Brevet FR2724421A1 — publié le 19960315

" Relais d'enclenchement pour dispositifs de démarrage de moteurs à combustion interne " Etat de la technique L'invention concerne un relais d'enclenchement pour dispositifs de démarrage de moteurs à combustion interne, dans le cas desquels une armature, en branchant un enroulement de rentrée et un enroulement de maintien, amène d'une part au moyen d'une tringlerie un pignon du disposi- tif de démarrage dans une couronne dentée du moteur à com- bustion interne, et d'autre part, au moyen d'un pont de contacts qui coopèrent avec des contacts de branchement, ferme le circuit principal de courant d'un moteur de démar- reur dans une chambre de contacts fermée par un couvercle d'interrupteur, le pont de contacts étant disposé à l'ex- trémité d'un boulon de commande qui passe à travers un noyau magnétique fermant la chambre de contacts qui sert à l'enroulement de rentrée et à l'enroulement de maintien, au moins l'enroulement de rentrée étant branché par un relais auxiliaire disposé dans la chambre de contacts de façon20 concentrique au boulon de commande, et les contacts de branchement du relais auxiliaire étant reliés d'une part à l'un des contacts de branchement du circuit principal de courant et d'autre part à l'extrémité de l'enroulement de rentrée. Un relais d'enclenchement de ce type est déjà connu en soi par le document DE-OS 42 42 930. Dans le cas du relais d'enclenchement connu, le relais auxiliaire est constitué dans la chambre de contacts du relais d'enclen- chement sous la forme d'un relais à armature battante dont la réserve d'usure et la pression des contacts sont réglées au moyen d'un ressort à lame qui, du fait des conditions de construction, présente une constante de rappel relativement élevée. En raison des tolérances de fabrication, un relais auxiliaire de ce type conduit au cours de sa durée de vie, à des pressions de contact fortement différentes. En outre, les chocs d'enclenchement du relais d'enclenchement agis- sent dans ce document à l'encontre de la force de maintien du relais auxiliaire, ce qui conduit à des oscillations sur les contacts du relais auxiliaire et même jusqu'à des re- bondissements, le volume du relais d'enclenchement ne per- mettant pas d'intégrer dedans un relais à armature battante d'une manière telle que l'on soit assuré d'avoir une ferme- ture et un maintien sûrs des contacts auxiliaires. L'utilisation d'électro-aimants à armature bat- tante a l'inconvénient supplémentaire que dès qu'il y a les plus petits entrefers dans le circuit magnétique, ceux-ci provoquent une grande perte de force et ainsi une forte chute de la pression de contact. Avantages de l'invention Le relais d'enclenchement selon l'invention est caractérisé en ce que l'enroulement de relais auxiliaire est disposé sous une forme annulaire dans un carter de noyau magnétique ayant de préférence la forme d'un pot, traversé par le boulon de commande du relais de rentrée, carter de noyau magnétique dans lequel est reçu un noyau à douille qui porte à son extrémité dirigée vers le noyau ma- gnétique du relais d'enclenchement, une plaque de contact qui coopère avec des contacts fixes auxiliaires, le sens de rentrée du relais auxiliaire qui sert à brancher le circuit auxiliaire de courant, concordant avec le sens de rentrée du relais d'enclenchement qui sert à brancher le circuit principal de courant. Le relais d'enclenchement selon l'invention a l'avantage que le relais auxiliaire est alors pourvu d'un noyau plongeur qui est traversé par le boulon de commande du relais d'enclenchement et est constitué sous la forme d'un noyau à douille maintenu par un ressort cylindrique de compression précontraint avec une courbe caractéristique molle dans sa position de repos. Dans ce cas, on dispose, à l'extrémité inférieure du noyau à douille, une plaque de contact qui coopère avec deux contacts de commande fixes se faisant vis-à-vis, les contacts du relais auxiliaire étant ouverts en position débranchée. Du fait que le ressort de rappel est mou, la pression de contact, au contraire du re- lais à armature battante, demeure largement indépendante des tolérances de fabrication et des variations de tempéra- ture ainsi que de l'usure des contacts au cours de leur du- rée de vie. Un autre avantage réside dans le fait qu'un relais auxiliaire constitué et disposé de cette façon, quand il est en position débranchée, est désaccouplé du re- lais principal d'enclenchement d'une manière telle que des influences mécaniques telles que des oscillations du relais principal et du relais auxiliaire sur les contacts auxi- liaires sont minimisées. Du moins, les heurts d'enclenche- ment et de déclenchement causés par le relais principal agissent respectivement dans le même sens avec la force de rentrée ou la force de débranchement du relais auxiliaire. