sur le noyau mobile 8, qui peut alors coulisser selon une translation axiale dans le boîtier 3. Lorsque ce noyau mobile 8 pénètre dans le boîtier 3, il exerce un effort en translation sur le premier tronçon 6a de l'arbre mobile 6 qui à son tour entraine le deuxième tronçon 6b de l'arbre mobile 6 de telle sorte que la plaque 13 de connexion électrique vienne au contact des terminaux 14 électriques. Une fois la plaque 13 de connexion électrique en contact avec les terminaux 14, le circuit d'alimentation du moteur électrique 15 est fermé. Le premier tronçon 6a de l'arbre mobile 6 commande une fourchette 17 qui permet de mettre en position le pignon 16 du moteur électrique 15 sur un volant moteur non représenté ici. Lorsque la plaque 13 de connexion est mise en contact par le mouvement de translation de l'arbre mobile 6, le circuit d'alimentation du moteur électrique 15 est fermé ce qui permet à ce moteur électrique 15 de fonctionner et ainsi d'entraîner en rotation le pignon 16. Cette rotation du pignon 16 permet à son tour de lancer le volant moteur et ainsi de démarrer le moteur thermique du véhicule.
L'arbre mobile 6 est ici décrit avec deux tronçons 6a et 6b, mais il est entendu que cet arbre mobile peut être monobloc depuis la fourchette 17 jusqu'à la plaque 13 de connexion. Au moins un premier ressort de rappel, par exemple de type hélicoïdal, est agencé pour repousser le deuxième tronçon 6b de l'arbre mobile 6 qui pousse à son tour et simultanément, le noyau mobile 8 et le premier tronçon 6a lorsque la bobine 5 n'est pas alimentée.
Lorsque la bobine 5 est alimentée, l'arbre mobile 6, et plus particulièrement son premier tronçon 6a, comprime le premier ressort de rappel par un mouvement de translation selon l'axe X tel que précédemment décrit. Lorsque la bobine 5 n'est plus alimentée, ce premier ressort de rappel repousse le noyau mobile 8 hors de l'espace intérieur 4 pour que celui-ci retrouve sa position d'origine. Ainsi, le premier tronçon 6a de l'arbre mobile 6 peut reprendre sa position d'origine, tout comme le deuxième tronçon 6b de cet arbre mobile 6, lui aussi repoussé par un deuxième ressort de rappel représenté sur les figures 2 à 4.
En reprenant sa position, le premier tronçon 6a de l'arbre mobile 6 entraine le pignon 16 du moteur électrique 15 via la fourchette 17, ce pignon 16 se désengageant ainsi du volant moteur. De plus, en reprenant sa position initiale, le deuxième tronçon 6b de l'arbre mobile 6 entraine la plaque 13 de connexion électrique. Cette plaque 13 de connexion électrique n'est alors plus en contact avec les terminaux 14 électriques, le circuit d'alimentation du moteur électrique 15 est ainsi ouvert, ce qui empêche la circulation du courant électrique et entraine l'arrêt de ce moteur électrique 15. On notera que le noyau fixe 10 forme un palier de translation à l'égard de l'arbre mobile 6, notamment son deuxième tronçon 6b. En effet, le noyau fixe 10 est percé d'un trou en son centre, trou qui permet à l'arbre mobile 6 de coulisser. Ce trou forme un passage entre l'espace intérieur 4 et la cavité 12.
