FR2944065A1

FR2944065A1 - Demarreur monte sur un vehicule equipe d'un appareil d'arret au ralenti

Info

Publication number: FR2944065A1
Application number: FR1001342A
Authority: FR
Inventors: Shinji Usami; Mitsuhiro Murata; Masami Niimi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-04-02
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2010-10-08
Anticipated expiration: 2030-03-31
Also published as: CN101858292A; FR2944065B1; JP5369843B2; CN101858292B; DE102010016239A1; US8476777B2; JP2010242555A; US20100251853A1

Abstract

Un démarreur (1) inclut un solénoïde électromagnétique (8) qui génère une force pour pousser un pignon (6) vers un côté de couronne dentée (24), et un commutateur électromagnétique (10) qui ouvre et ferme un point de contact de moteur (32, 33). Lorsqu'un arrêt au ralenti est effectué, une ECU (2) excite un enroulement de solénoïde (14) du solénoïde électromagnétique (8) pendant une rotation inertielle jusqu'à ce que la couronne dentée (24) arrête de tourner. Après que la rotation d'un moteur a été arrêtée, l'ECU (2) stoppe l'excitation de l'enroulement de solénoïde 14. Il en résulte, dans le démarreur 1, que le pignon (6) peut s'engrener avec la couronne dentée (24) qui tourne par inertie sans utilisation de la force de rotation d'un moteur (3). L'état engrené peut être maintenu même après que l'excitation de l'enroulement de solénoïde 14 a été stoppée.

Description

DEMARREUR MONTE SUR UN VEHICULE EQUIPE D'UN APPAREIL D'ARRET AU RALENTI

ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un démarreur pour démarrer un moteur monté sur des véhicules tels que des voitures particulières, et plus particulièrement à un démarreur de type à commande par pignon pour des véhicules ayant un appareil d'arrêt au ralenti.

2. Description de la technique apparentée Une augmentation du nombre de véhicules comprenant un appareil d'arrêt au ralenti qui commande automatiquement l'arrêt et le redémarrage d'un moteur (appelés, ci-après, véhicules équipés d'un système d'arrêt au ralenti) est attendue dans les quelques années qui viennent et devrait réduire les émissions de dioxyde de carbone et améliorer la consommation de carburant. Un véhicule équipé d'un système d'arrêt au ralenti rencontre fréquemment sur la route des situations dans lesquelles le moteur est automatiquement arrêté, par exemple dans le cas d'un arrêt à un feu de circulation à une intersection, ou dans le cas d'un arrêt momentané dans un embouteillage et autre. Donc, le moteur doit redémarrer aussi rapidement que possible et de façon fiable lorsqu'un conducteur exécute une opération visant à déplacer le véhicule (par exemple une opération de relâchement de la pédale de frein, ou la mise en mode marche de la boîte de vitesses) après que le moteur a été arrêté.

La Publication de Brevet Japonais Ouverte à l'Examen 2008-163818 divulgue un démarreur. Dans le démarreur, après qu'un moteur a été complètement arrêté, une bobine d'un commutateur électromagnétique est excitée, et un pignon est engrené avec une couronne dentée du moteur. L'état dans lequel le pignon est engrené avec la couronne dentée est ensuite maintenu, même lorsque l'excitation de la bobine est arrêtée, en résultat de la résistance au mouvement générée lorsque la roue libre se déplace de façon intégrale avec le pignon le long d'un arbre de sortie. Dans le démarreur, l'état engrené entre le pignon et la couronne dentée peut être maintenu lorsque le moteur est arrêté. Donc, le moteur peut être redémarré en un bref laps de temps en réponse à une demande de redémarrage du moteur.

Cependant, dans le document n° 2008-163818, du fait que le pignon est engrené avec la roue dentée après que le moteur a été complètement arrêté, le moteur ne peut pas être redémarré immédiatement après qu'il a été arrêté. En d'autres termes, la bobine du commutateur électromagnétique est excitée et le pignon est engrené avec la roue dentée après qu'un jugement a été effectué que le moteur a été complètement arrêté. Donc, un certain temps est nécessaire avant que le pignon ne s'engrène effectivement avec la roue dentée après que le moteur a été complètement arrêté. En d'autres termes, le pignon ne s'est pas encore engrené avec la roue dentée au moment où le jugement est effectué que le moteur a été complètement arrêté. Donc, le moteur ne peut pas nécessairement redémarrer rapidement. De plus, le document de brevet décrit ci-dessus indique le pignon peut être engrené avec la couronne dentée pendant la rotation inertielle qui a lieu jusqu'à ce que le moteur soit complètement arrêté. Dans ce cas, puisque la couronne dentée tourne à faible vitesse, le pignon ne peut être engrené avec la couronne dentée qu'en étant poussé vers le côté de la couronne dentée, sans qu'un moteur soit en rotation. Si l'on considère les véhicules équipés d'un système d'arrêt au ralenti, les démarreurs sont fréquemment utilisés pour effectuer l'arrêt au ralenti, par rapport aux démarreurs qui n'effectuent pas l'arrêt au ralenti. Donc, l'usure d'un point de contact avec le moteur peut augmenter du fait de l'utilisation fréquente du moteur. Cependant, dans le démarreur décrit dans le document de brevet décrit ci-dessus, un commutateur électromagnétique unique sert à pousser le pignon vers le côté de la roue dentée par l'intermédiaire d'un levier de manoeuvre, et à ouvrir et fermer le point de contact avec le moteur. Dans cette configuration, le point de contact avec le moteur se ferme et une force de rotation est générée dans le moteur presque simultanément, avec une surface d'extrémité du pignon venant en contact avec une surface d'extrémité de la couronne dentée. Donc, il n'est pas possible de seulement pousser le pignon vers la couronne dentée et d'engrener le pignon avec la couronne dentée, sans mettre le moteur en rotation.

