EP3372821A1 - Starter switch - Google Patents

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Publication number
EP3372821A1
EP3372821A1 EP18160124.6A EP18160124A EP3372821A1 EP 3372821 A1 EP3372821 A1 EP 3372821A1 EP 18160124 A EP18160124 A EP 18160124A EP 3372821 A1 EP3372821 A1 EP 3372821A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wafer
core
contact
terminal
contactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18160124.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Tristan GUESNEY
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP3372821A1 publication Critical patent/EP3372821A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
    • H01H50/42—Auxiliary magnetic circuits, e.g. for maintaining armature in, or returning armature to, position of rest, for damping or accelerating movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/541—Auxiliary contact devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/60—Contact arrangements moving contact being rigidly combined with movable part of magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/02—Non-polarised relays
    • H01H51/04—Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
    • H01H51/06—Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
    • H01H51/065—Relays having a pair of normally open contacts rigidly fixed to a magnetic core movable along the axis of a solenoid, e.g. relays for starting automobiles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/006—Assembling or mounting of starting devices

Definitions

  • the invention relates to the technical field of starters for a motor vehicle engine comprising a heat engine. More particularly, the technical field of the invention relates to contactors for activating or not an electric motor of the starter.
  • some contactors comprise a switching element controlled, for example by a computer, to decide on the starting of the electric motor of the starter.
  • a problem arises from the passage of the operation of the electric motor and the engine and their coordination in their operation.
  • This switching element dissociates the advance of the pinion in the ring with the power supply of the electric motor.
  • the switching element therefore advantageously makes it possible to supply the electric motor once the pinion is engaged in the ring gear. This function makes it possible in particular to avoid milling the pinion with the crown when the two elements are rotating without being engaged.
  • FIG. 1 A first solution of the state of the art is illustrated in the figure 1 .
  • the figure 1 represents a state-of-the-art switching element MC having a movable core P2 of ferromagnetic material mounted with a coil L2 to prevent displacement of said core P2 when the coil L2 is activated.
  • the movable core P2 is also mounted with a U-shaped electrical conductor element C2 for the passage of the charges between the wafer C1 and a terminal D of a terminal B2 or vice versa.
  • the wafer C1 is a movable contact which makes it possible to connect the terminal B2 to another terminal B1, in which the terminal B2 or the terminal B1 is intended to be connected to a positive terminal of the vehicle battery and the other terminal to positive brushes of the electric motor.
  • the wafer C1 is movable between a rest position in which it is electrically isolated from at least one of the terminals and in an active position where it connects the two terminals eclectically.
  • the plate is moved by means of a rod shown itself moved by a movable main core of the not shown contactor which moves from a rest position remote from a not shown fixed core to an active position in contact with the fixed core. Moving the movable core to the active position occurs through a so-called coil call coil that when energized produces a magnetic field attracting the movable core to the fixed core.
  • the movable core further moves the pinion towards the crown as it moves from the rest position to the active position.
  • the mobile core P2 is a part which is confined in a small space and which must be mounted with many elements such as in particular a coil , a conductive element C2 and a return spring for disengaging the movable core from the terminal B2.
  • the conductive part C2 forms a U is not always optimized to achieve the conduction function because it is bulky.
  • the mobile core is thus assembled with other parts in order to separate the ferromagnetic and conductive functions of the conductor.
  • the invention makes it possible to reduce the abovementioned disadvantages.
  • the invention provides a solution of a contactor comprising a movable core bi materials for performing both the ferromagnetic function to be driven under the effect of a magnet and a conductive function through an arrangement between a conductive material and a ferromagnetic material carrying electric charges from one end to the other when making contact with the terminal and the wafer.
  • the bi-material mobile core comprises two contact pads. This allows good electrical contact on the one hand with the wafer and on the other hand with the contact terminal. Finally, another advantage is to reduce the formation of arcs at both ends of the mobile core. According to one embodiment, the bi-material mobile core is symmetrical. This makes it possible to have a kernel mount of any sense and thus simplify the assembly line.
  • the contactor comprises a return spring applying a restoring force on the moving mobile bi-material core to the initial position.
  • a spring is mounted under stress between an element secured to the cover in the different states of the starter and the movable core.
  • state of the starter is meant the different position of the contact plate.
  • the return spring and bearing against an insulating element integral with the movable core bi materials This makes it possible not to dissipate electric charges in the return spring.
  • the wafer in the first position exerts a holding force retaining the mobile core bi moving material in initial position. This makes it possible to dispense with the bi-material core return spring in the initial position (away from the terminal).
  • the contactor comprises a control rod, the contact plate being mounted on the control rod abutting against a stop fixed to the control rod in the first position and a preload spring mounted around the control rod exerting a force on the plate in the direction of the stop of the control rod.
  • the bi-material mobile core further comprises, at the near end of the wafer, a fastening element driving the bi-material core moving from the contact position to the initial position when the wafer is moving towards the first position.
  • the movable core may comprise an element on the other side of the wafer so as to form a retention stop.
  • the wafer may then include a hole in which the attachment member extends.
  • the locking element may for example be non-conductive, for example plastic, to avoid making electrical contact with the wafer when the latter moves in the opposite direction to the contact terminal.
  • the movement of the wafer to break the electrical contact with the bi-material moving core then makes it possible to instantly drive the mobile core to an initial position remote from the terminal while maintaining it at an electric distance from the conductive part of the bi-material mobile core. .
  • the return spring can be omitted since the fastener element exerts the force allowing the core to disengage from the contact terminal to the initial position when the coil surrounding the bi-material moving core is not powered and the pad moves to the initial position.
  • the wafer drives the mobile bi-material moving core to the contact position so that this position is reached when the plate is in second position.
  • the coil surrounding the bi-material moving core produces, when electrically energized, a magnetic field on the bi-material moving core holding it in a position preventing the contact plate from pushing the movable core to the contact position.
  • the contactor comprises a tank partially covering the coil around the movable core bi materials to buckle the magnetic field generated by the coil, the coil maintaining the bi-material moving core in its initial position when the coil is electrically powered.
  • At least one chip is mounted tightly in a recessed portion of the end of the ferromagnetic portion of the bi-material moving core.
  • a contactor 1 of the invention is generally integrated in a starter for a heat engine. Such a contactor 1 makes it possible in particular to facilitate the transitions of operation between the starting of the electric motor of the starter and the operation of a heat engine of the starter.
  • the electric motor urges a starter gear in different position of the pinion to drive the engine.
  • the pinion is driven by the electric motor to engage the ring which can be in motion or not during the gearing.
  • the sequence of actuation of the mechanical parts to achieve the pinion gear must be very precise vis-à-vis the others to avoid damage to the parts interacting with each other.
  • Such a starter may comprise a reducer coupled to the rotor of the electric motor driven by the contactor 1 of the invention.
  • the contactor 1 controls firstly the axial displacement of a launcher comprising the pinion via a fork, not shown, and secondly the power supply of the electric motor by the displacement of a wafer 30 also called contact plate which comes to make the connection between two electrical terminals, one of which is connected to the battery and the other to the positive brush of the electric motor.
  • the launcher and the electric motor of the starter therefore form drive means for the engine.
  • the contactor 1 therefore forms an element that can drive the wafer and the fork to activate the drive of the launcher, which is achieved by a break in the electrical continuity between a mobile core 2 of a locking device, the wafer 30 and a Terminal 20.
  • the contactor 1 can establish an electrical continuity between the wafer 30, the movable core 2 and the terminal 20 to activate the electric motor.
  • One of the objectives of such a switch and therefore the starter is for example to ensure that the pinion is well geared in the ring before ignition of the engine.
  • the figure 2 represents a contactor 1 of the invention.
  • the contactor 1 comprises at least one locking device comprising the movable bi-material moving core 2 of the invention and a coil 9.
  • the contactor further comprises the conductive mobile plate 30 and the conductive contact terminal 20.
  • the mobile core bi material 2 is movable in translation along the axis B-B '.
  • the coil surrounding the dual-material mobile core is controlled by a calculator, called ECU.
  • the starter comprises electronics for controlling the coil, the electronics may be internal to the contactor and therefore belong to the contactor.
  • the mobile core 2 has the function of managing when the electric motor is in operation. It makes it possible to separate the progress of the pinion from the power supply of the electric motor. This function can be used to ensure that the pinion has entered the crown before feeding the electric motor. This function makes it possible to avoid in particular the milling of the pinion with the crown.
  • the ECU or the electronics with a sensor controls the state of the pinion before starting the electric motor.
  • a timer is implemented to perform this control function.
  • the wafer also said movable plate or contact plate 30 extends along its length in initial position along an axis perpendicular to the axis B-B.
  • a control rod 50 causes the displacement of the wafer 30 under the effect of a movement of a main movable core not shown contactor. It is this main mobile core that moves the range
  • the wafer 30 therefore moves from an initial position in which the starter is not powered to a contact position for powering the electric motor.
  • the contact plate makes contact with another terminal 40 connected to the positive terminal of the drums.
  • the terminal 40 is connected to the positive brush of the electric motor, in this case the terminal 20 is connected to the positive terminal of the battery.
  • relays or other electrical elements can connect terminal 40 or 20 according to the example to the positive terminal.
  • the wafer is in an electrically conductive material, for example copper or silver.
  • the contact terminal 20 is intended to transmit electrical control to the electric motor, when an electrical continuity between the movable core 2 and the wafer 30 is established.
  • the contact terminal 20 is a single material.
  • the contact terminal 20 comprises a conductive pad arranged at the end of the contact terminal 20 which is intended to be in contact with the bi-material core.
  • the figure 2 represents an exemplary embodiment in which a wafer 21 of the contact terminal 20 is intended to be in contact with the wafer 3 'of the bi-material core 2.
  • the terminal 20 can be electrically connected to the positive wiper of the electric motor directly if the inductor includes magnets or indirectly for example if the inductor comprises coils. By directly is meant by one or more conductors whose sole role is to transmit the electric charges (braid, electrical bridge, electrical pad etc.).
  • a fuse may also for example be electrically mounted between the brushes and the terminal 20.
  • the figure 2 represents in a first view the bi-material core of the invention arranged between the wafer 30 and the terminal 20.
  • the movable core b material 2 is a movable core 2 evolving between two positions: an initial position and a contact position.
  • the movable core bi material 2 comprises a first face 23 in which a conductive material 3 which has a contact surface 32 and in this case points of contact.
  • This first contact surface 32 is intended to be in contact with the wafer 30.
  • the movable core b material 2 comprises a second face 23 'of a conductive material 3' having contact points 32 or at least one contact surface 32. This second face 23 'is in contact with the terminal 20 when the mobile core 2 is in the contact position. It is recalled that the displacements in translation are along the axis B-B '.
  • a prestressing spring 51 makes it possible to ensure a pressure between the elements put in contact.
  • the prestressing spring 51 maintains a slight pressure on the wafer 30.
  • a spring 52 makes it possible to determine a progressive end of stroke of the control rod 50 under the effect of the main movable core.
  • the biasing spring is mounted around the control rod and exerts a force on the wafer in the direction of a stop not shown of the control rod.
  • the contact plate is mounted on the control rod pressed by the preload spring against the stop fixed to the control rod in the initial position. When the wafer comes into contact with the terminal 40, the preloading spring makes it possible to ensure a contact pressure between the wafer and this terminal.
