FR2999786A1

FR2999786A1 - Commutateur electromagnetique pour demarreur

Info

Publication number: FR2999786A1
Application number: FR1363058A
Authority: FR
Inventors: Takashi Hirabayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2014-06-20
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: FR2999786B1; CN103883455B; JP2014120419A; US8928436B2; US20140167892A1; JP6064577B2; CN103883455A; DE102013114228A1

Abstract

Un commutateur électromagnétique (8) pour un démarreur (1). Le commutateur électromagnétique (8) comporte un élément coulissant cylindrique (32) qui est séparé d'un piston (29), qui entoure de manière lâche une périphérie circonférentielle externe d'une tige de piston (30), et qui peut se déplacer axialement en un seul tenant avec le piston (29). Que le solénoïde (SL) soit dans son état actif ou inactif, l'élément coulissant (32) est au moins partiellement inséré de manière axiale dans une périphérie circonférentielle interne d'un alésage cylindrique (28a) et une périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant (32) est en contact coulissant de manière entièrement circonférentielle avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique (28a).

Description

COMMUTATEUR ELECTROMAGNETIQUE POUR DEMARREUR ARRIERE- PLAN (Domaine Technique) La présente invention se rapporte à un commutateur électromagnétique pour démarreur destiné à ouvrir et à fermer un contact principal prévu sur un circuit de moteur électrique du démarreur afin de laisser passer et de couper ainsi un courant d'excitation du moteur électrique. (Etat de l'Art) Un commutateur électromagnétique pour démarreur connu, tel que divulgué dans La Publication Publiée de la Demande de Brevet Japonais No. 2006-177160, comporte un solénoïde configure pour former un électroaimant par excitation d'une bobine pour entraîner un piston au moyen d'une force d'attraction de l'électroaimant, et un contact mobile fixé à une extrémité d'une tige de piston fixée au piston. Le contact mobile est agencé de manière opposée à une paire de contacts fixes électriquement connectés à un circuit de moteur électrique du démarreur. Le contact mobile se déplace dans la direction axiale du piston en un seul tenant avec celui-ci en réponse à une opération de MARCHE/ARRET du solénoïde (c'est-à-dire, état excité/non excité de la bobine) pour connecter et déconnecter ainSi électriquement la paire de contacts fixes.

Le commutateur électromagnétique divulgué dans La Publication Publiée de la Demande de Brevet Japonais No. 2006-177160 comporte un compartiment de contact sur le côté anti-piston d'un noyau de fer fixe devant être magnétisé par l'électroaimant, dans lequel compartiment sont agencés la paire de contacts fixes et le contact mobile. Plus précisément, le noyau de fer fixe comporte un alésage cylindrique situé radialement en son centre. La tige de piston s'étend à travers l'alésage, et la partie d'extrémité de la tige de piston réside dans le compartiment de contact. Par ailleurs, un ressort de pression de contact est prévu sur la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston Pour solliciter le contact mobile. Afin d'installer le ressort de pression de contact à l'intérieur du diamètre intérieur de l'alésage sans interférence avec le noyau de fer fixe, 10 le diamètre intérieur de l'alésage est réglé de manière à être plus grand que le diamètre extérieur du ressort de pression de contact. Cependant, dans la configuration ci-dessus, un écart spatial entre le diamètre intérieur de l'alésage 15 cylindrique dans le noyau de fer fixe et le diamètre extérieur de la tige de piston peut conduire à une communication fluidique entre un espace de déplacement du piston dans lequel le piston peut -se déplacer axialement (ci-après désigné par compartiment de piston) et le 20 compartiment de contact, de sorte que l'humidité ait tendance à pénétrer depuis le compartiment de piston dans le compartiment de contact. Ainsi, par exemple, lorsque la température extérieure descend en-dessous de la température de congélation, l'humidité qui a pénétré dans le 25 compartiment de contact peut geler à des surfaces de contact des contacts fixes et/où du contact mobile. Cela 30 conduction, la glace produite sur les surfaces doit être brisée par bombardement du contact entre ces commutateur défauts de de contact lors d'un peut conduire à des défauts de ,conduction contacts pendant- le fonctionnement :du , électromagnétique. Afin 'd'éviter de tels contact du contact mobile aveç les contacts fixes, ce qui nécessite l'augmentation de la force d'attraction du solénoïde pour améliorer ainsi le bombardement du contact 35 lors d'un contact. Toutefois, cela entraîne l'augmentation du diamètre extérieur du commutateur électromagnétique ce qui présente un inconvénient. Compte tenu de ce qui précède, il serait donc souhaitable de disposer d'un commutateur électromagnétique pour démarreur capable de réduire au minimum la pénétration de l'humidité depuis un compartiment de piston dans un compartiment de contact afin de réduire une force d'attraction d'un solénoïde et réduire ainsi à la fois la taille et le poids du commutateur.

RESUME Conformément à un mode de réalisation exemplaire de la présente invention, un commutateur électromagnétique pour un démarreur est prévu, comportant : un contact principal prévu sur un circuit de moteur électrique pour le démarreur et configuré pour couper un courant d'excitation alimentant un moteur électrique ; et un solénoïde configuré pour ouvrir et fermer le contact principal en réponse à une opération de MARCHE/ARRET d'un électroaimant. Le solénoïde comporte : une bobine configurée pour former l'électroaimant par excitation ; un piston pouvant se déplacer axialement sur une périphérie circonférentielle interne de la bobine ; un noyau de fer fixe disposé sur un côté axial du piston et ayant un alésage cylindrique qui est un trou traversant qui traverse le noyau de fer fixe en passant axialement par son centre radial, le noyau de fer fixe étant configuré pour être magnétisé par l'électroaimant ; et une tige de piston s'étendant axialement à travers une périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique et ayant une partie d'extrémité du côté axial du piston fixée au piston de manière à pouvoir se déplacer en un seul tenant avec le piston.

