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WO2006000667A1 - Demarreur equipe d’un lanceur a roue libre par friction - Google Patents

Demarreur equipe d’un lanceur a roue libre par friction Download PDF

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Publication number
WO2006000667A1
WO2006000667A1 PCT/FR2005/001249 FR2005001249W WO2006000667A1 WO 2006000667 A1 WO2006000667 A1 WO 2006000667A1 FR 2005001249 W FR2005001249 W FR 2005001249W WO 2006000667 A1 WO2006000667 A1 WO 2006000667A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lever
starter
spring
driver
launcher
Prior art date
Application number
PCT/FR2005/001249
Other languages
English (en)
Inventor
Benoit Dupeux
Olivier Gilzome
Christian Mornieux
André PIREYRE
Gilles Vadin-Michaud
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur
Priority to BRPI0509080-6A priority Critical patent/BRPI0509080A/pt
Priority to CN2005800164852A priority patent/CN1957176B/zh
Priority to JP2007513996A priority patent/JP2008500485A/ja
Publication of WO2006000667A1 publication Critical patent/WO2006000667A1/fr

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F02N15/025—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the friction type

Definitions

  • the invention relates to a starter for a combustion engine, especially a motor vehicle, having a ring gear with a toothed start ring, comprising an output shaft with teeth, a launcher with a pinion, an electric motor for driving in rotation the output shaft mechanically coupled to the launcher mounted to slide axially on the output shaft between a rear rest position, and a forward engagement position of the launcher gear with the toothed bezel of the steering wheel of the combustion engine, said launcher comprising: a driver controlled by a control means between its rear and front positions, and equipped with drive splines engaged with the complementary teeth of the output shaft, a pinion hitch to the trainer via a mechanical freewheel link shaped according to a friction clutch, having a first friction surface carried by one of the a pinion-drive elements, and a second friction surface integral with the other sprocket-drive elements, and resilient means for biasing the friction surfaces in contact with each other to cause self-locking of the freewheel.
  • a starter 10 according to the prior art comprises an electric motor 11 having a yoke 15, a stator 12 and a rotor 13 mounted coaxially, the stator 12 surrounding the rotor 13, which is mounted on a rotating shaft 14.
  • the stator 12 is housed inside the yoke 15, which is integral with the support 16 of the starter, intended to be fixed on a fixed part of the motor vehicle.
  • the rotor 13 comprises a rotor winding in connection with a manifold 17 secured to the shaft 14 of the electric motor 11.
  • the starter 10 also comprises an electromagnetic contactor 18 extending parallel to the electric motor 11 by being implanted radially above it.
  • the switch 18 is equipped with an excitation coil B, a movable contact 27 carried by a control rod (not referenced) and terminals 19, 20 of power supply.
  • the terminals 19, 20 are shaped to each form a fixed contact inside the insulating cover 21.
  • One of the terminals 19 is intended to be connected to the positive terminal of the battery, the other 20 is connected via a cable 22 to the brush holder 17 'associated with the collector 17, here of the frontal type or Radial variant of the axial type.
  • the contactor 18 also comprises in a known manner a movable core 23, a fixed core 24, a coil support (not referenced) surrounding a guide sleeve (not referenced) of the movable core 23 and a tank (not referenced) serving for the housing of the coil B.
  • This tank is assembled to the cover 21, here by crimping.
  • the fixed core 24, through its central opening, serves as a guide to the control rod of the contact 27 subjected to the action of a breaking spring (not referenced) intervening between the cover 21 and the movable contact 27 In FIG.
  • the mobile core 23 is attracted by magnetic attraction towards the fixed core 24 to simultaneously cause the displacement, via the control rod, of the movable contact 27 towards the fixed contacts of the contactor 18 and the actuation of a control means 25 of the launcher 26 to control the movement thereof between a rear rest position (FIG. 1) and a forward meshing position with a rotating gear ring gear 300 connected in rotation, possibly elastically, with the wheel of the combustion engine of the motor vehicle.
  • the control means 25 consists of a control lever.
  • a return spring 42 resting on the tank and on a collar integral with the movable core, is mounted around the movable core 23 to bias it towards the rear rest position.
  • a spring 41 said spring teeth against teeth, is housed inside the core 23, and cooperates with the upper end of the control lever 25 connected to the movable core 23 via a rod 43 connected to an axis 44. More precisely, the spring 41 acts between the bottom of its housing belonging to the core 23 and an end shoulder belonging to the rod 43, the other end of which cooperates with the upper end of the lever 25 via the axis 44.
  • the front end of the shaft 14, opposite the collector 17, is configured to form a sun gear belonging to an epicyclic gear train constituting a gearbox
  • the gear train comprises a gears gear, which is interposed between the output shaft 28 and the aligned shaft 14 of the electric motor 11.
  • This gear has a fixed gear ring internally toothed to engage the sun gear (not referenced) of the gear unit 30.
  • a bearing (not referenced) intervenes radially between the front end of the shaft 14 and the rear end of the shaft 28 with a blind hole for receiving the bearing.
  • the control lever 25, here in the form of a fork, is coupled by its upper end, that is to say by its upper part, in the aforementioned manner to the movable core 23 of the switch 18 via the rod 43 and the spring 41, and has in its intermediate portion a pivot axis 31 for its pivotal mounting in the starter.
  • the lower part of the fork-shaped lever 25 is mounted in an annular groove 133 of the driver 33 and has profiled fingers or pads for action on the flanks of the driver's groove.
  • the axle 31 here comprises two sections extending from opposite sides of the body of the lever 25, here plastic, being advantageously molded with the lever 25.
  • These sections are pivotally mounted for example in a two-part bearing having a first connected portion the support 16 being advantageously molded with it and a second portion formed vis-à-vis forming a shim between the actuator 18, more precisely the tank thereof, and the yoke 15.
  • the wedge which carries two perforated axial wings for mounting the sections of the axis 31, the lever being interposed between the two wings, one of which is visible at 131 in FIG.
  • the fixed ring gear of the gearbox comprises an extension shaped to provide a function of articulation of the lever.
  • the extension consists of two radially protruding legs and shaped for receive the sections of the axis 31.
