FR2873170A1 - Demarreur, notamment de vehicule automobile, equipe d'un lanceur a roue libre par friction - Google Patents

Abstract

Le démarreur comprend une butée (35) un moteur électrique (11), accouplé mécaniquement à un arbre de sortie (28), un lanceur (26) monté sur l'arbre de sortie (28) et comprenant un entraîneur (33), une pièce d'attelage (45) du pignon (32) à l'entraîneur (33) par l'intermédiaire d'une liaison mécanique à roue libre (34) conformée selon un embrayage à friction, et un ressort d'amorçage (R1) monté entre la butée (35) et le pignon (32).

Description

Démarreur, notamment de véhicule automobile, équipé d'un lanceur à

roue libre par friction.

Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un démarreur pour un moteur à combustion, notamment de véhicule automobile, doté d'un volant à couronne dentée de démarrage, comprenant un support avant doté d'un fond, une butée adjacente au fond du palier avant, un arbre de sortie monté rotatif dans le support avant, un lanceur, un pignon appartenant au lanceur, un moteur électrique accouplé mécaniquement au lanceur monté à coulissement axial sur l'arbre de sortie entre une position arrière de repos, et une position avant d'engrènement du pignon du lanceur avec la couronne dentée du volant du moteur à combustion, ledit lanceur comprenant: un entraîneur piloté par un moyen de commande entre ses positions arrière et avant, et équipé de cannelures d'entraînement en prise avec des dentures complémentaires de l'arbre de sortie, - une pièce d'attelage du pignon à l'entraîneur par l'intermédiaire d'une liaison mécanique à roue libre conformée selon un embrayage à friction, comportant une première surface de friction portée par l'un des éléments pignon entraîneur, et une deuxième surface de friction solidaire de l'autre des éléments entraîneur -pignon, et un dispositif élastique pour amorcer l'autoblocage de la roue libre.

Etat de la technique En référence aux figures 1 et 2, un démarreur 10 selon l'art antérieur comporte un moteur électrique 11 doté d'un stator inducteur 12 et d'un rotor induit 13 montés de manière coaxiale, le stator 12 entourant le rotor 13, lequel est monté sur un arbre 14 rotatif. Le stator 12 est logé à l'intérieur d'une culasse 15, laquelle est solidaire du support avant 16 du démarreur destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule automobile. Le support 16, ici de forme creuse, comporte un fond 100, ici en forme de nez, doté d'un alésage dans lequel est monté un palier 29, ici un palier lisse en variante un roulement à aiguilles. Le rotor 13 comporte un bobinage rotorique en liaison avec un collecteur 17 solidaire l'arbre 14 du moteur électrique 11. Le stator 12 est constitué par une pluralité d'aimants permanents fixés sur la culasse 15. En variante le stator 12 comporte des enroulements enroulés autour de masses polaires solidaires de la culasse comme décrit dans le document EP 0 749 194.

Le démarreur 10 comporte également un contacteur 18 électromagnétique s'étendant parallèlement au moteur électrique 11 en étant implanté radialement au-dessus de celui-ci. Le contacteur 18 est équipé d'au moins une bobine B d'excitation, d'un contact mobile 27 porté par une tige de commande (non référencée) et de bornes 19, 20 d'alimentation électrique. Les bornes 19, 20 sont conformées pour former chacune un contact fixe à l'intérieur du capot 21 isolant. L'une des bornes 19 est destinée à être reliée à la borne positive de la batterie, l'autre 20 est connectée par l'intermédiaire d'un câble 22 au porte-balais 17' associé au collecteur 17, ici du type frontal ou radial en variante du type axial.

On voit à la figure 2 un élément de fermeture de la culasse 15 portant un palier arrière,, ici un palier lisse en variante un palier à aiguilles, pour le montage rotatif de l'extrémité arrière de l'arbre 14 comme décrit dans le document FR A 2 796 990.

Le contacteur 18 comporte également un noyau mobile 23, un noyau fixe 24, un support de bobine (non référencé) entourant un manchon de guidage (non référencé) du noyau mobile 23 et une cuve (non référencée) servant au logement de la bobine B. Cette cuve comporte un fond fixé au support 16 et est assemblée au capot 21, ici par sertissage. Le noyau fixe 24, par l'intermédiaire de son ouverture centrale, sert de guide à la tige de commande du contact 27 soumis à l'action d'un ressort de coupure (non référencé) intervenant entre le capot 21 et le contact mobile 27.

A la figure 2, pour plus de clarté, on a supprimé en partie la bobine B et son support, ainsi qu'une partie du noyau fixe 24 et du manchon de guidage.

Lors de l'excitation de la bobine B, le noyau mobile 23 est attiré par attraction magnétique en direction du noyau fixe 24 pour provoquer simultanément le déplacement, via la tige de commande, du contact mobile 27 en direction des contacts fixes du contacteur 18 et l'actionnement d'un levier 25 de commande du lanceur 26 pour piloter le déplacement de celui-ci entre une position arrière de repos (figure 1) et une position avant d'engrènement avec une couronne dentée de démarrage 300 liée en rotation, éventuellement de manière élastique, avec le volant du moteur à combustion du véhicule automobile. Un ressort de rappel 42, prenant appui sur la cuve et sur une collerette solidaire du noyau mobile, est monté autour du noyau 23 mobile pour le solliciter vers la position arrière de repos. Un ressort 41, dit ressort dents contre dents, est logé à l'intérieur du noyau 23, et coopère avec l'extrémité supérieure du levier 25 connecté au noyau 23 mobile par l'intermédiaire d'une tige 43 reliée à un axe 44. Ce ressort 41 agit entre le fond de son logement appartenant au noyau 23 et un épaulement d'extrémité appartenant à la tige 43, dont l'autre extrémité coopère avec l'extrémité supérieure du levier 25 via l'axe 44.

