EP3186816A1 - Contacteur electromagnetique de puissance muni d'au moins une bobine a fil electrique lubrifie - Google Patents

Contacteur electromagnetique de puissance muni d'au moins une bobine a fil electrique lubrifie

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EP3186816A1
EP3186816A1 EP15771170.6A EP15771170A EP3186816A1 EP 3186816 A1 EP3186816 A1 EP 3186816A1 EP 15771170 A EP15771170 A EP 15771170A EP 3186816 A1 EP3186816 A1 EP 3186816A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
layer
turns
wire
lubricant
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15771170.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Labbe
Eric Vernay
Raphaël Andreux
Jean Sébastien Metral
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
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F5/00—Coils
    • H01F5/06—Insulation of windings
    • 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 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
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/308—Wires with resins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/123—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by ancillary coil
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/44—Magnetic coils or windings
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic power contactor provided with at least one lubricated electric wire coil.
  • the present invention finds a particularly advantageous application in the field of electromagnetic contactors for power circuits, in particular for an electric motor of an internal combustion engine starter, in particular of a motor vehicle.
  • a switch has two roles, on the one hand to move the launcher supporting the starter gear by means of a pivoting lever so as to allow the gear of the pinion on the ring of the engine to start, and on the other hand feed the electric motor of the starter for driving the pinion in rotation.
  • the contactor has a fixed core, a movable core, both of ferromagnetic material, and a metal housing in which is arranged a set of coils mounted on an insulating coil body.
  • the movable core is able to move between a rest position and a magnetized position in which the movable core comes into contact with the fixed core, so that a contact pad carried by the control rod makes contact with the terminals. of the starter.
  • the set of coils comprises a call coil and a holding coil. Both coils are energized to move the movable core from its rest position to its magnetized position. The magnetized position of the mobile core is then maintained by the single contact coil, in order to limit the power consumption of the contactor.
  • the coils are each obtained by wrapping around a body, a wire having a core made of electrically conductive material covered with an electrically insulating varnish.
  • the wire of the call coil which has a section diameter of the order of 1 mm, does not pose any problem of particular winding, insofar as the existing methods make it possible to correctly manage the positioning of the turns of the coil. call them next to each other on the reel body.
  • the turns 1 of the holding coil 2 are generally poorly arranged on the Y-axis coil body 3, which generates a low filling ratio and therefore a space requirement of together important.
  • the invention aims to remedy these drawbacks effectively by proposing a coil, particularly for an electromagnetic power contactor of an electric motor of an internal combustion engine starter:
  • said coil being formed by a conductive wire wound around the coil axis
  • said conductive wire of said coil comprising:
  • said wire being covered with a layer of lubricant.
  • the invention thus makes it possible, because of the addition of the lubricant layer, to improve the storage of the turns of the coil, which makes it possible to substantially increase the filling coefficient. Under these conditions, it is possible to take advantage of a reduction in the size of the coil, either to reduce the overall size of the contactor, or to increase the amount of iron used in one of the cores and / or the housing of the contactor.
  • said lubricant has a coefficient of friction lower than the coefficient of friction of said electrically insulating varnish. This improves the sliding and therefore the storage of the wire.
  • the conductive wires with the lubricant layer form turns and in that the coil comprises at least a first and a second layer of turns, each of the coil layers comprising coils axially aligned with the other turns of the coil. the same layer of turns and in that at least one turn of the first layer is aligned radially with another turn of the second layer of turns.
  • the coil comprises a third coil layer, the third coil layer being located between the first and the second coil layer.
  • the third coil layer has its turns in contact with two turns of the first layer and two turns of the second layer.
  • the coefficient of friction between two son portions each coated with the lubricant layer is less than 0.07, preferably less than 0.06 and in particular 0.05. This coefficient of friction to show a good storage of the son behind each other for a diameter less than 1 mm.
  • said coil is a holding coil of a starter contactor.
  • said wire has a section diameter of less than 0.8 mm. Indeed, the invention improves more importantly the winding process and the filling for the son of section less than 0.8mm.
  • said lubricant is teflon-based.
