JP2018522159A - 熱保護システムを備えた自動車スタータ - Google Patents

熱保護システムを備えた自動車スタータ Download PDF

Info

Publication number
JP2018522159A
JP2018522159A JP2017567081A JP2017567081A JP2018522159A JP 2018522159 A JP2018522159 A JP 2018522159A JP 2017567081 A JP2017567081 A JP 2017567081A JP 2017567081 A JP2017567081 A JP 2017567081A JP 2018522159 A JP2018522159 A JP 2018522159A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
starter
elements
brush
thermal protector
solder
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.)
Pending
Application number
JP2017567081A
Other languages
English (en)
Inventor
ティエリー、パルトリー
ジェレミー、シャムルー
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 JP2018522159A publication Critical patent/JP2018522159A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25Devices for sensing temperature, or actuated thereby
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10Safety devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0822Integrated protection, motor control centres
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • H02H7/0852Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load directly responsive to abnormal temperature by using a temperature sensor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/14Means for supporting or protecting brushes or brush holders
    • H02K5/143Means for supporting or protecting brushes or brush holders for cooperation with commutators
    • H02K5/148Slidably supported brushes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F02N11/0814Circuits or control means specially adapted for starting of engines comprising means for controlling automatic idle-start-stop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Fuses (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

本発明は、主として、自動車の熱機関のためのスタータに関し、スタータは、
− 正極出力端子を有する少なくとも1つの電磁スイッチと、
− 少なくとも1つの電気モータであって、
− コイルを有する固定子であって、コイルの各々が、磁極を形成するために磁極片に巻き付けられる固定子と、
− 少なくとも1つのブラシケージ(43)と、
− 前記ブラシケージ内に取り付けられた少なくとも1つの正極ブラシ(35)と、
− 前記正極ブラシ(35)と前記正極出力端子(32)との間の電気路とを有する、少なくとも1つの電気モータと、
− 前記電気路内に位置する少なくとも1つの熱保護体(96)であって、前記正極ブラシ(35)に対して前記正極出力端子を電気的に断線するための温度しきい値を超える温度を有するとき、前記熱保護体が、前記2つの素子(93、95)を断線することができる、少なくとも1つの熱保護体(96)と、を備える。

Description

本発明は、熱保護システムを備えた自動車スタータに関する。本発明は、熱機関の自動停止および始動のためのシステムのスタータにより、特に有利に適用され得るが、これに限られない。
スタータは、それ自体が知られている方法で、1つもしくは複数のヒューズおよび/または1つもしくは複数の回路遮断器の形態をとる、過電流保護のための手段を備える。したがって、図1は、ヒューズ2を備えるスタータモータ1の例を示し、ヒューズ2は、電気機械1の供給端子3と前記モータの固定子の巻線4.1〜4.4との間に直列に取り付けられている。
