Brevet FR2764433A1 — publié le 19981211

La présente invention concerne un contacteur de démarreur de véhicule automobile. En particulier, elle concerne un contacteur qui comporte un boîtier tubulaire en matériau magnétique, à l'intérieur duquel est agencé un ensemble annulaire de bobines apte à provoquer le déplacement du noyau polaire mobile monté à coulissement axial à l'intérieur dudit ensemble de bobines, et un noyau polaire fixe. Classiquement, le boîtier tubulaire en matériau magnétique est constitué par une carcasse réalisée en acier, en une ou plusieurs pièces par extrusion, emboutissage et décolletage. Cette carcasse formant boîtier contient l'ensemble de bobines avec son corps de bobine et le noyau polaire fixe. Il est prévu, dans ce type de contacteur connu, un anneau en matière élastique comprimé axialement entre un fond transversal arrière de la carcasse et le corps de bobine, pour assurer l'immobilisation en position axiale précise des bobines contre le noyau polaire fixe. Un capot d'extrémité axial qui porte les bornes du contacteur, est fixé par sertissage ou par vissage à l'autre extrémité axiale avant de la carcasse magnétique en acier. De plus, le fond arrière transversal de la carcasse du contacteur comporte généralement des alésages pour la mise en place de moyen de fixation du type vis-écrou afin d'assurer la fixation du contacteur sur le corps du démarreur. La carcasse formant boîtier d'un contacteur de type connu, assure également une fonction de reprise de masse électrique pour l'une des bobines. Enfin, un joint d'étanchéité est prévu entre le capot d'extrémité axial et la portion correspondante de la carcasse dans lequel est monté le capot, pour assurer une étanchéité du contacteur et notamment de son contact de puissance. La réalisation d'une carcasse métallique en acier d'un contacteur de type connu, est alors particulièrement délicate en raison de ses formes géométriques complexes et de la précision dimensionnelle nécessaire dans ces différentes zones pour assurer de manière précise et fiable, les différents assemblages d'étanchéité mentionnés ci-dessus. Le coût de fabrication de cette carcasse en acier est particulièrement élevé. Afin de simplifier la réalisation d'un tel contacteur et d'en diminuer son coût de fabrication, le document FR - 740 604 propose un nouveau contacteur dans lequel la carcasse est réalisée par surmoulage en matériau magnétique au moins autour de l'ensemble annulaire de bobines. Dans ce contacteur, l'anneau en matériau élastique assurant l'immobilisation en position axiale précise des bobines contre le noyau polaire fixe est supprimé. Toutefois, cette carcasse réalisée par surmoulage d'une matière plastique chargée en poudre de matériau magnétique n'offre pas une caractéristique magnétique suffisante si elle ne présente pas une épaisseur relativement élevée. De ce fait, l'augmentation nécessaire de l'épaisseur de la carcasse réalisée uniquement par surmoulage d'un matériau magnétique, implique une augmentation de l'encombrement global du contacteur et de son coût de fabrication. De plus, les caractéristiques mécaniques de la matière plastique surmoulée n'étant pas suffisantes pour assurer le maintien des vis de fixation du contacteur au boîtier de démarreur, il est nécessaire de prévoir des inserts dans ledit surmoulage, la réalisation de tels inserts et leur montage augmentent le coût de fabrication du contacteur. Afin de pallier les inconvénients précités, et d'abaisser le coût de fabrication d'un contacteur à boîtier tubulaire en matériau magnétique, la présente invention propose un nouveau contacteur caractérisé en ce que ledit boîtier comprend une carcasse allégée en acier, dont au moins une partie présente une épaisseur inférieure à l'épaisseur dudit boîtier et est pourvue d'un revêtement réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique. Ainsi, avantageusement selon l'invention, la carcasse allégée présente une réalisation plus aisée et son surmoulage en matériau magnétique permet de revêtir totalement ou partiellement la périphérie du contacteur, et de contribuer ainsi à la performance magnétique de l'ensemble, à son esthétique et à son étanchéité. La carcasse allégée en acier constitue une armature métallique qui renforce les caractéristiques magnétiques de l'ensemble, ce qui permet d'éviter un accroissement de l'encombrement du contacteur pour obtenir les performances désirées. Selon une caractéristique de l'invention, la carcasse allégée est surmoulée d'une matière plastique chargée de poudre de matériau magnétique. Avantageusement, selon l'invention, le noyau polaire fixe vient de formation avec