JP2008528865A - 自動車用等の熱エンジンスタータを制御するための装置、およびこの装置を備えるスタータ - Google Patents

Abstract

【課題】スタータにおける運動伝達装置の摩耗を低減する。
【解決手段】
界磁コイル（１７）および直列に取り付けられたアーマチュアコイル（２１）を有する電動モータ（１１）が設けられた熱エンジンのためのスタータの制御装置であって、ターミナル（３６、３７）が設けられたパワーコンタクト（４００）を備え、ターミナルの一方（３６）は、バッテリーの正極ターミナル（＋Ｂａｔ）に接続され、ターミナルの他方の１つ（３７）は、いくつかの巻線（５０２、５０３−７０１〜７０４）を有する界磁コイル（１７）に接続されたスタータを制御するための装置に関する。第１フェーズにおいて、パワーコンタクト（４００）が閉じられると、界磁コイル（１７）の巻線の一部を作動させるための第１手段（５００、５０１、５０２−７０３、７０４）と、前記パワーコンタクト（４００）が常時閉じている第２フェーズにおいて、界磁コイル（１７）の少なくともより多数の巻線を作動させるための第２の遅延作動手段（６００、５０３−７００、７０１、７０２）とを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、直列に接続された界磁巻線およびアーマチュア巻線が設けられた電動モータを含む、自動車等のための熱エンジンのスタータを制御するための装置に関する。

図１に示す、従来のスタータ１０は、支持体１６を備え、この支持体１６は、自動車の固定部分に固定されるようになっており、一方で、自動車１１のケーシング１５を固定状態で支持し、他方で、シャフト２４が設けられた電動モータ１１と平行に延びると共に、この電動モータ１１の径方向外側にある電磁コンタクタ３２のハウジング３３を、固定状態で支持している。

このスタータは、ピニオン５０とドライバー５１の間で作用するフリーホイール装置５２が設けられたスタータヘッド３０と、軸線がシャフト２４の軸線１４と一致する出力シャフト４３と、コンタクタ３２が有する可動コア４０とスタータヘッド３０のドライバー５１との間で作用する枢動制御レバー４１も備えている。

図１においては、装置５２は、スプリングの作用を受ける円筒形ローラを有するフリーホイール装置となっている。

コンタクタ３２は、固定されたコア３５と、可動接点１２９と、制御ロッド１３０と、少なくとも１つの励磁コイルＢを備え、コイルＢには、支持体を介してハウジング３３によって支持された少なくとも１つの巻線が設けられている。

ハウジング３３は、可動コア４０が貫通する底部を備え、このハウジング３３は、ハウジング３３の自由端にクリンプ加工により固定されたキャップ３４によって、前方が閉じられており、ハウジング３３には、固定されたコア３５のためのショルダーが設けられている。固定されたコア３５は、電源ターミナル３６、３７を支持するキャップ３４により、別の軸方向にクサビ状となっており、各電源ターミナルは、電気絶縁材料から製造されたキャップ３４の内部に固定された接点３８を形成するように、形状が一致している。

固定されたコア３５は、中心ボアを備え、この中心ボアに可動接点１２９に作用するようになっているロッド１３９が貫通している。

電動モータ１１は、スタータヘッド３０に結合された出力シャフト４３を共に回転させるよう、このシャフトを駆動するようになっている。スタータヘッド３０は、後方アイドル位置とスタータヘッド３０のピニオン５０と、熱エンジン（熱燃焼エンジンとも称す）のフライホイール上の歯付きスタータリング１１０とが噛合する前方位置との間で、出力シャフト上を軸方向にスライドできるように取り付けられている。

図１から分かるように、支持体１６は、スタータリング１１０が通過できるようにするための開口部を有する。出力シャフト４３は、ピニオン５０の移動を制限するためのストッパー５３を支持している。

電動モータ１１には、界磁巻線ステータ１２と軸方向に取り付けられたアーマチュアロータ１３が設けられている。ステータ１２は、ロータ１３を囲み、ロータ１３は、ケーシング１５の内部で回転するように取り付けられたシャフト２４に固定されている。ケーシング１５は、モータ１１のシャフト２４の後端部を回転自在に取り付けるようになっているニードルベアリング２９のマウントのためのハウジングを有する後部ベアリング２８によって後端部が閉じられている。

後部ベアリング２８は、スタータの支持体１６とベアリング２８との間に挟持されたケーシング１５の後端部のためのセンタリング装置として働く。このベアリング２８は、タイロッド３１により、支持体１６に接続されている。