  • the invention also relates to an assembly comprising a first coil described according to the embodiments described above and in addition a second coil, in particular a call coil, the second coil being wound first on the coil body and the first coil comprising the wire having a layer of lubricant is wound on the second coil.
  • the second coil having a different diameter of the first coil.
  • the wire of said second coil in particular a call coil of a starter contactor, comprises a section diameter greater than a section diameter of the wire of said holding coil.
  • the assembly further comprises a coil body on which the second coil is wound. In one embodiment, the assembly further comprises a coil body on which the coil having a wire coated with a lubricated layer is wound.
  • said coil body is also lubricated. Lubricating the coil body improves the storage of the first layer.
  • the wire of said second coil comprises a section diameter substantially twice as large as a section diameter of the wire of said first coil. Having a reel of different section to multiple of 2.
  • said lubricant is teflon-based.
  • the invention also relates to a starter contactor comprising an assembly of the invention described above.
  • the invention further relates to a starter comprising the contactor.
  • the invention may also relate to an electric machine performing the function of motor vehicle alternator comprising an assembly of the invention described above.
  • the electric machine comprises a rotor which comprises an assembly of the invention described above.
  • the electric machine comprises a stator comprising at least one set of the invention described above.
  • Figure 1 already described, shows a longitudinal sectional view illustrating the storage of the turns of the holding coil following the implementation of a conventional winding process;
  • Figure 2 shows a longitudinal sectional view of an electromagnetic contactor according to the present invention
  • Fig. 3 is a partial sectional perspective view showing the call coil and the hold coil mounted on the contactor coil body according to the present invention
  • Figure 4 is a longitudinal sectional view illustrating the storage of the turns of the holding coil on the support of the electromagnetic contactor according to the present invention
  • FIGS. 5a and 5b show alternative embodiments of the step of depositing the layer of lubricant produced in situ during winding of the coils on the coil body.
  • FIG. 2 illustrates a contactor 10 used to control the actuation of an electric motor of an internal combustion engine starter.
  • the contactor 10 is provided with a fixed core 12, a movable core 13, both of ferromagnetic material, and a metal housing 15 in which is arranged a set of coils 16a, 16b mounted on a coil body 19 insulation having an annular shape.
  • the Y-axis coil body 19 rests on an annular flange of the fixed core 12 via a bushing 14 that is clearly visible in FIG.
  • the movable core 13 is able to move between a rest position shown in FIG. 2, in which the movable core 13 is in a position remote from the fixed core 12, and a magnetized position in which the movable core 13 comes into contact with the fixed core 12.
  • the set of coils 16a, 16b comprises a call coil 16a and a holding coil 16b.
  • the two coils 16a, 16b are powered to move the movable core 13 from its rest position to its magnetized position.
  • the maintenance in the magnetized position of the movable core 13 is then provided by the only holding coil 16b, to limit the power consumption of the contactor.
  • a return spring 17 facilitates the return of the movable core 13 in the rest position.
  • One end of the movable core 13 is connected, via a connecting rod 20 to a pivoting lever which causes the movement of a starter gear (not shown) of the starter to the start ring of the engine to start when the movable core 13 moves to its magnetized position.
  • a spring against teeth 22 is compressed in case of direct non penetration of the starter gear (not shown) in the starter ring.
  • the connecting rod 20 and the spring 22 are mounted inside a cavity closed by a washer 24.
  • the displacement of the movable core 13 in the magnetized position causes the displacement in translation relative to the housing 15 of a control rod 23 between a rest position and a feed position.
  • the movable core 13 acts on the control rod 23, pushing the rod 23 through a central bore 26 of the fixed core 12 in which the rod 23 is slidably mounted.
  • This control rod 23 is provided with a shoulder 231 and a stop 232 integral in translation with the control rod 23.
  • a contact plate 27 is mounted on the control rod 23. The passage in the feed position of the control rod 23 causes the contact plate 27 to come into contact with the electrical terminals 28, 29 to power the electric motor (not shown) causing the pinion to rotate.
