Brevet FR2795859A1 — publié le 20010105

"Contacteur pour un démarreur de véhicule automobile et démarreur comportant un tel contacteur" L'invention concerne un actionneur électromagnétique d'u n lanceur d'un démarreur de véhicule automobile, aussi appelé contacteur du démarreur. L'invention concerne plus particulièrement un contacteur pour un démarreur de véhicule automobile, du type comportant un boîtier à l'intérieur duquel est agencée une bobine montée sur un corps de bobine, un noyau mobile guidé en translation à l'intérieur de la bobine par un tube de guidage, un anneau de calage, coaxial au tube de guidage, qui est monté comprimé axialement entre un fond du boîtier et une partie en vis-à-vis du corps de bobine. De manière connue, l'anneau de calage, réalisé en métal ou en élastomère, cale la bobine en assurant une pression axiale minimale dans toutes les plages de tolérance dimensionnelle de fabrication des composants du contacteur. Ce calage évite les mouvements de la bobine et de ses fils de sortie sous l'effet des vibrations auxquelles est soumis le démarreur. En l'absence de ce maintien, les mouvements de la bobine engendrent des contraintes mécaniques, en particulier dans la zone de soudure des fils. Il en résulte rapidement des ruptures de fils et la mise hors d'usage du démarreur. Par ailleurs, un jeu radial minimal est nécessaire pour l'assemblage du contacteur et l'eau peut entrer par capillarité entre le tube de guidage et le boîtier. L'eau qui pénètre à l'intérieur du contacteur poursuit son chemin entre le tube de guidage et le corps de bobine et entre le corps de bobine et le fond du boîtier. Elle atteint finalement les contacts de puissance ou la carte électronique de commande du démarreur si ce dernier en comporte une. Les oxydations qui en résultent peuvent entraîner une panne du démarreur par isolation des contacts due aux dépôts d'oxydes, ou par court-circuit(s) sur la carte électronique ou encore par coupure par corrosion de circuits électriques de la carte électronique. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention propose un anneau qui assure à la fois le calage de la bobine et l'étanchéité du contacteur. Dans ce but, l'invention propose un contacteur du type décrit précédemment, caractérisé en ce que l'anneau de calage comporte d'une part une surface d'orientation transversale en appui étanche continu avec une partie en vis-à-vis du fond du boîtier et, d'autre part, une surface annulaire en appui étanche continu avec la périphérie externe du tube de guidage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la surface transversale de l'anneau de calage a un profil complémentaire de celui de la partie en vis-à-vis du fond du boîtier ; - l'anneau de calage est monté serré radialement sur le tube de guidage ; - le diamètre intérieur initial de l'anneau de calage est inférieur au diamètre extérieur du tube de guidage ; - l'anneau de calage a une section sensiblement rectangulaire - la section sensiblement rectangulaire est orientée axialement - l'anneau de calage comporte une lèvre radiale interne d'étanchéité qui coopère avec la périphérie externe du tube de guidage - la lèvre s'étend dans un plan radial - la lèvre est inclinée axialement ; - l'anneau de calage est réalisé en matière déformable élastiquement, notamment en caoutchouc ou en matière élastomère naturelle ou synthétique ; - un démarreur de véhicule automobile comporte un contacteur selon l'invention. 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 axiale d'un contacteur comportant un anneau de calage selon l'état de la technique ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un contacteur comportant un anneau de calage réalisé conformément à l'invention selon un premier mode de réalisation ; - la figure 3 est une vue en perspective avec arrachement d'un anneau de calage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 d'un troisième mode de réalisation de l'anneau de calage selon 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 sur la figure 1 un contacteur 10 de démarreur (non représenté) selon l'état de la technique, destiné à équiper un moteur à combustion de véhicule automobile. De manière connue, le contacteur 10 de démarreur comporte un boîtier 12 sensiblement cylindrique et qui comporte, d'avant en arrière c'est-à-dire de la droite vers la gauche, un alésage 14 de grand diamètre et un alésage 16 de petit diamètre. L'alésage 14 de grand diamètre comporte une portée cylindrique intérieure chanfreinée 18 dont la fonction sera décrite ultérieurement. Une surface d'épaulement 20 délimite les deux alésages 14 et 16. La face interne 22 du fond arrière 24 du boîtier 12 comporte des nervures 26 orientées radialement qui s'étendent axialement vers l'avant. La partie inférieure du fond