EP0751292B1 - Démarreur de véhicule automobile et contacteur pour un tel démarreur comportant un relais auxiliaire de commande intégré au contacteur - Google Patents

Démarreur de véhicule automobile et contacteur pour un tel démarreur comportant un relais auxiliaire de commande intégré au contacteur Download PDF

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EP0751292B1
EP0751292B1 EP96401393A EP96401393A EP0751292B1 EP 0751292 B1 EP0751292 B1 EP 0751292B1 EP 96401393 A EP96401393 A EP 96401393A EP 96401393 A EP96401393 A EP 96401393A EP 0751292 B1 EP0751292 B1 EP 0751292B1
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EP
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contactor
cover plate
starter
extension
winding
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EP96401393A
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René Jacquet
André Liadakis
Bruno Lefebvre
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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    • 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
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/021—Bases; Casings; Covers structurally combining a relay and an electronic component, e.g. varistor, RC circuit

Definitions

  • the present invention relates to a motor starter internal combustion engine.
  • the invention relates more particularly to a starter comprising an electromagnetic contactor whose winding is connected to the positive pole of the vehicle battery by through an auxiliary control relay, the moving output contact is likely to link together two studs connected respectively to the input terminal of the winding and to the contactor terminal connected to the positive pole of the battery, and of the type in which the contactor has a axial end cover of insulating material, in general shape pot and in the bottom of which are arranged the two terminals of the contactor.
  • a auxiliary starter contactor control relay by which order orders can be transmitted by a weak current.
  • the switch associated with the ignition key no longer has to withstand a high current, several tens of amps, a current of the order of 1 ampere, or less, being sufficient to secure control of the contactor. Thanks to this arrangement, it is possible to reduce sizing of wiring and switch associated with the ignition key.
  • a starter fitted with an auxiliary relay contactor control can be controlled easily and economical, by an electronic control circuit which can in particular take into account information relating to steering column lock and have a control and security system that takes into account electric starter operating overloads.
  • the auxiliary relay is fixed on the outside, on the contactor itself or on the frame of the starter or on the support thereof, either on a part of the vehicle body.
  • the auxiliary relay of control has its own protective box with its sealing means and its own wiring allowing the connect to the control circuit and to the contactor.
  • the document DE-A-4,242,930 describes and represents a starter switch of the type mentioned above in which, as can be seen in Figures 2 and 3 of this document, an auxiliary relay is provided.
  • the object of the present invention is to provide a new design of a starter of the type mentioned previously which overcomes these drawbacks.
  • the invention proposes a starter characterized in that the cover of the contactor has a extension in which is formed the housing which receives the auxiliary control relay
  • a starter 10 comprising a electric starter motor 12 and an electromagnetic contactor 14.
  • the electromagnetic contactor 14 includes in particular a winding 16 and two contactor terminals 18 and 20.
  • Terminal 18 is an input terminal which is connected to the positive pole 22 of the vehicle battery 24 while the terminal 20 is connected to motor 12 and by a link 26 to winding 16 which is also connected by a link 28 to the vehicle electrical ground.
  • the contactor 14 includes a movable contact 30 which, when the contactor 14 is energized, establishes a connection between terminals 18 and 20 and therefore causes the supply of the motor 12 by the battery 24.
  • the control of the contactor 14, that is to say the supply of the winding 16 is provided by an auxiliary control relay 32 which comprises a coil 34 including the two supply terminals 36 and 38 are connected to a control circuit (not shown), which uses a low intensity control current.
  • the coil 34 when energized, causes the displacement of a movable output contact 40 which establishes a electrical connection between a first pad 42 which is connected to the point middle 44 of the winding 16 of the contactor 14, and a second pad 46 which is connected to the positive pole 22 of the battery 24.
  • the contactor 14 illustrated in Figures 2 and 3 consists essentially of a cylindrical frame forming housing 48, one end of which axial is closed by a cover 50.
  • the cover 50 is a molded piece of insulating material cylindrical pot shaped with a transverse bottom 52 and an annular cylindrical skirt 54.
  • the bottom 52 has two holes 56 and 58 for the passage of terminals 18 and 20.
  • the side wall 54 of the cover 50 delimits an internal cavity 61 in which is moves in particular the movable contact 30 of the contactor 14.
  • the cover 50 has a radial extension 60 which delimits a internal housing 62 which receives the auxiliary control relay 32.
  • the extension 60 extends substantially radially towards the exterior and it has a generally parallelepiped shape rectangle.
  • transverse end wall 64 which is coplanar at the bottom 52 of the cover 50 and by a wall lateral of rectangular contour 66 which extends the wall side 54 of generally cylindrical shape of cover 50.
  • the extension 60 therefore has an open transverse face 68 which is parallel to its bottom 64 and which extends substantially in the same plane as the transverse end face 70 of the cover 50.
  • the cavity 62 is closed by a plug 72, the contour 74 is complementary to that of the open face 68.
  • the main body 76 in the form of a plate 72 extends radially inwards by a tab 78, slightly offset axially inwards, which in position as shown in Figure 6, is coplanar with the face transverse front end 80 of the cover 50.
  • the relay 32 is arranged in the housing 62 formed in the extension 60.
  • the terminals 36 and 38 for supplying the coil 34 of the relay 32 protrude outside the housing through holes 82 formed in the bottom 64 of the extension 60.
  • a first electrical connection 86 connects the pad 46 of the relay 32 at terminal 18 of the contactor while a second electrical connection 88 connects the pad 42 to the midpoint 44 of the winding 16.
  • the electrical connections 86 and 88 are shown on FIG. 3 in the form of cut metal parts and folded. They can be made in the form of wires or cables, or be replaced by a printed circuit or a trace cut metal embedded in insulating plastic constituting the cover 50 and its extension 60.
  • the plate 76 forming plug 72 is held between the body of the switch 14 and cover 50. It is fixed against the switch through terminal 44 through a hole 90 formed in tab 78.
  • the invention therefore provides a particularly compact of the contactor with an auxiliary relay of integrated control.
  • This design protects the relay 32 with the same sealing quality as that provided to protect the movable contact 30 and the terminals 18 and 20.
  • the invention is not limited to the embodiment which has just been described, the forms of molding of the cover 50 with its extension or outgrowth 60 which may in particular vary significantly without departing from the the invention according to which the relay 32 is integrated in a part of cover 50 of the contactor.