RESUME DE L'INVENTION

La présente invention a été mise au point sur la base des problèmes décrits ci-dessus. Un but de la présente invention est de proposer un démarreur qui peut engrener un pignon avec une couronne dentée pendant la rotation inertielle de la couronne dentée sans utiliser la force de rotation d'un moteur, et maintenir l'état engrené entre le pignon et la couronne dentée après qu'un moteur a été arrêté. Un premier aspect d'une invention de la présente demande est un démarreur monté sur un véhicule ayant un appareil d'arrêt au ralenti qui commande automatiquement l'arrêt et le redémarrage d'un moteur. Le démarreur inclut : un moteur qui génère une force de rotation en étant excité ; un arbre de sortie qui est mis en rotation en recevant la force de rotation provenant du moteur ; une roue libre qui est engagée avec une circonférence extérieure de l'arbre de sortie par une cannelure hélicoïdale ; un pignon prévu de façon à pouvoir avoir un mouvement dans un sens axial le long de la circonférence extérieure de l'arbre de sortie, intégralement avec la roue libre ; un solénoïde électromagnétique qui génère une force pour pousser le pignon vers l'extérieur dans le sens axial (côté de la roue dentée du moteur) intégralement avec la roue libre ; un commutateur électromagnétique qui ouvre et ferme un point de contact avec le moteur prévu sur un circuit d'excitation du moteur ; et un moyen de commande pour commander le fonctionnement du démarreur de telle manière que le moyen de commande commande séparément et indépendamment les fonctionnements du solénoïde électromagnétique et les fonctionnements du commutateur électromagnétique. Le moyen de commande excite le solénoïde électromagnétique pendant la rotation inertielle jusqu'à ce que la couronne dentée stoppe sa rotation lorsque le moteur est automatiquement arrêté, et stoppe l'excitation du solénoïde électromagnétique après que moteur a arrêté de tourner.

Le démarreur de la présente invention inclut le solénoïde électromagnétique qui génère une force pour pousser le pignon vers le côté de la couronne dentée, et le commutateur électromagnétique qui ouvre et ferme le point de contact avec le moteur. De plus, le démarreur commande le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique séparément et indépendamment. Donc, le pignon peut être engrené avec la couronne dentée pendant la rotation inertielle de la couronne dentée sans utilisation de la force de rotation du moteur. En d'autres termes, tandis que la couronne dentée tourne par inertie, le pignon peut être engrené avec la couronne dentée sans utilisation de la force de rotation du moteur, simplement par le fait que le solénoïde électromagnétique est excité et que le pignon est poussé vers l'extérieur dans le sens axial de façon intégrale avec la roue libre. Même lorsque l'excitation du solénoïde électromagnétique est ensuite stoppée après que la rotation du moteur s'est arrêtée, le pignon ne tourne pas du fait de la couronne dentée. Donc, l'état engrené entre le pignon et la couronne dentée peut être maintenu sans que le pignon ne se sépare de la couronne dentée. Dans la configuration décrite ci-dessus, le pignon et la couronne dentée sont déjà engrenés lorsque le moteur arrête de tourner. Donc, le moteur peut être rapidement redémarré en réponse à une demande de redémarrage après que le moteur a été arrêté. Un deuxième aspect de l'invention de la présente demande est le démarreur selon le premier aspect, incluant en outre un moyen de détection de vitesse de rotation pour détecter une vitesse de rotation de la couronne dentée. Le moyen de commande excite le solénoïde électromagnétique lorsque la vitesse de rotation de la couronne dentée détectée par le moyen de détection de vitesse de rotation chute jusqu'à une vitesse de rotation prédéterminée ou inférieure, la vitesse de rotation prédéterminée étant inférieure à un régime de ralenti du moteur. Dans ce cas, le solénoïde électromagnétique est excité lorsque la vitesse de rotation de la couronne dentée est dans une plage inférieure au régime de ralenti du moteur.

Donc, le pignon peut être engrené avec la couronne dentée avec certitude. Un troisième aspect de l'invention de la présente demande est le démarreur selon le deuxième aspect, dans lequel le moyen de détection de rotation est un détecteur de position de vilebrequin. Dans ce cas, la vitesse de rotation de la couronne dentée peut être détectée sur la base des informations du détecteur (régime moteur) obtenues par un détecteur de position de vilebrequin préexistant. Donc, il n'est pas nécessaire de prévoir séparément un détecteur spécial, et le nombre de composants peut être réduit. Un quatrième aspect de l'invention de la présente demande est le démarreur selon l'un quelconque des premier au troisième aspects, dans lequel le moyen de commande est une unité de commande électronique d'arrêt au ralenti impliquée avec la commande de l'appareil d'arrêt au ralenti. L'unité de commande électronique d'arrêt au ralenti (ECU) impliquée avec la commande de l'appareil d'arrêt au ralenti est montée sur un véhicule équipé d'un système d'arrêt au ralenti. Donc, le nombre de composants peut être réduit en utilisant l'ECU d'arrêt au ralenti comme le moyen de commande. Un cinquième aspect de l'invention de la présente demande est le démarreur selon l'un quelconque des premier au quatrième aspects, dans lequel le démarreur est configuré de telle sorte que le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique sont intégrés. Le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique sont disposés en série dans le sens d'un centre axial du solénoïde électromagnétique. Dans la configuration décrite ci-dessus, les dimensions ne sont pas augmentées dans deux directions radialement à l'extérieur du moteur. De plus, la longueur totale dans le sens axial du solénoïde électromagnétique et du commutateur électromagnétique n'excède pas la longueur hors-tout du moteur. Donc, la taille du démarreur n'est pas augmentée par rapport au démarreur classique dans lequel un commutateur électromagnétique unique sert à pousser le pignon vers l'extérieur et à ouvrir et fermer le point de contact avec le moteur. Il en résulte que la facilité de fixation du démarreur sur le véhicule peut être assurée de la même manière. Un sixième aspect de l'invention de la présente demande est le démarreur selon l'un quelconque des premier au cinquième aspects, dans lequel le démarreur est configuré de telle sorte que le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique sont des composants individuels séparés. Le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique sont adjacents l'un à l'autre ou en contact l'un avec l'autre dans le sens du centre axial du solénoïde électromagnétique.