ヒューズは、予め規定された最大電流がヒューズを通過したときにモータへの給電を切断するために溶融することを目的とする。これが、過電流によって生じた熱によるスタータまたはその周囲への損傷を防ぐことを可能にする。過電流は、モータの回転子の回転が妨害されたときに顕著に発生する。
機械の無負荷または低負荷動作(即ち、公称負荷の約0〜25%の動作)において、回転子の無負荷回転速度は、電気機械の加熱にもつながり、それが経時的にスタータに損傷を与え得る。この加熱は、ブラシ6.1〜6.4と整流子との間の機械的摩擦に顕著に起因して、例えば、熱機関によって駆動されるスタータピニオンがスタータの回転子によって駆動されるシャフトよりも速く回るときに、過速度で生じる。しかし、この場合、ヒューズを通過する電流は、長期間にわたったとしても、ヒューズ2の溶融を引き起こすには低すぎることがある。
ヴァレオによって1月23日に提出された文献FR140573は、前述の場合の両方(妨害の場合および低負荷での動作の場合)においてモータへの給電を切断するための小型熱保護システム5について記載する。より正確には、このシステムは、過熱の場合に、ばねの作用を受ける正極性のブラシケージが負極性を有する端子に接続されたプレートと接触するように、ブラシ保持器のプレート上にオーバーモールドされた部分が変形するように構成される。このようにして短絡が作成され、スタータのヒューズの開口を引き起こす。
本発明は、短絡の場合でさえも、ヒューズの開放を困難にし得る車両バッテリの低レベルの充電の場合のスタータの熱保護を改善することを目的とする。
この目的のため、本発明は、
− 正極出力端子を有する少なくとも1つの電磁スイッチと、
− 少なくとも1つの電気モータであって、前記電気モータが、
− コイルを有する固定子であって、コイルの各々が、磁極を形成するために磁極片に巻き付けられる固定子と、
− 少なくとも1つのブラシケージと、
− 前記ブラシケージ内に取り付けられた少なくとも1つの正極ブラシと、
− 前記正極ブラシと正極出力端子との間の電気路と、を有する、少なくとも1つの電気モータと、
− 前記電気路内に位置する少なくとも1つの熱保護体であって、熱保護体が、前記正極ブラシに対して前記正極出力端子を電気的に断線するための温度しきい値を超える温度を有するとき、前記熱保護体が、2つの素子を断線することができる、少なくとも1つの熱保護体と、を備える、自動車の熱機関のためのスタータを提案する。
本発明は、したがって、スタータ内の温度レベルに主に基づく方法で、電気モータへの電源回路を切断することを可能にする。したがって、これは、車両バッテリの充電のレベルに関わらず、電源回路の切断を確実にする。
一実施形態によれば、前記温度しきい値は、車両に損傷を与える可能性のある加熱を引き起こす、スタータの異常状態に対応する。
一実施形態によれば、異常状態の場合に温度しきい値に達することを可能にする主要因が、熱伝導によっておよび/または対流によって前記熱保護体へ異常状態に対応する熱が伝播することであるように、前記熱保護体は前記電気モータ内に配置される。
一実施形態によれば、前記電気路の素子のうちの少なくとも1つの他方は、予め規定された電流を超えて溶融することができるヒューズであり、前記熱保護体および前記ヒューズは2つの別個の素子である。
一実施形態によれば、短絡の場合、前記ヒューズは、前記正極ブラシに対して前記正極出力端子を電気的に断線するために溶融によって作用することができる。
一実施形態によれば、前記ヒューズは、正極ブラシストラップからなる。
一実施形態によれば、前記ヒューズは、熱保護体とコイル接続ブリッジとの間の電気路内に位置する。
一実施形態によれば、前記熱保護体は、前記電気路の第1の素子および第2の素子を互いに接合する低溶融点はんだを備え、前記はんだは、前記温度しきい値を超えて溶融することができ、スタータの動作状態において、はんだは、第1の素子を第2の素子に接続するために固体状態にあることができ、スタータの異常状態の場合、前記はんだは、前記熱保護体が電気路の前記2つの素子を分離させることを可能にするために、溶融状態となることができる。
一実施形態によれば、前記電気路の素子のうちの一方は、伝導体であり、前記電気路のもう一方の素子は、前記伝導体を少なくとも1つのコイルに電気的に接合する接続子であり、これら2つの素子は、前記はんだによって互いに接合されている。
一実施形態によれば、前記電気保護体は、前記はんだによって互いに接合された前記電気路の素子のうちの一方に圧力をかけることができる弾性素子を備える。このようにして、これは、過熱の場合に2つの素子の断線を容易にする。
一実施形態によれば、前記熱保護体は、はんだの溶解後に前記電気路の2つの素子のうちの1つを保持することができる止め具を備える。移動自在な素子の位置付けは、このようにして、はんだの溶解後に制御される。
一実施形態によれば、前記熱保護体は、はんだの溶解後に前記電気路の2つの素子のうちの1つの移動を案内するための装置を備える。
一実施形態によれば、前記伝導体は、枠部上に取り付けられたグロメットを通過する細長いスタッドからなる。
一実施形態によれば、前記弾性素子、前記止め具、および前記案内装置は、前記グロメットと一体になっている。
一実施形態によれば、前記接続子は、フックの形状である。
一実施形態によれば、前記フックは、伝導体を部分的に包囲するリングの一部分と、前記コイルへの電気的接続のためのタブとを備える。
一実施形態によれば、前記接続子は、コイルブリッジと呼ばれる、少なくとも1つのコイルにはんだ付けされた接続ブリッジを介してコイルに接続される。
一実施形態によれば、前記コイルブリッジは、前記接続子と前記コイルとの間に電気的に取り付けられる。
一実施形態によれば、正極ブラシブレイドは、前記コイルブリッジにはんだ付けされる。
