FR2879678A1 - Starter, has main transmission device including helical reduction gear wheels whose inclination angles and pitch radii are established such that total thrust power acting on wheels are equal to zero - Google Patents
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Abstract
Description
DEMARREUR ET DISPOSITIF DE BOITE DE REDUCTION DE CELUI-CISTARTER AND REDUCING BOX DEVICE THEREFOR
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION [Domaine technique de l'invention] La présente invention se rapporte à un démarreur comportant un dispositif de boîte de réduction comportant une pluralité de roues d'engrenage hélicoïdales disposées coaxialement.' [Technique apparentée] Dans la technique apparentée, un démarreur du type à réduction de vitesse est jusqu'à présent connu, dans lequel une force de rotation d'un moteur est augmentée en utilisant un dispositif de boîte de réduction, grâce à quoi la taille et le poids du moteur sont diminués (se reporter à la publication mise à la disposition du public de brevet japonais N 2003-74 449). BACKGROUND OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a starter having a reduction box device having a plurality of helical gear wheels arranged coaxially. [Related Art] In the related art, a speed reduction type starter is heretofore known, wherein a rotational force of an engine is increased by using a reduction box device, whereby the size and the weight of the motor are decreased (see Japanese Patent Laid-open Publication No. 2003-74,449).
Cependant, avec le dispositif de boîte de réduction, tel qu'un train d'engrenages planétaire, qui est largement utilisé dans les démarreurs du type à réduction de vitesse, dans lesquels des roues d'engrenage s'engrènent les unes avec les autres, un problème se pose avec l'apparition de bruits au cours de la mise en prise d'engrènement avec les roues d'engrenage. However, with the reduction box device, such as a planetary gear set, which is widely used in speed reduction type starters, in which gear wheels mesh with each other, a problem arises with the occurrence of noises during meshing engagement with the gear wheels.
Au contraire, on sait jusqu'à présent que, avec le dispositif de boîte de réduction employant des roues d'engrenage hélicoïdales (roues spirales), un rapport de prise d'engrènement est amélioré par comparaison à un cas utilisant des engrenages droits (roues à dentures droites), et la puissance est transférée régulièrement, en réalisant une réduction du bruit. On the contrary, it has been known so far that, with the reduction box device employing helical gear wheels (spiral wheels), a meshing engagement ratio is improved compared to a case using spur gears (wheels with straight toothings), and the power is transferred regularly, making a noise reduction.
Cependant, avec le dispositif à boîte de réduction employant les roues d'engrenage hélicoïdales, des forces de poussée apparaissent dans une direction axiale selon les angles d'inclinaison des flancs des dents, ce qui résulte en un besoin de prévoir une structure de palier au vu des forces de poussée. Plus particulièrement, certaines mesures doivent être prises pour augmenter la résistance d'une partie de palier d'un carter par l'intermédiaire duquel les arbres d'engrenages sont supportés. Ceci résulte en une structure de palier complexe, ce qui pose un problème avec une augmentation du coût. En outre, si des paliers de poussée, supportant des forces de poussée, subissent des pertes de rotation du fait d'un contact glissant avec une surface de paroi du carter ou autre, on peut craindre qu'une dégradation des performances du moteur se produise (dégradation de la capacité de démarrage du moteur). However, with the reduction box device employing the helical gear wheels, thrust forces occur in an axial direction at the inclination angles of the flanks of the teeth, which results in a need to provide a bearing structure at the same time. seen pushing forces. More particularly, certain measures must be taken to increase the resistance of a bearing portion of a housing through which the gear shafts are supported. This results in a complex bearing structure, which poses a problem with an increase in cost. Further, if thrust bearings, withstanding thrust forces, experience rotational losses due to slippery contact with a crankcase wall surface or the like, there is a risk that engine performance degradation will occur. (degradation of the engine starting capacity).
RESUME DE L'INVENTION La présente invention a été réalisée en ayant les problèmes ci-dessus à l'esprit et a pour but de procurer un démarreur employant un dispositif de boîte de réduction avec des engrenages droits qui permette une réduction de la dégradation des performances du démarreur grâce à une simplification d'une structure de palier au vu des forces de poussée apparaissant dans une direction axiale des roues d'engrenage hélicoïdales afin de diminuer ainsi l'apparition de pertes de rotation. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made with the above problems in mind and is intended to provide a starter employing a gear box device with spur gears that allows for reduced performance degradation. of the starter by simplifying a bearing structure in view of thrust forces occurring in an axial direction of the helical gear wheels to thereby reduce the occurrence of rotational losses.
Pour atteindre le but ci-dessus, le démarreur de la présente invention est constitué d'un moteur électrique et d'une unité de boîte de réduction grâce à laquelle la vitesse de rotation du moteur est réduite pour augmenter la vitesse de rotation afin de permettre que la force de rotation augmentée résultante soit transférée à un vilebrequin d'un moteur pour démarrer le moteur. Avec une telle structure l'unité de boîte de réduction comporte une pluralité de roues d'engrenage hélicoïdales disposées coaxialement. Les plusieurs roues d'engrenage hélicoïdales ont des rayons de cercles primitifs, des angles d'inclinaison et des directions d'inclinaison établis de sorte que le total des forces de poussée apparaissant sur les directions axiales respectives, soit pratiquement annulé. To achieve the above purpose, the starter of the present invention consists of an electric motor and a reduction box unit by which the rotational speed of the motor is reduced to increase the rotational speed to allow the resulting increased rotational force is transferred to a crankshaft of an engine to start the engine. With such a structure the reduction box unit has a plurality of helical gear wheels arranged coaxially. The plurality of helical gear wheels have pitch radii, tilt angles, and tilt directions set so that the total of the thrust forces occurring in the respective axial directions is substantially canceled.
Avec une structure telle que décrite ci--dessus, le total des forces de poussée apparaissant sur les roues d'engrenage hélicoïdales respectives, est sensiblement réduit à zéro, ce qui résulte en ce qu'il n'est pas nécessaire d'adopter une structure de palier pour prendre en compte les forces de poussée. C'est-à- dire qu'il n'y a aucun besoin d'utiliser des paliers de poussée et les résistances des parties de palier, par lesquelles les arbres des roues d'engrenage sont supportés, n'ont pas à être augmentées à des valeurs supérieures à ce qui est requis. Donc, la structure de palier peut être simplifiée, ce qui permet d'obtenir une réduction de coût. En outre, comme l'utilisation de paliers de poussée peut être évitée sans qu'apparaisse aucune perte de rotation, ce qui permet de prévenir la dégradation des performances du démarreur. With a structure as described above, the total of the thrust forces occurring on the respective helical gear wheels is substantially reduced to zero, which results in the fact that it is not necessary to adopt a bearing structure to take into account thrust forces. That is, there is no need to use thrust bearings and the resistances of the bearing parts, through which the shafts of the gear wheels are supported, need not be increased. at values higher than required. Therefore, the bearing structure can be simplified, which makes it possible to obtain a cost reduction. In addition, as the use of thrust bearings can be avoided without showing any loss of rotation, which prevents the degradation of the performance of the starter.
De préférence, les rayons de cercles primitifs respectifs de 40 la pluralité de roues d'engrenage hélicoïdales sont établis pour respecter un rapport de réduction exigé et les angles d'inclinaison respectifs sont établis en utilisant les rayons des cercles primitifs respectifs de sorte que le total des forces de poussée, qui apparaissent sur les directions axiales respectives, soit pratiquement ramené à zéro. Preferably, the respective primary circle radii of the plurality of helical gear wheels are set to respect a required reduction ratio and the respective inclination angles are established using the respective pitch radius rays so that the total thrust forces, which appear on the respective axial directions, are practically reduced to zero.