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Description

La présente invention concerne un démarreur de moteur à combustion interne de véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un démarreur comportant un contacteur électromagnétique dont le bobinage est relié au pôle positif de la batterie du véhicule par l'intermédiaire d'un relais auxiliaire de commande dont le contact mobile de sortie est susceptible de relier entre eux deux plots reliés respectivement à la borne d'entrée du bobinage et à la borne du contacteur reliée au pôle positif de la batterie, et du type dans lequel le contacteur comporte un capot d'extrémité axiale en matériau isolant, en forme générale de pot et dans le fond duquel sont agencées les deux bornes du contacteur.
Selon une conception connue, il est fait appel à un relais auxiliaire de commande du contacteur du démarreur grâce auquel les ordres de commande peuvent être transmis par un courant de faible intensité.
Grâce un tel agencement, le commutateur associé à la clef de contact n'a plus à supporter un courant de forte intensité, de plusieurs dizaines d'ampères, un courant de l'ordre de 1 ampère, ou moins, étant suffisant pour assurer la commande du contacteur. Grâce à cet agencement, il est possible de réduire le dimensionnement du câblage et du commutateur associé à la clef de contact.
De plus, un démarreur équipé d'un relais auxiliaire de commande du contacteur peut être piloté, de manière aisée et économique, par un circuit électronique de commande qui peut notamment prendre en compte une information relative au verrouillage de l'antivol de colonne de direction et comporter un système de contrôle et de sécurité qui prend en compte les surcharges électriques de fonctionnement du démarreur.
Selon une conception connue, le relais auxiliaire est fixé à l'extérieur, sur le contacteur lui-même ou sur la carcasse du démarreur ou sur le support de ce dernier, soit sur un élément de la caisse du véhicule.
Dans tous les cas qui précèdent, le relais auxiliaire de commande comporte son propre boítier de protection avec ses moyens d'étanchéité et son propre câblage permettant de le relier au circuit de commande et au contacteur. Ces conceptions aboutissent donc à des coûts particulièrement importants et un encombrement supplémentaire dans le compartiment moteur.
Le document DE-A-4.242.930 décrit et représente un contacteur de démarreur du type mentionné précédemment dans lequel, comme on peut le voir aux figures 2 et 3 de ce document, il est prévu un relais auxiliaire.
La conception proposée dans ce document, selon laquelle le relais est adjacent au corps principal du contacteur, ne permet pas de résoudre les problèmes d'encombrement et de raccordements électriques évoqués précédemment.
La présente invention a pour but de proposer une nouvelle conception d'un démarreur du type mentionné précédemment qui permet de remédier à ces inconvénients.
Dans ce but, l'invention propose un démarreur caractérisé en ce que le capot du contacteur comporte un prolongement dans lequel est formé le logement qui reçoit le relais auxiliaire de commande
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • le prolongement s'étend radialement vers l'extérieur depuis la jupe latérale du capot ;
  • le prolongement est délimité par une paroi axiale d'extrémité qui s'étend sensiblement dans le plan du fond du capot et par une paroi latérale qui prolonge la jupe latérale du capot ;
  • le prolongement débouche à l'intérieur du capot ;
  • le prolongement comporte une face ouverte parallèle à sa face axiale d'extrémité et sensiblement coplanaire avec la face ouverte du capot, et qui est obturée par une plaque qui se prolonge radialement à l'intérieur du capot pour être maintenue entre le capot et le contacteur ;
  • les deux bornes d'alimentation de la bobine du relais auxiliaire font saillie à travers le capot ;
  • la paroi axiale d'extrémité du capot comporte deux trous pour le passage des bornes d'alimentation de la bobine du relais ;
  • les différentes liaisons électriques qui relient le relais auxiliaire de commande aux autres éléments, notamment à ses bornes d'alimentation et/ou au bobinage et à la borne du contacteur sont réalisées sous la forme d'un circuit en métal découpé noyé dans le matériau isolant de moulage du capot.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
  • La figure 1 est un schéma électrique qui illustre l'agencement d'un relais auxiliaire de commande d'un démarreur de véhicule automobile ;
  • la figure 2 est une vue latérale partielle d'une partie d'extrémité axiale d'un démarreur et de son contacteur réalisés conformément aux enseignements de l'invention ;
  • la figure 3 est une vue en bout selon la flèche F3 de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une vue extérieure en perspective du capot du contacteur représenté aux figures 2 et 3 ;
  • la figure 5 est une vue en perspective de l'intérieur du capot avec sa plaque de fermeture illustrée en position éclatée ; et
  • la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 5 sur laquelle la plaque de fermeture est illustrée en position montée pour fermer le logement du relais auxiliaire.
Sur le circuit représenté à la figure 1, on a représenté de manière schématique un démarreur 10 comportant un moteur électrique de démarreur 12 et un contacteur électromagnétique 14.
