Brevet FR2982704A1 — publié le 20130517

CONTACTEUR ELECTROMAGNETIQUE POUR DEMARREUR Domaine technique La présente invention concerne un contacteur électromagnétique destiné à un démarreur. Contexte de l'invention Un contacteur électromagnétique destiné à un 5 démarreur convertit l'énergie électrique en énergie mécanique et ouvre et ferme ses contacts en utilisant l'énergie et des ressorts montés à l'intérieur du contacteur ; et l'énergie d'une batterie est fournie à une partie moteur du démarreur ou est coupée de ladite 10 partie moteur par l'ouverture ou par la fermeture des contacts. Un contacteur électromagnétique destiné à un démarreur est exposé sous forme d'un dispositif conventionnel dans le document de brevet 1. Document connexe 15 Document de brevet 1 : brevet japonais non examiné portant le numéro de publication 2007-87882 Résumé de l'invention Problèmes à résoudre par l'invention 20 Au cours de ces dernières, des véhicules dotés d'un système d'arrêt au ralenti sont devenus de plus en plus nombreux ; et le nombre de fois qu'un contacteur électromagnétique ferme et ouvre ses contacts a augmenté beaucoup plus dans un véhicule doté d'un 25 système d'arrêt au ralenti que dans un véhicule conventionnel. Dans un dispositif conventionnel exposé dans le document de brevet 1, un élément similaire à une plaque mince présentant une faible rigidité à la flexion sert de contact mobile ; et par conséquent, un rebond du contact mobile au moment de la fermeture du contact est supprimé pour éviter l'usure des contacts. Toutefois, dans le véhicule avec système d'arrêt au ralenti, le nombre d'utilisations du démarreur augmente et le nombre d'ouvertures et de fermetures du contact augmente ; et par conséquent, l'usure due à l'augmentation du nombre d'ouvertures et de fermetures est un sujet préoccupant. Le dispositif conventionnel supprime l'usure du contact due au rebond du contact mobile. Toutefois, le contact mobile présente une faible épaisseur ; et par conséquent, lorsque le nombre d'utilisations est grand, une marge d'usure du contact est petite et ainsi, son application à un véhicule avec système d'arrêt au ralenti est difficile. La présente invention a été réalisée pour résoudre le problème décrit ci-dessus et la présente invention a pour un objet un contacteur électromagnétique de longue durée destiné à un démarreur, le contacteur électromagnétique étant capable de pallier non seulement à l'usure du contact au moment de la fermeture du contact, mais également à l'usure due à une interruption du courant au moment de l'ouverture du contact. Moyens pour résoudre les problèmes Conformément à la présente invention, un contacteur électromagnétique destiné à un démarreur comporte : un piston plongeur devant être attiré par un solénoïde mis sous tension ; une tige qui vient en contact avec le piston plongeur et se déplace à l'encontre d'un ressort de rappel ; un contact mobile doté d'une partie centrale, d'une première partie de contact mobile avec une première surface de contact et d'une seconde partie de contact mobile avec une seconde surface de contact, la partie centrale étant fixée à la tige, la première partie de contact mobile ayant une épaisseur de plaque supérieure à celle de la partie centrale et la seconde partie de contact mobile ayant une épaisseur de plaque supérieure à celle de la partie centrale ; un ressort de contact exerçant une pression sur le contact mobile ; un premier contact fixe en regard de la première surface de contact de la première partie de contact mobile ; et un second contact fixe en regard de la seconde surface de contact de la seconde partie de contact mobile. La partie centrale du contact mobile est disposée plus en retrait vers l'intérieur que la première surface de contact et que la seconde surface de contact du contact mobile. Effet avantageux de l'invention Selon le contacteur électromagnétique destiné au démarreur de la présente invention, la partie centrale du contact mobile présente une faible épaisseur ; et par conséquent, le contact mobile a une faible rigidité en flexion et un rebond ne se produira vraisemblablement pas au moment de la fermeture du contact. Par ailleurs, la partie terminale du contact mobile venant en contact avec le contact fixe présente une grande épaisseur, ayant de cette façon une marge de tolérance d'usure suffisante pour une usure due au courant de coupure au moment de l'ouverture du contact, moyennant quoi on peut obtenir un contacteur électromagnétique