  • the preloading spring is used to press the contact plate against the contact surface 32 of the movable core 2 which comprises its contact surface 23 'pressed against the terminal 20.
  • This ensures a contact pressure between the wafer and the movable core bi materials and another terminal and the movable core on the terminal 20 when the wafer is in the connected position.
  • This contact pressure allows good electrical contact between the various elements.
  • the prestressing spring 51 ensures a maintained contact between the 3 parts.
  • a return spring 6 makes it possible to maintain a slight stress on the bi-material movable element 2 in order to push the movable core 2 from the contact position to the initial position when the plate 30 no longer exerts displacement force on the core.
  • movable bi material 2. This ensures that the mobile core 2 is in the initial position when the starter is no longer electrically powered.
  • the mobile core 2 is potentially subject to various constraints exerted on it.
  • a first constraint comes from the wafer 30 when the latter is driven by the control rod 50.
  • the wafer 30 then exerts a force on the first conductive surface 23 of the movable core 2 driving the latter in translation.
  • a second constraint comes from the return spring 6 exerting a restoring force on the movable core 2 when the latter is moved in contact with the terminal 20.
  • a third constraint can be generated from a magnetic control by the presence of a coil 9 surrounding the mobile core 2 and causing an electromagnetic force on the movable core 2 which comprises a body 5 composed in particular of a ferromagnetic material.
  • the contactor 1 comprises a call coil and a unrepresented holding coil.
  • the call coil with the holding coil is used to engage the movement of the main movable core not shown which moves the control rod and therefore the contact plate.
  • the holding coil keeps the main movable core in a final position in contact with a fixed core not shown.
  • This decomposition of the magnetic forces applied during the different phases of the movements of a main mobile core makes it possible to optimize the energy of the system.
  • the movable core makes it possible to move a fork as well as the wafer towards the second position and thus the movable core bi material towards the position of contact.
  • the resultant of the magnetic field of the holding coil is smaller than the resultant of the magnetic field of the call coil. The use of two coils therefore allows an adaptation of the energy required for the function to be performed.
  • the contactor comprises the coil 9 of the locking device, it then forms a holding electromagnet bi-material mobile core in the initial position.
  • the holding coil 9 thus makes it possible to keep the mobile core 2 in an initial position POSi.
  • the locking device prevents an electrical contact between the wafer and the terminal 20 connected in this embodiment to the electric motor.
  • the contactor comprises another coil surrounding the coil 9 and in that its supply is opposite to the first coil so as to cancel the magnetic field of the coil 9 to no longer hold in the initial POSI position the mobile core bi material.
  • This additional coil can be used instead of another starter having a different control law that involves.
  • the locking device comprises a support that can be made of plastic 101 making it possible to form a support for the coil 9 that surrounds the ferromagnetic body of the mobile core 2.
  • the support 101 makes it possible to prevent the moving core and the coil of contact from being brought into contact with each other. so as to prevent a charge transfer taking place between the two parts and to guide the movable core bi material 2.
  • the coil 9 is powered by an input 13 to activate or deactivate the magnetic field according to the control of the ECU calculator or electronics .
  • the coil 9 is integrated in a tank 7 which makes it possible to close the magnetic field with the mobile core 2.
  • the tank 7 comprises a cavity for the passage of the necessary connections in particular to supply the coil.
  • the locking device may further comprise a plastic overmolding body 11 for holding the tank, the support, the coil 9 around the movable core bi material.
  • the tank partially surrounds the coil because it comprises an opening, for example about 30 °. This opening makes it possible to pass the entry and exit of the reel.
  • the cut represented for example on the figure 2 was made in the opening of the tank 7.
  • the opening is located on the side of the feed wire 13 relative to the axis BB '.
  • the release spring 6 can bear against an insulating part, for example made of plastic, such as a washer, itself bearing against one end of the movable core 2.
  • the displacements of the mobile core 2 are made possible in translation, they are in this case limited in all the other directions so as to make the mobile core 2 functional to establish or not an electrical contact with the wafer 30 and the terminal 20.
  • the other degrees of freedom of the mobile core 2 are limited in this case.
  • the locking device is mounted in the hood.
  • the blocking device comprises in this case the over-molded part overmolded on the coil 9 and the support piece 101, the ferromagnetic tank 7 so as to form a body integral with the locking device.
  • the blocking device comprises a blocking stopper 110 formed by the ferromagnetic tank 7 of an element limiting the displacement of the movable core 2.
  • the figure 3 represents the mobile core bi material 2 in an initial position POS i, that is to say in a position in which it is neither in contact with the wafer 30 nor in contact with the terminal 20.
  • the initial position POS i of movable core 2 corresponds to a position in which a distance between the movable core 2 and the contact terminal 20 ensures an electrical discontinuity between the two parts.
  • the wafer 30 is in a first POS1 position.
  • the first POS1 position of the wafer 30 corresponds to a position in which a distance between the wafer 30 and the movable core 2 ensures an electrical discontinuity between the two parts.
  • the figure 4 represents the electric board 30 in a second POS2 position reached under the effect of a longitudinal displacement MVT_50 of the control rod 50 along its main axis A-A '.
  • the control rod 50 moves from a POS0 position to a POS0 'position by performing longitudinal displacement MVT_50.
  • This displacement makes it possible to cause a movement MVT_30 of the wafer 30 from a first position POS1 to a second position POS2.
  • the coil 9 being fed applies a ferromagnetic force to the movable core 2 and blocks the contact plate 30.
  • the prestressing spring 51 is compressed due to the immobilization of the movable core 2 which blocks one side of the wafer 30.
  • the wafer In this case pivots and its other end comprises a portion of its contact surface with the other terminal 40.
  • the wafer does not pivot and therefore its other end remains remote from the other terminal 40.
  • figure 4 represents a wafer 30 slightly oriented relative to the normal of the axis AA 'when the latter comes into contact with the movable core 2.
  • the figure 5 represents the electric board 30 in the second position POS2 after the movable core 2 has moved to be in contact with one end of the electrical terminal 20.
  • the contact position of the movable core with the mobile terminal 20 is noted POSc.
  • the second POS2 position of the wafer 30 therefore corresponds to a POSc contact position of the mobile core 2 with the contact terminal 20 and with the wafer 30.
  • the mobile core 2 maintained by the wafer 30 ensures an electrical contact between the terminal 20 and the wafer 30.
  • the electrical contact is a continuous contact between the wafer 30 and the terminal 20, where the mobile core 2 is a conductive element passing electrical charges between the wafer 30 and the terminal of contact 20.
  • a release spring 6 makes it possible to exert a restoring force on the movable core 2 in order to release the latter from the POSc contact position when the electrical contact between the parts has to be interrupted, which occurs when the coil or coils Call and hold surrounding the main fixed core of the contactor is no longer powered.
  • the wafer 30 disengages under the effect of a movement of the control rod 50 in the other direction than that of the contact terminal 20.
  • the release of the wafer 30 allows the spring to release 6 to exert a force on the movable core 2 so as to move it to its initial position POSI ..
  • the movable core 2 of the locking device of the invention comprises at each of its ends a contact pad 3, 3 'at each of its ends 23, 23'.
  • at least one contact pad 3, 3 ' is made of a conductive material such as copper or silver alloys, for example, according to one embodiment, the two contact pads are formed in the same material.
  • Conductive materials such as copper or silver having a low resistivity can establish power contacts of the order of 1000A. These materials have the advantage of promoting the cutting of these arcs as well as to limit the wear of these contacts due to electric arcs. These arcs are generally present at the junction of the elements in contact, such as the contact between the wafer 30 and the movable core 2 or the contact terminal 20 and the movable core 2. The electric arcs can be formed, for example, when two pieces in contact have a game between them. Thus, the driving force of the wafer 30 due to the prestressing spring 51 cooperate to eliminate a large part of the clearance between the parts brought into contact.
  • the low resistivity of the conductive pellets 3, 3 limit the risks of welding that can occur when the resistance of the conductive material is too high and that same material carries a high current.
  • the prestressing spring 51 makes it possible to maintain good contact between the parts to ensure electrical continuity between the wafer 30, the movable core 2 and the contact terminal 20.
  • the return spring 6 must therefore be lower in force to the spring prestressing device 51 to maintain a pressure force between the parts in contact.
  • This pressure force is configured to take into account, if necessary, a backlash of play between the parts in contact and ensure a pressure between it to have a good electrical contact.
  • a mono-material core should impose greater constraints to maintain the electrical contacts due to the difference in resistivity between steel and copper. Indeed, the steel would not allow to establish a good conductive contact with the surrounding parts of the movable core 2 that are the wafer 30 and the terminal 20.
  • the contactor 1 of the invention therefore makes it possible to reduce the bulk of the mobile core 2 by virtue of the fact that it is bi-materials.
  • the presence of conductive pads having a very low resistivity at the end of the movable core 2 avoids the formation of welding effects and limits the wear of the contact pieces.
  • the pellets 3, 3 ' make it possible to establish a good contact on the one hand with the plate 30 and on the other hand with the contact terminal 20.
  • the contact pads 3, 3 ' are fixed at each end in the body 5 of the movable core 2.
  • the body 5 is composed of a ferromagnetic material such as steel, or an alloy based on iron, or of other materials having magnetic properties and electrical conductor for subjecting the movable core 2 to a force resulting from a magnetic field caused by a coil 9 partially surrounding the movable core 2.
  • the good electrical conductivity promotes a passage of charges that is facilitated between these parts.
  • the pellets 3, 3 ' can be attached to each end of the movable core 2 by means of a fastener, by welding or by stamping, stamping or crimping.
  • the body 5 comprises hollow hollow extremities having an internal groove for holding the pellets 3, 3 'integrated within them.
  • the hollow end cavities are designed so that the pellets 3, 3 'comprise a portion 35 of material holding each pellet 3, 3' in their cavity.
  • a circumferential inclination forming a retaining rim of the cavity makes it possible to retain the pellet 3, 3 'in the cavity.
  • the figure 2 represents such edges of the portion 35 of the pellet.
  • the chip 3, 3 ' has a circumferential edge 31 making it possible to offer an optimized electrical contact surface with the wafer 30 or the terminal 20.
  • the circumferential edge 31 has on the surface facing the body 5 at least one asperity 33 so as to reinforce the maintenance of the pellet 3, 3 'in the body 5.
  • the roughness 33 may comprise at least one tip or a circumferential groove adapted to cooperate with a mirror asperity of the body 5.
  • the asperities form concentric ridges on the surface of the pellets 3, 3 '.
  • the wafer 3, 3 ' has a flat surface to form the electrical contact with the wafer 30 or the terminal 20 as the wafer 23'.
  • the pellet 3, 3 ' has asperities on its surface forming, for example, pins or tips or conductive lines to ensure contact at certain points of the pellet 3, 3' with the terminal 20 or the plate 30.
  • the distribution of roughness on the surface of the pellet 3, 3 ' is homogeneous.
  • asperities An advantage of the presence of asperities is to reduce the contact pressure between the parts. In addition, these asperities allow the ice created by the condensation of water at freezing temperatures to settle in the recesses so that the projections can be in contact with the wafer.
  • the body 5 has a general shape of revolution comprising cylindrical portions.
  • the ferromagnetic body 5 comprises a central conductive core joining the two pellets 3, 3 'to each other.
  • An advantage of the invention is to manufacture a low cost mobile core 2 having a compact solution for a starter.
  • the invention also offers a more ergonomic solution than the state of the art because the bi-material mobile core 2 incorporates from its design functions ferromagnetic and conductive in one piece.

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Abstract

Le contacteur (1) pour démarreur comporte :
▪ Une plaquette mobile (30) entre une première position (POS1) et une seconde position (POS2),
▪ Une borne de contact électrique (20),
▪ Un noyau mobile bi matériaux (2) conducteur électriquement comprenant une partie ferromagnétique (4), le noyau mobile bi matériaux (2) étant mobile entre une position initiale (POSi) et une position de contact (POSc),
▪ Une bobine (9) entourant le noyau mobile bi matériaux (2) pour le maintenir en position initial (POSi) lorsque la bobine (9) est alimenté électriquement.The contactor (1) for a starter comprises:
A movable plate (30) between a first position (POS1) and a second position (POS2),
▪ An electrical contact terminal (20),
An electrically conductive bi-material moving core (2) comprising a ferromagnetic part (4), the bi-material moving core (2) being movable between an initial position (POSi) and a contact position (POSc),
▪ A coil (9) surrounding the bi-material moving core (2) to maintain it in initial position (POSi) when the coil (9) is electrically powered.