arrière 24 du boîtier 12 comporte un trou taraudé 28. La face externe 30 du fond arrière 24 du boîtier 12 est munie d'un rebord 32 à la sortie de l'alésage 16 de petit diamètre. Sur ce rebord 32 est monté un disque annulaire 34 dont la partie inférieure est traversée par un trou en regard du taraudage 28 et de même diamètre que celui-ci. Un tube de guidage 36, d'axe X-X, est inséré dans le boîtier 12 au travers de l'alésage 16 de petit diamètre. Le tube de guidage 36 possède un diamètre extérieur sensiblement identique à celui de l'alésage 16 de petit diamètre. Un corps de bobine 38 est emmanché sur le tronçon avant du tube de guidage 36. On dispose par exemple deux enroulements 40 et 42 dans le corps de bobine 38, de manière à former une bobine 44. Un anneau de calage 46 coaxial au tube de guidage 36, réalisé en matière élastique, par exemple en métal ou en élastomère, est monté comprimé axialement entre les nervures 26 du fond arrière 24 du boîtier 12 et une face transversale arrière 48 du corps de bobine 38. L'anneau de calage 46 a ici une section rectangulaire orientée radialement. Pour permettre le montage des éléments du contacteur 10, on a ménagé un jeu de montage entre la surface d'épaulement 20 et la face arrière 48 du corps de bobine 38. C'est par ce jeu que de l'eau peut pénétrer dans le boîtier, 12, après avoir circulé par capillarité entre le tube de guidage 36 et le boîtier 12. Le tube de guidage 36 guide intérieurement en translation axiale dans les deux sens un noyau magnétique mobile 50 sensiblement cylindrique. Le noyau magnétique mobile 50 pénètre dans le tube de guidage 36 par le tronçon arrière de celui-ci. Le diamètre extérieur du noyau mobile 50 est sensiblement égal au diamètre intérieur du tube de guidage 36. L'extrémité axiale arrière du noyau magnétique mobile 50 est munie d'une surface d'épaulement 52. Un ressort de compression 54 est monté en appui par son extrémité arrière sur la surface d'épaulement 52 et en appui par son extrémité avant sur la surface arrière d'orientation transversale du rebord 32. Le ressort de compression 54 exerce ainsi une force de rappel sur le. noyau magnétique mobile 50 à l'encontre de laquelle celui-ci coulisse dans le tube de guidage 36 vers l'avant du contacteur 10. Le noyau mobile 50 est creux. Une tige de commande 64 est agencée dans le noyau mobile 50 de façon à coopérer avec une tige de contact mobile 84 lorsque le noyau magnétique mobile 50 se déplace vers l'avant du contacteur 10. La tige de commande 64 est munie à son extrémité arrière d'un trou transversal 70 servant à la commande de la fourche d'entraînement du lanceur (non représentée) du démarreur. L'ensemble de la bobine 44 et du noyau magnétique mobile 50 forment un électroaim.ant qui est susceptible de commander le fonctionnement du démarreur du véhicule. Le détail du fonctionnement de l'électroaimant et du noyau magnétique mobile 50 fait partie de l'état de la technique et, à ce titre, ne sera pas développé dans la présente description. Un noyau magnétique fixe 72 est agencé à l'extrémité avant du tube de guidage 36. Le noyau magnétique fixe 72 comporte un fût arrière 74, sensiblement cylindrique, qui est emmanché à l'intérieur du tube de guidage 36, et un disque annulaire transversal avant 76, qui est plaqué axialement vers l'arrière contre la face avant 78 du corps de bobine 38 par un capot isolant 80. Le capot isolant 80 est serti dans la portée cylindrique intérieure chanfreinée 18 du boîtier 12 et il ferme axialement l'alésage intérieur 14 de grand diamètre du boîtier 12. Le noyau magnétique fixe 72 est percé en son centre d'un trou 82 destiné à permettre le passage et le guidage en coulissement axial de la tige de contact mobile 84. La tige de contact mobile 84 est susceptible d'être commandée dans ses déplacements axiaux par les mouvements axiaux du noyau magnétique mobile 50 pour établir, par l'intermédiaire d'une plaque de contact 86 qu'elle porte à son extrémité axiale avant, un contact électrique entre une borne supérieure 88 et une borne inférieure 89 de contact portées par le capot isolant 80 de fermeture du boîtier 12. La tige de contact mobile 84 est munie coaxialement d'un premier ressort de compression 90 à l'arrière de la plaque de contact 86 et est munie d'un second ressort de compression 92 à son extrémité avant. La tige de contact mobile 84 porte entre le second ressort et la plaque de contact 86, respectivement de l'avant vers l'arrière, une rondelle métallique cannelée 94 et une rondelle métallique plate 96. La borne supérieure 88 supporte une rondelle de borne 98 maintenue contre la face avant du capot isolant 80 par un écrou 100. Le détail de fonctionnement de la tige de contact mobile électrique 84 en relation avec les bornes 88 et 89 du capot isolant 