Lorsque le contact mobile 27 vient en engagement avec les contacts fixes des bornes 19, 20, le moteur électrique 11 est alimenté électriquement en sorte que l'arbre 14 tourne, et entraîne l'arbre de sortie 28, lequel est monté rotatif par sa partie avant dans le support avant 16 via le palier 29 avant porté intérieurement par le fond 100 du support 16.

La partie avant de l'arbre 28 pénètre donc dans l'alésage interne du fond 100 dans lequel est emmanché, ici à serrage, le palier 29 de réception de l'arbre 28.

L'extrémité avant de l'arbre 14, à l'opposé du collecteur 17, est configurée pour former un pignon solaire appartenant à un train épicycloïdal constituant un réducteur de vitesses 30 à engrenages, lequel est interposé entre l'arbre de sortie 28 et l'arbre 14 aligné du moteur électrique 11. Ce train comporte une 5 couronne fixe dentée intérieurement pour venir en prise avec les pignons solaires (non référencés) du réducteur 30.

Un palier, ici un palier lisse, intervient radialement entre l'extrémité avant de l'arbre 14 et l'extrémité arrière de l'arbre 28 dotée d'un trou borgne de réception 10 du palier.

Le levier de commande 25, ici en forme de fourchette, est accouplé par sa partie supérieure au noyau mobile 23 via la tige 43 et le ressort 41, et comporte dans sa partie intermédiaire un axe de pivotement 31 pour son montage pivotant dans le démarreur.

La partie inférieure du levier 25, en forme de fourche, est montée dans une gorge annulaire 133 de l'entraîneur 33 et comporte des doigts ou patins profilés pour action sur les flancs de la gorge de l'entraîneur L'axe 31 comporte ici deux tronçons s'étendant depuis des faces opposées du 20 corps du levier 25, ici en matière plastique, en étant avantageusement venu de moulage avec le levier 25.

Ces tronçons sont montés de manière pivotante par exemple dans un palier en deux parties comportant une première partie reliée au support 16 en étant avantageusement venu de moulage avec celui-ci et une deuxième partie formée en vis-à-vis formant une cale entre la cuve de l'actionneur 18 et la culasse 15 comme décrit dans le document FR A 2 699 605.

En variante c'est la cale qui porte deux ailes axiales trouées pour le montage des tronçons de l'axe 31, le levier étant interposé entre les deux ailes dont l'une 30 est visible en 131 à la figure 2.

En variante la couronne dentée fixe du réducteur comporte deux pattes radialement saillantes et conformées pour recevoir les tronçons de l'axe 31. En variante il est prévu une plaque de base fixe intercalée entre le support 16 et la culasse 15 comme décrit dans le document FR A 2 725 758. C'est la plaque de base qui porte alors un support d'articulation pour l'axe 31.

Le levier est donc monté à pivotement sur un support d'articulation fixe 131 du démarreur à la faveur d'un axe solidaire de l'un des éléments levier support d'articulation fixe sachant que l'on peut inverser les structures.

Le lanceur 26 est monté coulissant sur l'arbre de sortie 28, et comporte un pignon d'entraînement 32, un entraîneur 33 adapté à être actionné par la fourche du levier de commande 25 pivotant, et une roue libre 34 intercalée axialement entre l'entraîneur 33 et le pignon 32. L'entraîneur 33 est doté intérieurement de cannelures hélicoïdales en prise de manière complémentaire avec des dentures 36 hélicoïdales externes portées par l'arbre de sortie 28. Le lanceur 26 est ainsi animé d'un mouvement hélicoïdal lorsqu'il est déplacé par le levier 25 en direction d'une butée 35 fixe axialement portée par l'arbre 28 pour venir en position avant d'engrènement, par l'intermédiaire de son pignon 32, en prise avec la couronne dentée de démarrage 300 du moteur à combustion du véhicule automobile. Le support 16 présente une ouverture (non référencée à la figure 1) dans laquelle pénètre la couronne 300. En position arrière de repos l'extrémité arrière de l'entraîneur 33, et donc du lanceur 26, est en appui contre une rondelle 101, ici métallique, en contact avec la face avant de la couronne dentée du réducteur 30. En variante l'extrémité arrière de l'entraîneur est en contact direct avec la face avant de la couronne dentée du réducteur 30 avantageusement à base de matière plastique renforcée par des charges. Dans cas cette face avant est revêtue d'une couche de graisse. Pour cette position de repos un faible jeu existe entre le levier 25 et le levier 25 (voir figure 1).

La butée 35 est adjacente au fond 100 et est ici solidaire de l'arbre de sortie 28 en étant fixée sur la partie avant de l'arbre 28 de manière connue au moyen d'un jonc (non référencé), qui est reçu simultanément dans une gorge externe de l'arbre 28 et dans une gorge complémentaire interne formée dans la périphérie interne de la butée 35 ici de forme annulaire. Cette butée 35 est donc fixe en translation.

Le lanceur 26 à roue libre est équipé d'un embrayage à friction, ici tronconique, pour atteler le pignon 32 de démarrage à l'entraîneur 33. Un tel embrayage à friction est du type décrit dans le document FR-A-2 826 696 (WO 03/002870). Il comporte deux surfaces complémentaires concave et convexe, par exemple tronconiques, coopérant par friction et respectivement solidaires du pignon 32 et de l'entraîneur 33 pour la transmission du couple de démarrage.