de longue durée et on peut également l'appliquer à un véhicule avec système d'arrêt au ralenti. En outre, le dispositif conventionnel a une partie dans laquelle les parties extrêmes des deux contacts fixes viennent en contact avec un contact mobile et, par conséquent, il est nécessaire de désigner une direction lorsque les contacts fixes sont assemblés dans un capuchon ; toutefois, la présente invention n'a pas besoin d'une telle désignation. Par conséquent, des équipements peuvent être simplifiés au cours de la fabrication. Selon le contacteur électromagnétique destiné au démarreur de la présente invention, on peut augmenter une marge pour l'usure due au courant de coupure au moment de l'ouverture du contact en supprimant le rebond qui pourrait se produire vraisemblablement au moment de la fermeture du contact. Des caractéristiques complémentaires et/ou alternatives sont énumérées ci-après : - le premier contact fixe est connecté au moteur du démarreur,le second contact fixe est connecté à une batterie et la première partie de contact mobile présente une épaisseur de plaque plus grande que celle de la seconde partie de contact mobile ; - le contact mobile est fabriqué en utilisant un matériau d'une bande de cuivre de forme irrégulière formée avec des parties en gradin dans lequel les deux parties terminales sont plus épaisses qu'une partie centrale dans la direction de la largeur de celle-ci, la bande de cuivre de forme irrégulière étant usinée en la coupant ou poinçonnant par pression afin d'obtenir une forme prédéterminée ; - au moins la première la première et/ou la seconde partie de contact fixe ont/a une surface sphérique ; Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture des modes de réalisation de la présente invention décrits ci-après, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : Les figures lA et lB sont des vues en coupe d'un contacteur électromagnétique destiné à un démarreur selon le mode de réalisation 1 de la présente invention ; la figure lA étant une vue en coupe 25 transversale et la figure lB étant une vue en coupe agrandie d'une partie du contact mobile du côté moteur. La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un contacteur électromagnétique destiné à un démarreur selon le mode de réalisation 2 de la présente invention. 30 Modes de réalisation de l'invention Des modes de réalisation respectifs de la présente invention seront décrits ci-après en faisant référence aux figures. Intentionnellement, les numéros de référence 5 identiques à ceux dans les dessins respectifs représentent les mêmes éléments ou des éléments correspondants. Mode de réalisation 1 10 Un contacteur électromagnétique destiné à un démarreur selon le mode de réalisation 1 sera décrit ci-après en référence aux figures lA et lB. Sur les figures lA et lB, le numéro de référence 2 désigne un solénoïde qui génère un champ magnétique 15 lorsqu'il est mis sous tension. Le numéro de référence 3 désigne un piston plongeur qui est attiré dans une direction l'approchant d'un noyau interne 4 par le champ magnétique généré par la mise sous tension du solénoïde 2. Le numéro de référence 5 désigne une tige 20 qui vient en contact avec le piston plongeur 3 attiré devant être déplacé ; le numéro de référence 6 désigne un contact mobile monté sur la tige 5 ; et le numéro de référence 7 désigne un ressort de contact qui exerce une pression sur le contact mobile 6. Le numéro de 25 référence 8 désigne un élément d'isolation qui isole le contact mobile 6 d'une partie de mise à la masse ; le numéro de référence 9 désigne une rondelle d'isolation placée au dos du contact mobile 6 ; et le numéro de référence 10 désigne un butoir qui reçoit une charge du 30 ressort de contact 7 derrière le contact mobile 6. Le numéro de référence 11 désigne un ressort de rappel qui renvoie le contact mobile 6 à une position avant l'actionnement du contacteur ; le numéro de référence 12 désigne un contact fixe devant être court-circuité 5 par le contact mobile 6 ; et le numéro de référence 13 désigne un capuchon qui supporte les contacts fixes 12 et une extrémité du ressort de rappel 11. Le numéro de référence 14 désigne un ressort de rappel du piston plongeur 3 ; et le numéro de référence 15 désigne un 10 boîtier qui constitue un circuit magnétique et contient des composants internes tels que le solénoïde. Le contact fixe 12 a une paire de parties de contact fixe 12a, 12b devant être court-circuitées par le contact mobile 6 ; la partie de