Encore de manière préférable, dans la structure élémentaire précédente, la pluralité de roues d'engrenage hélicoïdales sont établies de sorte que les angles d'inclinaison respectifs soient établis arbitrairement et que les rayons des cercles primitifs respectifs soient établis en utilisant les angles d'inclinaison respectifs, de sorte que le total des forces de poussée apparaissant sur les directions axiales respectives soit sensiblement ramené à zéro. Donc, les angles d'inclinaison de la pluralité des roues d'engrenage hélicoïdales peuvent être fixes ce qui permet d'utiliser les outillages de taillage de dents existants pour l'opération de taillage de dents. Still further preferably, in the above elementary structure, the plurality of helical gear wheels are set so that the respective inclination angles are arbitrarily set and the radii of the respective pitch circles are established using the tilt angles. respective, so that the total of the thrust forces occurring in the respective axial directions is substantially reduced to zero. Thus, the inclination angles of the plurality of helical gear wheels can be fixed which allows the use of existing tooth cutting tools for the tooth cutting operation.
On préfère également que, dans la structure élémentaire précédente, la pluralité de roues d'engrenage hélicoïdales soient établies de sorte que tous les angles d'inclinaison respectifs soient identiques et que les rayons des cercles primitifs respectifs soient établis en utilisant les angles d'inclinaison respectifs, de sorte que le total des forces de poussée, apparaissant sur les directions axiales respectives soit pratiquement ramené à zéro. It is also preferred that, in the above elementary structure, the plurality of helical gear wheels be set such that all respective inclination angles are the same and that the radii of the respective pitch circles are established using the tilt angles. respective, so that the total thrust forces appearing in the respective axial directions is substantially reduced to zero.
De manière à atteindre le but précédent, la présente invention procure également, en tant qu'autre aspect, un démarreur comprenant: un moteur électrique générant une force de rotation, un arbre de sortie par l'intermédiaire duquel la rotation du moteur est produite, une roue d'engrenage de démarreur en prise avec une périphérie extérieure de l'arbre de sortie en vue d'une rotation solidaire de celui-ci, un arbre intermédiaire, ayant deux extrémités supportées par un carter dans une position pour être parallèle à l'arbre de sortie, une première roue d'engrenage de réduction supportée avec possibilité de rotation sur l'arbre intermédiaire par l'intermédiaire d'un palier de manière à pouvoir tourner en prise d'engrènement avec la roue d'engrenage du démarreur, et une seconde roue d'engrenage de réduction disposée coaxialement avec la première roue d'engrenage de réduction par l'intermédiaire d'un embrayage pour transférer la rotation de la première roue d'engrenage de réduction par l'intermédiaire de l'embrayage, où la seconde roue d'engrenage de réduction est maintenue en prise d'engrènement avec une roue d'engrenage du vilebrequin, formée sur un vilebrequin d'un moteur, pour permettre qu'une force de rotation soit transférée depuis la seconde roue d'engrenage de réduction à la roue d'engrenage de vilebrequin pour démarrer le moteur, où la roue d'engrenage du démarreur, la première roue d'engrenage de réduction et la seconde roue d'engrenage de réduction comprennent des roues d'engrenage hélicoïdales respectivement, et où la roue d'engrenage hélicoïdale, formant la première roue d'engrenage de réduction et la roue d'engrenage hélicoïdale formant la seconde roue d'engrenage de réduction, présentent des flancs de dents respectifs formés dans la même direction d'inclinaison et des rayons de cercles primitifs respectifs et des angles d'inclinaison respectifs des flancs de dents sont établis de sorte que le total de la force de poussée, agissant sur une direction axiale de la première roue d'engrenage de réduction et qu'une force de poussée, agissant sur une direction axiale, de la seconde roue d'engrenage de réduction soit sensiblement ramené à zéro. In order to achieve the above object, the present invention also provides, as another aspect, a starter comprising: an electric motor generating a rotational force, an output shaft through which the rotation of the motor is produced, a starter gear wheel engaged with an outer periphery of the output shaft for integral rotation therewith, an intermediate shaft having two ends supported by a housing in a position to be parallel to the an output shaft, a first reduction gear wheel supported with possibility of rotation on the intermediate shaft by means of a bearing so as to be able to rotate in meshing engagement with the starter gear wheel, and a second reduction gear wheel arranged coaxially with the first reduction gear wheel via a clutch to transfer the rotation of the first gear. reduction gear wheel through the clutch, wherein the second reduction gear wheel is held in meshing engagement with a crankshaft gear wheel, formed on a crankshaft of an engine, for allowing a rotational force to be transferred from the second reduction gear wheel to the crank gear wheel to start the engine, where the starter gear wheel, the first reduction gear wheel and the second reduction gear wheel comprise helical gear wheels respectively, and wherein the helical gear wheel, forming the first reduction gear wheel and the helical gear wheel forming the second reduction gear wheel. , have respective tooth flanks formed in the same inclination direction and respective pitch circle radii and respective inclination angles of the tooth flanks are set so that the total of the thrust force acting on an axial direction of the first reduction gear wheel and a thrust force acting on an axial direction of the second reduction gear wheel is substantially reduced to zero .
De la manière similaire à ce qui précède, avec une telle structure pour ce démarreur, le total des forces de poussée, qui apparaissent sur les premières et secondes roues d'engrenage de réduction, est sensiblement ramené à zéro, ce qui a pour résultat qu'il n'est pas nécessaire d'adopter une structure de palier au vu des forces de poussée. C'est-à-dire qu'il n'apparaît aucun besoin d'utiliser des paliers de butée et les résistances des parties de palier par lesquelles les arbres intermédiaires sont supportés, n'ont pas à être augmentées jusqu'à des valeurs supérieures à ce qui est requis. Donc la structure de palier peut être simplifiée, ce qui permet d'obtenir une réduction de coût. En outre, comme l'utilisation des paliers de butée peut être évitée sans aucune apparition de perte de rotation, ceci permet d'empêcher la dégradation des performances du démarreur. Similar to the above, with such a structure for this starter, the total of the thrust forces, which appear on the first and second reduction gearwheels, is substantially reduced to zero, which results in it is not necessary to adopt a bearing structure in view of the thrust forces. That is, there is no need to use thrust bearings and the resistances of the bearing parts through which the intermediate shafts are supported do not have to be increased to higher values. to what is required. So the bearing structure can be simplified, which allows to obtain a cost reduction. In addition, as the use of the thrust bearings can be avoided without any appearance of loss of rotation, this prevents the deterioration of the performance of the starter.
Pour atteindre le but précédent, la présente invention produit également un dispositif de boîte de réduction pour un démarreur dans lequel la vitesse de rotation d'un moteur est réduite afin de permettre qu'une force de rotation soit transférée à un vilebrequin d'un moteur, le dispositif de boîte de réduction comprenant: une pluralité de roues d'engrenage hélicoïdales qui sont disposées coaxialement, où la pluralité de roues d'engrenage hélicoïdales ont des rayons de cercles primitifs respectifs, des flancs de dents présentant des angles d'inclinaison et des directions d'inclinaison des flancs de dents, qui sont établies de sorte que le total des forces de poussée, qui apparaissent dans des directions axiales respectives soit sensiblement ramené à zéro. To achieve the foregoing purpose, the present invention also produces a reduction box device for a starter in which the rotational speed of a motor is reduced to allow a rotational force to be transferred to a crankshaft of an engine. the reduction box device comprising: a plurality of helical gear wheels which are arranged coaxially, wherein the plurality of helical gear wheels have respective pitch circles, tooth flanks having tilt angles and tooth flank inclination directions, which are set such that the total of the thrust forces, which occur in respective axial directions, is substantially reduced to zero.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Dans les dessins annexés.In the accompanying drawings.