  • a fixed base plate interposed between the support 16 and the cylinder head 15 as described in FR A 2 725 758. This is the base plate which then carries a articulation support for the axis 31.
  • the lever is pivotally mounted here by its intermediate portion in the starter. More precisely, this lever is pivotally mounted on a fixed hinge support 131 of the starter in favor of an axis integral with one of the lever elements - fixed hinge support knowing that one can reverse the structures.
  • the launcher 26 is slidably mounted on the output shaft 28, and comprises a drive gear 32, a driver 33 actuated by the fork of the pivoting control lever 25, and a free wheel 34 interposed axially between the driver 33 and the gear wheel 32.
  • the driver 33 is internally provided with helical splines in complementary engagement with external helical teeth 36 carried by the output shaft 28.
  • the launcher 26 is thus animated by a helical movement when it is moved. by the lever 25 in the direction of a fixed stop 35 fixed to the shaft 28 to come into position before meshing, through its pinion 32, in engagement with the ring gear 300 of the combustion engine of the motor vehicle.
  • the freewheeling starter 26 is equipped with a friction clutch, here frustoconical, for coupling the pinion 32 to the driver 33.
  • a friction clutch is of the type described in document FR-A-2,826,696. (WO 03/002870) of the Applicant. It comprises two concave and convex complementary surfaces, for example frustoconical, cooperating by friction and respectively integral with the pinion 32 and the driver 33 for the transmission of the starting torque.
  • FR-A-2 826 696 for more details we refer to this document FR-A-2 826 696, in particular on pages 13 and 14 thereof.
  • the clutch is locked in an engaged position when the electric motor 11 of the starter drives the starting ring gear of the internal combustion engine during starting (driving phase), and is released automatically at the end of starting when the ring gear drives.
  • the pinion 32 at a speed of rotation greater than that of the driver 33 (freewheel phase).
  • the pinion 32 and the driver 33 of the launcher 26 each have a central bore for the passage of the output shaft 28.
  • the pinion 32 of the launcher 26 is secured to a coupling piece of the pinion 32 to the coach 33.
  • This coupling piece is provided at its outer periphery with a first friction surface 37 concave, here frustoconical.
  • the friction surface 37 belongs to the inner periphery of a skirt of the coupling piece secured here to the pinion 26.
  • the lining 37 is attached.
  • the driver 33 is equipped at its inner periphery with driving spiral splines 38 engaged with the complementary teeth 36 formed at the outer periphery of the output shaft 28.
  • the driver 33 is also equipped externally with a groove.
  • This lining 39 is based on thermosetting plastic or thermoplastic, advantageously loaded, to obtain the desired coefficient of friction with low wear.
  • the lining 39 is anchored in an annular housing of the driver 33, and has at its periphery a second convex friction surface 40 cooperating in a complementary manner and coaxial with the first friction surface 37 to form a frustoconical friction clutch constituting a connection.
  • freewheel mechanism here disengageable, between the pinion 32 and the driver 33.
  • the friction surfaces are shaped to form a semi-spherical friction clutch.
  • a cover (not referenced) crimped on the coupling part operates axially between the gasket 39 and the coupling piece.
  • the coupling piece is integral with the driver so that the surface 37 belongs to the driver and the surface 39 to the pinion.
  • the pinion 32 bears against the stop 35, and the negative clearance d1 is absorbed following a stroke d2 of compression of the spring 41, said spring against teeth, cooperating with the upper end of the control lever 25.
  • the pivoting of the latter about the axis 31 acts on the driver 33 so as to press the second friction surface 40 of the seal 39 against the first friction surface 37.
  • the self-locking of the launcher 26 is thus initiated , and the engine torque is transmitted normally to the pinion 32.
  • a first disadvantage of such a solution is that, depending on the geometrical dispersion of the starter parts, the actuating force exerted by the control lever 25 on the driver 33 during the excitation of the contactor 18 would be very high. , thereby causing an increase in the mechanical pressure of the liner 39 on the first friction surface 37. This high contact pressure in the friction clutch would cause premature wear of the friction clutch, with formation in addition to a significant residual drag torque which could degrade the freewheel function of the launcher 26.
  • a second disadvantage of this negative-clearance solution is the mechanical shock that must be received by the stop 35 at each docking of the pinion 32 in the phase of training.
  • an elastic washer with axial action can be mounted compressed axially inside the friction clutch, more precisely inside the freewheel. This washer is then interposed between a radial shoulder before the lining. friction, secured in this case of the driver, and the inner face of the aforementioned hood crimped on the coupling piece, so as to resiliently bias the friction frustoconical surfaces in contact with each other. This results in a predetermined axial force which applies the friction surfaces against each other.
  • the spring washer can also be replaced by a helical compression spring or belong to the hood. The action of the spring washer or the spring inside the hood can be polluted by the dust coming from the friction clutch. It is the same when the spring acts between the coupling piece and the coach as described in documents FR A 2 826 696 and FR A 2 772 433 (US A 6 237 442)
  • the object of the invention is to provide a starter equipped with a freewheeling launcher that overcomes the aforementioned drawbacks, and allows reliably to initiate the internal self-locking of the friction clutch in phase. drive, reduce wear, and increase the life of the starter.
  • the starter according to the invention is characterized in that the elastic means comprise a priming spring arranged outside the freewheel and cooperating with the control means to generate a drag torque by friction, said torque being sufficient to initiating self-locking of the launcher during the driving phase, but relatively low so as not to significantly reduce the speed differential in freewheeling phase.
  • the priming spring does not unduly slow down the relative movement between the friction surfaces during the freewheeling phase and the axial length of the freewheel can be reduced since the priming spring is implanted at the same time. outside of the freewheel shaped according to a friction clutch.
  • the mounting of the priming spring outside the freewheel and therefore the friction clutch can be achieved easily because of the space saving, and allows a reliable internal ignition of the freewheel in the driving phase, with visual control of the presence and condition of the spring during final assembly.
  • This check is easier to perform than in the case where the spring washer or the spring is mounted inside the freewheel as in the document FR-A-2 772 433 and FR A 2 826696 above, this solution leading to increase the axial length of the freewheel which is not the case in the present invention.
