Brevet FR2689676A1 — publié le 19931008

i "Relais d'embrayage pour le démarreur d'un moteur à combustion interne " Etat de la technique - L'invention concerne un relais d'embrayage pour un dispositif de démarrage (démarreur) d'un mo- teur à combustion interne, avec un boîtier dans lequel est disposé un noyau magnétique auquel est associée une bobine de relais et avec une armature qui comporte un axe de commutation traversant un ajour du noyau ma-10 gnétique et portant à une de ses extrémités, un pont de contact s'étendant dans une chambre de contact qui est susceptible d'être fermée par un couvercle de boî- tier, ce pont de contact comportant des surfaces de contact associées à des contacts de courant principal15 disposés dans cette chambre. De tels relais d'embrayage servent à commu- ter un courant élevé avec un courant de commande rela- tivement bas Le courant élevé (courant de démarrage) qui est nécessaire pour la mise en rotation d'un mo-20 teur à combustion interne au moyen d'un démarreur, s'élève par exemple pour une voiture particulière, jusqu'à environ 1 000 Ampères et pour des véhicules utilitaires, jusqu'à environ 2 500 Ampères. Pour le branchement du courant de commande réduit, il suffit du commutateur de démarrage Le cou- rant de démarrage élevé est commuté au moyen du relais d'embrayage L'armature du relais d'embrayage est re- liée pour la commutation du courant de démarrage a un pont de contact qui, lorsque le relais d'embrayage est excité, relie ensemble les contacts de courant possi- bles. La mise en contact a lieu dans une chambre de contact qui, du fait de l'espace toujours plus ré- duit qui reste encore disponible sur le véhicule à cet effet, doit être dimensionnée sous une forme plate. On connaît par exemple par le document EP-PS 0 280 680, une chambre de contact ainsi miniaturisée. Lors de la mise en contact et de l'ouverture du contact, il se produit normalement, même si c'est en faible quantité, des produits d'usure des contacts que la chambre de contact disponible doit recevoir. Plus cette chambre de contact est petite, plus vite les produits d'usure agissent sur les surfaces de con- tact Cela a pour les petites chambres de contact exi- gées, l'inconvénient que les surfaces de contact per- dent leur bonne capacité de conduction électrique pen- dant la durée de vie toujours croissante du commuta- teur ou bien du démarreur. Cela signifie que les surfaces de contact s'oxydent ou bien se corrodent, ou bien qu'elles sont progressivement recouvertes d'un produit non conduc- teur ou bien mauvais conducteur de l'électricité. Avantages de l'invention - L'invention a pour objet de créer un relais d'embrayage du type initialement mentionné, sans le- quel malgré la longueur de construction miniaturisée de la chambre de contact, une influence négative sur les surfaces de contact est évitée. Conformément à l'invention, l'objet est at- teint grâce au fait que le couvercle de boîtier com- porte dans la zone de la chambre de contact au moins un ajour radial qui est muni d'une fermeture suscepti- ble d'être rompue vers l'extérieur et comportant un emplacement de rupture préférentiel. La solution, selon l'invention, offre, con- trairement au relais d'embrayage connu, l'avantage que la chambre de contact dans laquelle sont disposés les contacts de courant principal, peut être aérée A cet effet, le couvercle du boîtier comporte, au voisinage de la chambre de contact, des ajours radiaux qui com- portent, de préférence, sur leur périphérie interne, des fermetures munies d'emplacements de rupture préfé- rentiels. Une fermeture des ajours est nécessaire car le relais d'embrayage ou bien le démarreur sont laqués par immersion pour les protéger de la corrosion et une pénétration de substances étrangères, par exemple de la peinture, doit être absolument évitée. Après le laquage par immersion, au moins une fermeture, de préférence celle qui après le montage se situe à l'emplacement le plus profond du relais, est simplement enlevée vers l'extérieur et il en résulte un passage radial suffisamment grand pour l'aération de la chambre de contact. Selon un complément de l'invention, il est prévu que sur toute la périphérie du couvercle du dé- marreur est disposé un grand nombre d'ajours, encore fermés dans leur ensemble, afin de garantir pour les positions de montage désirées de différents démarreurs une aération optimale, de préférence pour une réalisa- tion unique du couvercle du relais. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu que les fermetures, limitées par les emplacements de rupture préférentielle et for- mant à l'intérieur de l'ajour des parties du couver- cle du boîtier, comportent des tétons de manipulation dirigés radialement vers l'extérieur. Grâce à ces tétons de manipulation, il est possible, d'une façon simple, de retirer la fermeture précédemment prévue, de façon qu'elle se rompe aux em- placements de rupture préférentiels et libère une ou- verture traversante vers la chambre de travail. Selon un exemple de réalisation préféré, les ajours comportent, pour faciliter le démoulage ainsi que pour permettre la mise en place d'une pince lors de l'enlèvement de la fermeture, une section transver- sale rectangulaire, dont les parois latérales ont une forme se rétrécissant lorsque la profondeur augmente. Grâce à ce façonnage et à la disposition verticale de l'ajour, on évite que pendant la mise en service du relais d'embrayage, des substances étrangères prove- nant latéralement de l'extérieur, telles que l'huile, de l'eau de projection, etc, puissent pénétrer di- rectement dans la chambre de contact. Selon une forme de réalisation avantageuse, il est prévu que le nombre et la position des ajours sont déterminés par le nombre des positions de montage possibles du relais d'embrayage Il est ainsi garanti que, selon la position de montage, l'ajour se situant à l'emplacement le plus bas de l'axe vertical du re- lais puisse être ouvert. D'autres formes de réalisation préférées sont caractérisées en ce qu'il est prévu une pluralité d'ajours espacés les uns des autres sur toute la péri- phérie du couvercle du boîtier et qui sont munis, à leur périphérie interne, d'une fermeture. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, pour l'aération de la chambre de contact, la fermeture située le plus bas dans la position de mon- tage du relais, est enlevée de son ajour. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la fermeture comporte à sa périphérie vers la paroi de l'ajour, un emplacement périphérique de rup- ture préférentiel. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les fermetures comportent un téton de manipula- tion dirigé radialement vers l'extérieur et s'étendant dans les ajours. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, la section transversale des ajours est rectangu- laire. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion, les parois latérales des ajours se rétrécissent lorsque la profondeur croît. Selon encore une autre caractéristique le nombre et la positions des ajours sont déterminés par le nombre des différentes positions de montage du re- lais d'enclenchement. Dessins - L'invention va être exposée plus en détail ci-après à l'aide des figures ci-jointes. la figure 1 est une coupe transversale d'un relais d'embrayage d'un dispositif de démarrage d'un moteur à combustion interne, la figure 2 est une vue de dessus d'un couvercle de boîtier, la figure 3 est une coupe transversale d'un couvercle de boîtier, la figure 4 montre un autre exemple de ré- alisation d'un couvercle de boîtier. Description d'exemples de réalisation - La figure 1 est une coupe transversale d'un relais d'embrayage qui sert à brancher, avec un cou- rant de commande relativement réduit (qui est branché au moyen du commutateur de démarrage de l'allumage), un courant de démarrage élevé pour le fonctionnement du dispositif de démarrage. Le relais d'embrayage 1 comporte une bobine de relais 2 qui se trouve sur un support de bobine 3. Ce support de bobine 3 est enfilé sur un tube de gui- dage d'armature 4 qui vient en prise par une de ses extrémités sur une paroi axiale 5 d'un gradin annulai- re 7 d'un noyau magnétique 6. La bobine de relais 2 est recouverte par un boîtier 8 qui s'applique par un tronçon d'extrémité 9 de plus petit diamètre à l'autre extrémité du tube de guidage 4 de l'armature Un ressort 10 prend appui, d'un côté, contre une paroi interne du tronçon termi- nal 9 et de l'autre côté, contre la face frontale cor- respondante du support de bobine 3, grâce à quoi la bobine est pressée en direction du noyau magnétique 6 et est ainsi montée de façon à être protégée contre les secousses. Dans le tube de guidage 4 de l'armature est montée une armature 11 qui comporte un axe de commuta- tion 14 (divisé) constitué par les parties 12 et 13, la partie 12 étant associée à l'armature 11 et la par- tie 13 au noyau magnétique 6 Les deux parties 12 et 13 comportent, dans la position non excitée du relais d'embrayage 1 représentée sur la figure 1, une distan- ce axiale a entre