Brevet FR3085229A1 — publié le 20200228

CONTACTEUR DE DEMARREUR COMPRENANT UN DISPOSITIF D'ETANCHEITE, ET DEMARREUR COMPRENANT UN TEL CONTACTEUR Le domaine de la présente invention est celui des démarreurs de moteur thermique 5 pour véhicule. Un démarreur de véhicule. automobile classiquement un moteur électrique t un couple de démarrage, un lanceur apte à transmettre le couple de démarrage au moteur thermique et d'un contacteur alimentant sélectivement le moteur électrique et 10 modifiant la position axiale du lanceur de façon à ce qu'il transmette le couple de démarrage au moteur thermique. Le moteur électrique comprend classiquement un stator solidaire en rotation du carter et un rotor disposé rad ialement à l'intérieur du stator et apte à tourner. Le rotor est solidaire 15 d'un arbre moteur qui est lui-même solidaire en rotation du lanceur notamment par l'intermédiaire de rainures cannelées. Le lanceur comprend classiquement, dans le sens de transmission du couple vers la couronne de démarrage, un réducteur, une roue libre et un pignon cannelé coopérant avec la couronne de démarrage lorsque le lanceur est dans sa position d'engrènement. 20 Selon une conception connue, le contacteur de démarreur de moteur thermique, notamment de véhicule automobile, comporte un boitier cylindrique, aussi appelé cuve, dans lequel est placé une bobine annulaire qui génère un champ magnétique sous l'effet d'un courant électrique la traversant. Selon la polarisation de la bobine, le champ magnétique 25 ainsi créé exerce une force attractive sur un noyau mobile cylindrique et au moins en partie magnétique. Le noyau mobile est monté dans un espace intérieur délimité par la bobine annulaire de manière à pouvoir y coulisser selon une translation axiale afin de fermer ou d'ouvrir un 30 circuit électrique relié au circuit d'alimentation du moteur du démarreur. Le noyau mobile agit sur un contact mobile apte à venir, dans une position dite de contact, en contact avec des têtes de bornes d'alimentation pour fermer le circuit électrique. 2 Lorsque le circuit est fermé, le moteur électrique est alimenté. Ces têtes de bornes d'alimentation sont montées sur un capot du contacteur solidaire du boitier. Le démarreur comprend classiquement des moyens mécaniques par lesquels le noyau 5 mobile est relié au lanceur. Ces moyens comportent classiquement une fourchette attelée à son extrémité supérieure au noyau mobile et une extrémité inférieure au lanceur. La fourchette est montée de manière pivotante entre ses deux extrémités sur un carter fixe du démarreur. Lorsque le solénoïde est alimenté le noyau mobile déplace le lanceur dans une position d'engrènement dans laquelle le lanceur est en prise avec une couronne de démarrage 10 du moteur thermique par l'intermédiaire des moyens d'actionnement. Le contacteur de démarreur fonctionne généralement dans un environnement pollué et / ou comprenant des poussières et des particules qui, si elles s'introduisent dans l'espace intérieur du boitier ou entre le noyau mobile et une paroi intérieure de l'espace intérieur, 15 peuvent empêcher le noyau mobile de coulisser librement à l'intérieur de la bobine, voire de le 2ripper complètement. Le contacteur présente également une chambre de contact dans laquelle sont disposées les têtes de bornes d'alimentation. L'eau, la houe, des impuretés, du sel ou autres souillures 20 peuvent pénétrer dans la chambre de contact et dégrader le contact électrique entre le contact mobile et les têtes de bornes d'alimentation. Il existe un besoin d'ana,. rer l'étanchéité contacteur aux impuretés en tout ge 25 Le but de la présente invention est donc de proposer un nouveau contacteur de démarreur limitant l'accès aux impuretés. L'invention a pour but de répondre à ce besoin et elle y parvient, selon l'un de ses aspects, à l'aide d'un contacteur de démarreur comportant : 30 - tm boitier délimitant au moins un espace intérieur, - au moins une bobine logée dans le boitier, - un