一実施形態によれば、第2の接続ブリッジは、少なくとも1つのコイルの出口部にはんだ付けされ、正極ブラシブレイドにはんだ付けされる。
一実施形態によれば、ヒューズは、前記接続子と前記コイルブリッジとの間に取り付けられる。
一実施形態によれば、支持プレートに対して前記ブラシケージを電気的に絶縁するために配置された絶縁層は、別の温度しきい値から変形可能であり、前記正極ブラシを整流子の接触プレートに対して押圧する弾性手段は、前記変形可能な絶縁層の変形後に、前記ブラシケージと前記支持プレートとの間に接触を確立することができる。
本発明は、以下に提供される説明を読むこと、および添付の図面を調査することによってより良い理解が得られるであろう。これらの図面は、例示の目的のためだけであり、本発明をいかようにも制限することはない。
すでに説明されているが、熱保護システムを備えた自動車スタータの電気モータの概略図である。 本発明に係る自動車熱機関のスタータの縦断面図である。 図2のスタータに属するブラシ保持器の斜視図である。 本発明に係る自動車スタータで用いられる熱保護体の実施形態の詳細な斜視図である。 本発明に係るスタータの電気モータに属する固定子のコイルの接続の変形例を示す回路図である。 本発明に係るスタータの電気モータに属する固定子のコイルの接続の変形例を示す回路図である。 図3のブラシ保持器の支持プレートの斜視図である。 スタータの温度の変動、スタータの供給電圧の変動、および熱保護体の起動中に整流子内を流れる電流の変動を、時間の関数として示すグラフである。
同一、同様、または類似の要素は、図が異なっても同じ符号を維持する。
図2を参照すると、本発明に係るスタータ11は、注目すべきことには、駆動軸12と、駆動軸12上に取り付けられたスタータ13と、誘導固定子16およびシャフト18と一体となった誘導回転子17からなる電気モータ15と、を備える。モータ15は、自動車の固定部品に固定されることを目的とする、スタータ11の支持部22に取り付けられた枠部21を備える。
エピサイクロイドタイプのギヤを備えた減速機23が、好ましくは、駆動軸12の後端と電気モータ15のシャフト18との間に挿入される。
スタータ11はまた、電気モータ15より上側に径方向に設置されている、電気モータ15に対して平行に延びる電磁スイッチ25を備える。スイッチ25は、一組の励磁コイル29a、29bを備えた金属ケーシング28を有する。端子31、32は、それらが各々、ケーシング28の内側に固定接点を形成するように構成される。端子31のうちの一方は、車両バッテリの正極端子に接続されることを目的とする。正極出力端子と呼ばれる他方の端子32は、以下により詳細に説明されるように、固定子16の誘導巻線の入口部、および正極性を有するブラシ35に接続される。
これらのブラシ35が、整流子39の導電性プレート38をこすって、回転子巻線に電力を供給する。ブラシ35は、ブラシ35を案内し受け入れるためのケージ43を備えたブラシ保持器42に属する。これらのブラシ35は、ばねタイプの弾性手段44によって導電性プレート38に向けて押圧される。後フランジの軸受45は、電気モータ15のシャフト18の一端の回転可能な取り付けのために役立つ。
既知の方法において、プル・イン・コイル29aの励磁時に、可動鉄心48が、スイッチ25の固定鉄心49へ向かう磁気引力によって引き寄せられて、一方では、任意の遊びを補償した後に、可動接点51を支えるロッド50に作用して、スイッチ25の接点31、32の閉鎖を引き起こし、電気モータ15に電力を供給し、もう一方では、スタータ13に作用する操作レバー52を起動させる。レバー52の上端は、可動鉄心48内に収納される歯対歯(tooth−against−tooth)ばねと呼ばれるばね56を介して可動鉄心48に弾性的に接続された可動ロッド55にヒンジ結合して、既知の方法で取り付けられている。
したがって、スタータ13は、ドライブピニオン60が熱機関のスタータリングギヤから離れたところに位置する静止位置から、ドライブピニオン60が熱機関のスタータリングギヤと相互作用する動作位置へと移り得る。次いで、駆動軸12が、フリーホイーリング機構62を介して、ピニオン本体61を用いてトルクを電気モータ15からドライブピニオン60へ伝達する。スイッチ25の停止後、スタータ13は、動作位置から静止位置へと戻る。
スタータ13が動作位置にあるとき、ピニオン本体61は、フリーホイーリング機構62を介して、駆動機構65によって駆動される。この目的のため、ピニオン本体61は、円環状の2つのパッド68、69を用いて駆動軸に取り付けられる。
ピニオン本体61は、支持部22の前軸受70内に回転可能に取り付けられる。例として、この軸受70は、玉軸受、または変形例として、ニードル軸受、もしくは滑り軸受からなる。
フリーホイーリング機構62は、例えば、ローラを有するタイプのものであるが、変形例として、文献FR2978500に記載されるように、円錐型クラッチ装置、またはいくつかの摩擦円板を備えたクラッチで置き換えられる可能性がある。
既知の方法において、駆動機構65には、内側に、駆動軸12上の外側のらせん状の歯と補完的なやり方で係合するらせん状のスプラインが備わっている。したがって、スタータ13がレバー52によって変位されて動作位置に入ると、熱機関のスタータリングギヤと係合状態にあるピニオン60によって、らせんの移動がスタータ13に付与される。
ドライブピニオン60が、ピニオン本体61に対して回転接続され、相補形状の溝のセットを用いて軸方向に摺動して取り付けられると、ばね71が、ドライブピニオン60を、例えばサークリップによって形成された軸方向の止め具72に向けて押圧する。ばね71は、ピニオン60がスタータリングギヤと衝突した場合にはピニオン60が後退するように圧縮されることになる。
