Brevet FR2884037A1 — publié le 20061006

Contacteur électromagnétique et démarreur comportant un tel contacteur Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un contacteur électromagnétique pour un 5 démarreur de moteur thermique. L'invention trouve des applications notamment dans le domaine de l'industrie automobile. Etat de la technique Un contacteur électromagnétique commande notamment l'alimentation du moteur électrique que comporte un démarreur électrique. Ce contacteur électromagnétique comporte de façon conventionnelle: - une cuve qui comprend des trous de fixation de ladite cuve sur un 15 carter de démarreur à l'aide d'organes de fixation, - au moins deux bornes de connexion électrique solidaires en rotation avec la cuve. Une première des bornes de connexion électrique est destinée à être reliée à la batterie du véhicule, par un moyen de liaison, par exemple par l'intermédiaire d'un câble électrique. La connaissance de l'angle de positionnement de la première borne, à l'arrière du contacteur, est donc essentielle pour la définition des caractéristiques dimensionnelles du moyen de liaison. Or, ces caractéristiques sont généralement imposées. II est donc nécessaire d'adapter l'angle de positionnement aux dimensions du moyen de liaison. Le document WO2004/088126 divulgue un démarreur électrique commandé par un tel contacteur. électromagnétique. Le contacteur comporte un boîtier formé notamment d'une partie principale appelée cuve et d'un capot sur lequel sont disposées une première borne destinée à être liée à la batterie du véhicule et une seconde borne destinée à être liée au moteur électrique du démarreur. Le capot est fixé sur la cuve, par exemple, par sertissage. Le boîtier du contacteur sert de logement notamment à un contact mobile, à une tige de commande, à un noyau fixe, à une bobine électromagnétique, à des ressorts, et à un noyau mobile. Ainsi les deux bornes sont mises en contact électriquement par l'intermédiaire d'un contact mobile porté par la tige de commande. Cette tige est guidée par le noyau fixe qui est de forme complémentaire à l'extrémité arrière du noyau mobile. Le contact mobile est adapté à être déplacé sous l'action du noyau mobile agissant sur la tige de commande. Ce noyau mobile est mis en mouvement sous l'action d'une bobine électromagnétique créant un champ magnétique. Le champ magnétique crée des forces agissantes sur le noyau mobile assurant sont déplacement en direction du noyau fixe. La bobine électromagnétique est constituée, par exemple, de deux enroulements, l'un dit d'appel , à fort courant, qui est courtcircuité dès l'établissement de la liaison électrique entre la première borne et la deuxième borne par le contact mobile, l'autre de faible courant, dit de maintien du contact mobile avec les bornes. Ces enroulements sont mis en tension et hors tension par l'interrupteur de commande de démarrage piloté, par exemple, par une clé de contact. Un ressort assure le rappel du noyau mobile lorsque la bobine électromagnétique n'est plus alimentée. Le noyau mobile est relié mécaniquement, par l'intermédiaire d'un moyen de commande tel qu'un levier, à un lanceur équipé d'un dispositif de transmission à roue libre et d'un pignon. Ce lanceur est monté à déplacement axial sur l'arbre de sortie que comporte le démarreur. Le levier de commande est monté à pivotement sur son axe. Ainsi, le déplacement du noyau mobile, permet le pivotement du levier et donc le déplacement du lanceur jusqu'à l'engrènement du pignon sur la 30 couronne dentée de démarrage du moteur thermique. Le pignon est mis en rotation par l'intermédiaire de l'arbre de sortie, relié mécaniquement à l'arbre du rotor du moteur électrique du démarreur, lorsque celui-ci est alimenté électriquement par la seconde borne du contacteur, c'est-à-dire lorsqu'un contact électrique est réalisé, par le contact mobile, entre la première borne et la seconde borne. Le déplacement du noyau mobile permet donc à la fois l'alimentation du moteur électrique et l'engrènement du pignon avec la couronne de démarrage du moteur thermique. Dans le document WO2004/088126, le démarreur électrique comprend une plaque de base recevant la couronne dentée intérieurement d'un train épicycloïdal, interposé entre l'arbre du rotor du moteur électrique et l'arbre de sortie du démarreur. Le train épicycloïdal assure ainsi une réduction de vitesse entre les deux arbres. En outre dans ce document, le carter du démarreur comporte un support configuré pour porter un palier avant pour l'arbre de sortie, un palier arrière pour l'arbre du moteur électrique et une culasse appartenant au moteur électrique qui est prise en sandwich entre le support et le palier arrière. Le contacteur est ici monté sur le support