EP0732498B1 - Démarreur pour véhicule automobile muni de moyens perfectionnés de guidage du lanceur - Google Patents
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- EP0732498B1 EP0732498B1 EP19960103872 EP96103872A EP0732498B1 EP 0732498 B1 EP0732498 B1 EP 0732498B1 EP 19960103872 EP19960103872 EP 19960103872 EP 96103872 A EP96103872 A EP 96103872A EP 0732498 B1 EP0732498 B1 EP 0732498B1
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
- F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
- F02N15/023—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the overrunning type
Definitions
- the present invention relates to a starter for motor vehicle.
- the present invention relates more particularly a starter for a combustion engine internal of a motor vehicle of the type comprising a electric motor whose motor shaft is provided with helical splines for rotational drive a launcher consisting of a drive ring connected to a starter pinion by a freewheeling device, type in which the launcher can slide axially on the drive shaft between a rest position and a position meshing of the pinion with a toothed crown of a flywheel of the combustion engine, and of the type in which the pinion is guided axially on the motor shaft.
- the drive ring requires very precise machining the inside diameter of the ring and the outside diameter splines in order to obtain a working clearance minimal.
- the object of the present invention is to take advantage of of the guide ring.
- the drive ring is fitted with a short axial length guide cup of bearing on the motor shaft, said cup being adapted to cooperate with the splines of the motor shaft.
- the motor shaft 10 is mounted rotating in a frame 14 by means of a needle bearing 16.
- the starter pinion 20 is guided on a section cylindrical smooth 22 of the motor shaft 10 via a pad 24.
- the drive ring 18 is connected to the pinion 20 by a freewheel device 26 which allows the ring drive 18 drive the pinion 20 in a direction of rotation, known as the motor direction of the shaft 10.
- the freewheel device 22 disengages the rotational drive of the pinion 20 by the drive shaft 10.
- the drive ring 18 is itself driven in rotation by the motor shaft 10 via two series of helical grooves 28, 29 formed respectively on the motor shaft 10 and in a diameter inside of the drive ring 18.
- the sliding movement of the drive ring 18 and the pinion 20 on the motor shaft 10 is controlled by a pivoting fork 30 of the starter which is itself controlled by an electromagnetic device not shown.
- the assembly of the pinion 20 and the drive ring 18 can therefore slide axially between a position of rest and a position of meshing of the pinion 20 with a toothed wheel (not shown) of the flywheel of the engine internal combustion.
- These two positions of the launcher 19 are shown in Figures 1 and 2 respectively.
- the drive ring 18 is provided with a cup of guide 32.
- the guide cup 32 is shown in the Figure 3 and it is composed of a tubular skirt 34 for its mounting and centering in the drive ring 18 and a transverse wall 36.
- the transverse wall 36 is pierced with a guide opening 38 whose diameter D corresponds substantially at the foot diameter of the grooves 28 of the drive shaft 10.
- the diameter D is also that of the cylindrical section arm 22 of the motor shaft 10 provided for guiding the pinion 20.
- the transverse wall 36 of the guide cup 32 is also provided with notches 40 for the passage splines 28 of the motor shaft 10.
- This feature avoids any bridging phenomenon due to operating clearance required for precision guidance and allows more easily obtain the required precision in the sizing of parts.
- the bearing surfaces 42 therefore make it possible to center the drive ring on the motor shaft 10 while it is already centered on the wheel device free 26 arranged on the pinion 20.
- device power electromagnetic causes the fork to pivot 30 which causes the launcher 19 to slide towards its engagement position.
- the arrangement of the guide cup 32 results in that between the rest position and the position of the launcher 19, the transverse wall 36 leaves the area over which the grooves extend 28 of the drive shaft 10 and the bearing surfaces 42 come cooperate with the smooth section 22 of the shaft 10 as is can see it in the cross section of figure 5.
- the start of the rotation of the launcher 19 corresponds with its coming into contact with the flywheel gear of the motor, the combination of the two sliding movements and rotation allowing the meshing.
- the importance of the transmitted torque between the pinion 20 and the toothed wheel allows, thanks to the helical configuration of the splines 28, 29 of the shaft motor 10 and the drive ring 18, to the shaft motor 10 to exert on the launcher 19 an axial force which tends to confirm the engagement.
- the flywheel acquires a higher speed of rotation than starter shaft 10.
- the freewheel device 26 can disengage the rotational drive between the ring 18 and the pinion 20 so as not to cause the shaft to rotate starter motor.
