Brevet FR2633979A1 — publié le 19900112

La présente invention se rapporte à un appareil à solénoïde et plus particulièrement à un agencement formant couvercle de protection contre l'eau pour un appareil à solénolde particulièrement adapté à une utilisation en tant qu'interrupteur à solénoïde pour un démarreur de moteur. Un démarreur de moteur comprend usuellement un interrupteur à solénoïde qui commande un levier de changement pour changer une unité d'entraînement comprenant un pignon et un embrayage unidirectionnel montés coulissants sur un arbre rotatif de sortie vers une couronne d'un moteur et qui relie une source électrique à un moteur à courant continu pour entraîner le pignon. La structure de base et la fonction de l'interrupteur à solénoïde sont bien connues. Un démarreur de moteur de véhicule est installé dans un compartiment moteur d'un véhicule, donc l'eau éclaboussée entre souvent dans le démarreur de moteur par une ouverture qui est formée autour du pignon. Cela est particulièrement vrai dans le cas des véhicules tout terrain. Par conséquent, afin d'empêcher l'entrée de l'eau dans la portion extrême du plongeur qui dépasse vers l'extérieur de la portion extrême du logement du solénolde de l'interrupteur à solénoïde, un couvercle flexible d'eau ou gaine imperméable flexible, attaché entre le plongeur et la portion extrême du logement de solénoïde est proposé, par exemple dans la divulgation du modèle d'utilité au Japon n 60-113940. Cependant, si l'espace entre le plongeur et le logement du solénoïde est complètement couvert ou est scellé hermétiquement par la gaine et lorsque le plongeur du solénoïde se déplace hors de et dans le logement du solénoïde, il se produit une différence non souhaitable de pression entre l'extérieur et l'intérieur de la gaine, provoquant une déformation inattendue de la gaine flexible qui peut y produire des fissures. Afin d'empêcher cela, une gaine imperméable conventionnelle est pourvue, à sa paroi flexible, d'un petit trou d'évent qui permet la communication entre les deux c8tés de la gaine à travers sa paroi. La divulgation de modèle d'utilité au Japon précédemment mentionnée révèle un trou d'évent qui traverse la portion extrême du plongeur, d'un c8té de la gaine à l'autre, pour établir une communication. Cependant, comme les trous d'évent des agencements conventionnels cidessus sont conçus pour être toujours ouverts, des éclaboussures d'eau peuvent entrer dans la gaine à travers le trou d'évent en conditions sévères. Cela est un problème particulièrement grave lorsqu'un interrupteur à solénoide doit être installé à un niveau relativement bas dans le compartiment moteur du fait de l'espace limité dans ce compartiment, par exemple. En conséquence, la présente invention a pour objectif principal un appareil à solénoïde exempt des problèmes ci-dessus décrits de la forme conventionnelle. La présente invention a pour autre objet un appareil à solénoïde ayant une gaine flexible imperméable qui empêche la production d'une différence non souhaitable de pression entre l'intérieur et l'extérieur de celle-ci. La présente invention a pour autre objet un appareil à solénoïde ayant une gaine flexible imperméable qui ne peut être endommagée par une différence non souhaitable de pression entre l'intérieur et l'extérieur. La présente invention a pour autre objet un appareil à solénolde ayant une gaine flexible imperméable avec un trou d'évent qui s'ouvre quand le plongeur dans le logement du solénolde est en position rutirée et se ferme lorsqu'il est en position étendue. Avec les objectifs ci-dessus en vue, l'appareil à solénolde de la présente invention comprend un logement de solénoïde ayant une extrémité ouverte et une extrémité sensiblement fermée, un plongeur monté de manière électromagnétiquement mobile dans le logement du solénoïde et une gaine flexible étanche à l'eau et sensiblement en forme de coupe qui entoure une portion extrême du plongeur dépassant du logement du solénoide et qui est reliée à l'extrémité ouverte de ce logement, la gaine flexible ayant une portion centrale de paroi de fond intimement fixée à une face extrême de la portion extrême du plongeur. La gaine flexible étanche à l'eau est pourvue d'un trou d'évent de l'air qui est fermé quand le plongeur est étendu vers l'extérieur du logement du solénoïde et qui est ouvert quand le plongeur est retiré dans le logement du solénoïde du fait de la déformation de la gaine flexible à sa portion de paroi lors du mouvement du plongeur. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, le trou d'évent à des ouvertures qui débouchent dans les surfaces de paroi opposées, au moins l'une des surfaces de paroi définissant les ouvertures du trou d'évent étant agencée de manière à être en relation de fermeture en contact intime par rapport à la face extrême de la portion extrême du plongeur lorsque celui-ci est étendu hors du logement du solénoide et de façon à être en relation séparée d'ouverture par rapport à la face extrême de la portion extrême du plongeur lorsque celui-ci est retiré dans le logement du solénoïde. L'ouverture définie par l'une des surfaces de paroi a un axe central oblique relativement à la face extrême de la portion extrême du plongeur pour s'étendre dans la direction radialement vers l'extérieur, vers la surface externe de la gaine flexible. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, le trou d'évent a deux ailettes formant vannes qui sont agencées de manière à être en relation de fermeture en contact intime l'une par rapport à l'autre lorsque le plongeur est étendu hors du logement du solénoïde et de manière à être en relation séparée d'ouverture l'une par rapport à l'autre lorsque le plongeur est retiré dans le logement du solénoïde. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe fragmentaire illustrant un interrupteur à solénoïde d'un démarreur de moteur selon un mode de réalisation de l'appareil à solénoide de la présente invention, le trou d'évent étant en position fermée; - la figure 2 est une vue en coupe fragmentaire similaire à la figure 1 mais avec le trou d'évent en position ouverte; - la figure 3 est une vue en plan de la gaine flexible imperméable employée dans un autre mode de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est une vue en coupe de la gaine flexible imperméable montrée à la figure 3, le trou d'évent étant en position fermée; et - la figure 5 est une vue en coupe fragmentaire illustrant la gaine flexible imperméable montrée aux figures 3 et 4 avec un interrupteur à solénoïde d'un démarreur de moteur, le trou d'évent étant en position ouverte. La figure 1 montre un mode de réalisation de l'appareil à solénoïde avec un agencement formant couvercle flexible de protection contre l'eau selon la présente invention, s'appliquant à un interrupteur à solénoïde d'un démarreur de moteur. L'interrupteur à solénoïde 10 de ce mode de réalisation comprend un logement 11 ayant une extrémité ouverte et une extrémité sensiblement fermée (non représentée) et un plongeur 13 qui est disposé axialement mobile dans un passage axial interne 12 du logement 11. Le plongeur 13 a un crochet 15 s'étendant axialement à la portion centrale de l'une de ses extrémités, qui dépasse de i0 l'extrémité ouverte du logement 11 pour engager une extrémité d'un levier de changement 14 pour changer un pignon ou analogue du démarreur de moteur (non représenté). La portion extrême du plongeur 13 est entourée d'une gaine 16 sensiblement en forme de coupe attachée de manière étanche au liquide à son extrémité ouverte à la portion extrême ouverte du logement 11. La gaine est faite en un matériau flexible et imperméable comme du caoutchouc et a une portion de joint étanche aux fluides 16b qui est une structure de joint ressemblant à une garniture annulaire à la portion centrale de la paroi de fond 16a de la gaine 16. La portion de joint 16b a une ouverture centrale 17 à travers laquelle s'étend une portion de tige 15a du crochet et est maintenue à un état comprimé entre la face extrême 13a du plongeur 13 et une bride 15b du crochet 15. A la portion adjacente au bord externe de la portion de joint 16b de la gaine est formée une portion d'épaisseur accrue 18 ayant une épaisseur relativement importante, sensiblement égale à celle de la portion de joint 16b par exemple. La surface interne de la portion 18 d'épaisseur accrue est adaptée à venir en contact intime avec une portion externe de la face extrême 13a du plongeur 13 lorsque celui-ci est à sa position étendue montrée à la figure 1. La portion d'épaisseur accrue 18 a un trou d'évent 19 qui la traverse, lequel a une extrémité qui débouche à la surface interne de la portion épaisse 18 qui est en contact intime avec la face extrême du plongeur 13a et son autre extrémité qui débouche à la surface externe de la portion épaisse 18. Ainsi, le trou d'évent 19 a une ouverture