  • the two terminals 28, 29 are fixed and are carried by a cover 35 of electrically insulating material, which is fixed by crimping in an end portion of the housing 15.
  • One of the terminals 28 is intended to be connected to the positive terminal of the battery, while the other terminal 29 is intended to be connected to the electric motor of the starter.
  • a crushing spring 31, mounted on the control rod 23, is intended to hold the contact plate 27 in abutment on the stop 232 when the contact plate 27 is not in contact with the electrical terminals 28, 29 and to be compressed when the contact plate 27 comes into contact with the electrical terminals 28, 29.
  • a return spring 32 is intended to facilitate the return of the control rod 23 in the rest position when the coils 16a, 16b are no longer powered.
  • the two coils 16a, 16b are arranged between two opposite annular cheeks 34, 36 which terminate the coil body 19 at its ends, the cheeks 34, 36 being formed in one piece with the body 19.
  • One of the cheeks 36 has two outlet chimneys 38, 39 for the passage of the supply son of the two coils 16a, 16b.
  • the two chimneys 38, 39 themselves pass through notches formed in the fixed core 12.
  • Each coil 16a, 16b is formed by a wire 37a, 37b wound around the coil body 19, each turn of wire around the coil body 19 forming a turn 43.
  • the wire 37a, 37b of each coil comprises a core 40 made of conductive material and a layer of electrically insulating varnish 41, such as enamel, as can be seen in FIG. Figure 4.
  • the wire 37a of the call coil 16a has a section diameter substantially twice as large as the section diameter of the wire 37b of the holding coil 16b.
  • the wire 37a of the call coil 16a has a section diameter of the order of 1 mm and the wire 37b of the holding coil 16b has a section diameter of the order of 0.5mm.
  • the section diameter of the wire 37b of the holding coil 16b is less than 0.8mm.
  • the wire 37b of the holding coil 16b is covered with a layer of lubricant 44, for example Teflon-based.
  • the lubricant 44 has a coefficient of friction lower than the coefficient of friction of the electrically insulating varnish 41.
  • the coefficient of friction of the lubricant is for example of the order of 0.05.
  • the holding coil 16b thus has turns 43 forming over a whole axial length a layer of turns C.
  • the holding coil 16b comprising several layers of turns C, each of the turns 43 is aligned axially with the other turns of the same layer C and radially with another turn 43 of another layer C.
  • the holding coil is wound directly on the coil body.
  • the call coil is wound on the coil body and then the holding coil is wound on the call coil.
  • the coil is wound so that the conductor wires with the lubricant layer 44 form turns and in that the coil comprises at least a first and a second layer of turns C, each of the layers of turns 43 comprising coils axially aligned with the other turns 43 of the same layer of turns C and in that at least one turn of the first layer is aligned radially with another turn 43 of the second layer of turns C. It would be the same if the holding coil was wound on the call coil.
  • each of the turns of the first layer is in contact with the turns of the second layer.
  • the turns of the next layer are wound between two turns of the previous layer.
  • the turns of the layers are mounted in staggered relation to the other two layers of turns it surrounds. This winding is easier to perform.
  • the winding of the holding coil 16b, and possibly the call coil 16a can be achieved using a wire 37a, 37b already covered with a layer of lubricant 44 at the time of winding. Alternatively, he it will be possible to carry out a step of depositing the lubricant layer 44 in situ. For this purpose, as illustrated in FIG.
  • a lubricant projection system 44 such as a nozzle 49, spraying the lubricant 44 at the coil body 19.
  • the coil body 19 can this case also be lubricated before starting the winding step of the coils 16a, 16b.
  • the lubricant 44 is sprayed directly onto the wire 37a, 37b before winding it around the coil body 19.
  • the coil body 19 carries a single coil.
  • the assembly comprising the coil body and the coil having a lubricated wire is mounted in an electric machine performing the function of motor vehicle alternator.
  • this assembly can form the rotor of the electric machine.
  • the wire may for example have a 0.8mm section.
  • the electric machine comprises a stator comprising at least one set of the invention described above.