La fréquence d'utilisation du démarreur augmente de façon significative dans un véhicule équipé d'un système d'arrêt au ralenti. Donc, l'usure du point de contact avec le moteur peut augmenter, exigeant un remplacement. Dans ce contexte, puisque le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique sont configurés séparément et individuellement dans le démarreur utilisé dans le démarreur de la présente invention, seul le commutateur électromagnétique doit être remplacé lorsque le point de contact avec le moteur est usé et qu'un remplacement est nécessaire. Le coût d'utilisation peut être réduit parce que le solénoïde électromagnétique ne doit pas être remplacé en plus du commutateur électromagnétique. De plus, de nombreux composants utilisés par exemple dans le commutateur électromagnétique dans le document de brevet décrit ci-dessus peuvent être utilisés dans le solénoïde électromagnétique. Un relais électromagnétique polyvalent peut être utilisé comme le commutateur électromagnétique. Donc, le coût peut être réduit.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

Dans les dessins : la Figure 1 est une vue de côté d'un démarreur 25 (premier mode de réalisation) la Figure 2 est une vue en coupe transversale d'un solénoïde électromagnétique et d'un commutateur électromagnétique (premier mode de réalisation) ; la Figure 3 est un schéma de circuit électrique d'un 30 démarreur ; la Figure 4 est une vue de côté d'un démarreur (deuxième mode de réalisation) ; la Figure 5 est une vue de l'arrière dans le sens axial d'un démarreur vu du côté d'un moteur ; et la Figure 6 est un schéma temporel illustrant un fonctionnement du démarreur.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont ci-après être décrits en détails. (Premier mode de réalisation) Un premier mode de réalisation préféré de la présente invention va ci-après être décrit en référence à la Figure 15 1 à la Figure 3. Un démarreur de la présente invention est, par exemple, utilisé dans un véhicule (appelé véhicule équipé d'un système d'arrêt au ralenti) incluant un appareil d'arrêt au ralenti. L'appareil d'arrêt au ralenti arrête 20 automatiquement le moteur lorsque le véhicule s'arrête à un feu de circulation à une intersection, ou s'arrête temporairement dans un embouteillage et autre. Ensuite, l'appareil d'arrêt au ralenti redémarre automatiquement le moteur en réponse à une opération effectuée par 25 l'utilisateur pour commencer à déplacer le véhicule. Le démarreur inclut un démarreur 1 (voir Figure 1) qui démarre le moteur, et une unité de commande électronique d'arrêt au ralenti (ECU) 2 (voir Figure 3) qui commande les opérations du démarreur 1. 30 Ainsi qu'il est montré sur la Figure 1, le démarreur 1 est configuré par un moteur 3, un arbre de sortie 4, une roue libre 5, un pignon 6, un solénoïde électromagnétique 8, un commutateur électromagnétique 10 et autres. Le moteur 3 génère une force de rotation dans un induit 3a (voir Figure 3) inclus dans celui-ci. La force de rotation provenant du moteur 3 est transmise à l'arbre de sortie 4, mettant ainsi en rotation l'arbre de sortie 4. La roue libre 5 est engagée avec la circonférence extérieure de l'arbre de sortie 4 par une cannelure hélicoïdale. Le pignon 6 est prévu de façon à pouvoir avoir un mouvement dans un sens axial le long de la circonférence extérieure de l'arbre de sortie 4, de façon intégrale avec la roue libre 5. Le solénoïde électromagnétique 8 génère une force pour pousser la roue libre 5 et le pignon 6 dans un sens à l'opposé du moteur (vers la gauche sur la Figure 1) par l'intermédiaire d'un levier de manoeuvre 7. Le commutateur électromagnétique 10 ouvre et ferme un point de contact avec le moteur (décrit ci-après) prévu sur un circuit de moteur pour envoyer du courant d'une batterie 9 (voir Figure 3) jusqu'au moteur 3. Un engrenage de réduction (tel qu'un engrenage de réduction à planétaire) qui ralentit la rotation du moteur 3 et transmet la rotation à l'arbre de sortie 4 peut être prévu entre le moteur 3 et l'arbre de sortie 4. Des configurations du solénoïde électromagnétique 8 et du commutateur électromagnétique 10 vont ci-après être décrites en référence à la Figure 2 et à la Figure 3. Des composants, des dispositifs, et autres du démarreur 1 à l'exclusion du solénoïde électromagnétique 8 et du commutateur électromagnétique 10 (un logement de démarreur 11, le moteur 3, l'arbre de sortie 4, la roue libre 5, le pignon 6, le levier de manoeuvre 7, un engrenage de réduction, et autres) sont configurés d'une manière similaire à ceux d'un démarreur classique dans lequel un commutateur électromagnétique unique sert à pousser vers l'extérieur le pignon 6, et à ouvrir et fermer le point de contact avec le moteur. Donc, des explications de ceux-ci sont omises. a) Configuration du solénoïde électromagnétique 8 Le solénoïde électromagnétique 8 est disposé radialement vers l'extérieur du moteur 3 et fixé au logement de démarreur 11 parallèlement au moteur 3. Le solénoïde électromagnétique 8 est configuré par un boîtier de solénoïde 12, un enroulement de solénoïde 14, un noyau fixe 15, un plongeur 16, une articulation 17, et autres. L'enroulement de solénoïde 14 est enroulé autour d'une bobine 13 en résine et logé à l'intérieur du boîtier de solénoïde 12. Le noyau fixe 15 est magnétisé par l'enroulement de solénoïde 14 excité. Le plongeur 16 peut se déplacer dans une direction du centre axial le long de la circonférence intérieure de l'enroulement de solénoïde 14. L'articulation 17 transmet le mouvement du plongeur 16 au levier de manœuvre 7. Le boîtier de solénoïde 12 est prévu avec une forme de fond cylindrique avec une section de fond de boîtier 12a sur un côté d'extrémité dans le sens axial (côté gauche sur la Figure 2). Un trou circulaire est formé dans le centre dans la direction radiale de la section de fond de boîtier 12a. Le trou circulaire a un même diamètre que le diamètre intérieur de la bobine 13. Un manchon cylindrique 18 pour guider le mouvement du plongeur 16 est inséré de la circonférence intérieure du trou circulaire jusqu'à la circonférence intérieure de la bobine 13.

