Brevet FR3043834A1 — publié le 20170519

CONTACTEUR ELECTROMAGNETIQUE DE PUISSANCE MUNI D'AU MOINS UNE BOBINE REALISEE EN ALUMINIUM La présente invention porte sur un contacteur électromagnétique de puissance muni d'au moins une bobine réalisée en aluminium. La présente invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des contacteurs électromagnétiques pour circuit de puissance, notamment pour un moteur électrique d'un démarreur de moteur à combustion interne, en particulier de véhicule automobile. En particulier, l'invention est mise en oeuvre avec les démarreurs de véhicules équipés de la fonction d'arrêt et de re-démarrage automatique du moteur thermique (fonction dite "stop and start" en anglais). De façon connue en soi, un contacteur a deux rôles, d'une part déplacer le lanceur supportant le pignon du démarreur par le biais d'un levier pivotant de manière à permettre l'engrenage du pignon sur la couronne de démarrage du moteur thermique, et d'autre part alimenter le moteur électrique du démarreur permettant d'entraîner le pignon en rotation. A cet effet, le contacteur est doté d'un noyau de butée, d'un noyau mobile, et d'une culasse métallique associée à un jeu de bobines. Le noyau mobile est mobile entre une position, dite de repos, dans laquelle le noyau mobile est dans une position éloignée du noyau fixe et une position, dite aimantée, dans laquelle le noyau mobile est en contact avec le noyau de butée suite à l'activation du jeu de bobines générant un champ magnétique d'attraction du noyau mobile vers le noyau fixe. Le noyau mobile est relié, via une tige de liaison, à un levier pivotant destiné à entraîner le déplacement d'un lanceur de pignon du démarreur vers la couronne de démarrage du moteur thermique lorsque le noyau mobile se déplace vers la position aimantée. Une autre extrémité du noyau mobile est destinée à agir sur une extrémité d'une tige de commande portant une plaquette de contact destinée à coopérer avec deux bornes électriques d'un circuit de puissance pour assurer l'alimentation du moteur électrique lorsque le noyau mobile se trouve dans la position aimantée. 3043834 2 Le jeu de bobines comprend une bobine d'appel et une bobine de maintien réalisées à partir d'un fil de cuivre enroulé autour d'un support isolant. Les deux bobines sont alimentées pour déplacer le noyau mobile de sa position de repos à sa position aimantée puis le maintien en position aimantée du 5 noyau est assuré par la seule bobine de maintien de manière à limiter la consommation du jeu de bobines. L'invention vise à améliorer la configuration existante d'un tel dispositif en proposant un contacteur électromagnétique de puissance, notamment pour un moteur électrique d'un démarreur de moteur à Io combustion interne, comportant: - une culasse destinée à être reliée à une masse d'un véhicule automobile, - une borne de commande, - une borne d'entrée de puissance destinée à être reliée à une borne positive d'une batterie, 15 - une borne de sortie de puissance destinée à être reliée à un moteur électrique dudit démarreur pour l'alimenter, - au moins une bobine d'appel montée entre ladite borne de commande et ladite culasse, - au moins une bobine de maintien montée entre ladite borne de commande 20 et ladite borne de sortie de puissance, caractérisé en ce qu'au moins une des deux bobines est réalisée à partir d'un conducteur en aluminium. Le fait de remplacer une bobine en cuivre par une bobine en aluminium, impose d'augmenter la section de la bobine pour une bobine ayant la même 25 performance électromagnétique. Cependant on s'est rendu compte que malgré l'augmentation de la section, le poids du contacteur diminuer. L'invention permet ainsi de réduire le poids de l'ensemble. On réduit ainsi les émissions de particules polluantes du véhicule. 30 Selon un exemple, lesdites deux bobines d'appel et de maintien sont réalisées à partir d'un conducteur en aluminium. Cela permet de diminuer au mieux le poids des bobines du contacteur. 3043834 3 Selon une réalisation, une des deux bobines est réalisée en aluminium et l'autre bobine est réalisée en cuivre. Cela permet d'alléger l'ensemble bobines tout en respectant un 5 dimensionnement plus restreint que l'exemple précédemment décrit. En effet le fait d'avoir deux bobines en aluminium contraint d'augmenter la taille du contacteur augmentant son encombrement dans le véhicule. Selon une réalisation, ladite bobine d'appel est réalisée à partir d'un conducteur en aluminium, tandis que ladite bobine de maintien est réalisée à 10 partir d'un conducteur en cuivre. Ainsi on diminue le poids de la bobine ayant la plus grande section et donc au mieux le poids de l'ensemble bobine. Selon une réalisation, ladite bobine de maintien est réalisée à partir d'un conducteur en aluminium, tandis que ladite bobine d'appel est réalisée à partir d'un conducteur en cuivre. 