La figure 2 est une vue selon une coupe axiale d'une partie du contacteur 2, au niveau de la deuxième extrémité axiale 9 de ce contacteur 2. Sur cette figure sont notamment représentées la cavité 12 présentant la zone de connexion et l'espace intérieur 4 du contacteur 2 de démarreur. Sont également représentés sur cette figure 2 le noyau fixe 10, l'arbre mobile 6 et plus particulièrement le deuxième tronçon 6b de cet arbre mobile 6, ainsi que le boitier 3 dans lequel est logée la bobine 5. Comme précédemment décrit, ce boitier 2 est fermé axialement par le couvercle 11 dans lequel sont ménagé deux orifices par lesquels passent respectivement chacun des terminaux 14 électriques. Sur cette figure est également illustré le deuxième ressort de rappel 18 permettant à l'arbre mobile 6, et notamment au deuxième tronçon 6b de cet arbre mobile 6, de reprendre sa position initiale tel que décrit précédemment. Le contacteur 2 présente plusieurs zones d'étanchéité 19, 20, 21, 31. Une première zone d'étanchéité 19 est réalisée entre l'espace intérieur 4 et la cavité 12 présentant la zone de connexion électrique. Une deuxième zone d'étanchéité 20 et une troisième zones d'étanchéité 21 sont quant à elles réalisées entre un environnement extérieur au contacteur 2 et la cavité 12 présentant la zone de connexion électrique. Une quatrième zone d'étanchéité 31 est réalisée entre l'espace intérieur 4 et la cavité 12 présentant la zone de connexion électrique à un endroit différent de la première zone d'étanchéité 19. On comprend donc que la première zone d'étanchéité 19 et la quatrième zone d'étanchéité 31 sont réalisées entre des espaces internes au contacteur selon l'invention, tandis que la deuxième zone d'étanchéité 20 et la troisième zone d'étanchéité 21 sont réalisées entre l'environnement extérieur au contacteur et un espace interne au contacteur, en l'occurrence la cavité 12.
Ainsi, les zones d'étanchéité au niveau de cette cavité 12 permettent d'améliorer la longévité du contacteur de démarreur.
La première zone d'étanchéité 19 est ainsi réalisée à la jonction entre l'arbre mobile 6 et le noyau fixe 10, telle que représentée sur la figure 3.
Cette première zone d'étanchéité 19 présente un premier dispositif d'étanchéité 22 disposé entre le deuxième tronçon 6b de l'arbre mobile 6 et le noyau fixe 10 et permet d'assurer une étanchéité entre la cavité 12, qui renferme la zone de connexion électrique, et l'espace intérieur 4. En outre, le premier dispositif d'étanchéité 22 permet d'assurer une isolation en continue entre la cavité 12 et l'espace intérieur 4, c'est-à-dire que ces deux zones sont étanches l'une par rapport à l'autre quel que soit la position de l'arbre mobile 6.
De préférence, le premier dispositif d'étanchéité 22 est disposé dans la cavité 12 logeant la zone de connexion électrique. En d'autres termes, ce premier dispositif d'étanchéité 22 est disposé entre le deuxième tronçon 6b de l'arbre mobile 6 et le noyau fixe 10 du côté de la cavité 12 et non du côté de l'espace intérieur 4. Cette position du premier dispositif d'étanchéité 22 permet de ne pas impacter la force d'attraction ou de répulsion exercée sur le noyau mobile 8 par la bobine 5. En effet, une forme qui serait ménagée dans le noyau fixe 10 du côté de l'espace intérieur 4 pour recevoir un dispositif d'étanchéité pourrait perturber le champ magnétique généré par la bobine 5 qui reboucle via le noyau fixe 10.
Le premier dispositif d'étanchéité 22 selon l'invention doit être choisi afin de permettre d'assurer une étanchéité entre deux pièces en translation l'une par rapport à l'autre, en l'espèce entre l'arbre mobile 6 et le noyau fixe 10 du contacteur. Selon un mode de réalisation de la présente invention représenté ici, le premier dispositif d'étanchéité 22 peut ainsi par exemple être un joint à lèvre.
La deuxième zone d'étanchéité 20 est effectuée au moins entre l'un des terminaux 14 électriques et le couvercle 11 du boîtier 3, avantageusement entre chacun des terminaux 14 électriques et le couvercle 11 du boîtier 3. Ainsi, sur la figure 2 sont représentées deux deuxièmes zones d'étanchéité 20 comprenant chacune un deuxième dispositif d'étanchéité 23 disposé entre l'un des terminaux 14 électriques et le couvercle 11 du boîtier 3 du contacteur 2, au niveau de chacun des orifices du couvercle 11 par lesquels passent ces terminaux 14 électriques.
Ces deuxièmes dispositifs d'étanchéité 23 sont réalisés par exemple par des joints toriques s 'étendant sur tout le pourtour de chacun des terminaux 14 électriques ou, selon une variante de réalisation, par des joints de forme, par exemple rectangulaires ou oblongues.