Le noyau mobile bi matériaux (2) comprend une pastille de contact (3, 3') formant l'une des extrémité dudit noyau mobile bi matériaux (1) pour relier électriquement la borne (20) à la plaquette (30), ladite pastille (3, 3') comportant une résistivité inférieure à celle de la partie ferromagnétique (4) et en ce que la partie ferromagnétique (4) est en série électriquement avec la pastille (3, 3') et la borne (20) ou la plaquette (30) en position de contact (POSc) pour transporter toutes les charges électrique entre la borne (20) et la plaquette (30).

Figure imgaf001
The bi-material moving core (2) comprises a contact pad (3, 3 ') forming one end of said bi-material moving core (1) for electrically connecting the terminal (20) to the wafer (30), said wafer (3, 3 ') having a lower resistivity than that of the ferromagnetic part (4) and in that the ferromagnetic part (4) is electrically in series with the wafer (3, 3') and the terminal (20) or the wafer (30) in the contact position (POSc) for conveying all electric charges between the terminal (20) and the wafer (30).
Figure imgaf001

Description

DOMAINEFIELD

L'invention concerne le domaine technique des démarreurs pour moteur de véhicule automobile comportant un moteur thermique. Plus particulièrement, le domaine technique de l'invention concerne les contacteurs permettant d'activer ou non un moteur électrique du démarreur.The invention relates to the technical field of starters for a motor vehicle engine comprising a heat engine. More particularly, the technical field of the invention relates to contactors for activating or not an electric motor of the starter.

ETAT DE L'ARTSTATE OF THE ART

Actuellement, certains contacteurs comprennent un élément de commutation commandé, par exemple par un calculateur, pour décider de la mise en marche du moteur électrique du démarreur. Une problématique nait du passage du fonctionnement du moteur électrique et du moteur thermique et de leur coordination dans leur fonctionnement. Cet élément de commutation permet de dissocier l'avancement du pignon dans la couronne avec l'alimentation du moteur électrique. L'élément de commutation permet donc avantageusement d'alimenter le moteur électrique une fois que le pignon est engrené dans la couronne. Cette fonction permet notamment d'éviter le fraisage du pignon avec la couronne lorsque les deux éléments sont en rotation sans être engrenés.Currently, some contactors comprise a switching element controlled, for example by a computer, to decide on the starting of the electric motor of the starter. A problem arises from the passage of the operation of the electric motor and the engine and their coordination in their operation. This switching element dissociates the advance of the pinion in the ring with the power supply of the electric motor. The switching element therefore advantageously makes it possible to supply the electric motor once the pinion is engaged in the ring gear. This function makes it possible in particular to avoid milling the pinion with the crown when the two elements are rotating without being engaged.

Une première solution de l'état de l'art est illustrée à la figure 1.La figure 1 représente un élément de commutation MC de l'état de l'art comportant un noyau mobile P2 en matériau ferromagnétique monté avec une bobine L2 pour empêcher le déplacement dudit noyau P2 lorsque la bobine L2 est activé. Le noyau mobile P2 est également monté avec un élément conducteur électrique C2 en forme de U pour le passage des charges entre la plaquette C1 et une extrémité D d'une borne B2 ou inversement. La plaquette C1 est un contact mobile qui permet de relier la borne B2 à une autre borne B1, dans laquelle la borne B2 ou la borne B1 est destinée à être reliée à une borne positive de la batterie du véhicule et l'autre borne à des balais positives du moteur électrique. La plaquette C1 est mobile entre une position repos dans laquelle elle est isolée électrique d'au moins une des bornes et dans une position active ou elle relie éclectiquement les deux bornes. La plaquette est déplacée par le biais d'une tige non représentée elle-même déplacée par un noyau principale mobile du contacteur non représentée qui se déplace d'une position repos éloigné d'un noyau fixe non représenté vers une position active en contact avec le noyau fixe. Le déplacement du noyau mobile vers la position active se produit par le biais d'une bobine dite bobine d'appel qui lorsqu'elle est alimenté produit un champ magnétique attirant le noyau mobile vers le noyau fixe. Le noyau mobile déplace en outre le pignon vers la couronne lorsqu'il se déplace de la position repos vers la position active. Une des difficultés rencontrées dans la mise en oeuvre de la solution de l'état de l'art est que le noyau mobile P2 est une pièce qui est confinée dans un faible encombrement et qui doit être montée avec de nombreux éléments tels que notamment une bobine, un élément conducteur C2 et un ressort de rappel pour dégager le noyau mobile de la borne B2. En outre, la pièce conductrice C2 forme un U est n'est pas toujours optimisée pour réaliser la fonction de conduction car elle est encombrante. Le noyau mobile est donc assemblé avec d'autres pièces afin de dissocier les fonctions ferromagnétique et conductrice du conducteur.A first solution of the state of the art is illustrated in the figure 1 .The figure 1 represents a state-of-the-art switching element MC having a movable core P2 of ferromagnetic material mounted with a coil L2 to prevent displacement of said core P2 when the coil L2 is activated. The movable core P2 is also mounted with a U-shaped electrical conductor element C2 for the passage of the charges between the wafer C1 and a terminal D of a terminal B2 or vice versa. The wafer C1 is a movable contact which makes it possible to connect the terminal B2 to another terminal B1, in which the terminal B2 or the terminal B1 is intended to be connected to a positive terminal of the vehicle battery and the other terminal to positive brushes of the electric motor. The wafer C1 is movable between a rest position in which it is electrically isolated from at least one of the terminals and in an active position where it connects the two terminals eclectically. The plate is moved by means of a rod shown itself moved by a movable main core of the not shown contactor which moves from a rest position remote from a not shown fixed core to an active position in contact with the fixed core. Moving the movable core to the active position occurs through a so-called coil call coil that when energized produces a magnetic field attracting the movable core to the fixed core. The movable core further moves the pinion towards the crown as it moves from the rest position to the active position. One of the difficulties encountered in implementing the solution of the state of the art is that the mobile core P2 is a part which is confined in a small space and which must be mounted with many elements such as in particular a coil , a conductive element C2 and a return spring for disengaging the movable core from the terminal B2. In addition, the conductive part C2 forms a U is not always optimized to achieve the conduction function because it is bulky. The mobile core is thus assembled with other parts in order to separate the ferromagnetic and conductive functions of the conductor.

Une seconde solution de l'état de l'art est d'utiliser un noyau mobile ferromagnétique qui transporte les charges de la plaquette à la borne par exemple en acier. Un problème est que les contacts entre d'une part la plaquette et le noyau mobile et d'autre part la borne et le noyau mobile favorisent la formation d'effets indésirables tels que des arcs électriques ou des phénomènes de soudures. Ces effets sont liés :

  • ▪ aux forts courants transitant dans les pièces en contact électrique,
  • ▪ aux écarts de résistivité par exemple entre l'acier du noyau mobile et le cuivre de la plaquette et ,
  • ▪ aux rebonds du au choc du noyau principale du contacteur contre le noyau fixe lorsque le noyau mobile P2 est en contact avec la borne avant ce choc formant des arcs électriques.
De tel soudure entre le noyau et la borne entraînerait un risque de fraisage du pignon dans la couronne et donc l'usure prématuré du démarreur.A second solution of the state of the art is to use a ferromagnetic movable core which carries the charges of the wafer to the terminal, for example steel. A problem is that the contacts between the wafer and the movable core on the one hand and the terminal and the movable core on the other hand favor the formation of undesirable effects such as electric arcs or welding phenomena. These effects are related:
  • ▪ strong currents passing through parts in electrical contact,
  • ▪ the resistivity differences, for example between the steel of the mobile core and the copper of the wafer and,
  • ▪ rebounds due to the shock of the main core of the contactor against the fixed core when the movable core P2 is in contact with the terminal before the shock forming electric arcs.
Such welding between the core and the terminal would lead to a risk of milling the pinion in the ring gear and therefore the premature wear of the starter.

RESUME DE L'INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

L'invention permet de diminuer les inconvénients précités.The invention makes it possible to reduce the abovementioned disadvantages.

L'invention offre une solution d'un contacteur comportant un noyau mobile bi matériaux permettant de réaliser à la fois la fonction ferromagnétique pour être entrainé sous l'effet d'un aimant et une fonction conductrice par l'intermédiaire d'un agencement entre un matériau conducteur et un matériau ferromagnétique transportant les charges électrique d'une extrémité à l'autre lors de l'établissement d'un contact avec la borne et la plaquette.The invention provides a solution of a contactor comprising a movable core bi materials for performing both the ferromagnetic function to be driven under the effect of a magnet and a conductive function through an arrangement between a conductive material and a ferromagnetic material carrying electric charges from one end to the other when making contact with the terminal and the wafer.

Selon un aspect, l'invention concerne un contacteur pour démarreur comportant :

  • ▪ Une plaquette mobile entre une première position et une seconde position,
  • ▪ Une borne de contact électrique,
  • ▪ Un noyau mobile bi matériaux conducteur électriquement comprenant une partie ferromagnétique, le noyau mobile bi matériaux étant mobile entre une position initiale et une position de contact,
  • ▪ Une bobine entourant le noyau mobile bi matériaux pour le maintenir dans une position donnée lorsque la bobine est alimentée électriquement,
  • ▪ le noyau mobile bi matériaux comprend, en outre, une pastille de contact formant l'une des extrémités dudit noyau mobile bi matériaux pour relier électriquement la borne à la plaquette, ladite pastille comportant une résistivité inférieure à celle de la partie ferromagnétique et ;
  • ▪ lorsque le noyau mobile bi matériau est en position de contact, la partie ferromagnétique est en série électriquement avec d'une part la pastille et d'autre part avec la borne ou la plaquette de manière à transporter toutes les charges électriques entre la borne et la plaquette.
cela permet que le noyau mobile soit plus compact réalisé en une seule pièce réalisant :
  • une fonction ferromagnétique pour répondre à une commande magnétique d'une bobine et ;
  • une fonction de conducteur électrique pour transporter des charges d'une extrémité à l'autre.
According to one aspect, the invention relates to a starter contactor comprising:
  • ▪ A mobile plate between a first position and a second position,
  • ▪ An electrical contact terminal,
  • An electrically conductive bi-conducting mobile core comprising a ferromagnetic part, the bi-material moving core being movable between an initial position and a contact position,
  • ▪ A coil surrounding the bi-material moving core to hold it in a given position when the coil is electrically powered,
  • The bi-material mobile core further comprises a contact pad forming one of the ends of said bi-material moving core for electrically connecting the terminal to the wafer, said wafer having a lower resistivity than that of the ferromagnetic part and;
  • When the bi-material moving core is in the contact position, the ferromagnetic part is in series electrically with, on the one hand, the pellet and, on the other hand, with the terminal or the wafer so as to transport all the electrical charges between the terminal and the wafer.
this allows the mobile core to be more compact and made in one piece:
  • a ferromagnetic function to respond to a magnetic control of a coil and;
  • an electrical conductor function for carrying loads from one end to the other.

Cela permet en outre de réduire, voire éliminer, la formation d'arcs électriques pouvant se produire entre deux pièces en contact ayant des écarts de résistivité.This also makes it possible to reduce or even eliminate the formation of electric arcs that can occur between two parts in contact having resistivity gaps.

