Brevet FR2751124A1 — publié le 19980116

La présente invention concerne un démarreur de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un démarreur du type comportant un contacteur électromagnétique dont un contact mobile, agencé à l'intérieur d'un boîtier du contacteur, est susceptible de coopérer électriquement avec des bornes de contact fixes dont les corps font saillie à l'extérieur du boîtier, à travers une paroi transversale d'extrémité de ce dernier, pour permettre le raccordement de ces bornes fixes de contact à un circuit d'alimentation du moteur électrique du démarreur, et du type dans lequel le contacteur est commandé par une ligne électrique de commande qui est raccordée au corps d'une borne de commande qui fait saillie à l'extérieur du boîtier, à travers ladite paroi transversale d'extrémité de ce dernier. Les trois bornes principales du contacteur du démarreur s'étendent donc toutes dans la même zone et sont toutes les trois orientées selon la même direction qui correspond sensiblement à l'axe principal du contacteur. Compte tenu de la disposition et de l'orientation du moteur électrique dans le compartiment moteur du véhicule dont le moteur à combustion interne est équipé du démarreur, il en résulte une disposition et une orientation correspondantes des bornes de raccordement du contacteur dans ce compartiment moteur. Lorsqu'il n'existe pas une place suffisante entre la partie du contacteur comportant ces bornes de raccordement et les autres organes du moteur à combustion interne, ou des organes environnants du compartiment moteur, ou lorsque cette place est réduite, les bornes de raccordement du contacteur peuvent ne plus être accessibles, c'est-à- dire qu'il est alors impossible de procéder aux différents raccordements électriques lors de l'assemblage du véhicule, ou en vue de réparations ultérieures, par exemple pour faire passer les cosses et les écrous de serrage ainsi que les outils nécessaires au vissage de ces écrous. Ainsi, en fonction de chaque moteur à combustion interne et de chaque véhicule qui en est équipé, le carter du démarreur, et pour l'essentiel le carter ou boîtier du contacteur, sont différents pour permettre les opérations de raccordement. Une telle conception individualisée du démarreur pour chaque application aboutit à une multiplication des modèles de démarreur fabriqués, ainsi qu'à une multiplication de ces modèles en stock. La présente invention a pour objet de proposer un démarreur de véhicule automobile perfectionné qui permet de résoudre les inconvénients qui viennent d'être évoqués. Dans ce but, I'invention propose un démarreur caractérisé en ce que le contacteur est équipé d'un connecteur électrique, rapporté à l'extérieur du boîtier du contacteur et porté par ce dernier, qui comporte un corps en matériau isolant à l'intérieur duquel s'étend au moins un élément conducteur de connexion dont une extrémité d'entrée fait saillie hors du corps isolant pour son raccordement à l'une desdites bornes de contact fixes ou de commande du contacteur, et dont l'autre extrémité est reliée électriquement à une borne annexe de sortie, qui fait saillie hors du corps isolant pour s'étendre dans une position et/ou selon une orientation différente de la borne de contact fixe à laquelle elle est associée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - ladite extrémité d'entrée de l'élément de connexion comporte des moyens pour son raccordement électrique et sa fixation mécanique sur une borne du contacteur de manière à assurer au moins partiellement la fixation mécanique du connecteur par rapport au contacteur; - le corps isolant du connecteur comporte des moyens pour sa fixation mécanique sur le boîtier du contacteur; - lesdits moyens de fixation mécanique sont des moyens de fixation par emboîtement de formes complémentaires; - le corps isolant du connecteur s'étend longitudinalement le long d'une paroi latérale du boîtier du contacteur selon une direction sensiblement perpendiculaire au plan de ladite paroi transversale d'extrémité du boîtier du contacteur; - au moins une borne annexe du connecteur s'étend transversalement par rapport au corps isolant du connecteur selon une orientation sensiblement perpendiculaire à celle de ladite borne du contacteur à laquelle elle est associée électriquement par le connecteur; - le corps isolant du connecteur présente une forme générale de plaque adjacente à une paroi latérale du boîtier du contacteur, l'extrémité d'entrée de l'élément de connexion fait saillie hors du corps isolant au voisinage d'une extrémité longitudinale de ce dernier et selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire au plan de la plaque, et ladite borne