La troisième zone d'étanchéité 21 comprend quant à elle un troisième dispositif d'étanchéité 24 disposé à une jonction entre le boîtier 3 et le couvercle 11 de ce boîtier 3. Ce troisième dispositif d'étanchéité 24 peut également, selon une variante de l'invention, être réalisé par un joint de forme, par exemple rectangulaire ou oblongue, s' étendant sur tout le pourtour du couvercle 11.
Ces deuxième et troisième dispositifs d'étanchéité 20, 21 permettent ainsi d'assurer une étanchéité entre l'environnement extérieur au contacteur 2 et la cavité 12 du contacteur 2.
La quatrième zone d'étanchéité 31 comprend quant à elle un quatrième dispositif d'étanchéité 32 disposé à une jonction entre le boîtier 3 et le noyau fixe 10. Ce quatrième dispositif d'étanchéité 32 peut être réalisé par un joint torique ou, selon une variante de l'invention, par un joint de forme, par exemple rectangulaire ou oblongue, s'étendant sur tout le pourtour du noyau fixe 10.
Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 5, le troisième dispositif d'étanchéité 24 et le quatrième dispositif d'étanchéité 32 peuvent être réunis en un même dispositif d'étanchéité 33 disposé entre le noyau fixe 10 et le couvercle 11. Ce dispositif d'étanchéité 33 permet alors d'isoler la cavité 12 comprenant la zone de connexion à la fois de l'espace intérieur et de l'environnement extérieur du contacteur. Ce dispositif d'étanchéité 33 peut être réalisé par un joint torique ou, selon une variante de l'invention, par un joint de forme, par exemple rectangulaire ou oblongue, s'étendant sur une face interne du couvercle 11.
La figure 3 illustre un premier mode de réalisation de la première zone d'étanchéité 19. On peut voir que cette première zone d'étanchéité 19 comprend le premier dispositif d'étanchéité 22.
Tel qu'illustré à la figure 3, un logement d'intégration 25 du premier dispositif d'étanchéité 22 est ménagé sur le noyau fixe 10. Ce premier dispositif d'étanchéité 22 est par exemple réalisé par un joint à lèvre.
Selon la présente invention, ce logement d'intégration 25 est réalisé dans une paroi interne du noyau fixe 10, c'est-à-dire une paroi de ce noyau fixe 10 tournée vers l'arbre mobile 6. Le joint à lèvre(s) est solidarisé à ce logement d'intégration 25 tel qu'illustré à la figure 3 et la/les lèvres est/sont en contact glissant contre l'arbre mobile 6, assurant ainsi l'étanchéité tout en autorisant le mouvement de translation axiale de cet arbre mobile 6 par rapport au noyau fixe 10.
Selon un autre exemple de réalisation de la présente invention non représenté ici, ce premier dispositif d'étanchéité peut être réalisé par un joint auto-lubrifié. L'arbre mobile 6 et le noyau fixe 10 peuvent également respectivement présenter une première et une deuxième butée 26, 27. Ces deux butées 26, 27 sont réalisées dans des sens opposés l'une par rapport à l'autre et sont configurées pour interposer une rondelle d'appui 28 qui vient appuyer sur le premier dispositif d'étanchéité 22, assurant ainsi le maintien de ce premier dispositif d'étanchéité 22 dans le logement d'intégration 25 ménagé dans le noyau fixe 10.
Cette rondelle 28 est une pièce rapportée qui autorise ainsi le montage du premier dispositif d'étanchéité 22 dans le logement d'intégration 25, cette pièce bloquant également le premier dispositif d'étanchéité 22 pour que celui-ci ne bouge pas lors de la translation de l'arbre mobile 6. La rondelle 28 bloque aussi tout particulièrement la lèvre du joint à lèvre formant exemple de réalisation du premier dispositif d'étanchéité 22.
Quelle que soit la forme de cette rondelle d'appui 28, les première et deuxième butées 26, 27 présentent des pentes complémentaires de la forme de la rondelle d'appui 28. Cette rondelle d'appui 28 peut, selon le premier mode de réalisation de la présente invention illustré à la figure 3, présenter une section conique, vue dans une coupe réalisée selon un plan passant par son axe central. Lorsque la rondelle d'appui 28 présente une forme conique, les première et deuxième butées 26, 27 présentent des pentes coniques.
