Brevet FR2982911A1 — publié le 20130524

DEMARREUR ELECTRIQUE À FILTRE ELECTRONIQUE INTEGRE POUR MOTEUR À COMBUSTION INTERNE [1] La présente invention concerne le domaine technique des démarreurs de moteurs à combustion interne. Dans une application préférée mais non exclusive l'invention se rapporte à un démarreur de moteur à combustion interne de véhicule automobile. [2] Un tel démarreur comprend généralement un moteur électrique associé à des moyens d'entraînement du moteur à combustion interne. Les moyens d'entraînement sont le plus souvent adaptés pour être accouplés aux organes mobiles du moteur à combustion interne pendant une phase de démarrage de ce dernier et pour être désaccouplés du moteur à combustion interne lorsque ce dernier fonctionne. À cet effet le démarreur comprend un commutateur électromagnétique adapté pour, d'une part, piloter l'alimentation du moteur électrique et, d'autre part, contrôler l'accouplement et le désaccouplement des moyens d'entraînement aux organes mobiles du moteur à combustion interne. Les moyens d'entraînement comprennent un lanceur qui est mobile en rotation sur lui-même et qui est mobile en translation axiale entre une position de repos et une position d'entraînement du moteur à combustion interne. Le lanceur est alors déplacé entre ses positions de repos et d'entraînement par un levier manoeuvré par le commutateur électromagnétique. Dans la mesure où le démarrage du moteur à combustion interne nécessite un couple d'entraînement relativement important. Les moyens d'entraînement peuvent comprendre un ensemble réducteur qui est interposé entre le lanceur et un pignon d'entraînement du moteur électrique. [3] Un tel démarreur donne pleinement satisfaction en ce qui concerne sa fonction de démarrage d'un moteur à combustion interne mais présente l'inconvénient d'être la source de perturbations électromagnétiques qui sont susceptibles notamment d'affecter le fonctionnement de l'équipement électronique du véhicule. Or, compte tenu de l'importance croissante des équipements électroniques dans la gestion du fonctionnement et de la sécurité d'un véhicule automobile, les risques de mise en défaut, suite aux perturbations électromagnétiques engendrées par le démarreur, ne sont plus acceptables. [04] Afin de réduire les perturbations électromagnétiques, il a été proposé de rapporter sur le circuit électrique d'alimentation du démarreur un filtre électronique qui est placé à l'extérieur du démarreur en étant fixé sur l'un ou l'autre des éléments constitutifs de ce dernier. Un tel filtre électronique donne généralement satisfaction en ce qui concerne sa fonction de filtrage. Toutefois un tel filtre présente, notamment, les inconvénients suivants : - mise en oeuvre d'un support qui lui est propre, induit une opération de montage supplémentaire et se trouve soumis aux vibrations, nécessité de connections individuelles pour son raccordement au circuit d'alimentation du démarreur, et donc rajout d'une étape augmentant le temps de fabrication d'un démarreur, - exposition aux conditions d'humidité régnant dans le compartiment moteur. [5] Il est donc apparu le besoin d'une nouvelle configuration de mise en oeuvre d'un filtre électronique en association avec un démarreur qui permette de remédier à ces inconvénients. [6] Afin d'atteindre cet objectif l'invention concerne un démarreur électrique pour moteur à combustion interne comprenant : - un moteur électrique associé à des moyens d'entrainement du moteur à combustion interne comprenant une borne positive et une borne négative, un filtre électronique comprenant une borne positive reliée électriquement à la borne positive du moteur (M), et qui est adapté pour au moins atténuer les perturbations électromagnétiques engendrées par le fonctionnement du moteur électrique. Selon l'invention, le filtre électronique est placé à l'intérieur d'un couvercle du démarreur. [07] La position du filtre électronique à l'intérieur d'un couvercle du démarreur permet de protéger le filtre électronique des conditions climatiques régnant à l'intérieur du compartiment moteur. De plus, dans la mesure où le filtre électronique fait partie intégrante du démarreur il n'est plus nécessaire de prévoir une opération de montage du filtre électronique postérieurement à l'assemblage du démarreur et notamment au moment de son intégration