Brevet FR2906932A1 — publié le 20080411

L'invention concerne un contacteur pour démarreur, notamment de véhicule automobile. La demande de brevet US 2004/0169573 décrit un contacteur comportant un capot pourvu d'un passage de sortie d'un fil du bobinage. Un élément de contact est disposé sur une face extérieure du capot, le fil traversant le passage du capot étant soudé sur cet élément de contact. L'invention vise à proposer un nouveau contacteur pour démarreur, notamment de véhicule automobile, comportant : - au moins un bobinage d'excitation formé par au moins un fil électriquement conducteur, - au moins une cosse de connexion électrique comportant au moins une portion de connexion repliée par déformation autour d'une partie du fil du bobinage, la portion de connexion étant disposée dans un espace intérieur du contacteur. L'invention permet de réaliser, de manière mécanique, à savoir par sertissage, la connexion d'un ou de plusieurs fils du bobinage d'excitation avec une ou plusieurs cosses, sans risque de dommage ultérieur dû à l'environnement extérieur, par exemple sans risque d'oxydation, car ce ou ces fils restent protégés à l'intérieur du contacteur. De plus la connexion d'un fil avec une cosse ne nécessite pas de soudure, et peut être ainsi relativement simple. Avantageusement la portion de connexion de la cosse comporte, d'une part, une branche d'extrémité sensiblement plane et, d'autre part, un ou plusieurs doigts se raccordant à la branche d'extrémité et repliés sur le fil conducteur, de manière à assurer la fixation du fil sur la cosse. De préférence, le contacteur comporte un capot séparant l'espace intérieur et l'extérieur du contacteur. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le capot présente une face intérieure, et la cosse comporte une branche intermédiaire sensiblement plane et 2906932 2 disposée contre la face intérieure du capot, la portion de connexion se raccordant à cette portion intermédiaire, notamment via un coude. De préférence, la branche d'extrémité de la portion de connexion s'étend sensiblement perpendiculairement à la branche intermédiaire. 5 Le capot peut comporter, sur sa face intérieure, un picot sur lequel s'appuie latéralement la portion de connexion de la cosse. Ce picot sert notamment de butée pour la portion de connexion de la cosse lorsqu'un effort de sertissage est exercé sur cette portion de connexion autour de la partie de fil à sertir. 10 Ce picot peut également servir de relief de détrompage lors de la fixation du capot sur le reste du contacteur. Le picot comporte par exemple une face latérale sensiblement en portion de cylindre épousant sensiblement la forme de la portion de connexion de la cosse. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, le contacteur comporte une 15 pluralité de cosses, dont l'une au moins comporte une branche s'étendant à l'extérieur du contacteur, à travers le capot. La partie de cette branche dépassant à l'extérieur du capot définit un élément de contact électrique apte à coopérer avec un élément de connexion. Si on le souhaite, l'une des cosses s'étend entièrement dans l'espace intérieur 20 du contacteur, étant notamment connectée à une borne de contact électrique du contacteur. Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, cette cosse s'étendant entièrement dans l'espace intérieur du contacteur comporte une branche ajourée permettant de l'engager sur la borne de contact 25 Cette borne est par exemple montée dans un orifice du capot. Avantageusement, le contacteur comporte un noyau fixe sensiblement en forme de disque, et comprenant au moins une encoche dans laquelle s'étend au moins partiellement la portion de connexion d'une cosse. Ce noyau fixe est réalisé par exemple en acier doux, et disposé contre une 30 collerette d'un support du bobinage. 2906932 3 Dans un exemple de mise en oeuvre de l'invention, l'un au moins du noyau et de la collerette peut comporter une ou plusieurs encoches pour le passage d'une partie de fil de l'un des bobinages d'excitation. L'une au moins des cosses est réalisée par exemple en acier, notamment par 5 découpe et pliage. L'invention a encore pour objet un procédé pour connecter un fil du bobinage à une portion de connexion d'une cosse d'un contacteur tel défini ci-dessus, le procédé comportant l'étape suivante : - déformer la portion de connexion de la cosse de manière à obtenir le 10 serrage du fil dans cette portion de connexion de la cosse. La déformation de la portion de connexion est réalisée par exemple en introduisant latéralement un outil de sertissage dans une encoche d'un noyau fixe, une fois le capot fixé sur le reste du contacteur. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée 15 qui suivre, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel : -les figures 1 et 2 représentent, schématiquement et partiellement, en perspective, suivant deux vues différentes, avec arrachement partiel de matière, un contacteur conforme à un exemple de mise en oeuvre de l'invention, 20 - les figures 3 et 4 représentent, schématiquement et partiellement, en perspective, respectivement l'intérieur et l'extérieur, d'un capot du contacteur des figures 1 et 2, - la figure 5 est une vue schématique et partielle du capot de la figure 4, avec arrachement partiel de matière, 25 - les figures 6 et 7 représentent, schématiquement et partiellement, le bobinage du contacteur de la figure 1, respectivement sans et avec le noyau fixe, - la figure 8 illustre schématiquement une étape de fixation d'un fil dans une portion de connexion d'une cosse, et -la figure 9 représente, schématiquement et partiellement, l'outil utilisé à 30 l'étape de la figure 8. 2906932 4 On a représenté sur les figures 1 et 2 un contacteur électromagnétique 1 pour démarreur de moteur thermique d'un véhicule automobile. Le contacteur 1 comporte un noyau mobile 2 et deux bobinages d'excitation intérieur et extérieur. 5 Le bobinage d'excitation intérieur, non-visible sur les figures 1 et 2, permet de générer, lorsqu'il est parcouru par un courant, une force magnétique faisant déplacer le noyau mobile 2 dans une direction axiale X, tandis que le bobinage extérieur 3, visible, permet de générer une force magnétique maintenant le noyau mobile 2 en position après le déplacement précité. 10 Le contacteur 1 comprend en outre une paire de contacts fixes 5 et 6 et un contact mobile 7. Le contact fixe 5, respectivement 6, est formé sur une borne de contact électrique 10, respectivement 11, montée sur un capot 12 à l'aide d'une rondelle à griffes 13, comme illustré sur la figure 3. 15 La borne 11 est destinée à être reliée à une batterie du véhicule via un câble non-représenté. La borne 10 est destinée à être connectée à un câble non-représenté permettant d'alimenter électriquement le démarreur. La borne 11 présente une hauteur plus importante que celle de la borne 10. 20 Les bornes 10 et 11 sont réalisées chacune par exemple par assemblage de deux pièces, notamment une tête fixée par déformation dans un corps de la borne correspondante. Le contact mobile 7, formé par exemple par une plaquette, est déplaçable suite à un coulissement du noyau mobile 2, à l'encontre de l'action d'un ressort 15 en 25 appui à une extrémité contre le capot 12. Ce ressort 15 permet de ramener le contact mobile 7 dans sa position de repos en l'absence de force magnétique. Comme illustré sur la figure 1, un ressort de contact 16 est prévu sur l'autre côté du contact mobile 7 par rapport au ressort 15, pour exercer une force sur le 2906932 5 contact mobile 7 lorsque celui-ci est en appui sur les contacts 5 et 6 pour fermer le circuit entre la batterie et le démarreur. Les bobinages d'excitation sont enroulés sur un support 20 comprenant une portion tubulaire centrale 21 d'axe X et deux collerettes transversales 21 et 22 se 5 raccordant aux extrémités de la portion centrale 21, comme illustré sur la figure 6. La collerette 22 comporte deux encoches 25 et 26. L'encoche 25 reçoit une extrémité 27 d'un fil fin du bobinage 3 et une extrémité 28 d'un gros fil du bobinage intérieur. L'encoche 26 reçoit une extrémité 29 du gros fil du bobinage intérieur. 10 La collerette 22 porte en outre une portion de guidage 30 faisant saillie sur cette collerette 22 et dans laquelle est insérée une extrémité 31 du fil fin du bobinage 3. Un noyau fixe 35 définissant un élément de masse, par exemple en acier doux, est fixé sur la collerette 22, comme illustré sur la figure 7. 15 Le noyau fixe 35 comporte deux encoches 36 disposées au droit des deux encoches 25 et 26 de la collerette 22 de manière à recevoir les extrémités de fils respectives. Le noyau fixe 35 comprend également au moins une autre encoche 37 pour recevoir la portion de guidage 30. 20 L'extrémité de fil 31 est pliée et soudée sur le noyau fixe 35. Le contacteur 1 comporte une première cosse 40 agencée pour définir à une extrémité un élément de contact électrique 41 à l'extérieur du contacteur pour permettre de relier électriquement les extrémités de fils 27 et 28 à un élément de connexion électrique, non représenté. 