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Abstract

L'invention porte principalement sur un contacteur électromagnétique de puissance, notamment pour un moteur électrique d'un démarreur de moteur à combustion interne, comprenant: - au moins une bobine (16b), ladite bobine (16b) étant formée par un fil conducteur (37b) enroulé autour d'un corps de bobine, -ledit fil conducteur (37b) de ladite bobine comprenant : -une âme (40) réalisée en matériau conducteur, -une couche de vernis (41) électriquement isolant, -ledit fil (37b) étant recouvert d'une couche de lubrifiant.

Description

CONTACTEUR ELECTROMAGNETIQUE DE PUISSANCE MUNI D'AU MOINS UNE BOBINE A FIL ELECTRIQUE LUBRIFIE
L'invention porte sur un contacteur électromagnétique de puissance muni d'au moins une bobine à fil électrique lubrifié. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des contacteurs électromagnétiques pour circuit de puissance, notamment pour un moteur électrique d'un démarreur de moteur à combustion interne, en particulier de véhicule automobile.
De façon connue en soi, un contacteur a deux rôles, d'une part déplacer le lanceur supportant le pignon du démarreur par le biais d'un levier pivotant de manière à permettre l'engrenage du pignon sur la couronne du moteur thermique à démarrer, et d'autre part alimenter le moteur électrique du démarreur permettant d'entraîner le pignon en rotation.
Le contacteur est doté d'un noyau fixe, d'un noyau mobile, tous deux en matériau ferromagnétique, et d'un carter métallique dans lequel est agencé un jeu de bobines montées sur un corps de bobine isolant. Le noyau mobile est apte à se déplacer entre une position de repos et une position aimantée dans laquelle le noyau mobile vient en contact avec le noyau fixe, en sorte qu'une plaquette de contact portée par la tige de commande établit un contact avec les bornes du démarreur.
A cet effet, le jeu de bobines comprend une bobine d'appel et une bobine de maintien. Les deux bobines sont alimentées pour déplacer le noyau mobile de sa position de repos à sa position aimantée. Le maintien en position aimantée du noyau mobile est ensuite assuré par la seule bobine de contact, afin de limiter la consommation électrique du contacteur.
Les bobines sont obtenues chacune en enroulant autour d'un corps, un fil ayant une âme réalisée en matériau électriquement conducteur recouverte d'un vernis électriquement isolant. Le fil de la bobine d'appel, qui a un diamètre de section de l'ordre de 1 mm, ne pose pas de problème de bobinage particulier, dans la mesure où les procédés existants permettent de gérer correctement le positionnement des spires de la bobine d'appel les unes à côté des autres sur le corps de bobine. En revanche, il est plus difficile de bobiner le fil de la bobine de maintien qui est de diamètre plus faible, afin de présenter une résistance plus grande et donc diminuer le courant consommé dans le contacteur. En conséquence, comme cela est illustré sur la figure 1 , les spires 1 de la bobine de maintien 2 sont généralement mal rangées sur le corps de bobine 3 d'axe Y, ce qui engendre un taux de remplissage faible et donc un encombrement d'ensemble important.
L'invention vise à remédier efficacement à ces inconvénients en proposant une bobine notamment pour contacteur électromagnétique de puissance d'un moteur électrique d'un démarreur de moteur à combustion interne :
- ladite bobine étant formée par un fil conducteur enroulé autour de l'axe de bobine,
- ledit fil conducteur de ladite bobine comprenant :
- une âme réalisée en matériau conducteur, et
- une couche de vernis électriquement isolant,
- ledit fil étant recouvert d'une couche de lubrifiant.
L'invention permet ainsi, du fait de l'ajout de la couche de lubrifiant, d'améliorer le rangement des spires de la bobine, ce qui permet d'augmenter de manière substantielle le coefficient de remplissage. Dans ces conditions, il est possible de profiter d'une réduction de l'encombrement de la bobine, soit pour diminuer la taille générale du contacteur, soit pour augmenter la quantité de fer utilisée dans un des noyaux et/ou le carter du contacteur. Selon une réalisation, ledit lubrifiant a un coefficient de frottement inférieur au coefficient de frottement dudit vernis électriquement isolant. Cela permet d'améliorer le glissement et donc le rangement du fil.