elles. A son extrémité libre 15, l'armature 11 com- porte un prolongement de manoeuvre 16 qui, par l'in- termédiaire d'un mécanisme de levier, non représenté, sert à faire avancer un pignon, non représenté plus en détail. En outre, l'armature 11 est munie d'un évi- dement axial 17 tourné vers le noyau magnétique 6 et dans lequel un ressort hélicoïdal de pression 18 vient en prise par une extrémité, et prend appui sur le fond de l'évidement 17, tandis que l'autre extrémité de ce ressort hélicoïdal de pression 18, s'applique contre le noyau magnétique 6 Le ressort hélicoïdal de pres- sion 18 constitue ainsi un ressort de rappel pour l'armature 11. La partie 13 de l'axe de commutation 14 est montée dans un ajour 19 du noyau magnétique 6 Cet ajour 19 comporte un tronçon de guidage 20 de plus grand diamètre qui est tourné vers une chambre de con- tact 21 et une partie de plus petit diamètre 22 qui est tournée vers l'armature 11 La partie 13 de l'axe de commutation 14 comporte une gorge annulaire 23, dans laquelle vient en prise une douille d'arrêt 24. Cette douille d'arrêt 24 est guidée par sa surface en- veloppe dans la partie 22 de l'ajour 19 de façon à pouvoir se déplacer axialement Un ressort de contact 26 prend alors appui par une extrémité contre le tron- çon supérieur de la douille d'arrêt 24, et par son au- tre extrémité, contre une fourrure 27, laquelle est montée de façon à pouvoir se déplacer axialement, dans le tronçon de guidage 20 de l'alésage 19 Le ressort de contact 26 vient en prise dans un perçage borgne 28 de la fourrure 27 et prend appui contre le fond de ce perçage borgne 28. La fourrure 27 est munie d'un collet 29 de plus petit diamètre sur lequel est enfilé un pont de contact 30 Le collet 29 traverse un trou 31 du pont de contact, les contours de ce trou assurant un main- tien fixe en rotation entre la fourrure 27 et le pont de contact 30. Dans la zone de son extrémité libre 32 pla- cée à l'intérieur de la chambre de contact 21, la par- tie 13 de l'axe de commutation 14 comporte une colle- rette de butée 33 sur lequel prend appui, par une de ses extrémités, un ressort de pression 34, tandis que son autre extrémité s'applique contre le côté interne d'un couvercle de boîtier 35 A l'intérieur du couver- cle de boîtier 35 est ménagée la chambre de contact 21 déjà mentionnée. Contre l'autre face de la collerette de bu- tée 33, s'applique une rondelle en matière isolante 36 qui a un diamètre plus grand que le collet 29 Entre une surface annulaire 37, adjacente au collet 29, de la fourrure 27 et la rondelle de matière isolante 36, est disposé le pont de contact 30, ce dernier étant serré entre ces deux parties par le ressort de contact 26 De cette façon, le pont de contact 30 est, d'une part, maintenu sur la partie 13 de l'axe de commuta- tion 14 dans une position définie, mais cependant sou- ple et peut apporter la pression de contact nécessaire pour la commutation du courant principal Le pont de contact 30 coopère à cet effet avec les contacts de commande principale 38 qui sont disposés sur le cou- vercle 35 du boîtier. Conformément à l'invention, le couvercle 35 du boîtier comporte un ajour 39 qui est muni, en di- rection de la chambre de contact 21, d'une fermeture Cette fermeture 40 comporte sur sa périphérie, par rapport à la paroi de l'ajour, un emplacement de rup- ture préférentiel périphérique 41 En outre, la ferme- ture 40 comporte un téton de manipulation 43 dirigé radialement vers l'extérieur et prévu à l'intérieur de l'ajour 39 Pour plus de clarté, l'ajour est représen- té dans l'état o il est encore fermé. Lorsque le relais d'embrayage est en servi- ce, on a le fonctionnement suivant: Si la bobine de relais 2 du relais d'embrayage 1 est excitée, alors l'armature 1 est attirée à l'intérieur de la bobine de relais 2, grâce à quoi, la distance axiale a entre les deux parties 12 et 13 de l'axe de commutation 14, di- minue constamment jusqu'à ce que les deux parties 12 et 13 se rencontrent axialement, si bien que l'armatu- re 11 déplace la partie 13 de l'axe de commutation 14 vers la droite (figure 1) La partie 13 de l'axe de commutation 14 entraîne avec elle, par l'intermédiaire de la fourrure 27, le pont de contact 30 qui vient en- fin en contact avec les contacts de courant principal 38 pour brancher le courant principal. De ce fait, le moteur de démarrage, non re- présenté, raccordé aux contacts principaux 38, est re- lié d'une façon en soi connue par l'intermédiaire du pont de contact 30 à une source de courant, également non