Brevet FR2762135A1 — publié le 19981016

La présente invention concerne un contacteur de démarreur de moteur à combustion de véhicule automobile. Selon une conception connue, un démarreur fait appel à un procédé de commande électrique dans lequel on utilise un relais de commande auxiliaire de contacteur qui, d'une part, reçoit les informations entre autres de la clef de contact et éventuellement du contact de point mort et, d'autre part, commande le contact entre la batterie et les bobines d'appel. Ces bobines commandent le déplacement axial d'un contacteur mobile qui est susceptible de coopérer avec des bornes électriques reliées respectivement à la batterie et au moteur électrique du démarreur pour établir le contact entre ces organes. Grâce à un tel agencement, le commutateur associé à la clef de contact n'a plus à supporter un courant de forte intensité, de plusieurs dizaines d'ampères, un courant de l'ordre de un ampère, ou moins, étant suffisant pour assurer la commande du contacteur. Grâce à cet agencement, il est possible de réduire la dimension du câblage et du commutateur associé à la clef de contact. De plus, un démarreur équipé d'un relais auxiliaire de commande du contacteur peut être piloté, de manière aisée et économique, par un circuit électronique de commande qui peut notamment prendre en compte une information relative au verrouillage de l'antivol de colonne de direction et comporter un système de contrôle et de sécurité qui prend en compte les surcharges électriques de fonctionnement du démarreur. Selon une conception connue le contacteur de démarreur comporte un capot sensiblement cylindrique en matériau plastique isolant associé à un boîtier qui comprend les bobines d'appel et de maintien qui commandent le déplacement axial d'un noyau mobile relié à une tige. Cette tige, qui traverse axialement un noyau fixe, porte à l'une de ses extrémités un contact mobile qui vient coopérer axialement avec les têtes de deux bornes appartenant au circuit électrique de puissance. Ces bornes traversent axialement le fond du capot, avec les têtes de bornes à l'intérieur et les extrémités sortantes des bornes pour les contacts électriques du circuit de puissance. Ainsi on a déjà proposé un contacteur pour un démarreur de véhicule automobile du type comportant un contact mobile se déplaçant axialement à l'intérieur d'un capot de contacteur en matériau isolant pour coopérer avec deux contacts fixes constitués par les têtes de deux bornes axiales de contact agencées au fond du capot de contacteur, les corps des bornes traversant le fond du capot, et du type comportant un relais auxiliaire de commande du contacteur disposé dans un logement du capot. Selon cet agencement connu, le relais de commande auxiliaire est disposé à l'intérieur du capot dans un logement qui s'étend radialement vers l'extérieur depuis la jupe latérale du capot. Cette solution permet d'éviter un boîtier supplémentaire indépendant pour le relais et un supplément de câblage et de connexions électriques pour relier le relais au contacteur. Cependant, ce dispositif présente l'inconvénient de former un renflement radial sur le capot qui, par conséquent, occupe un volume plus important et moins régulier, pouvant gêner l'installation du démarreur et d'autres pièces sur le bloc moteur. De plus ce logement L5 comporte une face ouverte, située dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du démarreur, et obturée par une plaque supplémentaire, pour permettre le moulage du capot avec son logement radial. Ce système de fermeture du capot et d'obturation du renflement radial ajoute un certain nombre de problèmes et notamment des problèmes d'étanchéité et/ou de montage. La présente invention a pour objet de proposer une solution à ces problèmes. Dans ce but l'invention propose un contacteur de démarreur de véhicule automobile du type comportant un contact mobile se déplaçant axialement à l'intérieur d'un capot de contacteur en matériau isolant pour coopérer avec deux contacts fixes constitués par les têtes de deux bornes axiales de contact agencées au fond du capot de contacteur, les corps des bornes traversant le fond du capot, et du type comportant un relais auxiliaire de commande du contacteur disposé dans un logement du capot, caractérisé en ce que le logement du relais s'étend axialement à partir du fond du capot. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le logement du relais s'étend axialement entre les bornes; - les corps des bornes s'étendent à travers un prolongement du capot qui les isole, sur une longueur sensiblement égale à la profondeur axiale du logement du relais, et audelà duquel ils se terminent par des extrémités libres de raccordement électrique; - le logement est ouvert axialement vers l'intérieur du capot et comprend des moyens de positionnement axial du relais dans son logement dont la profondeur est supérieure à la longueur axiale du relais; - les moyens de positionnement du relais sont constitués par un épaulement axial sur lequel prend appui une collerette du relais; - le relais de commande auxiliaire est relié électriquement à une borne du contacteur par une broche en tôle pliée comprenant un oeillet traversé par la borne et prisonnier de la tête de borne; - le relais est décalé axialement par rapport au fond et l'un des oeillets, décalé axialement par rapport au relais, est prisonnier entre la tête de borne et le fond du capot; - la borne est introduite axialement, à travers l'oeillet, de l'intérieur du capot vers l'extérieur après la mise en place du relais dans son logement, et elle est fixée par serrage extérieur de manière à maintenir le relais dans son logement; - le relais est relié au contacteur par une broche en tôle pliée qui traverse un trou du fond du capot, par lequel passe aussi un fil qui est soudé à la broche à l'extérieur du capot; - les moyens de maintien axial du relais dans son logement comportent une rondelle élastique à griffes qui coopère avec la paroi du logement; D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle, en section axiale selon la ligne 1-1 de la figure 3, d'un contacteur de démarreur réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue en section axiale, selon la ligne 2-2 de la figure 3, selon un plan décalé de 90 par rapport au plan de section de la figure 1; - la figure 3 est une vue radiale selon la flèche F3 du contacteur représenté figure 2; - la figure 4 est une vue de détail illustrant le relais de commande auxiliaire de commande et les broches de connexion électrique; - la figure 5 est un schéma sommaire de circuit électrique du démarreur; - la figure 6 est une vue en perspective arrière du capot de contacteur conformément à l'invention On a représenté sur les figures 1 à 6 un contacteur électromagnétique 10 prévu pour équiper un démarreur (non représenté) d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, avec son relais de commande auxiliaire. Le contacteur 10 comprend un noyau mobile 12 dont l'une des extrémités est reliée à un levier pivotant (non représenté) dont l'autre extrémité est reliée à l'entraîneur du lanceur du démarreur (non représenté). Le contacteur électromagnétique 10 comporte une armature o extérieure 14, aussi appelée cuve ou boîtier, de forme générale cylindrique annulaire, et dans laquelle est disposée une bobine annulaire 16. Le noyau mobile 12 est monté coulissant dans une jupe 18 qui est fixée sur la portion centrale 20 d'un noyau fixe 22 en forme générale is de disque dont la partie principale 24 est en appui axial dans un logement 26 situé dans la partie avant 28 du capot 14. Le noyau fixe 22 comporte en son centre un perçage 30 de section circulaire pour le coulissement axial d'une tige 32 fixée au noyau mobile 12. Le contacteur 10 comprend un capot 34 en matériau plastique isolant, en forme générale de pot, comportant une enveloppe, ou jupe latérale cylindrique 36 et un fond radial d'extrémité 38. La partie principale de la jupe 36 délimite une chambre interne cylindrique 40 et son extrémité annulaire libre 42 est en appui axial indirect, comme cela sera expliqué plus loin, contre la face transversale avant en vis-à-vis 44 de la partie en forme de disque 24 du noyau fixe 22. Le montage étanche du capot 34 sur l'armature 14 est réalisé par sertissage radial vers l'intérieur d'une portion d'extrémité axiale amincie 46 de l'armature 14. Selon une conception connue, le contacteur 10 comporte deux bornes de puissance 48 et 50 dont les corps 56 et 58 traversent axialement l'épaisseur 39 du fond du capot 34 et qui comportent des têtes de contact 52 et 54 de forme générale rectangulaire qui s'étendent en vis- à-vis du fond 38 du capot 34. Les corps 56 et 58 des bornes sont lisses et les bornes sont maintenues en place par un vissage externe. De cette façon, les bornes sont bien isolées électriquement