Selon une réalisation, dans lequel les fils conducteurs avec la couche de lubrifiant forment des spires et en ce que la bobine comprend au moins une première et une deuxième couche de spires, chacune des couches de spires comprenant des spires alignées axialement avec les autres spires de la même couche de spires et en ce que au moins une spire de la première couche est alignée radialement avec une autre spire de la deuxième couche de spires. Cela permet d'augmenter le coefficient de remplissage de conducteur autour du corps de bobine pour un diamètre donné.
Selon une réalisation dans laquelle chacune des spires de la première couche est en contact avec les spires de la deuxième couche. Selon une autre réalisation que la précédente, la bobine comprend une troisième couche de spire, la troisième couche de spire étant située entre la première et la deuxième couche de spire.
Selon une réalisation la troisième couche de spire a ses spires en contact avec deux spires de la première couche et deux spires de la deuxième couche.
Selon une réalisation, dans lequel le coefficient de frottement entre deux portions de fils recouvert chacun de la couche de lubrifiant est inférieure à 0,07 de préférence inférieur à 0,06 et en particulier 0.05. Ce coefficient de frottement à montrer un bon rangement des fils les uns derrières les autres pour un diamètre inférieur à 1 mm.
Selon une réalisation, ladite bobine est une bobine de maintien d'un contacteur de démarreur.
Selon une réalisation, ledit fil présente un diamètre de section de moins de 0,8mm. En effet, l'invention améliore de façon plus importante le procédé de bobinage et le remplissage pour les fils de section inférieur à 0,8mm.
Selon une réalisation, ledit lubrifiant est à base de téflon.
L'invention concerne aussi un ensemble comprenant une première bobine décrite selon les modes de réalisation décrite précédemment et en outre une deuxième bobine, notamment une bobine d'appel, la deuxième bobine étant bobiné en premier sur le corps de bobine et la première bobine comprenant le fil ayant une couche de lubrifiant est bobiné sur la deuxième bobine.
Selon un exemple de l'ensemble, la deuxième bobine ayant un diamètre différent de la première bobine. Dans l'art antérieur, du fait de la différence de diamètre, les spires du fil de la première bobine sont décalées les unes des autres et donc sont mal rangées. Du fait de la lubrification de l'invention, les spires se rangent beaucoup mieux. Selon une réalisation, le fil de ladite deuxième bobine, notamment bobine d'appel d'un contacteur de démarreur, comprend un diamètre de section plus grand qu'un diamètre de section du fil de ladite bobine de maintien.
Selon une réalisation, l'ensemble comprend en outre un corps de bobine sur lequel la deuxième bobine est bobinée. Selon une réalisation, l'ensemble comprend en outre un corps de bobine sur lequel la bobine ayant un fil recouvert d'une couche lubrifié est bobinée.
Selon une réalisation, ledit corps de bobine est également lubrifié. Le fait de lubrifier le corps de bobine permet d'améliorer le rangement de la première couche. Selon une réalisation, le fil de ladite deuxième bobine comprend un diamètre de section sensiblement deux fois grand qu'un diamètre de section du fil de ladite première bobine. Le fait d'avoir une bobine de différente section à multiple de 2.
Selon une réalisation, ledit lubrifiant est à base de téflon. L'invention concerne aussi un contacteur de démarreur comprenant un ensemble de l'invention précédemment décrite.
L'invention concerne en outre un démarreur comprenant le contacteur.
L'invention peut aussi concerner une machine électrique réalisant la fonction d'alternateur de véhicule automobile comprenant un ensemble de l'invention précédemment décrite.