La figure 1 est une vue représentant une structure globale, en demi-coupe transversale, d'un premier mode de réalisation d'un démarreur conforme à la présente invention, La figure 2 est une vue de face du démarreur du premier mode de réalisation tel qu'il est observé dans une direction axiale, La figure 3 est une vue illustrant les angles d'inclinaison et les rayons des cercles primitifs des première et seconde roues d'engrenage du premier mode de réalisation, La figure 4 est une vue illustrative des composantes de force apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction dans le premier mode de réalisation, La figure 5A est. une vue de face du démarreur dans une direction axiale représentant les composantes de force, apparaissant dans les premières et secondes roues d'engrenage de réduction, dans le premier mode de réalisation, et la figure 5B est une vue partiellement en coupe transversale du démarreur représentant les composantes de force, apparaissant dans les premières et secondes roues d'engrenage de réduction du premier mode de réalisation, La figure 6 est un graphe illustrant les variations d'une force de poussée totale (force de poussée totale # 0) dans le premier mode de réalisation, La figure 7 est un graphe illustrant les variations de la force de poussée totale dans le premier mode de réalisation, et La figure 8 est un graphe illustrant les variations de la force de poussée totale dans un second mode de réalisation d'un démarreur conforme à la présente invention. FIG. 1 is a view showing an overall structure, in transverse half-section, of a first embodiment of a starter according to the present invention; FIG. 2 is a front view of the starter of the first embodiment, such as 3 is a view illustrating the inclination angles and the radii of the pitch circles of the first and second gear wheels of the first embodiment, FIG. 4 is an illustrative view of FIGS. force components appearing on the first reduction gear wheel in the first embodiment, Fig. 5A is. a front view of the starter in an axial direction showing the force components, appearing in the first and second reduction gear wheels, in the first embodiment, and Figure 5B is a partially cross-sectional view of the starter representing the force components, appearing in the first and second reduction gear wheels of the first embodiment, FIG. 6 is a graph illustrating the variations of a total thrust force (total thrust force # 0) in the first FIG. 7 is a graph illustrating the variations of the total thrust force in the first embodiment, and FIG. 8 is a graph illustrating the variations of the total thrust force in a second embodiment of FIG. a starter according to the present invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
A présent, les meilleurs moyens de mettre en oeuvre la présente invention sont décrits ci-dessous en détail en association avec divers modes de réalisation en faisant référence aux dessins annexés. At present, the best means for practicing the present invention are described below in detail in connection with various embodiments with reference to the accompanying drawings.
(Premier mode de réalisation) En faisant référence aux figures 1 à 7, tout d'abord, une description est effectuée d'un premier mode de réalisation d'un démarreur conforme à la présente invention. (First Embodiment) Referring to Figs. 1 to 7, firstly, a description is made of a first embodiment of a starter according to the present invention.
Comme indiqué sur la figure 1, le démarreur 1 du premier mode de réalisation est constitué d'un moteur 2 qui génère une force de rotation, d'un commutateur électromagnétique 3 destiné à ouvrir ou fermer des contacts de moteur (non représentés) montés sur un circuit de distribution d'alimentation du moteur, et un dispositif de boîte de réduction grâce auquel la vitesse de rotation du moteur 2 est réduite en vue d'une transmission à une roue d'engrenage de vilebrequin 4 d'un moteur. As indicated in FIG. 1, the starter 1 of the first embodiment consists of a motor 2 which generates a rotational force, of an electromagnetic switch 3 intended to open or close motor contacts (not shown) mounted on a motor power distribution circuit, and a reduction gear device whereby the rotational speed of the motor 2 is reduced for transmission to a crankshaft gear wheel 4 of an engine.
Le moteur 2 comprend un moteur à courant continu bien connu qui comprend un enroulement de champ magnétique 5 grâce auquel un champ magnétique est créé, une armature 7 ayant un collecteur 6 et des balais 8 montés sur le collecteur 6. Avec une telle structure, lorsque le commutateur électromagnétique 3 ferme les contacts du moteur, le moteur 2 reçoit une alimentation électrique d'une batterie (non représentée), et l'armature 7 génère une force de rotation. The engine 2 comprises a well-known DC motor which comprises a magnetic field winding 5 by means of which a magnetic field is created, an armature 7 having a collector 6 and brushes 8 mounted on the collector 6. With such a structure, when the electromagnetic switch 3 closes the motor contacts, the motor 2 receives a power supply from a battery (not shown), and the armature 7 generates a rotational force.
Le commutateur électrique 3 est constitué par exemple d'une bobine excitatrice, qui est mise sous tension depuis la batterie lorsqu'un commutateur de démarreur (non représenté) est actionné manuellement par un conducteur, et un noyau plongeur agissant en réponse à une force magnétique générée par la bobine excitatrice. En outre, le commutateur électromagnétique 3 incorpore dans celui-ci un contact mobile qui est mobile solidairement avec le noyau plongeur ou mobile en association avec le déplacement de la bobine mobile, un ensemble de contacts fixes conçus pour être connectés au circuit de distribution d'alimentation du moteur par l'intermédiaire de deux bornes externes 9, 10 (se reporter à la figure 1). Avec une telle structure, le contact mobile est amené en contact de butée avec le premier ensemble de contacts fixes, qui à leur tour sont conduits les uns vers les autres pour permettre que les contacts du moteur entrent dans un état fermé. Au contraire, lorsque le contact mobile se dégage du premier ensemble de contacts fixes pour interrompre la conduction entre les contacts fixes, ceci amène les contacts du moteur à passer à un état ouvert. The electrical switch 3 is constituted for example by an exciter coil, which is energized from the battery when a starter switch (not shown) is manually actuated by a conductor, and a plunger acting in response to a magnetic force. generated by the exciter coil. In addition, the electromagnetic switch 3 incorporates therein a movable contact which is movable integrally with the plunger or movable core in association with the displacement of the moving coil, a set of fixed contacts designed to be connected to the distribution circuit of the moving coil. supplying the motor via two external terminals 9, 10 (see Figure 1). With such a structure, the movable contact is brought into abutting contact with the first set of fixed contacts, which in turn are driven toward each other to allow the motor contacts to enter a closed state. In contrast, when the movable contact disengages from the first set of fixed contacts to interrupt conduction between the fixed contacts, this causes the motor contacts to move to an open state.
Le dispositif de boîte de réduction est constitué d'une unité de boîte de réduction 12 par l'intermédiaire de laquelle la rotation de l'armature 7 est transférée à une vitesse réduite à un arbre de sortie Il, à une roue d'engrenage de démarreur 13 maintenue en prise d'engrènement avec une périphérie extérieure de l'arbre de sortie 11 en vue d'une rotation solidaire de celle-ci, une première roue d'engrenage de réduction 14, s'engrenant avec la roue d'engrenage de démarreur 13 en vue d'une rotation avec celle-ci, et une seconde roue d'engrenage de réduction 15 montée sur un axe commun avec la première roue d'engrenage de réduction 14. Avec une telle structure, la seconde roue d'engrenage de réduction 15 est maintenue en prise d'engrènement avec une roue d'engrenage de vilebrequin 4 portée par un vilebrequin 16 (se reporter à la figure 1) d'un moteur, en permanence afin de permettre qu'une force de rotation soit transférée de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 à la roue d'engrenage de vilebrequin 4. De même, la roue d'engrenage de vilebrequin 4 est incorporée dans un carter (non représenté) par lequel le vilebrequin du moteur 16 est supporté. The reduction box device is constituted by a reduction box unit 12 through which the rotation of the armature 7 is transferred at a reduced speed to an output shaft 11, to a gear wheel of starter 13 maintained meshing with an outer periphery of the output shaft 11 for integral rotation thereof, a first reduction gear wheel 14 meshing with the gear wheel starter 13 for rotation therewith, and a second reduction gear wheel 15 mounted on a common axis with the first reduction gear wheel 14. With such a structure, the second gear wheel reduction gear 15 is maintained meshing with a crankshaft gear wheel 4 carried by a crankshaft 16 (see FIG. 1) of an engine, permanently to allow a rotational force to be transferred from the second gear wheel of Also, the crankshaft gear wheel 4 is incorporated in a crankcase (not shown) by which the crankshaft of the engine 16 is supported.