Pour plus de précisions on se reportera à ce document FR-A-2 826 696, 15 notamment aux pages 13 et 14 de celui-ci.

L'embrayage est bloqué dans une position embrayée lorsque le moteur électrique 11 du démarreur entraîne la couronne dentée de démarrage du moteur à combustion interne lors du démarrage (phase d'entraînement), et est débloqué automatiquement en fin de démarrage lorsque la couronne dentée entraîne le pignon 32 à une vitesse de rotation supérieure à celle de l'entraîneur 33 (phase roue libre). Le pignon 32 et l'entraîneur 33 du lanceur 26 présentent chacun un alésage central pour le passage de l'arbre de sortie 28.

En référence aux figures 3 et 4, le pignon 32 du lanceur 26 est solidarisé à une pièce d'attelage du pignon 32 à l'entraîneur 33. Cette pièce d'attelage est dotée à sa périphérie externe d'une première surface de friction 37 concave, ici de forme tronconique.

La surface de friction 37 appartient à la périphérie interne d'une jupe de la pièce d'attelage solidaire ici du pignon 26. En variante la garniture 37 est rapportée.

L'entraîneur 33 est équipé à sa périphérie interne de cannelures hélicoïdales d'entraînement (référencées en 38 dans les figures 3 et 4) en prise avec les dentures 36 complémentaires ménagées à la périphérie externe de l'arbre de sortie 28. L'entraîneur 33 est équipé également extérieurement d'une gorge de réception 133 de la fourche du levier de commande 25, et à l'avant d'une garniture 39 de friction ou de frottement de forme convexe, ici de forme tronconique. Cette garniture 39 est à base de matière plastique thermodurcissable ou thermoplastique, avantageusement chargée, pour obtenir le coefficient de frottement souhaité avec des usures faibles. La garniture 39 est ancrée dans un logement annulaire de l'entraîneur 33, et comporte à sa périphérie une deuxième surface de friction 40 convexe coopérant de manière complémentaire et coaxiale avec la première surface de friction 37 pour former un embrayage à friction tronconique constituant une liaison mécanique à roue libre, ici débrayable, entre le pignon 32 et l'entraîneur 33. En variante les surfaces de friction sont conformées pour former un embrayage à friction semi sphérique.

Un capot (non référencé) est serti sur une saillie de la pièce d'attelage et intervient à jeu axial entre la garniture 39 et la pièce d'attelage.

En variante, comme décrit dans le document précité, la pièce d'attelage est solidaire de l'entraîneur en sorte que la surface 37 appartient à l'entraîneur et la surface 39 au pignon.

On remarque que lors de l'attraction du noyau mobile 23 contre le noyau fixe 24 du contacteur 18, le jeu dl entre la butée 35 fixe et le pignon 32 en position avant d'engrènement avec la couronne dentée du volant du moteur à combustion, peut être soit positif (figure 3), soit négatif (figure 4) en fonction des dispersions géométriques des pièces du démarreur.

Sur la figure 4, le pignon 32 est en appui contre la butée 35, et le jeu négatif dl est absorbé suite à une course d2 de compression du ressort dents contre dents 41 coopérant avec l'extrémité supérieure du levier de commande 25. Le pivotement de ce dernier autour de l'axe 31 agit sur l'entraîneur 33 de manière à plaquer la deuxième surface de friction 40 de la garniture 39 contre la première surface de friction 37. L'autoblocage du lanceur 26 est ainsi amorcé, et le couple moteur est transmis normalement vers le pignon 32.

Par contre, la présence d'un jeu dl positif du pignon 32 par rapport à la butée 35 sans compression du ressort 41 (voir figure 3), peut occasionner une absence de contact entre les deux surfaces de friction 37, 40, ce qui inhibe l'autoblocage du lanceur 26. La garniture 39 de friction tourne alors librement ou avec un effet de patinage face à la première surface de friction 37 de la pièce d'attelage, et aucun couple ne peut être transmis entre l'entraîneur 33 et le o pignon 32. Le démarrage du moteur thermique est alors impossible.

Pour être sûr d'obtenir l'effet d'autoblocage du lanceur 26, il suffirait à priori de dimensionner le démarreur pour que le jeu dl en phase d'entraînement du pignon 32 contre la butée 35, soit toujours négatif. Un premier inconvénient d'une telle solution est que, en fonction de la dispersion géométrique des pièces du démarreur, la force d'actionnement exercée par le levier 25 sur l'entraîneur 33 lors de l'excitation du contacteur 18 serait très élevée, provoquant de ce fait une augmentation de la pression mécanique de la garniture 39 sur la première surface de friction 37. Cette pression de contact importante dans l'embrayage à friction provoquerait une usure prématurée de l'embrayage à friction, avec formation en plus d'un important couple résiduel de traînée qui risquerait de dégrader la fonction roue libre du lanceur 26. Un deuxième inconvénient de cette solution à jeu négatif, est le choc mécanique que doit encaisser la butée 35 à chaque accostage du pignon 32 dans la phase d'entraînement.

Dans La figure 1 une rondelle élastique à action axiale peut être montée comprimée axialement à l'intérieur de la roue libre, Cette rondelle est alors intercalée entre un épaulement radial avant de la garniture de friction, solidaire dans ce cas de l'entraîneur, et la face interne du capot précité serti sur la pièce d'attelage, de manière à solliciter élastiquement les surfaces de frictions en contact mutuel. II en résulte un effort axial prédéterminé qui applique les surfaces de frottement l'une contre l'autre. La rondelle élastique peut aussi être remplacée par un ressort hélicoïdal de compression ou appartenir au capot.