- the starter motor supply is then cut and, the motor shaft 10 of the soft starter, the arrangement of the helical grooves 28, 29 as well as the fork 30 bring the launcher 19 back into position retracted.
- the cup guide 32 is made in the form of a part independent which is forcibly mounted in the drive ring 18 but we can plan to carry it out from material with the drive ring.
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Description
La présente invention concerne un démarreur pour
véhicule automobile.
La présente invention concerne plus
particulièrement un démarreur pour un moteur à combustion
interne d'un véhicule automobile du type comportant un
moteur électrique dont l'arbre moteur est muni de
cannelures hélicoïdales pour l'entraínement en rotation
d'un lanceur constitué d'une bague d'entraínement reliée à
un pignon de lanceur par un dispositif de roue libre, du
type dans lequel le lanceur peut coulisser axialement sur
l'arbre moteur entre une position de repos et une position
d'engrènement du pignon avec une couronne dentée d'un
volant du moteur à combustion, et du type dans lequel le
pignon est guidé axialement sur l'arbre moteur.
Afin d'éviter le désalignement de la bague d'entraínement
par rapport au pignon, ce qui serait nuisible
au bon fonctionnement de la roue libre, ces deux pièces
doivent être guidées très précisément sur l'arbre moteur.
A cet effet, il est connu de guider le pignon sur
l'arbre lisse par l'intermédiaire d'un coussinet et de
guider la bague d'entraínement sur les cannelures hélicoïdales
de l'arbre moteur.
Toutefois, en raison de la précision qu'il est
nécessaire d'obtenir, une telle conception du guidage de
la bague d'entraínement nécessite un usinage très précis
du diamètre intérieur de la bague et du diamètre extérieur
des cannelures afin d'obtenir un jeu de fonctionnement
minimal.
La présence de ce jeu très réduit rend
l'assemblage de la bague d'entraínement sur l'arbre moteur
délicat car il est souvent sujet à coincements et il
nécessite l'appariement des deux pièces.
De plus, les tolérances requises sont difficiles à
obtenir dans le cadre d'une production en très grande
série.
Dans le document FR A 2,145,116, conforme au
préambule de la revendication 1, on propose une solution
de bague de guidage de la bague d'entraínement sur l'arbre
en dissociant les organes d'entraínement en rotation de la
bague de ses organes de guidage.
La présente invention a pour but de tirer partie
de la bague de guidage.
Ce problème est résolu par la partie
caractérisante de la revendication 1.
Grâce à l'invention, la bague d'entraínement est
munie d'une coupelle de guidage à faible longueur axiale
de portée sur l'arbre moteur, ladite coupelle étant
adaptée à coopérer avec les cannelures de l'arbre moteur.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- la coupelle de guidage comporte une paroi transversale qui est percée d'une ouverture de guidage et qui est munie d'échancrures pour le passage des cannelures de l'arbre moteur ;
- la coupelle de guidage est une pièce rapportée sur la bague et qui est indexée angulairement par rapport à celle-ci ;
- la coupelle de guidage comporte une jupe de montage emmanchée dans un tronçon lisse d'alésage de la bague d'entraínement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaítront à la lecture de la description détaillée
qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera
aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une vue schématique partielle en coupe longitudinale d'un lanceur muni d'une coupelle de guidage selon l'invention, illustré en position de repos ;
- la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 sur laquelle le lanceur est illustré en position d'engrènement ;
- la figure 3 est une vue en perspective d'une coupelle de guidage selon l'invention ;
- la figure 4 est une vue en section transversale partielle suivant la ligne 4-4 de la figure 1 ;
- la figure 5 est une vue en section transversale partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 2.
On a représenté sur la figure 1 une partie d'un
arbre moteur 10 d'un démarreur 12 pour un moteur à
combustion interne (non représenté) de véhicule automobile.
L'arbre moteur 10 est monté tournant dans un bâti
14 par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 16.
Sur l'extrémité de l'arbre moteur 10 sont montés
coulissants une bague d'entraínement 18 et un pignon de
lanceur 20 qui constituent un lanceur 19.
Le pignon de lanceur 20 est guidé sur un tronçon
cylindrique lisse 22 de l'arbre moteur 10 par l'intermédiaire
d'un coussinet 24.