Ainsi qu'il est montré sur la Figure 3, une section d'extrémité de l'enroulement de solénoïde 14 est connectée à une borne de connecteur 19. L'autre section d'extrémité est, par exemple, électriquement connectée à une surface du noyau fixe 15 et mise à la masse. Un fil électrique menant à un relais de démarreur 20 est connecté à la borne de connecteur 19. L'ECU 2 commande l'activation et la désactivation du relais de démarreur 20. Lorsqu'une commande d'activation du relais de démarreur 20 est exécutée, la batterie 9 excite l'enroulement de solénoïde 14 par l'intermédiaire du relais de démarreur 20. Le noyau fixe 15 est configuré divisé en une section de plaque 15a en forme de disque et une section de coeur 15b fixée à la circonférence intérieure de la section de plaque 15a par sertissage. Une section d'extrémité circonférentielle extérieure de la section de plaque 15a sur le côté enroulement (une section d'extrémité dans le sens axial) dans le sens de l'épaisseur de la plaque est en contact avec une section en marche prévue sur la circonférence intérieure du boîtier de solénoïde 12, restreignant la position de la section de plaque 15a sur le côté enroulement. Le plongeur 16 est disposé de façon à pouvoir avoir un mouvement dans le sens axial le long de la circonférence intérieure du manchon 18 (sens gauche-droite sur la Figure 2). Le plongeur est poussé dans la direction d'une section à l'opposé du noyau (vers la gauche sur la Figure 2) par un ressort de rappel 21 prévu entre le plongeur 16 et la section de coeur 15b. Le plongeur 16 est prévu ayant une forme grossièrement cylindrique avec un trou cylindrique dans son centre dans la direction radiale. Le trou cylindrique est ouvert sur un côté d'extrémité du plongeur 16 dans le sens axial et a une surface de fond sur l'autre côté d'extrémité dans le sens axial.

L'articulation 17 est insérée dans le trou cylindrique du plongeur 16 en même temps qu'un ressort d'entraînement 22. L'articulation 17 a la forme d'une tige. Une rainure d'engagement 17a qui s'engage avec une section d'extrémité du levier de manoeuvre 7 est prévue sur un côté d'extrémité de l'articulation 17 dans le sens axial. Une section de collier 17b est prévue sur la section d'extrémité sur l'autre côté d'extrémité de l'articulation 17 dans le sens axial. La section de collier 17b a un diamètre extérieur qui permet que la section de collier 17b glisse contre la circonférence intérieure du trou cylindrique. La section de collier 17b reçoit une charge du ressort d'entraînement 22 et est pressée contre la surface de fond du trou cylindrique. Le ressort d'entraînement 22 est disposé sur la circonférence extérieure de l'articulation 17. Une section d'extrémité sur un côté d'extrémité du ressort d'entraînement 22 dans le sens axial est supportée par une section de réception de ressort 23 fixée à la section d'extrémité d'ouverture du plongeur 16 par sertissage. La section d'extrémité sur l'autre côté d'extrémité du ressort d'entraînement 22 dans le sens axial est supportée par la section de collier 17b de l'articulation 17. Après que la surface d'extrémité du pignon 6 poussé vers l'extérieur dans la direction opposée au moteur par l'intermédiaire du levier de manoeuvre 7 est venue en contact avec la surface d'extrémité de la couronne dentée 24 (voir Figure 3) en résultat du mouvement du plongeur 16, le ressort d'entraînement 22 est compressé tandis que le plongeur 16 se déplace jusqu'à ce que le plongeur 16 soit collé à la section de cœur 15b. Le ressort d'entraînement 22 stocke une force de réaction pour engrener le pignon 6 avec la roue dentée 24. (b) Configuration du commutateur électromagnétique 10 Le commutateur électromagnétique 10 partage le noyau fixe 15 avec le solénoïde électromagnétique 8, et il est configuré de façon à être intégré avec le solénoïde électromagnétique 8. Outre le noyau fixe 15, le commutateur électromagnétique 10 est configuré par un boîtier de commutateur 25 cylindrique, un enroulement de commutateur 27, un noyau mobile 28, un protège-points de contact 29 en résine, deux boulons de bornes 30 et 31, une paire de points de contact fixes 32, un point de contact mobile 33, et autres. Le boîtier de commutateur 25 est prévu de façon intégrale avec le boîtier de solénoïde 12 d'une manière dans laquelle le côté de section d'ouverture du boîtier de solénoïde 12 s'étend dans le sens axial. L'enroulement de commutateur 27 est enroulé autour d'une bobine 26 en résine. Le noyau mobile 28 peut être déplacé dans la direction d'un centre axial de l'enroulement de commutateur 27. Le protège-points de contact 29 est assemblé de façon à recouvrir une section d'ouverture du boîtier de commutateur 25. Les deux boulons de bornes 30 et 31 sont fixés au protège-points de contact 29. La paire de points de contact fixes 32 sont connectés au circuit de moteur par les deux boulons de bornes 30 et 31. Le point de contact mobile 33 fournit une énergie électrique intermittente entre la paire de points de contact fixes 32.

