Brevet FR2676508A1 — publié le 19921120

l "Relais de démarrage pour le démarreur d'un moteur à combustion interne " L'invention concerne un relais de démarrage pour un dispositif de démarrage (démarreur, en parti- culier démarreur à commande positive électromagnéti- que) d'un moteur à combustion interne avec un noyau magnétique auquel est associée une douille de guidage d'armature comportant une partie cylindrique destinée à recevoir une armature agissant axialement, cette douille étant entourée par une bobine de relais et comportant un dispositif élastique sur lequel la bobi- ne de relais prend appui axialement. Un tel relais de démarrage a pour but de commuter un courant élevé avec un courant de commande relativement réduit Le courant de démarrage d'un dis- positif de démarrage pour un moteur à combustion in- terne, atteint par exemple pour des voitures particu- lières environ 1 000 A et pour des véhicules utilitai- res environ 2 500 A Pour le branchement du courant de20 commande réduit, il suffit par contre d'un commutateur mécanique (commutateur d'allumage) Le relais de dé- marrage logé dans le démarreur constitue la combinai- son d'un aimant de démarrage avec un relais Il rem- plit en conséquence une double fonction, à savoir le25 déplacement d'un pignon du démarreur pour son engrène- ment sur une couronne dentée du moteur à combustion interne, et la fermeture d'un pont de contact pour brancher le courant principal du démarreur. On connaît un relais de démarrage (document DE-OS 28 22 164) dont le noyau magnétique est muni d'un gradin annulaire, sur lequel est enfilée une douille de guidage de l'armature Une partie de la surface enveloppe externe de la douille de guidage de l'armature est entourée par une bobine de relais, qui est disposée sur un support d'enroulement A l'inté- rieur de la douille de guidage de l'armature, est dis- posée une armature mobile axialement, qui, lorsque la bobine du relais n'est pas excitée, est décalée laté- ralement par rapport à celle-ci Si la bobine du re- lais est excitée, alors l'armature est attirée dans l'enroulement Ce déplacement de l'armature est utili- sé, d'une part, pour le déplacement axial du pignon précité et il est fait appel à lui, d'autre part, pour appliquer le pont de contact mentionné pour les con- tacts de courant principal La bobine de relais est entourée d'un boîtier en forme de douille, qui est en- filé par une partie terminale sur la partie, éloignée du noyau magnétique, de la douille de guidage de l'ar- mature A l'intérieur du boîtier prend appui contre cette partie terminale un ressort, qui entoure la douille de guidage de l'armature et qui sollicite axialement une face frontale associée de façon corres- pondante du support d'enroulement de la bobine de re- lais Le support d'enroulement et donc la bobine de relais, sont ainsi maintenus en position. Le relais de démarrage selon l'invention présente par rapport à ces relais connus, l'avantage que le montage est simplifié, la construction est rac- courcie, et on obtient une fixation de la bobine du relais particulièrement sûre par rapport aux vibra- tions et aux secousses. A cet effet, le relais de démarrage conforme à l'invention est caractérisé en ce que la douille de guidage de l'armature est réalisée d'un seul tenant avec le dispositif élastique, de sorte qu'à la partie cylindrique de la douille de guidage de l'armature, se raccorde une zone s'étendant radialement et comportant le dispositif élastique, cette zone étant disposée en- tre le noyau magnétique et une face frontale de la bo- bine de relais. La douille de guidage de l'armature est en- filée par sa partie cylindrique sur un gradin annulai- re du noyau magnétique, tandis que la partie s'éten- dant radialement, côté terminal, vient se placer entre une paroi frontale du noyau magnétique et une surface frontale de la bobine de relais, ou bien une surface frontale du support d'enroulement de la bobine du re- lais Lors du montage de la douille de guidage de l'armature, étant donné qu'elle est d'un seul tenant avec le dispositif élastique, ce dernier se trouve ainsi simultanément installé avec elle, de sorte qu'aucune opération supplémentaire pour la mise en place du dispositif élastique n'est nécessaire Grâce à la réalisation commune de la douille de guidage de l'armature et du dispositif élastique, la construction du relais se simplifie et se raccourcit, ce qui réduit l'encombrement et le poids. Selon un complément de l'invention, il est prévu que le dispositif élastique est constitué par la zone s'étendant radialement ou par une partie de cette zone Dans la mesure o la