図3は、略円環状の支持プレート75を備える、軸Xを持つブラシ保持器42の詳細な図であり、支持プレート75の上にケージ43のセットが固定され、ケージ43の各々がブラシ35のハウジングとして機能する。図6において明白に見られるように、支持プレート75は、金属プレート76と、金属プレート76の両面に提供されたオーバーモールド層77とを備える単一片である。オーバーモールド層77は、優れた電気絶縁のためにプラスチック製である。オーバーモールド層77は、少なくとも部分的に、ブラシ支持面ならびに反対の面を保護する。オーバーモールド層77は、感熱性であり、温度しきい値T1から変形可能である。温度しきい値T1は、それを超えるとスタータ11および/またはその周辺が損傷を受ける可能性のある温度に対応する。
用途および受ける応力に応じて、様々なプラスチックが使用可能である。典型的には、オーバーモールド層77に使用されるプラスチックは、40〜50%までガラス繊維で充填されたポリアミドPA4.6もしくはPA6.6またはポリプロピレンPPSなどのサーモプラスチックである。熱硬化性プラスチックも予想され得る。金属プレート76は、典型的には、快削鋼、例えばFePO5からスタンピングすることによって得られる。
支持プレート75、および支持プレート75が担持するケージ43は、電気モータ15のシャフト18の後軸受45を形成するフランジ上に固定されることになる。さらに、プレート75の中央部は、開口部78を備え、それにより、プレート75がケージ43およびブラシ35とともに形成するアセンブリが、電気モータ15のシャフト18の周りに取り付けられる。
各ブラシ35は、整流子39のプレート38とのブラシ35の電気的接触を可能にするために軸X側で開口しているケージ43の内側に摺動運動により取り付けられる。より正確には、各ケージ43は、金属薄板の薄プレートを折り曲げることによって作製され、その端枝部がプレート75上に固定される。側壁のうちの1つは、対応するばね44のアームの通過を可能にするために、図3に見られる切欠き81を有する。整流子39の外面から、各ケージ43は、ブラシ35とプレート38との摩擦によって生じ、ブラシ保持器42の動作に影響を与える塵を防ぐために、ブラシ35の両側に延びるフラップ85を備え得る。
各ケージ43は、プレート75に固定するためのシステムをさらに備える。各固定システムは、例えば、プレート75内に作製される開口部88と相互作用するタブ86によって形成される。代替的に、ケージ43は、リベットを用いてプレート75に固定される。
さらには、各ケージ43と結合された渦巻ばね44が、対応するブラシ35を整流子39の接触プレート38に向けて径方向に押圧する。各ばね44は、複数の回転によって形成される巻き部、ならびに対応するブラシ35の後面に当接することを目的とするアームを備える。各ばね44は、この場合、軸Xに対して軸方向に延びるピンによって形成される把持システム87の周りに取り付けられる。
正極性のブラシ35は、電気路91を介してスイッチ25の正極出力端子32に電気的に接続される。この電気路91は、したがって、出力端子32と正極性のブラシ35との間に電流を伝導する素子のセットによって形成される。図3に見られ得るように、この電気路91は、注目すべきことには、以下の素子によって形成される:
− スイッチ25の正極出力端子32と第2の伝導体93との間に電気接続を提供する第1の伝導体92と、
− 外部環境に対してブラシ保持器42を密封隔離するための枠部21と相互作用するグロメット94を通過する剛性の細長いスタッドからなる前記第2の伝導体93と、
− フック形状を有する接続子95である。
図4においてより容易に見られるように、接続子95は、スタッド93を部分的に包囲するリング部分951と、電気モータ15の固定子16に属するコイル111に電気的に接続されることになるタブ952とを備える。これらのコイル111はそれぞれ、磁極片の周りに取り付けられて、磁極を形成する。
したがって、図5aの実施形態において、コイル111の2つのセットE1、E2は、並列に取り付けられ、各セットE1、E2は、直列に電気的に取り付けられた2つのコイル111を含む。2つのセットE1、E2の第1の端部は、コイルブリッジと呼ばれる第1の接続ブリッジ113にはんだ付けされ、この第1の接続ブリッジ113にタブ952も電気的に接続される。2つのセットE1、E2の第2の端部は、第2の接続ブリッジ114にはんだ付けされる。正極ブラシ35のブレイドも、接続ブリッジ114にはんだ付けされる。
変形例として、図1の実施形態にあるように、すべてのコイル111が、2つのブリッジ113、114との間に互いに並列接続される。
図5bの実施形態において、コイル111の2つのセットE1、E2は、並列で取り付けられ、各セットE1、E2は、直列で電気的に取り付けられた2つのコイル111を含む。2つのセットE1、E2の第1の端部ならびに正極ブラシ35のブレイドは、コイルブリッジ113にはんだ付けされ、この第1の接続ブリッジ113にタブ952も電気的に接続される。コイルの2つのセットE1、E2の第2の端部は、アースに電気的に接続される。
さらに、電気路91内に位置する素子のうちの1つは、予め規定された電流、例えば約100Aの電流を超えて溶融することができるヒューズである。したがって、そのような電流を発生させる短絡の場合には、ヒューズは、正極ブラシ35に対して正極出力端子32を電気的に断線するために溶融によって作用する。この場合、図5aおよび図5bの実施形態で用いられる接続子95とコイルブリッジ113との間に取り付けられたヒューズ116が使用される。代替的に、または加えて、各々が銅または銅合金製の正極ブラシ35の可撓性ブレイド82からなる2つのヒューズが使用される。変形例として、電気路91に挿入される専用ヒューズを使用することが可能である。