  • This priming spring may be of the desired size to exert a precise effort and is not polluted by the dust coming from the friction linings because it is remote from them because it is implanted outside the body. friction clutch.
  • the priming spring may be of any shape, and may be arranged in different places to act on the driver control means.
  • the control means is formed by way of example by an actuating lever coupled to the contactor, and pivotally mounted in the starter by means of an axis, being resiliently biased by the priming spring to press the second friction surface against the first friction surface via the driver.
  • the priming spring can act on the upper part of the lever directly on the link rod of the lever to the movable core of the contactor;
  • the priming spring acts on the intermediate portion of the lever and is placed at the pivot axis of the lever;
  • the priming spring is formed by an elastic blade cooperating with the lower portion of the fork-shaped lever coming into contact with the driver, said blade being intended to fit the fork of the lever with interposition of a predetermined game.
  • the control lever is made of molded plastic material, and the elastic blade is metallic.
  • the trainer is advantageously also made of plastic so that wear and operating noise are reduced.
  • the elastic blade is secured to the lower part of the lever.
  • the elastic blade then forms a metal cladding means permanently fixed to the control lever at the friction zones with the driver.
  • the aforementioned elastic blade is mounted in a groove of the actuator. This blade acts axially on one of the sides of the groove where the bottom of the groove in the form of a shaft is squeezed, thus making it possible to create a resistive torque which allows the friction clutch to be primed and self-locking in view of the presence of splines and complementary teeth.
  • the elastic blade is integral with the driver, for example integral with one of the flanks of the groove, and cooperates with the lower part of the lever.
  • the interface connection of the launcher and the lever, via the elastic blade is of the metal-on-plastic type, so that the wear and the operating noise are reduced, knowing that a plastic friction on plastic generates wear and risk of squealing noise.
  • the priming function of the clutch of the launcher clutch is reliably ensured in the three assemblies, thus allowing optimum transmission of the engine torque to the pinion, and precise operation of the freewheel.
  • the force produced by the priming spring at the launcher is less than that produced by the spring teeth against teeth.
  • Figure 1 is a schematic perspective view and partially cut away at the starter, a starter known according to the prior art
  • Figure 2 shows an axial sectional view of the known starter of Figure 1
  • FIGS. 3 and 4 show schematic views of a known launcher in the driving phase, respectively with positive backstop play (no friction cone cladding in the clutch), and negative (cladding of the two friction surfaces).
  • clutch - Figures 5 to 7 show schematic views of three embodiments according to the invention, each making use of a priming spring implanted on the control lever of the launcher
  • Fig. 7A shows an exploded perspective view of a control lever equipped with a leaf spring according to Fig. 7
  • FIGS. 7B and 7C illustrate the phases of assembly and crimping of the leaf of the spring of FIG.
  • FIGS. 8A to 8C are views similar to FIGS. 7A to 7C for a fourth embodiment; - Figure 8D is a front view corresponding to Figure 8C.
  • Figure 9 is a perspective view illustrating the mounting of the control lever of Figures 8A to 8D on the launcher.
  • the same reference numbers will be used to designate parts identical or similar to those of the launcher 26 of FIGS. 1 to 4.
  • the control means consists of a lever 25.
  • the launcher 26 comprises a drive gear 32, a driver 33 actuated by the fork of the control lever 25 pivoting on the shaft 31, and a free wheel 34 formed by a friction clutch, in particular truncated.
  • the latter is provided with two complementary friction surfaces 37, 40 as in FIGS. 3 and 4.
  • the blocking of the freewheeling starter 34 by friction is obtained by the combined action of the splines of the 33 and the friction cone after engagement of the two friction surfaces 37, 40.
  • the electric motor 11 drives the pinion 32 and the ring gear for starting the internal combustion engine.
  • the clutch is released in the freewheeling phase when the combustion engine drives the pinion 32 to a rotational speed greater than that of the driver 33.
  • the driver 33 has an annular groove 133 for receiving the lower part. fork shape 47 of the lever 25.
  • the priming of the self-locking is provided by elastic means external to the free wheel 34, shaped according to a friction clutch, and intended to generate a low intensity axial drag force, with creation of an action on the coach 33 and a friction-resistant torque between the two surfaces of the clutch.
  • the elastic means comprise, according to the first embodiment of FIG. 5, a compression type priming spring R1, which acts on the rod 43 connecting the control lever 25 to the movable core of the contactor, that is to say say on the upper part of the lever 25 fork-shaped.
  • the spring is interposed between the upper part of the lever 25, perforated for passage of the rod 43, and the free end of this rod carrying a shoulder for support of the spring R1 here of the coil spring type.
  • the action of the spring R1 causes a slight pivoting movement of the lever 25 about the axis 31 and in the clockwise direction, so as to create a plating force of the second friction surface 40 against the first frustoconical friction surface 37.
  • the resulting axial force at the launcher, more precisely at the groove 133, and produced by the spring R1 is lower in all embodiments to that which would produce the spring teeth against teeth, of Figure 2.
  • this priming spring R1 generates a frictional drag torque between the driver 33 and the pinion 32, said torque being sufficient to initiate the self-locking of the launcher 26 in training phase, but relatively low to not significantly reduce the speed differential in the freewheel phase.
  • the priming spring R1 is placed at the pivot axis 31 of the control lever 25, that is to say in the intermediate portion of the lever .
  • the spring R1 acts on the sections of the shaft 31 at one of its ends and on a fixed portion of the starter at the other end thereof.
  • the effect of this spring R1 is identical to that of Figure 5, and this results in a plating force of the second friction surface 40 against the first frustoconical friction surface 37.
  • the priming spring R1 is placed at the lower part of the lever 25 in the form of fork 47.
  • the throat Annular 133 of the coach 33 here preferably made of plastic material, is delimited by two transverse sides 134, 136 and a bottom 135, of axial orientation, in the form of a cylindrical shaft connecting the two flanks between them.
  • the fork 47 is engaged in the groove 133 and is therefore traversed in this playful embodiment by the bottom 135 and it is for this reason that the fork 47 is generally U-shaped and has two fingers or shoes 147 belonging to the branches of the U. Each branch of the U therefore has, here at its free end, a finger.