le revêtement réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique sur la carcasse allégée dudit boîtier. Selon un mode de réalisation du contacteur conforme à l'invention, la carcasse allégée comprend une partie centrale tubulaire d'axe X dont l'extrémité arrière est fermée par un fond pourvu d'un alésage central qui accueille le noyau polaire mobile, et une partie avant annulaire centrée sur l'axe X et positionnée devant l'extrémité avant de ladite partie centrale tubulaire, ladite partie avant annulaire recevant un capot de fermeture qui porte les bornes du contacteur. La partie centrale tubulaire de la carcasse allégée présente un diamètre externe inférieur ou égal au diamètre interne de la partie avant annulaire dont le diamètre externe correspond à l'épaisseur dudit boîtier. Il peut être prévu que des nervures s'étendent parallèlement à l'axe X sur la partie centrale tubulaire jusqu'à la partie avant annulaire de façon à relier les deux parties entre elles, des interstices étant ménagés entre l'extrémité avant de ladite partie centrale tubulaire et ladite partie avant annulaire pour l'ancrage du noyau polaire fixe à l'intérieur de ladite carcasse allégée. Lesdites nervures peuvent se prolonger avantageusement jusqu'au fond de ladite partie centrale tubulaire et ainsi participer au passage du flux magnétique. En outre, selon l'invention, le fond arrière de ladite partie centrale tubulaire de la carcasse allégée peut comporter autour de son alésage central un épanouissement polaire selon l'axe X. Cet épanouissement polaire favorise le passage du flux magnétique entre la carcasse et le noyau polaire mobile. L'épanouissement polaire peut à cet effet être raccordé auxdites nervures. Par ailleurs, des orifices peuvent être prévus dans le fond arrière de la carcasse pour la fixation du contacteur sur le boîtier d'un démarreur. Ainsi, les inserts prévus selon l'état de la technique précité sont avantageusement supprimés ce qui permet de baisser le coût de fabrication dudit contacteur. La carcasse allégée du contacteur selon l'invention, peut avantageusement être réalisée en acier fritté pour faciliter sa fabrication. Enfin, selon un mode de réalisation du contacteur conforme à l'invention, dans lequel le mouvement du noyau polaire mobile est transmis à un lanceur par l'intermédiaire d'un levier articulé sur une chape, il peut être prévu avantageusement que ladite chape vienne de formation avec le revêtement réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique sur la carcasse allégée dudit boîtier. La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés - la figure 1 est une vue en coupe selon le plan A-A du contacteur conforme à l'invention représenté sur la figure 2, - la figure 2 est une vue arrière d'un premier mode de réalisation d'un contacteur selon l'invention, - la figure 3 est une vue schématique en perspective de côté d'une carcasse allégée d'un contacteur selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe selon le plan B-B du contacteur selon l'invention représenté sur la figure 5, - la figure 5 est une vue arrière d'un deuxième mode de réalisation d'un contacteur selon l'invention. Préliminairement, dans la description qui va suivre, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation de l'invention, ne seront pas décrits à chaque fois et dans la mesure du possible, seront référencés par les mêmes signes de référence. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un premier mode de réalisation d'un contacteur 100 pour démarreur de véhicule automobile à moteur à combustion interne. Ce contacteur 100 comporte un boîtier tubulaire 110 d'axe X, réalisé en matériau magnétique. Ce boîtier tubulaire 110 comprend une carcasse allégée 111, plus particulièrement représentée sur la figure 3, qui s'étend généralement selon l'axe X. Cette carcasse allégée 111 comprend au moins une partie dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur dudit boîtier 110 et est pourvue d'un revêtement extérieur 112, réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique, de préférence une matière plastique chargée de poudre en matériau magnétique. A l'intérieur du boîtier tubulaire 110, et plus particulièrement de la carcasse allégée 111, est agencé un ensemble annulaire de bobines 120. Cet ensemble annulaire de bobines 120 est placé dans un corps de bobine qui comporte une jupe cylindrique 121 et deux joues annulaires transversales d'extrémité 122, 123, qui s'étendent radialement vers l'extérieur du contacteur audelà des bobines 120. Un tube 124 est agencé à l'intérieur de la jupe cylindrique 121 du corps de bobine. Ce tube 124 est un tube de