L'unité de boîte de réduction 12 est constituée d'une roue solaire 17, formée sur l'arbre d'armature 71, et d'une pluralité de trains d'engrenages satellites 19 maintenus en prise d'engrènement avec une roue d'engrenage interne 18 dont la rotation est limitée au moyen d'une unité d'amortissement (qui sera décrite ci-dessous). Une telle structure résulte en un train d'engrenages planétaire bien connu, dans lequel les engrenages satellites 19 se déplacent autour d'une périphérie de la roue solaire 17, tout en tournant, les mouvements orbitaux des engrenages satellites 19 étant transférés à l'arbre de sortie 11. The reduction box unit 12 consists of a sun gear 17, formed on the armature shaft 71, and a plurality of satellite gear trains 19 held in meshing engagement with a wheel. internal gear 18 whose rotation is limited by means of a damping unit (which will be described below). Such a structure results in a well known planetary gear train, in which the planet gears 19 move around a periphery of the sun gear 17 while rotating, the orbital movements of the planet gears 19 being transferred to the shaft output 11.
L'unité d'amortissement comprend un disque rotatif 20 dont la rotation est limitée par une force de frottement. Si la roue d'engrenage interne 18 rencontre un couple excessif de manière indue, dépassant un couple à l'état immobile du disque rotatif 20, le disque rotatif 20 patine (en rotation) afin de permettre que la rotation de la roue d'engrenage interne 18 absorbe le couple indu. The damping unit comprises a rotating disk 20 whose rotation is limited by a friction force. If the internal gear wheel 18 encounters excessively undue torque, exceeding a still torque of the rotating disk 20, the rotating disk 20 rotates (rotates) to allow the rotation of the gear wheel internal 18 absorbs the undue torque.
La roue d'engrenage de démarreur 13 est directement couplée par cannelures à une extrémité distale de l'arbre de sortie 11 et supportée avec possibilité de rotation à l'intérieur d'un carter 22 du démarreur 1 au moyen d'un ensemble de roulements 21. The starter gear wheel 13 is directly splined at a distal end of the output shaft 11 and rotatably supported within a housing 22 of the starter 1 by means of a set of bearings. 21.
La première roue d'engrenage de réduction 14 est supportée avec possibilité de rotation sur un arbre intermédiaire 23, disposé parallèlement à l'arbre de sortie 11, au moyen de roulements 24. La première roue d'engrenage de réduction 14 présente un rayon de cercle primitif supérieur à celui de la roue d'engrenage du démarreur 13 et possède un grand nombre de dents. The first reduction gear wheel 14 is rotatably supported on an intermediate shaft 23, arranged parallel to the output shaft 11, by means of bearings 24. The first reduction gear wheel 14 has a radius of the pitch circle is greater than that of the starter gear 13 and has a large number of teeth.
Comme indiqué sur la figure 2, l'arbre intermédiaire 23 est fixé à des parties de flasque 22b dépassant vers le bas vers une zone à l'intérieur d'un carter moteur ou à l'intérieur d'un réservoir d'huile depuis une surface de montage 22a du carter 22. As shown in FIG. 2, the intermediate shaft 23 is attached to flange portions 22b protruding downwardly towards an area within a crankcase or within an oil reservoir for a period of time. mounting surface 22a of the housing 22.
La seconde roue d'engrenage de réduction 15 est couplée à la première roue d'engrenage de réduction 14 par l'intermédiaire d'un embrayage 25 sur un axe de rotation commun avec la première roue d'engrenage de réduction 14, c'est-à-dire qu'elle peut tourner autour d'un axe central de l'arbre intermédiaire 23. The second reduction gear wheel 15 is coupled to the first reduction gear wheel 14 via a clutch 25 on a common axis of rotation with the first reduction gear wheel 14; that is, it can rotate about a central axis of the intermediate shaft 23.
Comme indiqué sur la figure 3, la seconde roue d'engrenage de réduction 15 présente un rayon de cercle primitif plus petit que celui de la première roue d'engrenage de réduction 14 et un petit nombre de dents (les rayons de cercles primitifs des premier et second engrenages de réduction 14, 15 portant les symboles de référence rl et r2, respectivement, sur la figure 3). As shown in Fig. 3, the second reduction gear wheel 15 has a smaller pitch circle radius than that of the first reduction gear wheel 14 and a small number of teeth (the pitch circle radii of the first gear wheel 14). and second reduction gears 14, 15 bearing the reference symbols r1 and r2, respectively, in Fig. 3).
La roue d'engrenage du démarreur 13, la première roue d'engrenage de réduction 14 et la seconde roue d'engrenage de réduction 15 utilisent. des roues d'engrenage hélicoïdales (ou spirales) dont les flancs de dents sont inclinés. L'utilisation de ces roues spirales amène des composantes de force à être créées dans une direction tangentielle et une direction axiale ainsi qu'une direction radiale, respectivement, lorsque les roues spirales tournent: en prise d'engrènement les unes avec les autres. The starter gear 13, the first reduction gear 14 and the second reduction gear 15 use. helical (or spiral) gear wheels whose tooth flanks are inclined. The use of these spiral wheels causes force components to be created in a tangential direction and an axial direction as well as a radial direction, respectively, as the spiral wheels rotate: meshing with each other.
Comme indiqué sur la figure 4, par exemple, la première roue d'engrenage de réduction 14, en prise d'engrènement avec la roue d'engrenage de démarreur 13, porte une composante de force tangentielle (charge verticale Ktl), une composante de force axiale (force de poussée Kal) et une composante de force radiale Krl en fonction d'un angle d'inclinaison X31 du flanc de dents. De la même manière, la seconde roue d'engrenage de réduction 15, en prise d'engrènement avec la roue d'engrenage de vilebrequin 4, porte une composante de force tangentielle (charge verticale Kt2), une composante de force axiale (force de poussée Ka2) et une composante de force radiale Kr2 (se reporter aux figures 5A et 5B). As shown in Fig. 4, for example, the first reduction gear wheel 14, meshing with the starter gear 13, carries a tangential force component (vertical load Kt1), a component of axial force (thrust force Kal) and a radial force component Krl as a function of an inclination angle X31 of the tooth flank. In the same manner, the second reduction gear wheel 15 meshing with the crank gear wheel 4 carries a tangential force component (vertical load Kt2), an axial force component (force of Ka2 thrust) and a radial force component Kr2 (see Figures 5A and 5B).
Ici, l'attention est concentrée sur la force de poussée Kal, apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction 15, et la force de poussée Ka2 apparaissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 15. Comme indiqué sur les figures 5A et 5B, si les deux roues d'engrenage 14, 15 ont des flancs de dents formés dans les mêmes directions hélicoïdales, l'orientation de Kal devient opposée à celle de Ka2. En conséquence, s'il est fait en sorte que Kal et Ka2 aient des amplitudes sensiblement égales l'une à l'autre, le total des forces de poussée (Kal + Ka2) peut être pratiquement ramené à zéro. Avec le premier mode de réalisation, les deux roues d'engrenage 14, 15 sont conçues pour avoir les rayons et les angles d'inclinaison (31, (32, les flancs de dents des première et réduction 14, 15 soient orientées d'hélice (les flancs de dents étant de cercles primitifs rl, r2 respectivement, de sorte que seconde roues d'engrenage de dans les mêmes directions orientés vers la gauche dans le premier mode de réalisation) 30 c'est-à-dire la force de poussée à zéro. Here, attention is focused on the pushing force Kal, appearing on the first reduction gearwheel 15, and the pushing force Ka2 appearing on the second reduction gearwheel 15. As shown in FIGS. 5A and 5B, if the two gear wheels 14, 15 have tooth flanks formed in the same helical directions, the orientation of Kal becomes opposite to that of Ka2. Therefore, if Kal and Ka2 are made to have substantially equal amplitudes to one another, the total thrust forces (Kal + Ka2) can be practically reduced to zero. With the first embodiment, the two gear wheels 14, 15 are designed to have the radii and inclination angles (31, (32, the tooth flanks of the first and the reduction 14, 15 are helically oriented (The tooth flanks being of primitive circles r1, r2, respectively, so that second gear wheels in the same directions facing to the left in the first embodiment), i.e. the pushing force to zero.
