Brevet FR2783091A1 — publié le 20000310

L'invention concerne un actionneur électromagnétique d'un démarreur de véhicule automobile, également appelé contacteur du démarreur. L'invention concerne plus particulièrement un contacteur de démarreur de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, du type comportant une bobine annulaire, qui entoure un noyau cylindrique en matériau magnétique monté coulissant axialement dans un alésage de la bobine, du type dans lequel un tronçon arrière du noyau mobile fait saillie axialement à l'extérieur de la bobine fixe, du type dans lequel un ressort externe de rappel du noyau est en appui axial contre une collerette radiale extérieure du tronçon arrière du noyau, du type dans lequel le noyau comporte un alésage intérieur qui débouche à son extrémité arrière et qui permet le passage d'une tige d'attelage dont l'extrémité arrière est liée à un levier d'actionnement du pignon de lanceur, qui est rappelée élastiquement vers l'avant de l'alésage par un ressort interne monté comprimé axialement entre une surface avant d'épaulement de la tige d'attelage et une surface d'épaulement arrière de l'alésage du noyau, et dont l'extrémité avant est susceptible de prendre appui sur un fond avant de l'alésage pour être entraînée en translation par le noyau de démarreur De manière connue, le champ magnétique créé par le conducteur électrique enroulé autour du corps de la bobine d'un contacteur suit des lignes de champ qui sont sensiblement axiales à l'intérieur de la bobine et qui présentent la forme de boucles se refermant sur elles-mêmes à I'extérieur de la bobine. Selon une conception connue, le noyau magnétique mobile est généralement une pièce de fer doux qui, quelle que soit sa position axiale dans l'alésage de la bobine, permet d'assurer la continuité de passage du flux magnétique entre la carcasse et le noyau mobile. Ainsi, les lignes de champ se referment sur elles-mêmes au voisinage immédiat de la bobine, ce qui permet d'augmenter le rendement de l'électroaimant et de réduire la puissance électrique consommée par celui-ci. Conventionnellement, le noyau mobile est réalisé par décolletage car il présente des formes complexes telles qu'une surface d'épaulement arrière de l'alésage du noyau, intérieure et formant appui pour le ressort de la tige d'attelage, ou telles qu'une surface avant, agencée au fond de I'alésage du noyau, et destinée à recevoir une plaque avant fermant l'alésage du noyau après assemblage des composants dans l'alésage. Ce type de fabrication rend cette pièce coûteuse dans le cadre d'une production en grande série. Selon une conception connue, il a déjà été proposé de rapporter à la face arrière du noyau une coupelle comportant une collerette extérieure rapportée de façon à simplifier les formes du noyau. Toutefois, cette conception, si elle simplifie en partie le noyau, ne permet pas de réaliser la surface d'épaulement arrière de l'alésage du noyau et la surface avant destinée à recevoir la plaque de fermeture selon un procédé autre que le décolletage, et la fabrication du noyau demeure coûteuse, la collerette extérieure n'étant pas une forme réalisable par décolletage et devant nécessairement être une pièce rapportée. Pour simplifier les formes du noyau, et permettre l'utilisation d'un autre procédé de fabrication moins coûteux, tel que l'extrusion, l'invention propose un noyau mobile comportant une surface d'épaulement arrière de l'alésage du noyau simplifiée, et une fermeture simplifiée du fond avant de l'alésage. Dans ce but, I'invention propose un contacteur de démarreur de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, du type comportant une bobine annulaire, qui entoure un noyau cylindrique en matériau magnétique monté coulissant axialement dans un alésage de la bobine, du type dans lequel un tronçon arrière du noyau mobile fait saillie axialement à l'extérieur de la bobine fixe, du type dans lequel un ressort externe de rappel du noyau est en appui axial contre une collerette radiale extérieure du tronçon arrière du noyau, du type dans lequel le noyau comporte un alésage intérieur qui débouche à son extrémité arrière et qui permet le passage d'une tige d'attelage dont l'extrémité arrière est liée à un levier d'actionnement du pignon de lanceur, qui est rappelée élastiquement vers l'avant de l'alésage par un ressort interne monté comprimé axialement entre une surface avant d'épaulement de la tige d'attelage et une surface d'épaulement arrière de l'alésage du noyau, et dont l'extrémité avant est susceptible de prendre appui sur un fond avant de l'alésage pour être entraînée en translation par le noyau, caractérisé en ce que le fond avant de l'alésage du noyau est réalisé venu de matière avec le corps du noyau et en ce qu'une rondelle de butée rapportée à l'extrémité arrière du noyau constitue la surface d'épaulement arrière de l'alésage du noyau. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la collerette extérieure du noyau est réalisée venue de matière avec le corps du noyau; - la rondelle de butée est soudée ou collée à l'extrémité arrière du noyau, coaxialement à l'alésage; - I'extrémité arrière du noyau comporte un logement cylindrique coaxial à l'alésage qui reçoit la rondelle qui y est retenue par sertissage; - le logement cylindrique est d'une profondeur axiale supérieure à l'épaisseur de la rondelle pour permettre la formation d'un bourrelet de sertissage revenant radialement vers l'intérieur devant la face arrière de la rondelle; et - le noyau mobile est réalisé par extrusion. 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 en coupe partielle d'un démarreur comportant un contacteur de démarreur selon l'état de la technique; et - la figure 2 est une vue en coupe d'un noyau mobile de contacteur de démarreur conforme à l'invention. Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires. On a représenté à la figure 1 un démarreur 10 destiné à équiper un moteur à combustion de véhicule automobile (non représenté). Le démarreur 10 est constitué pour l'essentiel par un carter 12 à l'intérieur duquel est agencé un pignon de lanceur 14 qui est monté coulissant sur une extrémité d'un arbre 16. L'arbre 16 est entraîné en rotation par un moteur électrique 18 du démarreur 10. Les mouvements en coulissement du pignon de lanceur 14 sont provoqués par un levier ou fourchette 20 qui pivote à l'intérieur du carter 12 autour d'un axe géométrique horizontal X-X. L'extrémité libre inférieure 22 du levier de commande 20 agit sur un entraîneur 24 du pignon de lanceur 14 tandis que son extrémité libre supérieure 25 est reliée à une tige d'attelage 26 appartenant à un contacteur électromagnétique 30, qui est agencé à la partie supérieure du démarreur 10. Selon une conception connue, le contacteur 30 comporte un noyau magnétique mobile 32 dont les déplacements, sont commandés par une bobine 34 selon un axe horizontal Y-Y perpendiculaire à l'axe X- X de pivotement du levier 20. Le noyau magnétique mobile 32 est une pièce générale de forme cylindrique annulaire creuse qui est guidée en coulissement par sa surface cylindrique externe 33 et dont l'alésage interne 36 reçoit la tige d'attelage 26 et un ressort hélicoïdal de compression 38. L'extrémité arrière 40 du ressort 38 prend appui contre une surface d'épaulement arrière 42 de l'alésage 36 du noyau magnétique mobile 32, et l'extrémité avant 44 du ressort 38 prend appui contre une surface d'épaulement avant de la tige d'attelage 26, qui est portée par une tête 46 agencée à l'extrémité libre avant de la tige d'attelage 26. Par ailleurs la tige d'attelage 26 est susceptible de prendre appui, par l'intermédiaire de sa tête 46, sur un fond avant 48 constitué d'un disque de fermeture de l'alésage 36 en forme de plaque, qui est serti dans un logement cylindrique 50 du noyau mobile 32, la tige d'attelage 26 étant susceptible d'être entraînée en translation suivant l'axe Y-Y et vers l'arrière par le noyau magnétique mobile 32 lors de l'actionnement ou du relâchement de l'électroaimant qui est composé du noyau magnétique mobile 32 et de la bobine 34. Suivant l'état de la technique, la surface annulaire d'épaulement arrière 42 est réalisée venue de matière avec le corps du noyau magnétique mobile 32, et l'extrémité arrière 52 du noyau magnétique mobile 32, qui fait saillie axialement vers l'arrière hors de la bobine fixe 34, comporte une coupelle rapportée 54, qui est sertie sur l'extrémité arrière 52 du noyau magnétique mobile 32, et qui comporte à sa périphérie une collerette 56, qui s'étend radialement vers l'extérieur, et qui est destinée à servir d'appui à un ressort externe 58 de rappel du noyau magnétique mobile 32 vers sa position arrière de repos illustrée à la figure 1. En effet, le ressort 58 rappelle élastiquement vers l'arrière le noyau magnétique mobile 32 en prenant appui entre la collerette 56 et la carcasse 31 du contacteur 30. La figure 2 illustre le mode de réalisation de l'invention dans lequel une rondelle 66 est rapportée à l'arrière du noyau magnétique mobile 32. Le noyau magnétique mobile 32 diffère sensiblement du noyau magnétique mobile précédemment décrit en référence à la figure 1, dans la mesure o l'alésage 36 du noyau mobile 32 débouche axialement à l'arrière du corps du noyau magnétique mobile 32 et est borgne à I'avant. Ainsi, le fond avant 48 de l'alésage 36 n'est plus, comme précédemment décrit en référence à l'état de la technique, constitué par un disque rapporté mais est réalisé venu de matière avec le corps du noyau magnétique mobile 32. A l'arrière, le corps du noyau magnétique mobile comporte une coupelle 54 qui est réalisée venue de matière avec le corps du noyau magnétique mobile 32. La coupelle venue de matière 54 est extérieurement d'un diamètre égal au diamètre du noyau magnétique mobile 32 et elle comporte à son extrémité arrière la collerette 56 précédemment décrite ne référence à la figure 1. A l'arrière, I'alésage 36 ne comporte plus de face annulaire arrière interne