Une telle rondelle, d'une manière générale un tel dispositif élastique pour amorcer l'autoblocage de la roue libre par friction, est décrit dans les documents FR A 2 826 696 (WO 03/002870) et FR A 2 772 433 (US A 6 237 442).

En fonction de la dispersion géométrique ou de l'usure des pièces du lanceur, un positionnement imprécis de la rondelle élastique ou du ressort à l'intérieur du de la roue libre peut provoquer une variation de la pression de contact des surfaces de frottement, pouvant affecter la fonction d'autoamorçage de l'embrayage à friction ou la fonction de roue libre du lanceur.

Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un démarreur équipé d'un lanceur à roue libre par friction qui remédie aux inconvénients précités, et permet d'amorcer de façon fiable l'autoblocage interne du lanceur en phase d'entraînement.

Un autre objet de l'invention est d'augmenter la durée de vie du démarreur.

Le démarreur selon l'invention est caractérisé en ce que le dispositif élastique comporte au moins un ressort d'amorçage agencé à l'extérieur de la roue libre entre la butée et le pignon.

Grâce à l'invention on peut diminuer la longueur axiale de la roue libre puisque le ressort d'amorçage est implanté à l'extérieur de la roue libre conformée selon un embrayage à friction.

Ce ressort d'amorçage d'amorçage permet d'obtenir un contact entre les surfaces de friction pour amorcer l'autoblocage de la roue libre, qui fonctionne ainsi de manière fiable.

Ce ressort d'amorçage a également une fonction de filtre car il permet d'amortir les vibrations et de réduire les chocs entre les surfaces de friction. Les phénomènes de matage des surfaces de friction sont donc réduits.

Les surfaces de friction de la roue libre sont ainsi ménagées en sorte que la 10 durée de vie du démarreur est augmentée.

Le montage du ressort d'amorçage à l'extérieur de la roue libre et donc de l'embrayage à friction peut être réalisé facilement à cause du gain de place, et permet un amorçage interne fiable de la roue libre en phase d'entraînement, avec un contrôle visuel de la présence et de l'état du ressort lors de l'assemblage final.

Ce contrôle est plus aisé à réaliser que dans le cas ou la rondelle élastique ou le ressort est monté à l'intérieur de la roue libre comme dans les documents FR-A-2 772 433 et FR A 2 826 696 précités, cette solution conduisant à augmenter la longueur axiale de la roue libre ce qui n'est pas le cas dans la présente invention.

Ce ressort d'amorçage peut avoir la taille voulue pour exercer un effort précis et 25 n'est pas pollué par les poussières venant des surfaces de friction de la roue libre car il est implanté à l'extérieur de la roue libre.

Ce ressort d'amorçage permet également de nettoyer l'arbre de sortie du fait que dans un mode de réalisation il entoure l'arbre de sortie.

De plus la butée peut être rigide ou élastique du fait que le lanceur vient en contact avec le ressort d'amorçage et non pas avec la butée.

Dans forme de réalisation la butée est constituée par la butée 35 des figures 1 5 et 2 adjacente au fond 100 et portée à fixation par l'arbre de sortie. La butée appartient dans ce cas à la partie avant de l'arbre de sortie.

En variante la butée est formée directement sur le support par exemple par la face 102 de la figure 1 délimitant la face arrière du fond 100 en forme de nez. Dans ce cas on peut conserver la butée 35 et le ressort d'amorçage entoure la butée. Dans ce cas la butée est fixe axialement et fixe en rotation.

La butée est disposée en regard de la face avant du pignon.

Avantageusement le ressort d'amorçage est monté sans jeu entre la butée et le 15 pignon.

Dans une forme de réalisation ce ressort d'amorçage est monté à serrage, c'est-à-dire sous précontrainte, entre la butée et le pignon.

D'une manière générale, les surfaces de friction sont maintenues en contact l'une avec l'autre, c'est-à-dire plaquées l'une contre l'autre, d'une part, sous l'action exercée par le ressort d'amorçage sur le pignon et d'autre part, par l'action exercée par le moyen de commande sur l'entraîneur, tel que le levier de commande en contact avec l'entraîneur ou en variante tout autre moyen de commande agissant sur l'entraîneur, tel qu'une force électromagnétique agissant sur l'entraîneur comme décrit dans le document FR A 2 841 941.

Avantageusement le ressort d'amorçage coopère avec le pignon pour générer au sein de la roue libre, entre les surfaces de friction, un couple de traînée par friction, ledit couple étant suffisant pour amorcer l'autoblocage du lanceur en phase d'entraînement, mais relativement faible pour ne pas diminuer de façon importante le différentiel de vitesse en phase de roue libre.

Ce ressort exerce une action sur le lanceur plus faible que celle exercée par le ressort dents contre dents via le levier de commande pour ne pas oblitérer l'action de celui-ci.

Grâce à ces dispositions le ressort d'amorçage ne freine pas outre mesure le mouvement relatif entre les surfaces de friction lors de la phase roue libre.

Ce couple de traînée est suffisant pour amorcer avec précision l'autoblocage du lanceur en phase d'entraînement, mais reste relativement faible pour ne pas diminuer de façon importante le différentiel de vitesse en phase de roue libre et pour ne pas oblitérer l'action du ressort dents contre dents.

D'autres caractéristiques peuvent être utilisées isolément ou en combinaison pour amorcer avec précision l'autoblocage du lanceur.

Le ressort d'amorçage est de manière économique formé par un ressort de compression monté autour de la partie avant de l'arbre de sortie.

Dans une forme de réalisation ce ressort d'amorçage consiste en un tube à base d'élastomère ou de caoutchouc, qui protège la partie de l'arbre de sortie 20 qu'il entoure.