La figure 4 illustre, schématiquement, un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Selon ce deuxième mode de réalisation, un logement d'intégration 29 du premier dispositif d'étanchéité 22 est ménagé sur l'arbre mobile 6, notamment sur sa paroi périphérique externe.
Selon ce deuxième mode de réalisation, le premier dispositif d'étanchéité 22 est également un joint à lèvre. Ce joint à lèvre est ainsi logé dans le logement d'intégration 29 ménagé sur l'arbre mobile 6, et disposé de sorte que sa lèvre frotte sur le noyau fixe 10, assurant ainsi l'étanchéité malgré le mouvement de translation de cet arbre mobile 6 par rapport au noyau fixe 10.
Bien que non représenté sur cette figure 4, ce deuxième mode de réalisation peut également prévoir l'ajout d'une rondelle d'appui permettant d'assurer un maintien efficace du premier dispositif d'étanchéité 22. Comme pour le premier mode de réalisation, l'arbre mobile et le noyau fixe présentent alors respectivement la première et la deuxième butée présentant des formes complémentaires à celle de la rondelle d'appui, tel que décrit précédemment. Les figures 6 et 7 illustrent un autre exemple contacteur 2 de démarreur selon la présente invention.
L'exemple de la figure 6 diffère de l'exemple de la figure 2 notamment au niveau des troisième et quatrième dispositifs d'étanchéité et dans la forme du dispositif d'étanchéité 22.
Dans l'exemple considéré, à l'instar de la figure 5, le contacteur 2 comprend un même dispositif d'étanchéité 33 qui forme les troisième et quatrième dispositifs d'étanchéité pour assurer une étanchéité entre le noyau fixe 10 et le couvercle 11.
Dans l'exemple considéré, le dispositif d'étanchéité 33 est logé dans un renfoncement axial 40 du couvercle 11 et il est comprimé contre une surface plane de normale axiale 41 du noyau fixe. Le dispositif étanchéité 33 est ici un joint de section oblongue mais peut également être réalisé en forme, par exemple rectangulaire ou torique.
Dans l'exemple considéré et en référence à la figure 7, le dispositif d'étanchéité 22 assurant Γ étanchéité entre l'espace intérieur du contacteur de démarreur et la cavité comprenant la zone de connexion comprend un joint 44 et une bague d'étanchéité 45. La bague d'étanchéité 45 est ici une bague d'étanchéité dynamique disposée entre le joint 44 et l'arbre mobile 6. Le joint peut être un joint torique à l'état libre.
La bague d'étanchéité peut présenter une surface cylindrique en contact glissant avec l'arbre mobile 6. Dans l'exemple considéré, le dispositif d'étanchéité 22 est solidaire du logement d'intégration 29 ménagé dans le noyau fixe et le dispositif d'étanchéité est maintenu dans ce logement par une rondelle d'appui 28. La rondelle d'appui 28 vient ici uniquement en contact de la bague d'étanchéité 45. Le joint 44 n'est pas serré axialement dans le logement 29 du noyau fixe. La rondelle d'appui 28 présente une surface plane en regard du dispositif d'étanchéité 22. Le contact est plan entre la rondelle d'appui 28 et la bague d'étanchéité 45.
La rondelle d'appui 28 est solidaire du noyau fixe 10, la rondelle est par exemple sertie sur le noyau fixe. La rondelle d'appui ne frotte pas sur l'arbre mobile 6. La figure 8 présente enfin deux variantes au dispositif d'étanchéité 22 présenté en référence aux figures 6 et 7 et qui correspond à la figure du milieu. Les dispositifs sont présentés à l'état libre, c'est-à-dire non comprimé.
Dans la première variante, la bague d'étanchéité 45 présente une cavité 47 en regard de l'arbre mobile 6 qui permet d'établir une force de pression du joint 44 sur l'arbre mobile différente en fonction de son sens de déplacement.