dans le groupe moto propulseur. Par ailleurs, le fait que le filtre soit protégé par un couvercle du démarreur évite les risques de rupture du support du filtre ou de ses connexions lors de la manipulation du démarreur. De plus, le fait de disposer le filtre dans le couvercle permet, que l'on ne modifie pas le procédé de montage du démarreur. En effet, dans le cas d'un démarreur avec ou sans filtre le couvercle peut être le même et contenir ou ne pas contenir le filtre. Cette adaptabilité permet un gain de temps de production, notamment en cas de changement de production entre un démarreur avec et sans filtre. [08] Selon l'invention, le filtre électronique peut-être placé en divers endroits du démarreur. Ainsi, selon une forme de réalisation de l'invention, le démarreur comprend : - un lanceur qui est mobile en rotation sur lui-même et qui est mobile en translation axiale entre une position de repos et une position d'entraînement du moteur à combustion interne, des moyens d'entrainement en rotation du lanceur par le moteur électrique, - un commutateur électromagnétique adapté pour, d'une part, piloter l'alimentation du moteur électrique et, d'autre part, contrôler le déplacement du lanceur entre sa position de repos et sa position d'entraînement, le commutateur comprenant une borne de sortie reliée à la borne positive du filtre et à la borne positive du moteur (M), - au moins un couvercle qui vient couvrir en partie au moins le moteur électrique et/ou le commutateur électromagnétique, le filtre électronique étant couvert par le couvercle du moteur électrique et/ou du commutateur électrique. [9] Selon une première variante de cette forme de réalisation, le couvercle couvre en partie au moins le moteur électrique ou/et le commutateur électromagnétique. [10] Selon une deuxième variante de cette forme de réalisation le démarreur comprend un premier couvercle qui couvre en partie au moins le moteur électrique et 30 un deuxième couvercle qui couvre en partie au moins le commutateur électromagnétique. [11] Selon une caractéristique de cette deuxième variante, le premier couvercle couvre le filtre électronique. [12] Selon une autre caractéristique de cette deuxième variante, le deuxième couvercle couvre le filtre électronique. [13] Selon une caractéristique de l'invention, le couvercle comprend des moyens pour immobiliser le filtre électronique. Ainsi, l'intégration du filtre électronique dans le démarreur et son immobilisation par le couvercle le rend moins sujet à aux risques de rupture de son support ou de ses connexions sous l'effet des vibrations subies par le démarreur pendant les phases de démarrage du moteur à combustion interne ou pendant les phases d'utilisation du véhicule propulsé par ce dernier. [14] Selon une variante de cette caractéristique, le filtre électronique est pressé contre un élément élastiquement déformable de rattrapage de jeu. La mise en oeuvre d'un tel élément élastiquement déforma ble de rattrapage de jeu permet des tolérances de fabrication et d'assemblage relativement grossières et compatible avec des processus de production en grande série peu onéreux. De plus l'élément élastiquement déformable de rattrapage de jeu peut assurer une fonction d'amortissement des vibrations et ainsi protéger le filtre électronique et ses connexions. [15] Selon l'invention le filtre électronique peut être réalisé de toute manière appropriée. Afin d'en réduire les coûts de fabrication, le filtre électronique peut comprendre des connecteurs sertis sur les pattes des composants électroniques constitutifs du filtre. [16] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. [17] Par ailleurs, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description effectuée en référence aux dessins annexés qui illustrent des formes non limitatives de réalisation d'un démarreur, selon l'invention intégrant un filtre électronique. - La figure 1 est une vue schématique partiellement arrachée d'un démarreur pour moteur thermique selon l'invention. - La figure 2 est une perspective partielle montrant un couvercle d'un commutateur électromagnétique du démarreur illustré à la figure 1. - La figure 3 est une coupe partielle, selon le plan III-III de la figure 2, montrant une implantation possible d'un filtre électronique du démarreur selon l'invention. - Les figures 4 et 5 sont des