La bague d'entraínement 18 est reliée au pignon 20
par un dispositif de roue libre 26 qui permet à la bague
d'entraínement 18 d'entraíner le pignon 20 dans un sens de
rotation, dit sens moteur de l'arbre 10.
Dans l'autre sens, le dispositif de roue libre 22
débraye l'entraínement en rotation du pignon 20 par
l'arbre moteur 10.
La bague d'entraínement 18 est elle-même entraínée
en rotation par l'arbre moteur 10 par l'intermédiaire de
deux séries de cannelures 28, 29 hélicoïdales formées
respectivement sur l'arbre moteur 10 et dans un diamètre
intérieur de la bague d'entraínement 18.
Le déplacement en coulissement de la bague d'entraínement
18 et du pignon 20 sur l'arbre moteur 10 est
commandé par une fourchette pivotante 30 du démarreur qui
est elle-même commandée par un dispositif électromagnétique
non représenté.
L'ensemble du pignon 20 et de la bague d'entraínement
18 peut donc coulisser axialement entre une position
de repos et une position d'engrènement du pignon 20 avec
une roue dentée (non représentée) du volant du moteur à
combustion interne. Ces deux positions du lanceur 19 sont
représentées respectivement sur les figures 1 et 2.
Conformément aux enseignements de l'invention, la
bague d'entraínement 18 est munie d'une coupelle de
guidage 32.
La coupelle de guidage 32 est représentée à la
figure 3 et elle est composée d'une jupe tubulaire 34 pour
son montage et son centrage dans la bague d'entraínement
18 et d'une paroi transversale 36.
La paroi transversale 36 est percée d'une
ouverture de guidage 38 dont le diamètre D correspond
sensiblement au diamètre du pied des cannelures 28 de
l'arbre moteur 10.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention,
le diamètre D est aussi celui du tronçon cylindrique
lisse 22 de l'arbre moteur 10 prévu pour le guidage du
pignon 20.
La paroi transversale 36 de la coupelle de guidage
32 est par ailleurs munie d'échancrures 40 pour le passage
des cannelures 28 de l'arbre moteur 10.
Sur le chant de l'ouverture de guidage 38 de la
paroi 36, on a ainsi délimité, entre les échancrures 40,
des surfaces de portée 42 de faibles dimensions qui sont
en appui sur l'arbre moteur 10.
Cette caractéristique permet d'éviter tout
phénomène d'arc-boutement dû aux jeux de fonctionnement
réduits nécessaires à la précision du guidage et permet
d'obtenir plus facilement la précision requise dans le
dimensionnement des pièces.
Les surfaces de portée 42 permettent donc de
centrer la bague d'entraínement sur l'arbre moteur 10
alors qu'elle est déjà centrée sur le dispositif de roue
libre 26 agencé sur le pignon 20.
On obtient ainsi un désalignement minimal de la
bague d'entraínement 18 par rapport au pignon 20.
Sur les figures 1 et 4, le démarreur 12 est
représenté avec son lanceur 19 en position de repos. Les
surfaces de portée 42 de la coupelle de guidage 32
coopèrent alors avec le fond 31 des cannelures 28 de
l'arbre 10 du démarreur 12.
Lorsque l'on veut démarrer le moteur à combustion
interne du véhicule, l'alimentation du dispositif
électromagnétique provoque le pivotement de la fourchette
30 qui entraíne en coulissement le lanceur 19 vers sa
position d'engrènement.
La disposition de la coupelle de guidage 32
entraíne que, entre la position de repos et la position
d'engrènement du lanceur 19, la paroi transversale 36
quitte la zone sur laquelle s'étendent les cannelures 28
de l'arbre moteur 10 et les surfaces de portée 42 viennent
coopérer avec le tronçon lisse 22 de l'arbre 10 comme on
peut le voir sur la coupe transversale de la figure 5.
Il est à noter que la coupelle de guidage 32, la
bague d'entraínement 18 et l'arbre moteur 10 n'ont pas de
mouvement de rotation relatif. Il n'y a donc pas de risque
de voir apparaítre des efforts "d'engrènement" sur la
coupelle de guidage 32 au retour en position de repos
puisque ceux ci sont repris par les cannelures 28, 29.
Lorsque le lanceur 19 est proche de sa position
d'engrènement, le moteur du démarreur est alimenté et
l'arbre moteur 10 entraíne le lanceur 19 en rotation.
Le début de la rotation du lanceur 19 correspond
avec son entrée en contact avec la roue dentée du volant
du moteur, la combinaison des deux mouvements de coulissement
et de rotation permettant l'engrènement.