Le contact principal comporte : une paire de contacts fixes disposés dans un compartiment de contact formé sur un côté axial anti-piston du noyau de fer fixe, la paire de contacts fixes étant électriquement connectés au circuit du moteur électrique ; et un contact mobile fixé à une partie d'extrémité du côté axial anti-piston de la tige de piston passant à travers l'alésage cylindrique et faisant saillie dans le compartiment de contact, le contact mobile pouvant se déplacer axialement en un seul tenant avec le piston de manière à connecter et déconnecter électriquement la paire de contacts fixes, permettant ainsi de mettre en marche et 10 à l'arrêt le circuit du moteur électrique. Le commutateur électromagnétique comporte en outre un élément coulissant cylindrique qui est séparé du piston, qui entoure de manière lâche une périphérie circonférentielle externe de la tige de piston, et qui peut 15 se déplacer axialement en un seul tenant avec le piston, l'élément coulissant étant, au moins partiellement, inséré de manière axiale dans la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique que le solénoïde soit dans son état actif ou inactif, et une périphérie 20 circonférentielle externe de l'élément coulissant étant en contact coulissant de manière entièrement circonférentielle avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique. Avec cette configuration, que le solénoïde soit dans 25 son état actif ou inactif, la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant est en contact coulissant de manière entièrement circonférentielle avec la-périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique. C'est-à-dire, l'élément coulissant et l'alésage cylindrique se 30 chevauchent mutuellement dans la direction radiale. A ce titre, il n'existe pratiquement pas de jeu entre la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant et la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique, ce qui assure une herméticité entre 35 le compartiment de piston (un espace interne du solénoïde dans lequel le piston peut se déplacer axialement) et le compartiment de contact. Cela peut réduire au minimum la pénétration de l'humidité depuis le compartiment de piston dans le compartiment de contact. Ainsi, même si un peu d'humidité qui a pénétré depuis le compartiment de piston dans le compartiment de contact gèle à des faces de contact des contacts fixes et/ou du contact mobile, une couche de glace ne se développera pas. Cela permet de réduire une force de rupture nécessaire pour briser la glace sur les faces de contact des contacts fixes et/ou du contact mobile. Il est donc inutile d'augmenter une force d'attraction du solénoïde nécessaire pour briser la glace sur les faces de contact des contacts fixes et/ou du contact mobile. Dans le commutateur électromagnétique tel que 15 configure ci-dessus, la présence de parties de contact coulissant de la périphérie circonférentielle externe du piston et de la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant peut amener le piston et l'élément coulissant à être décentrés l'un de l'autre lorsque le 20 solénoïde est dans son état actif. Pour cela, l'élément- coulissant est configure pour être un élément séparé du piston et pour entourer de manière lâche la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston. Ainsi, même lorsque le piston et l'élément coulissant sont décentrés 25 l'un de l'autre, l'élément coulissant peut se déplacer radialement avec un jeu radial. Cela peut empêcher un dégagement du piston et de la tige de piston dû au fait que le' piston et l'élément coulissant sont décentrés l'un de l'autre, empêchant ainsi l'augmentation de la résistance au 30 glissement. Etant donné que les forces d'attraction du solénoïde peuvent être réduites en comparaison avec le commutateur électromagnétique, comme divulgué dans La Publication Publiée de la Demande de Brevet Japonais No. 2006-177160, 35 le diamètre extérieur du solénoïde peut être réduit, ce qui conduit à la réduction à la fois de la taille et du poids du commutateur électromagnétique. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Dans les dessins annexés : La figure 1 est une vue en coupe transversale d'un commutateur électromagnétique conformément à un mode de réalisation de la présente invention ; La figure 2 est une demi-vue en coupe transversale d'un élément coulissant conformément au mode de réalisation de la figure 1 ; La figure 3 est une vue en coupe transversale du commutateur électromagnétique pendant des états actif et 15 inactif conformément au mode de réalisation de la figure 1 ; et La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un démarreur conformément à la présente invention. 20 DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION SPECIFIQUES La présente invention sera ci-après décrite de manière plus complète en référence aux dessins annexés. 25 (Premier Mode de Réalisation) Un démarreur comportant un commutateur électromagnétique conformément à un mode de réalisation de la présente invention sera à présent expliqué. 30 Le démarreur 1, comme le montre la figure 4, comporte un moteur électrique 2 qui reçoit une puissance fournie pour générer un couple, un réducteur de vitesse 3 qui réduit une vitesse de rotation du moteur électrique 2, un absorbeur de chocs (décrit ultérieurement) qui absorbe un 35 choc excessif transmis à partir d'un moteur, un arbre de sortie 4 auquel le couple généré est transféré à partir du moteur électrique 2 par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 3, un pignon 6 disposé le long de l'arbre de sortie 4 en un seul tenant avec un embrayage 5, un commutateur électromagnétique 8 qui entraîne un levier de commande 7 5 pour pousser le pignon 6 dans la direction anti-piston (vers la gauche comme on le voit dans la figure 4) et ouvre et ferme un contact principal (décrit ultérieurement) pour couper ainsi un courant d'excitation alimentant le moteur électrique 2, et un logement 9 dans lequel le moteur 10 électrique 2 et le commutateur électromagnétique 8 sont montés. Le moteur électrique 2 est un moteur électrique à collecteur à courant continu (DC) comportant un générateur de champ magnétique 10 qui génère un champ magnétique (qui 15 peut être un champ électromagnétique bien que la figure 4 illustre un champ magnétique permanent), un induit 12 ayant un collecteur 11, et des balais 13 disposés sur une circonférence externe du collecteur 11. Le réducteur de vitesse 3 est un réducteur planétaire 20 bien connu comportant une pluralité d'engrenages planétaires 14 qui reçoivent une force de rotation de l'induit 12 pour tourner et décrire un mouvement de révolution sur ses propres axes. Les révolutions des engrenages planétaires 14 sont transmises à l'arbre de 25 sortie 4 par l'intermédiaire d'un support planétaire 15. L'absorbeur de chocs comporte une plaque de friction 16 qui est retenue en rotation par des forces de friction, et est configuré de sorte que, lorsqu'un choc excessif est transmis du moteur au réducteur de vitesse 3, la plaque de 30 friction 16 glisse ou tourne contre les forces de friction, avortant ainsi le choc. L'arbre de sortie 4 est disposé en ligne avec un axe d'induit 12a du moteur électrique 2, où une partie du - premier côté axial de l'arbre de sortie 4 est solidaire du 35 support planétaire 15 du réducteur de vitesse 3 et supportée en rotation par un boîtier central 18 par l'intermédiaire d'un palier 17 et une partie du deuxième côté axial de l'arbre de sortie 4 est supportée en rotation par le logement 9 par l'intermédiaire d'un palier 19. L'embrayage 5 est cannelé de manière hélicoïdale sur une périphérie circonférentielle externe de l'arbre de sortie 4 et fait office d'embrayage unidirectionnel de sorte que la rotation de l'arbre de sortie 4 soit transmise au pignon 6 tandis qu'un transfert de couple du pignon 6 à l'arbre de sortie 4 est 10 solidaire de l'embrayage 5 l'arbre de sortie 4 et le interrompu. Le pignon 6 est et disposé de façon mobile sur long de celui-ci conjointement 15 avec l'embrayage 5. sera Une configuration du commutateur électromagnétique 8 à présent expliquée en référence à la figure 1. côté Dans ce qui suit, le premier côté axial et le deuxième axial se rapportent respectivement au côté droit (côté boulon de borne ou côté anti-piston) et au côté gauche (côté boîtier de solénoïde ou côté piston), comme on le voit dans les dessins, dans la direction axiale du 20 commutateur électromagnétique 8 (c'est-à-dire, la direction horizontale comme on le voit dans les dessins). Le commutateur électromagnétique 8 comporte une enveloppe en résine 22 à laquelle sont fixés deux boulons de borne 20, 21, une paire de contacts fixes 23 25 électriquement connectés au circuit du moteur électrique par l'intermédiaire des deux boulons de borne 20, 21, un contact mobile 24 pour connecter et déconnecter électriquement la paire de contacts fixes 23, un solénoïde SL pour entraîner le contact mobile 24, et autres. Le 30 solénoïde SL comporte un boîtier de solénoïde métallique 25, qui fait également office de circuit magnétique, et une unité de solénoïde (décrite ultérieurement) insérée dans le boîtier de solénoïde 25. Le boîtier de solénoïde 25 contient un fond et est de 35 forme cylindrique, la partie du premier côté axial de celui-ci étant ouverte et la partie du deuxième côté axial de celui-ci comportant un fond annulaire 25a. Le boîtier de solénoïde 25 est fixé au logement 9 par l'intermédiaire de deux ergots (non représentés) fixés au fond annulaire 25a du boîtier de solénoïde 25 (voir la figure 4).