Selon une conception connue, le contacteur électromagnétique 14 comporte notamment un bobinage 16 et deux bornes de contacteur 18 et 20.
La borne 18 est une borne d'entrée qui est reliée au pôle positif 22 de la batterie 24 du véhicule tandis que la borne 20 est reliée au moteur 12 et par une liaison 26 au bobinage 16 qui est également relié par une liaison 28 à la masse électrique du véhicule.
Le contacteur 14 comporte un contact mobile 30 qui, lorsque le contacteur 14 est alimenté, établit une liaison électrique entre les bornes 18 et 20 et provoque donc l'alimentation du moteur 12 par la batterie 24.
Selon une conception connue, la commande du contacteur 14, c'est-à-dire l'alimentation du bobinage 16, est assurée par un relais auxiliaire de commande 32 qui comporte une bobine 34 dont les deux bornes d'alimentation 36 et 38 sont reliées à un circuit de commande (non représenté), qui fait appel à un courant de commande de faible intensité.
La bobine 34, lorsqu'elle est alimentée, provoque le déplacement d'un contact mobile de sortie 40 qui établit une liaison électrique entre un premier plot 42 qui est relié au point milieu 44 du bobinage 16 du contacteur 14, et un second plot 46 qui est relié au pôle positif 22 de la batterie 24.
On décrira maintenant un mode de réalisation conforme aux enseignements de l'invention d'un démarreur avec son contacteur illustré aux figures 2 à 6 sur lesquelles les composants déjà décrits en référence à la figure 1 sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Selon une conception connue, le contacteur 14 illustré aux figures 2 et 3 est constitué pour l'essentiel par une armature cylindrique formant boítier 48 dont une extrémité axiale est fermée par un capot 50.
Le capot 50 est une pièce moulée en matière isolante en forme de pot cylindrique comportant un fond transversal 52 et une jupe cylindrique annulaire 54.
Comme on peut le voir aux figures 4 à 6 sur lesquelles on a représenté uniquement le corps en matière plastique moulé du capot 50, le fond 52 comporte deux trous 56 et 58 pour le passage des bornes 18 et 20.
La paroi latérale 54 du capot 50, selon l'état de la technique, délimite une cavité interne 61 dans laquelle se déplace notamment le contact mobile 30 du contacteur 14.
Conformément aux enseignements de l'invention, le capot 50 comporte un prolongement radial 60 qui délimite un logement interne 62 qui reçoit le relais auxiliaire de commande 32.
Comme on peut le voir notamment aux figures 4 à 6, le prolongement 60 s'étend sensiblement radialement vers l'extérieur et il présente une forme générale parallélépipédique rectangle.
Il est délimité par une paroi transversale d'extrémité 64 qui est coplanaire au fond 52 du capot 50 et par une paroi latérale de contour rectangulaire 66 qui prolonge la paroi latérale 54 de forme générale cylindrique du capot 50.
Comme on peut le voir sur la figure 5, le prolongement 60 comporte donc une face transversale ouverte 68 qui est parallèle à son fond 64 et qui s'étend sensiblement dans le même plan que la face transversale d'extrémité 70 du capot 50.
La cavité 62 est fermée par un bouchon 72 dont le contour 74 est complémentaire de celui de la face ouverte 68.
Le corps principal 76 en forme de plaque du bouchon 72 se prolonge radialement vers l'intérieur par une patte 78, légèrement décalée axialement vers l'intérieur, qui, en position montée illustrée à la figure 6, est coplanaire avec la face transversale d'extrémité avant 80 du capot 50.
Comme on peut le voir sur la figure 3, le relais 32 est agencé dans le logement 62 formé dans le prolongement 60.
Les bornes 36 et 38 d'alimentation de la bobine 34 du relais 32 font saillie à l'extérieur du boítier à travers des trous 82 formés dans le fond 64 du prolongement 60.
Une première liaison électrique 86 relie le plot 46 du relais 32 à la borne 18 du contacteur tandis qu'une seconde liaison électrique 88 relie le plot 42 au point milieu 44 du bobinage 16.
Les liaisons électriques 86 et 88 sont représentées sur la figure 3 sous la forme de pièces métalliques découpées et pliées. Elles peuvent être réalisées sous la forme de fils ou de câbles, ou être remplacées par un circuit imprimé ou une trace métallique découpée noyée dans la matière plastique isolante constitutive du capot 50 et de son prolongement 60.
En position montée du capot 50 sur l'armature 14, la plaque 76 formant bouchon 72 est maintenue entre le corps du contacteur 14 et le capot 50. Elle est fixée contre le contacteur par la borne 44 grâce à un trou 90 formé dans la patte 78.
Il est possible de compléter l'étanchéité du bouchon 72 en procédant au dépôt d'un cordon de colle ou de mastic sur la ligne de jointure entre le bouchon 72 et le prolongement 60.
L'invention propose donc une conception particulièrement compacte du contacteur avec un relais auxiliaire de commande intégré. Cette conception permet de protéger le relais 32 avec la même qualité d'étanchéité que celle prévue pour protéger le contact mobile 30 et les bornes 18 et 20.
On remarque qu'il n'existe aucune liaison électrique apparente à l'extérieur du contacteur 14 pour relier le relais 32 aux autres composants du contacteur.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, les formes de moulage du capot 50 avec son prolongement ou excroissance 60 pouvant notamment varier de manière importante sans sortir du cadre de l'invention selon laquelle le relais 32 est intégré dans une partie du capot 50 du contacteur.