  • the spring R1 is constituted by an elastic blade 45, secured to the lower part of the control lever 25 on the side of the friction cone of the launcher 26 to act on the flank 134.
  • the priming spring thus cooperates with the lever 25 and comes into contact with the driver 33 in the region of the fingers 147 of the fork 47.
  • the lower portion of the blade 45 is fork-shaped 46 , intended to fit the fork 47 of the control lever 25 with the interposition of a certain axial clearance j in the region of the pads or fingers 147 of the fork 47.
  • the fork 46 thus has two branches which are profiled at their free end to have a shape similar to that of the fingers 147 as best seen in Figure 7D. Initially a game therefore exists between these two profiled branches and the fingers 147.
  • the assembly of the blade 46 is made by crimping on two studs 48 located under the pivot axis 31 of the lever 25.
  • the upper part of the control lever 25 comprises a U-shaped bearing 49 in which is housed the axis 44 of the rod 43 connecting the movable core of the contactor.
  • the studs 48 are advantageously molded with the lever here made of plastic. In this case the pins are crushed, for example hot, in contact with the blade 45 with holes for mounting on the pins.
  • the pins comprise a stepped head and at least one slot affecting the pin and its head for snap-fitting of the blade 45 on the pins 48.
  • the control lever 25 may be advantageously made of molded plastic material, while the blade 45 is metallic having a suitable elasticity.
  • the blade 45 bears on the side 134 of the driver 33, and biases the second friction surface 40 against the first frustoconical friction surface 37.
  • the blade 45 fixed on the fork 47, acts on the other side 136 of the groove 133.
  • the blade 45 is fixed on the flank 134, 136 of the groove 133. It depends on the applications, the spring priming cooperating in all cases with the lever.
  • the width of the groove 133 i.e. the distance between the flanks 134, 136, is in a larger embodiment than the total thickness of the finger 147 and the blade 45 relaxed. In this case, when the lever 25 is in the advanced position, the distance between the fingers 147 and the flank 134 must be sufficiently low to cause compression of the blade and generate the axial force of priming the freewheel.
  • the width of the groove 133 that is to say the distance between the flanks 134, 136, is smaller than the total thickness of the finger 147 and the blade 45 relaxed.
  • the blade does not compress completely (ie reduces) when mounting the fork in the groove 133 so that the contact of the fingers 147 with the flank 136 or 134 and the contact of the blade 45 with the flank 134 or 136 produce, when the lever is in the advanced position, a resistant torque between the driver and the lever. This torque allows the desired priming of the freewheel.
  • the priming spring R'1 constituted by an elastic blade 145 is mounted inside the fork 47.
  • the blade 145 is generally U-shaped whose apex is hole for mounting on a pin 48 from the lever 25.
  • the blade 145 is corrugated
  • the blade 145 comes into clamping contact with the bottom 135 of the annular groove 133.
  • This blade is shaped to come into contact with the bottom 135.
  • the blade 145 is corrugated and comes through contact with the top of these undulations to tighten elastically against the bottom 135 to, via the flutes and teeth, provide the priming function.
  • This clamping depends on the applications and is relatively low so as not to disturb the movement of the driver 33 when the electric motor of the starter is powered.
  • the fork 47 is mounted at low clearance in the groove 133 to allow priming of the freewheel.
  • the flanks of the groove 133 are then advantageously metallic when the lever 25 is made of plastic. They are secured for example by overmolding the body of the coach.
  • the ignition function of the clutch of the launcher 26 is provided by means of a spring R1, R'1 associated with the control lever 25.
  • the spring R1, R'1 is perfectly visible, and is not integrated inside the freewheel.
  • the shape of the priming spring R1 can be arbitrary to ensure the plating action of the two frustoconical friction surfaces 37, 40.
  • the invention also applies to a starter without speed reducer 30 between the electric motor 11 and the launcher 26.
  • the shaft 14 is also the output shaft.
  • the collector 17 of the electric motor 11 can be indifferently of the radial or axial type.
  • the skirt of the first concave friction surface 37 may be integral with the driver 33, and the second convex friction surface 40 is in this case integral with the pinion 32.
  • the skirt with its radial portion may be of a single holding or be reported on the element which it is secured, for example by welding or crimping.
  • the driver 33 and the pinion 32 may therefore be metal or sintered material.
  • the hood of Figures 1 and 2 is advantageously present to make captive launcher.
  • the coupling part comprises a skirt internally bearing one of the friction surfaces and having at its free end a housing for mounting a circlip to cooperate with the driver and make captive launcher.
  • this circlip is replaced by a flange or tongues of transverse orientation obtained (s) by folding inward of the free end of the skirt.
  • the driver 33 and the lever 25 are preferably made of plastic to easily obtain by molding the desired shape for these parts.
  • the flank 134 may therefore be made of plastic in the embodiments of FIGS. 7 to 7D because of the presence of the metal blade 45.
  • the other sidewall 136, furthest from the free wheel 34, is advantageously metallic while being reported attachment to the coach for example by overmolding.
  • This flank consists for example of a metal washer. In this case we always get a metal contact on plastic material.
  • the switch 18 is alternatively of the remote type. It extends for example perpendicularly to the shaft 14 of the electric motor 11 in the vicinity of the rear bearing that is to say opposite the launcher 26 as described in document FR A 2,843,427 filed 03/07 / 2002.
  • the connecting rod to the movable core which acts on the upper part of the lever 25, is connected to the movable core by a second rod acting on the spring teeth against teeth and a return mechanism intervening between the two rods.
  • the rod 43 thus acts directly or indirectly on the spring teeth against teeth.
  • the pinion 32 is alternatively of the outgoing type with respect to the support 16 as described in document FR A 2,745,855.
  • the actuating lever 25 is coupled to the contactor, and is pivotally mounted on a fixed hinge support 131 of the starter in the aforementioned manner with the aid of an axis.
  • This axis 31 is integral with the lever 25 in the figures.
  • it is the fixed hinge support which carries the axis, the lever being perforated for passage of the axis. All combinations are possible.