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - le noyau à douille est sollicité par un ressort de rappel d'armature disposé entre le noyau magnétique du relais auxiliaire et le noyau à douille à l'intérieur de l'enroulement de relais auxiliaire, par une force de rappel grâce à laquelle le noyau à douille en position de désen- clenchement s'appuie au moyen de la plaque de contact sur le noyau magnétique du relais d'enclenchement. - la pression de contact de la plaque de contact sur les contacts auxiliaires, quand le relais auxiliaire est en position d'enclenchement, est déterminée par un res- sort de contact disposé entre un support de la plaque de contact et un évidement central du noyau magnétique du re- lais d'enclenchement. Il est particulièrement avantageux qu'en position de désenclenchement le noyau à douille, avec la force de rappel d'un premier ressort cylindrique de compression, s'appuie sur le noyau du relais d'enclenchement. Avec un deuxième ressort de compression plus faible, cylindrique, qui est inséré entre le noyau du relais d'enclenchement et la plaque de contact du relais auxiliaire, on peut détermi- ner la pression de contact du relais auxiliaire en faisant parcourir au noyau à douille, quand il est en position en- clenchée, une course plus grande que la plaque de contact, grâce à quoi, on désaccouple l'un de l'autre les deux res- sorts cylindriques de compression. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation représenté sur les dessins annexés dans lesquels:25 - la figure 1 montre en coupe longitudinale un relais d'enclenchement avec un relais auxiliaire constitué et disposé selon l'invention; et - la figure 2 montre le relais auxiliaire en coupe longitudinale à l'état prémonté, selon une représen- tation agrandie. Description de l'exemple de réalisation A la figure 1, on a désigné par la référence 10 un relais d'enclenchement selon l'invention pour le dispo- sitif de démarrage d'un moteur à combustion interne. Dans35 un carter magnétiquement conducteur, en forme de pot 11, du relais d'enclenchement 10, on a disposé une armature cylin- drique 12 qui peut coulisser axialement et à l'extrémité inférieure de laquelle on a vissé une vis 13 avec une douille 14 en matière isolante. Au moyen de cette vis, l'armature 12, d'une manière connue en soi, non représen- tée, par une tringle de levier en forme de crabot, amène un pignon du dispositif de démarrage dans une couronne dentée du moteur à combustion interne ou fait sortir ce pignon de cette couronne dentée. L'armature 12 est entourée sur sa section supérieure, de façon concentrique, par un enroule- ment de rentrée 15 et un enroulement de maintien 16 qui re- posent dans le carter 11 sur un corps de bobine 17. Au- dessus du corps de bobine 17, on a inséré un noyau magnéti- que 18 dans le carter de relais 11, noyau magnétique qui15 est serti au moyen d'une plaque élastique, en même temps qu'un couvercle d'interrupteur 19 du relais d'enclenchement , par le bord supérieur lia du carter 11. Dans un alésage central du noyau magnétique 18, on fait passer un boulon de commande 20 avec une douille d'écartement 21 disposée dessus, la tête 20a du boulon de commande 20 plongeant par le sommet de la douille d'écarte- ment 21, dans un trou borgne 22 de l'armature 12. La tête a du boulon de commande 20 est dans ce cas d'une part sollicitée sur sa face inférieure par un ressort de com- pression 23 inséré dans le trou borgne 22, et d'autre part maintenue dans la position de repos représentée par un au- tre ressort cylindrique de compression 24 inséré entre l'armature 12 et la tête du boulon de commande 20. L'extré- mité supérieure du boulon de commande 20 pénètre au-dessus30 de l'armature 12 dans une chambre de contacts 25 du couver- cle d'interrupteur 19. La section supérieure du boulon de commande 20 porte une douille en matière isolante 26 avec un pont de contact 27 posé au-dessus et en avant. Le pont de contact 27 repose sur un épaulement annulaire 28 de la douille en matière isolante 26, renforcé de façon concen- trique dans la section inférieure. En dessous de la douille en matière isolante 26, on a disposé une douille en tôle 29 dont l'extrémité supé- rieure repose par un collet de forme annulaire, dirigé vers l'intérieur, d'une part sur la douille en matière isolante 26 et d'autre part contre l'extrémité de la douille d'écar- tement 21 qui entoure le boulon de commande 20. A la place de la douille en tôle 29, on peut