COMMUTATEUR ELECTROMAGNETIQUE POUR DEMARREUR DE MOTEUR THERMIQUE COMPRENANT AU MOINS DEUX CONTACTS MOBILE

Description

[0001] L'invention concerne le domaine technique des démarreurs pour moteur thermique de véhicule automobile.

[0002] Un 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 que 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 d'avec le 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.

[0003] L'invention se rapporte plus particulièrement à un tel commutateur électromagnétique, appelé aussi contacteur, pour démarreur de véhicule automobile.

[0004] Lors de la mise en oeuvre du démarreur, il convient de s'assurer que le pignon du lanceur est bien engagé en position d'entrainement avant la mise en marche du moteur électrique. En effet, en cas de mauvais engagement du lanceur lors de mise en marche du moteur électrique, il existe un risque important de détérioration du lanceur et/ou d'une couronne de démarrage solidaire du moteur à combustion interne.

[0005] Le document FR2940719 décrit un dispositif selon le préambule de la revendication 1.

[0006] Il est donc apparu le besoin d'un commutateur électromécanique qui permette de garantir que le lanceur est engagé en position d'entraînement avant toute mise en marche du moteur électrique du démarreur.

[0007] Afin d'atteindre cet objectif l'invention concerne un commutateur électromagnétique pour un démarreur de moteur thermique comprenant :

• une première borne,
• une deuxième borne,
• un premier contact mobile qui est situé entre les première et deuxième bornes, et qui est mobile entre une position de repos et une position d'alimentation,
• un noyau plongeur, d'une première bobine, destiné à actionner un système de manoeuvre d'un lanceur du démarreur, commandant le déplacement du premier contact mobile,
• un deuxième contact mobile qui est situé entre le premier contact mobile et la deuxième borne et qui est mobile, entre une position déconnectée et une position connectée, par un noyau d'une deuxième bobine et un ressort.

[0008] Selon l'invention, le commutateur est susceptible d'être placé, selon l'alimentation des bobines, dans trois états de fonctionnement à savoir :

• un état de repos dans lequel le premier contact mobile est isolé électriquement des deux bornes et en ce que les deux bornes sont isolées l'une de l'autre,
• un état d'engagement dans lequel:
  • le premier contact mobile est dans une position d'engagement entre la position d'alimentation et la position repos et se trouve en contact électrique avec la première borne électrique,
  • le deuxième contact mobile est en position de repos et en contact électrique et mécanique avec le premier contact mobile,
  • la deuxième borne est isolée électriquement des contacts mobiles et de la première borne,
• un état d'alimentation dans lequel :
  • le premier contact mobile est en position d'alimentation et se trouve en contact électrique avec la deuxième borne par le biais du deuxième contact mobile et est en contact électrique avec la première borne, et
  • le deuxième contact mobile est en position connectée et se trouve en contact électrique et mécanique avec la deuxième borne.

[0009] Compte tenu des trois états distincts que le démarreur est susceptible de connaitre, il est possible de commander l'alimentation du moteur en plaçant le commutateur dans son état d'alimentation après l'avoir placé dans son état d'engagement.

[0010] Selon une caractéristique de l'invention, le deuxième contact mobile est en position connectée lorsque la deuxième bobine est alimentée et en position déconnectée lorsque la bobine est désactivée, un ressort rappelant le contact mobile en position déconnectée.

[0011] Selon une caractéristique de l'invention, le deuxième contact mobile est en position connectée lorsque la deuxième bobine est alimentée et en position déconnectée lorsque la bobine est désactivée, un ressort rappelant le contact mobile en position connectée.

[0012] Selon une variante de cette caractéristique, le premier contact exerce une force sur le deuxième contact mobile passe de la position déconnectée à la position connectée lorsque le premier contact passe de la position engagement à la position d'alimentation.

[0013] Selon une autre caractéristique de l'invention, le deuxième contact mobile est en position déconnectée lorsque la deuxième bobine est alimentée, et se trouve en position connectée lorsque la deuxième bobine est désactivée et en ce que le deuxième contact mobile est maintenu en position connecté par un ressort.

[0014] Selon une forme de réalisation de l'invention, le commutateur électromagnétique comprend

1. un troisième contact mobile qui est situé entre le premier contact mobile et la première borne et qui est déplacé, entre une position déconnectée et une position shuntage, par un noyau d'une troisième bobine et un ressort, et

1. une résistance de limitation montée électriquement entre la première borne et le troisième contact mobile,

dans lequel :

1. à l'état de repos, le troisième contact mobile est isolé électriquement des deux autres contacts mobiles,

1. à l'état d'engagement, le premier contact mobile se trouve en contact électrique et mécanique avec le troisième contact mobile, et en ce que le troisième contact mobile est en position déconnectée isolé mécaniquement de la troisième borne et est relié électriquement à la première borne par le biais de la résistance de limitation,

1. à l'état d'alimentation, le premier contact mobile se trouve en contact électrique et mécanique avec le troisième contact mobile, le troisième contact mobile est en position connectée et se trouve en contact électrique et mécanique avec la première borne shuntant la résistance,

et dans lequel, le commutateur est susceptible de passer dans un état intermédiaire dans lequel:

1. le premier contact mobile est en position d'engagement et est en contact électrique et mécanique avec les deuxième et troisième contacts mobiles,

1. le troisième contact mobile est en position déconnectée et est en contact électrique avec la première borne par le biais de la résistance de limitation, et

1. le deuxième contact mobile est en position connectée et est relié électriquement à la deuxième borne.

[0015] Les quatre états distincts du commutateur permettent une commande fine de du démarreur intégrant le commutateur selon l'invention. Notamment, ce mode de réalisation permet d'utiliser une résistance en série avec le moteur électrique pendant une courte durée lors de l'alimentation du moteur électrique.

[0016] Selon une autre caractéristique de cette forme de réalisation, le troisième contact mobile est en position déconnectée lorsque la troisième bobine est activée.