zone s'étendant radialement présente dans sa totalité, une convexité en direction de la bobine de relais, elle constitue dans son ensem- ble, le dispositif élastique Mais il est également concevable que la zone s'étendant ainsi comporte des languettes élastiques dégagées par découpage qui cons- tituent alors le dispositif élastique. Selon un exemple de réalisation préféré, le dispositif élastique est constitué par des parties de tôle courbées ou ondulées de la zone s'étendant radia- lement. En outre, il est de préférence prévu un boî- tier recouvrant la bobine de relais, qui est notamment réalisé sous la forme d'une douille Ce boîtier est enfilé par une partie d'extrémité de façon telle, sur une partie éloignée du noyau magnétique de la douille de guidage de l'armature, que la partie d'extrémité s'applique contre l'autre surface frontale correspon- dante de la bobine du relais Lorsqu'on utilise un support d'enroulement, cette surface frontale peut être l'autre surface frontale du support d'enroulement précité Ainsi, la bobine du relais ou bien son sup- port d'enroulement, est pressé contre le dispositif élastique, de sorte que la bobine du relais est main- tenue d'une façon particulièrement résistante aux se- cousses. Selon un autre exemple de réalisation, il est prévu que la zone terminale opposée à la zone ra- diale de la douille de guidage de l'armature, est fa- çonnée en s'étendant vers l'extérieur, de façon que cette zone terminale constitue un contre-appui pour la partie terminale du boîtier De ce fait, le boîtier est en outre fixé dans sa position par rapport au noyau magnétique, de sorte que l'espace libre recevant la bobine annulaire et le dispositif élastique, à l'intérieur du boîtier, a une dimension définie qui garantit que la bobine du relais est fermement pressée contre le dispositif élastique et est ainsi maintenue d'une façon sûre et ferme contre les secousses La zone terminale dirigée vers l'extérieur de la douille de guidage de l'armature, présente en outre l'avantage que vis à vis de l'armature, il n'y a pas d'ouverture à arête vive de la douille de guidage, qui pourrait endommager la surface de l'armature et provoquer une résistance à l'introduction, ce qui augmenterait à son tour l'effort nécessaire pour l'actionnement de l'ar- mature et réduire donc la durée de vie du relais de démarrage En outre, du fait que la zone terminale s'étend radialement, il est créé entre la douille de guidage de l'armature et l'armature, quasiment un in- terstice annulaire du genre labyrinthe, grâce à quoi la pénétration de matériaux fluides indésirables à l'intérieur du boîtier de la bobine est évitée Les risques de corrosion et de court-circuit sont ainsi diminués Dans l'état de la technique, dans lequel il n'est prévu aucune zone terminale s'étendant vers l'extérieur de la douille de guidage de l'armature, l'interstice annulaire axial sur le corps de bobine facilite, par son effet capillaire, la pénétration de matériaux fluides, de sorte que la sécurité de fonc- tionnement du relais de démarrage peut être altérée. Egalement, l'extrémité a arête vive de la douille de guidage de l'armature du relais connu, fait que des endommagements se produisent sur la surface de l'arma- ture, du fait des secousses. Il est de préférence prévu que la zone ter- minale de la partie cylindrique de la douille de gui- dage de l'armature, est rabattue vers l'extérieur. Il est également avantageux de recourber vers l'extérieur la zone s'étendant radialement de la partie cylindrique de la douille de guidage-de l'arma- ture De préférence, cette zone s'étendant radialement peut être transformée en dispositif élastique, de pré- férence en une seule opération, par un procédé d'em- boutissage, d'estampage et de mise en forme par pres- sage. L'invention va être exposée plus en détail ci-après à l'aide des figures ci-jointes. la figure 1 est une coupe longitudinale d'un relais de démarrage, la figure 2 est une vue de dessus d'une douille de guidage de l'armature du relais de démarra- ge de la figure 1, la figure 3 est une coupe longitudinale d'une partie de la douille de guidage de l'armature de la figure 2, la figure 4 est une vue de dessus de la douille de guidage de l'armature de la figure 2, mais avec la représentation d'une face frontale d'un sup- port d'enroulement pour une bobine du relais de démar- rage. A la figure 1 est représentée une coupe lon- gitudinale d'un relais de démarrage 1 Ce relais de démarrage 1 comporte un noyau magnétique 2, une arma- ture 3, une bobine de relais 4, une douille de guidage de l'armature 5 et un boîtier 6. Le noyau magnétique 2 