aussi constituer la douille en matière isolante 26 avec un appendice correspon- dant pour recevoir le ressort de compression des contacts 30. Grâce à un écrou 31 vissé à l'extrémité supérieure du boulon de commande 20, la douille en matière isolante 26 et le pont de contact 27 sont isolés électriquement sur le15 boulon de commande 20. Le pont de contact 27 coopère avec deux contacts de commande du relais d'enclenchement, con- tacts qui sont insérés comme vis de contact 32, 33 dans la face frontale du couvercle d'interrupteur 19 à une certaine distance l'un de l'autre d'une manière connue en soi. En dessous du pont de contact 27, on a disposé sur le noyau magnétique 18 un relais auxiliaire 34 dont les contacts branchent d'une manière connue, selon le document DE-OS 42 42 930, les enroulements 15 et 16 du relais d'en- clenchement 10. Le relais auxiliaire 34 est disposé de fa- çon concentrique autour du boulon de commande 20 destiné à être actionné par l'armature 12 et à être monté en tant que composant préassemblé, selon la figure 2, avec plusieurs vis 35 sur le noyau magnétique 18 du relais d'enclenchement , à l'intérieur de la chambre de contact 25. La figure 2 montre dans une représentation agran- die la construction de ce relais auxiliaire 34, un enroule- ment de relais auxiliaire 37, de forme annulaire, étant disposé sur un corps de support de bobines 38 dans un car- ter de noyau magnétique 36 en forme de pot. Le carter de35 noyau magnétique 36 est fermé en haut par une plaque de noyau magnétique 39 dont le passage central 40, dans la po- sition de montage selon la figure 1, reçoit l'extrémité du boulon de commande 20 avec la douille en matière isolante 26. Le fond 36a du carter du noyau magnétique 36 est fixé sur une plaque de base 41, les deux parties 36a, 41 présen- tant un orifice central dans lequel pénètre une douille de guidage 42 insérée sur la paroi interne du corps de support de bobines 18. Dans cette douille de guidage 42 se trouve, en dessous de la plaque de noyau magnétique 39, une bague de soutien 43 pour un ressort de rappel de noyau 44 qui a la forme d'un ressort cylindrique de compression mou. La bague de soutien 43 agit ici en même temps que la bague de butée pour un noyau plongeur constitué sous la forme d'un noyau à douille 45 du relais auxiliaire 34 en position en- clenchée. Le noyau à douille 45 est disposé en dessous de la bague de soutien 43 dans la douille de guidage 42 et a un collet de soutien 46 pour l'extrémité inférieure du res- sort de rappel de noyau 44. A l'extrémité inférieure du noyau à douille 45, on a disposé une plaque de contact 46 qui est reçue dans son ouverture centrale par un support 47 en matière isolante dirigé vers l'extrémité inférieure du noyau à douille. La plaque de contact 46 coopère avec deux contacts auxiliaires du relais auxiliaire 34, constitués par des barres conductrices 48, 49 qui sont fixées en des- sous de la plaque de base 41 du relais et qui sont isolées électriquement par des pièces isolantes 50, 51 et 52 aussi bien par rapport à la plaque de base 41, qu'aux vis 35 et - en position montée - par rapport au noyau magnétique 18 du relais d'enclenchement 10. En dessous du support 47 se trouve un ressort de compression de contact 53 qui est éga- lement constitué sous la forme d'un ressort cylindrique de compression et qui s'appuie d'une part contre la face fron- tale du support 47 et d'autre part contre le fond d'un évi- dement 54 sur la face frontale supérieure du noyau magnétique 18, que l'on peut voir à la figure 1. Pour le fonctionnement du relais auxiliaire 35, il est important que le ressort de rappel de l'armature 44 présente, dans la position de désenclenchement du relais, une force de rappel plus grande que le ressort de contact 53, de telle sorte que le noyau à douille 45 s'appuie avec la différence de force des deux ressorts 44 et 53, par sa plaque de contact 46, sur le noyau magnétique 18 du relais. La différence des forces du ressort de rappel d'armature 44 et du ressort de contact 53, maintient le système du relais auxiliaire au repos, l'entrefer X entre le noyau à douille et la bague de soutien 43 étant plus grand d'environ 2 mm que l'écartement Y de la plaque de contact 46 par rap- port aux contacts auxiliaires 48, 49, écartement qui est d'environ 1,5 mm. Ceci a pour conséquence que, lors du branchement de l'enroulement de relais auxiliaire 37, le noyau à douille 45 parcourt un plus grand trajet que la plaque de contact 46. Comme le noyau à douille 45 et le support 47 de la plaque de contact 46 peuvent se déplacer l'un vers l'autre axialement, on obtient dans le cas o le relais auxiliaire 34 