annexe fait saillie hors du corps isolant au voisinage de l'autre extrémité longitudinale opposée de ce dernier, selon la direction transversale, mais dans le sens opposé par rapport à celui de ladite extrémité d'entrée de l'élément de connexion I'élément de connexion est une barrette en matériau conducteur, de forme allongée et de section rectangulaire, dont les extrémités opposées sont conformées, notamment par pliage, d'une part pour constituer ladite extrémité d'entrée et, d'autre part, pour constituer ladite extrémité de sortie reliée électriquement à la borne annexe de sortie; - l'élément de connexion est monté dans un logement de forme complémentaire du corps isolant du connecteur à l'intérieur duquel il est retenu en position par des pattes de retenue et/ou par un couvercle qui obture au moins partiellement une face ouverte du logement permettant le montage de l'élément de connexion dans son logement; - l'élément de connexion est réalisé sous la forme d'un insert noyé dans le corps isolant du connecteur qui est surmoulé autour de l'élément de connexion; - le corps isolant du connecteur est réalisé sous la forme d'une pièce moulée en matière plastique, notamment en polyamide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension dont laquelle on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale d'un démarreur équipé d'un connecteur selon la présente invention; - la figure 2 est une vue en bout du démarreur de la figure 1, prise depuis la droite de cette figure; - la figure 3 est une représentation en perspective agrandie et éclatée d'un connecteur rapporté sur le contacteur du démarreur montrant ses principaux éléments constitutifs; - la figure 4 est une vue de dessus du connecteur objet de l'invention; - la figure 5 est une vue en section transversale du connecteur, selon la ligne 5-5 de la figure 4 - la figure 6 est une section longitudinale du connecteur, selon la ligne 6-6 de la figure 5, c'est-à-dire le long de l'un des éléments de connexion; - la figure 7 est une section longitudinale du connecteur, selon la ligne 7-7 de la figure 5, c'est-à-dire le long de l'autre élément de connexion; - la figure 8 est une vue en bout du connecteur, suivant la flèche 8 de la figure 6; et - la figure 9 est une vue de dessous du connecteur. Le démarreur de véhicule automobile illustré aux figures 1 et 2, et désigné dans son ensemble par la référence 10, est enfermé dans un carter 12 qui présente deux parties principales, une partie inférieure 12a qui renferme le moteur électrique du démarreur 10, et une partie supérieure 12b qui renferme un contacteur 13 électromagnétique. Pour ne pas charger la figure, les organes destinés à la fixation du démarreur n'ont pas été représentés. Le contacteur 13 se termine à son extrémité axiale, à droite en considérant la figure 1, par des bornes de raccordement 14, 16 et 18 dont les corps en forme de tiges filetées font saillie axialement à travers la paroi transversale d'extrémité19 du boîtier 12b du contacteur 13. Parmi celles-ci, les deux bornes 14 et 16 sont des bornes de contact fixes destinées à l'alimentation de puissance du moteur du démarreur, tandis que la borne 18 est destinée à la commande du contacteur 13 du démarreur 10. Les corps des trois bornes sont illustrés ici sous forme de tiges filetées appartenant à des bornes en forme de vis et qui reçoivent normalement des écrous de serrage 14a, 16a, et 18a pour des cosses en forme d'oeillets attachées respectivement aux extrémités de conducteurs électriques appartenant au circuit de puissance du démarreur et, dans le cas de la borne de commande 18, à l'extrémité d'un fil électrique de commande du contacteur 13. La borne 16, ou borne négative, est reliée à la masse métallique du véhicule d'une manière connue. Pour permettre un raccordement aisé et modulaire, par exemple des deux bornes 14 et 18, même lorsque les conditions d'encombrement dans le compartiment moteur du véhicule empêchent ou rendent difficile Il'accès aux bornes principales du contacteur 13, l'invention prévoit un connecteur, ou bornier, 20 dont la structure et le rôle vont maintenant être expliqués en détails. Le connecteur 20 comprend un corps 22 réalisé en matériau isolant et résistant de façon durable aux conditions (températures fortement variables, projections d'eau chargée de produits corrosifs et de petits cailloux, présence de carburant et de lubrifiant) qui règnent dans le compartiment moteur. Le matériau choisi à cet effet présente de préférence des propriétés élastiques afin de se déformer légèrement sans détérioration durable du connecteur. Il pourra s'agir en particulier d'un polyamide, mis en oeuvre notamment par moulage. Comme on le voit mieux