perspectives schématiques montrant à plus grande échelle le filtre électronique illustré à la figure 3. - La figure 6 est une vue analogue à la figure 1 montrant une autre implantation possible d'un filtre électronique du démarreur selon l'invention. - La figure 7 est un schéma électrique comprenant un démarreur, un commutateur électromagnétique et un filtre. Il est à noter que sur ces figures les différents éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références alphanumériques. [18] Comme cela ressort de la figure 1, un démarreur D, selon l'invention, pour moteur thermique comprend un réducteur R sur lequel est fixé un moteur électrique M piloté par un commutateur électromagnétique C qui commande également un lanceur L intégré au réducteur R. Selon un autre mode de réalisation, l'arbre du moteur électrique est relié directement au lanceur. Le lanceur L et le réducteur R forment ensemble des moyens d'entraînement du moteur à combustion interne. Le mode de réalisation d'un tel démarreur D et de ses éléments constitutifs sont bien connus de l'homme du métier de sorte que seuls les caractéristiques nécessaires à la compréhension de l'invention seront décrites. Pour plus d'informations sur les détails de réalisation d'un démarreur qui ne seraient pas décrits par la suite, il est possible de se reporter aux documents FR 2 934 933 FR 2 843 427, WO 2005/054664. [19] Le commutateur électromagnétique C comprend deux bornes extérieures 1 et 2 de raccordement à un circuit, non représenté, électrique du véhicule équipé du démarreur D. Les bornes 1 et 2 sont reliées notamment à un circuit 3 d'alimentation du moteur électrique M. Le circuit d'alimentation 3, schématisé en traits mixtes, s'étend à l'intérieur du contacteur C, du réducteur R et du moteur électrique M. Le circuit électrique est représenté de façon très simplifier sur la figure 1 et 6, la figure 7 représente une schéma de principe du circuit électrique 3. Sur cette figure 7, une batterie B alimente le moteur, le filtre et le commutateur. Sur cette figure la partie mécanique du commutateur permettant d'avancer et reculer le pignon du démarreur n'est pas représentée. [20] Afin de lutter contre les perturbations électromagnétiques engendrées par la rotation du moteur électrique M en fonctionnement, l'invention propose d'intégrer au circuit électrique 3 un filtre électronique 10 disposé à l'intérieur du démarreur D. [21] Selon l'exemple illustré à la figure 1, le filtre électronique 10 est placé à l'intérieur d'un couvercle 11 du contacteur électromagnétique C. Le couvercle 11 est alors conformé pour définir une chambre 12 de réception du filtre électronique 10 comme cela ressort des figures 2 et 3. [22] Selon l'exemple illustré, le filtre électronique 10 est de type passif et comprend, comme le montrent les figures 4 et 5, un condensateur 13 dont les deux pattes 14 et 15 sont chacune associées à un connecteur 16,17. Chaque connecteur 16,17 est alors serti sur la pâte correspondante 14,15. À cet effet, chaque connecteur 16,17 comprend une fente 18 d'une largeur légèrement inférieure au diamètre de la patte correspondante de sorte que, lors de l'engagement à force de la patte dans la fente ou de la fente sur la patte, il est obtenu une surface de contact importante entre le connecteur et ladite patte. La qualité de cette connexion peut, en outre, être améliorée par la réalisation d'un simple point de soudure non représenté. [23] Le filtre électronique 10 est donc disposé à l'intérieur de la chambre 12 de manière à se trouver serré entre une plaque interne 19 et la face interne du couvercle 11, de sorte que le filtre électronique se trouve parfaitement immobilisé par le couvercle 11. Afin de tenir compte des tolérances de fabrication du couvercle 11, du filtre électronique 10 ainsi que des autres éléments constitutifs du contacteur électromagnétique C comme la plaque interne 19, il est ici mis en oeuvre un élément élastiquement déformable 20 contre lequel le filtre 10 est pressé. L'élément élastiquement déformable 20 est dans le cas présent interposé entre le filtre 10 et la plaque interne 19. Bien entendu, l'élément élastiquement déformable 20 pourrait également être interposé entre le filtre 10 et le couvercle 12. Il pourrait également être envisagé de mettre en oeuvre deux éléments élastiquement déformable l'un