  • the starter is a starter for a combustion engine, also called a heat engine, of a motor vehicle, such as a light or heavy vehicle, or a boat.
  • the invention applies, of course, in the case where the combustion engine is stationary and serves for example to drive at least one power take-off.

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Abstract

Un lanceur (26) de démarreur comprend un entraîneur (33) piloté par un moyen de commande (25), une pièce d’attelage du pignon (32) à l’entraîneur (33) par l’intermédiaire d’une liaison mécanique à roue libre comportant une première surface de friction (37) portée par le pignon (32), et une deuxième surface de friction (40) solidaire de l’entraîneur (33) ; un ressort d’amorçage R1 coopère avec le moyen de commande (25) pour générer un couple de traînée par friction, 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.

Description

Démarreur 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 arbre de sortie doté de dentures, un lanceur doté d'un pignon, un moteur électrique pour entraîner en rotation l'arbre de sortie 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 de démarrage 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 les 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 des moyens élastiques pour sollicitation des surfaces de friction en contact mutuel pour engendrer 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'une culasse 15, d'un stator 12 et d'un rotor 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 de la culasse 15, laquelle est solidaire du support 16 du démarreur, destiné à être fixé sur une partie fixe du véhicule automobile. Le rotor 13 comporte un bobinage rotorique en liaison avec un collecteur 17 solidaire l'arbre 14 du moteur électrique 11.
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'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 pour l'arbre 14 comme décrit dans le document FR A 2 796 990 auquel on se reportera pour plus de précisions. Le contacteur 18 comporte également de manière connue 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 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 moyen de commande 25 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. Dans les figures 1 et 2 le moyen de commande 25 consiste en un levier de commande. 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 de commande 25 connecté au noyau 23 mobile par l'intermédiaire d'une tige 43 reliée à un axe 44. Plus précisément le 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 du contacteur 18, le moteur électrique 11 est alimenté électriquement via les bornes 19, 20, en sorte que l'arbre 14 tourne, et entraîne l'arbre de sortie 28, lequel est monté dans un palier 29 avant du support 16. 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 couronne fixe dentée intérieurement pour venir en prise avec les pignons solaires (non référencés) du réducteur 30. Un palier (non référencé) 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 du palier.
Le levier de commande 25, ici en forme de fourchette, est accouplé par son extrémité supérieure, c'est-à-dire par sa partie supérieure, de manière précitée au noyau mobile 23 du contacteur 18 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 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 l'actionneur 18, plus précisément la cuve de celui-ci, et la culasse 15.
Pour plus de précisions on se reportera par exemple au document FR A 2 699 605 déposé le 23/12/1992.
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 est visible en 131 à la figure 2.
En variante la couronne dentée fixe du réducteur comporte une extension conformée pour assurer une fonction d'articulation du levier. Par exemple l'extension consiste en 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, ici par sa partie intermédiaire, dans le démarreur. Plus précisément ce levier est 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 actionné par la fourchette 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 solidaire de 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 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) de la demanderesse. 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, 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. Ici 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 38 hélicoïdales d'entraînement 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) serti sur la pièce d'attelage 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 d1 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. Dans ces figures on a représenté de manière schématique le noyau fixe 24 et le noyau mobile 23 alors en appui sur le noyau fixe 24. Néanmoins dans cette position de déplacement terminal du noyau mobile 23, l'entraîneur 33 et donc le lanceur 26 peuvent encore se déplacer sous l'action des forces d'inertie et des réaction entre les cannelures 38 et des dentures 36.
Sur la figure 4, le pignon 32 est en appui contre la butée 35, et le jeu négatif d1 est absorbé suite à une course d2 de compression du ressort 41 , dit ressort dents contre dents, 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 d1 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 de l'embrayage, 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 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 d1 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 de commande 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 l'embrayage à friction, plus précisément 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 tronconiques de frottement en contact mutuel. Il 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. L'action de la rondelle élastique ou du ressort à l'intérieur du capot peut être polluée par les poussières provenant de l'embrayage à friction. II en est de même lorsque le ressort agit entre la pièce d'attelage et l'entraîneur comme décrit dans les documents FR A 2 826 696 et FR A 2 772 433 (US A 6 237 442)
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 de l'embrayage à friction en phase d'entraînement, de diminuer les usures, et d'augmenter la durée de vie du démarreur.
Le démarreur selon l'invention est caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent un ressort d'amorçage agencé à l'extérieur de la roue libre et coopérant avec le moyen de commande pour générer 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.
Grâce à l'invention le ressort d'amorçage ne freine pas outre mesure le mouvement relatif entre les surfaces de friction lors de la phase roue libre et 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.
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 le document FR- A-2 772 433 et FR A 2 826696 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 n'est pas pollué par les poussières venant des garnitures de friction car il est éloigné de celles-ci du fait qu'il est implanté à l'extérieur de l'embrayage à friction.
Le ressort d'amorçage peut avoir une forme quelconque, et peut être disposé en différents endroits pour agir sur le moyen de commande de l'entraîneur. Le moyen de commande est formé à titre d'exemple par un levier d'actionnement accouplé au contacteur, et monté à pivotement dans le démarreur à la faveur d'un axe, en étant sollicité élastiquement par le ressort d'amorçage pour plaquer la deuxième surface de friction contre la première surface de friction par l'intermédiaire de l'entraîneur.
Divers montages sont possibles :
- le ressort d'amorçage peut agir sur la partie supérieure du levier directement sur la tige de liaison du levier au noyau mobile du contacteur ;
- le ressort d'amorçage agit sur la partie intermédiaire du levier et est placé au niveau de l'axe de pivotement du levier ;
- le ressort d'amorçage est formé par une lame élastique coopérant avec la partie inférieure du levier conformée en fourche venant en contact avec l'entraîneur, ladite lame étant destinée à épouser la fourche du levier avec interposition d'un jeu prédéterminé. De préférence, le levier de commande est réalisé en matière plastique moulée, et la lame élastique est métallique. L'entraîneur est avantageusement également en matière plastique en sorte que l'on diminue l'usure et le bruit de fonctionnement.