Dans une autre forme de réalisation ce ressort d'amorçage est un ressort hélicoïdal de forme cylindrique ou tronconique.

Ce ressort de compression est en variante à un ressort du type hélicoïdal à pas 25 variable.

Plusieurs ressorts d'amorçage peuvent être prévus. Ces ressorts sont montés par exemple en série ou interviennent de manière étagée.

Par exemple il est en variante prévu plusieurs rondelles Belleville montées en série avantageusement avec interposition de rondelles entre les rondelles Belleville.

Description sommaire des dessins

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective et partiellement arrachée au niveau du lanceur, d'un démarreur connu selon l'art antérieur; la figure 2 montre une vue en coupe axiale du démarreur de la figure 1; les figures 3 et 4 montrent des vues schématiques d'un lanceur connu en phase d'entraînement, respectivement avec un jeu contre butée positif (pas de plaquage du cône de friction dans l'embrayage), et négatif (plaquage des deux surfaces de friction de l'embrayage) ; - la figure 5 est une vue schématique analogue à la figure 3 montrant un premier mode de réalisation du ressort d'amorçage selon l'invention; - la figure 6 est une vue partielle analogue à la figure 1 pour un second mode de réalisation du ressort d'amorçage selon l'invention.

Description d'exemple de réalisation de l'invention En référence aux figures 5 et 6 les mêmes numéros de repères seront utilisés pour désigner des pièces identiques ou similaires à celles des figures 1 à 4.

Sur la figure 5, le lanceur 26 comporte un pignon d'entraînement 32, un entraîneur 33, adapté à être actionné par la fourche du levier de commande 25 de la figure 1, et une roue libre 34 conformée selon un embrayage à friction, ici de forme tronconique en variante de forme semi- shérique. Ce dernier est doté de deux surfaces de friction 37, 40 de forme annulaire et complémentaires. Ces surfaces sont de forme concave et convexe.

La première surface de friction 37 est portée intérieurement par la jupe 48 de forme tronconique d'une pièce d'attelage 45 en forme de cloche dirigée vers l'entraîneur 33. La jupe 48 est délimitée axialement par un fond 46 solidaire du pignon 32 et par une butée 47 arrière solidaire de la pièce d'attelage 45 à l'extrémité libre de plus grand diamètre.

Le fond 46 s'étend radialement entre la jupe 48 et le pignon 32 et est agencé en regard de la face avant 50 de l'entraîneur 33 et de la garniture 39. La butée 47 est formée par un rebord annulaire encadrant radialement la garniture 39. Pour plus de précisions on se reportera au document WO 03/002870.

Ainsi dans un mode de réalisation le fond 46 est rapporté par soudage par exemple du type laser, sur le pignon 32 présentant à cet effet un prolongement tubulaire. En variante on peut réaliser une fixation par sertissage du fond 46 sur le prolongement tubulaire comme à la figure 11 du document WO 03/002870. En réalisant de manière distincte le pignon et la pièce d'attelage on peut pour chacune de ces pièces choisir la matière de celles-ci selon la fonction à réaliser. En variante le pignon 32 et la pièce d'attelage 45 constituent une seule et même pièce en une seule de même matière ou bi matière, par exemple un frittage bi matière comme dans les figures 1 et 2 ou dans la figure 3 du document WO 03/002870.

En variante le fond 46 est incliné comme visible également à la figure 3 de ce document WO 03/002870.

La butée 47 consiste dans un mode de réalisation en un circlips comme à la figure 8 du document WO 03/002870.

Dans ce cas la jupe 48 porte intérieurement la surface de friction 37, formée par la périphérie interne de la jupe dans la figure 5, et présente à son extrémité libre un logement, tel qu'une gorge, pour le montage d'un circlips pour coopérer avec l'entraîneur et rendre imperdable les pièces du lanceur qui est ainsi manipulable et transportable.

En variante ce circlips est remplacé par un rebord ou des languettes d'orientation radiale obtenue (s) par pliage vers l'intérieur de l'extrémité libre de la jupe.

En variante la butée est constituée par un capot serti sur l'extrémité libre de la jupe présentant à cet effet une protubérance comme dans les figures 1 et 2.

En variante l'extrémité libre de la jupe présente des mortaises borgnes, tandis que la butée présente des tenons radiaux à sa périphérie externe s'engageant de manière complémentaire dans les mortaises d'orientation axiale. Ensuite on écrase localement les bords latéraux des mortaises au contact des tenons en appui sur les fonds des mortaises.

En variante la butée est venue de moulage avec la jupe de la pièce d'attelage. Une butée 47 est donc solidaire de la pièce d'attelage 45 de forme annulaire, qui comporte, du côté opposé à la butée 47, un fond 46.

La deuxième surface de friction 40, dans la figure 5, est située sur la garniture 39 à la périphérie externe de l'entraîneur 33, et s'étend parallèlement à la première surface de friction 37, mais sur une distance axiale plus courte. Les surfaces de friction 37, 40 sont complémentaires. La garniture 39 est solidaire de l'entraîneur en étant par exemple fixée

par collage dans un logement annulaire de celui-ci ou en variante fixée par la technique du surmoulage sur l'entraîneur avantageusement en matière plastique en sorte que la garniture 40 est ancrée dans l'entraîneur.

Bien entendu la taille de la butée 47 est définie de telle manière qu'elle puisse coopérer avec la face arrière de la garniture 39 (voir figure 5).

Cette butée 47 permet ainsi de créer un lanceur imperdable, manipulable et transportable avant montage du lanceur sur l'arbre 28. Cette butée 47 limite le mouvement relatif entre l'entraîneur 33 et le pignon 32 notamment au début de la mise en route du moteur à combustion.