[0017] Selon une autre caractéristique de cette forme de réalisation, le premier contact mobile exerce une force mécanique sur le troisième contact mobile pour le déplacer en direction de la position shuntage lorsque la troisième bobine n'est pas alimenté et en ce que en ce que un ressort de rappel applique une force sur le troisième contact mobile en direction de la position déconnectée. et se trouve maintenu en position déconnectée par un ressort.

[0018] Dans cette forme de réalisation, le troisième contact mobile est raccordé électriquement en permanence, via une résistance de limitation à la deuxième borne, de sorte que dans l'état intermédiaire la résistance de limitation est alimentée et dans l'état d'alimentation la résistance est court-circuitée. Cette caractéristique permet de commander dans l'état intermédiaire une rotation du moteur électrique avec une puissance plus faible que celle disponible dans l'état d'alimentation.

[0019] Selon une caractéristique de l'invention, la deuxième et/ou la troisième bobine est un micro-solénoïde.
Selon une variante de cette caractéristique, le deuxième et/ou le troisième contact mobile est formé par un étrier-contact comprenant deux mâchoires qui maintiennent entre elles le noyau du micro solénoïde qui est également situé entre les deux mâchoires. L'étrier-contact est alors de préférence adapté pour supporter le passage d'un courant de puissance.

[0020] Selon une autre variante de cette caractéristique, le micro-solénoïde comprend une cuve faisant partie du circuit magnétique du micro-solénoïde et formant un logement pour la bobine du micro-solénoïde. La cuve est alors de préférence solidaire d'une paroi du commutateur.

[0021] Selon un mode de réalisation, l'étrier-contact est adapté pour supporter le passage d'un courant de puissance.

[0022] Selon un mode de réalisation, le micro-solénoïde comprend une cuve faisant partie du circuit magnétique du micro-solénoïde et formant logement pour la bobine du micro-solénoïde.

[0023] Selon un mode de réalisation, la cuve est solidaire du corps du commutateur.

[0024] L'invention à aussi trait à un démarreur électrique pour moteur à combustion interne comprenant :

• un lanceur qui est entraîné en rotation par un moteur électrique et qui est mobile en translation axiale entre une position de repos et une position d'engagement avec des moyens d'entraînement du moteur à combustion interne,
• un commutateur électromagnétique décrit précédemment adapté pour, d'une part, piloter l'alimentation du moteur électrique et, d'autre part, contrôler le déplacement du lanceur entre ses positions de repos et d'engagement.

[0025] L'invention à aussi trait à un système de démarreur comprenant un démarreur décrit précédemment, dans lequel la première bobine comprend

• un enroulement d'appel ayant une borne de sortie reliée électriquement à la borne positive du moteur, et
• un enroulement de maintien ayant une borne de sortie reliée électriquement avec la borne négative du moteur et une borne d'entrée reliée à une borne d'entrée de la bobine d'appel,

dans lequel le système comprend en outre :

• une batterie électrique comprenant une borne positive reliée à la seconde borne du commutateur et une borne négative reliée à une borne du moteur électrique;
• un premier interrupteur relié électriquement d'une première borne à la borne positive de la batterie et d'une deuxième borne aux enroulements de maintien et d'appel ;
• un second interrupteur relié électriquement d'une première borne à la borne positive de la batterie, et d'une deuxième borne à la borne d'entrée de la seconde bobine, et

dans lequel la borne de sortie de la seconde bobine est reliée électriquement à la borne positive du moteur.

[0026] Selon une caractéristique le système décrit précédemment, la borne de sortie de la seconde bobine est raccordée à la borne de sortie de l'enroulement d'appel de la première bobine.

[0027] Selon une caractéristique le système décrit précédemment, la troisième bobine est raccordée entre le troisième contact et la borne de sortie de la première bobine.

[0028] Bien entendu les différentes 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.

[0029] Par ailleurs, diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description annexée effectuée en référence aux dessins conforme à l'invention.

• La figure 1 est une vue partiellement arrachée d'un démarreur pour moteur thermique selon l'invention.
• La figure 2 est une coupe longitudinale schématique du commutateur électromagnétique du démarreur illustré figure 1.
• La figure 3 est un schéma électrique d'un circuit d'alimentation du moteur électrique du démarreur illustré à la figure 1 incorporant le commutateur représenté à la figure 2.
• La figure 4 est un schéma d'un ensemble multi-contacts constitutif du commutateur illustré figure 2 dans un état de repos.
• La figure 5 est une vue de côté d'un micro-solénoïde constitutif d'une bobine d'un commutateur selon l'invention.
• La figure 6 est une perspective éclatée du micro-solénoïde représenté figure 5.
• Les figures 7 et 8 sont des schémas analogues, respectivement, aux figures 3 et 4 montrant un état d'engagement du commutateur illustré figure 2.
• Les figures 9 et 10 sont des schémas analogues, respectivement, aux figures 3 et 4 montrant un état d'alimentation du commutateur illustré figure 2.
• La figure 11 est une coupe longitudinale schématique d'une autre forme de réalisation du commutateur électromagnétique du démarreur illustré figure 1.
• La figure 12 est un schéma électrique d'un circuit d'alimentation du moteur électrique du démarreur illustré à la figure 1 incorporant le commutateur représenté à la figure 11.
• La figure 13 est un schéma d'un ensemble multi-contacts constitutif du commutateur illustré figure 11 dans un état de repos.
• Les figures 14 et 15 sont des schémas analogues, respectivement, aux figures 12 et 13 montrant un état d'engagement du commutateur illustré figure 11.
• Les figures 16 et 17 sont des schémas analogues, respectivement, aux figures 12 et 13 montrant un état intermédiaire du commutateur illustré figure 11.
• Les figures 18 et 19 sont des schémas analogues, respectivement, aux figures 12 et 13 montrant un état d'alimentation du commutateur illustré figure 11.
• Les figures 20 et 21 sont des schémas analogues, respectivement, aux figures 12 et 13 montrant une autre forme de réalisation d'un commutateur selon l'invention dans un état de repos.