Selon un mode de réalisation, le noyau mobile bi matériaux comprend deux pastilles de contacts. Cela permet de réaliser un bon contact électrique d'une part avec la plaquette et d'autre part avec la borne de contact. Enfin, un autre avantage est de réduire la formation d'arcs électriques aux deux extrémités du noyau mobile.
Selon un mode de réalisation, le noyau mobile bi matériaux est symétrique. Cela permet d'avoir un montage du noyau de n'importe quel sens et donc simplifier la chaine de montage.According to one embodiment, the bi-material mobile core comprises two contact pads. This allows good electrical contact on the one hand with the wafer and on the other hand with the contact terminal. Finally, another advantage is to reduce the formation of arcs at both ends of the mobile core.
According to one embodiment, the bi-material mobile core is symmetrical. This makes it possible to have a kernel mount of any sense and thus simplify the assembly line.

Selon un mode de réalisation, le contacteur comprend un ressort de rappel appliquant une force de rappel sur le noyau mobile bi matériaux mobile vers la position initiale.According to one embodiment, the contactor comprises a return spring applying a restoring force on the moving mobile bi-material core to the initial position.

Cela permet de positionner le noyau mobile bi matériaux en position initiale dans une position où le noyau mobile bi matériaux est éloigné de la borne électrique. Cela permet à la bobine d'être de dimension inférieure par rapport au cas ou il serait nécessaire que la bobine puisse déplacer le noyau mobile bi matériaux pour l'écarter de la borne lorsque la bobine est alimentée.This makes it possible to position the bi-material mobile core in its initial position in a position where the mobile bi-material core is moved away from the electrical terminal. This allows the coil to be smaller in size than the case where it would be necessary for the coil to move the bi-material moving core away from the terminal when the coil is energized.

Selon un mode de réalisation un ressort est monté sous contrainte entre un élément solidaire du capot dans les différents états du démarreur et le noyau mobile.According to one embodiment a spring is mounted under stress between an element secured to the cover in the different states of the starter and the movable core.

Cela permet de positionner le noyau mobile bi matériaux en position initiale dans une position où le noyau mobile bi matériaux est éloigné de la borne électrique sans être dépendant de l'état du démarreur.This makes it possible to position the bi-material mobile core in its initial position in a position where the bi-material mobile core is moved away from the electrical terminal without being dependent on the state of the starter.

Par état du démarreur, on entend les différentes position de la plaquette de contact.By state of the starter is meant the different position of the contact plate.

Selon un mode de réalisation, le ressort de rappel et en appui contre un élément isolant solidaire du noyau mobile bi matériaux. Cela permet de ne pas dissiper de charges électriques dans le ressort de rappel.According to one embodiment, the return spring and bearing against an insulating element integral with the movable core bi materials. This makes it possible not to dissipate electric charges in the return spring.

Selon un mode de réalisation, la plaquette en première position exerce une force de maintien retenant le noyau mobile bi matériau mobile en position initiale. Cela permet de pouvoir se dispenser de ressort de rappel du noyau bi matériaux en position initiale (éloignée de la borne).According to one embodiment, the wafer in the first position exerts a holding force retaining the mobile core bi moving material in initial position. This makes it possible to dispense with the bi-material core return spring in the initial position (away from the terminal).

Selon un exemple, le contacteur comprend une tige de commande, la plaquette de contact étant montée sur la tige de commande en butée contre une butée fixée à la tige de commande en première position et un ressort de précontrainte monté autour de la tige de commande exerçant une force sur la plaquette en direction de la butée de la tige de commande. Cela permet d'assurer une pression de contact entre la plaquette et le noyau mobile bi matériaux et une autre borne lorsque la plaquette est en position connectée.According to one example, the contactor comprises a control rod, the contact plate being mounted on the control rod abutting against a stop fixed to the control rod in the first position and a preload spring mounted around the control rod exerting a force on the plate in the direction of the stop of the control rod. This makes it possible to ensure a contact pressure between the wafer and the bi-material moving core and another terminal when the wafer is in the connected position.

Selon un mode de réalisation, le noyau mobile bi matériaux comporte, en outre, à l'extrémité proche de la plaquette un élément d'attache entrainant le noyau bi matériaux mobile de la position de contact vers la position initiale lorsque la plaquette évolue vers la première position.According to one embodiment, the bi-material mobile core further comprises, at the near end of the wafer, a fastening element driving the bi-material core moving from the contact position to the initial position when the wafer is moving towards the first position.

Un avantage est de permettre un meilleur dégagement du noyau mobile lorsque la tige de commande entraine la fourchette pour que le pignon s'engrène dans la couronne. Dans ce cas de figure, le noyau mobile peut comprendre un élément s'entendant de l'autre côté de la plaquette de sorte à former une butée de rétention. La plaquette peut comprendre alors un trou dans lequel l'élément d'attache s'étend.One advantage is to allow a better clearance of the movable core when the control rod drives the fork so that the pinion meshes with the crown. In this case, the movable core may comprise an element on the other side of the wafer so as to form a retention stop. The wafer may then include a hole in which the attachment member extends.

L'élément de blocage peut être par exemple non conducteur, par exemple en plastique, pour éviter d'établir un contact électrique avec la plaquette quand cette dernière se déplace dans le sens opposé à la borne de contact.The locking element may for example be non-conductive, for example plastic, to avoid making electrical contact with the wafer when the latter moves in the opposite direction to the contact terminal.

Le mouvement de la plaquette visant à rompre le contact électrique avec le noyau mobile bi matériaux permet alors d'entrainer instantanément le noyau mobile vers une position initiale éloignée de la borne tout en le maintenant à distance électrique de la partie conductrice du noyau mobile bi matériaux.The movement of the wafer to break the electrical contact with the bi-material moving core then makes it possible to instantly drive the mobile core to an initial position remote from the terminal while maintaining it at an electric distance from the conductive part of the bi-material mobile core. .

Dans ce mode de réalisation, le ressort de rappel peut être supprimé étant donné que l'élément d'attache exerce la force permettant au noyau de se dégager de la borne de contact vers la position initiale lorsque la bobine entourant le noyau mobile bi matériaux n'est pas alimenté et que la plaquette se déplace vers la position initiale. La plaquette entraine le noyau mobile bi matériaux mobile vers la position de contact de sorte que cette position est atteinte lorsque la plaquette est en seconde position. La bobine entourant le noyau mobile bi matériaux produit lorsqu'elle est alimentée électriquement un champ magnétique sur le noyau mobile bi matériaux le maintenant en position empêchant la plaquette de contact de pousser le noyau mobile jusqu'à la position de contact.In this embodiment, the return spring can be omitted since the fastener element exerts the force allowing the core to disengage from the contact terminal to the initial position when the coil surrounding the bi-material moving core is not powered and the pad moves to the initial position. The wafer drives the mobile bi-material moving core to the contact position so that this position is reached when the plate is in second position. The coil surrounding the bi-material moving core produces, when electrically energized, a magnetic field on the bi-material moving core holding it in a position preventing the contact plate from pushing the movable core to the contact position.

Selon un mode de réalisation, le contacteur comporte une cuve recouvrant en partie la bobine autour du noyau mobile bi matériaux pour boucler le champ magnétique généré par la bobine, la bobine maintenant en position initiale le noyau mobile bi matériaux lorsque la bobine est alimentée électriquement.According to one embodiment, the contactor comprises a tank partially covering the coil around the movable core bi materials to buckle the magnetic field generated by the coil, the coil maintaining the bi-material moving core in its initial position when the coil is electrically powered.

Selon un mode de réalisation, au moins une pastille est montée serrée dans une portion évidée de l'extrémité de la partie ferromagnétique du noyau mobile bi matériaux. Un avantage est de rendre la pièce compact et solide afin d'augmenter la longévité.According to one embodiment, at least one chip is mounted tightly in a recessed portion of the end of the ferromagnetic portion of the bi-material moving core. One advantage is to make the piece compact and strong to increase longevity.

Selon un autre aspect, l'Invention concerne un démarreur comportant un contacteur de l'invention.
l'invention concerne aussi un contacteur pour démarreur comportant :

  • ▪ Une plaquette mobile entre une première position et une seconde position,
  • ▪ Une borne de contact électrique,
    Un dispositif de blocage comprenant :
    • Un noyau mobile bi matériaux conducteur électriquement comprenant une partie ferromagnétique, le noyau mobile bi matériaux étant mobile entre une position initiale bloquant la connexion électrique entre la plaquette et la borne de contact et une position de contact permettant le contact électrique entre la plaquette de contact et la borne électrique par le biais du noyau bi matériau ,
    • Une bobine entourant le noyau mobile bi matériaux pour le maintenir dans une position donnée, lorsque la bobine est alimentée électriquement,
caractérisé en ce que :
  • ■ le noyau mobile bi matériaux comprend, en outre, une pastille de contact formant l'une des extrémités dudit noyau mobile bi matériau pour relier électriquement la borne à la plaquette, ladite pastille comportant une résistivité inférieure à celle de la partie ferromagnétique et ;
  • ▪ lorsque le noyau mobile bi matériau est en position de contact, la partie ferromagnétique est en série électriquement avec d'une part la pastille et d'autre part avec la borne ou la plaquette de manière à transporter toutes les charges électriques entre la borne et la plaquette.
    Les modes de réalisation décrit précédemment s'applique aussi à cette invention.
According to another aspect, the invention relates to a starter comprising a contactor of the invention.
the invention also relates to a starter contactor comprising:
  • ▪ A mobile plate between a first position and a second position,
  • ▪ An electrical contact terminal,
    A blocking device comprising:
    • An electrically conductive bi-conducting material core comprising a ferromagnetic portion, the bi-material moving core being movable between an initial position blocking the electrical connection between the wafer and the contact terminal and a contact position allowing electrical contact between the contact pad and the electrical terminal through the bi material core,
    • A coil surrounding the mobile core bi materials to maintain it in a given position, when the coil is electrically powered,
characterized in that
  • The bi-material mobile core further comprises a contact pad forming one of the ends of said movable core bi material for electrically connecting the terminal to the wafer, said chip having a lower resistivity than that of the ferromagnetic portion and;
  • When the bi-material moving core is in the contact position, the ferromagnetic part is in series electrically with, on the one hand, the pellet and, on the other hand, with the terminal or the wafer so as to transport all the electrical charges between the terminal and the wafer.
    The previously described embodiments also apply to this invention.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURESBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :

  • ▪ figure 1 : un contacteur de l'état de l'art comportant un élément conducteur en forme de U;
  • ▪ figure 2 : un noyau mobile bi matériaux de l'invention pour contacteur;
  • ▪ figure 3 : un contacteur dans lequel une plaquette est dans une première position et le noyau mobile dans une première position initiale ;
  • ▪ figure 4 : un contacteur dans lequel une plaquette est dans une seconde position et le noyau mobile dans une première position initiale.
  • ▪ figure 5 : un contacteur dans lequel une plaquette est dans une seconde position et le noyau mobile dans une position de contact.
Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the detailed description which follows, with reference to the appended figures, which illustrate:
  • ▪ figure 1 : a contactor of the state of the art comprising a U-shaped conductive element;
  • ▪ figure 2 : a mobile core bi materials of the invention for contactor;
  • ▪ figure 3 a switch in which a wafer is in a first position and the wafer in a first initial position;
  • ▪ figure 4 : a contactor in which a wafer is in a second position and the movable core in a first initial position.
  • ▪ figure 5 a contactor in which a wafer is in a second position and the movable core in a contact position.

DESCRIPTIONDESCRIPTION

Dans la suite de la description, on nomme indifféremment un noyau mobile 2 et un noyau mobile bi matériau 2.In the remainder of the description, we call indifferently a mobile core 2 and a mobile core bi material 2.