80, connu de l'état de la technique, ne sera pas développé dans cette description. On a représenté sur la figure 2 un contacteur 10 réalisé conformément aux enseignements de l'invention. Le contacteur 10 de la figure 2 a une structure générale similaire au contacteur de l'état de la technique représenté à la figure 1. On ne décrira maintenant que les éléments différents du contacteur 10. Le noyau fixe 72 a la forme d'un disque annulaire et il est plaqué contre la face avant 78 du corps de bobine 38 par le capot isolant 80. A l'avant du noyau fixe 72 on a monté dans le capot isolant 80 une cloison annulaire transversale d'étanchéité 102. Une partie tubulaire axiale 104, radialement intérieure, de la cloison annulaire transversale d'étanchéité 102 est insérée dans le trou central 82 du noyau fixe 72. La tige de contact mobile 84 est ainsi guidée en coulissement dans la partie tubulaire axiale 104. La cloison annulaire transversale d'étanchéité 102 sépare une partie arrière du contacteur 10 d'une partie avant dans laquelle se situent la plaque de contact 86 et les bornes supérieure 88 et inférieure 89. Dans le capot isolant 80, entre le noyau fixe 72 et la cloison annulaire transversale d'étanchéité 102, on a monté une plaque annulaire de support 106 pour une carte électronique 108. Le fonctionnement de la carte électronique 108 avec les autres éléments du contacteur 10 est connu de l'état de la technique. Le contacteur 10 représenté sur la figure 2 comporte un anneau de calage et d'étanchéité 46 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation la section de l'anneau 46 est sensiblement carrée. L'anneau de calage et d'étanchéité 46 est monté comprimé entre la face interne 22 du fond arrière 24 du boîtier 12 et la face arrière 48 du corps de bobine 38 de façon à assurer une première étanchéité entre l'anneau de calage et d'étanchéité 46 et le boîtier 12. A cet effet, une surface annulaire arrière d'orientation transversale 47 de l'anneau de calage et d'étanchéité 46 est en vis-à-vis de la face interne 22 du fond arrière 24 du boîtier 12 et une surface annulaire avant d'orientation transversale 49 est en vis-à-vis de la face arrière 48 du corps de bobine 38. L'anneau de calage et d'étanchéité 46 est monté légèrement serré radialement autour du tube de guidage 36. Ce montage permet à l'anneau de calage et d'étanchéité 46 d'être en appui étanche continu avec la périphérie externe du tube de guidage 36 de façon à assurer une deuxième étanchéité, radiale, entre l'anneau de calage et d'étanchéité 46 et le tube de guidage 36. On remarque que le jeu de montage qui existait dans l'état de la technique entre le fond arrière 24 du boîtier 12 et la face arrière 48 du corps de bobine 38 est comblé par l'anneau de calage et d'étanchéité 46, ce qui empêche l'eau de pénétrer dans le boîtier 12. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le diamètre intérieur initial de l'anneau de calage et d'étanchéité 46 est inférieur au diamètre extérieur du tube de guidage 36, ce qui permet à l'anneau de calage et d'étanchéité 46 d'être serré radialement autour du tube de guidage 36. La surface d'orientation transversale arrière 47 de l'anneau de calage et d'étanchéité 46 est complémentaire de la face interne 22 du fond arrière 24 du boîtier 12, ce qui permet à l'anneau de calage et d'étanchéité 46 d'être en contact étanche continu avec le boîtier 12. De préférence la face interne 22 du fond arrière 24 du boîtier 12 en vis-à-vis de l'anneau de calage et d'étanchéité 46 est annulaire plane et la surface d'orientation transversale arrière 47 est aussi plane. On note que la compression axiale de l'anneau de calage et d'étanchéité 46 entre la face interne 22 du fond arrière 24 du boîtier 12 et la face arrière 48 du corps de bobine 38 provoque notamment une diminution du diamètre intérieur de l'anneau de calage et d'étanchéité 46 et par conséquent un resserrement radial de celui-ci autour du tube de guidage 36. Dans une variante du premier mode de réalisation, on peut utiliser ce phénomène pour assurer l'étanchéité radiale entre l'anneau de calage et d'étanchéité 46 et le tube de guidage 36, sans que le diamètre intérieur initial de l'anneau de calage et d'étanchéité 46 soit inférieur au diamètre extérieur du tube de guidage 36. On a représenté sur la figure 3 un anneau de calage et d'étanchéité 46 selon un deuxième mode de réalisation. L'anneau de calage et d'étanchéité 46 comporte un corps de section rectangulaire 110 orienté axialement, et une lèvre interne d'étanchéité 112 qui s'étend dans un plan radial. Le raccordement entre la lèvre interne d'étanchéité 112 et la base rectangulaire 110 est situé sensiblement au milieu d'une longueur du rectangle du corps de section rectangulaire 110. On distingue aussi la surface