En phase d'entraînement, le blocage du lanceur 26 à roue libre 34 par friction est obtenu par l'action combinée des cannelures 38 de l'entraîneur 33, entraînées par le moteur électrique via les dentures 36 de l'arbre de sortie, et du cône de friction après engagement des deux surfaces de friction 37, 40.

En position bloquée de l'embrayage de la roue libre 34 (phase d'entraînement), le moteur électrique 11 entraîne le pignon 32 et la couronne dentée de démarrage du moteur à combustion interne. L'embrayage se débloque dans la phase de roue libre lorsque le moteur à combustion entraîne le pignon 32 à une vitesse de rotation supérieure à celle de l'entraîneur 33.

L'entraîneur 33 comporte une gorge annulaire 133 de réception de la partie inférieure 125 en forme de fourche du levier 25 de la figure 1.

Pour permettre le fonctionnement fiable du lanceur 26, l'invention propose d'amorcer l'autoblocage interne de la roue libre 34 en phase d'entraînement. L'amorçage de l'autoblocage est assuré par un dispositif élastique 51 externe à la roue libre 34, conformée selon un embrayage à friction, et destiné à engendrer une force de traînée de faible intensité.

La présence de ce dispositif 51 d'amorçage engendre un couple de traînée par friction entre l'entraîneur 33 et le pignon 32, ledit couple étant suffisant pour amorcer l'autoblocage du lanceur 26 en phase d'entraînement, mais relativement faible pour ne pas diminuer de façon importante le différentiel de vitesse en phase de roue libre.

Dans le mode de réalisation de la figure 5 l'amorçage de l'autoblocage de l'embrayage à friction est assuré par un dispositif élastique 51 comportant au moins un ressort d'amorçage RI agencé à l'extérieur de la roue libre 34 entre la butée 35, ici de forme annulaire, et le pignon 32 du lanceur 26.

Cette butée est fixe axialement et est portée à fixation, de manière précitée, par l'arbre 28. Elle est adjacente au fond 100, plus précisément à la face arrière 102 délimitant le fond 100 du support 16 représenté partiellement.

Le dispositif élastique 51 selon la figure 5 comprend un ressort RI constitué à titre d'exemple par un ressort de compression de forme cylindrique du type ressort à boudin. En variante ce ressort RI de compression consiste en un tube à base d'élastomère ou de caoutchouc.

Ce ressort est intercalé axialement entre la face avant 132 du pignon et la face arrière 135 de la butée 35. Ici le ressort R1 prend appui sur les faces 132,135 en sorte qu'il est monté sans jeu entre la butée 35 et le pignon 32 et ce avantageusement sous précontrainte. Dans ce cas comme visible à la figure 5 les surfaces de friction 37,40 sont plaquées l'une contre l'autre.

En variante ce ressort R1 est monté à jeu entre les faces 135,132.

Avantageusement ce jeu est faible en sorte qu'un faible jeu peut exister entre les surfaces 37,40. Ce jeu est rattrapé lorsque le lanceur se déplace. Ensuite le lanceur se déplace à l'encontre de la force exercée par le ressort R1.

La butée 35 peut être en matière rigide ou en matière élastique, tel que de l'élastomère ou du caoutchouc, du fait que le pignon 32 ne vient pas directement en contact avec la butée 35. Cette butée peut être rigide ou comporter une partie élastique.

Cette butée peut être du type de la figure 1. En variante il s'agit d'une rondelle rigide fixée sur l'arbre de sortie par exemple par soudage ou agrafage. La butée peut consister en un circlips monté dans une gorge de l'arbre de sortie. La butée 35 peut être en plusieurs partie et comporter une couronne fragmentée en plots pour contact avec le ressort d'amorçage.

Le ressort RI entoure à jeu la partie avant de l'arbre de sortie 28 et permet de nettoyer celle-ci lorsque le lanceur 26 se déplace. Avantageusement ce jeu est faible pour un meilleur nettoyage.

Le fonctionnement du démarreur est donc amélioré.

La présence de ce ressort RI d'amorçage, qui coopère avec le pignon 32, engendre entre les surfaces de friction 37, 40 un couple de traînée par frottement, ledit couple étant suffisant pour amorcer l'autoblocage du lanceur 26 en phase d'entraînement, mais relativement faible pour ne pas diminuer de façon importante le différentiel de vitesse en phase de roue libre.

Ainsi qu'il ressort de la figure 5 lorsque le noyau mobile 23 quitte sa position de repos (Bobine B des figures 1 et 2 alimentée électriquement), les surfaces 37, 40 sont maintenues en contact, d'une part, par le ressort RI agissant sur le pignon et d'autre part, par le levier 25 agissant sur l'entraîneur 33 à la faveur de la gorge 133 de celui-ci. Cette relation est donc réalisée dès que l'entraîneur quitte sa position arrière de repos.

Le ressort R1 cylindrique du type à boudin, c'est-à-dire du type hélicoïdal à compression, étant calé axialement entre les faces 135, 132, éventuellement après rattrapage d'un jeu, il en résulte une force de plaquage entre les surfaces de friction 37,40. La section des spires du ressort est circulaire ou avantageusement comporte au moins deux méplats pour un meilleur contact lorsque les spires du ressort à boudin RI sont jointives. La section des spires est en variante rectangulaire ou carrée.