est enclenché, un désaccouplement mé- canique du noyau à douille 45 par rapport au système de contacts 46, 48, 49. Ce système de contacts est en outre disposé d'une façon telle que les forces dues aux chocs, qui se produisent lorsque l'armature du relais principal 12 vient battre sur son noyau magnétique 18, agissent dans le sens de la fermeture du système de contacts du relais auxi- liaire 34. Le principe, qui consiste, dans le cas du relais auxiliaire selon l'invention, à régler la force de rappel du relais par la différence de forces du ressort de rappel d'armature 44 et du ressort de contact 53, permet, dans le cas de relais auxiliaires de même grandeur, de faire varier les courbes caractéristiques de la force de contact. R E V E N D I CATIONS 1 ) Relais d'enclenchement pour dispositifs de démarrage de moteurs à combustion interne, dans le cas des- quels une armature, en branchant un enroulement de rentrée et un enroulement de maintien, amène d'une part au moyen d'une tringlerie un pignon du dispositif de démarrage dans une couronne dentée du moteur à combustion interne, et d'autre part, au moyen d'un pont de contacts qui coopèrent avec des contacts de branchement, ferme le circuit princi- pal de courant d'un moteur de démarreur dans une chambre de contacts fermée par un couvercle d'interrupteur, le pont de contacts étant disposé à l'extrémité d'un boulon de com- mande qui passe à travers un noyau magnétique fermant la chambre de contacts qui sert à l'enroulement de rentrée et à l'enroulement de maintien, au moins l'enroulement de ren- trée étant branché par un relais auxiliaire disposé dans la chambre de contacts de façon concentrique au boulon de com- mande, et les contacts de branchement du relais auxiliaire étant reliés d'une part à l'un des contacts de branchement du circuit principal de courant et d'autre part à l'extré- mité de l'enroulement de rentrée, relais d'enclenchement caractérisé en ce que l'enroulement de relais auxiliaire (37) est disposé sous une forme annulaire dans un carter de noyau magnétique (36) ayant de préférence la forme d'un pot, traversé par le boulon de commande (20) du relais de rentrée (10), carter de noyau magnétique dans lequel est reçu un noyau à douille (45) qui porte à son extrémité di- rigée vers le noyau magnétique (18) du relais d'enclenche- ment (10), une plaque de contact (46) qui coopère avec des contacts fixes auxiliaires (48, 49), le sens de rentrée du relais auxiliaire (34) qui sert à brancher le circuit auxi- liaire de courant (46, 48, 49), concordant avec le sens de rentrée du relais d'enclenchement (10) qui sert à brancher le circuit principal de courant (31, 27, 32). 2 ) Relais d'enclenchement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau à douille (45) est solli- cité par un ressort de rappel d'armature disposé entre le noyau magnétique (36, 39) du relais auxiliaire (34) et le noyau à douille (45) à l'intérieur de l'enroulement de re- lais auxiliaire (37), par une force de rappel grâce à laquelle le noyau à douille en position de désenclenchement s'appuie au moyen de la plaque de contact (46) sur le noyau magnétique (18) du relais d'enclenchement (10). 3 ) Relais d'enclenchement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pression de contact de la pla- que de contact (46) sur les contacts auxiliaires (48, 49), quand le relais auxiliaire (34) est en position d'enclen- chement, est déterminée par un ressort de contact (53) dis- posé entre un support (47) de la plaque de contact (46) et un évidement central (54) du noyau magnétique (18) du re- lais d'enclenchement (10). 4 ) Relais d'enclenchement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le support (47) de la plaque de contact (46) est reçu à l'extrémité inférieure du noyau à douille (45) de façon à se déplacer axialement. ) Relais d'enclenchement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la course (X) du noyau à douille (45) est plus grande que l'écartement (Y) de la plaque de contact (46) par rapport aux contacts auxiliaires (48, 49) en position de désenclenchement. 6 ) Relais d'enclenchement selon la revendication , caractérisé en ce que, quand le relais auxiliaire (34) est en position de désenclenchement, la plaque de contact (46) avec la différence de force du ressort de rappel de l'armature (44) et du ressort de contact (53) repose sur le noyau magnétique (18) du relais d'enclenchement (10). 7 ) Relais d'enclenchement selon l'une des reven- dications 3 à 6, caractérisé en ce que, quand le relais auxiliaire (34) est en position d'enclenchement, le noyau à il douille (45) est mécaniquement désaccouplé de la plaque de contact (46).