出力シャフト４３の前端部は、支持体１６の前方ベアリング４２内に取り付けられている。前方ベアリング４２は、例えばニードルベアリングから成り、一方、入力シャフト１４の後端部は、フランス国特許出願第FR-A-2787833号に記載されているように、平ベアリング４４を配置するためのリセスを有する。

この平ベアリング４４は、ギアを有する減速器４５を構成するエピサイクルトレインに属する太陽ギア４９を形成するようになっている電動モータ１１のシャフト２４の前端部を回転自在に取り付けるようになっている。電動モータ１１の出力シャフト４３とシャフト２４との間に、減速器４５が挟持されている。

減速器４５は、回転自在に固定された円筒形リング４６を備え、このリングは、内歯付き環状スカートを有する。リング４６上の歯４８は、軸方向を向いており、スタータヘッド３０の出力シャフト４３の後端部に固定された横方向プレートによって支持された、軸線を中心に回転できるように取り付けられた遊星ギア４３と噛合している。リング４６は、好ましくは、剛性熱可塑性材料を成形した部品である。

制御レバー４１の頂端部は、ロッドおよびスプリング１３１により、可動コア４０へ結合されており、ロッドおよびスプリングは、可動コア４０内に収容された歯スプリングに対する歯となっている。このレバーは、その中間部分に枢動軸線５４を備え、この枢動軸線５４は、減速器４５のリング４６の延長部内に一体化できる。

リング４６の延長部は、１つまたは２つの平坦なタング５５から成り、各タングは、枢動軸線５４を受けるようになっている半円筒形ベアリング５６を備えている。タング５５の後部と、コンタクタ５２の支持面５７との間に残る空間は、エラストマー製のシールスタッド５８によって占められており、エラストマーは、次元的振動を吸収できるようになっている。

レバー４１は、ドライバー５１の溝に取り付けられたフォーク状の底端部を有し、ドライバー５１の内側には、出力シャフト４３によって支持された外部螺旋歯と相補的に係合する螺旋の溝が設けられている。従って、スタータヘッド３０が、ストッパー５３に抗してレバー４１に移動させられると、螺旋運動するように駆動され、そのピニオン５０により、スタータリング１１０に係合する。

スタータ１２の内側は、ケーシング１５に固定されており、スタータは、例えば２対の巻線１８を備えた界磁コイル１７を備え、巻線１８の各々は、ケーシング１５に固定された極シュー１９のまわりに巻かれている。

ケーシング１５には、極シュー１９が固定されており、これら極シュー１９は、フランス国公開特許第FR-A-2611096号（図１）内に記載されているようなケーシング１５に、ねじ２０によって固定されている。

各巻線１８は、欧州公開特許第EP-A-749194号の図２〜図５に、より明瞭に示されているように、直径が次第に増加する、連続した同心状の巻開部を形成するように、厚さ方向に、極シュー１９のまわりに巻かれた連続した導線から構成されている。各巻線１８の軸線は、シャフト２４の回転軸線１４にマージしたロータ１３の軸線に対して径方向にある。

変形例では、ステータ１３は、積層コア状をした本体を備え、この本体には、一定に分散された軸方向のリセスまたは溝が設けられており、これらの溝は、例えばフランス国公開特許第FR-A-2726699号に記載されているような界磁巻線のコイルに属す導電性ワイヤーを受けるようになっている。

ロータ１３は、ワイヤーまたはピンの形態をしたコイル２１を取り付けるための軸方向のリセス、または溝が設けられた積層コアを備えている。これらのコイル２１は、シャフト２４に固定された集電器２３に属する導電性ブレード２２に接続されたアーマチュアコイル２１を形成するように、共に接続されている。

アーマチュアコイル２１は、ブラシ２５により、公知の態様で、界磁コイル１７と直列接続されている。

ブラシ２５は、アーマチュアのロータ巻線に給電するよう、集電器２３の集電ブレード２２をこするようになっている。放射状を向くブラシ２５は、ブラシホルダー２６に属し、このホルダー２６には、スプリング２７により、集電ブレード２２の方向に押圧されるブラシをガイドし、かつこれらを受けるためのケージが設けられている。ブラシホルダー２６は、後部ベアリング２８に固定されている。

欧州登録特許第EP-B-0749196号に示されているように、ステータの巻線１８の導線の端部は、この巻線と別の巻線、コンタクタ３２と電動モータ１１の間で作用するブラシ２５、またはケーブル３９との電気接続を可能にしている。

例えば４つのブラシ２５が、円周方向に一定に分散して設けられており、例えばそのうちの２つのブラシは、正極性であり、２つのブラシは、負極性となっている。

より詳細には、コンタクタ３２のターミナル３６のうちの１つは、自動車のバッテリーの正極ターミナルに接続されるようになっており、他方のターミナル３７は、ケーブル３９によりステータの界磁巻線１７の入力端、および正極のブラシ２５に接続されている。