définie par la surface interne de la portion épaisse 18 et une autre ouverture définie par la surface externe de la portion épaisse 18. On peut voir sur la figure 1 que l'ouverture interne du trou d'évent 19 qui est définie par la surface interne de la portion épaisse 18 a un axe central qui est incliné relativement à la face extrême de la portion extrême du plongeur pour s'étendre dans la direction radialement vers l'extérieur, vers la surface externe de la gaine flexible. Dans le mode de réalisation illustré, le trou d'évent 19 est incliné radialement vers l'extérieur sur toute sa longueur tandis qu'il s'étend des extrémités interne à externe. Ainsi, le trou d'évent 19 est fermé à l'extrémité interne par la face extrême 13a du plongeur lorsque celui-ci est à sa position étendue montrée à la figure 1. On décrira maintenant le fonctionnement de l'interrupteur à solénoïde de ce mode de réalisation. Lorsqu'un contact d'allumage du moteur (non représenté) est mise en circuit, une bobine d'excitation (non représentée) de l'un interrupteur à solénoide 10 est excitée pour produire un champ magnétique qui force le plongeur 19 à être magnétiquement déplacé le long du passage interne 12 du logement 11, de la position étendue montrée à la figure 1 à la position retirée montrée à la figure 2. Par conséquent, le crochet 15 attaché à la portion extrême du plongeur 13 déplace le levier de changement 14 dans le sens anti-horaire pour déplacer un pignon et analogue (non représenté) à une position d'avance pour engager une couronne du moteur (non représentée). Pendant ce mouvement du plongeur 13 de la position étendue de la figure 1 à la position retirée de la figure 2, la portion de joint 16b de la paroi de fond 16a de la gaine flexible 16 en forme de coupe est tirée vers la gauche sur les figures par la bride 15b du crochet 15, et ainsi la portion de paroi de la gaine 16 en forme de coupe s'étendant du bord externe de la portion de joint 16b Jusqu'à la paroi latérale cylindrique 16c se déforme comme le montre la figure 2 o le trou d'évent 19 change de direction d'inclinaison et la surface interne de la portion épaisse 18 de la gaine 16 définissant l'ouverture interne du trou d'évent 19 se sépare de la face extrême 13a du plongeur 13, donc l'espace intérieur dans la gaine 16 se trouve en communication avec l'espace à l'extérieur de cette gaine. Par conséquent, il n'y a pas de différence de pression entre l'espace intérieur et l'espace extérieur de la gaine flexible 16. Après démarrage du moteur, le plongeur 13 retourne à sa position d'origine montrée à la figure 1 grâce à un ressort de retour (non représenté), et ainsi l'ouverture interne du trou d'évent 19 est de nouveau fermée par la face extrême 13a du plongeur 13. Usuellement, les éclaboussures d'eau n'atteignent l'interrupteur à solénolde 10 que pendant le fonctionnement du véhicule, il est donc suffisant, pour empêcher l'entrée d'eau dans la gaine 16, que le trou d'évent 19 ne soit fermé que lorsque l'interrupteur à solénoïde 10 est désexcité. Les figures 3 à 5 illustrent un autre mode de réalisation de l'appareil à solénoïde de la présente invention s'appliquant à un interrupteur à solénoïde d'un démarreur de moteur. Ce mode de réalisation a une structure différente de trou d'évent par rapport à celle du premier mode de réalisation. Dans le couvercle d'eau de l'interrupteur à solénolde de ce mode de réalisation, au lieu du trou d'évent 19 montré aux figures 1 et 2, une relativement petite ouverture rectangulaire 20 est formée à la portion de paroi de la gaine flexible 16 qui relie la paroi de fond 16a et la paroi circonférentielle cylindrique 16c. L'ouverture 20 est pourvue d'une paire d'ailettes formant vannes 21a et 21b qui s'étendent des bords opposés de l'ouverture rectangulaire 20, l'une vers l'autre, de manière qu'une extremité de l'une des ailettes 21a ou 21b soit en aboutement élastique contre la surface de l'autre des ailettes 21b ou 21a pour fermer l'ouverture 20 lorsque le plongeur 13 est à sa position étendue montrée à la figure 4. Ces ailettes 21a et 21b peuvent être des parties flexibles intégralement formées avec la gaine 16. Quand le plongeur 13 est déplacé à sa position retirée montrée à la figure 5, la portion de paroi de la gaine flexible 16 en forme de coupe se déforme et les ailetes 21a et 21b se trouvent séparées pour mettre l'intérieur du caisson 16 en communication avec l'extérieur de celui-ci comme le montre