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.

[0030] Comme cela ressort de la figure 1, un démarreur D, selon l'invention, pour moteur thermique comprend une partie avant A comprenant un réducteur R sur lequel est fixé un moteur électrique M piloté par un commutateur électromagnétique C qui commande également un lanceur L intégré dans la partie avant A. 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 et 1933, FR 2 843 427, WO 2005/054664.

[0031] Le commutateur électromagnétique C comprend, comme ce la ressort de figure 2, une première borne B1 et une deuxième borne B2 qui s'étendent à l'extérieur du corps 1 du commutateur C. La première borne B1 est, selon l'exemple illustré à la figure 3, destinée à être raccordée à un pôle d'une batterie 2, tandis que la deuxième borne B2 est destinée à être raccordée au moteur électrique M. Les bornes B1 et B2 appartiennent à un ensemble multi-contacts MC constitutif du commutateur C et représenté de façon schématique à la figure 4.

[0032] Outre les bornes B1 et B2, l'ensemble multi-contact MC comprend un premier contact mobile C1 qui est situé entre les première et deuxième bornes B1 et B2. Le premier contact mobile C1 est actionné par un plongeur P1 d'une première bobine L1. Le plongeur P1 est également adapté pour déplacer le lanceur L entre ces positions de repos et d'engagement. La première bobine L1 comprend deux enroulements Em et Ea qui possèdent une extrémité commune raccordée à une unité de commande U. Un premier enroulement, dit de maintient, Em est, par ailleurs, raccordé directement à la masse du véhicule tandis que l'autre enroulement, dit d'appel, Ea est, par ailleurs, raccordé à la deuxième borne B2.

[0033] L'ensemble multi-contact MC comprend également un deuxième contact mobile C2 qui est situé entre le premier contact mobile C1 et la deuxième borne B2. Le deuxième contact mobile C2 est déplacé par le noyau P2 d'une deuxième bobine L2 qui est raccordée, d'une part, à l'unité de commande U et, d'autre part, à la deuxième borne B2.

[0034] Selon l'exemple illustré et comme le montre plus particulièrement les figures 5 et 6, le deuxième contact mobile C2 présente la forme d'un étrier en U comprenant deux branches parallèles 10 et 11 reliées par une âme 12 sensiblement parallèle à la deuxième bobine L2. Le deuxième contact mobile C2 est de préférence réalisé dans un matériau présentant de très bonnes caractéristiques de conductivité électrique, tel que du cuivre de manière à un supporter sans échauffement le passage d'un courant de forte intensité.

[0035] La deuxième bobine L2 est alors réalisée sous la forme d'un micro-solénoïde 9 comprenant le noyau mobile P2 qui est enserré par les deux branches 10 et 11 du deuxième contact mobile C2 en étant sensiblement parallèle à son âme 12. Le noyau mobile P2 est, par exemple, réalisé en fer doux de manière à pouvoir être aimanté et à présenter de bonnes caractéristiques de conductivité électrique. Le noyau mobile P2 est entouré par la deuxième bobine L2 qui est disposée à l'intérieur d'une cuve 14. Par ailleurs, cette cuve 14 est liée au corps 2 de manière à être immobilisée en translation parallèlement à l'axe Δ de la bobine et de translation du noyau P2. Le micro-solénoïde 9 comprend enfin un ressort 15 interposé entre la cuve 14 et la branche inférieure 11 du contact mobile C2.

[0036] L'unité de commande U comprend un premier interrupteur I1 dédié à l'alimentation de la première bobine L1 et un deuxième interrupteur I2 dédié à l'alimentation de la deuxième bobine L2.

[0037] Les bornes de sorties de la deuxième et la première bobines sont reliées électriquement ensemble.

[0038] Le commutateur C tel qu'ainsi constitué fonctionne de la manière suivante.

[0039] Dans un état de repos, les deux interrupteurs I1 et I2 étant ouverts et aucun courant ne circulant dans les bobines L1 et L2, le premier contact mobile C1 est en position de repos R et le deuxième contact mobile C2 est en position déconnectée D comme cela est illustré à la figure 3.

[0040] Lorsqu'un démarrage du moteur du véhicule incorporant le démarreur selon l'invention est souhaité, le commutateur C est placé dans un état d'engagement plus particulièrement illustré aux figures 7 et 8. À cet effet, le premier interrupteur I1 et le deuxième interrupteur I2 sont fermés.

[0041] La première bobine L1 est alors alimentée de sorte que son plongeur P1 se déplace dans le sens de la flèche F1. Le plongeur P1 vient placer le premier contact mobile C1 en position d'engagement E dans laquelle il se trouve en contact mécanique et électrique avec la première borne B1 ainsi qu'avec le deuxième contact mobile C2. L'alimentation de la deuxième bobine L2 retient le deuxième contact mobile C2 dans la position déconnectée D pour empêcher que le contact mobile C1 déplace le contact mobile C2 vers la position connectée.

[0042] Le mouvement du plongeur P1 a en outre déplacé le lanceur L dans une position d'engagement avec les moyens d'entraînement du moteur à combustion interne.

[0043] À partir de l'état d'engagement, le commutateur C peut être placé dans un état d'alimentation, tel qu'illustré aux figures 9 et 10. À cet effet, le deuxième interrupteur I2 est ouvert de sorte que la deuxième bobine L2 n'est plus alimentée ce qui entraîne une translation, dans le sens de la flèche F3, de son noyau P2 plaçant ainsi le deuxième contact mobile C2 en position connectée Cx dans laquelle il est en contact mécanique et électrique avec la deuxième borne B2. Le commutateur comprend en outre un ressort de maintien W illustré sur la figure 1 qui applique une force sur le contact C1 mobile en direction de la position allimentée et qui applique aussi une force sur le contact mobile C2 par le biais du contact mobile C1 vers la position connectée.