guidage d'un noyau polaire mobile 130 engagé dans le boîtier tubulaire 110 du contacteur. L'extrémité avant de ce tube de guidage 124, placée à droite en considérant la figure 1, est insérée entre la jupe cylindrique 121 du corps de bobine et la partie centrale de forme générale cylindrique 142 d'un noyau polaire fixe 140. Comme cela a été mentionné précédemment, il est prévu un noyau polaire mobile 130 agencé dans le boîtier tubulaire 110, qui est susceptible d'agir sur une tige de commande 150 qui traverse le noyau polaire fixe 140, dans un alésage duquel elle est guidée en coulissement selon l'axe X et dont son extrémité libre 151 porte un contact mobile 154 sous forme de plaque rectangulaire transversale. Le noyau polaire mobile 130 est rappelé élastiquement par un ressort 131 vers sa position de repos. Le noyau polaire fixe 140, comporte une partie d'extrémité axiale en forme de disque 141 qui s'étend radialement vers l'extérieur du contacteur depuis son corps central cylindrique 142, et dont une face radiale annulaire est en appui axial contre la face en vis-à-vis de la joue transversale d'extrémité 123 du corps de bobine. Avantageusement, comme le montre la figure 1, selon l'invention, le noyau polaire fixe 140 vient de formation avec le revêtement 112 du boîtier tubulaire 110 réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique sur la carcasse allégée 111. Plus particulièrement, comme le montre la figure 3, la carcasse allégée 111 réalisée préférentiellement en acier fritté, comprend une partie centrale tubulaire 113 d'axe X et une partie avant annulaire 114. Cette partie avant annulaire 114 est centrée sur l'axe et est positionnée devant l'extrémité avant, en arrière en considérant la figure 3, de ladite partie centrale tubulaire 113, et présente un diamètre interne égal ou supérieur au diamètre externe de la partie centrale tubulaire 113. Le diamètre externe de la partie avant annulaire 114 correspond à l'épaisseur dudit boîtier 110. La partie centrale tubulaire 113 accueille, comme le montre la figure 1, l'ensemble annulaire de bobinage 120, le noyau polaire fixe 140, et le noyau polaire mobile 130. La partie avant annulaire 114 accueille un capot 160 de fermeture avant du boîtier, fixé par sertissage à celle-ci, et portant sur sa face avant les bornes 161, 162 du contacteur 100. En outre, comme le montre la figure 3, la partie centrale tubulaire 113 de la carcasse allégée 111 comporte à son extrémité arrière, en avant en considérant la figure 3, un fond de fermeture 117, pourvu d'un alésage central 11a pour l'introduction du tube de guidage 124 et du noyau polaire mobile 130. Il est prévu sur la partie centrale tubulaire 113, des nervures 116 qui s'étendent longitudinalement selon l'axe X jusqu'à la partie avant annulaire 114. La hauteur des nervures correspond environ à l'épaisseur de la partie annulaire avant 114 de sorte qu'elles s inscrivent entre la surface circonférentielle externe de la partie avant annulaire et la surface circonférentielle externe de la partie centrale tubulaire. Elles permettent de lier ensemble la partie centrale tubulaire 113 et la partie avant annulaire 114 de la carcasse allégée 111. Il est ménagé entre ladite partie tubulaire 113 et ladite partie avant annulaire 114, des interstices 115 séparés les uns des autres par lesdites nervures 116. Ces interstices 115 permettent l'ancrage du noyau polaire fixe 140 à l'intérieur du boîtier tubulaire 110 ainsi que l'injection de la matière plastique chargée en particules magnétiques à l'intérieur de ladite carcasse allégée 111 pour former ledit noyau polaire fixe 140. Selon le mode de réalisation de la carcasse allégée représentée sur la figure 3, les nervures 116 s'étendent sur toute la longueur de la partie centrale tubulaire 113 jusqu'au fond arrière 117. Elles participent ainsi au passage du flux magnétique au travers de ladite carcasse. En outre, avantageusement, il est prévu sur le fond arrière 117 de ladite carcasse un épanouissement polaire 118 positionné autour de l'alésage central 117a, selon l'axe X. Cet épanouissement polaire dans le sens axial favorise le passage du flux magnétique entre la carcasse et le noyau mobile. Des orifices 119 sont ménagés dans le fond arrière 117 de la carcasse allégée 111 et plus particulièrement dans des excroissances radiales de l'épanouissement polaire 118. Ces orifices 119 sont destinés à recevoir par exemple des vis pour la fixation du connecteur sur ledit boîtier du démarreur. A cet effet, ils comportent un taraudage intérieur. Comme le montre avantageusement la figure 1, dans le contacteur selon l'invention, il n'est avantageusement pas