さらには、ヒューズとは切り離されている熱保護体96が、電気路91内に位置する。この場合、図3および図4に見られ得るように、熱保護体96は、部分951を介して、接続子95をスタッド93に接続する、低溶融点を有するはんだ97を備える。
したがって、はんだ97は、車両に損傷を与える可能性のある加熱を引き起こす、スタータの異常状態に対応する温度しきい値T2を超えて溶融することができる。この温度しきい値T2は、300℃未満、例えば230℃〜260℃である。はんだ97は、好ましくは、銅のレベルが10%未満の銅およびスズの合金から形成される。銅のレベルは、例えば、約2%である。
熱保護体96は、異常状態の場合に温度しきい値T2に達することを可能にする主要因が、熱伝導によるおよび/または対流による、異常状態に対応する熱の熱保護体96への伝播であり、熱保護体96を通過する電流ではないように、電気モータ15内に配置される。この熱は、例えば、ブラシ35の摩耗に起因する塵、機械部品の故障、またはスタータの電気的故障によって顕著に発生し得る。
熱保護体96は、この場合、枠部21によって区切られた内部空間の内側の後軸受近くに位置する。変形例として、この位置付けは、熱保護体が枠部21の外側に位置し得るように適合される場合がある。すべての場合において、熱保護体96は、対流によるおよび/または熱保護体96への伝導による伝播の異常状態の場合にかなりの熱を発生する可能性の高い素子の近くに位置付けられる。
さらに、熱保護体96のはんだは、必ずしも電気路91の素子の最も高い電気抵抗を有するわけではないことに留意されたい。好ましくは、熱保護体96は、電流がその加熱にできる限り少なく寄与するように低電気抵抗を有しさえする。
さらに、ある特定の場合には、はんだ96の溶融点は、電気路91の様々な素子のすべての溶融点より低くてもよい。
しかし、他の場合においては、はんだ96の溶融点は、ヒューズの溶融点を上回り、この場合ヒューズは1つまたは複数のブレイド82からなる。しかし、熱保護体96の上述の配置が理由で、熱保護体96が、異常動作状態の場合にヒューズよりも高い温度を有する場合があり、それが熱保護体96をヒューズより先に溶融させる。
好ましくは、熱保護体96は、ブラシ保持器42(ここではブラシ保持器42のプレート75)と接続子95との間で軸方向にプレテンションされた弾性素子98をさらに備える。この弾性素子98は、接続子95に軸方向圧力をかけることができる。この場合、弾性素子98は、グロメットと接続子95のタブ952との間でスタッド93の軸X’に対して径方向にプレテンションされた、グロメット94と単一片を形成する少なくとも1つのスタッドからなる。はんだ97が固体状態にあるとき、それは接続子95をスタッド93に接続し、接続子95が、プレテンションされた弾性素子98によって加えられる軸方向の力に耐えることを可能にする。しかし、その後はんだ97が溶融状態になると、はんだ97によってもはや保持されていない接続子95は、弾性素子98によってかけられた力によって、スタッド93から離される。
図4に見られ得るように、熱保護体96は、好ましくは、はんだ97の溶解後に接続子95を保持することができる止め具101を備える。弾性素子98によって引き起こされる接続子95の変位後の接続子95の最終的な位置付けは、このようにして制御される。図4の実施形態において、止め具101は、部分951に対向して位置するリングの一部分の形態を有する。
熱保護体96は、はんだの溶解後の接続子95の変位の案内装置103をさらに備える。案内装置103は、止め具101に向かって接続子95の軸X’に対する径方向の案内を提供する、スタッド93の両側に位置する2つの案内部104によって形成される。これらの案内部104はまた、スタッド93の軸X’に対する軸方向の案内を提供して、短絡問題を引き起こす可能性のある、ブラシ保持器42内への接続子95の落下を防ぐ。
さらには、電流戻りを目的とした負極性のブラシ35が、プレート76上に溶接されたそれぞれのブレイド82によって機械の枠部に電気的に接続される。正極性のブラシ35およびそれらの対応するケージ43は、スタータ11の適切な動作のために負極性から電気的に絶縁される。この絶縁は、オーバーモールド層77によって提供される。
スタータ11の故障の場合の熱保護体96の起動が以下に説明される。
車両バッテリが高レベルの充電を有する間に、スタータの電気モータ内に短絡が発生する場合、ヒューズ116および/またはヒューズを形成するブラシの2つのブレイド82は、次々に溶融することになる。実際、それらの異なる抵抗(実際に、全く同一の抵抗を有するブレイド82を生成するのは不可能である)により、短絡の場合には、ブレイド82のうちの一方が他方よりも先に溶融する。ブレイドのうちの一方が溶融したとき、他方は、第2のブレイドが接続されるブラシ35を通過する電流の著しい増大が原因で、その後すぐに溶融することになる。
車両バッテリの充電のレベルが高く、かつ、必ずしも短絡を発生させない故障、例えば、長時間にわたるスタータ11の無負荷動作によって引き起こされる顕著な過熱が起こると、温度しきい値T1に達する。次いでプレート75にオーバーモールドされた絶縁層77が変形し、その結果、ばね44によって把持システム87にかけられた力が、正極性のケージ43の旋回を引き起こし、次いでそのケージが金属プレート76と接触して短絡を達成する。この短絡は、機械を通過する電流の著しい増加を引き起こし、それは、ブレイド82を溶融させ、ひいては電気モータへの電気供給を切断するという効果を有する。