L'unité de solénoïde comporte une bobine 26 configurée pour former un électroaimant par excitation, une plaque fixe annulaire 27 disposée de manière adjacente à la bobine 26 sur le premier côté axial de la bobine 26, un noyau de fer fixe 28 ajusté à la presse dans la périphérie circonférentielle interne de la plaque fixe 27 de manière à être solidaire de la plaque fixe 27, un piston 29 disposé sur le deuxième côté axial du noyau de fer fixe 28 et pouvant se déplacer axialement sur la périphérie circonférentielle interne de la bobine 26, une tige de piston 30 fixée au piston 29, un ressort de rappel 31 disposé entre le noyau de fer fixe 28 et le piston 29, et un élément coulissant 32 (décrit ultérieurement), et autres. La bobine 26 comporte une bobine de traction 26a qui génère une force électromagnétique pour y tirer le piston 29, et une bobine de maintien 26b qui génère une force électromagnétique pour y maintenir le piston 29 tiré. La bobine 26 est dans une configuration à double couche de sorte que la bobine de traction 26a soit enroulée autour d'une bobine en résine 33 et la bobine de maintien 26b soit enroulée autour de la bobine de traction 26a.- La plaque fixe 27 peut être un empilement d'une pluralité de plaques métalliques (par exemple, des plaques de fer) formées par un matériau ferromagnétique. Une partie périphérique circonférentielle de la surface du deuxième côté axial de la plaque fixe 27 est en contact avec une face étagée formée sur la périphérie circonférentielle interne du boîtier de solénoïde 25. La plaque fixe 27 n'est pas limitée à un tel empilement de plaques métalliques. En variante, la plaque fixe 27 peut être une seule plaque métallique qui est épaisse dans la direction axiale.