Selon un mode de réalisation, la machine électrique comprend un rotor lequel comprend un ensemble de l'invention précédemment décrite. Selon un autre mode de réalisation, la machine électrique comprend un stator comprenant au moins un ensemble de l'invention précédemment décrite.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
La figure 1 , déjà décrite, représente une vue en coupe longitudinale illustrant le rangement des spires de la bobine de maintien suite à la mise en œuvre d'un procédé de bobinage classique; La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un contacteur électromagnétique selon la présente invention;
La figure 3 est une vue en coupe partielle et en perspective montrant la bobine d'appel et la bobine de maintien montées sur le corps de bobine du contacteur selon la présente invention; La figure 4 est une vue en coupe longitudinale illustrant le rangement des spires de la bobine de maintien sur le support du contacteur électromagnétique selon la présente invention;
Les figures 5a et 5b montrent des variantes de mise en œuvre de l'étape de dépose de la couche de lubrifiant réalisée in situ lors du bobinage des bobines sur le corps de bobine.
Sur les figures 2 à 4, les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
La figure 2 illustre un contacteur 10 utilisé pour commander l'actionnement d'un moteur électrique d'un démarreur de moteur à combustion interne. Le contacteur 10 est doté d'un noyau fixe 12, d'un noyau mobile 13, tous deux en matériau ferromagnétique, et d'un carter métallique 15 dans lequel est agencée un jeu de bobines 16a, 16b montées sur un corps de bobine 19 isolant ayant une forme annulaire. Le corps de bobine 19 d'axe Y repose sur un rebord annulaire du noyau fixe 12 par l'intermédiaire d'un coussinet 14 bien visible sur la figure 3. Le noyau mobile 13 est apte à se déplacer entre une position de repos représentée sur la figure 2, dans laquelle le noyau mobile 13 est dans une position éloignée du noyau fixe 12, et une position aimantée dans laquelle le noyau mobile 13 vient en contact avec le noyau fixe 12. A cet effet, le jeu de bobines 16a, 16b comprend une bobine d'appel 16a et une bobine de maintien 16b. Les deux bobines 16a, 16b sont alimentées pour déplacer le noyau mobile 13 de sa position de repos à sa position aimantée. Le maintien en position aimantée du noyau mobile 13 est ensuite assuré par la seule bobine de maintien 16b, afin de limiter la consommation électrique du contacteur. Un ressort de rappel 17 facilite le retour du noyau mobile 13 en position de repos.
Une extrémité du noyau mobile 13 est reliée, via une tige de liaison 20 à un levier pivotant qui entraîne le déplacement d'un lanceur de pignon (non représenté) du démarreur vers la couronne de démarrage du moteur thermique à démarrer lorsque le noyau mobile 13 se déplace vers sa position aimantée. Un ressort dents-contre-dents 22 est comprimé en cas de non pénétration directe du pignon du lanceur (non représenté) dans la couronne de démarrage. La tige de liaison 20 et le ressort 22 sont montés à l'intérieur d'une cavité fermée par une rondelle 24. En outre, le déplacement du noyau mobile 13 en position aimantée entraîne le déplacement en translation par rapport au carter 15 d'une tige de commande 23 entre une position de repos et une position d'alimentation. A cet effet, le noyau mobile 13 agit sur la tige de commande 23, en poussant la tige 23 à travers un alésage central 26 du noyau fixe 12 dans lequel la tige 23 est montée coulissante.
Cette tige de commande 23 est munie d'un épaulement 231 et d'une butée 232 solidaire en translation de la tige de commande 23. Une plaquette de contact 27 est montée sur la tige de commande 23. Le passage en position d'alimentation de la tige de commande 23 provoque la mise en contact de la plaquette de contact 27 avec les bornes électriques 28, 29 pour alimenter le moteur électrique (non représenté) entraînant la rotation du pignon. Les deux bornes 28, 29 sont fixes et sont portées par un capot 35 en matériau électriquement isolant, qui est fixé par sertissage dans une partie extrême du carter 15. Une des bornes 28 est destinée à être reliée à la borne positive de la batterie, tandis que l'autre borne 29 est destinée à être reliée au moteur électrique du démarreur.
Un ressort d'écrasement 31 , monté sur la tige de commande 23, est destiné à maintenir la plaquette de contact 27 en appui sur la butée 232 lorsque la plaquette de contact 27 n'est pas en contact avec les bornes électriques 28, 29 et à se comprimer lorsque la plaquette de contact 27 entre en contact avec les bornes électriques 28, 29. Par ailleurs, un ressort de rappel 32 est destiné à faciliter le retour de la tige de commande 23 en position de repos lorsque les bobines 16a, 16b ne sont plus alimentées.