図7に例示されるケースにおいて、車両バッテリの充電のレベルが低く、かつ例えば、長時間にわたるスタータ11の無負荷動作によって引き起こされる過熱が発生する場合、スタータ内の温度が上昇する一方で、電流は、ヒューズを形成する正極ブラシのブレイドの溶解を可能にするしきい値電流(ここでは100A)に達しない。次いで、温度が、この場合は摂氏250度をわずかに上回るはんだ97の溶融点に達すると、はんだ97によってもはや保持されていない接続子95は、弾性素子98によってかけられた力によって、スタッド93から離される。これは、正極性のブラシ35に対して出力端子32を電気的に断線するという効果を有する。次いで、スタータ11は、動作状態から、電気路91が切断されたためにモータ15がもはや電気供給されないというスタータ11の非動作状態へと移る。接続子95は、その変位中、案内装置103によって止め具101に向かって案内され、次いで止め具101がその変位を止めて、接続子95が短絡を引き起こすことを防ぐということに留意されたい。
したがって、本発明者らは、スタータの異なる動作条件において作動することができる、スタータ11の熱保護体のための2つのシステムを有する。変形例として、ヒューズ116および/またはここでは正極ブラシのブレイド82によって形成されたヒューズとともに熱保護体96だけを使用して、短絡を発生させるオーバーモールド・プレートの使用に基づいた熱保護システムなしで済ますことも可能である。
当然ながら、当業者は、上記のブラシ保持器42の構成を、本発明の範囲内に維持しながら修正することができるものとする。
したがって、変形例として、熱保護体96は、電気路91の他の2つの素子の間、例えば、第1の伝導体92と第2の伝導体93との間に位置する。
変形例として、電気路91は、第2の伝導体93を有さず、第1の伝導体92が、グロメット94の内側を通り、接続子95に直接接続されている。
変形例として、弾性素子98は、接続子95に径方向の力をかけ、例えば、接続子95と枠部21との間で、軸Xに対して径方向にプレテンションされている。
変形例として、熱保護体96には、弾性素子98がなく、はんだ97の溶解後の2つの素子93、95の分離は、重力によってのみ行われる。
代替的に、プレート75は、正極性に電気的に接続される。渦巻ばね44はまた、対応するブラシ35を整流子39のプレート38に対して押し付けるために、カバーによって支持される円筒ばねと置き換えられてもよい。
変形例として、ブラシ保持器42は、5つ以上のブラシ35を備えてもよく、各ブラシ35は、例えば、プレート75に対向する側に位置付けられた別のブラシ35と結合されてもよい。
ブラシ保持器42は、この場合、自動車スタータの機械ブラシ保持器である。変形例として、ブラシ保持器はまた、オルタネータまたはオルタネータ−スタータに属する可能性がある。

Claims (15)

  1. − 正極出力端子(32)を備える少なくとも1つの電磁スイッチ(25)と、
    − 少なくとも1つの電気モータ(15)であって、前記電気モータ(15)が、
    − コイル(111)を有する固定子(16)であって、前記コイル(111)の各々が、磁極を形成するために磁極片に巻き付けられる固定子(16)と、
    − 少なくとも1つのブラシケージ(43)と、
    − 前記ブラシケージ(43)内に取り付けられた少なくとも1つの正極ブラシ(35)と、
    − 前記正極ブラシ(35)と前記正極出力端子(32)との間の電気路(91)と、を有する、少なくとも1つの電気モータ(15)と、
    − 前記電気路(91)内に位置する少なくとも1つの熱保護体(96)であって、前記熱保護体が、前記正極ブラシ(35)に対して前記正極出力端子(32)を電気的に断線するための温度しきい値(T2)を超える温度を有するとき、前記熱保護体が、2つの素子(93、95)を断線することができ、前記電気路(91)の前記素子の少なくとも1つの他方が、予め規定された電流を超えて溶融することができるヒューズ(116、82)であり、前記熱保護体(96)および前記ヒューズ(82)が2つの別個の素子である、少なくとも1つの熱保護体(96)と
    を備える、自動車の熱機関のためのスタータ(11)。
  2. 前記温度しきい値(T2)が、前記自動車に損傷を与える可能性のある加熱を引き起こす、前記スタータの異常状態に対応する、請求項1に記載のスタータ。
  3. 異常状態の場合に前記温度しきい値(T2)に達することを可能にする主要因が、熱伝導によるおよび/または対流による、異常動作状態に対応する熱の前記熱保護体(96)への伝播であるように、前記熱保護体(96)が前記電気モータ(15)内に配置される、請求項1または2に記載のスタータ。
  4. 短絡の場合、前記ヒューズが、溶融によって作用し、前記正極ブラシ(35)に対して前記正極出力端子(32)を電気的に断線することができる、請求項1から3のいずれかに記載のスタータ。
  5. 前記ヒューズが、正極ブラシ(35)のブレイド(82)からなる、請求項1から4のいずれかに記載のスタータ。
  6. 前記ヒューズ(116)が、前記熱保護体(96)とコイル接続ブリッジ(113)との間の前記電気路(91)内に位置する、請求項1から4のいずれかに記載のスタータ。
  7. 前記熱保護体(96)が、前記電気路(91)の第1の素子および第2の素子(95、93)を互いに接合する、低溶融点を有するはんだ(97)を備え、前記はんだ(97)が、前記温度しきい値(T2)を超えて溶融することができ、前記スタータの動作状態において、前記はんだ(97)が、前記第1の素子(95)を前記第2の素子(93)に接続するために固体状態にあることができ、前記スタータにおける異常状態の場合、前記はんだ(97)が、前記熱保護体(96)が前記電気路(91)の前記2つの素子(93、95)を分離させることを可能にするために、溶融状態となることができる、請求項1から6のいずれかに記載のスタータ。