à la figure 3, le corps 22 est une pièce de forme générale allongée et aplatie, dans laquelle sont formées deux goulottes rectangulaires sensiblement parallèles 24 et 26 qui reçoivent deux éléments de connexion ou barrettes 28 et 30 conductrices en métal, de section rectangulaire plate. Les barrettes ont des dimensions choisies de manière à assurer un positionnement précis et fiable à l'intérieur de leurs goulottes respectives 24 et 26 sans permettre aux barrettes de se déplacer d'une façon ou d'une autre par rapport au corps isolant 22. Plus précisément, les goulottes sont dotées sur les bords de leurs faces ouvertes, de pattes de retenue 32 qui s'effacent lors de la mise en place par emboîtement élastique des barrettes et reprennent ensuite leur forme d'origine pour emprisonner fermement les barrettes 28 et 30 engagées dans les goulottes 24 et 26. On a aussi prévu au fond des goulottes des tétons cylindriques en relief 34 qui sont reçus dans des trous 36 correspondants formés dans les parties centrales des barrettes, et après mise en place des barrettes dans les goulottes, on peut déformer à chaud l'extrémité des tétons 34 pour former ainsi un bouton élargi, 34a à la figure 9, qui retient chaque barrette en place selon la direction transversale à son plan principal. Pour des raisons qui seront explicitées plus loin, les goulottes 24 et 26 se terminent chacune à une extrémité par des perçages, 35 et 37 respectivement, qui traversent le fond du corps 22 en débouchant dans la face inférieure 23 de ce dernier, comme cela est illustré aux figures 3, 6 et 7. Comme cela est illustré en silhouette à la figure 3, on peut également munir le corps isolant 22 d'un couvercle 38, de préférence réalisé venu de matière par moulage avec ce dernier, et qui est relié au corps 22 par des portions amincies 40 qui forment des charnières pour l'articulation du couvercle 30 par rapport au corps 22. Le couvercle comporte plusieurs crochets 42, agencés sur son bord opposé à celui qui porte les charnières 40 et, de la même façon, le corps 22 est muni, sur son bord opposé aux charnières 40, d'encoches (non représentées) dans lesquelles viennent s'emboîter élastiquement les crochets 42 du couvercle 38. Comme on peut le voir aux figures 3, 5 et 6, les barrettes de connexion 28 et 30 sont coudées à 90 à leurs extrémités, et leurs extrémités, d'entrée, 28a, 30a comportent des trous 44, 46 dont le diamètre permet le passage des corps filetés des bornes 14 et 18 du contacteur 13 du démarreur. Les autres extrémités, de sortie, 28b, 30b des barrettes sont légèrement décalées parallèlement à elles-mêmes et elles comportent aussi des trous 48, 50 destinés au passage des corps filetés de vis 52 et 54, à tête carrée, qui sont sensiblement identiques à celles des bornes principales, 14 et 18 respectivement, du contacteur 13 et qui constituent ainsi des bornes annexes pour le raccordement du contacteur 13. Les barrettes 28 et 30 sont des pièces de coût réduit puisque l'on peut les produire à partir de feuilles ou bandes métalliques découpées puis mises en forme par poinçonnage, pliage et/ou par matriçage. La barrette 28 est destinée au passage de courants d'intensités importantes et il convient de choisir ses dimensions transversales en vue de permettre le passage de telles intensités sans provoquer d'échauffement excessif par effet Joule. La barrette 30 est destinée à laisser passer uniquement des courants de commande d'intensités comparativement faibles. On pourrait donc lui choisir une section transversale plus réduite. Selon les cas, il pourra cependant être plus économique de réaliser les deux barrettes à partir de bandes métalliques de même épaisseur ou à partir d'une seule bande. Le corps isolant 22 du connecteur 20 est pourvu d'un organe de fixation en relief 56, qui est ici réalisé sous la forme d'un tenon cylindrique. Le boîtier du contacteur 13 comporte, le long de sa paroi latérale, un logement complémentaire 58, réalisé sous forme d'un trou cylindrique borgne, de sorte que le tenon 56 est reçu dans le trou 58 lorsque le connecteur 20 est fixé sur le contacteur 13. L'assemblage du connecteur s'effectue de la manière suivante. On amène le corps 22, les deux barrettes 28 et 30, et les deux vis 52 et 54. On encastre les deux barrettes 28 et 30 dans leurs goulottes respectives 24 et 26, soit simultanément, soit l'une après l'autre, en les amenant à franchir les pattes de retenue 32, et en introduisant les tétons 34 à travers les perçages 36 des barrettes. Les extrémités libres des tétons 36 sont déformées pour former des boutons élargis 34a qui aident à maintenir les barrettes en place, dans le fond des goulottes comme on peut le voir à la figure 