d'orientation transversale arrière 47 et la surface d'orientation transversale avant 49. Lorsque l'anneau de calage et d'étanchéité 46 est monté sur le tube de guidage 36, le diamètre interne de la lèvre interne d'étanchéité 112 étant inférieur au diamètre externe du tube de guidage 36, la lèvre interne d'étanchéité 112 s'incline axialement. Cette inclinaison évite que l'anneau de calage et d'étanchéité 46 exerce une force trop importante de serrage radial sur le tube de guidage 36 qui pourrait déformer le tube de guidage 36 et nuire au bon coulissement axial du noyau mobile 50 à l'intérieur du tube de guidage 36. On note que, malgré l'inclinaison axiale de la lèvre interne d'étanchéité 112, celle-ci est toujours en appui radial étanche continu avec la périphérie externe du tube de guidage 36. Selon le troisième mode de réalisation, représenté sur la figure 4, la lèvre interne d'étanchéité 112 s'étend dans un plan radial et est inclinée axialement. Dans ce mode de réalisation, le raccordement du corps de section rectangulaire 110 avec la lèvre interne d'étanchéité 112 s'étend à partir d'un angle du corps de section rectangulaire 110, comme on l'a représenté sur la figure 4. Selon des variantes non représentées de l'invention, le raccordement de la lèvre interne d'étanchéité 112 avec le corps de section rectangulaire 110 peut s'étendre à partir d'autres points du rectangle, par exemple au deux tiers de sa longueur ou sur le milieu de sa largeur. Selon des variantes de l'invention l'anneau de calage et d'étanchéité 46 peut avoir une section carré ou une section polygonale ou une section ovale. S'il est de section rectangulaire, cette section peut être orientée radialement ou axialement. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, l'anneau de calage et d'étanchéité 46 est réalisé dans une matière déformable élastiquement, notamment en caoutchouc ou en matière élastomère naturelle ou synthétique. En variante, l'anneau de calage et d'étanchéité 46 est réalisé dans une matière déformable plastiquement. Ainsi l'anneau de calage et d'étanchéité 46 peut être réalisé par injection d'un liquide qui durcit après sa mise en place, par exemple une résine. L'anneau de calage et d'étanchéité 46 peut prendre toutes les formes possibles tant qu'il comporte une surface en appui étanche continu avec la face interne 22 du fond arrière 24 du boîtier 12 et une surface annulaire en appui étanche continu avec la périphérie externe du tube de guidage 36. REVENDICATIONS 1. Contacteur (10) pour un démarreur de véhicule automobile, du type comportant un boîtier (12) à l'intérieur duquel est agencée une bobine (44) montée sur un corps de bobine (38), un noyau mobile (50) guidé en translation à l'intérieur de la bobine (44) par un tube de guidage (36), un anneau de calage (46), coaxial au tube de guidage (36), qui est monté comprimé axialement entre un fond du boîtier (12) et une partie en vis-à-vis (48) du corps de bobine (38), caractérisé en ce que l'anneau de calage (46) comporte d'une part une surface d'orientation transversale (47) en appui étanche continu avec une partie (20) en vis-à-vis du fond du boîtier (12) et, d'autre part, une surface annulaire en appui étanche continu avec la périphérie externe du tube de guidage (36). 2. Contacteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface transversale (47) de l'anneau de calage (46) a un profil complémentaire de celui de la partie (20) en vis-à-vis du fond du boîtier (12). 3. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau de calage (46) est monté serré radialement sur le tube de guidage (36). 4. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre intérieur initial de l'anneau de calage (46) est inférieur au diamètre extérieur du tube de guidage (36). 5. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau de calage (46) a une section sensiblement rectangulaire. 6. Contacteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la section sensiblement rectangulaire est orientée axialement. 7. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau de calage (46) comporte une lèvre interne d'étanchéité (112) qui coopère avec la périphérie externe du tube de guidage (36). 8. Contacteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la lèvre interne d'étanchéité (11 2) s'étend dans un plan radial. 9. Contacteur (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la lèvre interne d'étanchéité (1 12) est inclinée axialement. 10. Contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anneau de calage (46) est réalisé en matière déformable élastiquement, notamment en caoutchouc ou en matière élastomère naturelle ou synthétique. 11. Démarreur de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un contacteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.