Comme on peut le voir sur la figure 3, les deux bobines 16a, 16b sont disposées entre deux joues annulaires 34, 36 opposées qui terminent le corps de bobine 19 à ses extrémités, les joues 34, 36 étant formées d'une seule pièce avec le corps 19. Une des joues 36 comporte deux cheminées de sortie 38, 39 pour le passage des fils d'alimentation des deux bobines 16a, 16b. Lorsque l'ensemble est monté, les deux cheminées 38, 39 traversent elles-mêmes des encoches ménagées dans le noyau fixe 12. Chaque bobine 16a, 16b est formée par un fil 37a, 37b enroulé autour du corps de bobine 19, chaque tour de fil autour du corps de bobine 19 formant une spire 43. Le fil 37a, 37b de chaque bobine comprend une âme 40 réalisée en matériau conducteur et une couche de vernis 41 électriquement isolant, tel que de l'émail, comme cela est visible sur la figure 4. Le fil 37a de la bobine d'appel 16a présente un diamètre de section sensiblement deux fois grand que le diamètre de section du fil 37b de la bobine de maintien 16b. Ainsi, suivant un exemple de réalisation, le fil 37a de la bobine d'appel 16a présente un diamètre de section de l'ordre de 1 mm et le fil 37b de la bobine de maintien 16b présente un diamètre de section de l'ordre de 0.5mm. Dans tous les cas, le diamètre de section du fil 37b de la bobine de maintien 16b est de moins de 0,8mm. Afin d'améliorer le rangement des spires 43, le fil 37b de la bobine de maintien 16b est recouvert d'une couche de lubrifiant 44, par exemple à base de téflon. De préférence, le lubrifiant 44 a un coefficient de frottement inférieur au coefficient de frottement du vernis 41 électriquement isolant. Le coefficient de frottement du lubrifiant est par exemple de l'ordre de 0.05.
Comme on peut le voir sur la figure 4, après bobinage, la bobine de maintien 16b présente ainsi des spires 43 formant sur toute une longueur axiale une couche de spires C. La bobine de maintien 16b comprenant plusieurs couches de spires C, chacune des spires 43 est alignées axialement avec les autres spires de la même couche C et radialement avec une autre spire 43 d'une autre couche C. Dans l'exemple de la figure 4, la bobine de maintien est bobinée directement sur le corps de bobine. Selon un autre exemple non représenté, la bobine d'appelle est bobiné sur le corps de bobine et ensuite la bobine de maintien est enroulée sur la bobine d'appel. Dans l'exemple de la figure 4, la bobine est bobiné de manière que les fils conducteurs avec la couche de lubrifiant 44 forment des spires et en ce que la bobine comprend au moins une première et une deuxième couche de spires C, chacune des couches de spires 43 comprenant des spires alignées axialement avec les autres spires 43 de la même couche de spires C et en ce que au moins une spire de la première couche est alignée radialement avec une autre spire 43 de la deuxième couche de spires C. Il en serait de même si la bobine de maintien était bobinée sur la bobine d'appel.
Dans cet exemple chacune des spires de la première couche est en contact avec les spires de la deuxième couche. Selon un autre mode de réalisation non représenté, les spires de la couche suivante sont bobinées entre deux spires de la couche précédente. Dans ce cas les spires des couches sont montées en quinconce par rapport aux deux autres couches de spires qu'il entoure. Ce bobinage est plus simple à réaliser. Le bobinage de la bobine de maintien 16b, et le cas échéant de la bobine d'appel 16a, pourra être réalisé en utilisant un fil 37a, 37b déjà recouvert d'une couche de lubrifiant 44 au moment du bobinage. Alternativement, il sera possible de réaliser une étape de dépose de la couche de lubrifiant 44 in situ. A cet effet, comme cela est illustré par la figure 5a, on pourra utiliser un système de projection du lubrifiant 44, tel qu'une buse 49, pulvérisant le lubrifiant 44 au niveau du corps de bobine 19. Le corps de bobine 19 pourra dans ce cas également être lubrifié avant de commencer l'étape d'enroulement des bobines 16a, 16b. Alternativement, comme cela est visible sur la figure 5b, le lubrifiant 44 est pulvérisé directement sur le fil 37a, 37b avant son enroulement autour du corps de bobine 19.
