Contactor electromágnetico de doble contacto y motor de arranque para motor térmico que lo incorpora.

Contactor electromagnético de doble contacto para motor de arranque de motor térmico,

que comprende unnúcleo buzo (100), un primer devanado (La) llamado de irrupción, un segundo devanado (Lm) llamado demantenimiento, una placa de contacto móvil (CM) y unos terminales primero, segundo y tercero (PC+, PC1 y PC2)de contacto, teniendo dicho contactor tres estados de funcionamiento: un primer estado (OV) sin contacto eléctricoentre dichos terminales (PC+, PC1, PC2) de contacto, un segundo estado (1CF) con un contacto eléctrico entredichos terminales primero y segundo (PC+, PC1) de contacto, y un tercer estado (2CF) con un contacto eléctricoentre dichos terminales primero, segundo y tercero (PC+, PC1, PC2) de contacto, comprendiendo igualmente dichocontactor un microaccionador gobernable eléctricamente (MS) para posibilitar o impedir, según la orden eléctrica(Ims) que se le aplique, una conmutación entre dichos estados primero (1CF) y segundo (2CF) de funcionamiento,caracterizado porque dicha conmutación está impedida por dicho microaccionador (MS) por medio de una fuerza (f3)que se opone a un empuje de dicha placa de contacto móvil (CM) cuando dicho microaccionador (MS) está excitadoeléctricamente.

Contactor electromagnético de doble contacto y motor de arranque para motor térmico que lo incorpora De manera general, la invención se refiere al campo de los motores de arranque para motor térmico en los vehículos automóviles. Más particularmente, la invención se refiere a un contactor electromagnético perfeccionado del tipo llamado de doble contacto destinado a estar incluido en motores de arranque.

Motores de arranque con contactor electromagnético de doble contacto son conocidos en el estado de la técnica. Tal motor de arranque 1a según la técnica anterior, que incluye un contactor 10a, se describe más adelante en referencia a la figura 1.

El contactor 10a comprende un cuerpo 104 por el que se desplaza en translación un núcleo buzo 100 cuyo extremo delantero 101 está dotado de un dedo 1010. El extremo trasero del núcleo buzo 100 acciona dos placas CM1 y CM2

de contacto móviles destinadas a establecer contactos galvánicos entre bornes C11, C12 y C21, C22 de contacto. Un resorte 103 de retorno de núcleo está dispuesto entre el cuerpo y el extremo delantero 101 del núcleo buzo 100 y ejerce una fuerza de retorno que se opone a una translación de él hacia la parte trasera.

El contactor 10a comprende igualmente dos devanados, Lm y La, que tienen un extremo común. Otro extremo del devanado Lm está unido a una masa eléctrica M (unida clásicamente al chasis del vehículo) . Otro extremo del devanado La está unido a los bornes C12, C22 y una escobilla eléctrica B1. El extremo común a los dos devanados, Lm y La, está unido al borne positivo (“B+”) de una batería 12 por mediación de un contacto 13 de arranque del vehículo (o cualquier órgano similar que haga la función) . El borne C21 está unido directamente al borne positivo B+ de la batería 12. El borne C11 está unido al borne positivo de la batería 12 a través de una resistencia de limitación de corriente RD.

El motor de arranque 1a comprende un motor eléctrico 11. Este motor 11 está constituido de forma clásica por un inducido o rotor 110 (devanado L3) y por un inductor o estator 114 que puede comprender imanes permanentes. El inducido 110 es alimentado clásicamente a través de un anillo colector 115, dispuesto en la parte trasera del motor 11, y de dos escobillas B1 y B2, estando unida la escobilla B1 llamada positiva a los bornes C12, C22 y estando unida la escobilla B2 llamada negativa a la masa M.

En la parte delantera del motor 11 está dispuesto un lanzador que comprende aquí un conjunto piñón lanzador 113, una rueda libre 112, un resorte 115 de engranaje y una polea (no señalada) en la que se aplica una horquilla 15.

Una rampa helicoidal 111 está igualmente prevista en la parte delantera del motor 11. El acoplamiento mecánico entre el contactor 10a y el motor se obtiene mediante la horquilla 15 móvil alrededor de un eje Δ1 de rotación. Como aparece en la figura 1, el extremo superior de esta horquilla 15 está arrastrado por el dedo 1010. El extremo inferior de la horquilla 15 está acoplado mecánicamente al nivel de la polea del lanzador, en la parte trasera del resorte 115 de engranaje, dispuesto por su parte entre este extremo inferior y la rueda libre 112.