Dans une forme de réalisation la lame élastique est solidarisée à la partie inférieure du levier. La lame élastique forme alors un moyen d'habillage métallique fixée à demeure au levier de commande au niveau des zones de frottement avec l'entraîneur.
La lame élastique précitée est montée dans une gorge de l'actionneur. Cette lame agit axialement sur l'un des flancs de la gorge où vient enserrer le fond de la gorge en forme de fût permettant ainsi de créer un couple résistant qui permet l'amorçage et l'autoblocage de l'embrayage à friction compte tenu de la présence des cannelures et dentures complémentaires.
On peut inverser les structures en sorte qu'en variante la lame élastique est solidaire de l'entraîneur par exemple solidaire d'un des flancs de la gorge, et coopère avec la partie inférieure du levier.
Dans tous les cas la liaison d'interface du lanceur et du levier, via la lame élastique, est du type métal sur plastique en sorte que l'on diminue l'usure et le bruit de fonctionnement sachant qu'un frottement plastique sur plastique engendre des usures et un risque de bruit par crissement.
La fonction d'amorçage de la friction de l'embrayage du lanceur est assurée en toute fiabilité dans les trois montages, autorisant ainsi une transmission optimum du couple moteur vers le pignon, et un fonctionnement précis de la roue libre. De préférence l'effort produit par le ressort d'amorçage au niveau du lanceur est inférieur à celui produit par le ressort dents contre dents.
Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode 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 connu 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) ; - les figures 5 à 7 représentent des vues schématiques de trois variantes de réalisation selon l'invention, faisant usage chacune d'un ressort d'amorçage implanté sur le levier de commande du lanceur ; la figure 7A montre une vue éclatée en perspective d'un levier de commande équipé d'un ressort d'amorçage à lame selon la figure 7 ; - les figures 7B et 7C illustrent les phases d'assemblage et de sertissage de la lame du ressort de la figure 7A sur le levier de commande ; la figure 7D montre une vue de profil de la figure 7C ; les figures 8A à 8C sont des vues analogues aux figures 7A à 7C pour un quatrième exemple de réalisation ; - la figure 8D est une vue de face correspondante à la figure 8C. la figure 9 est une vue en perspective illustrant le montage du levier de commande des figures 8A à 8D sur le lanceur.
Description détaillée de plusieurs modes de réalisation.
En référence aux figures 5 à 9, les mêmes numéros de repères seront utilisés pour désigner des pièces identiques ou similaires à celles du lanceur 26 des figures 1 à 4. Dans les figures 5 à 7, par simplicité, on n'a pas reproduit le noyau fixe, le noyau mobile et le ressort dent contre dents mais seulement la tige 43 associée de manière précitée à ce ressort dents contre dents portant la référence 41 à la figure 1. Dans ces figures 5 à 9 le moyen de commande consiste en un levier 25. Sur la figure 5, le lanceur 26 comporte un pignon d'entraînement 32, un entraîneur 33 actionné par la fourche du levier de commande 25 pivotant sur l'axe 31 , et une roue libre 34 formée par un embrayage à friction, notamment tronconique. Ce dernier est doté de deux surfaces de friction 37, 40 complémentaires comme dans les figures 3 et 4. En phase d'entraînement, le blocage du lanceur 26 à roue libre 34 par friction est obtenu par l'action combinée des cannelures de l'entraîneur 33 et du cône de friction après engagement des deux surfaces de friction 37, 40.
En position bloquée de l'embrayage conique du lanceur 26 correspondant à la 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 en forme de fourche 47 du levier 25. 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, en sollicitant l'adhérence des deux surfaces de friction 37, 40. L'amorçage de l'autoblocage est assuré par des moyens élastiques extérieurs à la roue libre 34, conformée selon un embrayage à friction, et destinés à engendrer une force axiale de traînée de faible intensité, avec création d'une action sur l'entraîneur 33 et d'un couple résistant de friction entre les deux surfaces de l'embrayage.
Les moyens élastiques comportent selon le premier mode de réalisation de la figure 5 un ressort d'amorçage R1 du type à compression, qui agit sur la tige 43 de liaison du levier de commande 25 au noyau mobile du contacteur, c'est-à- dire sur la partie supérieure du levier 25 en forme de fourchette. Le ressort est interposé entre la partie supérieure du levier 25, trouée pour passage de la tige 43, et l'extrémité libre de cette tige portant un épaulement pour appui du ressort R1 ici du type ressort à boudin. L'action du ressort R1 provoque un faible mouvement de pivotement du levier 25 autour de l'axe 31 et dans le sens des aiguilles d'une montre, de manière à créer une force de plaquage de la deuxième surface de friction 40 contre la première surface de friction 37 tronconique.
L'effort axial résultant au niveau du lanceur, plus précisément au niveau de la gorge 133, et produit par le ressort R1 est inférieur dans toutes les formes de réalisation à celui que produirait le ressort dents contre dents, de la figure 2.
La présence de ce ressort R1 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. En variante, selon le second mode de réalisation de la figure 6, le ressort R1 d'amorçage est placé au niveau de l'axe 31 de pivotement du levier de commande 25, c'est-à-dire dans la partie intermédiaire du levier. Le ressort R1 agit sur les tronçons de l'axe 31 à l'une de ses extrémités et sur une partie fixe du démarreur à l'autre de ses extrémités. L'effet de ce ressort R1 est identique à celui de la figure 5, et il en résulte une force de plaquage de la deuxième surface de friction 40 contre la première surface de friction 37 tronconique.