et parfaitement maintenues. Le serrage par vissage externe permet de plus d'éviter la formation de copeaux métalliques à l'intérieur du capot du contacteur. Le contact électrique entre les bornes 48 et 50 est établi par l'intermédiaire d'un contact mobile de contacteur 108, fixé à l'extrémité avant de la tige de commande 32. Le contact 108 vient coopérer avec les têtes de borne 52 et 54 lorsque la tige 32 est déplacée axialement vers le fond 38 du capot 34. Ce type de contacteur est utilisé en association avec un circuit électrique tel que décrit figure 5. Sur ce schéma, on a représenté le l0 circuit électrique d'un démarreur 100 comportant un moteur électrique de démarreur 102 et le contacteur électromagnétique 10. La borne 50 du circuit de puissance est la borne d'entrée qui est reliée à la batterie 110 du véhicule automobile, tandis que la borne 48 est reliée au moteur 102 et, par une liaison 104, au bobinage 16 qui est lui même relié par une liaison 106 à la masse électrique du véhicule. Le contact mobile 108 du contacteur 10, lorsque le contacteur est alimenté, établit une liaison électrique entre les bornes 48 et 50 et provoque par conséquent l'alimentation du moteur 102 par la batterie 11 0. Selon une conception connue, la commande du contacteur 10 est assurée par un relais auxiliaire de commande 112. Ce relais 112 comprend une bobine 114 dont les deux broches d'alimentation 116 et 118 sont reliées à un circuit de commande (non représenté) dont le courant est de faible intensité. La bobine 114, lorsqu'elle est alimentée, provoque le déplacement d'un contact mobile de relais 120 qui établit une liaison électrique par une broche 122 entre la batterie 110 et l'une des bobines 16 par une broche de liaison 128. Selon les enseignements de l'invention, un logement 64 est aménagé dans le fond du capot 34 et entre les bornes 48 et 50 pour recevoir le relais 112. Le logement 64 possède une profondeur permettant d'une part de loger le relais 112 sans qu'il soit en contact avec le fond 66 du logement, afin de le protéger des vibrations, et permettant d'autre part l'avancée de l'écrou 109 situé à l'extrémité de la tige 32, lorsque celle ci est déplacée axialement vers le fond du capot 34 par le noyau mobile 12. Les bornes 60 et 62 appartenant au circuit de commande du contacteur sont fixées de la même façon que les bornes 48 et 50 du circuit de puissance. Ces bornes 60 et 62 se trouvent au niveau d'une collerette 130, d'un surmoulage en matériau plastique autour d'un support du relais 112 sur lequel sont fixés ses composants, et elles sont par conséquent décalées axialement par rapport au fond 38 du capot 34. Le relais 112 est disposé axialement dans le logement 64. La collerette 130 du relais est en appui axial sur un épaulement 68 du logement étagé 64. Le relais 112 comporte un certain nombre de connexions électriques constituées par des broches en tôle pliée qui sont traversées par les différentes bornes du contacteur 10. Le relais 112 étant décalé axialement par rapport au fond, une broche 122, qui est raccordée au circuit de puissance, est pliée deux fois à 90 pour reposer sur le fond 38 du capot 34. L'extrémité formant oeillet de la broche 122 est traversée par la borne de puissance 50 du contacteur 10, le contact électrique étant assuré par le fait que la broche 122 du relais 112 se trouve prisonnière entre la tête 54 de la borne 50 et le fond 38 du capot 34. Les broches 116 et 118 du relais 112, faisant partie du circuit de commande, sont fixées et établissent un contact électrique de la même façon que la broche 122, hormis le décalage axial. Outre leur fonction de raccordement électrique, les broches 122, 116 et 118 maintiennent mécaniquement le relais 112 en appui sur l'épaulement 68 du logement 64, avec une légère sollicitation axiale vers le fond. Une broche 128, qui relie le relais aux bobines 16, est une broche en tôle pliée deux fois à 90 qui traverse le capot 34 par un trou percé axialement dans l'épaisseur 39 du capot 34, dans le fond de ce dernier. Ce même trou 70 permet le passage d'un fil 72 qui établit la connexion électrique entre les bobines 16 et le relais 112. Le raccordement électrique entre le fil 72 et la broche 128 est assuré grâce à un soudage externe, à l'extrémité extérieure du trou 70. Ce soudage extérieur a pour avantage de fermer hermétiquement le capot 34 et d'éviter la présence de résidus de soudure à l'intérieur