est muni d'un gradin annulaire 7 qui se compose d'une paroi axiale 8 et d'une paroi frontale 9 Une partie 10 d'un tronçon cy- lindrique il de la douille de guidage 5 de l'armature est enfilée sur la paroi axiale 8 du gradin annulaire 7 Au voisinage du noyau magnétique 2, se trouve sur la surface enveloppe externe de la douille de guidage de l'armature, un support d'enroulement 12 sur le- quel est disposé la bobine 4 du relais. Le boîtier 6 est réalisé sous la forme de douille Il recouvre la bobine 4 du relais et comporte une partie terminale 13 de plus petit diamètre qui est enfilée sur une partie 14, éloignée du noyau magnéti- que 2, de la douille de guidage 5 de l'armature, de façon que cette partie terminale 13 vienne s'appliquer contre une face frontale 15 du support d'enroulement 12 et pousse ainsi le support d'enroulement 12 con- jointement avec la bobine 4 du relais, en direction de la paroi frontale 9 du gradin annulaire 7 L'autre partie terminale 16 du boîtier 6 s'applique contre un couvercle de boîtier 17 d'une chambre de contact 18. Le couvercle de boîtier 17 est traversé par deux con- tacts de courant principal 19, dont les électrodes 20 peuvent coopérer avec un pont de contact 21. L'armature 3 comporte un appendice d'action- nement 22 pour le pignon d'un moteur, non représenté, d'un dispositif de démarrage pour un moteur à combus- tion interne Un ressort de rappel 23 prend appui par une extrémité contre le noyau magnétique 2 et par son autre extrémité, contre l'armature 3 et il maintient celle-ci, lorsque la bobine 4 du relais n'est pas ex- citée, dans la position représentée à la figure. Le noyau magnétique 2 est traversé par un percement 24, dans lequel est disposé un coussinet 25. Ce coussinet 25 est traversé par une partie d'un axe de commutation 26 divisé, dont l'autre partie se trou- ve sur l'armature 3 A la partie mentionnée en premier lieu de l'axe de commutation 26, est fixé, à l'inté- rieur de la chambre de contact 18, le pont de contact 21 Un ressort 27 prend appui par une extrémité contre le couvercle 17 du boîtier, et par son autre extrémi- té, contre la face frontale 28 d'un contre-appui 29 de l'axe de commutation 26, et il maintient ainsi le pont de contact 21, lorsque la bobine 4 du relais n'est pas excitée, dans la position représentée à la figure 1. Il est essentiel qu'à la partie cylindrique 11 de la douille de guidage 5 de l'armature, se rac- corde une zone 30 s'étendant radialement qui constitue un dispositif élastique 31 Cette zone 30 se situe en- tre la paroi frontale 9 du gradin annulaire 7 et une surface frontale 32 de la bobine 4 du relais, ou bien du support d'enroulement 12 de cette bobine 4 du re- lais. L'effet de ressort du dispositif élastique 21 est obtenu en ce que la zone 30 de préférence re- pliée, de la douille de guidage 5 de l'armature, est courbée et notamment ondulée Le matériau de la douil- le de guidage 5 de l'armature présente en conséquence, de préférence, des propriétés d'élasticité. A l'autre extrémité de la douille de guidage de l'armature, est ménagée une zone terminale 33 qui, en partant du tronçon cylindrique 11, s'étend vers l'extérieur, de façon qu'elle constitue un con- tre-appui 34 pour la zone terminale 13 du boîtier 6. La figure 2 montre que la zone 30 s'étendant radialement de la douille de guidage 5 de l'armature, est munie de languettes élastiques 35 qui constituent le dispositif élastique 31 Dans le but d'une repré- sentation simplifiée, la zone terminale 33 de la douille de guidage 5 de l'armature, n'est pas indiquée à la figure 2 Les différentes languettes élastiques présentent une convexité en direction de la paroi frontale 9 Ceci est notamment visible à la figure 3. La partie terminale 36 de chaque languette élastique est munie d'une courbure concave 37. La figure 4 est une représentation corres- pondant à celle de la figure 2, mais dans laquelle a été en outre représentée, la face frontale 32 du sup- port d'enroulement 12. Lors du montage du relais de démarrage, la douille de guidage 5 de l'armature, munie du support d'enroulement 12 et de la bobine 4 du relais, est en- filée sur le gradin annulaire 7 du noyau magnétique 2. Ensuite, le boîtier 6 est monté et fixé par formation de la zone terminale 33 Du fait de l'application de la zone terminale 13 contre la face frontale corres- pondante 15 du support d'enroulement 12, ce support d'enroulement 12 est pressé contre le dispositif élas- tique 31 par la surface frontale correspondante 32, si bien que le dispositif élastique 31 s'appuie contre la paroi frontale 9 du gradin annulaire 7 La bobine 4 du relais est ainsi