interposé entre le filtre électronique 10 et la plaque interne 19 tandis que l'autre serait interposé entre le filtre électronique 10 et le couvercle 11. L'élément élastiquement déformable 20 peut être réalisés de toute manière appropriée et par exemple sous la forme d'une languette d'un matériau élastomère naturel ou synthétique. Il doit être noté que l'élément élastiquement déformable 20 assure également une fonction d'amortisseur des vibrations subies par le filtre électronique 10 [24] Selon l'exemple illustré, l'un des connecteurs 16 du filtre 10 comprend un doigt de connexion 25 qui s'étend à l'extérieur du couvercle 11 de manière à être relié par une languette métallique 26 à une borne 1 du contacteur C. L'autre connecteur 17 comprend une lumière 27 destinée à venir s'engager sur un plot de connexion 28 à l'intérieur du contacteur C. Ce mode de réalisation des connecteurs 16 et 17 permet de faciliter l'intégration du filtre électronique dans le démarreur B. [25] Selon l'exemple illustré aux figures 1 à 3, le filtre électronique 10 est disposé dans le couvercle 11 du contacteur électromagnétique C. Toutefois, une telle configuration d'implantation n'est pas strictement nécessaire à la réalisation de l'invention. Ainsi, la figure 6 montre une autre variante de l'invention selon laquelle le démarreur D comprend, d'une part, un premier couvercle 11 couvrant en partie au moins le contacteur électromagnétique C et, d'autre part un deuxième couvercle 30 couvrant en partie au moins le moteur électrique M. Selon cette variante de réalisation, le filtre électronique 10 est disposé à l'intérieur du moteur électrique de manière à être couvert par le deuxième couvercle 30. [26] Bien entendu, diverses autres modifications ou variantes de l'invention peuvent être envisagées dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS1. Démarreur électrique pour moteur à combustion interne comprenant : - un moteur électrique (M) associé à des moyens d'entrainement (R, L) du moteur à combustion interne, comprenant une borne positive et une borne négative, - un filtre électronique (10) comprenant une borne positive reliée électriquement à la borne positive du moteur (M), et qui est adapté pour au moins atténuer les perturbations électromagnétiques engendrées par le fonctionnement du moteur électrique (M), caractérisé en ce que le filtre électronique (10) est placé à l'intérieur d'un couvercle (11, 30) du démarreur. 2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : - un lanceur (L) qui est mobile en rotation sur lui-même et qui est mobile en translation axiale entre une position de repos et une position d'entraînement du moteur à combustion interne, - des moyens d'entrainement en rotation du lanceur par le moteur électrique (M), - un commutateur électromagnétique (C) adapté pour, d'une part, piloter l'alimentation du moteur électrique (M) et, d'autre part, contrôler le déplacement du lanceur (L) entre sa position de repos et sa position d'entraînement, le commutateur comprenant une borne de sortie reliée à la borne positive du filtre et à la borne positive du moteur (M), - au moins un couvercle (11, 30) qui vient couvrir en partie au moins le moteur électrique (M) et/ou le commutateur électromagnétique (C), et en ce que le filtre électronique (10) est couvert par le couvercle du moteur électrique (M) et/ou du commutateur électrique (C). 3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un premier couvercle (11) qui couvre en partie au moins le commutateur électromagnétique (C) et un deuxième couvercle (30) qui couvre en partie au moins le moteur électrique (M). 4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier couvercle (11) couvre le filtre électronique (10). 5. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième couvercle (30) couvre le filtre électronique (10). 6. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le couvercle (11, 30) comprend des moyens pour immobiliser le filtre électronique (10). 7. Démarreur selon la revendication 6, caractérisé en ce que le filtre électronique (10) est pressé contre un élément (20) élastiquement déformable de rattrapage de jeu. 8. Démarreur selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le filtre électronique (10) comprend des connecteurs (17) sertis sur les pattes des composants électroniques constitutifs du filtre.