コイルＢが励磁されると、可動コア４０は、磁気引き寄せ力により固定コア３５の方向に引き寄せられ、制御ロッド１３０の運動とスタータヘッド３０の制御レバー４１の作動を同時に生じさせ、後方アイドル位置（図１）と、歯付きスタートリング１１０と噛合する前方位置との間でのスタータヘッド３０の移動を制御するようになっている。

スタートリング１１０は、例えば個人車両、大重量物品車両、または熱エンジンを備えるボートを含む、モータ車両の熱エンジンのフライホイールと可能な場合には、弾性的に回転自在に接続されている。

コア４０が移動されると、このコア４０は、軸方向の間隙を占めた後に、固定コア３５内の中心孔によって、ガイドされる制御ロッド１３０に作用する。このロッド１３０は、可動コンタクト１２９を支持しており、スプリング１３１を除き、符号のないスプリングが介在した状態で、可動コンタクト１２９と共に可動装置を形成し、特に固定コア３５に抗する可動コンタクト１２９のアイドル位置を定めると共に、可動コア４０をアイドル位置へ戻すようになっている。

公知のように、ピニオン５０の歯が、電動モータ１１の始動前に、スタートリング１１０上の歯の組の歯に当接すると、歯スプリング１３１に対する歯は、可動コア４０および制御ロッドの運動を続けることができるようにする。
更なる情報については、フランス国公開特許FR-A-2697370号を参照されたい。

可動コンタクト１２９が、コンタクタ３２の固定接点コンタクト３８に接触すると（コンタクタ３８は閉状態となる）、ターミナル３６、３７を介して電動モータ１１に給電されるので、シャフト２４は回転し、出力シャフト４３を駆動する。

従って、コンタクト３８、１２９は、熱エンジンスタータのための制御装置に属す。これらコンタクトは、バッテリーの正極ターミナルに接続された給電コンタクトに属し、バッテリーの正極ターミナルが閉じることにより、界磁巻線１７とアーマチュア巻線２１が直列に接続された状態で、電動モータ１１に給電することが可能となる。

コンタクタ３２が、バッテリーに接続されたスタートスイッチによって制御されるときに、このコンタクタ３２の励磁コイルＢを通過する電流は、約８０〜１００Ａであるが、一方、コンタクト３８が可動コンタクト１２９によって閉じられるときの電流は、電動モータ１１内で１０００Ａにも達し得る。このコンタクタの電気図は、例えばフランス公開特許第FR-A-2679717号の図１に記載されており、このフランス公開特許を参照されたい。

コイルＢは、前記フランス公開特許の図３および図４に、それぞれ示されている引き寄せ保持用巻線または単一巻線を含むことができる。

従って、バッテリーの電圧低下と共に、固定コンタクト３８が可動コンタクト１２９によって閉じられるときに、電流のピークが生じる。

この電流のピークにより、ピニオン５０におけるトルクのピークが生じると共に、ピーク５０がホイール１１０に接触しているときには、ホイール１１０をスタートさせる歯を削る危険性が生じる。

一般的な条件では、このような電流およびトルクのピークは、スタータの電動モータと出力シャフト、熱エンジンのクランクシャフトの間で作動する運動伝達装置を劣化させる危険性を有する。

このような電流のピークは、ブラシ２５での電流のピークも生じさせるが、このようなピークは、ブラシのサービス寿命を短縮するような性質がある。

更に、可動コンタクト１２９が固定コンタクト３８に事故で付着する恐れもある。

従って、本発明の目的は、上記欠点を緩和した熱エンジン用スタータのための制御装置を製造することにある。

本発明によれば、上記タイプの制御装置であって、第１フェーズにおいて、パワーコンタクトが閉じられると、界磁コイルの巻線の一部を作動させるための第１手段と、前記パワーコンタクトがまだ閉じている第２フェーズにおいて、界磁コイルの少なくともより多数の巻線を作動させるための第２の遅延作動手段とを備えることを特徴とする。

