IT9067426A1

IT9067426A1 - Dispositivo di avviamento per motori a combustione interna e motore di avviamento a comando elettromagnetico provvisto di tale dispositivo.

Info

Publication number: IT9067426A1
Application number: IT067426A
Authority: IT
Inventors: Giancarlo Fasola; Pietro Navarra
Original assignee: Magneti Marelli Spa
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1991-12-12
Also published as: US5142924A; IT1241256B; EP0462941A1; JPH04241772A; IT9067426A0

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di avviamento per motori a combustione interna e motore di avviamento a comando elettromagnetico provvisto di tale dispositivo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo di avviamento per motori a combustione interna. comprendente un equipaggio mobile montato scorrevole in una struttura cava di sopporto e recante un contatto elettrico mobile atto a cooperareall'atto dell'avviamento, con contatti fissi portati da detta struttura.

I dispositivi di avviamento di tipo suddetto vengono utilizzati in motori elettrici di avviamento a comando elettromagnetico, in cui l'equipaggio mobile è costituito dal nucleo di un elettromagnete di comando della leva di innesto del motore di avviamento oppure è costituito da uno stelo disposto frontalmente in asse al nucleo dell'elettromagnete ed atto ad essere azionate da quest'ultimo in prossimità di una sua posizione di fine corsa.

Nel primo caso (contatto elettrico mobile fissato rigidamente al nucleo dell'elettromagnete) è necessario far percorrere al contatto elettrico mobile la stessa corsa operativa del nucleo dell'elettromagnete.. Ciò comporta problemi di ingombro dell'interruttore elettrico associato all'alettromagnete di comando del motore elettrico di avviamento.

Nel secondo caso (stelo di comando del contatto elettrico mobile separato dal nucleo dell'elettromagnete) si riesce a realizzare un interruttore di ridotto ingombro in quanto solamente in prossimità di una sua posizione di fine corsa il nucleo dell'elettromagnete si porta a contatto con un'estremità dello stelo per comandare la chiusura dei contatti. Tale soluzione pur essendosi rivelata altamente affidabile e di ridotto ingombro. pub presentare il rischio di un indesiderato "incollamento" del contatto mobile sui contatti,fissi- in quanto viene a mancare la notevole azione di trazione del nucleo dell'elettromagnete che, tramite apposita molla torna in posizione di riposo al termine dell'avviamento. La separazione tra contatti è pertanto demandata ad una molla di bassa rigidezza che sollecita lo stelo su cui è montato il contatto elettrico mobile verso una posizione di riposo distanziata dai contatti elettrici fissi. Il rischio di "incollamento" dei contatti deriva dalle notevoli sollecitazioni di accelerazione cui sono sottoposti i contatti elettrici all'atto della loro chiusura. Tali sollecitazioni d'urto provocano un ripetuto "rimbalzo" del contatto mobile sui contatti fissi con aperture / chiusure successive del circuito elettrico, con elevati picchi di tensione e conseguenti archi elettrici che possono portare alla fusione localizzata del metallo ed alla conseguente saldatura dei contatti.

Scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo del tipo specificato all'inizio della descrizione che non presenti i suddetti inconvenienti e che risulti di semplice ed economica realizzazione.

Secondo l'invenzione tale scopo viene raggiunto grazie al fatto che il contatto elettrico mobile presenta almeno una zona soggetta ad effetto di intaglio deformabile piasticamente per smorzare l'impatto tra contatto mobile e contatti fissi.

Preferibilmente la suddetta zona soggetta ad effetto di intaglio è definita da un intaglio previsto su una faccia di una piastrina metallica costituente il contatto mobile.

Grazie a tali caratteristiche; la zona d'apice dell'intaglio è soggetta a tensioni meccaniche superiori a quelle sostenibili in campo elastico dal materiale costituente la piastrina, mentre il rimanente materiale è soggetto a sollecitazioni in campo elastico, Il contatto elettrico mobile invece di rimbalzare sui contatti elettrici fissi a seguito dell'urto, smorza internamente per deformazione plastica localizzata del materiale l'energia cinetica d'urto, L'interruttore elettrico non è pertanto soggetto ad ampie fluttuazioni di tensione e di corrente (con formazione di archi elettrici) tipiche dei dispositivi di avviamento secondo la tecnica nota,