Cuando el conductor del vehículo acciona el contacto 13 de arranque, la corriente eléctrica circula entonces por los devanados Lm y La del contactor 10, haciéndose la unión a la masa M del devanado La a través del motor 11. Se desarrolla entonces en el contactor 10a una fuerza electromagnética que tiene por efecto atraer el núcleo 100 hacia la parte trasera (flecha f1) . El resorte 103 se comprime y ejerce una fuerza de retorno antagonista. El núcleo buzo 45 100 arrastra la horquilla 15 en rotación alrededor del eje Δ1 y el extremo inferior de ella arrastra a su vez el conjunto de resorte 115, la rueda libre 112 y el piñón 113 hacia la parte delantera (flecha f2) .

Cuando el núcleo buzo 100 del contactor 10a llega a un nivel intermedio de su recorrido, la placa CM1 de contacto móvil cortocircuita los bornes C11 y C12 de contacto (posición cerrada) , permaneciendo los bornes C21 y C22 de contacto no cortocircuitados (posición abierta) . Los bornes C11 y C12 de contacto en posición cerrada unen, a través de la resistencia de limitación de corriente RD, la escobilla positiva B1 al borne positivo B+ de la batería 12, y alimentan de corriente el motor 11, volviéndose a cerrar el circuito eléctrico por la escobilla negativa B2. El inducido 110 (rotor) del motor 11 comienza a girar alrededor de su eje Δ2 de rotación a régimen reducido, es decir, a velocidad y par reducidos, debido a la limitación en corriente impuesta por la resistencia RD, lo que ocasiona 55 igualmente una rotación R del piñón 113. Animado por un doble movimiento, translación (flecha f2) y rotación R, el piñón 113 se aproxima a la corona dentada 14 del motor térmico.

De forma más precisa, se pueden dar entonces dos casos:

1) El piñón 113 engrana directamente en la corona 14 en su movimiento de translación (flecha f2) y el núcleo buzo 100 seguirá su translación hasta llegar al final del recorrido.

2) Un diente del piñón 113 topa contra un diente de la corona 14, que tiene tendencia a bloquear igualmente el recorrido del núcleo buzo 100. El resorte 115 de lanzador permite la continuación del avance del núcleo buzo 100, 65 ya que este resorte 115 se comprime, pudiendo la polea deslizarse por el árbol. El arrastre a régimen reducido del piñón 113 por el motor 11 evita estropear los dientes del piñón 113 y de la corona 14 por el efecto llamado de “fresado”. Debido a sus movimientos de rotación y translación, el piñón 113 termina por engranar en la corona 14 y el núcleo buzo 100 continúa su translación hasta llegar al final del recorrido.

Cuando el núcleo buzo 100 del contactor 10a llega al final de su recorrido, la placa CM2 de contacto móvil cortocircuita los bornes C21 y C22 de contacto (posición cerrada) , permaneciendo los bornes C11 y C12 de contacto en posición cerrada. Los bornes C21 y C22 de contacto en posición cerrada unen directamente la escobilla positiva B1 al borne positivo B+ de la batería 12. El motor 11 es entonces alimentado a régimen máximo y arrastra en rotación el motor térmico para una operación de arranque.

En la situación anterior, el devanado La de irrupción es cortocircuitado porque ya no hay diferencia de potencial entre el extremo común en los dos devanados Lm y La, y el contacto C21-C22, unidos los dos al borne positivo de la batería 12. Las placas CM1 y CM2 de contacto móviles son mantenidas en posición cerrada por el devanado Lm de mantenimiento, que actúa sobre el núcleo buzo 100 y el resorte 103 de retorno de núcleo.

Cuando el conductor corta el circuito de arranque abriendo el contacto 13 de arranque, la fuerza electromagnética que se desarrolla en el contactor 10a cesa, no siendo ya alimentado el devanado Lm de mantenimiento. El núcleo buzo 100 es devuelto a su posición de reposo por el resorte 103 y la unión eléctrica de batería 12 - motor 11 se rompe. No estando ya alimentado el motor 11, cesa de arrastrar el piñón 113 en rotación. Además, ya que el núcleo buzo 100 vuelve a su posición inicial (hacia la parte trasera) , actúa sobre la horquilla 15 que desaplica el piñón 113 de la corona 14.