contact fixe 12a est 15 connectée à une batterie (non illustrée) ; et la partie de contact fixe 12b est connectée à une partie moteur du démarreur (non illustrée). Le numéro de référence 12a désigne une partie de contact fixe du côté de la batterie (désignée ci-après par « partie de contact 20 fixe côté batterie ») ; et le numéro de référence 12b désigne une partie de contact fixe du côté du moteur (désigné ci-après par « partie de contact fixe côté moteur »). Par ailleurs, le contact mobile 6 est formé d'un 25 matériau similaire à une plaque ; une partie centrale dudit contact mobile est attachée à la tige 5 ; et les deux parties terminales dudit contact mobile ont respectivement les parties de contact mobile 6a, 6b. Chaque épaisseur de plaque des deux parties de contact 30 est plus importante que l'épaisseur de la partie centrale (partie intermédiaire) afin de former une partie en gradin D par cette partie de plaque épaissie par rapport à la partie de contact du contact mobile. Le numéro de référence 6a désigne une partie de contact mobile du côté de la batterie (désigné ci-après par « partie de contact mobile côté batterie ») et le numéro de référence 6b désigne une partie de contact mobile du côté du moteur (désigné ci-après par « partie de contact mobile côté moteur »). En plus, la distance L entre des points d'appui au 10 moment où le contact mobile 6 est enfoncé vers les deux parties de contact fixes 12a, 12b par le ressort de contact 7 est définie par les parties en gradin D. On décrira ci-après le fonctionnement du contacteur. 15 Lorsque le solénoïde 2 est mis sous tension, le piston plongeur 3 est attiré et démarre un mouvement vers le côté gauche sur les figures lA et 1B. Dans le processus du mouvement, le piston plongeur 3 vient en contact avec la tige 5 afin de déplacer la 20 tige 5 et le contact mobile 6 montés ensemble ; et en conséquence, le contact mobile 6 est mis en contact avec le contact fixe 12. En conséquence, la partie de contact fixe côté batterie 12a et la partie de contact fixe côté moteur 25 12b sont court-circuitées de sorte que de l'énergie soit fournie de la batterie à la partie moteur et que le démarreur mette en route un moteur. Après la mise en route du moteur, la tension appliquée sur le solénoïde 2 est coupée. Le contact 30 mobile 6 est retiré du contact fixe 12 par l'énergie du ressort de rappel 11 afin de couper le courant. L'utilisation d'un cuivre ayant une température de ramollissement élevée ajouté à de l'argent ou du zirconium est préférable pour le contact mobile 6 parce que, même dans le cas d'un véhicule avec système d'arrêt au ralenti, il existe un cas où le démarreur est mis sous tension durant une période assez longue et cela provoque une température élevée dans le contact mobile 6. Par ailleurs, afin de former la différence d'épaisseur entre la partie terminale et la partie centrale du contact mobile 6, on peut presser une plaque plate ou on peut utiliser comme matériau une bande de cuivre de forme irrégulière ayant auparavant une partie en gradin épaisse. Dans le cas de l'utilisation de la bande de cuivre de forme irrégulière, le durcissement dû au processus de pression n'est pas présent sur la partie centrale du contact mobile ; et par conséquent, on peut obtenir un contact mobile présentant une meilleure propriété de résistance à la chaleur. La partie de contact mobile côté moteur 6b et la partie de contact mobile côté batterie 6a peuvent avoir des parties de contact présentant différentes épaisseurs. C'est-à-dire, il existe des cas dans lesquels la partie de contact mobile côté moteur 6b en regard de la partie de contact fixe côté moteur 12b est formée plus épaisse que la partie de contact mobile côté batterie 6a. Plus spécifiquement, un transfert de cuivre a la 30 même direction que le flux du courant et la partie de contact mobile côté moteur 6b présente une quantité de réduction en raison du transfert plus grande que celle de la partie de contact mobile côté batterie 6a ; et par conséquent, la partie de contact mobile côté moteur 6b, dont l'épaisseur tend à se réduire en raison du transfert de cuivre associé à l'ouverture et à la fermeture du contact, est réalisée de sorte à augmenter la marge de tolérance d'usure. Mode de réalisation 2 On décrira ci-après un contacteur électromagnétique destiné à un démarreur selon le mode de réalisation 2 en faisant référence à la figure 2. Sur la figure 2, lorsque le contacteur électromagnétique est appliqué à un démarreur de