熱エンジンスタータは、本発明に係わる制御装置を含んでいることを特徴とする。

本発明によれば、パワーコンタクトが閉じるとき、初期電流ピークを通過する臨界的フェーズにおいて、最大トルクの過剰な値はなく、また短絡電流も発生しない。

従って、界磁コイルの一部しか付勢されないので、電動モータは、より低い速度で回転する。

スタータの電動モータと出力シャフト、例えば、熱エンジンのクランクシャフトとの間で作動する運動伝達装置の劣化が防止される。

運動伝達装置は、歯付きスタートリングを含んでおり、スタータのヘッドのピニオンによるスタートリングの研削が防止される。

ブラシの早期の摩耗だけでなく、コンタクトの付着も防止される。

バッテリーの電圧低下が小さいので、車載コンピュータのリセット、特に熱エンジンを制御するためのコンピュータのリセットが防止される。

一実施例では、前記第２手段は、所定遅延時間後、スイッチングする遅延作動スイッチ備えている。

一実施例では、界磁コイルの巻線は、抵抗器と直列に接続されている。この場合、第１手段は、前記レジスタに対して並列に接続され、一方、前記第２手段に遅延作動スイッチが関連し、この遅延作動スイッチは、巻線の一部に対して並列に接続されている。

第１スイッチは、第２フェーズで閉じ、一方、第２フェーズで第２スイッチが開となるよう、第２スイッチに接続されている。

別の実施例では、巻線は、ブランチ内で並列に取り付けられ、第２手段のスイッチは、ブランチのうちの１つに取り付けられている。

スタータのサービス寿命は、一般的には信頼性と共に長くなる。

熱エンジンのストップアンドゴー機能を満たすため、スタータを使用することが可能となる。

本発明は、スタータと熱エンジンの出力シャフトとの間で作動する運動伝達装置が、ベルトとプーリーの装置またはチェーンとスプロケットホィールの装置を含むような解決手段にも適用できる。

この場合、一実施例では、運動伝達装置の摩耗が最小となるよう、例えば、駆動プーリーまたは駆動スプロケットホィールにフリーホィール装置が設けられる。

本発明によれば、バッテリーの選択の幅がより広くなる。

添付図面に非限定的例として示された本発明の一実施例の次の説明から、本発明の上記以外の利点および特徴がより明らかとなると思う。

図２〜図６では、図１と共通または同様の要素には、同じ符号をつけてある。

熱エンジン、特に図３および図５に記号で示されたブラシを介して、直列接続された界磁コイルおよびアーマチュアコイルを備える電動モータが設けられた自動車用熱エンジンのためのスタータのための制御装置は、図１に示すように、パワーコンタクトと、時間遅延制御される、すなわち遅延動作する少なくとも１つの相補的コンタクトまたはスイッチとを備えている。

このスイッチは、補助スイッチの役割を果たす。

パワーコンタクト４００は、本明細書では、図１のタイプのものであるので、バッテリーの正極ターミナル（＋Ｂａｔ）に接続されたスタートスイッチ２００によって付勢される１つまたは２つの巻線を備える励磁コイルＢを含む電磁コンタクタ３２に依存している（図２）。

例えば、点火キーまたは自動車のスタートカードにより閉じられるスタートスイッチ２００が閉じることにより、励磁コイルＢへの給電が可能となり、かつ制御ロッド／可動コンタクト装置、並びに制御レバーを作動させる可動コアの移動が可能となる。

コンタクタの可動コンタクト１２９が、ターミナル３６、３７の固定コンタクトに接触すると、パワーコンタクト４００は閉じ、図３および図５に略図で示されているブラシ２５を介し、直列な巻線１７、２１により、電動モータ１１に給電される。

当然ながら、ブラシのペアの数は、用途に応じて決められる。例えば、スタータのサイズに応じ、２つ、４つまたは６つのブラシを設けることができる。

本発明は、自動車の熱エンジンが、例えば赤信号で停止するときに、自動車の熱エンジンを停止させ、次に、エンジンを再スタートさせるようになっているスタート装置を含むスタータにおいて、特に、有利である。この機能は、ストップアンドゴー機能と称されている。

この場合、例えば参考とするべきフランス国公開特許第FR-A-2795884号に記載されているように、その図２では、ＰＷＭと称すパルス幅変調タイプのパルスモードのトランジスタＴ１により、励磁コイルＢに給電がされる。このトランジスタＴ１は、例えばワイヤータンクの電気接続３０１により、スタートスイッチ２００に接続されたマイクロコントローラ３００によって制御される。

従って、パワーコンタクト４００は、マイクロコントローラ３００によって制御される。マイクロコントローラ３００は、ある特性に従い、少なくとも上記補助スイッチを制御する。

このことは、以下に説明する本発明に係わる制御装置が、スタータのサービス寿命を長くできることによって可能となる。

当然ながら、マイクロコントローラを設けることは必須ではない。

一般的な条件で、本発明に係わる制御装置により、次のような欠点を大幅に低減させることが可能となる。
パワーコンタクト４００が閉じるときに、過剰な大トルクのピークが発生するので、スタータヘッドのピニオンにより、スタートリングが削られること。
電動モータがスタートするときに、電流ピークが繰り返されることにより、ブラシが早期に摩耗し、この同じ電流ピークの事故によるカットオフにより、コンタクト３８、２９が事故で溶着すること。