Comme indiqué sur la figureet le total de Kal et de Ka2, totale est pratiquement ramenée 3, l'embrayage 25 est constitué d'un élément intérieur 25a pouvant tourner solidairement avec la première roue d'engrenage de réduction 14, d'un élément extérieur 25b, pouvant tourner solidairement avec la seconde roue d'engrenage de réduction 15, et d'une pluralité de galets 25c destinés à transmettre ou interrompre le transfert de couple entre l'élément intérieur 25a et l'élément extérieur 25b. As shown in the figure and the total of Kal and Ka2, total is practically reduced to 3, the clutch 25 consists of an inner member 25a rotatable integrally with the first reduction gear wheel 14, an outer member 25b, being integrally rotatable with the second reduction gear wheel 15, and a plurality of rollers 25c for transmitting or stopping the transfer of torque between the inner member 25a and the outer member 25b.
L'élément intérieur 25a est formé solidairement avec une partie de bossage de la première roue d'engrenage de réduction 14 et s'étend axialement depuis la partie de bossage pour permettre qu'un bout d'extrémité, opposé à la partie de bossage, soit supporté avec possibilité de rotation par l'arbre intermédiaire 23 en passant par le roulement 26. L'élément extérieur 25b est ajusté serré sur une périphérie intérieure du second engrenage de réduction 15 afin d'être fixé à celui- ci de manière fixe. The inner member 25a is integrally formed with a boss portion of the first reduction gear wheel 14 and extends axially from the boss portion to permit an end tip, opposite the boss portion, is supported rotatably by the intermediate shaft 23 through the bearing 26. The outer member 25b is fitted tightly on an inner periphery of the second reduction gear 15 to be fixed thereto in a fixed manner.
L'élément extérieur 25b et l'élément intérieur 25a sont disposés pour pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre au moyen d'un ensemble de roulements à billes 27 situés à des positions des deux côtés des galets 25c dans une relation axialement espacée. The outer member 25b and the inner member 25a are arranged to be rotatable relative to each other by means of a set of ball bearings 27 located at positions on both sides of the rollers 25c in an axially related relationship. spaced.
L'embrayage 25 prend la forme d'un embrayage unidirectionnel 25 qui permet que les galets 25c exécutent un transfert de couple depuis l'élément intérieur 25a jusqu'à l'élément extérieur 25b tout en interrompant le transfert de couple provenant de l'élément extérieur 25b vers l'élément intérieur 25a. En conséquence, lorsque le moteur démarre au point d'amener la seconde roue d'engrenage de réduction 15 à tourner à une vitesse plus élevée que la première roue d'engrenage de réduction 14, les galets 25c fonctionnent en roue libre, en interrompant ainsi le transfert de couple depuis l'élément extérieur 25b vers l'élément intérieur 25a Avec une telle opération, on peut éviter que la rotation de la première roue d'engrenage de réduction 14 soit transférée à la seconde roue d'engrenage de réduction 15. The clutch 25 takes the form of a one-way clutch 25 which allows the rollers 25c to perform a torque transfer from the inner member 25a to the outer member 25b while interrupting torque transfer from the member. outside 25b to the inner member 25a. As a result, when the engine starts to cause the second reduction gearwheel 15 to rotate at a higher speed than the first reduction gearwheel 14, the rollers 25c operate freewheeling, thus interrupting transfer of torque from the outer member 25b to the inner member 25a With such an operation it is possible to prevent the rotation of the first reduction gear wheel 14 from being transferred to the second reduction gear wheel 15.
A présent le fonctionnement du démarreur 1 sera décrit ci-dessous. Now the operation of the starter 1 will be described below.
Tout d'abord, lorsque le commutateur électromagnétique 3 referme les contacts du moteur afin de permettre que l'alimentation électrique soit fournie à l'armature 7, l'armature 7 génère une force de rotation pour tourner. La vitesse de rotation de l'armature 7 est réduite par l'unité de boîte de réduction 12 en vue d'un transfert à l'arbre de sortie 11, qui a son tour est amené à tourner. La vitesse de rotation de l'arbre de sortie 11 est réduite par la première roue d'engrenage de réduction 14 en prise d'engrènement avec la roue d'engrenage du démarreur 13 et ensuite transférée à la seconde roue d'engrenage de réduction 15 par l'intermédiaire de l'embrayage 25. Avec une telle délivrance de puissance, la force de rotation est transférée de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 à la roue d'engrenage de vilebrequin 4, en lançant ainsi le moteur 2. First, when the electromagnetic switch 3 closes the motor contacts to allow power to be supplied to the armature 7, the armature 7 generates a rotational force to rotate. The rotational speed of the armature 7 is reduced by the reduction box unit 12 for transfer to the output shaft 11, which in turn is rotated. The rotational speed of the output shaft 11 is reduced by the first reduction gearwheel 14 meshing with the starter gear 13 and then transferred to the second reduction gearwheel 15. via the clutch 25. With such power delivery, the rotational force is transferred from the second reduction gearwheel 15 to the crank gearwheel 4, thereby starting the motor 2.
Lors du démarrage du moteur, la seconde roue d'engrenage de réduction 15, maintenue en prise d'engrènement avec la roue d'engrenage de vilebrequin 4 en permanence, est amenée à tourner à une vitesse élevée due au moteur 2, en débrayant l'embrayage 25 (les galets 25c tournant en roue libre). Avec une telle opération de débrayage, le transfert de couple depuis la seconde roue d'engrenage de réduction 15 à la première roue d'engrenage de réduction 14 est interrompu et seule la seconde roue d'engrenage de réduction 15 est amenée à tourner. When starting the engine, the second reduction gear wheel 15, kept meshing with the crank gear wheel 4 permanently, is caused to rotate at a high speed due to the engine 2, disengaging the gear. clutch 25 (the rollers 25c rotating freely). With such a disengagement operation, the transfer of torque from the second reduction gearwheel 15 to the first reduction gearwheel 14 is interrupted and only the second reduction gearwheel 15 is rotated.
Ensuite, on effectue une description de la force de poussée Kal apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14, et de la force de poussée Kat apparaissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 15. Next, a description is made of the thrust force Kal appearing on the first reduction gear wheel 14, and the thrust force Kat appearing on the second reduction gear wheel 15.
Avec un moteur à essence (d'une cylindrée de 0,66 à 3,0 1), en utilisation générale, on sait qu'un couple exigé au cours d'un cycle de lancement varie sur le vilebrequin 16 du moteur dans une plage de 20 à 200 [Nm]. Dans ce cas, on suppose que la roue d'engrenage du vilebrequin 4 comporte 61 dents et que la seconde roue d'engrenage de réduction 15 comporte 18 dents, le rapport de réduction résulte en une valeur de 3,39 61/18). En conséquence, le besoin en couple axial pour l'arbre intermédiaire 23 pour le lancement se trouve dans une valeur de 5,9 à 59 [Nm] (- 20/3,39 à 200/3,39). With a gasoline engine (0.66 to 3.0 1 displacement), in general use, it is known that a torque required during a launch cycle varies on the crankshaft 16 of the engine in a range. from 20 to 200 [Nm]. In this case, it is assumed that the crankshaft gear wheel 4 has 61 teeth and that the second reduction gear wheel 15 has 18 teeth, the reduction ratio results in a value of 3.39 61/18). As a result, the axial torque requirement for the intermediate shaft 23 for launching is in a range of 5.9 to 59 [Nm] (-20 / 3.39 to 200 / 3.39).
La valeur de ce couple axial, c'est-à-dire un moment axial Ml agissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14 est un produit de la charge verticale Ktl, apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14 dans une direction tangentielle, et du rayon du cercle primitif rl de la première roue d'engrenage de réduction. En conséquence, en déterminant rl pour qu'il prenne une valeur par exemple de 50 [mm] et en obtenant Ktl en utilisant une équation exprimée ci-dessous donne Ktl = 118 à 1 180 [N]. The value of this axial torque, i.e., an axial moment M1 acting on the first reduction gear wheel 14 is a product of the vertical load Kt1, occurring on the first reduction gear wheel 14 in a tangential direction, and the radius of the pitch circle rl of the first reduction gear wheel. Accordingly, determining r1 to take a value of eg 50 [mm] and obtaining Kt1 using an equation given below gives Kt1 = 118 to 1180 [N].