  8. 前記熱保護体(96)が、前記はんだの溶解後に前記電気路(91)の前記2つの素子のうちの1つを保持することができる止め具(101)を備える、請求項7に記載のスタータ。
  9. 前記熱保護体(96)が、前記はんだの溶解後に前記電気路(91)の前記2つの素子のうちの1つの移動の案内装置(103)を備える、請求項7または8のいずれかに記載のスタータ。
  10. 前記伝導体(93)が、枠部(21)上に取り付けられたグロメット(94)を通過する細長いスタッドからなる、請求項9に記載のスタータ。
  11. 前記電気保護体(96)が、前記はんだによって互いに接合された前記電気路(91)の前記素子(93、95)のうちの一方に圧力をかけることができる弾性素子(98)を備え、前記弾性素子(98)、前記止め具(101)、および前記案内装置(103)が前記グロメット(94)と一体になっていることを特徴とする、請求項8および9および10に記載のスタータ。
  12. 前記電気路(91)の前記素子のうちの一方が、伝導体(93)であり、前記電気路(91)のもう一方の素子が、前記伝導体(93)を少なくとも1つのコイルに電気的に接合する接続子(95)であり、これら2つの素子が、前記はんだによって互いに接合されており、
    前記接続子(95)がフックの形状である、請求項8に記載のスタータ。
  13. 前記フック15が、前記伝導体(93)を部分的に包囲するリング(951)の一部分と、前記コイル(111)に電気的に接続するためのタブ(952)とを備える、請求項15に記載のスタータ。
  14. 前記電気路(91)の前記素子のうちの一方が、伝導体(93)であり、前記電気路(91)のもう一方の素子が、前記伝導体(93)を少なくとも1つのコイルに電気的に接合する接続子(95)であり、これら2つの素子が、前記はんだによって互いに接合されており、
    前記接続子(95)が、コイルブリッジと呼ばれる、少なくとも1つのコイル(111)にはんだ付けされた接続ブリッジ(113)を介して前記コイル(111)に接続される、請求項8に記載のスタータ。
  15. 前記コイルブリッジ(113)が、前記接続子(95)と前記コイル(111)との間に電気的に取り付けられることを特徴とする、請求項14に記載のスタータ。
JP2017567081A 2015-06-26 2016-06-22 熱保護システムを備えた自動車スタータ Pending JP2018522159A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1555913A FR3038159B1 (fr) 2015-06-26 2015-06-26 Demarreur de vehicule automobile muni d'un systeme de protection thermique
FR1555913 2015-06-26
PCT/FR2016/051528 WO2016207547A1 (fr) 2015-06-26 2016-06-22 Demarreur de vehicule automobile muni d'un systeme de protection thermique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018522159A true JP2018522159A (ja) 2018-08-09

Family

ID=55236439

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017567081A Pending JP2018522159A (ja) 2015-06-26 2016-06-22 熱保護システムを備えた自動車スタータ

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10541589B2 (ja)
EP (1) EP3314711B1 (ja)
JP (1) JP2018522159A (ja)
FR (1) FR3038159B1 (ja)
WO (1) WO2016207547A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2974606C (en) * 2016-07-27 2020-07-07 Fna Group, Inc. Pressure washer system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3331428A (en) 1964-06-11 1967-07-18 Kirsch Co Structural device
FR2373905A1 (fr) * 1976-12-10 1978-07-07 Johnson Electric Ind Mfg Perfectionnement aux moteurs electriques
US4593220A (en) * 1984-07-12 1986-06-03 Black & Decker Inc. Brush bearing sub-assembly for electric motor
FR2717961B1 (fr) * 1994-03-25 1996-05-15 Valeo Equip Electr Moteur Machine électrique et démarreur de véhicule automobile comportant des moyens de protection contre la surchauffe.