la figure 5 parce que la quantité de déformation de l'ailette 21b est plus importante que celle de l'ailette 21a lorsque la gaine flexible 16 est déformée. Ainsi, la structure 20 du trou d'évent de ce mode de réalisation est une structure à fermeture automatique dans laquelle les ailettes 21a et 21b se ferment d'elles-mêmes sans nécessiter aucun autre organe. Par conséquent, le trou d'évent 20 ne doit pas nécessairement être placé en une position dans laquelle il peut être porté en contact avec la face extrême 13a du plongeur, par exemple, comme dans le cas du mode de réalisation qui précède. Il faut noter que le trou d'évent 20 peut être formé en toute portion de paroi de la gaine flexible 16 en forme de coupe tant que les ailettes 21a et 21b du trou d'évent 20 peuvent être ouvertes ou fermées par la déformation de la portion de paroi flexible de la gaine 16. Tandis que la présente invention a été décrite en se référant à deux modes de réalisation s'appliquant à un interrupteur à solénoïde d'un démarreur de moteur, elle peut également s'appliquer à une structure imperméable pour la portion extrême de plongeur d'un appareil à solénoïde d'un autre type o le plongeur est déplacé relativement à un logement de solénoïde fermé à une extrémité. Comme on l'a décrit ci-dessus, selon l'appareil à solénolde de la présente invention, la gaine flexible étanche à l'eau est pourvue d'un trou d'évent de l'air qui est fermé lorsque le plongeur est étendu vers l'extérieur à partir de l'extrémité ouverte du logement et qui est ouvert quand le plongeur est retiré dans le logement du solénoïde du fait de la déformation de la gaine flexible à sa portion de paroi lors du mouvement du plongeur. Par conséquent, la production de différences non souhaitables de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la gaine peut être empêchée, tout en empêchant l'entrée d'eau éclaboussée dans l'interrupteur à solénoïde. De même, une gaine flexible imperméable qui ne peut être endommagée par une différence de pression non souhaitable entre l'intérieur et l'extérieur de la gaine peut être obtenue. R E V E N D I C AT I 0 N S 1. Appareil à solénoïde caractérisé en ce qu'il comprend: un logement (11) de solénolde ayant une extrémité ouverte et une extrémité sensiblement fermée; un plongeur (13) monté électromagnétiquement mobile dans ledit logement; et une gaine flexible étanche à l'eau (16) sensiblement en forme de coupe qui entoure une portion extrême du plongeur qui dépasse dudit logement de solénoïde et qui est reliée à ladite extrémité ouverte dudit logement, ladite gaine flexible ayant une portion centrale de paroi de fond intimement fixée à une face extrême de ladite portion extrême du plongeur; ladite gaine flexible étanche à l'eau ayant un trou d'évent (19) qui traverse sa paroi, ledit trou d'évent étant fermé lorsque ledit plongeur est étendu vers l'extérieur dudit logement de solénoïde et était ouvert quand ledit plongeur est retiré dans ledit logement de solénoïde du fait de la déformation de la gaine flexible à sa portion de paroi lors du mouvement dudit plongeur. 2. Appareil à solénoide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le trou d'évent (19) a des ouvertures qui ouvrent dans ses surfaces de paroi opposées, au moins l'une desdites surfaces de paroi définissant lesdites ouvertures dudit trou d'évent étant agencée de manière à être en relation de fermeture en contact intime par rapport à ladite face extrême de ladite portion extrême du plongeur lorsque ledit plongeur (13) est étendu hors dudit logement (11) de solénoïde et à être en relation séparée d'ouverture par rapport à ladite face extrême de ladite portion extrême du plongeur lorsque ledit plongeur est retiré dans ledit logement. il 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture définie par l'une des surfaces de paroi a un axe central qui est oblique relativement à la face extrême de la portion extrême (13a) du plongeur pour s'étendre dans la direction radialement vers l'extérieur, vers la surface externe de la gaine flexible. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le trou d'évent (20) a deux ailettes (21a, 21b) qui sont agencées de manière à être en relation de fermeture en contact intime l'une relativement à l'autre lorsque ledit plongeur est étendu hors du logement et de manière à être en relation séparée d'ouverture l'une par rapport à l'autre lorsque le plongeur est retiré dans le logement.