Dans la troisième variante, la bague d'étanchéité 45 est fine. Sa dimension radiale est au moins deux fois inférieure à celle du joint torique à l'état comprimé, c'est-à-dire en position dans le contacteur. Dans la deuxième variante, celle des figures 6 et 7, la bague d'étanchéité 45 est épaisse. Sa dimension radiale est sensiblement égale à celle du joint 44 à l'état comprimé.
Dans la troisième variante, la bague d'étanchéité 45 comprend des rebords axiaux 48 pour le maintien du joint 44 en position.
La présente invention permet donc, grâce à un dispositif d'étanchéité disposé entre l'arbre mobile et le noyau fixe, d'assurer l'étanchéité entre l'espace intérieur d'un contacteur et la cavité de ce contacteur présentant la zone de connexion électrique. Cette zone de connexion électrique est ainsi protégée des poussières et de l'eau qui pourraient pénétrer dans cette cavité. Cette zone de connexion étant protégée, la longévité du contacteur de démarreur selon la présente invention est améliorée. L'invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s'étend également à tous moyens ou configurations équivalents et à toute combinaison technique opérant de tels moyens. En particulier, les dispositifs d'étanchéité et les zones d'étanchéité au niveau desquelles ils sont disposés peuvent être modifiés sans nuire à l'invention, dans la mesure où ils remplissent les mêmes fonctionnalités que celles décrites dans ce document.

Claims

REVENDICATIONS
1. Contacteur (2) de démarreur (1) comprenant un boîtier (3) s 'étendant le long d'un axe (X) et délimitant au moins un espace intérieur (4), au moins une bobine (5) logée dans cet espace intérieur (4), au moins un noyau fixe (10) traversé par un arbre mobile (6) en translation selon la direction de l'axe (X) et au moins une cavité (12) comprenant une zone de connexion électrique, ladite cavité étant séparée de l'espace intérieur (4) par le noyau fixe (10), caractérisé en ce que le contacteur (2) de démarreur (1) comprend au moins un dispositif d'étanchéité (22) assurant une étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion.
2. Contacteur (2) selon la revendication précédente, dans lequel un logement d'intégration (25) du dispositif d'étanchéité (22) assurant étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est ménagé sur le noyau fixe (10).
3. Contacteur (2) selon la revendication 1, dans lequel un logement d'intégration (29) du dispositif d'étanchéité (22) assurant Γ étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est ménagé sur l'arbre mobile (6).
4. Contacteur (2) selon la revendication 2, dans lequel le dispositif d'étanchéité (22) assurant Γ étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est solidaire du logement d'intégration (25) ménagé dans le noyau fixe (10), ce dispositif d'étanchéité (22) étant en contact glissant avec l'arbre mobile (6).
5. Contacteur (2) selon la revendication 3, dans lequel le dispositif d'étanchéité (22) assurant Γ étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est solidaire du logement d'intégration (29) ménagé dans l'arbre mobile (6), ce dispositif d'étanchéité (22) étant en contact glissant avec le noyau fixe (10).
6. Contacteur (2) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel le dispositif d'étanchéité (22) assurant l'étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est maintenu en position dans un logement d'intégration (25, 29) par l'intermédiaire d'une rondelle d'appui (28).
7. Contacteur (2) selon la revendication précédente, dans lequel l'arbre mobile (6) présente au moins une première butée (26) contre laquelle est disposée la rondelle d'appui (28).
8. Contacteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'étanchéité (22) assurant l'étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est disposé dans ladite cavité (12) qui renferme la zone de connexion.
9. Contacteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif d'étanchéité (22) assurant l'étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est un joint à lèvre.
10. Contacteur (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif d'étanchéité (22) assurant l'étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion est un joint auto-lubrifié.
11. Contacteur (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif d'étanchéité (22) assurant l'étanchéité entre l'espace intérieur (4) du contacteur (2) de démarreur (1) et la cavité (12) comprenant la zone de connexion comprend un joint et une bague d'étanchéité.
12. Contacteur selon la revendication précédente, dans lequel la bague d'étanchéité est disposée entre le joint et le noyau fixe.
13. Contacteur selon la revendication 6 et l'une des revendications 11 et 12, dans lequel la rondelle d'appui vient en contact uniquement de la bague d'étanchéité.
4. Démarreur (1) de moteur thermique comprenant au moins un contacteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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