Por el contrario, si el conductor mantiene el contacto 13 de arranque en posición cerrada más tiempo del necesario, el motor térmico del vehículo comienza a funcionar, el piñón 113, por lo tanto el inducido 110 del motor 11, es sometido en consecuencia a una velocidad de rotación muy elevada (típicamente, para un motor térmico que gira a 25 3000 r.p.m., la velocidad de rotación del piñón alcanzará las 25000 r.p.m., estando generalmente comprendida la relación de demultiplicación “corona-motor” entre 8/1 y 16/1) . Para evitar la centrifugación del motor 11, es por lo tanto necesario desacoplar el árbol de motor de arranque del piñón 113. Este es el papel propio de la rueda libre 112.

En el contactor 10a de la figura 1, el cierre del contacto C11-C12 antes del del contacto C21-C22, que posibilita el funcionamiento descrito anteriormente del motor 11 con dos regímenes de funcionamiento distintos, es introducido por calibrados diferentes de resortes de contacto P1, P2 y P3.

Además, el documento EP 1203884 A2 divulga un contactor según el preámbulo de la reivindicación 1.

Esta solución de la técnica anterior es satisfactoria globalmente.... [Seguir leyendo]

1. Contactor electromagnético de doble contacto para motor de arranque de motor térmico, que comprende un núcleo buzo (100) , un primer devanado (La) llamado de irrupción, un segundo devanado (Lm) llamado de 5 mantenimiento, una placa de contacto móvil (CM) y unos terminales primero, segundo y tercero (PC+, PC1 y PC2) de contacto, teniendo dicho contactor tres estados de funcionamiento: un primer estado (OV) sin contacto eléctrico entre dichos terminales (PC+, PC1, PC2) de contacto, un segundo estado (1CF) con un contacto eléctrico entre dichos terminales primero y segundo (PC+, PC1) de contacto, y un tercer estado (2CF) con un contacto eléctrico entre dichos terminales primero, segundo y tercero (PC+, PC1, PC2) de contacto, comprendiendo igualmente dicho contactor un microaccionador gobernable eléctricamente (MS) para posibilitar o impedir, según la orden eléctrica (Ims) que se le aplique, una conmutación entre dichos estados primero (1CF) y segundo (2CF) de funcionamiento, caracterizado porque dicha conmutación está impedida por dicho microaccionador (MS) por medio de una fuerza (f3) que se opone a un empuje de dicha placa de contacto móvil (CM) cuando dicho microaccionador (MS) está excitado eléctricamente.

1.

2. Contactor según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho microaccionador gobernable eléctricamente es un microsolenoide (MS) .

3. Contactor según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho microsolenoide (MS) comprende un estribo (ET) 20 de contacto, preferentemente de cobre, y un conjunto que comprende una bobina eléctrica (BO) y un núcleo magnético móvil (NM) , estando dispuesto dicho conjunto entre dos mordazas de dicho estribo (ET) de contacto.

4. Contactor según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho estribo (ET) de contacto está previsto para soportar el paso de una corriente de potencia por dicho contactor, en dichos estados primero (1CF) y segundo (2CF) 25 de funcionamiento del contactor.

5. Contactor según la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque dicho conjunto comprende igualmente una cuba (AN) que forma parte del circuito magnético del microsolenoide (MS) y que forma alojamiento para dicha bobina eléctrica (BO) .

3.

6. Contactor según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha cuba (AN) que aloja dicha bobina eléctrica (BO) es solidaria a una pared de dicho contactor y dicho estribo (ET) de contacto es solidario a dicho núcleo móvil (NM) .

7. Contactor según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque dicho microsolenoide (MS) 35 comprende igualmente una trenza conductora (TS) , preferentemente de cobre, que tiene un primer extremo unido a dicho estribo (ET) de contacto y un segundo extremo unido a dicho segundo terminal (PC1) de contacto.

8. Contactor según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque dicha placa de contacto móvil (CM) y dicho estribo (ET) de contacto son capaces de entrar en contacto durante dichos estados segundo (1CF) y 40 tercero (2CF) de funcionamiento de dicho contactor.

9. Contactor según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 8, caracterizado porque dicho estribo (ET) de contacto y dicho tercer terminal (PC2) de contacto son capaces de entrar en contacto durante dicho tercer estado (2CF) de funcionamiento de dicho contactor.

4.

10. Motor de arranque para motor térmico, equipado de un contactor electromagnético (1) de doble contacto y de un dispositivo (ECC) de gobierno electrónico, caracterizado porque dicho contactor electromagnético es conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.