L'enroulement de commutateur 27 est disposé dans la circonférence intérieure du boîtier de commutateur 25 plus vers l'extérieur (autre côté d'extrémité dans le sens axial) que la section de plaque 15a du noyau fixe 15. En d'autres termes, l'enroulement de solénoïde 14 est disposé sur un côté d'extrémité dans le sens axial et l'enroulement de commutateur 27 est disposé sur l'autre côté d'extrémité dans le sens axial avec la section de plaque 15a entre ceux-ci. Ainsi qu'il est montré sur la Figure 3, une section d'extrémité de l'enroulement de commutateur 27 est connectée à une borne externe 34. L'autre section d'extrémité est, par exemple, électriquement connectée à la surface du noyau fixe 15 et mise à la masse. La borne externe 34 est prévue de façon à se projeter plus vers l'extérieur que la surface d'extrémité du protège-points de contact 29. Un fil électrique menant à l'ECU 2 est connecté à la borne externe 34. Un composant d'espacement 35 et une plaque magnétique 36, formant respectivement une partie d'un circuit magnétique, sont disposés sur la circonférence extérieure et le côté de section opposé à la plaque dans le sens axial (autre côté d'extrémité dans le sens axial) de l'enroulement de commutateur 27. Le composant d'espacement 35 cylindrique est inséré dans la circonférence intérieure du boîtier de commutateur 25 avec quasiment pas d'espace entre ceux-ci. Une surface d'extrémité sur un côté d'extrémité du composant d'espacement 35 dans le sens axial est en contact avec la surface circonférentielle extérieure de la section de plaque 15a, restreignant la position du composant d'espacement 35 sur un côté d'extrémité dans le sens axial.

La plaque magnétique 36 est un insert moulé sur un composant de résine prévu de façon intégrale avec la bobine 26. La plaque magnétique 36 est disposée perpendiculairement à un sens du centre axial du composant d'espacement 35. Une surface d'extrémité circonférentielle extérieure sur un côté d'extrémité de la plaque magnétique 36 dans le sens axial qui est exposée à partir du composant de résine est en contact avec la surface d'extrémité du composant d'espacement 35 dans le sens axial, restreignant la position de la plaque magnétique 36 sur un côté d'extrémité dans le sens axial. Un trou circulaire est formé dans le centre dans le sens radial de la plaque magnétique 36. Le diamètre intérieur du trou circulaire est fixé pour avoir grossièrement la même dimension que le diamètre intérieur de la bobine 26, de telle sorte que le noyau mobile 28 peut se déplacer dans le sens axial le long de la circonférence intérieure du trou circulaire. Le noyau mobile 28 est disposé de façon à pouvoir avoir un mouvement dans la direction du centre axial le long de la circonférence intérieure de la plaque magnétique 36 et de la circonférence intérieure de la bobine 26. Le noyau mobile 28 est poussé dans la direction opposée à la section de coeur (vers la droite sur la Figure 2) par un ressort de rappel 37 disposé entre le noyau mobile 28 et la section de coeur 15b. Le protège-points de contact 29 a une section de patte cylindrique. La section de patte est insérée dans le côté intérieur de la section d'ouverture du boîtier de commutateur 25 et disposée de telle sorte que la surface d'extrémité de la section de patte est en contact avec la surface de la plaque magnétique 36. Le protège-points de contact 29 est fixé au boîtier de commutateur 25 par sertissage. La zone entre le protège-points de contact 29 et le boîtier de commutateur 25 est fermée par un composant d'étanchéité 38, tel qu'un joint torique, prévenant ainsi une infiltration d'eau et autre de l'extérieur. Les deux boulons de bornes 30 et 31 sont, respectivement, un boulon de borne B 30 auquel un câble de batterie 39 est connecté (voir Figure 3) et un boulon de borne M 31 auquel un fil conducteur de moteur 40 est connecté (voir Figure 1 et Figure 3). Les deux boulons de bornes 30 et 31 sont respectivement fixés au protège-points de contact 29 par des rondelles 41 et 42. Les zones entre les deux boulons de bornes 30 et 31 et le protège-points de contact 29 sont fermées par des composants d'étanchéité 43, tel qu'un joint torique. La paire de points de contact fixes 32 est prévue séparément des (ou de façon intégrale avec les) deux boulons de bornes 30 et 31, et sont électriquement connectés aux deux boulons de bornes 30 et 31 sur le côté intérieur du protège-points de contact 29.