La force de plaquage dépend des applications et est choisie pour ne pas perturber outre mesure le déplacement de l'entraîneur par rapport au pignon et l'action du ressort dents contre dents 41, que ce ressort exerce sur l'entraîneur 33 via le levier 25 destiné par sa partie interne en forme de fourche 125 à venir en appui sur le flanc de la gorge 133 le plus proche de la garniture 39 et donc de la roue libre 34. Pour mémoire on rappellera que la fourche 125 comporte deux branches dotées chacune à leur extrémité libre d'un doigt ou patin profilé, comme visible à la figure 1, pour contact local avec l'un des flancs de la gorge 133 suivant le sens de déplacement du lanceur par rapport à l'arbre 28.

Dans tous les cas avantageusement l'effort résultant au niveau du lanceur, plus précisément au niveau de la gorge 133, et produit par le dispositif élastique selon l'invention est inférieur dans toutes les formes de réalisation à celui que produit le ressort dents contre dents 41 via le levier 25.

Le ressort R1 de la figure 5 permet d'obtenir une longue course élastique et est en variante à pas variable pour obtenir une meilleur progressivité. En variante le ressort hélicoïdal RI est de forme tronconique.

En variante la butée fixe est formée directement sur le support avant 16. Ainsi dans le mode de réalisation de la figure 6 cette butée est formée à la faveur de la face arrière 102 délimitant la face arrière du fond 100 en forme de nez. Dans ce cas on peut conserver la butée 35 de la figure 1, pour limiter le déplacement du pignon 32, sachant qu'a la figure 5 cette limitation du débattement peut être réalisée par venue à spire jointives du ressort à boudin RI.

Dans cette figure 6 le pignon 32 a un plus grand diamètre que celui de la figure 5. Ainsi le ressort R1 a un diamètre interne plus grand que le diamètre externe de la butée 35, ici enforme de circlips de section rectangulaire monté dans une gorge de l'arbre de sortie 28.

La butée 35, 102, disposée en regard de la face avant du pignon 32, peut être doté au niveau de sa face arrière d'un épaulement pour le centrage du ressort RI. Un tel épaulement est visible à la figure 6. De même la face avant 50 du pignon 32 est en variante dotée d'un épaulement de centrage du ressort RI.

Le dispositif d'amorçage 51 comporte en variante plusieurs ressorts montés en série, par exemple au moins deux rondelles Belleville avec montage d'une rondelle de séparation entre les deux rondelles Belleville. De préférence pour obtenir une longue course il est prévu plus de deux rondelles Belleville.

En variante les ressorts sont à action différée et étagée, un premier ressort intervenant d'abord puis ensuite deux ressorts.

Les pièces du lanceur 26 peuvent être inversées. Ainsi la pièce d'attelage 45 avec la surface de friction 37 est en variante solidaire de l'entraîneur 33, et la deuxième surface de friction 40 convexe est dans ce cas solidaire du pignon 32 comme dans les figures 5 et 6 du document WO 03/002870 précité.

La jupe avec son fond incliné ou d'orientation radiale peut être d'un seul tenant ou être rapportée sur l'élément 32, 33 dont elle est solidaire.

L'entraîneur 33 et le pignon 32 peuvent donc être métalliques ou en matière frittée.

Ici l'entraîneur 33 et le levier 25 sont avantageusement en matière plastique pour obtenir aisément par moulage la forme souhaitée pour ces pièces.

L'un des flancs de la gorge 133, celui le plus proche de la roue libre 34, peut être revêtu d'une partie métallique par exemple par surmoulage.

L'autre flanc, le plus éloigné de la roue libre 34, est avantageusement métallique en étant rapporté à fixation sur l'entraîneur par exemple par surmoulage. Ce flanc consiste par exemple en une rondelle métallique. Dans ce cas on obtient toujours un contact métal sur matière plastique.

L'invention s'applique également à un démarreur sans réducteur de vitesse 30 entre le moteur électrique 11 et le lanceur 26. Dans ce cas l'arbre 14 est 30 également l'arbre de sortie. En variante l'arbre de sortie est décalé radialement par rapport à l'arbre du moteur électrique, un dispositif à engrenage intervenant entre les deux arbres.

Le contacteur 18 est en variante déporté et s'étend par exemple perpendiculairement à l'arbre 14 du moteur 11 au voisinage du palier arrière de cet arbre 14 comme décrit dans le document FR A 2 843 427. Dans ce cas la tige de liaison au noyau mobile, qui agit sur la partie supérieure du levier 25, est reliée à ce noyau mobile par une deuxième tige agissant sur le ressort dents contre dents et un mécanisme de renvoi intervenant entre les deux tiges. La tige 43 agit donc directement ou indirectement sur le ressort dents contre dents.

Le levier 25 porte un axe 31 pour son montage à pivotement sur un support d'articulation fixe 131 du démarreur 25 (figure 2). En variante c'est le support d'articulation fixe qui porte l'axe, le levier étant troué pour passage de l'axe.

En variante le contacteur est monté de manière coaxiale par rapport au moteur électrique en sorte que le lanceur joue le rôle de noyau mobile comme décrit dans le document FR A 2 841 941 auquel on se reportera. Le moyen de commande pour déplacer le lanceur peut donc être du type électromagnétique et n'est donc pas forcément un levier.

Le support 16 est en variante moins profond en sorte que le lanceur 26 pénètre au moins en partie à l'intérieur du support 16. A la figure 6 le lanceur 26 a quitté sa position de repos et pénètre entièrement, comme à la figurel, à l'intérieur du support 16. Dans tous les cas le moteur électrique est monté dans un boîtier comportant le support avant 16, la culasse 15 et le palier arrière. A la figure 1 des tirants prennent appui sur le palier arrière et se vissent dans le support 16 pour réaliser l'assemblage du boîtier. D'autres moyens de fixation sont envisageables.