Secondo un'ulteriore caratteristica, sulla struttura cava di sopporto dell'equipaggio mobile è montato un elemento conformato a bicchiere recante i contatti fissi, fra la struttura e detto elemento a bicchiere essendo interposto un elemento smorzatore di materiale elastomerico.

formato preferibilmente ad anello, consente di ridurre ulteriormente le sollecitazioni di accelerazione dei contatti elettrici fissi, contribuendo a portare a zero il rischio di un eventuale incollamento dei contatti.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del dispositivo di avviamento secondo l'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata seguente, fornita a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati in cui :

- la figura 1 è una vista in sezione longitudinale di un motore di avviamento a coniando elettromagnetico secondo l'invenzione,

- la figura 2 è una vista secondo la freccia II della figura 1,

- la figura 3 è una vista in sezione secondo la linea III-III della figura 2.

- la figura 4 è una vista in sezione secondo la linea IV—IV della figura ,

la figura 5 è una vista prospettica di un particolare della figura 3,

- la figura 6 è un diagramma che illustra l'andamento della tensione sui contatti fissi e dell'intensità di corrente alimentata al motore di avviamento in un dispositivo di avviamento secondo la tecnica nota, e la figura 7 è un diagramma analogo a quello della figura 6, ma riferito ad un dispositivo secondo l'invenzione.

Con riferimento ai disegni, con IO è indicato nel suo insieme un motore elettrico di avviamento a comando elettromagnetico comprendente una struttura di sopporto cava 10a in cui è montato girevole un albero 12 atto a comandare un pignone di innesto 14. Il pignone 14 può scorrere, in modo per sé noto, sull 'albero 12 per mezzo di una leva di comando 16 azionata per mez zo di un elettromagnete indicato nel suo insieme con il riferimento 18. Quest'ultimo presenta un involucro esterno 20 sopportato dalla struttura 10a del motore 10, un avvolgimento 22 ed un nucleo 24 scorrevole assialmente secondo un asse X—X sostanzialmente parallelo all'asse Y-Y di rotazione dell 'albero 12 del motore di avviamento 10. Internamente all'involucro 20 dell'elettromagnete 18 ed in corrispondenza di un'estremità dell'avvolgimiento 22, è disposta una flangia 24 presentante un foro centrale 24a in cui è montato scorrevole uno stelo 2.6 presentante una prima estremità 26a affacciata al nucleo 24 dell'elettromagnete 18 ed una seconda estremità 26b in cui è ricavato uno spallamento anulare 28.

Sullo stelo 26, di materiale elettricamente isolante, è montata scorrevole, in corrispondenza di. un suo foro centrale 30a, una piastrina metallica 30 sostanzialmente rettangolare mantenuta in battuta contro lo spallamento anulare 29 mediante una molla elicoidale 32 di recupero del gioco. Una seconda molla elicoidale 34 è interposta tra lo spallamento anulari; 28 dello stelo 26 ed un elemento a bicchiere 36 montato frontalmente sull'involucro cavo 20 con l'interposizione di un anello smorzatore di materiale elastomerico 38.

L 'elemento a bicchiere 36 è fissato alla flangia 24 (a sua volta solidale all'involucro cavo 20) mediante una coppia di viti di fissaggio 40 e reca una coppia di contatti elettrici fissi 42 presentanti ciascuno un'estremità di contatto 42a affacciata alla piastrina metallica 30 ed un'estremità filettata di collegamento elettrico 42b disposta esternamente all'elemento a bicchiere 36.

La piastrina metallica 30 che costituisce il contatto mobile è preferibilmente realizzata in rame e presenta, su una sua faccia A opposta a quella di contatto con le estremità 42a dei contatti elettrici fissi 43, un intaglio rettilineo e V 44 disposto sostanzialmente in mezzeria in modo tale da trovarsi in posizione sostanzialmente equidistante dai contatti elettrici fissi 42-All'atto dell'avviamento, dopo avere ingranato il pignone 14, il nucleo 34 nell'ultima porzione della sua corsa si porta a contatto dello stelo 36 che, contro l'azione della molla 34 porta la piastrina 30 a contatto delle estremità 43a dei contatti elettrici fissi 43. Un'ulteriore traslazione dello stelo 36 é resa possibile dalla presenza della molla 33 che provvede a mantenere chiuso il contatto fino al termine dell'avviamento.