noyau fixe solidaire du boîtier comprenant une ouverture centrale, - un noyau mobile axialement le long d'un axe du contacteur par rapport au noyau fixe sous Faction du champ magnétique de la bobine, - un capot solidaire du boitier, le capot comprenant des têtes de homes d'alimentation, et - un contact mobile monté coulissant dans une ouverture centrale du noyau fixe, le contact mobile étant apte à venir, dans une position dite de contact, en contact avec chacune des têtes 5 de bornes d'alimentation. Le contacteur selon l'invention est caractérisé en ce que le boitier comprend un rebord rabattu sur le capot et en ce que le capot et le rebord du boitier forme une gorge remplie de résine pour rendre étanche l'espace intérieur. 10 La gorge remplie de résine permet de limiter l'accès aux impuretés présentent à l'extérieur du contacteur résine. La gorge sert ainsi de réservoir de rétention de résine. La résine permet d'éviter la dégradation du contact entre la cuve et le noyau fixe, par 15 exemple par corrosion, qui pourrait mener à une pelle du retour masse. Le rebord du boitier rabattu et le capot forme une interface de connexion, celle-ci est totalement noyée dans la résine de sorte que le passage éventuel pour les impuretés est occupé par la résine. 20 Selon un aspect de l'invention, la gorge peut être annulaire. La gorge s'étend sur tout autour de l'axe du contacteur. La gorge peut présenter une section constante le long de son pourtour. 25 Selon un aspect de l'invention, la gorge peut comprendre un premier flanc définit par le capot, un deuxième flanc définit au moins en partie par le rebord du boitier et un fond définit par le capot. Le premier flanc peut être sensiblement cylindrique autour de l'axe. La portion du 30 second flanc formé par le rebord peut être plane. La gorge peut présenter une forme évasée qui permet d'obtenir un bon remplissage de la gorge. Selon un aspect de l'invention, le capot peut être creusé. Le deuxième flanc peut être 4 défini à la fois par le capot et par le rebord du boitier. Le capot est creusé en direction du boitier ou de la bobine. Le capot est creusé dans la direction opposé à une ouverture axiale de la gorge. La quantité de résine est déterminée par une profondeur du creux formé dans le capot. Selon un aspect de l'invention, du fond vers l'ouverture de la gorge, le second flanc comprend une portion formée par le capot puis une portion formée par le rebord du boitier. Selon un aspect de l'invention, lorsque le capot est creusé, le rebord du boitier coopère avec un cran de capot qui peut s'étendre sur tout le pourtour de l'axe du contacteur. En variante, le deuxième flanc est uniquement défini par le rebord du boitier. Le fond peut être plat. Le fond peut s'étendre à partir de l' interface de connexion dans un plan perpendiculaire à l'axe du contacteur. Dans cette configuration, le capot n'est pas creusé axialement. 15 Selon un aspect de l'invention le fond de la gorge peut être plat. En variante, la section transversale à la direction d'extension de la gorge peut être sensiblement triangulaire. La quantité de résine peut être limitée dans une telle configuration. Le fond de la gorge peut être arrondi. En variante, la section transversale à la direction d'extension de la gorge peut être 20 sensiblement rectangulaire. Selon un aspect de l'invention, le rebord peut présenter une surface plaquée contre une surface de connexion du capot. Ce contact défini l' interface de connexion entre le capot et le boitier. Cette interface de connexion peut être un contact plan, notamment sur toute la 25 circonférence. Le plan de connexion peut être incliné par rapport à la direction axiale d'un angle compris entre 10° et 90°. Cela permet d'obtenir une gorge suffisamment profonde pour recevoir la résine. Ainsi, le fond de la gorge et la surface de connexion avec le boitier ne sont 30 pas définis sur le capot par une surface plane unique. 