Claims (8)

  1. Démarreur (10) de véhicule automobile du type comportant un contacteur électromagnétique (14) dont le bobinage (16) est relié au pôle positif (22) de la batterie (24) du véhicule par l'intermédiaire d'un relais auxiliaire de commande (32) dont le contact mobile (40) est susceptible de relier entre eux deux plots (42, 46) reliés respectivement à la borne d'entrée (44) du bobinage (16) et à la borne (18) du contacteur (14) reliée au pôle positif (22) de la batterie (24), et du type dans lequel le contacteur (14) comporte un capot d'extrémité axiale (50) en matériau isolant, en forme générale de pot et dans le fond (52) duquel sont agencées les deux bornes (18, 20) du contacteur (14) et dans lequel est logé le relais auxiliaire de commande, caractérisé en ce que le capot (50) du contacteur (14) comporte un prolongement (60) dans lequel est formé un logement (62) qui reçoit le relais auxiliaire de commande (32).
  2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le prolongement (60) s'étend radialement vers l'extérieur depuis la jupe latérale du capot (50).
  3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le prolongement (60) est délimité par une paroi axiale d'extrémité (64) qui s'étend sensiblement dans le plan du fond (52) du capot (50) et par une paroi latérale (66) qui prolonge la jupe latérale (54) du capot (50).
  4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le prolongement (60) débouche à l'intérieur (61) du capot (50).
  5. Démarreur selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le prolongement (60) comporte une face ouverte (68) parallèle à sa face axiale d'extrémité (64) et sensiblement coplanaire avec la face ouverte (70) du capot (50), et qui est obturée par une plaque (76) qui se prolonge radialement à l'intérieur du capot pour être maintenue entre le capot (50) et le contacteur.
  6. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux bornes (36, 38) d'alimentation de la bobine (34) du relais auxiliaire de commande (32) font saillie à travers le capot (50).
  7. Démarreur selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi axiale (64) d'extrémité du capot (50, 60) comporte deux trous (82) pour le passage des bornes (36, 38) d'alimentation de la bobine (34) du relais auxiliaire de commande (36).
  8. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les différentes liaisons électriques (6, 88) qui relient le relais auxiliaire de commande (36) aux autres éléments, notamment à ses bornes d'alimentation et/ou au bobinage et à la borne du contacteur sont réalisées sous la forme d'un circuit en métal découpé noyé dans le matériau isolant de moulage du capot (50).
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