Le point de contact mobile 33 est disposé plus vers le côté opposé au noyau mobile (côté droit sur la Figure 2) que la paire de points de contact fixes 32. Le point de contact mobile 33 reçoit une charge d'un ressort de pression de point de contact 45 et est pressé contre une surface d'extrémité d'une tige 44 en résine fixée au noyau mobile 28. Cependant, une charge initiale du ressort de rappel 37 est fixée de façon à être plus grande qu'une charge initiale du ressort de pression de point de contact 45. Donc, lorsque l'enroulement de commutateur 27 n'est pas excité, le point de contact mobile 33 repose sur une surface de siège interne 29a du protège-points de contact 29 dans un état dans lequel le ressort de pression de point de contact 45 est compressé. Des points de contact de moteur sont formés par la paire de points de contact fixes 32 et le point de contact mobile 33. Les points de contact de moteur sont dans un état fermé lorsqu'une force est appliquée au point de contact mobile 33 par le ressort de pression de point de contact 45 et le point de contact mobile 33 est en contact avec la paire de points de contact fixes 32 avec une force de pression suffisante, permettant une conduction entre les deux points de contact fixes 32. Les points de contact de moteur sont dans un état ouvert lorsque le point de contact mobile 33 s'écarte de la paire de points de contact fixes 32, bloquant la conduction entre les deux points de contact fixes 32.

Ensuite, un fonctionnement de l'ECU 2 mis en oeuvre lorsque l'arrêt au ralenti est effectué va être décrit. Lorsqu'une condition d'arrêt pour arrêter automatiquement le moteur (par exemple, la vitesse du véhicule étant de zéro et la pédale de frein étant enfoncée) est établie et que l'arrêt au ralenti est effectué, l'ECU 2 ferme le relais de démarreur 20 et excite l'enroulement de solénoïde 14 lorsque, pendant la rotation inertielle jusqu'à ce que la couronne dentée 24 s'arrête de tourner, la vitesse de rotation de la couronne dentée 24 chute jusqu'à une plage qui est une vitesse de rotation prédéterminée (par exemple 300 tr/min) ou moins. La vitesse de rotation prédéterminée est inférieure à un régime de ralenti du moteur. Lorsque le moteur arrête de tourner, l'ECU 2 ouvre le relais de démarreur 20 et stoppe l'excitation de l'enroulement de solénoïde 14. À ce moment, l'enroulement de commutateur 27 du commutateur électromagnétique 10 n'est pas excité.

Ainsi qu'il est montré sur la Figure 3, des informations de détecteur provenant d'un détecteur de vitesse de rotation 46 qui détecte la vitesse de rotation de la couronne dentée 24 sont entrées dans l'ECU 2.