10 Selon un aspect de l'invention, le boitier peut être serti sur le capot. A l'issu du sertissage, la résine peut être coulé dans la gorge. 5 L'invention à également pour objet un démarreur, notamment d'un moteur thermique d'un véhicule automobile qui comporte un contacteur tel que décrit précédemment. 5 D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un contacteur de démarreur selon l'art 10 antérieur, - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un capot seul apte à équiper un contacteur selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un contacteur comportant le capot de la figure 1 sans que ne soit représenté la résine, 15 - la figure 4 est une vue d'une première variante de la figure 2, le boitier étant cette fois-ci visible, et - la figure 5 est une deuxième variante de la figure 2. La figure 1 montre un contacteur de démarreur 1 selon l'art antérieur équipant un 20 démarreur de moteur d'un véhicule. Le contacteur 1 comprend un hoitier 2 logeant au moins une bobine 3, un noyau fixe 13 solidaire du hoitier, comprenant une ouverture centrale, et un noyau mobile 4 en translation axiale le long d'un axe du contacteur X sous l'action du champ magnétique de la 25 bobine 3. Le boitier 2, de fourre générale annulaire et ayant pour axe central l'axe X, délimitent un espace intérieur 18, de forme cylindrique. Le hoitier 2 a une première extrémité longitudinale 31 où est formé un trou dans lequel le noyau mobile 4 coulisse dans et hors du 30 hoitier 2, et une deuxième extrémité longitudinale 32 fermée par un capot 14 solidaire du boitier. La bobine 3, de forme annulaire, est logée dans le hoitier 2. Dans l'exemple de la figure 1, le noyau fixe 13 a la forme générale d'un disque. Le 6 noyau fixe 13 est délimité radialement vers l'extérieur par une face interne du boitier 2. La partie périphérique extérieure du noyau fixe 13 est délimité axialement d'une part par le boitier 2 et d'autre part par le capot 14, de la forme d'un pot cylindrique, disposé à l'extrémité axiale du boitier 2 opposée à celle qui reçoit le noyau mobile 4. 5 Dans l'exemple considéré, le capot 14 peut être doté d'ergots, qui pénètrent chacun dans une encoche du noyau fixe 13 pour les lier en rotation et les indexer angulairement. Le noyau mobile 4, de forme généralement cylindrique, est actionné par la bobine 3. 0 coulisse selon l'axe X dans l'espace intérieur 18. Le noyau mobile 4 comprend un alésage radialement centré avec l'axe X et s'étendant axialement entre deux extrémités du noyau mobile 4. Cet alésage délimite un volume interne 25. Dans le volume interne 25 est inséré un arbre 10 de commande d'une fourchette (non représentée) permettant de déplacer un lanceur dans une position d'engrènement dans laquelle le lanceur est en prise avec une couronne de démarrage du moteur thermique. Le lancer est entrante en rotation par un moteur du démarreur électrique de démarreur, ce qui permet de lancer le volant moteur et de démarrer le moteur du véhicule. Périphériquement à l'extérieur du noyau mobile 4 et sur au moins une partie de celui- ci, un ressort 11, par exemple de type hélicoïdal, est agencé pour exercer une force répulsive sur le noyau mobile 4, orientée suivant l'axe X et dans un sens sortant du boitier 2. Le ressort I1 permet de repousser le noyau mobile 4 hors de l'espace intérieur 18 en l'absence d'alimentation de la bobine 3. Le ressort 11 prend appui axialement sur le boitier 2 via un dispositif d'étanchéité 6 d'une part et sur un flasque terminal 20 du noyau mobile 4 d'autre part, le flasque terminal 20 ayant la forme d'un disque profilé en « S » dans un plan transversal et tel qu'illustré sur la figure 1. Le ressort 11 se compresse lors de la translation du noyau mobile 4 vers l'intérieur du contacteur de démarreur 1, correspondant à une position de travail du noyau mobile 4, et se détend lorsque la bobine 3 n'est pas polarisée, repoussant alors le noyau mobile 4 hors de l'espace interne 18 de la bobine 3, correspondant ainsi à une position dite