Le noyau de fer fixe 28 est également formé par un matériau ferromagnétique, tel que le fer ou autre analogue, comme dans la plaque fixe 27, et est magnétisé conjointement avec la plaque fixe 27 par la formation de l'électroaimant. Le noyau de fer fixe 28 a un trou traversant qui le traverse en passant axialement par son centre radial et qui a une section transversale circulaire (ci-après désigné par alésage cylindrique 28a). La face d'extrémité du deuxième côté axial du noyau de fer fixe 28, regardant le piston 29, comporte une face de fixation annulaire adaptée pour attirer le piston 29 lorsque le noyau de fer fixe 28 est magnétisé, et une partie de périphérie circonférentielle interne légèrement en retrait par rapport à la surface de fixation annulaire, qui est ci- après désignée par évidement de noyau de fer. L'alésage cylindrique 28a est ouvert radialement au centre de l'évidement de noyau de fer sur le deuxième côté axial du noyau de fer fixe 28. Le piston 29 est inséré dans une périphérie circonférentielle interne d'un manchon cylindrique 34 disposé vers l'intérieur de la bobine 33. Le piston 29 peut se déplacer axialement en utilisant le manchon cylindrique 34 en tant que surface de guidage. La face d'extrémité du premier côté axial du piston 29, regardant le noyau de fer fixe 28, comporte une face de contact annulaire adaptée pour être en contact avec la face de fixation du noyau de fer fixe 28 lorsque le piston 29 est attiré par le noyau de fer magnétisé 28, et une partie interne légèrement en retrait par rapport à la surface de contact annulaire, qui est ci-après désignée par évidement de piston. Un alésage cylindrique avec fond est ouvert sur le deuxième côté axial du piston 29. La tige de piston 30 est prévue en un seul tenant avec une bride 30a sur le deuxième côté axial de la tige de 35 piston 30. La bride 30a est fixée à l'évidement de piston au moyen d'un soudage ou d'un collage en utilisant un adhésif. La tige de piston 30 s'étend axialement à travers l'alésage cylindrique 28a, et la partie d'extrémité du côté anti-piston de la tige de piston 30 réside dans le compartiment de contact 35 formé à l'intérieur de l'enveloppe en résine 22. L'extrémité du premier côté axial du ressort de rappel 31 est supportée sur une face d'extrémité de l'évidement du noyau de fer et l'extrémité du deuxième côté axial du ressort de rappel 31 est supportée sur une face d'extrémité de l'évidement de piston, de sorte que le piston 29 soit sollicité dans la direction anti-noyau de fer (par exemple, la direction gauche comme on le voit dans les dessins). Un joint 36 et un ressort d'entraînement 37 disposé sur une périphérie circonférentielle externe du joint 36 sont insérés dans un alésage cylindrique formé dans le piston 29, où le joint 36 est adapté pour transmettre le mouvement axial du piston 29 vers un levier de commande 7. Le joint 36 est pourvu d'une bride 36a sur son premier côté axial de sorte que la bride 36a soit poussée contre le fond de l'alésage cylindrique par une force de réaction du ressort d'entraînement 37. Le ressort d'entraînement 37 est comprimé tandis que le piston 29 est attiré par le noyau de fer magnétisé 28, stockant ainsi une force de répulsion pour décaler le pignon 6 dans la couronne dentée 38 (voir la figure 4). Une partie d'extrémité ouverte de l'enveloppe en résine 22 est insérée dans une partie d'extrémité ouverte du boîtier de solénoïde 25 par l'intermédiaire d'un élément d'étanchéité (non représenté), tel qu'un joint torique ou autre analogue, et fixée à la plaque fixe 27 par l'intermédiaire d'une garniture en caoutchouc 39. L'enveloppe en résine 22 est fixée au boîtier de solénoïde 25 par sertissage de la partie d'extrémité ouverte du boîtier de solénoïde 25 sur une partie étagée formée sur une périphérie circonférentielle externe de l'enveloppe en résine 22.