En variante au moins un revêtement est prévu sur au moins l'une des faces en regard de la butée 35, 102 et du pignon 32, par exemple sur l'une des faces 135,132 pour l'appui du ressort RI d'amorçage. Par exemple dans un mode de réalisation la butée 35 est en élastomère et la face arrière 135 de la butée 35 est constituée par une rondelle métallique solidaire de la butée 35 par exemple par collage ou la technique du surmoulage. La butée 35 comporte une partie élastique, qui dans ce cas appartient au dispositif élastique 51.

En variante pour diminuer les usures on interpose une rondelle métallique entre l'extrémité arrière du ressort d'amorçage RI et l'extrémité avant du pignon 32 10 comme visible en 103 à la figure 6.

En variante le revêtement est une matière anti -bruit réalisé par exemple sur la face avant 132 du pignon 32.

Le ressort d'amorçage RI prend donc appui directement ou indirectement sur la face arrière de la butée 35, 102 et sur la face avant du pignon 32.

La surface de friction 40 peut être formée directement à la périphérie externe de l'entraîneur, tandis que la surface de friction 37 peut appartenir à une garniture de friction fixée à la périphérie interne de la jupe de la pièce d'attelage. La jupe 48 peut donc être de forme cylindrique.

Le moteur à combustion peut être fixe et entraîner, avantageusement via un embrayage, un arbre de transmission de mouvement.

En variante le levier de commande est accouplé par sa partie supérieure à un moteur électrique auxiliaire dont l'arbre de sortie commande son déplacement Le véhicule automobile, du type léger ou poids lourd, est en variante un bateau.

Toutes les combinaisons sont possibles.

Ainsi dans un mode de réalisation le dispositif élastique est du type composite 30 et comporte par exemple un ressort à boudin associé à une portion de tube en élastomère ou à au moins l'une de ses extrémité axiale à une rondelle à base d'élastomère. La présence de la butée 35 à la figure 6 n'est pas obligatoire.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Démarreur pour un moteur à combustion, notamment de véhicule automobile, doté d'un volant à couronne dentée (300), comprenant, un support avant (16) doté d'un fond (100), une butée (35, 102) adjacente au fond (100), un arbre de sortie (28) doté de dentures (36), un lanceur (26) , un pignon (32) appartenant au lanceur (26), un moteur électrique (11) accouplé mécaniquement au lanceur (26) monté à coulissement axial sur l'arbre de sortie (28) entre une position arrière de repos, et une position avant d'engrènement du pignon (32) avec la couronne dentée du volant du moteur à combustion, ledit lanceur (26) comprenant également: un entraîneur (33) piloté par un moyen de commande entre les positions arrière et avant, et équipé de cannelures (38) d'entraînement en 15 prise avec les dentures (36) complémentaires de l'arbre de sortie (28), une pièce d'attelage du pignon (32) à l'entraîneur (33) par l'intermédiaire d'une liaison mécanique à roue libre (34) conformée selon un embrayage à friction, comportant une première surface de friction (37) portée par l'un des éléments pignon (32)- entraîneur (33), et une deuxième 20 surface de friction (40) solidaire de l'autre des éléments entraîneur (33)- pignon (32), et un dispositif élastique (51) pour amorcer l'autoblocage de la roue libre (34), - ladite pièce d'attelage étant solidaire de l'un des éléments pignon (32) entraîneur (33) dit premier élément, caractérisé en ce que le dispositif élastique (51) comporte au moins un ressort d'amorçage (RI) agencé à l'extérieur de la roue libre (34) entre la butée (35) et le pignon (32).

2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort d'amorçage (RI) est monté sans jeu entre la butée (35, 102) et le pignon (32).

3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort d'amorçage (RI) est monté sous précontrainte entre la butée (35, 102) et le pignon (32).

4. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce que le ressort d'amorçage (RI) entoure l'arbre de sortie (28).

5. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort d'amorçage (R1) est un ressort de 15 compression.

6. Démarreur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort d'amorçage (RI) est un ressort hélicoïdal de compression.

7. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces de friction (37,40) sont maintenues en contact l'une avec l'autre, d'une part, par l'action exercée par le ressort d'amorçage (RI) sur le pignon (32) du lanceur (26) et, d'autre part, par l'action exercée par le moyen de commande (25) sur l'entraîneur (33) du lanceur (26).

8. Démarreur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un support d'articulation fixe (131), en ce que le moyen de commande (25) consiste en un levier de commande (25) comportant une partie intermédiaire montée à pivotement sur ledit support (131), en ce que l'entraîneur (33) comporte une gorge (133), en ce que le levier de commande (25) comporte une partie inférieure en forme de fourche (125) montée dans la gorge (133) de l'entraîneur pour action sur celui-ci.

9. Démarreur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un contacteur électromagnétique (18) doté d'un noyau mobile (23) à l'intérieur duquel est logé un ressort (41) et en ce que le levier de commande (25) comporte une partie supérieure accouplée au noyau mobile (23) via une tige (43) agissant entre le ressort (41) et la partie supérieure du levier de commande (25).

10. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embrayage à friction de la roue libre (34) est de forme tronconique, en ce que la pièce d'attelage (45) présente un fond (46) solidaire du premier élément pignon (32) entraîneur (33) et une jupe (48) de forme tronconique reliée au fond (46) et en ce que, du côté opposé à son fond (46), la pièce d'attelage (45) porte une butée (47).

11. Démarreur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la deuxième surface de friction (40) appartient à une garniture de friction (39).

12. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée (35, 102) est rigide.

13. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que la butée (35) appartient à la partie avant de l'arbre de sortie (28).

14. Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la butée (102) appartient au support (16).