9. On place ensuite les vis 52 et 54 dans les perçages 48 et 50 des extrémités de sortie 28b, 30B des barrettes, et ceci de préférence de manière imperdable, par exemple par sertissage, soudage ou vissage en place dans les perçages. Pour des raisons industrielles, les vis peuvent de préférence être fixées en place directement sur les barrettes, avant leur encastrement. Le couvercle du corps isolant 22 est refermé et le connecteur est alors terminé. On remarque d'une part que sa fabrication peut être entièrement automatisée et, d'autre part, qu'il constitue dans cet état un ensemble unitaire modulaire préassemblé qui peut être inventorié, manipulé, transporté, monté et remplacé séparément de manière extrêmement simple et économique. On décrira maintenant, en se reportant aux figures 1 et 2, le montage et la fixation du connecteur 20 sur le démarreur. A cet effet, on met en place le connecteur 20 en engageant simultanément les tiges filetées des bornes 14 et 18 du contacteur 13 dans les perçages 44 et 46 aux extrémités d'entrée 28a et 30a des barrettes qui font saillie perpendiculairement hors du corps isolant 22, et le tenon cylindrique 56 dans le logement 58 prévu dans le boîtier du contacteur 13 On visse et on serre ensuite les écrous 14a et 18a pour terminer la fixation mécanique du connecteur 20 et assurer le raccordement électrique des barrettes aux bornes 14 et 16 du contacteur 13. Bien entendu, pour éviter que le tenon 56 et son logement 58 ne soient séparés par un jeu susceptible d'entraîner en fonctionnement des vibrations préjudiciables à la tenue mécanique du corps isolant 22, on prévoit que le diamètre du tenon est légèrement supérieur à celui du logement, de sorte que le tenon 56 est emboîté à force dans son logement 58. Le choix du matériau du corps isolant 22 doit tenir compte de cet état de fait, et la plupart des matières plastiques peuvent convenir. A l'issue de l'opération de montage et de fixation du connecteur 20 sur le contacteur 13, on dispose de deux bornes de raccordement, dénommées dans la présente description "bornes annexes", 52 et 54, que l'on utilise en lieu et place des bornes d'origine 14 et 18, pour y brancher les cosses appariées des lignes électriques d'alimentation et de commande. Les bornes annexes 52 et 54 sont ici dans une disposition et une orientation à 90 par rapport aux bornes principales d'origine 14 et 18 et à une distance de plusieurs centimètres, qui convient dans la plupart des cas pour amener ces bornes dans une région de moindre encombrement et de meilleure accessibilité. Bien entendu, pour diverses raisons, le manque d'accessibilité peut ne concerner éventuellement qu'une seule des bornes 14, 16 ou 18, auquel cas on pourra réduire les coûts en ne prévoyant qu'une seule barrette 28 ou 30, et en réalisant un corps isolant 22 de plus petite taille, qui ne comporte qu'une seule goulotte. La fixation qui en résulte est certes uniquement à deux points, mais elle peut suffire dans la plupart des applications. Le couple d'organes de fixation formé par le tenon 56 et le logement 58 peuvent naturellement être inversés, en prévoyant le logement dans le corps du connecteur 20 et le tenon sur leboîtier. Il pourra aussi s'agir d'éléments à section non-circulaire, propres à assurer entre le connecteur 20 et le contacteur 13 un emboîtement par coopération de formes capable de maintenir le connecteur dans une orientation déterminée. Pour un modèle de véhicule différent, on peut donc utiliser le même démarreur, et concevoir un connecteur modifié qui amène les bornes annexes à un nouvel emplacement, dicté ou préféré compte tenu de l'encombrement dans l'espace moteur du véhicule. La seule obligation est de respecter les relations spatiales entre les deux extrémités 28a et 30a des barrettes de connexion et le tenon 56. La disposition angulaire entre les bornes d'origine et les bornes annexes peut être différente de 90 . Pour permettre des positionnements très éloignés les uns des autres, on peut même prévoir plusieurs logements 58 sur le contacteur 13, le tenon du connecteur 20 pour un premier véhicule se logeant dans l'un des logements, tandis que le tenon du connecteur pour un second véhicule sera reçu dans un autre logement. Dans la mesure o le boîtier du contacteur 13, ou le carter du démarreur qui en tient lieu, est réalisé par moulage, le formage d'un ou plusieurs logements est très simple et n'engendre aucun coût supplémentaire. REVENDICATIONS 1. Démarreur (10) de véhicule automobile du type comportant un contacteur (13) électromagnétique dont un contact mobile, agencé à l'intérieur d'un boîtier (12b) du contacteur (13), est susceptible de coopérer électriquement avec des bornes