15 Cela permet de réaliser un ensemble bobine maintien, bobine appel sans trop augmenter le volume de l'ensemble par rapport à l'antérieure du fait de la petite section de la bobine de maintien à augmenter tout en diminuant son poids. La bobine d'appel et la bobine de maintien ont le même nombre de tours. 20 Cela permet de pouvoir faire reculer le noyau mobile en annulant les deux champs des deux bobines lorsque l'on alimente plus le contacteur par la commande. Selon une réalisation, une section du conducteur formant ladite bobine d'appel est plus grande qu'une section du conducteur 25 formant ladite bobine de maintien. Selon une réalisation, ledit contacteur électromagnétique comprend une culasse de diamètre externe R et de diamètre interne r, la culasse entourant l'au moins une bobine réalisé à partir d'un conducteur en aluminium et en ce que le dit contacteur électromagnétique comprend en outre un noyau mobile 30 et un noyau fixe de diamètre externe D et de diamètre interne d de contact 3043834 4 avec le noyau mobile et d'une épaisseur H mesurée axialement, en ce que l'épaisseur H du noyau fixe au niveau d'un rayon x compris entre D et d est au minimum égale à (R2r2) / 2x. . R2 -r2 REVENDICATIONS1. Contacteur (1) électromagnétique de puissance, notamment pour un moteur électrique d'un démarreur de moteur à combustion interne, comportant : - une culasse (5) destinée à être reliée à une masse d'un véhicule automobile, - une borne de commande (28), - une borne d'entrée de puissance (18) destinée à être reliée à une borne positive (B+) d'une batterie, io - une borne de sortie de puissance (19) destinée à être reliée à un moteur électrique dudit démarreur pour l'alimenter, - au moins une bobine d'appel (6a) montée entre ladite borne de commande (28) et ladite culasse (5), et - au moins une bobine de maintien (6b) montée entre ladite borne de 15 commande (28) et ladite borne de sortie de puissance (19), caractérisé en ce qu'au moins une des deux bobines (6a, 6b) est réalisée à partir d'un conducteur (61, 62) en aluminium. 2. Contacteur électromagnétique de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bobine d'appel (6a) est réalisée à partir d'un 20 conducteur (61) en aluminium. 3. Contacteur électromagnétique de puissance selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite bobine de maintien (6b) est réalisée à partir d'un conducteur (62) en cuivre. 4. Contacteur électromagnétique de puissance selon la revendication 25 1, caractérisé en ce que ladite bobine de maintien (6b) est réalisée à partir d'un conducteur (62) en aluminium. 5. Contacteur électromagnétique de puissance selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite bobine d'appel (6a) est réalisée à partir d'un conducteur en cuivre. 3043834 14 6. Contacteur électromagnétique de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites deux bobines d'appel (6a) et de maintien (6b) sont réalisées à partir d'un conducteur (61, 62) en aluminium. 7. Contacteur électromagnétique de puissance selon l'une quelconque 5 des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une section du conducteur (61) formant ladite bobine d'appel (6a) est plus grande qu'une section du conducteur (62) formant ladite bobine de maintien (6b). 8. Contacteur électromagnétique de puissance selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en une culasse de diamètre externe R et de diamètre interne r, la culasse entourant I'au moins une bobine réalisé à partir d'un conducteur en aluminium et en ce que le dit contacteur électromagnétique comprend en outre un noyau mobile et un noyau fixe de diamètre externe D et de diamètre interne de contact avec le noyau mobile d et d'une épaisseur H mesurée axialement, en ce que l'épaisseur H du noyau fixe au niveau d'un diamètre X compris entre D et d R2 -r2 .9. Contacteur électromagnétique de puissance selon la revendication 3 ou 5, caractérisé en ce qu'une connexion (31) au niveau d'une borne de commande (28) est réalisée par le biais d'un alliage ayant des propriétés physiques pour réduire un couplage électrochimique entre le cuivre et l'aluminium, ou d'une pièce intermédiaire (32) réalisée au moins en partie dans ledit alliage. 10. Contacteur électromagnétique de puissance selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit alliage comprend de l'étain. 11. Démarreur pour moteur thermique de véhicule automobile muni d'un contacteur électromagnétique de puissance tel que défini selon l'une quelconque des revendications précédentes.