comme précédemment décrit en référence à la figure 1, mais il débouche directement dans une face arrière 62 du noyau 32. La face arrière 62 comporte, d'arrière en avant, un logement cylindrique 64 et une rondelle 66 dont un trou central 60 permet d'assurer le passage de la tige d'attelage 26. Avantageusement, le trou est d'un diamètre supérieur au diamètre de la tige d'attelage 26, pour autoriser des débattements verticaux de la tige d'attelage 26 liée au levier 20 représenté à la figure 1, qui est articulé autour de l'axe X-X, et dont l'extrémité liée à la tige d'attelage 26 est susceptible de suivre une trajectoire en arc de cercle. Par ailleurs, la face arrière 62 se prolonge vers l'avant par la coupelle 54, réalisée venue de matière avec le corps du noyau 32. Le logement 64 est destiné à recevoir la rondelle 66. Avantageusement, le diamètre du logement cylindrique 64 est à cet effet sensiblement égal au diamètre extérieur de la rondelle 66, et la profondeur axiale du logement cylindrique 64 est au moins égale à l'épaisseur de la rondelle 66. Avantageusement, dans ce mode de réalisation, la rondelle 66 peut être montée dans le logement cylindrique 64 selon plusieurs procédés. La rondelle 66 peut par exemple être soudée, par dépôt d'un cordon de soudure, entre sa périphérie et les bords du logement cylindrique 64. La rondelle 66 peut aussi être soudée par points ou collée sur le fond 68 du logement cylindrique 64. Enfin, et comme illustré sur la figure 2, la rondelle 66 peut être sertie dans le logement cylindrique 64. Selon ce mode préféré de réalisation de l'invention, le logement cylindrique arrière 64 présente une profondeur axiale légèrement supérieure à l'épaisseur axiale de la rondelle 66. Une fois que la rondelle 66 a été mise en place contre le fond 68 du logement cylindrique 64, un outil de sertissage adapté pénètre axialement suivant l'axe Y-Y à l'intérieur de la coupelle 54 et écrase le matériau du noyau mobile 32 au voisinage des bords du logement cylindrique 64, ce qui a pour conséquence de provoquer un reflux du matériau du noyau radialement vers l'axe Y-Y. Un bourrelet 70 de matériau magnétique recouvre donc partiellement la périphérie de la rondelle 66 et réalise simultanément son immobilisation axiale. La précision des dimensions du logement cylindrique 64 qui reçoit la rondelle 66 peut être faible, permettant sa réalisation par extrusion et donc sans aucune opération de décolletage. REVENDICATIONS 1. Contacteur (30) de démarreur (10) de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, du type comportant une bobine annulaire (34), qui entoure un noyau cylindrique (32) en matériau magnétique monté coulissant axialement dans un alésage de la bobine (34), du type dans lequel un tronçon arrière du noyau mobile (32) fait saillie axialement à l'extérieur de la bobine fixe (34), du type dans lequel un ressort externe (58) de rappel du noyau est en appui axial contre une collerette radiale extérieure (56) du tronçon arrière du noyau (32), du type dans lequel le noyau (32) comporte un alésage intérieur (36) qui débouche à son extrémité arrière (52) et qui permet le passage d'une tige d'attelage (26) dont l'extrémité arrière est liée à un levier (20) d'actionnement du pignon de lanceur (14), qui est rappelée élastiquement vers l'avant de l'alésage (36) par un ressort interne (38) monté comprimé axialement entre une surface avant d'épaulement de la tige d'attelage (26) et une surface d'épaulement arrière (42) de l'alésage du noyau (32), et dont l'extrémité avant est susceptible de prendre appui sur un fond avant (48) de l'alésage (36) pour être entraînée en translation par le noyau (32), caractérisé en ce que le fond avant (48) de l'alésage (36) du noyau est réalisé venu de matière avec le corps du noyau (32), et en ce qu'une rondelle de butée (66) rapportée à l'extrémité arrière du noyau (32) constitue la surface d'épaulement arrière (42) de l'alésage (36) du noyau (32). 2. Contacteur (30) de démarreur (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette (56) extérieure du noyau (32) est réalisée venue de matière avec le corps du noyau (32). 3. Contacteur (30) de démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la rondelle de butée (66) est soudée ou collée à l'extrémité arrière (52) du noyau (32), coaxialement à l'alésage (36). 4. Contacteur de démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité arrière (52) du noyau comporte un logement cylindrique (64) coaxial à l'alésage (36) qui reçoit la rondelle (66) qui y est retenue par sertissage. 5. Contacteur de démarreur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le logement cylindrique (64) est d'une profondeur axiale supérieure à l'épaisseur de la rondelle (66) pour permettre la formation d'un bourrelet (70) de sertissage revenant radialement vers l'intérieur devant la face arrière de la rondelle (66). 6. Contacteur de démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau mobile (32) est réalisé par extrusion.