[0044] Ainsi les premier C1 et deuxième C2 contacts mobiles assurent une continuité électrique entre les première et deuxième bornes B1 et B2 de sorte que le moteur électrique M du démarreur est alimenté et peut assurer l'entraînement du moteur à combustion interne.

[0045] Le ressort de rappel 15 exerce une force ramenant le contact mobile en position déconnectée lorsque la plaquette de contact se déplace vers la position de repos.

[0046] Il est à noter que le premier contact C1 ne se place parfaitement dans sa position d'engagement que lorsque que le lanceur L engrène convenablement les moyens d'entraînement du moteur à combustion interne. Ainsi, le moteur électrique M n'est alimenté que si, d'une part, le deuxième interrupteur I2 est fermé et, d'autre part, le lanceur L est convenablement engagé.

[0047] Il doit en outre être remarqué que dans cet état d'alimentation l'enroulement d'appel Ea est court-circuité tandis que la deuxième bobine L2 n'est pas alimentée de sorte qu'un maximum de puissance électrique est disponible pour le moteur électrique M.

[0048] Selon une autre variante de réalisation non représentée, le contact mobile est agencé entre le contact mobile C1 et la deuxième borne B2. Le fonctionnement reste identique au mode décrit précédemment.

[0049] Selon une variante de réalisation de l'invention, le commutateur C comprend, comme le montrent les figures 11 à 13, un troisième contact mobile C3 qui est situé entre la première borne B1 et le premier contact mobile C1. Ce troisième contact mobile C3 est actionné par le noyau P3 d'une troisième bobine B3 réalisée comme la deuxième bobine B2 sous la forme d'un micro solénoïde tel qu'illustré aux figures 5 et 6 de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'en décrire plus avant la constitution.

[0050] Selon une variante de réalisation, le deuxième contact mobile C2 est en outre accordé de manière permanente à la deuxième borne B2 par une tresse souple T incorporant une résistance de limitation de courant R.

[0051] Comme le montre la figure 12, La troisième bobine L3 est raccordée, d'une part, à la deuxième bobine L2 et, d'autre part, au premier interrupteur I1 de l'unité de commande U tandis que la deuxième bobine L2 est raccordée à la deuxième borne B2 via la résistance de limitation R. Le deuxième interrupteur I2 de l'unité de commande U est en outre raccordé à la ligne reliant la deuxième bobine L2 à la troisième bobine L3. Dans ce mode de réalisation, le deuxième contact mobile se déplace d'une position déconnectée à une position de shuntage, appelé aussi court-circuité, correspondant au mode de réalisation décrit précédemment par la position connectée. Dans la position de shuntage la résistance R est court-circuitée.

[0052] Le commutateur tel qu'ainsi constitué fonctionne de la manière suivante.

[0053] Dans l'état de repos, tel qu'illustré aux figures 12 et 13, les interrupteurs I1 et I2 étant ouverts, le premier contact mobile C1 est en position de repos tandis que les deuxième et troisième contacts mobile C2, C3 sont en position de déconnectée, par le biais des ressort de rappel 15 illsutré sur la figure 6. Les contacts mobiles C1 à C3 et les bornes B1 et B2 sont alors isolés électriquement les uns des autres. La résistance R relie électriquement le contact mobile C3 à la borne positive du moteur électrique.

[0054] Lorsqu'un démarrage du moteur du véhicule incorporant le démarreur selon cette variante est souhaité, le commutateur C est placé dans un état d'engagement plus particulièrement illustré aux figures 14 et 15. À cet effet, le premier interrupteur I1 est fermé, le deuxième interrupteur I2 restant ouvert.

[0055] La première bobine L1 est alors alimentée de sorte que son plongeur P1 se déplace dans le sens de la flèche F1. Le plongeur P1 vient placer le premier contact mobile C1 en position d'engagement E dans laquelle il se trouve en contact mécanique et électrique avec le deuxième contact mobile C2 et troisième contact mobile C3. La deuxième bobine L2 et la troisième bobine L2 sont également alimentées ce qui maintien le deuxième contact mobile C2 et le troisième contact mobile C3 dans la position déconnectée par le biais d'une force magnétique représentée par les flèches F2. Le mouvement du plongeur P1 a en outre placé le lanceur L dans une position d'engagement avec les moyens d'entraînement du moteur à combustion interne.

[0056] À partir de l'état d'engagement, le commutateur C peut être placé dans un état intermédiaire, tel qu'illustré aux figures 16 et 17. À cet effet, le deuxième interrupteur I2 est fermé de sorte que la troisième bobine L3 est court-circuitée et n'est donc plus alimentée. Le défaut d'alimentation de la troisième bobine L3 entraîne une translation, dans le sens de la flèche F4, de son noyau P3 plaçant ainsi le troisième contact mobile C3 en position connectée Cx dans laquelle il est en contact mécanique et électrique avec la première borne B1. La deuxième bobine L2 est en parrallèle avec l'enroullement d'appel Ea est reste donc allimentée pour maintenir le deuxième contact mobile en position déconnectée.

[0057] Dans cet état intermédiaire le moteur électrique M se trouve alimenté via la résistance de limitation R de sorte qu'il tourne à vitesse et à puissance réduite.

[0058] À partir de l'état intermédiaire, le commutateur C peut être placé dans un état d'alimentation tel qu'illustré aux figures 18 et 19. À cet effet le deuxième interrupteur I2 est ouvert est ouvert de sorte que l'alimentation de l'enroulement d'appel Ea au moins de la première bobine L1 est coupée ainsi que l'alimentation des deuxième et troisième bobines B2 et B3 afin de ne plus retenir le contact mobile C2 et que celui-ci se déplace sous l'effet du ressort de maintien W qui applique une force F5 en direction de la position connectée Cx par le biais du contact mobile C1. Le deuxième contact mobile C2 en position connectée Cx est donc en contact mécanique et électrique avec la deuxième borne B2.