initiale du noyau mobile 4. Dans l'exemple considéré, le contacteur 2 comprend également une cavité 19 délimitée radialement vers l'extérieur par le capot 14, et axialement par le capot 14 d'une part et par 7 le noyau fixe 13 d'autre part. Ce noyau fixe 13 est agencé pour séparer l'espace intérieur 18. Le noyau mobile 4 exerce un effort en translation sur un contact mobile lorsque le noyau mobile 4 pénètre dans le boitier 2. Le contact mobile 6 est monté coulissant dans 5 l'ouverture centrale du noyau fixe. Le contact mobile comprend une tige de commande 12 et une plaquette de contact 15 apte à venir, dans une position dite de contact, en contact avec chacune des têtes de bornes d'alimentation 16, typiquement en forme de vis saillantes, reliées respectivement à la borne positive de la batterie et au moteur électrique pour fermer un circuit électrique. 10 Lorsque la bobine 3 est alimentée le noyau mobile 8 force la plaquette de contact 15 contre les bornes par l'intermédiaire de la tige de contact 12. Lorsque le contact est établi entre ces bornes le moteur électrique est alimenté. 15 La cavité 19 loge la plaquette de contact 15 et les têtes de bornes d'alimentation 16. Les têtes de bornes d'alimentation 16 sont disposées sur une face interne du capot 14. Un ressort de rappel 17 de type hélicoïdal est agencé pour repousser la tige de contact 12 vers le noyau mobile 4 lorsque la bobine 3 n'est pas alimentée. La tige de contact 12 est 20 pourvue dans sa région centrale 23 d'un épaulement 24 sur lequel une première extrémité axiale du ressort de rappel 17 prend appui. Une deuxième extrémité axiale du ressort de rappel 17 prend appui sur le capot 14. Lorsque la bobine 3 est alimentée, un champ électromagnétique attire le noyau mobile 25 4 dans l'espace intérieur 18 de la bobine 3. Le noyau mobile 4 effectue une translation d'axe X vers 1. intérieur du boitier 2. En rentrant dans respace intérieur 18, le noyau mobile 4 comprime le ressort 11. Lorsque le noyau mobile 4 rentre suffisamment dans le boitier 2, le noyau mobile 4 déplace également selon le même axe X l'arbre mobile 12. La tige de contact 12 va déplacer la plaquette de contact 15 disposé sur l'arbre mobile 12 pour le mettre en 30 contact avec les plots électriques 16. Le contact entre le contact électrique 15 et les têtes de bornes d'alimentation 16 va fermer le circuit d'alimentation du moteur électrique du démarreur et permettre son lancement. Par le même mouvement de translation d'axe X, l'arbre mobile 12 va comprimer le ressort de rappel 17. Lorsque la bobine 3 n'est plus 8 alimentée, le ressort 11 repousse le noyau mobile 4 hors de l'espace intérieur 18. Le ressort de rappel 17 repousse quant à lui l'arbre mobile 12 dans sa position d'origine. En référence aux figures 2 à 5, l'invention diffère de l'art antérieur en ce que boitier 2 5 comprend un rebord 41 rabattu sur le capot 14 et en ce que le capot et le rebord du boîtier forme une gorge 40 remplie de résine pour rendre étanche l'espace intérieur 18. La gorge est annulaire, c'est-à-dire qu'elle s'étend sur tout le pourtour de l'axe X. La gorge 40 présente une section constance le long de son pourtour. 10 Dans l'exemple considéré, le rebord 41 rabattu et le capot 14 forme une interface de connexion 45, celle-ci est totalement noyée dans la résine de sorte que le passage éventuel pour les impuretés est occupé par la résine. Dans l'exemple considéré, l'interface de connexion est formée par une surface plane 15 du rebord plaquée contre une surface plane de connexion 47 du capot. Les surfaces sont planes sur tout le pourtour. Le boitier 2 est ainsi serti sur le capot 14. Dans l'exemple considéré, le plan de connexion formant l'interface de connexion est incliné par rapport à la direction axiale d'un angle a compris entre 100 et 900 20 En référence à la figure 3, la gorge 40 comprendre un premier flanc 48, ici sensiblement cylindrique, définit par le capot 14, un deuxième flanc 49, ici plan, définit par le rebord 41 du boitier et un fond 50 définit par le capot 14. La gorge 40 est ici évasée. 