du démarreur. La plaque de base est ainsi interposée entre le support du démarreur, d'un côté, et la culasse du moteur électrique et le contacteur, de l'autre côté. En outre, le support du démarreur, la plaque de base, et la cuve du contacteur comportent un nombre de trous de fixation correspondant au nombre d'organes de fixation du contacteur sur le support du démarreur. Les trous de fixation sont définis par leur nombre, leur positionnement, leur répartition angulaire. La fixation de la cuve du contacteur est essentielle pour assurer la stabilité dudit contacteur et permettre ainsi un déplacement optimisé du noyau mobile à l'intérieur du carter du démarreur et à l'intérieur dudit contacteur. Le contacteur divulgué dans ce document ne permet pas de proposer plusieurs angles de positionnement notamment de la première borne lors du montage dudit contacteur sur le carter du démarreur. En effet, le capot étant lié en rotation sur la cuve par exemple par sertissage, l'angle de positionnement de la première borne est fixe par rapport à la cuve. De plus, le positionnement angulaire de la cuve par rapport au carter du démarreur étant déterminé par l'emplacement des trous de fixation sur le support du démarreur, sur la plaque de base et sur la cuve, les possibilités dans le positionnement de la première borne sont limitées. De plus, l'utilisation d'un contacteur ayant un capot fixé en rotation sur une cuve, et présentant des trous de fixation déterminés, ne permet pas son utilisation standard pour des carters de démarreur pouvant présenter des trous de fixation différents dans leur nombre, leur positionnement, leur répartition angulaire. Exposé de l'invention Aussi, un problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un contacteur électromagnétique ainsi qu'un démarreur de moteur thermique, qui permettent de proposer des angles de positionnement de la première borne différents, ainsi qu'une utilisation standardisée dudit contacteur pouvant s'adapter à plusieurs types de carter de démarreur. Une solution au problème technique posé est selon un premier objet de la présente invention un contacteur caractérisé en ce que la cuve comprend un 10 nombre de trous de fixation supérieur au nombre d'organes de fixation utilisés. Grâce à l'invention, on peut proposer plusieurs positionnements angulaires de la première borne lorsqu'on monte le contacteur sur le carter de démarreur. On peut réduire ainsi le nombre de type de cuves à stocker et on peut monter cette cuve sur différents types de carter de démarreur. La solution est donc simple et économique. En outre, on peut également proposer plusieurs positionnements angulaires d'une troisième borne destinée à alimenter la bobine électromagnétique. Selon des modes de réalisation préférentiels non limitatifs, le contacteur 20 objet de l'invention présente les caractéristiques supplémentaires, prises isolément ou en combinaison, énoncées ci-après. La cuve comprend au moins quatre trous de fixation. Au moins deux trous de fixation sont diamétralement opposés. Au moins trois trous de fixation sont régulièrement répartis. Les centres des trous de fixation sont situés sur la même circonférence. 30 Les centres des trous de fixation sont situés sur des circonférences différentes. Le contacteur comporte des moyens d'obturations des trous de fixation 35 non occupés par les organes de fixation. Les moyens d'obturation sont portés par un élément annulaire. Les moyens d'obturation sont des bossages complémentaires aux trous de fixation. L'élément annulaire est conformé pour former un moyen de centrage du 5 contacteur sur le carter de démarreur. L'élément annulaire comporte au moins deux pions d'encliquetage de l'élément annulaire dans les trous de fixation. Selon un deuxième objet de l'invention, un démarreur de moteur thermique est caractérisé en ce qu'il comporte un contacteur électromagnétique selon le premier objet de l'invention. Brève description des figures La Fig. 1 est une vue latérale du démarreur avec un arrachement partiel pour présenter le pignon et la couronne dentée de démarrage du moteur thermique, La Fig. 2 est une vue arrière du contacteur selon la flèche A de la Fig. 1, La Fig. 3 est une vue avant du contacteur selon la flèche B de la Fig. 1, La Fig. 4 est une vue en coupe du contacteur selon la ligne C-C de la Fig. 3, La Fig. 5 est une vue en perspective du contacteur, La Fig. 6 est une vue en perspective de l'élément annulaire. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention On a représenté à la Fig. 1 un démarreur 1 de moteur thermique. Dans la suite de la description, on utilisera une orientation axiale X-X d'avant en arrière qui correspond à une orientation de gauche à droite en considérant la Fig. 1. Dans cette Fig. 1, on a représenté le contacteur 2 électromagnétique monté, selon l'invention, sur un carter 10 de démarreur comportant un support avant 4, configuré pour être fixé sur une partie fixe telle que le carter d'un moteur thermique d'un véhicule automobile, une culasse 5 à l'intérieur de laquelle sont logés les composants du moteur électrique du démarreur notamment le stator, le rotor, et l'arbre du rotor. Le carter 10 comporte également un palier arrière 6 configuré pour servir de palier à l'extrémité arrière de l'arbre du rotor du moteur électrique. A la Fig. 1, une plaque de base 3, est interposée entre le support avant 4 et l'extrémité avant de la culasse 5. Des tirants 7, dont un seul est représenté, servent à assembler le palier arrière 6 au support avant 4, la plaque de base 3 et la culasse 5 étant prises en sandwich entre le support 4 et le palier 6. On voit également, dans cette figure, le pignon 19 du lanceur du démarreur, une partie de la couronne dentée 11 de démarrage du moteur thermique à démarrer, ainsi que l'arbre de sortie 18 du démarreur. Le démarreur 1 possède un contacteur 2 électromagnétique pour la commande dudit démarreur 1. Ce contacteur comporte une cuve 15 destinée à être fixée sur le support 4 à l'aide d'organes de fixation 17, dont un seul est représenté. Les organes de fixation 17 traversent la plaque de base 3 interposée entre le fond de la cuve 15, constituant la partie avant du contacteur 2, et le support 4. Le contacteur 2 est ici situé sur la partie supérieure du démarreur 1 et son axe X' est sensiblement parallèle à l'axe X de l'arbre de sortie 18. En variante, le contacteur peut être déporté en étant porté par le palier arrière 6 du moteur électrique. L'axe du contacteur est alors sensiblement perpendiculaire à l'axe du rotor du moteur électrique confondu ici avec l'axe de l'arbre de sortie 18. Le démarreur 1 possède, de manière précitée, une cuve 15 sur laquelle est fixé, à l'arrière, un capot 16 recevant des bornes électriques à savoir une première borne 13 destinée à être reliée à la batterie du véhicule, une seconde borne 14 destinée à être reliée au moteur électrique, une troisième borne 12 pour l'alimentation de la bobine électromagnétique du contacteur montée à l'intérieur de la cuve 15. Cette bobine comporte, dans un mode de réalisation, un enroulement d'appel et un enroulement de maintien. En variante, elle présente un seul enroulement. Le capot peut être fixé sur la cuve par sertissage, vissage ou autre. Le capot est de préférence en matière électriquement isolante. Les bornes 12 à 14 sont d'orientation axiale par rapport à l'axe X'. En variante, l'une au moins des bornes électriques est d'orientation radiale. Dans une autre variante, l'une au moins des bornes électriques est fixée directement sur la cuve. Le capot a ici une forme sensiblement cylindrique. Un bossage 21, en forme de cloison, permet la séparation électrique de la première borne 13 avec la seconde borne 14 du capot 16. A la Fig. 2, on voit l'angle a qui est I"angle de positionnement de la première borne 13. De manière plus précise, on peut définir a comme l'angle entre l'axe vertical Z passant par le centre du capot et l'axe passant par le centre de la première borne et le centre du capot. Cet angle peut varier de 0 à 360 Sur la première borne 13, on vient placer un moyen assurant la liaison 10 avec la batterie du véhicule. Le moyen de liaison peut être par exemple un câble électrique. Afin d'adapter l'angle a aux contraintes liées à l'utilisation du moyen de liaison, il est proposé, selon l'invention, de réaliser sur la cuve un nombre de trous de fixation supérieur au nombre d'organes de fixation utilisés. Ainsi, on peut proposer différents angles a lorsqu'on monte le contacteur sur le carter du démarreur. Les organes de fixation sont, par exemple, des tiges filetées, les trous étant alors taraudés. En variante les trous de fixation sont lisses et on utilise des vis autotaraudeuses, des boulons ou des rivets. La cuve peut comprendre au moins quatre trous de fixation. Ainsi, on peut proposer plusieurs positionnements angulaires de la première borne pour un contacteur nécessitant au moins deux organes de fixation pour son montage sur le carter du démarreur. Le document de l'état de la technique présente un contacteur fixé sur le carter du démarreur par l'intermédiaire d'une plaque de base. Pour des raisons liées au procédé d'assemblage du démarreur ainsi que pour une plus grande stabilité du contacteur, il est nécessaire d'utiliser trois organes de fixation. Avantageusement, au moins trois trous de fixation, parmi l'ensemble des trous de fixation présents sur le contacteur, sont régulièrement répartis. Ceci améliore également la stabilité du