Selon l'autre variante des figures 7 à 7D, correspondant à un troisième mode de réalisation, le ressort R1 d'amorçage est placé au niveau de la partie inférieure du levier 25 en forme de fourche 47. Ainsi qu'on le sait la gorge annulaire 133 de l'entraîneur 33, ici avantageusement en matière plastique, est délimitée par deux flancs transversaux 134, 136 et un fond 135, d'orientation axiale, en forme de fût cylindrique reliant entre eux les deux flancs. La fourche 47 est engagée dans la gorge 133 et est donc traversée dans ce mode de réalisation à jeu par le fond 135 et c'est pour cette raison que cette fourche 47 est globalement en forme de U et comporte deux doigts ou patins 147 appartenant aux branches du U. Chaque branche du U comporte donc, ici à son extrémité libre, un doigt. Ces doigts sont profilés en étant ici de forme bombée pour agir sur les flancs 134, 136. Le ressort R1 est constitué par une lame 45 élastique, solidarisée à la partie inférieure du levier de commande 25 du côté du cône de friction du lanceur 26 pour agir sur le flanc 134. Le ressort d'amorçage coopère donc avec le levier 25 et vient en contact avec l'entraîneur 33 dans la zone des doigts 147 de la fourche 47. La partie inférieure de la lame 45 est en forme de fourche 46, destinée à épouser la fourche 47 du levier de commande 25 avec interposition d'un certain jeu axial j dans la zone des patins ou doigts 147 de la fourche 47. La fourche 46 présente donc deux branches qui sont profilées à leur extrémité libre pour présenter une forme similaire à celle des doigts 147 comme mieux visible à la figure 7D. Initialement un jeu existe donc entre ces deux branches profilées et les doigts 147. L'assemblage de la lame 46 s'effectue par sertissage sur deux plots 48 situés sous l'axe de pivotement 31 du levier 25. La partie supérieure du levier de commande 25 comporte un palier 49 en U dans lequel est logé l'axe 44 de la tige 43 de liaison au noyau mobile du contacteur. Les plots 48 sont avantageusement venus de moulage avec le levier ici en matière plastique. Dans ce cas on écrase les pions, par exemple à chaud, au contact de la lame 45 dotée de trous pour le montage sur les pions. En variante les pions comportent une tête épaulée et au moins une fente affectant le pion et sa tête pour montage par encliquetage de la lame 45 sur les pions 48.
Le levier de commande 25 peut être réalisé avantageusement en matière plastique moulée, tandis que la lame 45 est métallique en présentant une élasticité appropriée. La lame 45 prend appui sur le flanc 134 de l'entraîneur 33, et sollicite élastiquement la deuxième surface de friction 40 contre la première surface de friction 37 tronconique.
Bien entendu on peut inverser les structures. Ainsi en variante la lame 45, fixée sur la fourche 47, agit sur l'autre flanc 136 de la gorge 133. En variante la lame 45 est fixée sur le flanc concerné 134,136 de la gorge 133. Tout dépend des applications, le ressort d'amorçage coopérant dans tous les cas avec le levier.
La largeur de la gorge 133, c'est-à-dire la distance entre les flancs 134, 136, est dans un mode de réalisation plus grande que l'épaisseur totale du doigt 147 et de la lame 45 détendue. Dans ce cas, lorsque le levier 25 est en position avancée, la distance entre les doigts 147 et le flanc 134 doit être suffisamment faible pour provoquer une compression de la lame et générer l'effort axial d'amorçage de la roue libre. En variante La largeur de la gorge 133, c'est-à-dire la distance entre les flancs 134, 136, est plus petite que l'épaisseur totale du doigt 147 et de la lame 45 détendue. La lame se comprime pas complètement Qeu J réduit) donc lors du montage de la fourche dans la gorge 133 en sorte que le contact des doigts 147 avec le flanc 136 ou 134 et le contact de la lame 45 avec le flanc 134 ou 136 produisent, lorsque le levier est en position avancée, un couple résistant entre l'entraîneur et le levier. Ce couple permet l'amorçage recherché de la roue libre.
Selon l'autre variante des figures 8A à 8D et 9 de ce troisième exemple de réalisation, le ressort d'amorçage R'1, constituée par une lame élastique 145, est monté à l'intérieur de la fourche 47. La lame 145 est globalement en forme de U dont le sommet est troué pour son montage sur un pion 48 issu du levier 25. La lame 145 est ondulée
Comme mieux visible à la figure 9 la lame 145 la lame vient en contact à serrage avec le fond 135 de la gorge annulaire 133. Cette lame est conformée pour venir en contact avec le fond 135. Plus précisément la lame 145 est ondulée et vient par contact avec le sommet de ces ondulations se serrer élastiquement contre le fond 135 pour, via les cannelures et les dents, assurer la fonction d'amorçage. Ce serrage dépend des applications et est relativement faible pour ne pas perturber le mouvement de l'entraîneur 33 lorsque le moteur électrique du démarreur est alimenté. Dans ce cas la fourche 47 est montée à faible jeu dans la gorge 133 pour permettre l'amorçage de la roue libre. Les flancs de la gorge 133 sont alors avantageusement métalliques lorsque le levier 25 est en matière plastique. Ils sont solidarisés par exemple par surmoulage au corps de l'entraîneur. Dans les trois variantes de réalisation précitées, on assure la fonction d'amorçage de la friction de l'embrayage du lanceur 26 au moyen d'un ressort R1, R'1 associé au levier de commande 25. Le ressort R1, R'1 est parfaitement visible, et n'est pas intégré à l'intérieur de la roue libre. La forme du ressort d'amorçage R1 peut être quelconque pour assurer l'action de plaquage des deux surfaces de friction 37, 40 tronconiques.
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 également l'arbre de sortie. Le collecteur 17 du moteur électrique 11 peut être indifféremment du type radial ou axial.
Les pièces du lanceur 26 peuvent également être inversées. Par exemple la jupe de la première surface de friction 37 concave peut être solidaire de l'entraîneur 33, et la deuxième surface de friction 40 convexe est dans ce cas solidaire du pignon 32. La jupe avec sa partie radiale peut être d'un seul tenant ou être rapportée sur l'élément dont elle est solidaire, par exemple par soudage ou sertissage. Pour plus de précisions on se reportera au document WO 03/002870 précité. L'entraîneur 33 et le pignon 32 peuvent donc être métalliques ou en matière frittée. Le capot des figures 1 et 2 est avantageusement présent pour rendre imperdable le lanceur. En variante la pièce d'attelage comporte une jupe portant intérieurement l'une des surfaces de friction et présentant à son extrémité libre un logement pour le montage d'un circlips pour coopérer avec l'entraîneur et rendre imperdable le lanceur. En variante ce circlips est remplacé par un rebord ou des languettes d'orientation transversale obtenue (s) par pliage vers l'intérieur de l'extrémité libre de la jupe. Ici l'entraîneur 33 et le levier 25 sont avantageusement en matière plastique pour obtenir aisément par moulage la forme souhaitée pour ces pièces. Le flanc 134 peut donc être en matière plastique dans les formes de réalisation des figures 7 à 7D du fait de la présence de la lame métallique 45. L'autre flanc 136, 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.