25 Dans l'exemple des figures 2 et 3, le fond 50 est plat et s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe X. En référence aux figures 4 et 5, le contacteur 2 diffère en ce que le capot 14 est creusé axialement au fond de la gorge 41, dans la direction opposé à une ouverture axiale de la 30 gorge. Le deuxième flanc 49 est défini à la fois par le capot 14 et par le rebord 41 du boitier 2. Du fond 50 vers l'ouverture de la gorge, le second flanc comprend une portion formée par le capot 54 puis une portion 55 formée par le rebord du boîtier 2. Le rebord du boitier 41 coopère avec un cran 52 de capot qui s'étend sur tout le pourtour de l'axe X. 9 Dans la variante représentée à la figure 4, le fond de la eorge 50 est plat et la section transversale à la direction d'extension de la gorge est sensiblement rectangulaire. 5 Dans la variante représentée à la figure 5, la section transversale à la direction d'extension de la gorge 50 est sensiblement triangulaire. Le fond 50 de la gorge est ici arrondi. En variante, la section transversale à la direction d'extension de la gorge sensiblement 10 rectangulaire. L' invention décrite ci-dessus permet une étanchéification du contacteur de démarreur I par un moyen qui limite l'introduction de particules et de poussières dans celui-ci. L'espace intérieur 18 est ainsi particulièrement bien protégé lors des mouvements d'entrée et de sortie 15 du noyau mobile 4 à l'intérieur REVENDICATIONS1. Contacteur de démarreur (1) comprenant : - un boitier (2) délimitant au moins un espace intérieur (18), - au moins une bobine (3) logée dans le boitier (2), - un noyau fixe (13) solidaire du boîtier comprenant une ouverture centrale, - un noyau mobile (4) axialement le long d'un axe du contacteur (X) par rapport au noyau fixe (13) sous l'action du champ magnétique de la bobine (3), - un capot solidaire du boitier (2), le capot comprenant des têtes de bornes 10 d'alimentation (16), - un contact mobile (12) monté coulissant dans l'ouverture centrale du noyau fixe, le contact mobile étant apte à venir, dans une position dite de contact, en contact avec chacune des têtes de bornes d'alimentation, caractérisé en ce que le boitier comprend un rebord (41) rabattu sur le capot, le capot 15 et le rebord du boitier forme une gorge de rétention (40) remplie de résine pour rendre étanche l'espace intérieur (18). 2. Contacteur de démarreur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la gorge (40) est annulaire. 3. Contacteur de démarreur (1) selon l'une quelconques des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la gorge (40) comprend un premier flanc (48) définit par le capot, un deuxième flanc (49) définit au moins en partie par le rebord du boitier et un fond (50) définit par le capot. 4. Contacteur de démarreur (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capot (14) est creusé de sorte que le deuxième flanc (49) est défini à la fois par le capot et par le rebord du boitier. 30 5. Contacteur de démarreur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le deuxième flanc (49) est uniquement défini par le rebord du boitier 20 25 6. Contacteur de démarreur (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, 11 caractérisé en ce que le fond (50) de la gorge est plat. 7. Contacteur de démarreur (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la section transversale de la gorge (50) est sensiblement triangulaire. 5 8. Contacteur de démarreur (1) selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce le rebord présente une surface plaquée contre une surface de connexion (47) du capot. 9. Contacteur de démarreur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le boitier (2) est serti sur le capot (14). 10. Démarreur, notamment d'un moteur thermique d'un véhicule automobile comportant un contacteur (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes.15