[0059] Ainsi dans cet état d'alimentation, les premier C1, deuxième C2 et troisième C3 contacts mobiles assurent une continuité électrique entre les première et deuxième bornes B1 et B2 de sorte que le moteur électrique M du démarreur est alimenté à pleine puissance et peut assurer l'entraînement du moteur à combustion interne.

[0060] Dans cet état d'alimentation, il suffit, pour interrompre l'alimentation du moteur électrique M, d'ouvrir le premier interrupteur. En effet, l'enroullement de maintien est désalimenté entraînant un retour en arrière du plongeur P1 par le biais d'un ou plusieurs ressorts de rappel et donc entraînant un retour à la position déconnectée des deuxième et troisième contact mobile C2 et C3 par le biais de leurs ressort de rappel 15 réciproque.

[0061] Le deuxième contact mobile C2 est relié en permanence à la deuxième borne par une tresse T comprenant la résistance R.

[0062] Cependant, une telle liaison permanente n'est pas nécessaire à la l'invention.Selon un autre mode de réalisation non représenté, la sortie de la deuxième bobine L2et l'entrée de la troisième bobine L3 (ou vice vers-ça) ne sont pas raccordé électriquement ensemble. Dans ce mode de réalisation, il est nécessaire d'avoir un troisième interrupteur pour commander le troisième contact mobile. Ainsi, l'avantage du mode de réalisation décrit permet de gagner en volume puisqu'il n'utilise que deux contacts mobiles.

[0063] Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l'invention dans le cadre des revendications annexées.

Revendications

1. Commutateur électromagnétique pour démarreur de moteur thermique comprenant :

- une première borne (B1),

- une deuxième borne (B2),

- un premier contact mobile (C1) qui est situé entre les première et deuxième bornes (B1,B2), et qui est mobile entre une position de repos et une position d'alimentation,

- un noyau plongeur (P1), d'une première bobine (L1), destiné à actionner un système de manoeuvre d'un lanceur (L) du démarreur, commandant le déplacement du premier contact mobile (C1),
caractérisé par

- un deuxième contact mobile (C2) qui est situé entre le premier contact mobile (C1) et la deuxième borne (B2) et qui est mobile, entre une position déconnectée et une position connectée, par un noyau (P2) d'une deuxième bobine (L2) et un ressort,
le commutateur étant susceptible d'être placé, selon l'alimentation des bobines, dans trois états de fonctionnement :

- un état de repos dans lequel le premier contact mobile (C1) est isolé électriquement des deux bornes (B1, B2) et en ce que les deux bornes sont isolées l'une de l'autre,

- un état d'engagement dans lequel:

- le premier contact mobile (C1) est dans une position d'engagement entre la position d'alimentation et la position repos et se trouve en contact électrique avec la première borne électrique (B1),

- le deuxième contact mobile (C2) est en position de repos et en contact électrique et mécanique avec le premier contact mobile (C1),

- la deuxième borne (B2) est isolée électriquement des contacts mobiles et de la première borne (B1),

- un état d'alimentation dans lequel :

- le premier contact mobile (C1) est en position d'alimentation et se trouve en contact électrique avec la deuxième borne par le biais du deuxième contact mobile (C2) et est en contact électrique avec la première borne (B1), et

- le deuxième contact mobile (C2) est en position connectée et se trouve en contact électrique et mécanique avec la deuxième borne (B2).

2. Commutateur électromagnétique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième contact mobile (C2) est en position connectée lorsque la deuxième bobine (L2) est alimentée et en position déconnectée lorsque la deuxième bobine (L2) est désactivée et en ce qu'un ressort rappelle le contact mobile en position déconnectée.

3. Commutateur électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième contact mobile (C2) est en position déconnectée lorsque la deuxième bobine deuxième (L2) est alimentée, et se trouve en position connectée lorsque la deuxième bobine (L2) est désactivée et en ce que le deuxième contact mobile (C2) est maintenu en position connecté par un ressort.

4. Commutateur électromagnétique selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que qu'il comprend

- un troisième contact mobile (C3) qui est situé entre le premier contact mobile (C1) et la première borne (B1) et qui est déplacé, entre une position déconnectée et une position shuntage, par un noyau (P3) d'une troisième bobine et un ressort, et

- une résistance de limitation (R) montée électriquement entre la première borne (B1) et le troisième contact mobile (C3),

- dans lequel à l'état de repos, le troisième contact mobile (C3) est isolé électriquement des deux autres contacts mobiles (C1, C2),

- à l'état d'engagement, le premier contact mobile (C1) se trouve en contact électrique et mécanique avec le troisième contact mobile (C3), et en ce que le troisième contact mobile (C3) est en position déconnectée isolé mécaniquement de la troisième borne et est relié électriquement à la première borne (B1) par le biais de la résistance de limitation (R),

- à l'état d'alimentation, le premier contact mobile (C1) se trouve en contact électrique et mécanique avec le troisième contact mobile (C3), le troisième contact mobile (C3) est en position connectée et se trouve en contact électrique et mécanique avec la première borne (B1) shuntant la résistance,

et dans lequel, le commutateur est susceptible de passer dans un état intermédiaire dans lequel:

- le premier contact mobile (C1) est en position d'engagement et est en contact électrique et mécanique avec les deuxième et troisième contacts mobiles (C2, C3),

- le troisième contact mobile (C3) est en position déconnectée et est en contact électrique avec la première borne (B1) par le biais de la résistance de limitation (R), et

- le deuxième contact mobile (C2) est en position connectée et est relié électriquement à la deuxième borne (B2).

5. Commutateur électromagnétique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le troisième contact mobile (C3) est en position déconnectée lorsque la troisième bobine (L3) est activée.