Deux boulons de borne 20, 21 comportent un boulon de borne B 20 électriquement connecté à une batterie de véhicule (non représentée) par l'intermédiaire d'un câble, et un boulon de borne M 21 connecté à une borne 40a pour un 5 fil conducteur 40 du moteur électrique (voir la figure 4), où le boulon de borne B 20 et le boulon de borne M 21 sont fixés à l'enveloppe en résine 22 par l'intermédiaire de leurs rondelles respectives 41. Comme le montre la figure 4, une partie d'extrémité du côté anti-borne du fil 10 conducteur 40 du moteur électrique est rétractée à l'intérieur du moteur électrique 2 à travers un passe-fil 42 de manière à être électriquement connectée à des balais positifs 13. Des têtes de boulon des boulons respectifs 20, 21 sont 15 agencées dans le compartiment de contact 35, et fixées à leurs contacts fixes respectifs 23 par soudage ou autre analogue. Le contact mobile 24 est supporté axialement et de manière mobile par une partie d'extrémité de la tige de 20 piston 30 faisant saillie à l'intérieur du compartiment de contact 35 à travers un élément isolant 43 et est sollicité par un ressort de pression de contact 44 vers la partie d'extrémité de la tige de piston 30 (vers la droite dans la figure 1). Une rondelle 45 est fixée à la partie 25 d'extrémité de la tige de piston 30 de façon à empêcher le contact mobile 24 d'être retiré de la tige de piston 30. Le contact principal présenté ci-dessus est formé de la paire de contacts fixes 23 et du contact mobile 24. En fonctionnement, lorsque le contact mobile 24 est sollicité 30 en contact avec la paire de contacts fixes 23 sous la pression de contact du ressort de pression de contact 44, alors le contact principal est fermé (c'est-à-dire, le commutateur est mis en position de marche). Pendant ce temps, lorsque le contact mobile 24 quitte la paire de 35 contacts fixes 23 et que la connexion électrique entre eux est de ce fait interrompue, alors le contact principal est ouvert (c'est-à-dire, le commutateur est mis en position d'arrêt). Le ressort de pression de contact 44 est disposé axialement sur une périphérie circonférentielle externe de la tige de piston 30, où une extrémité du ressort de pression de contact 44 sur son côté anti-contact mobile est supportée par un élément coulissant 32. L'élément coulissant 32 sera à présent expliqué. L'élément coulissant 32 peut être formé par un 10 matériau de résine ayant un niveau élevé de propriétés d'autolubrification pour être de forme cylindrique et séparé du piston 29. Un matériau de résine ayant un degré de cristallinité plus élevé, tel que le polyacétal, le polyamide ou autres analogues, présente un niveau plus 15 élevé de propriétés d'autolubrification. L'élément coulissant 32, comme le montre la figure 2, a un diamètre extérieur égal sur toute la longueur dans la direction axiale (direction horizontale comme on le voit dans les dessins). Le diamètre extérieur de l'élément 20 coulissant 32 est légèrement inférieur à un diamètre intérieur de l'alésage cylindrique 28a de sorte que la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 puisse être en contact coulissant avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage 25 cylindrique 28a, c'est-à-dire, que la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 soit en contact coulissant de manière axiale avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a. Pendant ce temps, une périphérie circonférentielle 30 interne de l'élément coulissant 32 est étagée axialement de sorte qu'un diamètre intérieur d'une partie de l'élément coulissant 32 sur le premier côté axial (côté droit comme on le voit dans les dessins) d'une face étagée 32a soit supérieur à un diamètre intérieur d'une partie de l'élément 35 coulissant 32 sur le deuxième côté axial (côté gauche comme on le voit dans les dessins) de la face étagée 32a. La face étagée 32a fait office de surface de réception de ressort qui reçoit une extrémité du côté anti-contact mobile du ressort de pression de contact 44 de sorte que le diamètre intérieur de la partie du premier côté axial de l'élément coulissant 32 soit légèrement supérieur à un diamètre extérieur du ressort de pression de contact 44. Comme le montre la figure 1, l'élément coulissant 32 entoure de manière lâche la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston 30, et une extrémité du deuxième côté axial 10 de l'élément coulissant 32 est poussée contre la bride 30a de la tige de piston 30 par des forces de réaction du ressort de pression de contact 44, ce qui permet à l'élément coulissant 32 de se déplacer axialement et en un seul tenant avec le piston 29. 15 Une partie d'extrémité du deuxième côté axial (côté anti-contact mobile) du ressort de pression de contact 44 est insérée dans la périphérie circonférentielle interne du premier côté axial de l'élément coulissant 32. La partie d'extrémité insérée du ressort de pression de contact 44 20 est supportée sur la surface de réception de ressort 32a de l'élément coulissant 32. La partie cylindrique de l'élément coulissant 32 sur le premier côté axial de la surface de réception de ressort 32a est ci-après désignée par partie de guidage de ressort 32b. 25 Comme le montre la figure 3, que le solénoïde SL soit dans son état actif ou inactif, l'élément coulissant 32 est au moins partiellement inséré de manière axiale dans la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a et la périphérie circonférentielle externe 30 de l'élément coulissant 32 est en contact coulissant de manière entièrement circonférentielle avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a (au moins à un point le long de la direction axiale). C'est-à-dire, l'élément coulissant 32 et l'alésage cylindrique 28a 35 se chevauchent mutuellement dans la direction radiale. Il doit être noté que la moitié supérieure de la figure 3 montre le commutateur électromagnétique 8 dans son état inactif (dans lequel le solénoïde est à l'ARRET), et la moitié inférieure de la figure 3 montre le commutateur électromagnétique 8 dans son état actif (dans lequel le solénoïde est en MARCHE). Le fonctionnement du commutateur électromagnétique 8 sera à présent expliqué. Lorsque le noyau de fer fixe 28 est magnétisé lors de la formation de l'électroaimant par excitation de la bobine 26, alors le piston 29 est magnétiquement attiré vers le noyau de fer fixe 28 tout en comprimant le ressort de rappel 31. Le mouvement axial du piston 29 vers le noyau de fer fixe 28 amène le pignon 6 à être poussé dans la direction anti-moteur électrique en un seul tenant avec l'embrayage 5 par l'intermédiaire du levier de commande 7. Au contact d'un flanc du pignon 6 avec un flanc de la 6 est couronne dentée 38, le mouvement axial du pignon arrêté. Pendant est poussée ce temps, une fois que la tige de piston 30 direction du premier côté axial dans la conjointement avec le déplacement du piston 29, le contact mobile 24 supporté par la tige de piston 30 rencontre la paire de contacts fixes 23. Par ailleurs, une fois que la face de contact du piston 29 est attirée vers la face de fixation du noyau de fer fixe 28, le contact mobile 24 est poussé contre la paire de contacts fixes 23 par une force de répulsion stockée dans le ressort de pression de contact 44, de sorte que le contact principal soit fermé (c'est-à-dire, le commutateur est mis en position de marche).