本発明によれば、自動車のエンジンを制御するコンピュータのリセット、例えば電流コンタクト４００が閉じるときの初期電流ピークに起因し、バッテリー電圧が過剰に低くなり、このように、バッテリー電圧が大幅に低下することにより、燃料噴射、ＡＢＳまたは他の任意のコンピュータがリセットされることも防止される。

本発明によれば、信頼性が高くなると共に、スタータのサービス寿命も長くなり、しかもこのことは、簡単かつ安価に達成される。

より正確には、図２において、４５０で示されている本発明に係わる制御装置は、短い時間遅延の終了時に、あるモードから別のモードへ移る２つの作動モードまたはフェーズに依存している。

パワーコンタクト４００が閉じるときの作動フェーズの第１実施例では、界磁コイル１７の巻線の一部が関与する。

短い遅延時間後、パワーコンタクトがまだ閉じたままである第２の作動モードまたはフェーズでは、界磁コイル１７の巻線のうちのかなりの本数、またはすべてが関与する。

この短い遅延時間は、スタータの電動モータにより、熱エンジンを駆動するシーケンスの終了に対応する時間より短い遅延時間に対応する。

第１実施例（図３）では、制御装置４５０は、好ましくは電磁タイプの２つのスイッチ５００、６００を含んでいる。これらのスイッチは、時定数により一方が閉じている間、他方が開くように結合されている。

図３の実施例では、直列に接続された界磁コイル、およびアーマチュアコイルを有する、電動モータ１１のための制御装置の電気回路は、界磁コイルの巻線５０２、５０３の他に、追加抵抗器５０１を含んでいる。

第１スイッチ５００は、抵抗器５０１のターミナル５０４、５０５の間において、この抵抗器５０１に対し、並列に接続されている。

第２スイッチ６００は、界磁コイルの巻線の第２部分５０３のターミナル５０６、５０７の間において、界磁コイルの巻線５０２、５０３の第２部分に対して並列に接続されている。

界磁コイルの巻線の第１部分５０２は、ターミナル５０５と５０６との間に取り付けられており、界磁コイルの巻線の２つの部分５０２、５０３は直列に接続されている。

従って、パワーコンタクト４００が閉じると、第１スイッチ５００は開き、第２スイッチ６００は閉じる。

従って、第１作動フェーズでは、抵抗器５０１および界磁コイルの巻線の第１部分５０２を電流が流れる。その理由は、第２スイッチ６００が閉じられているので、これら巻線の第２部分５０３が短絡しているからである。

従って、給電中、巻線の第１部分５０２は付勢し、すなわち作動するので、電動モータ１１のターミナルにおける抵抗が増加し、誘導磁束は減少する。

従って、この作動モードは、磁束減少超抵抗作動モードである。

従って、モータ１１の最大トルクは低下する。短絡回路の電流および有効パワーについても、同じことが言える。

第２作動フェーズでは、パワーコンタクトはまだ閉じているので、遅延時間の終了時に第２スイッチ６００は開き、第１スイッチ５００は閉じているので、抵抗器５０１は短絡され、一方、界磁コイルの巻線の第２部分５０３は付勢される。

従って、この第２作動モードでは、電動モータ１１のターミナルにおける抵抗が減少した状態で、界磁コイルのより多数の巻線、または界磁コイルのすべての巻線に給電がされる。

この第２作動モードは、通常の作動モードである。

この第２モード、すなわち第２フェーズの間、電動モータの最大トルクが増加するだけでなく、短絡回路の電流および有効パワーも増加する。このことは、遅延時間の終了時から、スタータによる熱エンジンの駆動シーケンスの終了までの間に生じる。

当然ながら、上記のことから、抵抗値５０１は、巻線の第２部分５０３の抵抗値よりも大きいことが好ましい。

図４は、このことを示しており、Ｙ軸には、電動モータによって生じるトルクが示され、Ｘ軸には、時間が示されている。

カーブ６０１は、従来技術のカーブであり、６０３は、図２におけるパワーコンタクト４００が閉じた直後のトルクのピークを示してある。

カーブ６０２は、本発明によって得られるカーブであり、６０４は、トルクのピーク６０３よりもかなり低い、図２におけるパワーコンタクト４００が閉じた直後のトルクのピークを示す。