Un contacteur 1 de l'invention est généralement intégré dans un démarreur pour moteur thermique. Un tel contacteur 1 permet notamment de faciliter les transitions de fonctionnement entre le démarrage du moteur électrique du démarreur et le fonctionnement d'un moteur thermique du démarreur.A contactor 1 of the invention is generally integrated in a starter for a heat engine. Such a contactor 1 makes it possible in particular to facilitate the transitions of operation between the starting of the electric motor of the starter and the operation of a heat engine of the starter.

En effet, selon la phase de fonctionnement du moteur thermique, le moteur électrique sollicite un pignon du démarreur dans différente position du pignon pour entraîner le moteur thermique. A titre d'exemple, le pignon est entrainé par le moteur électrique pour engrener la couronne qui peut être en mouvement ou non lors de l'engrenage. La séquence d'actionnement des pièces mécaniques pour réaliser l'engrenage du pignon doit être bien précise les unes vis-à-vis des autres afin d'éviter des détériorations des pièces interagissant entre elles.Indeed, according to the operating phase of the engine, the electric motor urges a starter gear in different position of the pinion to drive the engine. For example, the pinion is driven by the electric motor to engage the ring which can be in motion or not during the gearing. The sequence of actuation of the mechanical parts to achieve the pinion gear must be very precise vis-à-vis the others to avoid damage to the parts interacting with each other.

Un tel démarreur peut comprendre un réducteur accouplé au rotor du moteur électrique piloté par le contacteur 1 de l'invention. Le contacteur 1 commande d'une part le déplacement axial d'un lanceur comprenant le pignon par l'intermédiaire d'une fourchette, non représentée, et d'autre part l'alimentation électrique du moteur électrique par le déplacement d'une plaquette 30 dit aussi plaquette de contact qui vient faire la liaison entre deux bornes électriques dont une est reliée à la batterie et l'autre au balai positif du moteur électrique.Such a starter may comprise a reducer coupled to the rotor of the electric motor driven by the contactor 1 of the invention. The contactor 1 controls firstly the axial displacement of a launcher comprising the pinion via a fork, not shown, and secondly the power supply of the electric motor by the displacement of a wafer 30 also called contact plate which comes to make the connection between two electrical terminals, one of which is connected to the battery and the other to the positive brush of the electric motor.

Le lanceur et le moteur électrique du démarreur(non représentés) forment donc des moyens d'entrainement du moteur thermique.The launcher and the electric motor of the starter (not shown) therefore form drive means for the engine.

Le contacteur 1 forme donc un élément pouvant entrainer la plaquette et la fourchette pour activer l'entrainement du lanceur, ce qui est réalisé par une rupture de la continuité électrique entre un noyau mobile 2 d'un dispositif de blocage, la plaquette 30 et une borne 20.The contactor 1 therefore forms an element that can drive the wafer and the fork to activate the drive of the launcher, which is achieved by a break in the electrical continuity between a mobile core 2 of a locking device, the wafer 30 and a Terminal 20.

Le contacteur 1 peut établir une continuité électrique entre la plaquette 30, le noyau mobile 2 et la borne 20 pour activer le moteur électrique.The contactor 1 can establish an electrical continuity between the wafer 30, the movable core 2 and the terminal 20 to activate the electric motor.

Un des objectifs d'un tel contacteur et donc du démarreur est par exemple de s'assurer que le pignon est bien engrené dans la couronne avant l'allumage du moteur thermique.One of the objectives of such a switch and therefore the starter is for example to ensure that the pinion is well geared in the ring before ignition of the engine.

La présente description concerne plus particulièrement le contacteur. 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 seules 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 .The present description relates more particularly to the contactor. The embodiment of such a starter D and its constituent elements are well known to those skilled in the art so that only the characteristics necessary for understanding the invention will be described. For more information on the details of realization of a starter that would not be described later, it is possible to report to documents FR 2 934 933 and 1933 , FR 2 843 427 , WO 2005/054664 .

La figure 2 représente un contacteur 1 de l'invention. Le contacteur 1 comprend au moins un dispositif de blocage comprenant le noyau mobile bi matériaux mobile 2 de l'invention et une bobine 9. Le contacteur comprend en outre la plaquette mobile 30 conductrice et la borne de contact 20 conductrice. Le noyau mobile bi matériau 2 est mobile en translation selon l'axe B-B'.The figure 2 represents a contactor 1 of the invention. The contactor 1 comprises at least one locking device comprising the movable bi-material moving core 2 of the invention and a coil 9. The contactor further comprises the conductive mobile plate 30 and the conductive contact terminal 20. The mobile core bi material 2 is movable in translation along the axis B-B '.

Selon un exemple de réalisation non représenté, la bobine entourant le noyau mobile bi-materiau est commandé par un calculateur, appelé ECU. Selon un autre exemple de réalisation, le démarreur comprend une électronique permettant de commander cette bobine, l'électronique pouvant être interne au contacteur et donc appartenir au contacteur. Le noyau mobile 2 a pour fonction de gérer à quel moment le moteur électrique est en fonctionnement. Il permet de dissocier l'avancement du pignon de l'alimentation du moteur électrique. Cette fonction peut permettre de s'assurer que le pignon est rentré dans la couronne avant d'alimenter le moteur électrique. Cette fonction permet d'éviter notamment le fraisage du pignon avec la couronne.According to an exemplary embodiment not shown, the coil surrounding the dual-material mobile core is controlled by a calculator, called ECU. According to another exemplary embodiment, the starter comprises electronics for controlling the coil, the electronics may be internal to the contactor and therefore belong to the contactor. The mobile core 2 has the function of managing when the electric motor is in operation. It makes it possible to separate the progress of the pinion from the power supply of the electric motor. This function can be used to ensure that the pinion has entered the crown before feeding the electric motor. This function makes it possible to avoid in particular the milling of the pinion with the crown.

Selon différents modes de réalisation l'ECU ou l'electronique avec un capteur contrôle l'état du pignon avant de mettre en route le moteur électrique. Selon un autre mode de réalisation, une temporisation est mise en oeuvre pour réaliser cette fonction de contrôle.According to different embodiments, the ECU or the electronics with a sensor controls the state of the pinion before starting the electric motor. According to another embodiment, a timer is implemented to perform this control function.

La plaquette dit aussi plaquette mobile ou plaquette de contact 30 s'étend sur sa longueur en position initiale selon un axe perpendiculaire à l'axe B-B. Une tige de commande 50 permet d'entrainer le déplacement de la plaquette 30 sous l'effet d'un mouvement d'un noyau mobile principal non représenté du contacteur. C'est ce noyau mobile principale qui déplace la fourchetteThe wafer also said movable plate or contact plate 30 extends along its length in initial position along an axis perpendicular to the axis B-B. A control rod 50 causes the displacement of the wafer 30 under the effect of a movement of a main movable core not shown contactor. It is this main mobile core that moves the range

La plaquette 30 se déplace donc d'une position initiale dans laquelle le démarreur n'est pas alimenté à une position de contact pour alimenté le moteur électrique. En position de contact, la plaquette de contact établi un contact avec une autre borne 40 reliée à la borne positive de la batterie. Selon un autre exemple la borne 40 est reliée au balai positif du moteur électrique, dans ce cas la borne 20 est reliée à la borne positive de la batterie. Bien entendu des relais ou autres éléments électrique peuvent reliée la borne 40 ou 20 selon l'exemple à la borne positive.The wafer 30 therefore moves from an initial position in which the starter is not powered to a contact position for powering the electric motor. In the contact position, the contact plate makes contact with another terminal 40 connected to the positive terminal of the drums. In another example, the terminal 40 is connected to the positive brush of the electric motor, in this case the terminal 20 is connected to the positive terminal of the battery. Of course, relays or other electrical elements can connect terminal 40 or 20 according to the example to the positive terminal.

La plaquette est dans une matière conductrice électriquement, par exemple en cuivre ou en argent.The wafer is in an electrically conductive material, for example copper or silver.

La borne de contact 20 est destinée à transmettre une commande électrique au moteur électrique, lorsqu'une continuité électrique entre le noyau mobile 2 et la plaquette 30 est établie.The contact terminal 20 is intended to transmit electrical control to the electric motor, when an electrical continuity between the movable core 2 and the wafer 30 is established.

Selon un exemple de réalisation, la borne de contact 20 est mono matériau. Selon un autre mode de réalisation, la borne de contact 20 comporte une pastille conductrice agencée à l'extrémité de la borne de contact 20 qui est destinée à être en contact avec le noyau bi matériau. La figure 2 représente un exemple de réalisation dans lequel une pastille 21 de la borne de contact 20 est destinée à être en contact avec la pastille 3' du noyau bi matériau 2. La borne 20 peut être reliée électriquement au balai positif du moteur électrique directement si l'inducteur comprend des aimants ou indirectement par exemple si l'inducteur comprend des bobines. Par directement on entend par un ou des conducteurs ayant pour unique rôle de transmettre les charge électriques (tresse, pont électrique, plot électrique etc). Un fusible peut aussi par exemple être monté électriquement entre les balais et la borne 20.According to an exemplary embodiment, the contact terminal 20 is a single material. According to another embodiment, the contact terminal 20 comprises a conductive pad arranged at the end of the contact terminal 20 which is intended to be in contact with the bi-material core. The figure 2 represents an exemplary embodiment in which a wafer 21 of the contact terminal 20 is intended to be in contact with the wafer 3 'of the bi-material core 2. The terminal 20 can be electrically connected to the positive wiper of the electric motor directly if the inductor includes magnets or indirectly for example if the inductor comprises coils. By directly is meant by one or more conductors whose sole role is to transmit the electric charges (braid, electrical bridge, electrical pad etc.). A fuse may also for example be electrically mounted between the brushes and the terminal 20.

La figure 2 représente dans une première vue le noyau bi matériau de l'invention agencé entre la plaquette 30 et la borne 20. Le noyau mobile bi matériau 2 est un noyau mobile 2 évoluant entre deux positions : une position initiale et une position de contact.The figure 2 represents in a first view the bi-material core of the invention arranged between the wafer 30 and the terminal 20. The movable core b material 2 is a movable core 2 evolving between two positions: an initial position and a contact position.

Le noyau mobile bi matériau 2 comprend une première face 23 dans laquelle un matériau conducteur 3 qui présente une surface de contact 32 et en l'occurrence des points de contacts . Cette première surface de contact 32 est destinée à être en contact avec la plaquette 30. Lorsque le démarreur est alimenté, la plaquette de contact se déplace de sa première position vers sa deuxième position et vient lors de se déplacement en contact avec surface de contact 32 puis entraine le noyau mobile 2 en translation de sa position initial vers la position de contact lorsque la bobine 9 n'est pas alimentée.The movable core bi material 2 comprises a first face 23 in which a conductive material 3 which has a contact surface 32 and in this case points of contact. This first contact surface 32 is intended to be in contact with the wafer 30. When the starter is energized, the contact wafer moves from its first position to its second position and comes when moving in contact with the contact surface 32 then drives the mobile core 2 into translation from its initial position to the contact position when the coil 9 is not powered.

Le noyau mobile bi matériau 2 comprend une seconde face 23' d'un matériau conducteur 3' présentant des points de contacts 32 ou au moins une surface de contact 32. Cette seconde face 23' est en contact avec la borne 20 lorsque le noyau mobile 2 est en position de contact. On rappelle que les déplacements en translation se font selon l'axe B-B'.The movable core b material 2 comprises a second face 23 'of a conductive material 3' having contact points 32 or at least one contact surface 32. This second face 23 'is in contact with the terminal 20 when the mobile core 2 is in the contact position. It is recalled that the displacements in translation are along the axis B-B '.