Ktl = M1/rl/ (1) En outre, le moment axial Ml agissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14 à une valeur égale à un moment axial M2 agissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 14, mais la charge verticale Ktl agissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14, et la charge verticale Kt2, agissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 15, sont vectoriellement opposées l'une à l'autre (se reporter aux figures 5A et 5B). En conséquence, la somme de M1 et M2 a une valeur nulle telle qu'elle est exprimée dans une équation décrite ci-dessous. Kt1 = M1 / rl / (1) In addition, the axial moment M1 acting on the first reduction gear wheel 14 to a value equal to an axial moment M2 acting on the second reduction gear wheel 14, but the vertical load Ktl acting on the first reduction gear wheel 14, and the vertical load Kt2, acting on the second reduction gear wheel 15, are vectorially opposed to each other (see FIGS. 5B). As a result, the sum of M1 and M2 has a zero value as expressed in an equation described below.
Ml + M2 = Ktl x ri + Kt2 x r2 = 0.. (2) En conséquence, si les rayons des cercles primitifs rl, r2 des première et seconde roues d'engrenage de réduction 14, 15, respectivement sont déterminés arbitrairement en utilisant Ktl (= 118 à 1 180 [N]), d'après l'équation ci-dessus, en tant qu'entrée, Kt2 peut être obtenu sur la base de l'équation (2). Ml + M2 = Ktl x ri + Kt2 x r2 = 0 .. (2) Accordingly, if the radii of the primitive circles r1, r2 of the first and second reduction gears 14, 15, respectively are determined arbitrarily using Kt1 (= 118 to 1180 [N]), from the equation above, as an input, Kt2 can be obtained on the basis of equation (2).
La force de poussée Kal apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14, et la force de poussée Ka2, agissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 15, sont exprimées ci-dessous dans les équations (3), (4), respectivement. The thrust force Kal appearing on the first reduction gear wheel 14, and the thrust force Ka 2, acting on the second reduction gear wheel 15, are expressed below in equations (3), (4). ), respectively.
Kal = Ktl x tangerite(3l Ka2 = Kt2 x tangente(32 A cette fin, on suppose que les premières et secondes roues d'engrenage de réduction 14, 15 présentent diverses caractéristiques (comprenant les angles d'inclinaison, les directions d'hélice et. les rayons des cercles primitifs) comme indiqué dans le tableau 1 décrit ci-dessous. Kal = Ktl x tangerite (3l Ka2 = Kt2 x tangent (32) For this purpose, it is assumed that the first and second reduction gearwheels 14, 15 have various characteristics (including tilt angles, helix directions and the rays of the primitive circles) as shown in Table 1 described below.
[Tableau 1][Table 1]
Première roue Seconde roue d'engrenage de d'engrenage de réduction réduction Angle d'inclinaison 3 20 25 (degrés) Direction d'inclinaison vers la gauche vers la gauche Rayon du cercle primitif 50 25 r (mm) A présent, en utilisant les diverses données indiquées dans le tableau 1, les forces de poussée Kal, Ka2 sont obtenues. First Wheel Second Reduction Gear Gear Gear Reduction Tilt Angle 3 20 25 (degrees) Tilt Direction Left Left Radius Primal Circle 50 25 r (mm) Now, using the various data shown in Table 1, the thrust forces Kal, Ka2 are obtained.
Ensuite, le tracé sur un graphe des conditions, dans lesquelles une force de poussée totale (Kal + Ka2), indicative d'une somme des deux forces de poussée Rai, Ka2, varie en fonction d'un angle de rotation, donne un résultat représenté sur la figure 6. Then, the plot on a graph of the conditions, in which a total thrust force (Kal + Ka2), indicative of a sum of the two thrust forces Rai, Ka2, varies as a function of a rotation angle, gives a result shown in Figure 6.
Le graphe représenté sur la figure 6 a une abscisse représentant (3) (4) un angle de rotation [degrés] et un axe longitudinal représentant une charge [N] pour représenter les variations des charges verticales Ktl, Kt2, des forces de poussée Kal, Ka2 et d'une force de poussée totale Kal + Ka2 par rapport à l'angle de rotation. Dans ce cas, comme représenté à une position indiquée par une flèche sur la figure du dessin, comme la force de poussée totale apparaît avec la valeur maximum de 670 [Nm], ledémarreur doit avoir une structure et une résistance de palier qui puissent supporter une charge aussi importante. The graph shown in Fig. 6 has an abscissa representing (3) (4) a rotation angle [degrees] and a longitudinal axis representing a load [N] to represent vertical load variations Ktl, Kt2, Kal push forces. , Ka2 and a total thrust force Kal + Ka2 with respect to the angle of rotation. In this case, as shown at a position indicated by an arrow in the figure of the drawing, as the total thrust force appears with the maximum value of 670 [Nm], the starter must have a bearing structure and resistance that can withstand a load as important.
Avec le mode de réalisation actuellement déposé, au contraire, le besoin en rapport de réduction est fixé de sorte que la force de poussée totale (Kal + Ka2) soit pratiquement rendue égale à zéro et l'angle d'inclinaison (32 du second engrenage de réduction 15 est déterminé. Un tel procédé de détermination est décrit ci-dessous. With the presently filed embodiment, on the contrary, the reduction ratio requirement is set so that the total thrust force (Kal + Ka2) is practically made equal to zero and the inclination angle (32 of the second gear This method of determination is described below.
Tout d'abord, la charge verticale Ktl de la première roue d'engrenage de réduction 14 est exprimée comme étant Ktl = 118 à 1 180 [N] , comme décrit ci-dessus, dans un cas où le rayon de cercle primitif rl est établi à 50 [mm]. First, the vertical load Ktl of the first reduction gear wheel 14 is expressed as Kt1 = 118 at 1180 [N], as described above, in a case where the prime radius radius r1 is set at 50 [mm].
Dans ce cas, en utilisant l'équation ci-dessus (2), la charge verticale Kt2 du second engrenage de réduction 14 est obtenue dans une équation décrite ci-dessous pour un exemple Ktl = 1 180 [N] (avec une valeur maximum). In this case, using the equation above (2), the vertical load Kt2 of the second reduction gear 14 is obtained in an equation described below for an example Kt1 = 1,180 [N] (with a maximum value ).
Kt2 = (Ktl x rl) / (-r2) = (1 180 x 50/1 000)/(-25/1 000) = - 2 360 (N) De même, l'angle d'inclinaison (31 et le rayon de cercle primitif associé rl de la première roue d'engrenage de réduction 14 et le rayon de cercle primitif r2 de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 ont les mêmes valeurs que celles du cas mentionné ci-dessus. C'est-à-dire qu'ils sont exprimés par: (31 = 20[0], rl = 50 [mm] et r2 = 25 [mm]. Kt2 = (Kt1 x rl) / (-r2) = (1 180 x 50/1000) / (- 25/1000) = - 2 360 (N) Similarly, the angle of inclination (31 and the associated primary circle radius r 1 of the first reduction gear wheel 14 and the pitch circle radius r 2 of the second reduction gear wheel 15 have the same values as those of the case mentioned above. that is, they are expressed by: (31 = 20 [0], r1 = 50 [mm] and r2 = 25 [mm].
Pour que la force de poussée totale (avec Kal + Ka2) soit rendue égale à zéro dans les conditions décrites ci-dessus, 35 l'équation suivante (5) doit être vérifiée. In order for the total thrust force (with Kal + Ka2) to be made equal to zero under the conditions described above, the following equation (5) must be verified.