Une fois engrenés, l'importance du couple transmis
entre le pignon 20 et la roue dentée permet, grâce à la
configuration hélicoïdale des cannelures 28, 29 de l'arbre
moteur 10 et de la bague d'entraínement 18, à l'arbre
moteur 10 d'exercer sur le lanceur 19 une force axiale qui
tend à confirmer l'engrènement.
Lorsque le moteur est lancé, le volant moteur
acquiert une vitesse de rotation supérieure à celle de
l'arbre 10 du démarreur.
En conséquence, le dispositif de roue libre 26
peut débrayer l'entraínement en rotation entre la bague 18
et le pignon 20 pour ne pas entraíner en rotation l'arbre
moteur du démarreur.
L'alimentation du moteur du démarreur est alors
coupée et, l'arbre moteur 10 du démarreur ralentissant, la
disposition des cannelures hélicoïdales 28, 29 ainsi que
la fourchette 30 ramènent le lanceur 19 en position
escamotée.
Selon un mode préféré de réalisation, la coupelle
de guidage 32 est réalisée sous la forme d'une pièce
indépendante qui est montée à force dans la bague d'entraínement
18 mais on peut prévoir de la réaliser venue de
matière avec la bague d'entraínement.
On pourra également prévoir sur la coupelle de
guidage un dispositif d'indexation angulaire qui permettra
d'aligner correctement les échancrures 40 de la paroi
transversale 36 par rapport à la position des cannelures
hélicoïdales 29.
Claims (10)
- Démarreur pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile comportant d'une part un lanceur (19) comprenant une bague d'entraínement (18) reliée à un pignon de lanceur (20) par un dispositif de roue libre (26), et d'autre part, un moteur électrique (10) pour entraíner en rotation ladite bague d'entraínement (18) par l'intermédiaire de deux séries de cannelures (28, 29) hélicoïdales, formées respectivement sur l'arbre moteur (10) et dans un diamètre intérieur de la bague d'entraínement (18), dans lequel le lanceur (19) peut coulisser axialement sur l'arbre moteur (10) entre une position de repos et une position d'engrènement du pignon de lanceur (20) avec une couronne dentée du volant du moteur à combustion, et dans lequel le pignon de lanceur (20) est guidé axialement sur l'arbre moteur (10), tandis que la bague d'entraínement (18) est munie d'une coupelle de guidage (32) disposée axialement entre la série de cannelures (29) de la bague d'entraínement (18) et le pignon lanceur, ladite coupelle de guidage étant propre à coopérer, en position d'engrènement, avec un tronçon lisse (22) de l'arbre moteur (10) caractérisé en ce que ladite coupelle de guidage (32), en position de repos, coopère avec le fond (31) des cannelures (28) de l'arbre moteur (10) .
- Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) comporte une paroi transversale (36) qui est percée d'une ouverture de guidage (38) et qui est munie d'échancrures (40) pour le passage des cannelures (28) de l'arbre moteur (10).
- Démarreur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) est une pièce rapportée sur la bague d'entraínement(18) sans mouvement de rotation relatif avec ladite bague d'entraínement (18).
- Démarreur selon la revendication 3 caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) est fixée à la bague d'entraínement (18).
- Démarreur selon la revendication 3 ou 4 prises en combinaison avec la revendication 2 caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) est dotée d'un dispositif d'indexation angulaire pour aligner correctement les échancrures (40) de la paroi transversale (36) de la coupelle (32) par rapport à la position des cannelures hélicoïdales (29).
- Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) comporte une jupe de montage (34) emmanchée dans un tronçon lisse d'alésage de la bague d'entraínement (18).
- Démarreur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite jupe de montage (34) est emmanchée à force dans le tronçon lisse d'alésage de la bague d'entraínement (18).
- Démarreur selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) est venue de matière avec la bague d'entraínement (18).
- Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 prises en combinaison avec la revendication 2, caractérisé en ce que des surfaces de portée (42) sont délimitées sur le chant de l'ouverture de guidage (38) de la paroi transversale (36) entre les échancrures (40) et en ce que les surfaces de portée (42) sont en appui sur l'arbre moteur (10).
- Démarreur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) est percée d'une ouverture de guidage (38) dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre (D) du pied des cannelures de l'arbre moteur (10) qui est aussi celui du tronçon lisse (22) de l'arbre moteur (10).
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