Cependant, plutôt qu'un détecteur de vitesse de rotation 46 dédié soit prévu, les informations de détecteur peuvent être entrées d'un détecteur de position de vilebrequin préexistant. La vitesse de rotation de la couronne dentée 24 peut être détectée sur la base des informations de détecteur entrées. Une fois que le moteur est arrêté, lorsqu'une condition de redémarrage pour redémarrer le moteur (telle qu'un relâchement par l'utilisateur de la pédale de frein, ou la mise en mode marche de la boîte de vitesses) est établie, l'ECU 2 ferme le relais de démarreur 20 et excite l'enroulement de solénoïde 14. En même temps, l'ECU 2 excite l'enroulement de commutateur 27 et lance le démarreur 1. Lorsque le moteur est démarré, l'ECU 2 ouvre le relais de démarreur 20 et stoppe l'excitation de l'enroulement de solénoïde 14. De plus, l'ECU 2 stoppe l'excitation de l'enroulement de commutateur 27. Ensuite, en référence à la Figure 6, des fonctionnements du démarreur 1 vont être décrits. Lorsqu'un arrêt au ralenti est effectué, et que le relais de démarreur 20 est fermé et que l'enroulement de solénoïde 14 est excité pendant la rotation inertielle de la couronne dentée 24, le plongeur 16 est aspiré vers la section de coeur 15b magnétisée. (A ce point, les points de contact de moteur restent ouverts, d'où il résulte que le moteur n'est pas excité.) Donc, le pignon 6 est poussé vers l'extérieur dans le sens opposé au moteur de façon intégrale avec la roue libre 5, par l'intermédiaire du levier de manoeuvre 7. Ici, même lorsque la surface d'extrémité du pignon 6 vient temporairement en contact avec la surface d'extrémité de la couronne dentée 24, puisque la couronne dentée 24 tourne par inertie à faible vitesse, le pignon 6 est pressé vers l'extérieur par la force de réaction stockée dans le ressort d'entraînement 22 lorsque la couronne dentée 24 tourne jusqu'à une position permettant un engrènement avec le pignon 6. L'engrènement est établi entre le pignon 6 et la couronne dentée 24. Ensuite, lorsque la rotation du moteur stoppe complètement, le relais de démarreur 20 est ouvert, et l'excitation de l'enroulement de solénoïde 14 est stoppée, une force renvoyant la roue libre 5 vers le côté de l'induit 3a par l'intermédiaire du levier de manoeuvre 7 est appliquée du fait que le plongeur 16 essaye de revenir en résultat de la force de réaction du ressort de rappel 12. D'autre part, puisque la roue libre 5 est engagée avec la circonférence extérieure de l'arbre de sortie 4 par la cannelure hélicoïdale, lorsqu'un angle de torsion de la cannelure hélicoïdale est fixé de façon à être plus grand, la roue libre 5 peut être empêchée de revenir parce que la résistance au mouvement générée lorsque la roue libre 5 se déplace le long de la circonférence extérieure de l'arbre de sortie 4 le long de la cannelure hélicoïdale augmente. Il en résulte que l'état engrené entre le pignon 6 et la couronne dentée 24 peut être maintenu. Lorsque la condition de redémarrage est établie après que le moteur a été arrêté, le relais de démarreur 20 est fermé et l'enroulement de solénoïde 14 est excité sous le contrôle de l'ECU 2. En même temps, l'enroulement de commutateur 27 du commutateur électromagnétique 10 est également excité. Dans le commutateur électromagnétique 10, lorsque le noyau mobile 28 adhère à la section de coeur 15b magnétisée en résultat du fait que l'enroulement de commutateur 27 est excité, les points de contact de moteur sont fermés en résultat du fait que le point de contact mobile 33 vient en contact avec la paire de points de contact fixes 32 et est poussé par le ressort de pression de point de contact 45. Il en résulte que la batterie 9 excite le moteur 3 et qu'une force de rotation est générée. La force de rotation est transmise à l'arbre de sortie 4. De plus, la force de rotation est transmise de l'arbre de sortie 4 au pignon 6 par l'intermédiaire de la roue libre 5. Parce que le pignon 6 est engrené avec la couronne dentée 24 avant que le moteur ne soit arrêté et que l'état engrené est maintenu, la force de rotation est transmise du pignon 6 à la couronne dentée 24. Il en résulte que le moteur est démarré. (Effets selon le premier mode de réalisation) Dans le démarreur selon le premier mode de réalisation, la poussée du pignon 6 vers le côté de la couronne dentée 24, et l'ouverture et la fermeture des points de contact avec le moteur peuvent être réalisées par des moyens séparés (le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10). Les deux moyens peuvent être commandés séparément et indépendamment. Donc, lorsqu'un arrêt au ralenti est effectué, le pignon 6 peut être engrené avec la couronne dentée 24 pendant la rotation inertielle de la couronne dentée 24 sans utilisation de la force de rotation du moteur 3. En particulier, parce que l'enroulement de solénoïde 14 est excité lorsque la vitesse de rotation de la couronne dentée 24 est dans une plage qui est une vitesse de rotation prédéterminée (telle que 300 tr/min) ou moins, la vitesse de rotation prédéterminée étant inférieure au régime de ralenti du moteur, le pignon 6 peut être engrené avec la couronne dentée 24 avec certitude. Ainsi qu'il est décrit ci-dessus, tandis que la couronne dentée 24 tourne par inertie, le pignon 6 peut être engrené avec la couronne dentée 24 simplement par le fait que l'enroulement de solénoïde 14 du solénoïde électromagnétique 8 est excité et que le pignon 6 est poussé vers l'extérieur dans le sens axial de façon intégrale avec la roue libre 5. Donc, la force de rotation du moteur 3 ne nécessite pas d'être utilisée. Même lorsque l'excitation de l'enroulement de solénoïde 14 est ensuite stoppée après que la rotation de la couronne dentée 24 a été arrêtée, le pignon 6 n'est pas mis en rotation du fait de la couronne dentée 24. Donc, l'état engrené entre le pignon 6 et la couronne dentée 24 peut être maintenu sans que le pignon 6 ne se sépare de la couronne dentée 24. Donc, lorsque la condition de redémarrage est établie après que le moteur a été automatiquement stoppé en résultat de l'arrêt au ralenti, le moteur peut être rapidement redémarré par la force de rotation générée dans le moteur 3 et le pignon 6 entraîné, parce que l'état engrené entre le pignon 6 et la couronne dentée 24 est maintenu. Dans le démarreur 1 selon le premier mode de réalisation, le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10 sont configurés de façon intégrale. Le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10 sont disposés en série dans la direction du centre axial du solénoïde électromagnétique 8. Donc, des dimensions ne sont pas augmentées dans deux directions radialement vers l'extérieur du moteur 3. Donc, la taille radiale peut être minimisée. De plus, la longueur totale dans le sens axial du solénoïde électromagnétique 8 et du commutateur électromagnétique 10 n'excède pas la longueur hors-tout du moteur 3. Donc, la taille du démarreur n'est pas augmentée par rapport au démarreur classique dans lequel un commutateur électromagnétique unique sert à pousser le pignon 6 vers l'extérieur et à ouvrir et fermer le point de contact avec le moteur. Il en résulte que la facilité de fixation du démarreur sur le véhicule peut être assurée de la même manière.