prévu d'élément annulaire élastique pour maintenir en position axiale fixe lesdites bobines contre le noyau polaire fixe. En effet, lors du surmoulage de la carcasse allégée 111, les bobines sont maintenues en position axiale par le moule lui-même grâce à au moins deux pions dont les empreintes 170 apparaissent dans le disque 141 en matériau magnétique surmoulé du noyau polaire fixe 140. Selon la variante de réalisation représentée sur les figures 4 et 5, le contacteur comporte une chape 180 qui vient de formation avec le revêtement 112 réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique sur ladite carcasse allégée 111. Cette chape 180 permet d'articuler un levier, ici non représenté, par l'intermédiaire duquel le mouvement du noyau polaire mobile est transmis à un lanceur, également non représenté. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. REVENDICATIONS 1.Contacteur (100) de démarreur de véhicule automobile, qui comporte un boîtier (110) tubulaire en matériau magnétique, à l'intérieur duquel est agencé un ensemble annulaire de bobines (120) apte à provoquer le déplacement d'un noyau polaire mobile (130) monté à coulissement axial à l'intérieur dudit ensemble de bobines (120), et un noyau polaire fixe (140), caractérisé en ce que ledit boîtier (110) comprend une carcasse allégée (111) en acier dont au moins une partie présente une épaisseur inférieure à l'épaisseur dudit boîtier (110) et est pourvue d'un revêtement (112) réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique. 2. Contacteur (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carcasse allégée (111) est surmoulée d'une matière plastique chargée de poudre de matériau magnétique. 3. Contacteur (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le noyau polaire fixe (140) vient de formation avec le revêtement (112) réalisé par surmoulage avec un matériau magnétique sur la carcasse allégée (111) dudit boîtier (110). 4. Contacteur (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la carcasse allégée (111) comprend une partie centrale tubulaire (113) d'axe X dont l'extrémité arrière est fermée par un fond (117) pourvu d'un alésage central (117a) qui accueille le noyau polaire mobile (130), et une partie avant annulaire (114) centrée sur l'axe X et positionnée devant l'extrémité avant de ladite partie centrale tubulaire (113), ladite partie avant annulaire (114) recevant un capot de fermeture (160) qui porte les bornes (161, 162) du contacteur (100). 5. Contacteur (100) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie centrale tubulaire (113) présente un diamètre externe inférieur ou égal au diamètre interne de la partie avant annulaire (114) dont le diamètre externe correspond à l'épaisseur dudit boîtier (110). 6. Contacteur (100) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il est prévu des nervures (116) qui s'étendent parallèlement audit axe X sur la partie centrale tubulaire (113) jusqu'à la partie avant annulaire (114) de façon à relier les deux parties entre elles, des interstices (115) étant ménagés entre l'extrémité avant de ladite partie centrale tubulaire (113) et ladite partie avant annulaire (114), pour l'ancrage du noyau polaire fixe (140) à l'intérieur de ladite carcasse allégée (111). 7. Contacteur (100) selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites nervures (116) se prolongent jusqu'au fond arrière (117) de ladite partie centrale tubulaire (113). 8. Contacteur (100) selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le fond arrière (117) de ladite partie centrale tubulaire (113) de la carcasse allégée (111), comporte autour de son alésage central (117a) un épanouissement polaire (118) selon l'axe X. 9. Contacteur (100) selon la revendication 8 dans son rattachement aux revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'épanouissement polaire (118) selon l'axe X, est raccordé auxdites nervures (116). 10. Contacteur (100) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que des orifices (119) sont ménagés dans le fond arrière (117) de la carcasse allégée (111) pour la fixation du contacteur (100) sur le boîtier du démarreur. 11. Contacteur (100) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la carcasse allégée (111) est réalisée en acier fritté. 12. Contacteur (100) selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel le mouvement du noyau polaire mobile (130) est transmis à un lanceur par l'intermédiaire d'un levier articulé sur une chape (180), caractérisé en ce que ladite chape (180) vient en formation avec le revêtement (112) réalisé par surmoulage d'un matériau magnétique sur ladite carcasse allégée du boîtier.