Selon un mode de réalisation, un ressort de précontrainte 51 permet d'assurer une pression entre les éléments mis en contact. Le ressort de précontrainte 51 maintient une légère pression sur la plaquette 30. Un ressort 52 permet de déterminer une fin de course progressive de la tige de commande 50 sous l'effet du noyau mobile principale. Le ressort de précontrainte est monté autour de la tige de commande et exerce une force sur la plaquette en direction d'un butée non représentée de la tige de commande. La plaquette de contact est montée sur la tige de commande plaquée par le ressort de précontrainte contre la butée fixée à la tige de commande en position initiale. Lorsque la plaquette vient en contact avec la borne 40, le ressort de précontrainte permet d'assurer une pression de contact entre la plaquette cette borne. En position connectée, le ressort de précontrainte permet de plaquer la plaquette de contact contre la surface de contact 32 du noyau mobile 2 lequel comprend sa surface de contact 23' plaquée contre la borne 20. Ainsi Cela permet d'assurer une pression de contact entre la plaquette et le noyau mobile bi matériaux et une autre borne ainsi que le noyau mobile sur la borne 20 lorsque la plaquette est en position connectée. Cette pression de contact permet un bon contact électrique entre les différents éléments. Autrement dit, lorsque le contact entre la plaquette 30, le noyau mobile bi matériau 2 et la borne 20 est établi, le ressort de précontrainte 51 permet d'assurer un contact maintenu entre les 3 pièces.According to one embodiment, a prestressing spring 51 makes it possible to ensure a pressure between the elements put in contact. The prestressing spring 51 maintains a slight pressure on the wafer 30. A spring 52 makes it possible to determine a progressive end of stroke of the control rod 50 under the effect of the main movable core. The biasing spring is mounted around the control rod and exerts a force on the wafer in the direction of a stop not shown of the control rod. The contact plate is mounted on the control rod pressed by the preload spring against the stop fixed to the control rod in the initial position. When the wafer comes into contact with the terminal 40, the preloading spring makes it possible to ensure a contact pressure between the wafer and this terminal. In the connected position, the preloading spring is used to press the contact plate against the contact surface 32 of the movable core 2 which comprises its contact surface 23 'pressed against the terminal 20. Thus This ensures a contact pressure between the wafer and the movable core bi materials and another terminal and the movable core on the terminal 20 when the wafer is in the connected position. This contact pressure allows good electrical contact between the various elements. In other words, when the contact between the wafer 30, the movable core b material 2 and the terminal 20 is established, the prestressing spring 51 ensures a maintained contact between the 3 parts.

Un ressort de rappel 6 permet de maintenir une légère contrainte sur l'élément mobile bi matériau 2 afin de repousser le noyau mobile 2 de la position de contact à la position initial lorsque la plaquette 30 n'exerce plus de force de déplacement sur le noyau mobile bi matériau 2. Cela permet d'assurer que le noyau mobile 2 soit en position initiale lorsque le démarreur n'est plus alimenté électriquement.A return spring 6 makes it possible to maintain a slight stress on the bi-material movable element 2 in order to push the movable core 2 from the contact position to the initial position when the plate 30 no longer exerts displacement force on the core. movable bi material 2. This ensures that the mobile core 2 is in the initial position when the starter is no longer electrically powered.

Selon les configurations du démarreur, le noyau mobile 2 est potentiellement soumis à différentes contraintes s'exerçant sur lui.Depending on the configurations of the starter, the mobile core 2 is potentially subject to various constraints exerted on it.

Une première contrainte provient de la plaquette 30 lorsque cette dernière est entrainée par la tige de commande 50. La plaquette 30 exerce alors une force sur la première face conductrice 23 du noyau mobile 2 entrainant ce dernier en translation.A first constraint comes from the wafer 30 when the latter is driven by the control rod 50. The wafer 30 then exerts a force on the first conductive surface 23 of the movable core 2 driving the latter in translation.

Une seconde contrainte provient du ressort de rappel 6 exerçant une force de rappel sur le noyau mobile 2 lorsque ce dernier est déplacé en contact de la borne 20.A second constraint comes from the return spring 6 exerting a restoring force on the movable core 2 when the latter is moved in contact with the terminal 20.

Une troisième contrainte peut être générée à partir d'une commande magnétique grâce à la présence d'une bobine 9 entourant le noyau mobile 2 et entrainant une force électromagnétique sur le noyau mobile 2 qui comprend un corps 5 composé notamment d'un matériau ferromagnétique.A third constraint can be generated from a magnetic control by the presence of a coil 9 surrounding the mobile core 2 and causing an electromagnetic force on the movable core 2 which comprises a body 5 composed in particular of a ferromagnetic material.

Selon un mode de réalisation, le contacteur 1 comprend une bobine d'appel et une bobine de maintien non représentées. La bobine d'appel avec la bobine de maintien permet d'engager le mouvement du noyau mobile principal non représenté qui déplace la tige de commande et donc la plaquette de contact. La bobine de maintien permet de maintenir le noyau mobile principale dans une position finale en contact avec un noyau fixe non représenté. Cette décomposition des forces magnétiques appliquées lors des différentes phases des mouvements d'un noyau mobile principal permet d'optimiser l'énergie du système. Le noyau mobile permet de déplacer une fourchette ainsi que la plaquette vers la deuxième position et donc le noyau mobile bi matériau vers la position de contact. En effet, la résultante du champ magnétique de la bobine de maintien est inférieure à la résultante du champ magnétique de la bobine d'appel. L'usage de deux bobines permet donc une adaptation de l'énergie nécessaire à la fonction à réaliser.According to one embodiment, the contactor 1 comprises a call coil and a unrepresented holding coil. The call coil with the holding coil is used to engage the movement of the main movable core not shown which moves the control rod and therefore the contact plate. The holding coil keeps the main movable core in a final position in contact with a fixed core not shown. This decomposition of the magnetic forces applied during the different phases of the movements of a main mobile core makes it possible to optimize the energy of the system. The movable core makes it possible to move a fork as well as the wafer towards the second position and thus the movable core bi material towards the position of contact. In fact, the resultant of the magnetic field of the holding coil is smaller than the resultant of the magnetic field of the call coil. The use of two coils therefore allows an adaptation of the energy required for the function to be performed.

Le contacteur comprend la bobine 9 du dispositif de blocage, elle forme alors un électroaimant de retenue du noyau mobile bi-matériau en position initiale. La bobine de maintien 9 permet donc de maintenir le noyau mobile 2 dans une position initiale POSi .The contactor comprises the coil 9 of the locking device, it then forms a holding electromagnet bi-material mobile core in the initial position. The holding coil 9 thus makes it possible to keep the mobile core 2 in an initial position POSi.

Ainsi le dispositif de blocage empêche un contact électrique entre la plaquette et la borne 20 reliée dans ce mode de réalisation au moteur électrique.Thus the locking device prevents an electrical contact between the wafer and the terminal 20 connected in this embodiment to the electric motor.

Selon un mode de réalisation, le contacteur comprend une autre bobine entourant la bobine 9 et en ce que son alimentation est opposée à la première bobine de manière à annuler le champ magnétique de la bobine 9 pour ne plus retenir en position intiale POSi le noyau mobile bi matériau. Cette bobine supplémentaire peut permettre de s'implanter à la place de d'autre démarreur ayant une loi de commande différente qui implique.According to one embodiment, the contactor comprises another coil surrounding the coil 9 and in that its supply is opposite to the first coil so as to cancel the magnetic field of the coil 9 to no longer hold in the initial POSI position the mobile core bi material. This additional coil can be used instead of another starter having a different control law that involves.

. Le dispositif de blocage comprend un support pouvant être en plastique 101 permettant de former un support à la bobine 9 qui entoure le corps ferromagnétique du noyau mobile 2. Le support 101 permet d'éviter la mise en contact du noyau mobile et de la bobine de sorte à éviter qu'un transfert de charges ait lieu entre les deux pièces et de guider le noyau mobile bi matériau 2. La bobine 9 est alimentée par une entrée 13 pour activer ou désactiver le champ magnétique selon la commande du calculateur ECU ou une électronique.. The locking device comprises a support that can be made of plastic 101 making it possible to form a support for the coil 9 that surrounds the ferromagnetic body of the mobile core 2. The support 101 makes it possible to prevent the moving core and the coil of contact from being brought into contact with each other. so as to prevent a charge transfer taking place between the two parts and to guide the movable core bi material 2. The coil 9 is powered by an input 13 to activate or deactivate the magnetic field according to the control of the ECU calculator or electronics .

La bobine 9 est intégrée dans une cuve 7 qui permet de fermer le champ magnétique avec le noyau mobile 2. Selon un mode de réalisation, la cuve 7 comprend une cavité pour le passage des connexions nécessaires notamment pour alimenter la bobine.The coil 9 is integrated in a tank 7 which makes it possible to close the magnetic field with the mobile core 2. According to one embodiment, the tank 7 comprises a cavity for the passage of the necessary connections in particular to supply the coil.

Le dispositif de blocage peut comprendre en outre un corps de surmoulage en plastique 11 pour maintenir la cuve, le support, la bobine 9 autour du noyau mobile bi matériau. La cuve entoure partiellement la bobine car elle comprend une ouverture, par exemple environ 30°. Cette ouverture permet de passer l'entrée et la sortie de la bobine. La coupe représentée par exemple sur la figure 2, a été réalisée dans l'ouverture de la cuve 7. L'ouverture est située du côté du fil d'alimentation 13 par rapport à l'axe BB'.The locking device may further comprise a plastic overmolding body 11 for holding the tank, the support, the coil 9 around the movable core bi material. The tank partially surrounds the coil because it comprises an opening, for example about 30 °. This opening makes it possible to pass the entry and exit of the reel. The cut represented for example on the figure 2 , was made in the opening of the tank 7. The opening is located on the side of the feed wire 13 relative to the axis BB '.

Le ressort de dégagement 6 peut être en appui contre une partie isolante par exemple en plastique, telle qu'une rondelle, elle-même en appui contre une extrémité du noyau mobile 2.The release spring 6 can bear against an insulating part, for example made of plastic, such as a washer, itself bearing against one end of the movable core 2.

Enfin, si les déplacements du noyau mobile 2 sont rendus possibles en translation, ils sont en l'occurrence limités dans toutes les autres directions de manière à rendre fonctionnel le noyau mobile 2 pour établir ou non un contact électrique avec la plaquette 30 et la borne 20. Les autres degrés de liberté du noyau mobile 2 sont donc en l'occurrence limités.Finally, if the displacements of the mobile core 2 are made possible in translation, they are in this case limited in all the other directions so as to make the mobile core 2 functional to establish or not an electrical contact with the wafer 30 and the terminal 20. The other degrees of freedom of the mobile core 2 are limited in this case.

Le dispositif de blocage est monté dans le capot. Le dispositif de blocage comprend en l'occurrence la pièce en surmoulage surmoulé sur la bobine 9 et la pièce de support 101, la cuve ferromagnétique 7 de manière à former un corps solidaire du dispositif de blocage.The locking device is mounted in the hood. The blocking device comprises in this case the over-molded part overmolded on the coil 9 and the support piece 101, the ferromagnetic tank 7 so as to form a body integral with the locking device.

Le dispositif de blocage comprend une butée de blocage 110 formée par la cuve ferromagnétique 7 d'un élément limitant le déplacement du noyau mobile 2.The blocking device comprises a blocking stopper 110 formed by the ferromagnetic tank 7 of an element limiting the displacement of the movable core 2.

La figure 3 représente le noyau mobile bi matériau 2 dans une position initiale POSi, c'est-à-dire dans une position dans laquelle, il n'est ni en contact avec la plaquette 30 ni en contact avec la borne 20. La position initiale POSi du noyau mobile 2 correspond à une position dans laquelle une distance entre le noyau mobile 2 et la borne de contact 20 assure une discontinuité électrique entre les deux pièces.The figure 3 represents the mobile core bi material 2 in an initial position POS i, that is to say in a position in which it is neither in contact with the wafer 30 nor in contact with the terminal 20. The initial position POS i of movable core 2 corresponds to a position in which a distance between the movable core 2 and the contact terminal 20 ensures an electrical discontinuity between the two parts.