6. Commutateur électromagnétique selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel, le premier contact mobile (C1) exerce une force mécanique sur le troisième contact mobile (C3) pour le déplacer en direction de la position shuntage lorsque la troisième bobine (L3) n'est pas alimenté et en ce que en ce que un ressort de rappel (15) applique une force sur le troisième contact mobile (C3) en direction de la position déconnectée.

7. Commutateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième (L2) et/ou la troisième (L3) bobine est un micro-solénoïde.

8. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le deuxième (C2) et/ou le troisième contact mobile (C3) est formé par un étrier-contact (C2) comprenant deux branches (10,11) qui maintiennent entre elles le noyau (13) du micro-solénoïde qui est également situé entre les deux mâchoires.

9. Commutateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étrier-contact est adapté pour supporter le passage d'un courant de puissance.

10. Commutateur selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le micro-solénoïde comprend une cuve (14) faisant partie du circuit magnétique du micro-solénoïde et formant logement pour la bobine (L2) du micro-solénoïde.

11. Commutateur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la cuve (14) est solidaire du corps (2) du commutateur.

12. Démarreur électrique pour moteur à combustion interne comprenant :

- un lanceur (L) qui est entrainé en rotation par un moteur électrique (M) et qui est mobile en translation axiale entre une position de repos et une position d'engagement avec des moyens d'entraînement du moteur à combustion interne,

- un commutateur électromagnétique (C) selon l'une des revendications précédentes adapté pour, d'une part, piloter l'alimentation du moteur électrique (M) et, d'autre part, contrôler le déplacement du lanceur (L) entre ses positions de repos et d'engagement.

13. Système de démarreur comprenant un démarreur selon la revendication précédente, dans lequel la première bobine comprend

- un enroulement d'appel (Ea) ayant une borne de sortie reliée électriquement à la borne positive du moteur, et

- un enroulement de maintien (Em) ayant une borne de sortie reliée électriquement avec la borne négative du moteur et une borne d'entrée reliée à une borne d'entrée de la bobine d'appel,

dans lequel le système comprend en outre :

- une batterie électrique comprenant une borne positive reliée à la seconde borne du commutateur et une borne négative reliée à une borne du moteur électrique;

- un premier interrupteur (I1) relié électriquement d'une première borne à la borne positive de la batterie et d'une deuxième borne aux enroulements de maintien et d'appel ;

- un second interrupteur (I2) relié électriquement d'une première borne à la borne positive de la batterie, et d'une deuxième borne à la borne d'entrée de la seconde bobine (L2), et

dans lequel la borne de sortie de la seconde bobine est reliée électriquement à la borne positive du moteur.

14. Système selon la revendication précédente, dans lequel la borne de sortie de la seconde bobine est raccordée à la borne de sortie de l'enroulement d'appel (Ea) de la première bobine (L1).

15. Système selon la revendication précédente dans lequel la troisième bobine (L3) est raccordée entre le troisième contact et la borne de sortie de la première bobine (L1).

Ansprüche

1. Elektromagnetischer Schalter für den Starter einer Wärmekraftmaschine, umfassend:

- eine erste Klemme (B1),

- eine zweite Klemme (B2),

- einen ersten beweglichen Kontakt (C1), der zwischen der ersten Klemme und der zweiten Klemme (B1, B2) angeordnet ist und der zwischen einer Ruheposition und einer Bestromungsposition beweglich ist,

- einen Tauchkern (P1) einer ersten Spule (L1), der dazu bestimmt ist, ein Betätigungssystem eines Anlassritzels (L) zu betätigen, das die Verschiebung des ersten beweglichen Kontakts (C1) steuert,

gekennzeichnet durch

- einen zweiten beweglichen Kontakt (C2), der zwischen dem ersten beweglichen Kontakt (C1) und der zweiten Klemme (B2) angeordnet ist und der zwischen einer unterbrochenen Position und einer angeschlossen Position durch einen Kern (P2) einer zweiten Spule (L2) beweglich ist, wobei der Schalter je nach der Bestromung der Spulen in drei Betriebszustände gestellt werden kann:

- einen ersten Ruhezustand, in dem der erste bewegliche Kontakt (C1) von den zwei Klemmen (B1, B2) elektrisch isoliert ist, und dass die zwei Klemmen voneinander isoliert sind,

- einen Eingriffszustand, in dem:

- der erste bewegliche Kontakt (C1) in einer Eingriffsposition zwischen der Bestromungsposition und der Ruheposition ist und in elektrischem Kontakt mit der ersten elektrischen Klemme (B1) steht,

- der zweite bewegliche Kontakt (C2) in einer Ruheposition ist und in elektrischem und mechanischen Kontakt mit dem ersten beweglichen Kontakt (C1) steht,

- die zweite Klemme (B2) von den beweglichen Kontakten und der ersten Klemme (B1) elektrisch isoliert ist,

- einen Bestromungszustand, in dem:

- der erste bewegliche Kontakt (C1) in Bestromungsposition ist und über den zweiten beweglichen Kontakt (C2) mit der zweiten Klemme in elektrischem Kontakt steht und in elektrischem Kontakt mit der ersten Klemme (B1) ist, und

- der zweite bewegliche Kontakt (C2) in angeschlossener Position ist und in elektrischem und mechanischen Kontakt mit der zweiten Klemme (B2) steht.

2. Elektromagnetischer Schalter nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite bewegliche Kontakt (C2) in angeschlossener Position ist, wenn die zweite Spule (L2) bestromt wird, und in unterbrochener Position ist, wenn die zweite Spule (L2) deaktiviert ist, und dass eine Feder den beweglichen Kontakt in die unterbrochene Position zurückstellt.

3. Elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite bewegliche Kontakt (C2) in unterbrochener Position ist, wenn die zweite Spule (L2) bestromt wird, und sich in angeschlossener Position befindet, wenn die zweite Spule (L2) deaktiviert ist, und dass der zweite bewegliche Kontakt (C2) durch eine Feder in angeschlossener Position gehalten ist.

4. Elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass er Folgendes aufweist:

- einen dritten beweglichen Kontakt (C3), der zwischen dem ersten beweglichen Kontakt (C1) und der ersten Klemme (B1) angeordnet ist und der zwischen einer unterbrochenen Position und einer Überbrückungsposition durch einen Kern (P3) einer dritten Spule und eine Feder bewegt wird,

- einen Begrenzungswiderstand (R), der elektrisch zwischen der ersten Klemme (B1) und dem dritten beweglichen Kontakt (C3) montiert ist,

- wobei der dritte bewegliche Kontakt (C3) im Ruhezustand von den zwei anderen beweglichen Kontakten (C1, C2) elektrisch isoliert ist,

- dass der erste bewegliche Kontakt (C1) im Eingriffszustand in elektrischem und mechanischen Kontakt mit dem dritten beweglichen Kontakt (C3) steht, und dass der dritte bewegliche Kontakt (C3) in unterbrochener Position von der dritten Klemme mechanisch isoliert ist und mit der ersten Klemme (B1) über den Begrenzungswiderstand (R) elektrisch verbunden ist,

- dass der erste bewegliche Kontakt (C1) im Bestromungszustand in elektrischem und mechanischen Kontakt mit dem dritten beweglichen Kontakt (C3) steht, dass der dritte bewegliche Kontakt (C3) in angeschlossener Position ist und in elektrischem und mechanischen Kontakt mit der ersten Klemme (B1) steht, die den Widerstand überbrückt,

und wobei der Schalter in einen Zwischenzustand übergehen kann, in dem:

- der erste bewegliche Kontakt (C1) in einer Eingriffsposition ist und in elektrischem und mechanischen Kontakt mit dem zweiten und dem dritten beweglichen Kontakt (C2, C3) steht,

- der dritte bewegliche Kontakt (C3) in unterbrochener Position ist und über den Begrenzungswiderstand (R) in elektrischem Kontakt mit der ersten Klemme (B1) steht und

- der zweite bewegliche Kontakt (C2) in angeschlossener Position ist und mit der zweiten Klemme (B2) elektrisch verbunden ist.

5. Elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte bewegliche Kontakt (C3) in unterbrochener Position ist, wenn die dritte Spule (L3) aktiviert ist.

6. Elektromagnetischer Schalter nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste bewegliche Kontakt (C1) eine mechanische Kraft auf den dritten beweglichen Kontakt (C3) ausübt, um ihn in Richtung der Überbrückungsposition zu verschieben, wenn die dritte Spule (L3) nicht bestromt wird, und dass eine Rückstellfeder (15) eine Kraft auf den dritten beweglichen Kontakt (C3) in Richtung der unterbrochenen Position ausübt.

7. Schalter nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite (L2) und/oder die dritte (L3) Spule eine Mikromagnetspule ist.

8. Elektromagnetischer Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite (C2) und/oder der dritte bewegliche Kontakt (C3) durch einen Kontaktbügel (C2) gebildet ist, der zwei Schenkel (10, 11) aufweist, die zwischen sich den Kern (13) der Mikromagnetspule halten, der auch zwischen den zwei Klemmbacken angeordnet ist.

9. Schalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbügel geeignet ist, den Durchfluss von einem Leistungsstrom auszuhalten.

10. Schalter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikromagnetspule einen Behälter (14) aufweist, der Teil des magnetischen Kreises der Mikromagnetspule ist und eine Aufnahme für die Spule (L2) der Mikromagnetspule bildet.

11. Schalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (14) mit dem Körper (2) des Schalters fest verbunden ist.

12. Starter für Verbrennungsmotor, umfassend:

- ein Anlassritzels (L), das von einem Elektromotor (M) in Drehung versetzt wird und das zwischen einer Ruheposition und einer Eingriffsposition mit den Antriebsmitteln des Verbrennungsmotors axial verschiebbar ist,

- einen elektromagnetischen Schalter (C) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der geeignet ist, einerseits die Bestromung des Elektromotors (M) zu steuern und andererseits die Verschiebung des Anlassritzels (L) zwischen seiner Ruheposition und seiner Eingriffsposition zu steuern.

13. Startersystem, umfassend einen Starter nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Spule Folgendes aufweist:

- eine Einzugswicklung (Ea), die eine Ausgangsklemme aufweist, die mit der positiven Klemme des Motors elektrisch verbunden ist, und

- eine Haltewicklung (Em), die eine Ausgangsklemme, die mit der negativen Klemme des Motors elektrisch verbunden ist, und eine Eingangsklemme aufweist, die mit einer Eingangsklemme der Einzugsspule verbunden ist,

wobei das System ferner Folgendes aufweist:

- eine elektrische Batterie, die eine positive Klemme aufweist, die mit der zweiten Klemme des Schalters verbunden ist, und eine negative Klemme, die mit einer Klemme des Elektromotors verbunden ist;

- einen ersten Schalter (11), der elektrisch von einer ersten Klemme mit der positive Klemme der Batterie und von einer zweiten Klemme mit der Haltewicklung und der Einzugswicklung verbunden ist;

- einen zweiten Schalter (12), der elektrisch von einer ersten Klemme mit der positive Klemme der Batterie und von einer zweiten Klemme mit der Eingangsklemme der zweiten Spule (L2) verbunden ist, und

wobei die Ausgangsklemme der zweiten Spule mit der positiven Klemme des Motors elektrisch verbunden ist.

14. System nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausgangsklemme der zweiten Spule mit der Ausgangsklemme der Einzugswicklung (Ea) der ersten Spule (L1) verbunden ist.

15. System nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die dritte Spule (L3) zwischen dem dritten Kontakt und der Ausgangsklemme der ersten Spule (L1) verbunden ist.