Kal + Ka2 = Ktl x tangente(3l + Kt2 x tangente(32 = 1 180 x tangente20 2 360 x tangente(32 = 0.. (5) obtenue comme mentionné ci- dessus, 10 tableau 2 décrit ci-dessous. [Tableau 2] L'utilisation de l'équation (5) pour la conversion en l'équation suivante (6) donne tangente-1(32 comme exprimé ci-dessous. Kal + Ka2 = Kt1 x tangent (3l + Kt2 x tangent (32 = 1 180 x tangent 2 360 x tangent (32 = 0 .. (5) obtained as mentioned above, Table 2 described below. 2] The use of equation (5) for conversion to the following equation (6) gives tangent-1 (32 as expressed below.
tangente-1(32 = 1 180 x tangente20 /2 360... (6) Pour obtenir (32 en utilisant l'équation ci-dessus (6), le résultat suivant est obtenu. tangent-1 (32 = 1 180 x tangent20 / 2 360 ... (6) To obtain (32 using the equation above (6), the following result is obtained.
(32 = - 10,314 [ ] Diverses données, impliquant une valeur calculée de (32 sont indiquées dans le Première roue Seconde roue d'engrenage de d'engrenage de réduction réduction Angle d'inclinaison (3 20 10,3 (degrés) Direction d'inclinaison vers la gauche vers la gauche Rayon de cercle primitif 50 25 r (mm) En utilisant diverses données des première et seconde roues d'engrenage de réduction 14, 15 indiquées dans le tableau 2, les forces de poussée Kal, Ka2 sont obtenues de la même manière que celles du cas mentionné ci-dessus. Ensuite, le tracé des variations de la force de poussée totale (avec Kal + Ka2) en fonction de l'angle de rotation donne les résultats tels que représentés sur la figure 7. (32 = - 10,314 [] Various data, involving a calculated value of (32 are shown in the First Wheel Second gear gear reduction gear reduction Angle of inclination (3 20 10,3 (degrees) Direction of left inclination to the left Primal circle radius 50 r (mm) Using various data of the first and second reduction gear wheels 14, 15 shown in Table 2, the thrust forces Kal, Ka 2 are obtained in the same way as those of the case mentioned above, then the plot of the variations of the total thrust force (with Kal + Ka2) as a function of the angle of rotation gives the results as shown in FIG.
Comme cela est rendu évident d'après le graphe représenté sur la figure 7, la force de poussée totale (avec Kal + Ka2) est rendue partout égale à zéro. La raison en est que la force de poussée Kal, apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14, et la force de poussée Ka2, apparaissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 15, prennent sensiblement la même valeur, les deux forces de poussée agissant dans les sens d'application opposés (vectoriellement). As is made clear from the graph shown in FIG. 7, the total thrust force (with Kal + Ka2) is made everywhere equal to zero. This is because the thrust force Kal, appearing on the first reduction gear wheel 14, and the thrust force Ka 2, occurring on the second reduction gear wheel 15, take substantially the same value, both thrust forces acting in opposite directions of application (vectorial).
En conséquence, avec le démarreur 1 du mode de réalisation actuellement déposé, comme la somme de la force de poussée Kal, apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14, et la force de poussée Ka2, apparaissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 15, est pratiquement rendue égale à zéro, il n'apparaît aucun besoin d'adopter une structure de palier pour prendre en compte les forces de poussée. C'est-à-dire qu'il n'apparaît aucun besoin que des paliers de poussée soient utilisés et pour que les parties de palier (les parties de flasque 22b) du carter 22, par lesquelles l'arbre intermédiaire 23 est supporté, aient des résistances supérieures à ce qui est requis, ce qui permet d'obtenir une réduction de coût. As a result, with the starter 1 of the presently deposited embodiment, as the sum of the thrust force Kal, appearing on the first reduction gear wheel 14, and the thrust force Ka 2, appearing on the second gear wheel. reduction gear 15, is practically made equal to zero, there appears no need to adopt a bearing structure to take into account the thrust forces. That is, there is no need for thrust bearings to be used and for the bearing portions (flange portions 22b) of the housing 22, through which the intermediate shaft 23 is supported, have resistances higher than required, which allows to obtain a cost reduction.
En outre, avec le mode de réalisation actuellement déposé, l'utilisation des paliers de poussée peut être évitée sans qu'apparaisse aucune perte de rotation, ce qui permet d'empêcher la dégradation des performances du démarreur 1. En outre, comme le mode de réalisation actuellement déposé obtient l'angle d'inclinaison (32 du second engrenage de réduction 15 de manière à permettre que la force de poussée totale soit pratiquement rendue égale à zéro lors de la fixation du rayon du cercle primitif r2 de la seconde roue d'engrenage de réduction 15, il n'apparaît aucun besoin pour qu'une distance axiale (une distance entre l'arbre de sortie 11 et l'arbre intermédiaire 23 et une distance entre l'arbre intermédiaire 23 et le vilebrequin 16) soit modifiée, ce qui permet que le démarreur 1 soit réalisé avec une structure à faible coût. In addition, with the presently filed embodiment, the use of the thrust bearings can be avoided without any loss of rotation occurring, thereby preventing the degradation of the performance of the starter 1. embodiment currently being deposited obtains the angle of inclination (32 of the second reduction gear 15 so as to allow the total thrust force to be practically rendered equal to zero when fixing the radius of the pitch circle r2 of the second gear wheel reduction gear 15, there is no need for an axial distance (a distance between the output shaft 11 and the intermediate shaft 23 and a distance between the intermediate shaft 23 and the crankshaft 16) is modified , which allows the starter 1 to be made with a low cost structure.
(Second mode de réalisation) Avec le premier mode de réalisation décrit ci-dessus, le rayon de cercle primitif r2 de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 est fixé de manière à obtenir un rapport de réduction exigé et l'angle d'inclinaison (32 de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 est établi de sorte que la force de poussée totale (Kal + Ka2) soit pratiquement rendue égale à zéro. Inversement, avec un second mode de réalisation, l'angle d'inclinaison (32 de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 est fixé, alors que le rayon du cercle primitif r2 du second engrenage de réduction 15 est déterminé de sorte que la force de poussée totale (Kal + Ka2) soit rendue pratiquement égale à zéro. Un tel procédé de détermination est décrit ci-dessous. (Second Embodiment) With the first embodiment described above, the pitch circle radius r2 of the second reduction gear wheel 15 is set so as to obtain a required reduction ratio and the angle of rotation. tilt (32 of the second reduction gear wheel 15 is set so that the total thrust force (Kal + Ka2) is practically zeroed, conversely, with a second embodiment, the tilt angle (32 of the second reduction gear wheel 15 is fixed, while the radius of the pitch circle r2 of the second reduction gear 15 is determined so that the total thrust force (Kal + Ka2) is made substantially equal to zero Such a determination method is described below.
Tout d'abord, comme pour le premier mode de réalisation, le second mode de réalisation est décrit en faisant référence à un cas d'exemple où la charge verticale Ktl de la première roue d'engrenage de réduction 14 est exprimée comme étant Ktl = 118 [N] (avec une valeur minimale). Dans un tel cas, en effectuant une conversion en utilisant l'équation (2) ci- dessus, on obtient la charge verticale Kt2 de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 dans une équation (7) telle qu'exprimée ci-dessous. Kt2 = Ktl x rl/r2 = (-118 x 50/1 000)/(r2/1 000) (7) En outre, comme pour le premier mode de réalisation, les équations ci-dessus (3), (4) et (5) sont établies comme exprimé ci-dessous. First, as for the first embodiment, the second embodiment is described with reference to an exemplary case where the vertical load Ktl of the first reduction gear wheel 14 is expressed as Ktl = 118 [N] (with a minimum value). In such a case, by performing a conversion using equation (2) above, the vertical load Kt2 of the second reduction gearwheel 15 is obtained in an equation (7) as expressed below. . Kt2 = Ktl x rl / r2 = (-118 x 50/1000) / (r2 / 1000) (7) In addition, as for the first embodiment, the above equations (3), (4) and (5) are established as expressed below.