représentée. Le moteur de démarrage reçoit du courant pour démarrer le moteur à combustion interne Si ce moteur à combustion interne a démarré, l'alimentation en courant vers la bobine de relais 2 est coupée Par le ressort de pression 34, en combinaison avec le res- sort de pression hélicoïdal 18, le pont de contact 30 est immédiatement séparé des contacts de courant prin- cipal 38 et ramené dans la position de repos représen- té. Pour chaque fermeture et pour chaque ouver- ture des contacts, il se produit des produits d'usure de ces contacts qui sont reçus dans la chambre de con- tact 21 A travers l'ajour 39, qui est ouvert avant la mise en service du relais d'embrayage, il s'effectue une aération de la chambre de contact 21 On empêche ainsi que les produits d'usure se déposent sur les contacts de commutation et influencent négativement leur capacité de puissance. La figure 2 est une vue de dessus d'un cou- vercle de boîtier 35, dans lequel sont indiqués les contacts de courant principal 38 Sur cette vue, on aperçoit clairement que le couvercle de boîtier 35 comporte plusieurs ajours 39 répartis sur la périphé- rie totale et qui sont respectivement fermés de façon étanche en direction de la chambre de contact 21 par une fermeture 40 comportant un téton de manipulation 43. Selon la position de montage du relais d'em- brayage, on ouvre alors en retirant la fermeture 40, l'ajour 39 qui se situe à l'emplacement le plus bas du relais ainsi monté, tandis que la fermeture se rompt à l'emplacement de rupture préférentiel 41. Sur la figure 4 est représentée, en tant qu'autre exemple de réalisation possible, l'utilisa- tion des ajours 39 selon l'invention dans le cas de différentes épaisseurs b et c du couvercle de boîtier 35 On peut facilement reconnaître sur cette figure, la disposition des ajours 39 répartis sur la périphé- rie externe du couvercle 35 du carter avec leur sec- tion transversale rectangulaire et leurs parois laté- rales 39 a allant en se rétrécissant vers l'intérieur. il REVENDICATIONS 1. Relais d'embrayage pour un dispositif de démarrage (démarreur) d'un moteur à combustion inter- ne, avec un carter dans lequel est disposé un noyau magnétique auquel est associée une bobine de relais, et avec une armature qui comporte un axe de commuta- tion qui traverse un ajour du noyau magnétique et qui, à l'une de ses extrémités, porte un pont de contact s'étendant dans une chambre de contact qui est suscep- tible d'être fermée par un couvercle de boîtier, ce pont de contact comportant des surfaces de contact as- sociées à des contacts de courant principal disposés dans la chambre de contact, relais d'embrayage carac- térisé en ce que le couvercle de boîtier ( 35) comporte dans la zone de la chambre de contact ( 21) au moins un ajour radial ( 39) qui est muni d'une fermeture ( 40) susceptible d'être rompue vers l'extérieur et compor- tant un emplacement de rupture préférentiel ( 41). 2. Relais d'embrayage selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'il est prévu une plurali- té d'ajours ( 39) espacés les uns des autres sur toute la périphérie du couvercle ( 35) du boîtier, et qui sont munis à leur périphérie interne, d'une fermeture ( 40). 3 Relais d'embrayage selon l'une quelcon- que des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que pour l'aération de la chambre de contact ( 21), la fer- meture ( 40) située le plus bas dans la position de montage du relais, est enlevée de son ajour ( 39). 4 Relais d'embrayage selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la fermeture ( 40) comporte à sa périphérie vers la paroi de l'ajour ( 39) un emplacement périphérique de rupture préférentiel ( 41). 5 Relais d'embrayage selon les revendica- tions 1 à 4 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les fermetures ( 40) comportent un téton de ma- nipulation ( 43) dirigé radialement vers l'extérieur et s'étendant dans les ajours ( 39). 6 Relais d'embrayage selon les revendica- tions 1 à 5 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la section transversale des ajours ( 39) est rectangulaire. 7. Relais d'embrayage selon les revendica- tions 1 à 6 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les parois latérales ( 39 a) des ajours ( 39) se rétrécissent lorsque la profondeur croît. 8. Relais d'embrayage selon les revendica- tions 1 à 7 prises dans leur ensemble, 7 caractérisé en ce que le nombre et la position des ajours ( 39) sont déterminés par le nombre des différentes posi- tions de montage du relais d'embrayage ( 1).