Une fois que le contact principal est mis en position de marche, une puissance électrique est alimentée de la batterie au moteur électrique 2, ce qui conduit à la génération d'un couple dans l'induit 12. Le couple généré est amplifié dans le réducteur de vitesse 3. Le couple amplifié est transmis à l'arbre de sortie 4, et ainsi l'arbre de sortie 4 tourne. La rotation de l'arbre de sortie 4 est transmise au pignon 6 par l'intermédiaire de l'embrayage 5. Le pignon 6 tourne ainsi pour être engagé avec la couronne dentée 38 à une position de rotation permettant l'engagement sous l'influence d'une force de réaction stockée dans le ressort d'entraînement 37. Ainsi, le couple, provenant du moteur électrique 2, amplifié dans le réducteur de vitesse 3 est transmis du pignon 6 à la couronne dentée 38, permettant ainsi de lancer le démarrage du moteur.

Une fois le lancement du démarrage du moteur effectué, l'excitation de la bobine 26 est terminée, ce qui entraîne la désactivation de l'électroaimant. Par la suite, le piston 29 est poussé vers l'arrière dans la direction antinoyau de fer fixe sous l'influence d'une force de réaction stockée dans le ressort de rappel 31. Le pignon 6 est désengagé de la couronne dentée 38 conjointement avec le déplacement du piston 29. Au même moment, le contact mobile 24 quitte la paire de contacts fixes 23, de sorte que le contact principal soit ouvert (c'est-à-dire, le commutateur est mis en position d'arrêt). L'alimentation électrique de la batterie au moteur électrique 2 est de ce fait interrompue. (Avantages) Dans le présent mode de réalisation, le commutateur électromagnétique 8 comporte l'élément coulissant de forme cylindrique 32 qui entoure de manière lâche la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston 30. Comme le montre la figure 3, que le solénoïde SL soit dans son état actif ou inactif, l'élément coulissant 32 est au moins partiellement inséré de manière axiale dans la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a et la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 est en contact coulissant de manière entièrement circonférentielle avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a. Avec cette configuration, il n'existe pratiquement pas de jeu entre la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 et la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a, ce qui assure une herméticité entre le compartiment de piston 46 (qui est un espace interne du solénoïde SL dans lequel le piston 29 peut se déplacer axialement) et le compartiment de contact 35. Cela peut réduire au minimum la pénétration de l'humidité depuis le compartiment de piston 46 dans le compartiment de contact 35. Ainsi, même si un peu d'humidité qui a pénétré depuis le compartiment de piston 46 dans le compartiment de contact 35 gèle à des faces de contact des contacts fixes 23 et/ou du contact mobile 24, une couche de glace ne se développera pas. Cela permet de réduire une force de rupture nécessaire pour briser la glace sur les faces de contact des contacts fixes 23 et/ou du contact mobile 24. C'est-à-dire, il est inutile d'augmenter une force d'attraction du solénoïde SL nécessaire pour briser la glace sur les faces de contact des contacts fixes 23 et/ou du contact mobile 24. Dans le présent mode de réalisation, le commutateur électromagnétique 8 comme présenté ci-dessus est configure de sorte que la périphérie circonférentielle externe du piston 29 soit en contact coulissant avec la périphérie circonférentielle interne du manchon cylindrique 34 et la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 soit en contact coulissant avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a. La présence de ces parties de contact coulissant de la périphérie circonférentielle externe du piston 29 et de la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 peut amener le piston 29 et l'élément coulissant 32 à être décentrés l'un de l'autre. Pour cela, l'élément coulissant 32 entoure de manière lâche la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston 30 (c'est-à-dire, il existe un jeu radial entre la périphérie circonférentielle interne de l'élément coulissant 32 et la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston 30), est séparé du piston 29, et n'est pas fixé au piston 29. Avec cette configuration, même lorsque le piston 29 et l'élément coulissant 32 sont décentrés l'un de l'autre, l'élément coulissant 32 peut se déplacer radialement avec un jeu radial jusqu'au jeu entre l'élément coulissant 32 et la tige de piston 30. Cela peut empêcher un dégagement du piston 29 et de la tige de piston 30 dû au fait que le piston 29 et l'élément coulissant 32 sont décentrés l'un de l'autre, empêchant ainsi l'augmentation de la résistance au glissement. Etant donné que les forces d'attraction du solénoïde SL peuvent être réduites en comparaison avec le commutateur électromagnétique tel que divulgué dans La Publication Publiée de la Demande de Brevet Japonais No. 2006-177160, le diamètre extérieur du solénoïde SL peut être réduit, ce qui conduit à la réduction à la fois de la taille et du poids du commutateur électromagnétique. Par ailleurs, dans le présent mode de réalisation, l'élément coulissant 32 est poussé contre la bride 30a de la tige de piston 30 sous la charge du ressort de pression de contact 44. Cela peut empêcher l'élément coulissant 32 qui est séparé du piston 29 de glisser axialement sur la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston 30. C'est-à-dire, aucun composant dédié additionnel destiné à retenir l'élément coulissant 32 dans la direction axiale ne doit être fourni, et le ressort de pression de contact 44 existant peut être utilisé pour pousser l'élément coulissant 32 contre la bride 30a de la tige de piston 30 afin de retenir l'élément coulissant 32 dans la direction axiale. Cela conduit à la réduction à la fois de la taille et du poids du commutateur électromagnétique 8 à moindre coût.