Kal = Ktl x tangentefl.. (3) Ka2 = Kt2 x tangente32... (4) Kal + Ka2 = Ktl x tangente(3l + Kt2 x tangente(32 = 0... (5) Ensuite, l'angle d'inclinaison (32 du second engrenage de réduction 15 étant fixé à une valeur de 25 , le remplacement par Ktl (= 118 [Ni), (3l (= 20 [degrés]) et Kt2, obtenus dans l'équation ci-dessus (7), dans l'équation ci-dessus (5) donne une équation (8) telle qu'exprimée ci-dessous. Kal = Ktl x tangent (3) Ka2 = Kt2 x tangent32 ... (4) Kal + Ka2 = Ktl x tangent (3l + Kt2 x tangent (32 = 0 ... (5) Then the angle d the inclination (32 of the second reduction gear 15 being set at a value of 25, the replacement by Kt1 (= 118 [Ni), (31 (= 20 [degrees]) and Kt2, obtained in the above equation ( 7), in the equation above (5) gives an equation (8) as expressed below.
Kal = Ka2 = 118 x tangente20 + Kt2 x tangent:e25 = 118 x tangente20 + {(- 118 x 50/1 000)/(r2/l 000)} x tangente25 = 0 En obtenant r2 en utilisant l'équation (8), on obtient le résultat tel qu'exprimé ci-dessous. Kal = Ka2 = 118 x tangent20 + Kt2 x tangent: e25 = 118 x tangent20 + {(- 118 x 50/1000) / (r2 / 1000)} x tangent25 = 0 By obtaining r2 using equation (8 ), the result is obtained as expressed below.
r2 = 118 x 50/1 000 x tangente25 /(ll8 x tangente20 ) = 64,06 [mm] Diverses données, comprenant une valeur calculée de r2 dans l'équation cidessus, sont indiquées dans le tableau 3 établi ci-dessous. r 2 = 118 x 50/1000 x tangent 25 / (11 8 x tangent 20) = 64.06 [mm] Various data, including a calculated value of r 2 in the equation above, are given in Table 3 below.
[Tableau 3][Table 3]
Première roue Seconde roue d'engrenage de d'engrenage de réduction réduction Angle d'inclinaison (3 20 25 (degrés) Direction d'inclinaison vers la gauche vers la gauche Rayon du cercle primitif 50 64,06 r (mm) En utilisant les diverses données des première et seconde roues d'engrenage de réduction 14, 15, indiquées dans le tableau ci-dessus (3), les forces de poussée Kal, Ka2 sont obtenues comme dans le cas du premier mode de réalisation et les variations de la force de poussée totale (Kal + Ka2) sont tracées en fonction de l'angle de rotation, ce qui donne les résultats représentés sur la figure 8. First wheel Second reduction gear reduction gear wheel Tilt angle (3 20 25 (degrees) Tilt direction to the left to the left Radius of the pitch circle 50 64.06 r (mm) Using the various data of the first and second reduction gear wheels 14, 15, indicated in the above table (3), the thrust forces Kal, Ka2 are obtained as in the case of the first embodiment and the variations of the Total thrust force (Kal + Ka2) is plotted against the angle of rotation, giving the results shown in Figure 8.
Comme on le comprend d'après le graphe représenté sur la figure 8, la force de poussée totale (Kal + Ka2) est rendue partout égale à zéro comme dans le premier mode de réalisation (se reporter à la figure 7). La raison en est que la force de poussée Kal, apparaissant sur la première roue d'engrenage de réduction 14, et la force de poussée Ka2, apparaissant sur la seconde roue d'engrenage de réduction 15, prennent une valeur sensiblement égale et que les deux forces de poussée sont dans des sens d'application opposés (vectoriellement) l'un par rapport à l'autre. As can be understood from the graph shown in FIG. 8, the total pushing force (Kal + Ka2) is rendered everywhere equal to zero as in the first embodiment (see FIG. 7). This is because the thrust force Kal, appearing on the first reduction gear wheel 14, and the thrust force Ka 2, occurring on the second reduction gear wheel 15, assume a substantially equal value and the two pushing forces are in opposite directions of application (vectorially) with respect to each other.
En conséquence, comme dans le premier mode de réalisation, le second mode de réalisation n'a pas non plus besoin d'utiliser des paliers de poussée et d'augmenter les résistances des parties de palier (parties de flasque 22b) du carter 22, par lesquelles l'arbre intermédiaire est supporté, à des niveaux supérieurs à ce qui est requis, ce qui permet qu'une structure de palier soit simplifiée, avec la possibilité résultante d'une réduction de coût. Consequently, as in the first embodiment, the second embodiment also does not need to use thrust bearings and to increase the resistances of the bearing parts (flange portions 22b) of the housing 22, by which the intermediate shaft is supported at levels higher than required, which allows a bearing structure to be simplified, with the resulting possibility of a cost reduction.
En outre, avec le second mode de réalisation, comme l'utilisation des paliers de poussée peut être évitée sans aucune apparition de pertes de rotation, cela permet d'empêcher la dégradation des performances du démarreur 1. En outre, avec le second mode de réalisation, comme l'angle d'inclinaison X32 de la seconde roue d'engrenage de réduction 15 peut être fixé, cela permet d'utiliser l'outillage de taille de dents existant pour l'opération de taille de dents. De même, établir l'angle d'inclinaison (31 de la première roue d'engrenage de réduction 14 et l'angle d'inclinaison X32 du second engrenage de réduction 15 pour qu'ils soient égaux l'un à l'autre permet que les opérations de taille de dents soient exécutées en utilisant le même outillage de taille de dents, ce qui résulte en une productivité améliorée. In addition, with the second embodiment, as the use of the thrust bearings can be avoided without any occurrence of loss of rotation, it prevents the degradation of the performance of the starter 1. In addition, with the second embodiment of As an embodiment, since the tilt angle X32 of the second reduction gear wheel 15 can be fixed, this allows the use of existing tine tooling for the tine operation. Similarly, establishing the tilt angle (31 of the first reduction gear wheel 14 and the tilt angle X32 of the second reduction gear 15 to be equal to each other allows that the tooth size operations are performed using the same tooth size tool, resulting in improved productivity.
(Modification) Bien que, avec les premier et second modes de réalisation décrits ci-dessus, les angles d'inclinaison et les rayons de cercles primitifs des première et seconde roues d'engrenage de réduction 14, 15 soient établis de sorte que le total des forces de poussée, agissant sur les deux roues d'engrenage hélicoïdales, c'est-à-dire les premières et secondes roues d'engrenage de réduction 14, 15 disposées sur un axe commun soit pratiquement rendu égal à zéro, la présente invention n'est pas limitée à un tel agencement et peut avoir une application et une structure comprenant plus que trois roues d'engrenage hélicoïdales de l'axe commun. (Modification) Although, with the first and second embodiments described above, the pitch angles and the pitch circle radii of the first and second reduction gear wheels 14, 15 are set so that the total thrust forces acting on the two helical gear wheels, i.e. the first and second reduction gearwheels 14, 15 disposed on a common axis are substantially zeroed, the present invention is not limited to such an arrangement and may have an application and structure comprising more than three helical gear wheels of the common axis.
La présente invention peut être mise en oeuvre sous plusieurs autres formes sans s'écarter de son esprit. Les modes de réalisation et modifications décrits jusqu'à présent sont en conséquence prévus n'être qu'illustratifs et non pas restrictifs, puisque la portée de l'invention est définie par les revendications annexées plutôt que par la description qui les précèdent. Tous les changements qui se trouvent à l'intérieur des limites des revendications, ou des équivalents de telles limites, sont en conséquence prévus être englobés par les revendications. The present invention can be implemented in many other forms without departing from its spirit. The embodiments and modifications described so far are accordingly intended to be illustrative and not restrictive, since the scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the description which precedes them. Any changes within the scope of the claims, or equivalents of such limitations, are accordingly intended to be encompassed by the claims.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2004366662A JP2006170143A (en) | 2004-12-17 | 2004-12-17 | Starter |
Publications (1)
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|---|---|
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Family
ID=36585719
Family Applications (1)
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| FR0512870A Withdrawn FR2879678A1 (en) | 2004-12-17 | 2005-12-19 | Starter, has main transmission device including helical reduction gear wheels whose inclination angles and pitch radii are established such that total thrust power acting on wheels are equal to zero |
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Families Citing this family (2)
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2004
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Also Published As
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