DE19911070B4 (de) * 1999-03-12 2007-04-26 Robert Bosch Gmbh Elektromotor mit einer Thermosicherung
JP4093152B2 (ja) * 2003-09-09 2008-06-04 株式会社デンソー スタータ
US8901797B2 (en) * 2008-01-29 2014-12-02 Ford Global Technologies, Llc Brushless motor system for a vehicle fuel pump
FR2949626B1 (fr) * 2009-09-02 2016-09-16 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante pour vehicule automobile
DE202010002664U1 (de) * 2010-02-23 2011-07-12 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektromotor zum Antrieb einer Kraftfahrzeugkomponente
FR2978500B1 (fr) 2011-07-26 2015-03-13 Valeo Equip Electr Moteur Ensemble mobile lanceur - levier de commande pour engrenement avec une couronne de demarrage d'un moteur thermique et demarreur d'un moteur thermique comportant un tel ensemble
FR3016754B1 (fr) 2014-01-23 2016-01-01 Valeo Equip Electr Moteur Porte-balais pour demarreur de vehicule automobile muni d'un systeme de protection thermique et demarreur de vehicule automobile correspondant
CN105720744B (zh) * 2014-12-05 2020-06-09 法雷奥电机设备公司 设置有热保护***的机动车辆起动器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016207547A1 (fr) 2016-12-29
EP3314711B1 (fr) 2019-07-24
US10541589B2 (en) 2020-01-21
FR3038159A1 (fr) 2016-12-30
EP3314711A1 (fr) 2018-05-02
US20180248452A1 (en) 2018-08-30
FR3038159B1 (fr) 2018-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7915984B2 (en) Starter solenoid switch with improved arrangement of resistor
US7804180B2 (en) Device for controlling a heat engine starter, such as that of a motor vehicle, and starter comprising one such device
CN106416007B (zh) 用于设置有热保护***的机动车辆起动器的电刷保持器及对应的机动车辆起动器
JP2006266101A (ja) スタータ用電磁スイッチ
KR100624212B1 (ko) 과열보호장치를 구비한 스타터
US7679235B2 (en) Engine starter with protective function against over current
CN101514665B (zh) 具有改进的电阻布置的起动机电磁开关
US10107249B2 (en) Motor vehicle starter provided with a thermal protection system
US7249965B2 (en) Starter
JP4443979B2 (ja) スタータ
EP2738921A1 (en) Dynamo-electric machine
JP2018522159A (ja) 熱保護システムを備えた自動車スタータ
JP4093152B2 (ja) スタータ
JP4075750B2 (ja) スタータ
FR3048733B1 (fr) Demarreur de vehicule automobile muni d'une protection thermique amelioree
CN102943728A (zh) 一种汽车用起动机的控制装置
JP6363052B2 (ja) エンジン始動装置
JP2015211564A (ja) スタータ
WO2016193580A1 (fr) Démarreur de véhicule automobile muni d'un organe de protection thermique
SI23376A (sl) Način izvedbe dvostopenjskega ali mehkega vklopazaganjalnika za motorje z notranjim izgorevanjem