contacteur sur le contacteur du démarreur. En variante, dans le cas où il n'y a pas de plaque de base, on peut utiliser deux organes pour la fixation du contacteur sur le carter du démarreur. Avantageusement, au moins deux trous de fixation, parmi l'ensemble des trous de fixation présents sur le contacteur, sont diamétralement opposés. La stabilité du contacteur sur le carter du démarreur est alors accrue. La stabilité du contacteur sur le carter du démarreur est importante car il faut pouvoir assurer un déplacement optimal du noyau mobile dans le carter et dans le contacteur. Les centres des trous de fixation sont, dans un mode de réalisation, situés sur la même circonférence. Ainsi, la cuve, et donc le contacteur, pourra s'adapter sur des carters ayant des trous de fixation situés sur la même circonférence. En variante, les centres des trous de fixation sont situés sur des circonférences différentes. Ainsi, la cuve pourra s'adapter sur des carters ayant des trous de fixation situés sur des circonférences différentes, ce qui permet une plus grande standardisation dans l'utilisation des contacteurs. A la Fig. 3, à la Fig. 4 et à la Fig. 5, on a représenté un exemple d'une cuve comportant douze trous 35 de fixation, régulièrement répartis sur la même circonférence. Cette cuve permet de réaliser 12 positionnements angulaires de la borne liée à la batterie décalés de 30 et une standardisation de la cuve 15 du contacteur. Les trous de fixation sont réalisés dans la cuve. La cuve est ici en trois parties. Elle comprend un fond 34 d'orientation transversale à l'axe X' et présentant des trous 35 de fixation avec filets ainsi qu'un orifice 37, pour le passage du noyau mobile, centré sur l'axe X'. La cuve comprend également une enveloppe 32 fixée sur le fond 34 et présentant une partie d'orientation axiale s'étendant en direction opposé audit fond 34. L'enveloppe 32 comprend également une partie recouvrant la partie externe avant du fond 34 et se terminant par un orifice de centrage de la cuve. L'orifice de centrage est composé de bossages 33, ici au nombre de trois. Cet orifice est, de plus, coaxial à l'orifice 37 de passage du noyau mobile. La partie de l'enveloppe recouvrant la partie externe du fond 34 présente également des trous 39 coaxiaux aux trous 35. Les trous 39 ont, ici, un diamètre supérieur aux trous 35. L'enveloppe 32 a subi, par avance, un traitement de surface pour résister à la corrosion ainsi que pour lui conférer un aspect esthétique. Enfin, la cuve comprend également une virole 31, de forme tubulaire, d'orientation axiale, logée à l'intérieur de l'enveloppe 32. L'enveloppe 32 est en saillie axiale par rapport à la virole 31. Cette virole 31 présente un épaulement 38, pour l'appui axial du noyau fixe (non représenté). Elle assure également une liaison électromagnétique entre le fond 34 et ledit noyau fixe. Les épaisseurs du fond 34 et de la virole 31 sont déterminées en fonction des besoins du passage du flux magnétique. En pratique, pour éviter une consommation trop grande de courant et un volume de cuivre trop important au niveau du bobinage de la bobine électromagnétique, il est nécessaire de ne pas trop saturer le circuit magnétique, donc d'avoir une section de passage du flux magnétique suffisamment grande. En variante, la cuve peut être réalisée en une seule partie, par matriçage, moulage, forgeage, frittage ou autre similaire. Les trous de fixation non occupés par les organes de fixation peuvent poser des problèmes en terme d'étanchéité. En effet, des impuretés ou de l'eau pourraient s'y infiltrer au cours du fonctionnement du contacteur. Pour remédier à ce problème, le contacteur comporte des moyens d'obturations des trous de fixation non occupés par les organes de fixation. Les moyens d'obturation peuvent être une résine, déposée dans les trous de fixation. En variante, les moyens d'obturation sont portés par un élément annulaire. Cet élément annulaire est, dans un mode de réalisation, monobloc. Sa face arrière se présente alors devant les trous de fixation non occupés par les organes de fixation pour les obturer. Ainsi, avec une seule pièce on peut obturer l'ensemble des trous de 20 fixation non occupés par les organes de fixation. En variante, l'élément annulaire est fractionné en secteurs. Avantageusement, les moyens d'obturation sont des bossages (62) complémentaires aux trous (35, 39) de fixation. Ainsi à la Fig. 6, on a représenté un exemple d'un élément annulaire présentant un orifice interne 64 complémentaire aux bossages 33, huit bossages 62 complémentaires aux trous de fixation non utilisés, deux évidements 61 pour le passages des organes de fixation, deux pions 63 pour la fixation de l'élément annulaire dans la cuve. Ainsi, les 12 