25 L'élément de contact 41 fait saillie dans un logement 42 formé sur une colonne 43 s'étendant depuis une face extérieure 44 du capot 12, comme illustré sur la figure 3. La cosse 40 comporte une portion de connexion 45 formée d'une branche d'extrémité sensiblement plane 47 et de deux doigts 48 se raccordant à la branche 2906932 6 d'extrémité 47 et repliés par sertissage sur les extrémités de fils 27 et 28, comme on peu le voir sur la figure 5. Dans une variante non illustrée, la portion de connexion 45 peut comporter un unique doigt 48 ou un nombre de doigts 48 supérieur à 2. 5 Dans l'exemple considéré, les extrémités de fils 27 et 28 sont préalablement dénudées afin de permettre un contact électrique entre ces fils 27 et 28 et la cosse 40. En variante, les extrémités de fils 27 et 28 ne sont pas dénudées et les doigts 48 sont agencés de manière à pouvoir pénétrer à travers une couche isolante des 10 fils 27 et 28, lors du sertissage, pour établir un contact électrique. La branche d'extrémité 47 s'étend sensiblement perpendiculairement par rapport à une face intérieure 49 du capot 12. La portion de connexion 45 est en appui latéralement contre un picot 50 faisant saillie sur la face intérieure 49 du capot 12, comme illustré sur la figure 4. 15 Ce picot 50 comprend une paroi 51 en portion de cylindre épousant sensiblement la forme de la portion de connexion 45 de manière à servir de butée lors de la déformation de cette portion de connexion 45 pour réaliser le sertissage. Le capot 12 comprend un rebord périphérique 80 de forme cylindrique sur lequel est réalisée une encoche 81 pour recevoir une portion de la branche 20 d'extrémité 47. La branche d'extrémité 47 se raccorde à une branche intermédiaire sensiblement plane 53 de manière perpendiculaire en formant un coude 54. La branche intermédiaire 53 est disposée contre la face intérieure 49 du capot 12 et passe à travers une fente 55 formée sur une nervure 56 de ce capot 12, 25 comme illustré sur la figure 4 notamment. La branche intermédiaire 53 se raccorde à une branche verticale 57 de manière perpendiculaire en formant un coude 58. Cette branche 57 définit à son extrémité libre l'élément de contact 41. La branche verticale 57 comporte une patte de maintien 59 apte à frotter contre 30 une surface interne de la colonne 43, en déformant légèrement celle-ci, de 2906932 7 manière à maintenir axialement la cosse 40 dans la colonne 43 contre un retrait vers l'intérieur du contacteur. Le contacteur 1 comprend en outre une deuxième cosse 60 agencée pour permettre de relier l'extrémité de fil 29 à la borne de contact 10. 5 Cette cosse 60 comporte une portion de connexion 61 repliée par déformation autour de l'extrémité de fil 29. Cette portion de connexion 61 comprend, à l'instar de la portion de connexion 40 décrite plus haut, une branche d'extrémité 63 sensiblement plane et deux doigts déformables 64. 10 Cette portion de connexion 61 est en appui latéralement contre un picot 65 du capot 12, comme illustré par exemple sur la figure 4. La branche d'extrémité 63 se raccorde à une première branche intermédiaire 66 sensiblement plane via un coude 67, laquelle branche 66 s'étend contre une portion horizontale de la face intérieure 49 du capot 12. 15 Cette première branche intermédiaire 66 se raccorde à une deuxième branche intermédiaire 69 via un coude 70, laquelle branche 69 s'étend contre une portion verticale de la face intérieure 49 du capot 12. La deuxième branche intermédiaire 69 se raccorde via un coude 71 à une branche ajourée 72 permettant de fixer la cosse 60 à la borne 10 en engageant 20 cette borne 10 à travers l'ajour de la branche 72, comme on peut le voir sur la figure 1. Dans l'exemple décrit, les cosses 40 et 60 sont réalisées en acier, avec éventuellement un revêtement anti-corrosion, notamment par découpage et pliage. Chaque portion de connexion 45 et 61 comporte des extrémités chanfreinées 25 75 permettant une introduction plus aisée du ou des fils dans la portion de connexion correspondante. Le capot 12 comprend, sur sa face intérieure 49, deux nervures 83 parallèles de part et d'autre des contacts fixes 5 et 6, comme on peut le voir sur la figure 4. Une nervure 84 supplémentaire est prévue entre l'une des nervures 83 et le 30 rebord 80. 2906932 8 On ne sort pas du cadre de la présente invention lorsqu'un réseau de nervures différent est prévu sur la face intérieure 49 du capot 12. Le capot 12 est réalisé de préférence d'un seul tenant, par exemple par moulage d'une matière plastique, thermodurcissable ou thermoplastique. 