En outre, la partie d'extrémité du deuxième côté axial (côté anti-contact mobile) du ressort de pression de contact 44 est insérée dans la périphérie circonférentielle interne du premier côté axial de l'élément coulissant 32.

La partie d'extrémité insérée du ressort de pression de contact 44 est supportée sur la surface de réception de ressort 32a de l'élément coulissant 32. C'est-à-dire, la périphérie circonférentielle externe de la partie d'extrémité insérée du ressort de pression de contact 44 est entourée par la partie de guidage de ressort 32b de l'élément coulissant 32. Cela peut empêcher de manière fiable l'extrémité du ressort de pression de contact 44 de se déplacer hors de la surface de réception de ressort 32a, ce qui améliore la fiabilité du fonctionnement du contact mobile 24. Dans certains modes de réalisation alternatifs, le ressort de pression de contact 44 peut être agencé en série avec l'élément coulissant 32. C'est-à-dire, la partie d'extrémité insérée du ressort de pression de contact 44 est supportée non pas sur la surface de réception de ressort 32a de l'élément coulissant 32, mais sur la face d'extrémité du premier côté axial de l'élément coulissant 32. Toutefois, dans de tels modes de réalisation, l'élément coulissant 32 et le ressort de pression de contact 44 ne se chevauchent pas mutuellement dans la direction radiale, ce qui amène une position de montage du ressort de pression de contact 44 à être fortement décalée vers le compartiment de contact 35. Cela peut augmenter une longueur axiale du compartiment de contact 35.

Dans le présent mode de réalisation, le commutateur électromagnétique 8 est configure de sorte que l'élément coulissant 32 et le ressort de pression de contact 44 se chevauchent mutuellement dans la direction radiale. Cela peut empêcher le ressort de pression de contact 44 de s'enfoncer trop loin dans le compartiment de contact 35. C'est-à-dire, une insertion partielle du ressort de pression de contact 44 dans la périphérie circonférentielle interne de la partie du premier côté axial de l'élément coulissant 32 permet au ressort de presSion de contact 44 d'être positionné de manière à chevaucher le noyau de fer 5 fixe 28 dans la direction radiale au moins lorsque le solénoïde SL est dans son état inactif. Avec cette configuration, une longueur axiale du compartiment de contact 35 peut être réduite en comparaison avec les modes de réalisation alternatifs où le ressort de pression de 10 contact 44 peut être agencé en série avec l'élément coulissant 32. Cela conduit à la réduction de toute la longueur axiale du commutateur électromagnétique 8. Par ailleurs, dans le présent mode de réalisation, l'élément coulissant 32 est formé par un matériau de résine 15 qui est non magnétique. Cela peut empêcher des fuites de flux magnétique provenant de l'élément coulissant 32, empêchant ainsi la réduction des forces d'attraction du solénoïde SL. En outre, la formation de l'élément coulissant 32 en utilisant un matériau de résine pour ainsi 20 réduire le poids du commutateur électromagnétique 8 peut empêcher l'augmentation des forces d'attraction du solénoïde SL même dans une configuration telle que l'élément coulissant 32 se déplace en un seul tenant avec le piston 29. Par ailleurs, la formation de l'élément 25 coulissant 32 en utilisant un matériau de résine ayant un niveau élevé de propriétés d'autolubrification peut réduire la résistance au glissement lorsque l'élément coulissant 32 se déplace axialement à l'intérieur de la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a 30 conjointement avec le déplacement du piston 29. Plus particulièrement, comme décrit ci-dessus, la caractéristique présentée, à savoir que la résistance au glissement peut être réduite même dans une configuration telle que la périphérie circonférentielle externe du piston 35 29 est en contact coulissant avec la périphérie circonférentielle interne du manchon cylindrique 34 et que la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 est en contact coulissant avec la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique 28a, permet la réduction des forces d'attraction du solénoïde SL. (Modifications) Dans le mode de réalisation ci-dessus, l'élément coulissant 32 est formé par un matériau de résine ayant des 10 propriétés d'autolubrification. En variante, l'élément coulissant 32 peut être formé par un matériau non magnétique quelconque ayant des propriétés d'autolubrification. Encore en variante, la périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant 32 peut 15 être soumise à un traitement de surface pour fournir des propriétés d'autolubrification. Plusieurs modifications et autres modes de réalisation de l'invention viendront à l'esprit de l'homme du métier auquel appartient cette invention ayant l'avantage des 20 enseignements présentés dans les descriptions susmentionnées et les dessins associés. Par conséquent, il doit être entendu que l'invention ne doit pas se limiter aux modes de réalisation spécifiques divulgués et que des modifications et d'autres modes de réalisation sont 25 destinés à être inclus dans l'étendue des revendications annexées. Bien que des termes spécifiques soient utilisés ici, ils ne sont utilisés que dans un sens générique et descriptif et non à des fins de limitation. 30 35