trous de fixation présents sur la cuve sont occupés. Avantageusement, les bossages 62 sont chanfreinés pour une meilleure obturation des trous de fixation. Les pions 63 sont destinés à traverser les trous de fixation 35, 39 dans la cuve 15, en sorte que les pattes 65 sont admises à se resserrer à la faveur des fentes 66 lors de la traversée des trous de fixation 35, 39 et ensuite à se déployer pour venir en prise par leurs épaulements 67 avec la face interne du fond 34 ou avec les filets des trous 35. La fixation de l'élément annulaire sur la cuve est donc réalisée par encliquetage. Le nombre de pions est ici égal à deux, en variante ce nombre peut être supérieur à deux. En conséquence, le nombre de bossages complémentaires aux trous de fixation non utilisés est variable. En variante, l'élément annulaire est, de plus, conformé pour former un moyen de centrage du contacteur sur le carter du démarreur. L'élément annulaire possède, par exemple, un diamètre externe 67 lui permettant de centrer le contacteur sur une portée du carter du démarreur 10 complémentaire, en l'absence de plaque de base. Ainsi, l'élément annulaire permet d'obturer les trous de fixation non occupés par les organes de fixation tout en permettant de centrer le contacteur sur le carter du démarreur. En outre, l'utilisation d'un élément annulaire intermédiaire, pouvant adapter le centrage du contacteur directement sur le carter du démarreur, permet une plus grande standardisation du contacteur. En l'absence d'un tel élément annulaire, le contacteur peut se centrer sur le carter du démarreur, par exemple grâce à une plaque de base 20, par l'intermédiaire de ses bossages 33. Ainsi, le contacteur électromagnétique, comportant une cuve comprenant un nombre de trous de fixation supérieur au nombre d'organes de fixation utilisés, permet de proposer des angles de positionnement de la borne liée à la batterie différents, ainsi qu'une utilisation standardisée dudit contacteur pouvant s'adapter à plusieurs types de carter du démarreur de moteur thermique. La présente description n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits ci-dessus. L'invention s'applique pour le montage d'un contacteur sur un carter de démarreur. Ce montage pourra s'adapter aussi bien aux démarreurs destinés à 30 la première monte automobile que pour les démarreurs rénovés. En outre, cette invention peut s'appliquer également à un contacteur mécanique ou à un contacteur à noyau mobile n'actionnant pas un moyen de commande. REVENDICATIONS 1. Contacteur (2) électromagnétique, destiné à être monté sur un carter 5 de démarreur (1) de moteur thermique, comportant: - une cuve (15) qui comprend des trous (35, 39) de fixation de ladite cuve sur le carter à l'aide d'organes de fixation (17), - au moins deux bornes de connexion électrique (13, 14) solidaires en rotation avec la cuve, caractérisé en ce que la cuve comprend un nombre de trous de fixation supérieur au nombre d'organes de fixation utilisés. 2. Contacteur électromagnétique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la cuve (15) comprend au moins quatre trous (35, 39) de fixation. 3. Contacteur électromagnétique selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'au moins deux trous (35, 39) de fixation sont diamétralement opposés. 4. Contacteur électromagnétique selon la revendication 2 caractérisé en 20 ce qu'au moins trois trous (35, 39) de fixation sont régulièrement répartis. 5. Contacteur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les centres des trous (35, 39) de fixation sont situés sur la même circonférence. 6. Contacteur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les centres des trous (35, 39) de fixation sont situés sur des circonférences différentes. 7. Contacteur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'obturations des trous (35, 39) de fixation non occupés par les organes (17) de fixation. 8. Contacteur électromagnétique selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens d'obturation sont portés par un élément annulaire. 9. Contacteur électromagnétique selon la revendication 8 caractérisé en ce que les moyens d'obturation sont des bossages (62) complémentaires aux trous (35, 39) de fixation. 10. Contacteur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 8 à 9 caractérisé en ce que l'élément annulaire est conformé pour former un moyen de centrage du contacteur sur le carter de démarreur. 11. Contacteur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que l'élément annulaire comporte au moins deux pions (63) d'encliquetage de l'élément annulaire dans les trous de fixation. 12. Démarreur de moteur thermique caractérisé en ce qu'il comporte un 15 contacteur électromagnétique selon les revendications 1 à 11.