カーブ６０２のトルクは、値６０５まで低下し、次に、例えば５ｍｓ〜２００ｍｓ（ミリ秒）の間にある遅延時間６０７の終了直後の、６０６の第２の値まで増加する。

トルク６０６は、トルク６０４よりも大きいことに留意すべきである。当然ながら、このことは、特にトルク６０６をトルク６０４以下にできるように、遅延時間に応じて決まる。
スタータヘッドのピニオンがスタートリング上の歯の組の歯と係合していないときに、スタートリング（図１における１１０を参照）に対して、より低い速度で回転することが理解できると思う。

従って、歯が削られる危険性が大幅に低減される。
遅延時間の終了時に、ピニオンは、いずれのケースにおいても、スタートリングの歯と係合する。

変形例では、図５から分かるように、界磁コイルの巻線は並列に取り付けられている。
この図５では、第１スイッチは、図２のパワーコンタクト４００となっている。このスイッチのターミナル３６は、バッテリーの正のターミナルに接続されており、ターミナル３７は、並列に取り付けられた界磁コイルの巻線の２つのブランチに接続されている。
これらブランチは、パワーコンタクト４００のターミナル３７と、電動モータ１１のターミナル３７０、より正確には、そのブラシ２５との間に並列に取り付けられている。

従って、これら２つのブランチは、パワーコンタクトの出力ターミナル３７、および電動モータ１１のアーマチュアの入力ターミナル３７０との間に直列に取り付けられている。
第２ブランチは、第２の遅延作動スイッチ７００を含み、このスイッチ７００は、巻線の第１部分から成る界磁コイルの巻線７０１、７０２と直列に接続されたコンタクト４００と類似する電磁タイプのものである。

第１ブランチは、界磁コイルの巻線の第２部分、すなわち巻線７０３、７０４を含んでいる。
従って、巻線７０１、７０２および７０３、７０４は、並列に取り付けられている。
コンタクト４００が閉じられると、スイッチ７００が開くので、巻線７０３および７０４だけが作動する。

遅延時間の終了時に、すべての巻線が作動するように、スイッチ７００が閉じられる。
１つの特徴によれば、制御装置は、パワーコンタクト４００が開くと、スイッチ７００も開くように構成されている。

図６は、ワイヤータイプの電気接続部を示す。
大電力接続部は３０２、７０６、７０７および７０８で示されており、小電力接続部、すなわち制御接続部は３０１および７０５で示されていることが理解できると思う。

接続部３０１および３０２は、図２における接続部に対応し、接続部７０７は、パワーコンタクト４００のターミナル３７を巻線７０３、７０４に接続し、接続部７０６は、補助スイッチを構成するスイッチ７００の出力ターミナル７０９（図５）を、巻線７０３、７０４に接続している。

接続部７０８は、コンタクト４００の出力ターミナル３７を、スイッチ７００の入力ターミナル７１０に接続している。接続部７０８は、コンタクト４００の励磁コイルＢとスイッチ７００の励磁コイル７１１との間の制御接続部である。

後に理解できるように、コンタクト４００およびスイッチ７００は、スタータの電動モータの外側に取り付けられており、ケーブル３９は省略されている。変形例では、これらは、電動モータ内またはスタータの支持体内に取り付けられる。

時間遅延は、一実施例では、電磁タイプのスイッチ６００、７００の励磁巻線の他に、抵抗器およびコンデンサを使用する遅延時間回路によって実行される。

従って、例えば図５では、スイッチ７００の閉鎖は、抵抗器と、スイッチ７００の組み合わせ電圧まで充電されるコンデンサを有する回路によって、時間が遅延される。

変形例では、より完全な電子回路を使用でき、コンデンサは抵抗器およびトランジスタのベースによって充電される。

変形例では、時間遅延回路は、マイクロコントローラ３００に属し、この理由から、図２には、スイッチ７００のコイル７１１を有する接続７０５が示されている。

この結果、スタートスイッチ２００の開放の後、パワーコンタクト４００が開となると、スイッチ７００も開となる。

変形例では、時定数は外部制御装置によって定められる。

変形例では、この時定数は、スイッチ７００自身によって定められる。すなわち、スプリングおよび電気機械式スイッチの励磁コイルの抵抗値によって定められる。

同様に、マイクロコントローラ３００は、スイッチ５００、６００を制御できるので、それぞれ遅延時間後のこれらスイッチの閉と開を制御できる。
上記のすべての組み合わせが可能である。

巻線の抵抗値は、部分７０３、７０４または７０２、７０１に対して低い値、例えば４ミリオームとなることに留意すべきである。従って、２つの作動フェーズの間の抵抗値の変化は２ミリオームとなる。

この抵抗の変化は、１〜５０ミリオームの間になるように選択することが好ましい。
例えば図３では、２〜４ミリオームの巻線５０２、５０３の抵抗値に対する追加抵抗値として、１０ミリオームが選択されている。