5 La déformation des portions de connexion 45 et 61 est réalisée à l'aide d'un outil de sertissage 77 introduit latéralement dans l'encoche 36 correspondante du noyau fixe 35, une fois le capot 12 fixé sur le reste du contacteur, comme on peut le voir sur la figure 8. L'outil de sertissage 77 comporte une face d'attaque 78 sensiblement arrondie 10 pour s'appliquer contre la portion de connexion 45 ou 61 et déformer celle-ci. La face d'attaque 78 peut comporter par exemple deux portions 79 disposées de manière à former à leur jonction un sommet 80. Ceci permet de mieux déformer la portion de connexion 45 ou 61 dans une région centrale de celle-ci et donc assurer un meilleur maintien du ou des fils dans la portion de connexion 15 correspondante. En variante, les portions 79 sont dans l'alignement l'une de l'autre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de mise en oeuvre qui vient d'être décrit. Par exemple, la cosse 40 peut être remplacée, selon les besoins, par une 20 cosse à fixer sur une borne, à l'instar de la cosse 60. 25 Revendications 1. Contacteur (1) pour démarreur, notamment de véhicule automobile, comportant : - au moins un bobinage d'excitation (3) formé par au moins un fil électriquement conducteur (27 ; 28 ; 29), - au moins une cosse de connexion électrique (40 ; 60) comportant au moins une portion de connexion (45 ; 61) repliée par déformation autour d'une partie du fil du bobinage, la portion de connexion étant disposée dans un espace intérieur du contacteur (1). 2. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la portion de connexion (45 : 61) de la cosse comporte, d'une part, une branche d'extrémité sensiblement plane (47 ; 63) et, d'autre part, un ou plusieurs doigts (48 ; 64) se raccordant à la branche d'extrémité et repliés sur le fil conducteur. 3. Contacteur selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un capot (12) séparant l'espace intérieur et l'extérieur du contacteur. 4. Contacteur selon la revendication 3, le capot présentant une face intérieure, caractérisé par le fait que la cosse (40 ; 60) comporte au moins une branche intermédiaire sensiblement plane (56 ; 66 ; 69) et disposée contre la face intérieure (49) du capot, la portion de connexion se raccordant à cette portion intermédiaire. 5. Contacteur selon les revendications 2 et 4, caractérisé par le fait que la branche d'extrémité (47 ; 63) de la portion de connexion s'étend perpendiculairement à la branche intermédiaire (53 ; 66). 2906932 10 6. Contacteur selon la revendication 3 et éventuellement l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que le capot (12) comporte, sur sa face intérieure (49), un picot (50 ; 65) sur lequel s'appuie latéralement la portion de connexion (45 ; 61) de la cosse. 7. Contacteur selon la revendication 3 et éventuellement l'une quelconque des autres revendications précédentes, comportant une pluralité de cosses, caractérisé par le fait que l'une au moins des cosses (60) comporte une branche (57) s'étendant à l'extérieur du contacteur, à travers le capot (12). 8. Contacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une pluralité de cosses, caractérisé par le fait que l'une au moins des cosses (60) s'étend entièrement dans l'espace intérieur du contacteur, étant notamment connectée à une borne de contact électrique (10) du contacteur. 9. Contacteur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la cosse (60) s'étendant entièrement dans l'espace intérieur du contacteur comporte une branche ajourée (72) permettant de l'engager sur la borne de contact (10). 10. Contacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un noyau fixe (35) sensiblement en forme de disque, et comprenant au moins une encoche (36) dans laquelle s'étend au moins partiellement la portion de connexion de la cosse. 11. Contacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'une au moins des cosses (40 ; 60) est réalisée en acier, notamment par découpe et pliage. 2906932 11 12. Procédé pour connecter un fil du bobinage à une portion de connexion d'une cosse d'un contacteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, le procédé comportant l'étape suivante : déformer la portion de connexion (45 ; 61) de la cosse de manière à obtenir le serrage du fil dans la portion de connexion. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que la déformation de la portion de connexion (45 ; 61) est réalisée en introduisant latéralement un outil de sertissage (77) dans une encoche (36) d'un noyau fixe (35), une fois le capot fixé sur le reste du contacteur.