Claims

1. Electromagnetic switch for the starter of a heat engine comprising:

- a first terminal (B1),

- a second terminal (B2),

- a first mobile contact (C1) which is situated between the first and second terminals (B1, B2), and which is mobile between a rest position and a power supply position,

- an adjustable core (P1), of a first coil (L1), intended to actuate a system for operating a drive assembly (L) of the starter, controlling the displacement of the first mobile contact (C1), characterized by

- a second mobile contact (C2) which is situated between the first mobile contact (C1) and the second terminal (B2) and which is mobile, between a disconnected position and a connected position, by a core (P2) of a second coil (L2) and a spring,

the switch being able to be placed, depending on the power supply of the coils, in three operating states:

- a rest state in which the first mobile contact (C1) is electrically isolated from the two terminals (B1, B2) and in that the two terminals are isolated from one another,

- a state of engagement in which:

- the first mobile contact (C1) is in a position of engagement between the power supply position and the rest position and is in electrical contact with the first electrical terminal (B1),

- the second mobile contact (C2) is in the rest position and in electrical and mechanical contact with the first mobile contact (C1),

- the second terminal (B2) is electrically isolated from the mobile contacts and from the first terminal (B1),

- a power supply state in which:

- the first mobile contact (C1) is in the power supply position and is in electrical contact with the second terminal through the second mobile contact (C2) and is in electrical contact with the first terminal (B1), and

- the second mobile contact (C2) is in the connected position and is in electrical and mechanical contact with the second terminal (B2).

2. Electromagnetic switch according to the preceding claim, characterized in that the second mobile contact (C2) is in the connected position when the second coil (L2) is powered and in the disconnected position when the second coil (L2) is deactivated and in that a spring returns the mobile contact to the disconnected position.

3. Electromagnetic switch according to Claim 1, characterized in that the second mobile contact (C2) is in the disconnected position when the second coil (L2) is powered, and in the connected position when the second coil (L2) is deactivated and in that the second mobile contact (C2) is held in the connected position by a spring.

4. Electromagnetic switch according to Claim 1 or 3, characterized in that it comprises

- a third mobile contact (C3) which is situated between the first mobile contact (C1) and the first terminal (B1) and which is displaced, between a disconnected position and a shunting position, by a core (P3) of a third coil and a spring, and

- a limiting resistor (R) electrically mounted between the first terminal (B1) and the third mobile contact (C3),

- in which, in the rest position, the third mobile contact (C3) is electrically isolated from the other two mobile contacts (C1, C2),

- in the state of engagement, the first mobile contact (C1) is in electrical and mechanical contact with the third mobile contact (C3), and in that the third mobile contact (C3) is in the disconnected position mechanically isolated from the third terminal and is electrically linked to the first terminal (B1) through the limiting resistor (R),

- in the power supply state, the first mobile contact (C1) is in electrical and mechanical contact with the third mobile contact (C3), the third mobile contact (C3) is in the connected position and is in electrical and mechanical contact with the first terminal (B1) shunting the resistor,

and in which, the switch is capable of switching to an intermediate state in which:

- the first mobile contact (C1) is in the position of engagement and is in electrical and mechanical contact with the second and third mobile contacts (C2, C3),

- the third mobile contact (C3) is in the disconnected position and is in electrical contact with the first terminal (B1) though the limiting resistor (R), and

- the second mobile contact (C2) is in the connected position and is electrically linked to the second terminal (B2).

5. Electromagnetic switch according to Claim 4, characterized in that the third mobile contact (C3) is in the disconnected position when the third coil (L3) is activated.

6. Electromagnetic switch according to one of the two preceding claims, in which the first mobile contact (C1) exerts a mechanical force on the third mobile contact (C3) to displace it towards the shunting position when the third coil (L3) is not powered and in that a return spring (15) applies a force to the third mobile contact (C3) towards the disconnected position.

7. Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the second (L2) and/or the third (L3) coil is a micro-solenoid.

8. Switch according to Claim 7, characterized in that the second (C2) and/or the third (C3) mobile contact is formed by a stirrup contact (C2) comprising two branches (10, 11) which hold between them the core (13) of the micro-solenoid which is also situated between the two jaws.

9. Switch according to Claim 8, characterized in that the stirrup contact is suitable for supporting the passage of a power current.

10. Switch according to Claim 8 or 9, characterized in that the micro-solenoid comprises a pot (14) forming part of the magnetic circuit of the micro-solenoid and forming a housing for the coil (L2) of the micro-solenoid.

11. Switch according to Claim 10, characterized in that the pot (14) is secured to the body (2) of the switch.

12. Electric starter for internal combustion motor comprising:

- a drive assembly (L) which is driven in rotation by an electric motor (M) and which is mobile in axial translation between a rest position and a position of engagement with driving means of the internal combustion motor,

- an electromagnetic switch (C) according to one of the preceding claims suitable for, on the one hand, controlling the powering of the electric motor (M) and, on the other hand, controlling the displacement of the drive assembly (L) between its rest and engagement positions.

13. Starter system comprising a starter according to the preceding claim, in which the first coil comprises

- a pull-in winding (Ea) having an output terminal linked electrically to the positive terminal of the engine, and

- a holding winding (Em) having an output terminal linked electrically with the negative terminal of the engine and an input terminal linked to an input terminal of the pull-in coil,

in which the system further comprises:

- an electric battery comprising a positive terminal linked to the second terminal of the switch and a negative terminal linked to a terminal of the electric motor;

- a first switch (I1) linked electrically from a first terminal to the positive terminal of the battery and from a second terminal to the holding and pull-in windings;

- a second switch (12) linked electrically from a first terminal to the positive terminal of the battery, and from a second terminal to the input terminal of the second coil (L2), and

in which the output terminal of the second coil is linked electrically to the positive terminal of the motor.

14. System according to the preceding claim, in which the output terminal of the second coil is connected to the output terminal of the pull-in winding (Ea) of the first coil (L1).

15. System according to the preceding claim in which the third coil (L3) is connected between the third contact and the output terminal of the first coil (L1).

Dessins