(Deuxième mode de réalisation) La présente invention selon un deuxième mode de 20 réalisation va ci-après être décrite en référence à la Figure 4 et à la Figure 5. Dans un exemple selon le deuxième mode de réalisation, ainsi qu'il est montré sur la Figure 4, le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10 25 sont configurés séparément et individuellement. En outre, le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10 sont disposés de façon à être adjacents dans le sens axial (la direction du centre axial du solénoïde électromagnétique 8). Dans le démarreur 1 30 montré sur la Figure 4, un petit espace est formé entre le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10. Cependant, le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10 peuvent être disposés de façon à être en contact l'un avec l'autre. Le solénoïde électromagnétique 8 est fixé au logement de démarreur 11 en parallèle avec le moteur 3. Le commutateur électromagnétique 10 est disposé de telle manière que la direction du centre axial (direction de fonctionnement du noyau mobile 28) soit la même direction que la direction du centre axial du solénoïde électromagnétique 8. Ainsi qu'il est montré sur la Figure 5, le commutateur électromagnétique 10 est fixé sur une base 49 prévue sur un bâti d'extrémité 48 du moteur 3 par un élément de fixation 47 fixé au boîtier de commutateur 25. L'élément de fixation 47 est, par exemple, fixé au boîtier de commutateur 25 par soudage par points. D'autre part, la base 49 peut être prévue de façon intégrale avec le bâti d'extrémité 48 par, par exemple, moulage sous pression. Ainsi qu'il est montré sur la Figure 4, la base 49 est formée s'étendant du bâti d'extrémité 48 dans la direction axiale vers un côté de boîtier du moteur 3. L'élément de fixation 47 est fixé à la base 49 par un boulon 50 serré sur celle-ci. Dans la configuration décrite ci-dessus également, d'une manière similaire à celle selon le premier mode de réalisation, lorsqu'un arrêt au ralenti est effectué, le pignon 6 peut être engrené avec la couronne dentée 24 pendant la rotation inertielle de la couronne dentée 24 sans utilisation de la force de rotation du moteur 3. L'état engrené peut être maintenu. Il en résulte que le moteur peut être rapidement redémarré lorsqu'une condition de redémarrage est établie. La fréquence d'utilisation du démarreur 1 augmente de façon significative dans un véhicule équipé d'un système d'arrêt au ralenti. Donc, l'usure des points de contact du moteur peut augmenter, exigeant un remplacement. Dans ce contexte, du fait que le solénoïde électromagnétique 8 et le commutateur électromagnétique 10 sont configurés séparément et individuellement dans le démarreur 1 selon le deuxième mode de réalisation, seul le commutateur électromagnétique 10 doit être remplacé lorsque les points de contact du moteur s'usent et qu'un remplacement est nécessaire. Le coût d'utilisation peut être réduit parce que le solénoïde électromagnétique 8 ne doit pas être remplacé en plus du commutateur électromagnétique 10. En outre, de nombreux composants utilisés dans un commutateur électromagnétique classique (tel que celui décrit dans la Publication de Brevet Japonais Ouverte à l'Examen n° 2008-163818) peuvent être utilisés dans le solénoïde électromagnétique 8. Un relais électromagnétique polyvalent peut être utilisé comme le commutateur électromagnétique 10. Donc, le coût peut être réduit.

Claims

REVENDICATIONS1. Démarreur (1) monté sur un véhicule ayant un appareil d'arrêt au ralenti qui commande automatiquement l'arrêt et le redémarrage d'un moteur, le démarreur pour démarrer le moteur comprenant : un moteur (3) qui génère une force de rotation en étant excité ; un arbre de sortie (4) qui est mis en rotation en 10 recevant la force de rotation du moteur ; une roue libre (5) qui est engagée avec une circonférence extérieure de l'arbre de sortie par une cannelure hélicoïdale ; un pignon (6) prévu de façon à être mobile dans un 15 sens axial le long de la circonférence extérieure de l'arbre de sortie, de façon intégrale avec la roue libre ; un solénoïde électromagnétique (8) qui génère une force pour pousser le pignon de façon intégrale avec la roue libre vers l'extérieur dans le sens axial (côté de la 20 couronne dentée (24) du moteur) ; un commutateur électromagnétique (10) qui ouvre et ferme un point de contact de moteur (32, 33) prévu sur un circuit d'excitation du moteur ; et un moyen de commande (2) pour commander un 25 fonctionnement du démarreur dans lequel le moyen de commande configuré pour commander le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique indépendamment, de telle sorte que le moyen de commande excite le solénoïde électromagnétique pendant une rotation 30 inertielle jusqu'à ce que la couronne dentée arrête de tourner lorsque le moteur est automatiquement arrêté, etstoppe l'excitation du solénoïde électromagnétique après que le moteur a arrêté de tourner.
2. Démarreur selon la revendication 1, dans lequel le démarreur comprend en outre un moyen de détection de vitesse de rotation (46) pour détecter une vitesse de rotation de la couronne dentée ; et le moyen de commande est configuré pour exciter le solénoïde électromagnétique lorsque la vitesse de rotation de la couronne dentée détectée par le moyen de détection de vitesse de rotation chute jusqu'à une vitesse de rotation prédéterminée ou moins, la vitesse de rotation prédéterminée étant inférieure à un régime de ralenti du moteur.
3. Démarreur selon la revendication 2, dans lequel le moyen de détection de rotation est un détecteur de position de vilebrequin.
4. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen de commande est une unité de commande électronique d'arrêt au ralenti impliquée avec la commande de l'appareil d'arrêt au ralenti.
5. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le démarreur est configuré de telle sorte que le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique sont intégrés et sont disposés en série dans une direction du centre axial du solénoïde électromagnétique.
6. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le démarreur est configuré de telle sorte que le solénoïde électromagnétique et le commutateur électromagnétique sont des composants individuels séparés et sont adjacents l'un à l'autre ou en contact l'un avec l'autre dans une direction du centre axial du solénoïde électromagnétique.