du capot 34. Le maintien axial du relais 112 dans son logement 64 peut être complété par une rondelle élastique à griffes 74, schématisée à la figure 2, qui coopère avec la partie de plus grande dimension du logement étagé 64. Enfin le capot 34 du contacteur 10 présente l'avantage de proposer une solution simplifiée de montage, tous les éléments constitutifs associés au capot étant introduits axialement de l'intérieur vers le fond. On place en premier lieu le relais auxiliaire de commande 112, puis on introduit les bornes de connexion électriques, la rondelle élastique à griffes 74, le fil 72, les autres opérations de vissage et de soudage étant effectuées à l'extérieur du capot 34. A titre de variante, le logement pour le relais 112 peut, tout en restant au fond du capot 34 et dans une disposition axiale, ne pas être entre les bornes de puissance 48 et 50. Selon une autre variante et/ou en combinaison avec la précédente variante, le logement du relais 112 peut être la seule lo excroissance du moulage à dépasser du fond ou se situer à l'extérieur du capot lui- même, voire se limiter au capot classique sans renflement radial ou axial, le relais étant maintenu axialement de façon satisfaisante et se trouvant en sécurité. REVENDICATIONS 1. Contacteur (10) pour un démarreur (100) de véhicule automobile du type comportant un contact mobile (108) se déplaçant axialement à l'intérieur d'un capot de contacteur (34) en matériau isolant pour coopérer avec deux contacts fixes constitués par les têtes (52, 54) de deux bornes axiales de contact (48, 50)agencées au fond (38) du capot de contacteur, les corps des bornes (56, 58) traversant le fond du capot, et du type comportant un relais auxiliaire de commande (112) du o contacteur disposé dans un logement (64) du capot (34), caractérisé en ce que le logement (64) du relais (112) s'étend axialement à partir du fond (38) du capot (34). 2. Contacteur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logement (64) du relais (112) s'étend axialement entre les bornes de contact (48, 50). 3. Contacteur (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les corps (56, 58) des bornes (48, 50) s'étendent à travers un prolongement du capot (34) qui les isole, sur une longueur sensiblement égale à la profondeur axiale du logement (64) du relais (112), et au-delà duquel ils se terminent par des extrémités libres de raccordement électrique. 4. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (64) est ouvert axialement vers l'intérieur du capot (34) et comprend des moyens de positionnement axial du relais (112) dans son logement (64) dont la profondeur est supérieure à la longueur axiale du relais (112). 5. Contacteur (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de positionnement sont constitués par un épaulement axial (68) du logement (64) sur lequel prends appui une collerette (130) du relais (112). 6. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le relais de commande auxiliaire (112) est relié électriquement à une borne (50, 60, 62) du contacteur (10) par une broche en tôle pliée (122, 116, 118) comprenant un oeillet traversé par la borne (50) et prisonnier de la tête (54) de la borne (50). 7. Contacteur (10) selon la revendication 6 prise en combinaison avec l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le relais (112) est décalé axialement par rapport au fond (38), et en ce que l'un des oeillets d'une broche (122), décalé axialement par rapport au relais (112), est prisonnier entre la tête (54) de borne (50) et le fond (38) du capot (34). 8. Contacteur (10) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la borne (50, 60,62) est introduite axialement, à s travers l'oeillet (122, 116, 118), de l'intérieur du capot (34) vers l'extérieur après la mise en place du relais (122) dans son logement (64) et est fixée par serrage extérieur de manière à maintenir le relais (122) dans son logement (34). 9. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le relais (112) est relié au contacteur (10) par une broche en tôle pliée (128) qui traverse axialement un trou (70) du fond du capot(34), par lequel passe aussi un fil (72) qui est soudé à la broche (128) à l'extérieur du capot (34). 10. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de maintien axial du relais (122) dans son logement (64) comportent une rondelle élastique à griffes (74) qui coopère avec la paroi (68) du logement (64).