de contact fixes (14, 16) dont les corps font saillie à l'extérieur du boîtier, à travers une paroi transversale d'extrémité (19) de ce dernier, pour permettre le raccordement de ces bornes fixes de contact (14, 16) à un circuit d'alimentation du moteur électrique (12) du démarreur, et du type dans lequel le contacteur (13) est commandé par une ligne électrique de commande qui est raccordée au corps d'une borne de commande (18) qui fait saillie à l'extérieur du boîtier, à travers ladite paroi transversale d'extrémité (19) de ce dernier, caractérisé en ce que le contacteur (13) est équipé d'un connecteur électrique (20), rapporté à l'extérieur du boîtier du contacteur (13) et porté par ce dernier, qui comporte un corps (22) en matériau isolant à l'intérieur duquel s'étend au moins un élément conducteur de connexion (28, 30) dont une extrémité d'entrée (28a, 30a) fait saillie hors du corps (22) isolant pour son raccordement à l'une desdites bornes de contact fixes ou de commande (14, 18) du contacteur (13), et dont l'autre extrémité de sortie (28b, 30b) est reliée électriquement à une borne annexe de sortie (52, 54), qui fait saillie hors du corps (22) isolant pour s'étendre dans une position et/ou selon une orientation différente de la borne de contact fixe (14, 18) à laquelle elle est associée. 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité d'entrée (28a, 30a) de l'élément de connexion (28, ) comporte des moyens pour son raccordement électrique et sa fixation mécanique sur une borne (14, 18) du contacteur de manière à assurer au moins partiellement la fixation mécanique du connecteur (20) par rapport au contacteur (13). 3. Démarreur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps (22) isolant du connecteur (20) comporte des moyens (56, 58) pour sa fixation mécanique sur le boîtier du contacteur (13). 4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation mécanique du connecteur (20) sont des moyens de fixation par emboîtement de formes complémentaires (56, 58). 5. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (22) isolant du connecteur (20) s'étend longitudinalement le long d'une paroi latérale du boîtier du contacteur (13) selon une direction sensiblement perpendiculaire au plan de ladite paroi transversale d'extrémité (19) du boîtier du contacteur (13). 6. Démarreur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'au moins une borne annexe (52, 54) du connecteur (20) s'étend transversalement par rapport au corps (22) isolant du connecteur selon une orientation sensiblement perpendiculaire à celle de ladite borne (14, 18) du contacteur à laquelle elle est associée électriquement par le connecteur (20). 7. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (22) isolant du connecteur (20) présente une forme générale de plaque adjacente à une paroi latérale du boîtier du contacteur (13), en ce que l'extrémité d'entrée (28a, 30a) de l'élément de connexion (28, 30) fait saillie hors du corps (22) isolant au voisinage d'une extrémité longitudinale de ce dernier et selon une direction transversale sensiblement perpendiculaire au plan de la plaque, et en ce que ladite borne annexe (52, 54) fait saillie hors du corps (22) isolant au voisinage de l'autre extrémité longitudinale opposée de ce dernier, selon la direction transversale, mais dans le sens opposé par rapport à celui de ladite extrémité d'entrée (28a, 28b) de l'élément de connexion. 8. Démarreur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de connexion est une barrette (28, 30) en matériau conducteur, de forme allongée et de section rectangulaire, dont les extrémités opposées (28a, 28b, 30a, 30b) sont conformées, notamment par pliage, d'une part pour constituer ladite extrémité d'entrée (28a, 28b) et, d'autre part, pour constituer ladite extrémité de sortie (30a, 30b) reliée électriquement à la borne annexe de sortie (52, 54). 9. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de connexion (28, 30) est monté dans un logement (23, 24) de forme complémentaire du corps (22) isolant du connecteur (20) à l'intérieur duquel il est retenu en position par des pattes de retenue (32) et/ou par un couvercle (38) qui obture au moins partiellement une face ouverte du logement (24, 26) permettant le montage de l'élément de connexion (28, 30) dans son logement. 10. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément de connexion est réalisé sous la forme d'un insert noyé dans le corps isolant du connecteur qui est surmoulé autour de l'élément de connexion. 11. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (22) isolant du connecteur (20) est réalisé sous la forme d'une pièce moulée en matière plastique, notamment en polyamide.