In figura 6 è illustrato l'andamento nel tempo della tensione ai contatti elettrici fissi di un dispositivo di avviamento secondo la tecnica nota (linea A), nonché l'andamento dell'intensità di corrente alimentata al motore di avviamento (linea 8). Si notano chiaramente elevati picchi di tensione ed interruzioni nell'alimentazione elettrica al motore di avviamento dovute ai "rimbalzi" del contatto elettrico mobile sui contatti elettrici fissi,

In figura 7 sono illustrati i medesimi andamenti della tensione (A') e della corrente (B') rilevati su un dispositivo di avviamento secondo l'invenzione. Non si notano né picchi di tensione né interruzioni dell'alimentazione elettrica.

L'assenza di fenomeni d'arco elettrico fra i contatti all'atto della chiusura del circuito ha consentito di ridurre notevolmente lo spessore del contatto mobile 30 rispetto a quelli noti. Si é dimostrato ottimale uno spessore di circa 1.5 mmmentre la profondità dell'intaglio AA, nel caso di piastrina 30 di rame, può essere compresa tra 0,1 e 0.57 mm. La riduzione della massa del contatto mobile di rame, oltre ad un vantaggio di tipo economico ha consentito di ridurre la sollecitazione d'urto fra i contatti fissi e mobile. I risultati dei test di durata sul dispositivo secondo l'invenzione hanno rilevato che, oltre ad eliminare totalmente l'inconveniente della saldatura accidentale tra i contatti, l'usura del contatto mobile 30 è praticamente trascurabile.

La presenza inoltre dell'anello smorzatore 38, che impedisce il contatto rigido fra l'involucro 20 e l'elemento a bicchiere 36, ha consentito di ridurre ulteriormente le sollecitazioni di accelerazione sui contatti fissi 42.

Naturalmente si intende che, fermo restando il principio del trovato i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato nei disegni, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione,

Claims

RIVENDICAZIONI 1, Dispositivo di avviamento per motori a combustione interna comprendente un equipaggio mobile montato scorrevole in una struttura cava di sopporto e recante un contatto elettrico mobile atto a cooperare., all'atto dell'avvlamento, con contatti fissi portati da detta struttura. caratterizzato dal fatto che il contatto elettrico mobile (30) presenta almeno una zona (44) soggetta ad effetto di intaglio deformabile piasticernente per smorzare l 'impatto tra il contatto mobile (30) e i contatti fissi (42).
2, Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la suddetta zona soggetta ad effetto di intaglio è definita da un intaglio (44) previsto su una faccia (A) di una piastrina metallica (30) costituente il contatto mobile.
3, Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la suddetta piastrina (30) presenta una conformazione sostanzialmente quadrangolare ed è montata frontalmente sull'estremità di uno stelo centrale (36) dell'equipaggio mobile, l'intaglio essendo previsto su una faccia (A) opposta a quella di contatto ed essendo disposto sulla mezzeria della piastrina (30).
4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che sulla struttura cava di sopporto (18) è montato un elemento conformato a bicchiere (36) recante i contatti fissi (AB), fra la struttura (18, 34) e detto elemento a bicchiere (36) essendo interposto un elemento smorzatore (38) di materiale elastomerico .
5. Motore di avviamento a comando elettromagnetico, comprendente un elettromagnete di comando di una leva di innesto provvisto inoltre di un contatto elettrico mobile atto a cooperare con contatti elettrici fissi per l'alimentazione elettrica al motore successivamente all'innesto, caratterizzato dal fatto che il contatto elettrico mobile comprende un piastrina metallica (30) affacciata ai contatti fissi (43) e recante su una sua faccia (A), sostanzialmente in posizione mediana rispetto ai contatti fissi (43a), un intaglio rettilineo (AA) a V,
6. Motore di avviamento secondo la rivendicazione 5. caratterizzato dal fatto che l'elettromagnete di comando (22, 24) è contenuto in un involucro cavo (18) disposto parallelamante alla carcassa del otore di avviamento ( 01 ) ed è provvisto di un elemento a bicchiere (36 ) di materiale elettricamente isolante recante i suddetti contatti fissi (4P), fra l'elemento a bicchiere (36) e l'involucro cavo (18) essendo interposto un anello smorzatore di vibrazioni (38) di materiale elastomerico