Brevet FR2460397A1 — publié le 19810123

La présente invention concerne un démarreur électrique à contacteur électromagnétique, équipant les moteurs à combustion interne, notam- ment de véhicules automobiles. Dans ce type de démarreurs, le contacteur électromagnétique dit - "Solénoîde" est lié à un levier pivotant à fourche, lequel levier assure la mise en prise du pignon avec la couronne dentée du moteur à combustion interne. Un ressort travaillant à la compression ou à l'extension, suivant son emplacement permet par son action, dans le cas o une dent du pignon vient à buter dans une dent de la couronne, de relier la bat- terie de démarrage au circuit électrique du démarreur par l'intermé- diaire du contacteur électromagnétique afin de provoquer la rotation du démarreur et conséquemment la pénétration du pignon dans la cou- ronne. Afin de réduire la consommation des contacteurs électromagnétiques ceux-ci comportent, dans la majorité des cas, deux enroulement dont l'un dit "d'appel" est court circuité dès l'établissement de la liaison de la batterie de démarrage avec le circuit électrique du démarreur, l'autre enroulement dit"de maintien' est mis hors tension après démarrage du moteur, par la clé de contact. De tels contacteurs électromagnétiques sont relativement onéreux par le fait que le temps de bobinage et d'isolement des bobinages l'un par rapport à l'autre représente une fraction importante du cott to- tal. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et concerne à cet effet un démarreur électrique, pour moteurs à combus- tion interne, comprenant un contacteur électromagnétique assurant le déplacement axial du pignon entre une position de repos et une posi- tion de travail, caractérisé en ce que le contacteur électromagnéti- que comporte un enroulement unique, lequel enroulement est relié par une de ses extrémités à l'interrupteur de démarrage et par son autre extrémité à un balai auxiliaire dont la tension varie entre une va- leur sensiblement nulle, lors de la mise sous tension de l'enroule- ment, et une tension qui est une fraction de la tension de l'induit lorsque le circuit électrique du démarreur est relié par l'intermé- diaire du contacteur électromagnétique, à la batterie de démarrage. Le balai auxiliaire est positionné angulairement de manière judi- cieusement déterminée de façon que la tension présente aux bornes de l'enroulement du contacteur électromagnétique engendre une force de maintien apte à assurer la liaison du circuit électrique du dé- marreur et de la batterie pendant la phase de démarrage du moteur à combustion interne. La description qui va suivre en regard des dessins annexés fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un schéma électrique d'un démarreur à contac- teur électromagnézique selon l'art antérieur. La figure 2 représente un schéma électrique d'un démarreur à contac- teur électromagnétique selon l'invention. Sur les figures 1 et 2 les éléments assurant les mêmes fonctions sont affectés du même repère. Dans les démarreurs de l'art antérieur (voir fig. 1) lorsque le con- tacteur électromagnétique comprend deux enroulements l'un dit - "d'appel"1, est relié par une de ses extrémités à un interrupteur 2 - connecté à la batterie 3 du véhicule, l'autre extrémité de l'enrou- lement étant reliée à la borne 4, du contacteur électromagnétique lequel est en liaison avec la Batterie 3, par l'intermédiaire de la borne 5. L'enroulement dit "de maintietn" 6 est relié par une de ses extrémi- tés à l'interrupteur 2 et par son autre extrémité au p8le négatif. Le contacteur électromagnétique comprend une plaquette de contact 7 qui de façon connue assure, lors de la fermeture de l'interrupteur 2, la mise sous -sension du démarreur composé entre autres, des in- ducteurs 8, de l'induit 9 et des balais 10 et 11. Dès la mise sous tension du démarreur, par l'intermédiaire de la plaquette de contact 7, l'enroulement "d'appel" 1 est court-circui- té, en raison du fait que la tension à ses bornes est sensiilement identique et seul l'enroulement "de maintien' 6 assure la liaison du démarreur et de la batterie 3.. Dès que le démarrage du moteur à combustion interne (non représenté) est effectué, l'ouverture de l'interrupteur 2 provoque la non ali- mentation de l'enroulement 6, le retour à sa position initiale de de la plaquette de contact 7 et conséquemment la mise hors tension du démarreur. Dans le cas d'un démarreur quatre pôles et deux balais comme repré- senté par les figures 1 et 2, l'angleo entre les balais 10 et Il est de 90 degrés. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, plus particu- lièrement adapté à un démarreur quatre pales, deux balais et ayant un induit à 29 conducteurs, le contacteur électromagnétique comporte un enroulement unique 20 (voir fig. 2) relié au pôle positif de la batterie 3, par l'intermédiaire de l'interrupteur 2 et d'autre part au pôle négatif, au travers d'une fraction de l'induit, par l'inter- médiaire d'un balai auxiliaire 21. Lors de la mise sous tension de l'enroulement 20 et en raison du fait que la résistance de l'induit est pratiquement négligeable par rap- port à la valeur de la résistance de l'enroulement 20, la tension du balai auxiliaire 20 varie entre une valeur sensiblement nulle et une valeur qui est une fraction de la tension de l'induit 9, lorsque le démarreur est alimenté par la batterie 3, par l'intermédiaire de la plaquette de contact 7 venue en appui sur les bornes 4 et 5. Dans cet exemple de réalisation, le balai auxiliaire 21 est espacé angulairement de 156 degrés par rapport au balai positif 10, cet angle Q<> variable en fonction du nombre de conducteurs de l'induit est prédéterminé de façon à ce que la tension aux bornes de l'enrou- lement 20 qui est une fraction de la tension de l'induit 9, lorsque le démarreur est alimenté par la batterie, engendre une force élec- tromagnétique suffisante pour maintenir la plaquette 7 en appui sur les bornes 4 et 5 pendant la durée de la phase de démarrage du mo- teur à combustion interne. En outre le balai auxiliaire 21 est prévu d'une qualité plus résis- tive que la qualité des balais principaux 10 et 11 de manière à assu- rer le nettoyage, par abrasion du collecteur ce qui améliore la cons- tance dans le temps des caractéristiques du démarreur. En fonction de la description qui précède on conçoit bien qu'à la fermeture de l'interrupteur 2 et pendant un court instant, correspon- dant au temps que met la plaquette 7 pour venir en appui sur les bor- nes 4 et 5 l'intensité du courant circulant dans l'enroulement 20 n'est limitée que par la résistance dudit enroulecznt, laquelle ré- sistance a été déterminlr de îmurtière à disposer des ampères-tours 4 2460397 nécessaires pour réaliser la fonction des enroulements d'appel et de maintien des contacteurs électromagnétiques de l'art antérieur. Dès que la liaison batterie-démarreur est réalisée par l'intermé- diaire de la plaquette de contact 7 venue en appui sur les bornes 4 et 5, un courant en provenance de la batterie traverse les induc- teurs 8 et l'induit 9, le potentiel du balai auxiliaire qui était de voleur sensiblement nulle, prend une valeur qui est une fraction de la tension présente aux bornes de l'induit, cette élévation de tension aux bornes du balai auxiliaire 21, réduit l'intensité du courant traversant l'enroulement 21 d'une quantité suffisante pour assurer le maintien en appui de la plaquette 7 sur les bornes 4 et 5 pendant la durée de la phase de démarrage du moteur à combustion interne. Il est évident pour l'homme de l'art, que la position angulaire du balai auxiliaire 21, dépend du nombre de conducfeurs-de l'induit et conséquemment du nombre de lames du collecteur. RE VE N D I CAT I ONS l. - Démarreur électrique pour moteurs à combustion interne, démar- reur comprenant un contacteur électromagnétique assurant le déplace- ment axial du pignon entre une position de repos et une position de travail caractérisé en ce que le contacteur électromagnétique com- porte un enroulement unique, lequel enroulement est relié par une de ses extrémités à l'interrupteur de démarrage et par son autre ex- trémité à un balai auxiliaire dont la tension varie entre une valeur sensiblement nulle, lors de la mise sous tension de l'enroulement, et une tension qui est une fraction de la tension de l'induit lors- que le circuit électrique du démarreur est relié, par l'intermédiaire du contacteur électromagnétique, à la batterie de démarrage. 2.- Démarreur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le balai auxiliaire est positionné angulairement de manilre judi- cieusement déterminée de façon que la tension présente aux bornes de l'enroulement du contacteur électromagnétique engendre une force de maintien apte à assurer la liaison du circuit électrique du démarreur et de la batterie pendant la phase de-démarrage du moteur à combustion interne. 3.- Démarreur électrique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, par rapport aux balais principaux, le balai auxiliaire est de qualité différente.