Dans cette même figure 3, la plaquette 30 est dans une première position POS1. La première position POS1 de la plaquette 30 correspond à une position dans laquelle une distance entre la plaquette 30 et le noyau mobile 2 assure une discontinuité électrique entre les deux pièces.In this same figure 3 the wafer 30 is in a first POS1 position. The first POS1 position of the wafer 30 corresponds to a position in which a distance between the wafer 30 and the movable core 2 ensures an electrical discontinuity between the two parts.

La figure 4 représente la plaquette électrique 30 dans une seconde position POS2 atteinte sous l'effet d'un déplacement longitudinal MVT_50 de la tige de commande 50 selon son axe principal A-A'. La tige de commande 50 se déplace d'une position POS0 à une position POS0' en effectuant le déplacement longitudinal MVT_50. Ce déplacement permet d'entrainer un mouvement MVT_30 de la plaquette 30 d'une première position POS1 à une seconde position POS2.The figure 4 represents the electric board 30 in a second POS2 position reached under the effect of a longitudinal displacement MVT_50 of the control rod 50 along its main axis A-A '. The control rod 50 moves from a POS0 position to a POS0 'position by performing longitudinal displacement MVT_50. This displacement makes it possible to cause a movement MVT_30 of the wafer 30 from a first position POS1 to a second position POS2.

La bobine 9 étant allimenté applique une force ferromagnétique sur le noyau mobile 2 et bloque la plaquette de contact 30. Le ressort de précontrainte 51 se comprime du fait de l'immobilisation du noyau mobile 2 qui bloque un coté de la plaquette 30. La plaquette 30 en l'occurrence pivote et son autre extrémité comprend une portion de sa surface de contact avec l'autre borne 40.The coil 9 being fed applies a ferromagnetic force to the movable core 2 and blocks the contact plate 30. The prestressing spring 51 is compressed due to the immobilization of the movable core 2 which blocks one side of the wafer 30. The wafer In this case pivots and its other end comprises a portion of its contact surface with the other terminal 40.

Selon un autre exemple non représenté, la plaquette ne pivote pas et donc son autre extrémité reste éloigné de l'autre borne 40. La figure 4 représente une plaquette 30 légèrement orientée par rapport à la normale de l'axe A-A' lorsque cette dernière rentre en contact avec le noyau mobile 2.According to another example not shown, the wafer does not pivot and therefore its other end remains remote from the other terminal 40. figure 4 represents a wafer 30 slightly oriented relative to the normal of the axis AA 'when the latter comes into contact with the movable core 2.

La figure 5 représente la plaquette électrique 30 dans la seconde position POS2 après que le noyau mobile 2 se soit déplacé pour être en contact d'une extrémité de la borne électrique 20. La position de contact du noyau mobile avec la borne mobile 20 est notée POSc. La seconde position POS2 de la plaquette 30 correspond donc une position de contact POSc du noyau mobile 2 avec la borne de contact 20 et avec la plaquette 30. Dans cette position de contact POSc, le noyau mobile 2, maintenu par la plaquette 30, assure un contact électrique entre la borne 20 et la plaquette 30. Le contact électrique est un contact continue entre la plaquette 30 et la borne 20, où le noyau mobile 2 est un élément conducteur faisant transiter des charges électrique entre la plaquette 30 et la borne de contact 20.The figure 5 represents the electric board 30 in the second position POS2 after the movable core 2 has moved to be in contact with one end of the electrical terminal 20. The contact position of the movable core with the mobile terminal 20 is noted POSc. The second POS2 position of the wafer 30 therefore corresponds to a POSc contact position of the mobile core 2 with the contact terminal 20 and with the wafer 30. In this POSc contact position, the mobile core 2, maintained by the wafer 30, ensures an electrical contact between the terminal 20 and the wafer 30. The electrical contact is a continuous contact between the wafer 30 and the terminal 20, where the mobile core 2 is a conductive element passing electrical charges between the wafer 30 and the terminal of contact 20.

Un ressort de dégagement 6 permet d'exercer une force de rappel sur le noyau mobile 2 pour dégager ce dernier de la position de contact POSc quand le contact électrique entre les pièces doit être interrompu, ce qui se produit quand la ou les bobines d'appel et de maintien entourant le noyau fixe principale du contacteur n'est plus alimenté. Dans ce dernier cas de figure, la plaquette 30 se dégage sous l'effet d'un mouvement de la tige de commande 50 dans l'autre direction que celle de la borne de contact 20. Le dégagement de la plaquette 30 permet au ressort de dégagement 6 d'exercer une force sur le noyau mobile 2 de manière à le déplacer jusqu'à sa position initiale POSi..A release spring 6 makes it possible to exert a restoring force on the movable core 2 in order to release the latter from the POSc contact position when the electrical contact between the parts has to be interrupted, which occurs when the coil or coils Call and hold surrounding the main fixed core of the contactor is no longer powered. In the latter case, the wafer 30 disengages under the effect of a movement of the control rod 50 in the other direction than that of the contact terminal 20. The release of the wafer 30 allows the spring to release 6 to exert a force on the movable core 2 so as to move it to its initial position POSI ..

Noyau mobileMobile Core

Le noyau mobile 2 du dispositif de blocage de l'invention comprend à chacune de ses extrémités une pastille de contact 3, 3' à chacune de ses extrémités 23, 23'. Selon un mode de réalisation, au moins une pastille de contact 3, 3' est réalisée dans un matériau conducteur tel que des alliage de cuivre ou d"argent par exemple. Selon un mode de réalisation, les deux pastilles de contacts sont réalisées dans le même matériau.The movable core 2 of the locking device of the invention comprises at each of its ends a contact pad 3, 3 'at each of its ends 23, 23'. According to one embodiment, at least one contact pad 3, 3 'is made of a conductive material such as copper or silver alloys, for example, according to one embodiment, the two contact pads are formed in the same material.

Les matériaux conducteurs tels que le cuivre ou l'argent ayant une résistivité faible permettent d'établir des contacts de puissance de l'ordre de 1000A. Ces matériaux ont donc l'avantage de favoriser la coupure de ces arcs ainsi que de limiter l'usure de ces contacts dû aux arc électriques. ces arcs électriques sont généralement présents à la jonction des éléments en contact, tels que le contact entre la plaquette 30 et le noyau mobile 2 ou la borne de contact 20 et le noyau mobile 2. Les arcs électriques peuvent se former, par exemple, lorsque deux pièces en contact ont un jeu entre elles. Ainsi, la force d'entrainement de la plaquette 30 dû au ressort de précontrainte 51 coopèrent pour éliminer une grande partie du jeu entre les pièces mises en contact.Conductive materials such as copper or silver having a low resistivity can establish power contacts of the order of 1000A. These materials have the advantage of promoting the cutting of these arcs as well as to limit the wear of these contacts due to electric arcs. these arcs are generally present at the junction of the elements in contact, such as the contact between the wafer 30 and the movable core 2 or the contact terminal 20 and the movable core 2. The electric arcs can be formed, for example, when two pieces in contact have a game between them. Thus, the driving force of the wafer 30 due to the prestressing spring 51 cooperate to eliminate a large part of the clearance between the parts brought into contact.

Par ailleurs, la faible résistivité des pastilles conductrices 3, 3' limitent les risques de soudure qui peuvent apparaitre lorsque la résistance du matériau conducteur est trop élevée et que ce même matériau transporte un courant élevé.Moreover, the low resistivity of the conductive pellets 3, 3 'limit the risks of welding that can occur when the resistance of the conductive material is too high and that same material carries a high current.

Enfin, le ressort de précontrainte 51 permet de maintenir un bon contact entre les pièces pour assurer une continuité électrique entre la plaquette 30, le noyau mobile 2 et la borne de contact 20. Le ressort de rappel 6 doit donc être inférieure en force au ressort de précontrainte 51 afin de maintenir une force de pression entre les pièces en contact. Cette force de pression est configurée pour prendre en compte, le cas échéant, un rattrapage de jeu entre les pièces en contact et assurer une pression entre elle pour avoir un bon contact électrique.Finally, the prestressing spring 51 makes it possible to maintain good contact between the parts to ensure electrical continuity between the wafer 30, the movable core 2 and the contact terminal 20. The return spring 6 must therefore be lower in force to the spring prestressing device 51 to maintain a pressure force between the parts in contact. This pressure force is configured to take into account, if necessary, a backlash of play between the parts in contact and ensure a pressure between it to have a good electrical contact.

L'invention permet donc de supprimer des effets indésirables qu'aurait un noyau mono-matériaux s'il devait réaliser :

  • ▪ une fonction ferromagnétique pour que ses déplacements soient commandés par un champ magnétique et ;
  • ▪ une fonction d'élément conducteur pour transporter des charges électriques d'une de ses extrémités à l'autre.
The invention therefore makes it possible to eliminate the undesirable effects that a single-material core would have if it were to carry out:
  • ▪ a ferromagnetic function so that its displacements are controlled by a magnetic field and;
  • A conductive element function for transporting electrical charges from one end to the other.

On relève qu'un noyau mono matériau devrait imposer de plus grandes contraintes pour assurer le maintien des contacts électriques du fait de l'écart de résistivité entre l'acier et le cuivre. En effet, l'acier ne permettrait pas d'établir un bon contact de conduction avec les pièces environnantes du noyau mobile 2 que sont la plaquette 30 et la borne 20.It is noted that a mono-material core should impose greater constraints to maintain the electrical contacts due to the difference in resistivity between steel and copper. Indeed, the steel would not allow to establish a good conductive contact with the surrounding parts of the movable core 2 that are the wafer 30 and the terminal 20.

Le contacteur 1 de l'invention permet donc de diminuer l'encombrement du noyau mobile 2 grâce au fait qu'il est bi matériaux. En outre, la présence de pastilles conductrices ayant une très faible résistivité à l'extrémité du noyau mobile 2 évite la formation d'effets de soudure et limite l(usure des pièces de contacts..The contactor 1 of the invention therefore makes it possible to reduce the bulk of the mobile core 2 by virtue of the fact that it is bi-materials. In addition, the presence of conductive pads having a very low resistivity at the end of the movable core 2 avoids the formation of welding effects and limits the wear of the contact pieces.

Les pastilles 3, 3' permettent d'établir un bon contact d'une part avec la plaquette 30 et d'autre part avec la borne de contact 20.The pellets 3, 3 'make it possible to establish a good contact on the one hand with the plate 30 and on the other hand with the contact terminal 20.

Les pastilles de contact 3, 3' sont fixées à chaque extrémité dans le corps 5 du noyau mobile 2. Le corps 5 est composé d'un matériau ferromagnétique tel que l'Acier, ou un alliage à base de Fer, ou encore d'autres matériaux présentant des propriétés magnétiques et conducteur électrique permettant de soumettre le noyau mobile 2 à une force résultante d'un champ magnétique causée par une bobine 9 entourant partiellement le noyau mobile 2.The contact pads 3, 3 'are fixed at each end in the body 5 of the movable core 2. The body 5 is composed of a ferromagnetic material such as steel, or an alloy based on iron, or of other materials having magnetic properties and electrical conductor for subjecting the movable core 2 to a force resulting from a magnetic field caused by a coil 9 partially surrounding the movable core 2.