Claims

REVENDICATIONS1. Commutateur électromagnétique (8) pour un démarreur (1), comprenant : un contact principal (23, 24) prévu sur un circuit de moteur électrique pour le démarreur (1) et configuré pour couper un courant d'excitation alimentant un moteur électrique (2) ; et un solénoïde (SL) configuré pour ouvrir et fermer le contact principal (23, 24) en réponse à une opération de MARCHE/ARRET d'un électroaimant, le solénoïde (SL) comprenant : une bobine (26) configurée pour former l'électroaimant 15 par l'excitation ; un piston (29) pouvant se déplacer axialement sur une périphérie circonférentielle interne de la bobine (26) ; un noyau de fer fixe (28) disposé sur un côté axial du piston (29) et ayant un alésage cylindrique (28a) qui est 20 un trou traversant qui traverse le noyau de fer fixe (28) en passant axialement par son centre radial, le noyau de fer fixe (28) étant configuré pour être magnétisé par l'électroaimant ; et une tige de piston (30) s'étendant axialement à 25 travers une périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique (28a) et ayant une partie d'extrémité de côté axial de piston fixée au piston (29) de manière à pouvoir se déplacer en un seul tenant avec le piston (29), où le contact principal (23, 24) comprend : 30 une paire de contacts fixes (23) disposés dans un compartiment de contact (35) formé sur un côté axial antipiston du noyau de fer fixe (28), la paire de contacts fixes (23) étant électriquement connectés au circuit du moteur électrique ; et, 35 un contact mobile (24) fixé à une partie d'extrémité du côté axial anti-piston de la tige de piston (30) passantà travers l'alésage cylindrique (28a) et faisant saillie dans le compartiment de contact (35), le contact mobile (24) pouvant se déplar axialement en un seul tenant avec le piston (29) de manière à connecter et déconnecter électriquement la paire de contacts fixes (23), permettant ainsi de mettre en marche et à l'arrêt le circuit du moteur' électrique, où le commutateur électromagnétique (8) comprend en outre un élément coulissant cylindrique (32) qui est séparé du piston (29), qui entoure de manière lâche une périphérie circonférentielle externe de la tige de piston (30), et qui peut se déplacer axialement en un seul tenant avec le piston (29), l'élément coulissant (32) étant au moins partiellement inséré de manière axiale dans la périphérie circonférentielle interne de l'alésage cylindrique (28a) que le solénoïde (SL) soit dans son état actif ou inactif, et une périphérie circonférentielle externe de l'élément coulissant (32) étant en contact coulissant de manière entièrement circonférentielle avec la périphérie 20 circonférentielle interne de l'alésage cylindrique (28a).
2. Commutateur électromagnétique (8) de la revendication 1, comprenant en outre : un ressort de pression de contact (44) diSposé sur une périphérie circonférentielle externe de la tige de piston 25 (30), le ressort de pression de contact (44) étant configure pour pousser le contact mobile (24) contre la paire de contacts fixes (23) pour être en contact avec ceux-ci lorsque le contact principal (23, 24) est fermé, où l'élément coulissant (32) comporte une surface de 30 réception de ressort (32a) adaptée pour supporter une partie d'extrémité du côté axial du piston du ressort de pression de contact (44) de sorte que l'élément coulissant (32) soit retenu sur le côté axial du piston de la tige de piston (30) sous la charge du ressort de pression de 35 contact (44).
3. Commutateur électromagnétique (8) de la revendication 2, dans lequel la tige de piston (30) comprend une bride (30a) sur son côté axial du piston, la bride (30a) étant fixée au 5 piston (29), et l'élément coulissant (32) est poussé contre la bride (30a) de la tige de piston (30) sous la charge du ressort de pression de contact (44) de sorte qu'une face d'extrémité du côté axial du piston de l'élément coulissant 10 (32) soit en contact avec la bride (30a) de la tige de piston (30).
4. Commutateur électromagnétique (8) de la revendication 2 ou 3, dans lequel une périphérie circonférentielle interne de l'élément 15 coulissant (32) comporte une face axialement étagée faisant office de surface de réception de ressort (32a), un diamètre intérieur de l'élément coulissant (32) sur un côté axial anti-piston de la face étagée (32a) est supérieur à un diamètre intérieur de l'élément coulissant 20 (32) sur un côté axial du piston de la face étagée (32a), moyennant quoi au moins une partie d'extrémité du côté axial du piston du ressort de pression de contact (44) est insérée dans la périphérie circonférentielle interne de l'élément coulissant (32) sur le côté axial anti-piston de 25 la face étagée (32a) et la partie d'extrémité insérée du ressort de pression de contact (44) est supportée sur la surface de réception de ressort (32a) de l'élément coulissant (32).
5. Commutateur électromagnétique (8) de la 30 revendication 4, dans lequel le ressort de pression de contact (44) est positionné sur la périphérie circonférentielle externe de la tige de piston (30) de manière à chevaucher le noyau de fer fixe (28) dans une direction radiale au moins lorsque le solénoïde (SI) est 35 dans son état inactif.
6. Commutateur électromagnétique (8) revendications 1 à 5, dans lequel l'élément est formé par un matériau non magnétique.
7. Cohmutateur électromagnétique (8) 5 revendications 1 à 6, dans lequel l'élément de l'une des coulissant (32) de l'une des coulissant (32) est formé par un matériau ayant des propriétés d'autolubrification.
8. Commutateur électromagnétique (8) de l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la périphérie 10 circonférentielle externe de l'élément coulissant (32) est soumise à un traitement de surface pour fournir des propriétés d'autolubrification. 15 20 25 30 -35 40