En variante, le corps de bobine 19 porte une seule bobine. En variante l'ensemble comprenant le corps de bobine et la bobine ayant un fil lubrifié est monté dans une machine électrique réalisant la fonction d'alternateur de véhicule automobile.
Par exemple, cet ensemble peut former le rotor de la machine électrique. Le fil peut par exemple avoir une section de 0,8mm. Selon un autre mode de réalisation, la machine électrique comprend un stator comprenant au moins un ensemble de l'invention précédemment décrite.
Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution par tous autres équivalents.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Bobine, notamment pour un contacteur (10) électromagnétique de puissance d'un moteur électrique d'un démarreur de moteur à combustion interne, ladite bobine (16a ; 16b) étant formée par un fil conducteur (37b) enroulé autour d'un axe de bobine, ledit fil conducteur (37b) de ladite bobine comprenant :
- une âme (40) réalisée en matériau conducteur, et
- une couche de vernis (41 ) électriquement isolant, ledit fil (37b) étant recouvert d'une couche de lubrifiant (44).
2. Bobine selon la revendication 1 , dans lequel ledit lubrifiant (44) a un coefficient de frottement inférieur au coefficient de frottement dudit vernis (41 ) électriquement isolant.
3. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les fils conducteurs avec la couche de lubrifiant (44) forment des spires et en ce que la bobine comprend au moins une première et une deuxième couche de spires (C), chacune des couches de spires (43) comprenant des spires alignées axialement avec les autres spires (43) de la même couche de spires (C) et en ce que au moins une spire de la première couche est alignée radialement avec une autre spire (43) de la deuxième couche de spires (C).
4. Bobine selon la revendication 3, dans laquelle chacune des spires de la première couche est en contact avec les spires de la deuxième couche.
5. Bobine selon la revendication 3, comprenant une troisième couche de spire, la troisième couche de spire étant située entre la première et la deuxième couche de spire.
6. Bobine selon la revendication 5 dans laquelle la troisième couche de spire a ses spires en contact avec deux spires de la première couche et deux spires de la deuxième couche.
7. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le coefficient de frottement entre deux portions de fils recouvert chacun de la couche de lubrifiant (44) est inférieur à 0.07, de préférence inférieur à 0,06 et en particulier 0.05.
8. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ladite bobine (16b) est une bobine de maintien dudit contacteur.
9. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ledit fil (37b) présente un diamètre de section de moins de 0,8mm.
10. Bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit lubrifiant (44) est à base de téflon.
1 1 . Ensemble comprenant une première bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, ledit ensemble comprenant en outre une deuxième bobine, ladite première bobine comprenant le fil ayant une couche de lubrifiant étant bobinée sur la deuxième bobine.
12. Ensemble selon la revendication 1 1 , dans lequel le fil de ladite deuxième bobine comprend un diamètre de section plus grand qu'un diamètre de section du fil de ladite première bobine.
13. Ensemble selon la revendication 1 1 ou 12 comprenant en outre un corps de bobine sur lequel la deuxième bobine est bobinée.
14. Ensemble comprenant une première bobine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, et en outre un corps de bobine sur lequel la bobine ayant un fil recouvert d'une couche lubrifié est bobinée.
15. Ensemble selon l'une des revendications 13 ou 14 dans lequel ledit corps de bobine (19) est également lubrifié.
16. Contacteur comprenant une bobine selon l'une des revendications 1 à 10 ou un ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 15.
17. Démarreur comprenant un contacteur selon la revendication précédente.
18. Machine électrique réalisant la fonction d'alternateur comprenant une bobine selon l'une des revendications 1 à 10 ou un ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 15.
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