これまでの説明および図面から明らかなように、図５の実施例は、１つのスイッチおよび１つの追加抵抗器が節約されるので、図３の実施例と比較して、有利である。

当然ながら、本発明は、上に説明した実施例だけに限定されるものではない。
巻線の本数に応じて、第２スイッチ６００、７００の後で開となる追加遅延動作スイッチを設けることも可能である。

第１フェーズでは、巻線の第１部分が関係し、次に第２フェーズでは、巻線の第２部分が関係し、最後の第３フェーズでは、すべての巻線が関係する。

例えば図５では、１つ以上の巻線、および追加スイッチを補助ブランチに設けることが可能である。

図３および図５は、アーマチュア巻線に電気的に接続された図１の集電器をこする電動モータ１のブラシ２５を記号で示していることに留意すべきである。これらのブラシは、アーマチュアと界磁巻線を直列に接続する。

本発明によれば、界磁コイル１７およびアーマチュアコイル２１が直列に接続された電動モータ１１が設けられた熱エンジンのためのスタータを制御するための装置であって、パワーコンタクト４００を備え、このコンタクトのターミナルの一方３６は、バッテリーの正極ターミナル（＋Ｂａｔ）に接続され、ターミナルの他方３７は、いくつかの巻線５０２、５０３−７０１〜７０４を有する界磁コイル１７に接続されており、第１フェーズにおいて、パワーコンタクト４００が閉じられると、界磁コイル１７の巻線の一部を作動させるための第１手段５００、５０１、５０２−７０３、７０４と、前記パワーコンタクト４００が常時閉じている第２フェーズにおいて、界磁コイル１７の少なくともより多数の巻線を作動させるための第２の遅延作動手段６００、５０３−７００、７０１、７０２とを備えていることを特徴としている。

界磁コイルの巻線には、作動時に給電される。

当然ながら、変形例では、パワーコンタクトを制御するために、上記フランス国特許第FR-A-2679717号の制御装置に頼らなければならない。

当然ながら、スタータは、任意のタイプとすることができる。

従って、本発明に係わる制御装置を電動モータまたはスタータ支持体内に組み込みたいとき、コンタクタ３２は、電動モータ１１の後方または前方まで延びる。

コンタクタが、電動モータの前方にあるケースでは、スタータヘッドは可動コアの役割を果たし、好ましくは、コイルＢのための支持体と空気ギャップを構成する円筒形外側面を備えるスカート有することが好ましい。

次に、スタータヘッドの運動は、電磁タイプの制御手段によって制御され、スカートおよびドライバーの材料が選択される。

変形例では、電動モータにより制御レバー４１の移動を制御し、コンタクタ３２は可動コアを有しないので、簡略化される。

変形例では、シャフト２４は、減速ギア４５を設けることが強制されないように、出力シャフトと合体されている。

シャフト２４および４３の軸線が、径方向にオフセットするように、この減速ギアを構成できる。

ブラシ２５と集電器２３は、変形例では軸方向を向く。

変形例では、ピニオン５０は、フランス国公開特許第FR-A-2745855号に示されるように、支持体の外側に配置された突出するピニオンとなる。

変形例では、フリーホイール装置５２には、フランス国公開特許第FR-A-2772433号および第FR-A-2826696号に記載されているような摩擦クラッチが装備されている。

変形例では、スタータヘッドのピニオンは、２００２年７月２８日に出願されたフランス国特許第0350376号に記載されているように、ベルトとプーリーによって駆動される運動伝達装置の被動プーリーに属す歯と噛合するようになっている。このタイプのスタータを、ベルトスタータと称する。

当然ながら、変形例におけるベルトスタータは、スタータヘッドを有することはなく、その出力シャフトは、被動プーリーを駆動するようになっており、フリーホイールは、例えば日本公開特許第JP-A-2001-153010号に記載されているように、駆動プーリー内に一体化される。

変形例では、オルタネータの側面に、ベルトスタータを取り付けることができ、オルタネータの出力シャフトはギアにより中間シャフトに接続され、中間シャフト自身は、中間シャフトと出力シャフト、例えば熱エンジンのクランクシャフトとの間で作用するプーリーとベルトにより、運動伝達装置の被動プーリーに接続される。

この場合、中間シャフトは、米国特許第6,378,479号およびフランス国公開特許第FR-A-1477763号に記載されているようなギアに係脱自在に接続されるオルタネータのシャフトとなる。

すべてのケースにおけるベルトスタータは、スタータの出力シャフトと熱エンジンのクランクシャフトのような出力シャフトとの間の運動伝達ライン内で作動するプーリーとベルトを有する運動伝達装置を、スタータの出力シャフトにより、直接または間接的に駆動するようになっている。