maintenue fermement contre les se- cousses. Le dispositif élastique 31 peut être réalisé en une opération par emboutissage, estampage et forma- tion à la presse Le nombre et la disposition des lan- guettes élastiques 35 dépendent de la conformation du support d'enroulement 12 La zone terminale 33 est, de préférence, obtenue par un processus de sertissage. Grâce à ce sertissage, on crée un a rrêt de pénétration des matériaux fluides à l'intérieur du boîtier 6, de sorte que la bobine 4 du relais est protégée de la corrosion et d'atteintes analogues. Grâce à la construction conforme à l'inven- tion, on obtient une réduction du poids, car le relais de démarrage a une dimension longitudinale relative- ment réduite En outre, du fait que la douille de gui- dage 5 de l'armature et le dispositif élastique 31 sont d'un seul tenant, les coûts des différentes par- ties sont diminués, de sorte qu'il en résulte égale- ment des frais de stockage plus réduits En outre, la dépense de montage du relais de démarrage se trouve également réduite. REVENDICATIONS 1. Relais de démarrage pour un dispositif de démarrage (démarreur) d'un moteur à combustion in- terne avec un noyau magnétique auquel est associée une douille de guidage d'armature comportant une partie cylindrique destinée à recevoir une armature agissant axialement, cette douille étant entourée par une bobi- ne de relais et comportant un dispositif élastique sur lequel la bobine de relais prend appui axialement, relais de démarrage caractérisé en ce que la douille ( 5) de guidage de l'armature est réalisée d'un seul tenant avec le dispositif élastique ( 31), de sorte qu'à la partie cylindrique ( 11) de la douille de gui- dage ( 5) de l'armature, se raccorde une zone ( 30) s'é- tendant radialement et comportant le dispositif élas- tique ( 31), cette zone étant disposée entre le noyau magnétique ( 2) et une face frontale (face frontale 32 d'un support d'enroulement 12) de la bobine de relais ( 4). 2 Relais de démarrage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le noyau magnétique ( 2) comporte un gradin annulaire ( 7), qui est constitué par une paroi axiale ( 8) et une paroi frontale ( 9), en ce que la douille ( 5) du guidage de l'armature est en- filée sur la paroi axiale ( 8) et en ce que le disposi- tif élastique ( 31) s'applique contre la paroi frontale ( 9). 3. Relais de démarrage selon l'une quelcon- que des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone ( 30) s'étendant radialement comporte des lan- guettes élastiques ( 35) dégagées par découpage. 4. Relais de démarrage selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le dispositif élastique ( 31) est constitué par des par- ties de tôle à ressort (languettes élastiques 35), courbées ou ondulées, de la zone ( 30) s'étendant ra- dialement. 5. Relais de démarrage selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif élastique ( 31) prend appui contre la face frontale ( 32) d'un support d'enroulement ( 12) de la bobine de relais ( 4). 6. Relais de démarrage selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un boîtier ( 6) recouvrant la bobine de relais ( 4) est en- filé par une partie d'extrémité ( 13) sur une partie ( 14), éloignée du noyau magnétique ( 2), de la douille de guidage ( 5) de l'armature. 7. Relais de démarrage selon la revendica- tion 6, caractérisé en ce que la partie terminale ( 13) s'applique contre l'autre face frontale ( 15) du sup- port d'enroulement ( 12). 8. Relais de démarrage selon l'une quelcon- que des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la zone terminale ( 33), opposée à la zone radiale ( 30), de la douille de guidage ( 5) de l'armature est réalisée de façon telle en s'étendant vers l'exté- rieur, que cette zone terminale ( 33) constitue un con- tre-appui ( 34) pour la partie terminale ( 13) du bol- tier ( 6). 9. Relais de démarrage selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que la zone terminale ( 33) de la partie cylindrique ( 11) de la douille de guidage ( 5) de l'armature, est recourbée vers l'extérieur, et notamment sertie. 10. Relais de démarrage selon l'une quel- conque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la zone ( 30), s'étendant radialement, de la partie cy- lindrique ( 11) de la douille de guidage ( 5) de l'arma- ture, est recourbée. 11. Relais de démarrage selon l'une quel- conque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la zone ( 30) s'étendant radialement, et/ou le dis- positif élastique ( 31) sont réalisés de préférence en une seule opération par un procédé d'emboutissage, d'estampage et de mise en forme à la presse.