Le contacteur 18 est en variante du type déporté. Il s'étend par exemple perpendiculairement à l'arbre 14 du moteur électrique 11 au voisinage du palier arrière c'est-à-dire à l'opposé du lanceur 26 comme décrit dans le document FR A 2 843 427 déposé le 03/07/2002. Dans ce cas la tige de liaison au noyau mobile, qui agit sur la partie supérieure du levier 25, est reliée au 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 pignon 32 est en variante du type sortant par rapport au support 16 comme décrit dans le document FR A 2 745 855.
Le levier d'actionnement 25 est accouplé au contacteur, et est monté à pivotement sur une un support d'articulation fixe 131 du démarreur de manière précitée à la faveur d'un axe. Cet axe 31 est solidaire du levier 25 dans les figures. En variante c'est le support d'articulation fixe qui porte l'axe, le levier étant troué pour passage de l'axe. Toutes les combinaisons sont possibles. Dans la description le démarreur est un démarreur pour un moteur à combustion, appelé également moteur thermique, de véhicule automobile, tel qu'un véhicule léger ou poids lourd, ou un bateau. L'invention s'applique bien entendu au cas ou le moteur à combustion est fixe et sert par exemple à entraîner au moins une prise de force.

Claims

REVENDICATIONS
1. Démarreur pour un moteur à combustion doté d'un volant à couronne dentée de démarrage (300), comprenant un arbre de sortie (28) doté de dentures (36), un lanceur (26) doté d'un pignon (32), un moteur électrique (11) pour entraîner en rotation l'arbre de sortie (28) 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 de démarrage du volant du moteur à combustion, ledit lanceur (26) comprenant : un entraîneur (33) piloté par un moyen de commande entre les positions arrière et avant, et équipé de cannelures (38) d'entraînement en 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 surface de friction (40) solidaire de l'autre des éléments entraîneur (33)- pignon (32), et des moyens élastiques pour sollicitation des surfaces de friction (37, 40) en contact mutuel pour engendrer l'autoblocage de la roue libre (34), caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent un ressort d'amorçage (R1 , R'1 ) agencé à l'extérieur de la roue libre, et coopérant avec le moyen de commande pour générer un couple de traînée par friction, 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.
2. Démarreur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le moyen de commande est formé par un levier (25) comportant une partie intermédiaire (31 ) montée à pivotement dans le démarreur.
3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier (25) est sollicité élastiquement par le ressort d'amorçage (R1) pour plaquer la deuxième surface de friction (40) contre la première surface de friction (37) par l'intermédiaire de l'entraîneur (33).
4 Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le démarreur présente un contacteur (18) électromagnétique comportant un noyau mobile (23) relié par une tige (43), dite tige de liaison, à la partie supérieure du levier (25), en ce que la tige de liaison agit directement ou indirectement sur un ressort (41 ), dit ressort dents contre dents, logé à l'intérieur du noyau mobile (23) et en ce que l'effort axial produit par le ressort d'amorçage (R1 , R'1 ) au niveau du lanceur est inférieur à celui produit par le ressort dents contre dents.
5 Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le démarreur présente un contacteur (18) électromagnétique comportant un noyau mobile (23) relié par une tige (43), dite tige de liaison, à la partie supérieure du levier (25) et en ce que le ressort d'amorçage (R1) agit sur la tige (43) de liaison.
6 Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le démarreur comporte un support d'articulation fixe (131) et en ce que le levier (25) est monté à pivotement par sa partie intermédiaire sur le support d'articulation fixe (131 ) du démarreur à la faveur d'un axe (31 ) solidaire de l'un des éléments support fixe (131 ) du démarreur - levier (25) et en ce que le ressort d'amorçage (R1) est placé au niveau de l'axe (31) de pivotement du levier (25). 5 001249
22
7 Démarreur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort d'amorçage (R1) est constitué par un ressort de compression.
8 Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce le ressort d'amorçage (R1 , R'1 ) coopère avec la partie inférieure (47) du levier (25) et est formé par une lame (45, 145) élastique.
9 Démarreur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la lame élastique (45, 145) est solidarisée à la partie inférieure du levier (25).
10 Démarreur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie inférieure du levier (25) comporte une fourche globalement en forme de U (47) avec des branches dotées de doigts (147) et en ce que la lame (45) élastique comporte une partie inférieure conformée en fourche (46) venant en contact avec l'entraîneur (33) dans la zone des doigts (47), ladite fourche (46) de la lame (45) étant destinée à épouser la fourche (47) du levier (25) avec interposition d'un jeu G) prédéterminé.
11 Démarreur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie inférieure du levier (25) est montée dans une gorge annulaire (133) de l'entraîneur (33), en ce que la gorge est délimitée par des flancs (134, 136) et en ce que la partie inférieure de la lame élastique est adaptée à coopérer avec l'un des flancs de la gorge.
12 Démarreur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la partie inférieure du levier (25) comporte une fourche globalement en forme de U (47) avec des branches dotées de doigts (147) et en ce que le ressort d'amorçage (R'1) est constitué par une lame élastique (145) montée à l'intérieur de la fourche (47). Démarreur selon la revendication 12, caractérisé en ce que la partie inférieure du levier (25) est montée dans une gorge annulaire (133) de l'entraîneur (33), en ce que la gorge est délimitée par des flancs (134, 136) et un fond (135) reliant les deux flancs et en ce que la lame élastique (145) est conformée pour venir en contact avec le fond (135) de la gorge annulaire (133)
Démarreur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le levier (25) de commande est réalisé en matière plastique moulée et comporte deux tronçons s' étendant depuis les faces opposées de son corps pour formation d'un axe d'articulation (31) et montage à pivotement du levier (25) dans le démarreur et en ce que la lame (45, 145) élastique est métallique.
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