変形例において、プーリーとベルトは、チェーンとスプロケットホイールに置換されている。

本発明により、運動伝達装置の摩耗が低減されるので、これらのいずれも可能となっている。

従来技術に係わる公知のスタータの軸方向断面図である。 本発明に係わる熱エンジンスタータを制御する装置の電気図である。 本発明の第１実施例のための熱エンジンスタータを制御するための装置の電気図である。 時間を関数とする電動モータのトルクを示すグラフである。 本発明の第２実施例のための、図３に類似した図である。 図５における実施例の２つのスイッチが装備された電動モータの略図である。

符号の説明

１１ 電動モータ
１２ ステータ
１３ アーマチュアロータ
１５ ケーシング
１６ 支持体
１７ 界磁コイル
１８ 巻線
１９ 極シュー
２０ ねじ
２１ アーマチュアコイル
２３ 集電器
２４ シャフト
２５ ブラシ
２８ 後部ベアリング
２９ ニードルベアリング
３０ スタータヘッド
３１ タイロッド
３４ キャップ
３５ コア
３６、３７ ターミナル
３８ 接点
４１ レバー
４２ ベアリング
４３ 出力シャフト
４４ 平ベアリング
４５ 減速器
４６ リング
４８ 歯
５０ ピニオン
５１ ドライバー
５２ コンタクト
５３ ストッパー
５４ 駆動軸線
５５ タング
５６ ベアリング
５８ シールスタッド
１１０ スタータリング
４００ パワーコンタクト
５０２、５０３−７０１〜７０４ 巻線

Claims (12)

1. いくつかの巻線を備える界磁コイル（１７）、および直列に取り付けられたアーマチュアコイル（２１）を有する電動モータ（１１）が設けられた熱エンジンのためのスタータを制御する装置であって、ターミナル（３６、３７）が設けられたパワーコンタクト（４００）を備え、ターミナルの一方（３６）は、バッテリーの正極ターミナル（＋Ｂａｔ）に接続され、ターミナルの他方の１つ（３７）は、いくつかの巻線（５０２、５０３−７０１〜７０４）を有する界磁コイル（１７）に接続されたスタータを制御するための装置において、
   第１フェーズにおいて、パワーコンタクト（４００）が閉じられると、界磁コイル（１７）の巻線の一部を作動させるための第１手段（５００、５０１、５０２−７０３、７０４）と、前記パワーコンタクト（４００）が常時閉じている第２フェーズにおいて、界磁コイル（１７）の少なくともより多数の巻線を作動させるための第２の遅延作動手段（６００、５０３−７００、７０１、７０２）とを備えていることを特徴とする、スタータを制御するための装置。
2. 前記遅延作動手段は、第２フェーズにおいて、界磁コイル（１７）の巻線のすべてを作動させるようになっていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 遅延時間制御をする少なくとも１つの補助スイッチ（６００、７００）を備えていることを特徴とする、請求項２記載の装置。
4. 前記第２手段は、所定遅延時間後、スイッチングする遅延作動スイッチ（６００、７００）を備えていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
5. 前記界磁コイル（１７）の巻線は、抵抗器（５０１）と直列に接続されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
6. 前記第１手段は、前記レジスタ（５０１）に対して並列接続され、一方、前記第２手段に遅延作動スイッチが関連し、この遅延作動スイッチは、巻線の一部（５０３）に対して、並列に接続されていることを特徴とする、請求項５記載の装置。
7. 前記第１スイッチ（５００）は、第１フェーズの間に閉じ、一方、前記第２スイッチ（６００）は、第２フェーズ中に開となることを特徴とする、請求項６記載の装置。
8. 前記界磁コイル（１７）の巻線（７０１〜７０４）は、前記パワーコンタクト（４００）に並列に接続されたブランチ内に取り付けられている、請求項８記載の装置。
9. 前記第２手段に属する第２遅延作動スイッチ（７００）は、前記界磁コイル（１７）の少なくとも１つの巻線と直列に、前記ブランチのうちの１つに取り付けられていることを特徴とする、請求項８記載の装置。
10. 前記パワーコンタクト（４００）が開のときに、前記第２スイッチ（７００）が開となることを特徴とする、請求項８記載の装置。
11. 前記パワーコンタクト（４００）は、マイクロコントローラによって制御され、マイクロコントローラは、時間遅延により、前記第２手段に属するスイッチを制御するようになっていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
12. 前記第２遅延作動手段は、前記電動モータ（１１）により、前記熱エンジンを駆動するシーケンスの終了に対応する時間よりも短い遅延時間の後、作動するようになっていることを特徴とする、請求項１記載の装置。

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