grande taille dans lequel un courant de coupure est grand ou est appliqué à un véhicule dans lequel le nombre requis de temps d'opération est plus grand, au moins une des deux parties de contact fixe 12a, 12b qui sont en regard et viennent en contact avec le contact mobile 6 peuvent recevoir la forme d'une sphère, en comparaison avec le mode de réalisation 1. Une partie supérieure de la sphère est disposée sur le côté légèrement interne d'une partie où une partie terminale du contact mobile 6 est épaissie. Dans le cas d'une telle disposition, même lorsque la partie terminale du contact mobile 6 commence à s'user et que la différence d'épaisseur entre la partie terminale et la partie centrale se réduit, le contact mobile 6 vient en contact avec la partie supérieure de la sphère du contact fixe 12 ; et par conséquent, un changement de longueur entre des parties de contact où le contact mobile 6 vient en contact avec deux contacts fixes 12 est petit et ainsi la rigidité à la flexion du contact mobile 6 peut être supprimée pour rester faible. Incidemment, le contacteur électromagnétique destiné au démarreur de la présente invention peut être également appliqué aux véhicules qui sont prévus pour être employés en tant que véhicules avec système d'arrêt au ralenti. En plus, dans la présente invention, les modes de 10 réalisation respectifs peuvent être combinés et modifiés ou omis de manière appropriée sans départir de la portée de la présente invention. Description des numéros de référence 15 1 Contacteur électromagnétique 2 Solénoïde 3 Piston plongeur 4 Noyau interne 20 5 Tige 6 Contact mobile 6a Partie de contact mobile côté batterie 6b Partie de contact mobile côté moteur 7 Ressort de contact 25 8 Elément isolant 9 Rondelle d'isolation Butoir 11 Ressort de rappel 12 Contact fixe 30 12a Partie de contact fixe côté batterie 12b Partie de contact fixe côté moteur REVENDICATIONS1. Contacteur électromagnétique (1) destiné à un démarreur, caractérisé en ce qu'il comprend : un piston plongeur (3) devant être attiré par un solénoïde mis sous tension (2) ; une tige (5) qui vient en contact avec le piston plongeur (3) et se déplace à l'encontre d'un ressort de rappel (11) ; un contact mobile (6) ayant une partie centrale, une première partie de contact mobile (6a) dotée d'une première surface de contact et d'une seconde partie de contact mobile (6b) dotée d'une seconde surface de contact, la partie centrale étant fixée à la tige (5), la première partie de contact mobile (6a) ayant une épaisseur de plaque plus grande que celle de la partie centrale et la seconde partie de contact mobile (6a) ayant une épaisseur de plaque plus grande que celle de la partie centrale ; un ressort de contact (7) exerçant une pression sur le contact mobile (6) ; un premier contact fixe (12) en regard de la première surface de contact de la première partie de contact mobile (6a) ; et un second contact fixe (12) en regard de la seconde surface de contact de la seconde partie de contact mobile (6b), la partie centrale du contact mobile (6) étant plus en retrait vers l'intérieur que la première surface de contact et que la seconde surface de contact du contact mobile (6). 2. Contacteur électromagnétique destiné au démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier contact fixe (12) est connecté au moteur du démarreur, le second contact fixe (12) est connecté à une batterie et la première partie de contact mobile (6a) présente une épaisseur de plaque plus grande que celle de la seconde partie de contact mobile (6b). 3. Contacteur électromagnétique destiné au démarreur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contact mobile (6) est fabriqué en utilisant un matériau d'une bande de cuivre de forme irrégulière formée avec des parties en gradin dans lequel les deux parties terminales sont plus épaisses qu'une partie centrale dans la direction de la largeur de celle-ci, la bande de cuivre de forme irrégulière étant usinée en la coupant ou poinçonnant par pression afin d'obtenir une forme prédéterminée. 4. Contacteur électromagnétique destiné au démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins la première et/ou la 25 seconde partie de contact fixe (12a, 12b) ont/a une surface sphérique. 5. Contacteur électromagnétique destiné au démarreur selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes 1 à 4,caractérisé en ce que le contacteur électromagnétique est destiné à être utilisé avec un véhicule avec système d'arrêt au ralenti.