Selon un mode de réalisation, la conductivité électrique entre les deux pastilles 3, 3' de part et d'autre de chacune des extrémités du noyau mobile 2 est assurée par un passage des charges au travers du corps 5. Un avantage de l'usage de pastille 3, 3' de bonne conductivité est d'établir de bons contacts électriques entre :

  • d'une part, la plaquette 30 et une pastille 3 et ;
  • d'autre part, la borne 20 et une pastille 3'.
According to one embodiment, the electrical conductivity between the two pellets 3, 3 'on either side of each of the ends of the mobile core 2 is ensured by a passage of the charges through the body 5. An advantage of the use 3 '3' pellet of good conductivity is to establish good electrical contacts between:
  • on the one hand, the plate 30 and a pellet 3 and;
  • on the other hand, the terminal 20 and a pellet 3 '.

La bonne conductivité électrique favorise un passage de charges qui est facilité entre ces pièces.The good electrical conductivity promotes a passage of charges that is facilitated between these parts.

Les charges accumulées au sein d'une première pastille 3 ou 3' migrent au travers du corps ferromagnétique ayant une conductivité électrique plus faible que chacune des pastilles 3, 3'.The charges accumulated within a first pellet 3 or 3 'migrate through the ferromagnetic body having a lower electrical conductivity than each of the pellets 3, 3'.

Ainsi, une conductivité électrique du noyau mobile 2 est assurée :

  • tout en assurant une réponse un champ magnétique générée par la bobine 9 et ;
  • tout en limitant la conductivité du noyau mobile 2 lorsque l'une des deux pastilles 3, 3' n'est pas en contact soit de la plaquette 30, soit de la borne 20.
Thus, an electrical conductivity of the mobile core 2 is ensured:
  • while providing a response a magnetic field generated by the coil 9 and;
  • while limiting the conductivity of the movable core 2 when one of the two pellets 3, 3 'is not in contact with either the wafer 30 or the terminal 20.

Les pastilles 3, 3' peuvent être fixées à chacune des extrémités du noyau mobile 2 grâce à un élément de fixation, par soudure ou par emboutissage, estampage ou sertissage.The pellets 3, 3 'can be attached to each end of the movable core 2 by means of a fastener, by welding or by stamping, stamping or crimping.

Selon un mode de réalisation, le corps 5 comprend des cavités creuses extrémales comportant une rainure interne pour maintenir les pastilles 3, 3' intégrées en leur sein.According to one embodiment, the body 5 comprises hollow hollow extremities having an internal groove for holding the pellets 3, 3 'integrated within them.

Selon un mode de réalisation, les cavités creuses extrémales sont conçues pour que les pastilles 3, 3' comprennent une portion 35 de matière maintenant chaque pastille 3, 3' dans leur cavité. A cet effet, une inclinaison circonférentielle formant un rebord de rétention de la cavité permet de retenir la pastille 3, 3' dans la cavité. La figure 2 représente de tels bords de la partie 35 de la pastille.According to one embodiment, the hollow end cavities are designed so that the pellets 3, 3 'comprise a portion 35 of material holding each pellet 3, 3' in their cavity. For this purpose, a circumferential inclination forming a retaining rim of the cavity makes it possible to retain the pellet 3, 3 'in the cavity. The figure 2 represents such edges of the portion 35 of the pellet.

Selon un mode de réalisation, la pastille 3, 3' comporte un bord circonférentiel 31 permettant d'offrir une surface de contact électrique optimisée avec la plaquette 30 ou la borne 20.According to one embodiment, the chip 3, 3 'has a circumferential edge 31 making it possible to offer an optimized electrical contact surface with the wafer 30 or the terminal 20.

Selon un mode de réalisation, le bord circonférentiel 31 comporte à la surface située en vis-à-vis du corps 5 au moins une aspérité 33 de manière à renforcer le maintien de la pastille 3, 3' dans le corps 5. L'aspérité 33 peut comprendre au moins une pointe ou une rainure circonférentielle adaptée à coopérer avec une aspérité miroir du corps 5.According to one embodiment, the circumferential edge 31 has on the surface facing the body 5 at least one asperity 33 so as to reinforce the maintenance of the pellet 3, 3 'in the body 5. The roughness 33 may comprise at least one tip or a circumferential groove adapted to cooperate with a mirror asperity of the body 5.

Selon un mode de réalisation, les aspérités forment des stries concentriques à la surface des pastilles 3, 3'.According to one embodiment, the asperities form concentric ridges on the surface of the pellets 3, 3 '.

Selon un mode de réalisation, la pastille 3, 3' comporte une surface plane pour former le contact électrique avec la plaquette 30 ou la borne 20 comme la pastille 23'. Selon un autre mode de réalisation, la pastille 3, 3' comporte des aspérités à sa surface formant, par exemple, des picots ou des pointes ou encore des lignes conductrices pour assurer un contact en certains points de la pastille 3, 3' avec la borne 20 ou la plaquette 30. Selon un mode de réalisation, la répartition des aspérités à la surface de la pastille 3, 3' est homogène.According to one embodiment, the wafer 3, 3 'has a flat surface to form the electrical contact with the wafer 30 or the terminal 20 as the wafer 23'. According to another embodiment, the pellet 3, 3 'has asperities on its surface forming, for example, pins or tips or conductive lines to ensure contact at certain points of the pellet 3, 3' with the terminal 20 or the plate 30. According to one embodiment, the distribution of roughness on the surface of the pellet 3, 3 'is homogeneous.

Un avantage de la présence des aspérités est de diminuer la pression de contact entre les pièces. En outre, ces aspérités permettent à la glace créée par la condensation d'eau à des températures de gel de s'installer que dans les creusures afin que les saillies puissent être en contact avec la plaquette.An advantage of the presence of asperities is to reduce the contact pressure between the parts. In addition, these asperities allow the ice created by the condensation of water at freezing temperatures to settle in the recesses so that the projections can be in contact with the wafer.

Selon un mode de réalisation, le corps 5 a une forme générale de révolution comportant des portions cylindriques.According to one embodiment, the body 5 has a general shape of revolution comprising cylindrical portions.

Selon un mode de réalisation, le corps 5 ferromagnétique comporte une âme centrale conductrice joignant les deux pastilles 3, 3' entre elles.According to one embodiment, the ferromagnetic body 5 comprises a central conductive core joining the two pellets 3, 3 'to each other.

Un avantage de l'invention est de fabriquer un noyau mobile 2 à faible coût présentant une solution compact pour un démarreur. L'invention offre également une solution plus ergonomique que l'état de l'art car le noyau mobile bi matériaux 2 intègre dès sa conception les fonctions ferromagnétique et conductrice en une seule pièce.An advantage of the invention is to manufacture a low cost mobile core 2 having a compact solution for a starter. The invention also offers a more ergonomic solution than the state of the art because the bi-material mobile core 2 incorporates from its design functions ferromagnetic and conductive in one piece.

Claims (10)

Contacteur (1) pour démarreur comportant : ▪ Une plaquette mobile (30) entre une première position (POS1) et une seconde position (POS2), ▪ Une borne de contact électrique (20), ▪ Un noyau mobile bi matériaux (2) conducteur électriquement comprenant une partie ferromagnétique (4), le noyau mobile bi matériaux (2) étant mobile entre une position initiale (POSi) et une position de contact (POSc), ▪ Une bobine (9) entourant le noyau mobile bi matériaux (2) pour le maintenir dans une position donnée (POSi, lorsque la bobine (9) est alimentée électriquement, caractérisé en ce que : ▪ le noyau mobile bi matériaux (2) comprend, en outre, une pastille de contact (3, 3') formant l'une des extrémités dudit noyau mobile bi matériaux (1) pour relier électriquement la borne (20) à la plaquette (30), ladite pastille (3, 3') comportant une résistivité inférieure à celle de la partie ferromagnétique (4) et ; ▪ lorsque le noyau mobile bi matériau (2) est en position de contact (POSc), la partie ferromagnétique (4) est en série électriquement avec d'une part la pastille (3, 3') et d'autre part avec la borne (20) ou la plaquette (30) de manière à transporter toutes les charges électriques entre la borne (20) et la plaquette (30). Contactor (1) for a starter comprising: A movable plate (30) between a first position (POS1) and a second position (POS2), ▪ An electrical contact terminal (20), An electrically conductive bi-material moving core (2) comprising a ferromagnetic part (4), the bi-material moving core (2) being movable between an initial position (POSi) and a contact position (POSc), A coil (9) surrounding the bi-material moving core (2) to maintain it in a given position (POSi, when the coil (9) is electrically powered, characterized in that The bi-material mobile core (2) further comprises a contact pad (3, 3 ') forming one end of said bi-material moving core (1) for electrically connecting the terminal (20) to the wafer ( 30), said wafer (3, 3 ') having a lower resistivity than that of the ferromagnetic part (4) and; ▪ when the bi-material moving core (2) is in the contact position (POSc), the ferromagnetic part (4) is electrically in series with, on the one hand, the pellet (3, 3 ') and on the other hand with the terminal (20) or the wafer (30) to carry all electrical charges between the terminal (20) and the wafer (30). Contacteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau mobile bi matériaux (2) comprend deux pastilles de contacts (2, 2').Contactor (1) according to claim 1, characterized in that the bi-material moving core (2) comprises two contact pads (2, 2 '). Contacteur (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort de rappel (6) appliquant une force de rappel (FR) sur le noyau mobile bi matériaux (2) mobile vers la position initiale (POSi).Contactor (1) according to claim 2, characterized in that it comprises a return spring (6) applying a restoring force (F R ) on the movable core bi materials (2) movable to the initial position (POSi). Contacteur (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ressort de rappel (6) et en appui contre un élément isolant (8') solidaire du noyau mobile bi matériaux (2).Contactor (1) according to claim 3, characterized in that the return spring (6) and bearing against an insulating member (8 ') integral with the movable core bi materials (2). Contacteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette (30) en première position (POS1) exerce une force de maintien (FP) retenant le noyau mobile bi matériau (2) mobile en position initiale (POSi).Contactor (1) according to claim 1, characterized in that the wafer (30) in the first position (POS1) exerts a holding force (F P ) holding the mobile core bi material (2) movable in the initial position (POSi). Contacteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau mobile bi matériaux (2) comporte, en outre, à l'extrémité proche de la plaquette un élément de blocage (15) entrainant le noyau bi matériaux (2) mobile de la position de contact (POSc) vers la position initiale (POSi) lorsque la plaquette (30) évolue vers la première position (POS1).Contactor (1) according to claim 1, characterized in that the mobile bi-material core (2) further comprises, at the near end of the wafer, a locking element (15) driving the bi-material core (2) from the contact position (POSc) to the initial position (POSi) when the wafer (30) moves to the first position (POS1). Contacteur (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaquette (30) entraine le noyau mobile bi matériaux (2) mobile vers la position de contact (POSc) de sorte que cette position est atteinte lorsque la plaquette est en seconde position (POS2).Contactor (1) according to claim 1, characterized in that the wafer (30) causes the mobile bi-material core (2) movable towards the contact position (POSc) so that this position is reached when the wafer is in second position (POS2). Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une cuve (7) recouvrant en partie la bobine (9) pour boucler le champ magnétique généré par la bobine (9), la bobine (9) maintenant en position initiale (POSi) le noyau mobile bi matériaux (2) lorsque la bobine (9) est alimentée électriquement.Contactor according to claim 1, characterized in that it comprises a tank (7) partially covering the coil (9) to loop the magnetic field generated by the coil (9), the coil (9) now in the initial position (POSi ) the bi-material moving core (2) when the coil (9) is electrically powered. Contacteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une pastille (3, 3') est montée serrée dans une portion évidée de l'extrémité de la partie ferromagnétique (4).Contactor according to Claim 1, characterized in that at least one chip (3, 3 ') is mounted tightly in a recessed portion of the end of the ferromagnetic part (4). Démarreur comportant un contacteur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.Starter comprising a contactor (1) according to any one of claims 1 to 9.
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