EP0732498A1 - Démarreur pour véhicule automobile muni de moyens perfectionnés de guidage du lanceur - Google Patents

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EP0732498A1
EP0732498A1 EP96103872A EP96103872A EP0732498A1 EP 0732498 A1 EP0732498 A1 EP 0732498A1 EP 96103872 A EP96103872 A EP 96103872A EP 96103872 A EP96103872 A EP 96103872A EP 0732498 A1 EP0732498 A1 EP 0732498A1
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pinion
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    • 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
    • F02N15/023—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 a motor vehicle.
  • the present invention relates more particularly to a starter for an internal combustion engine of a motor vehicle of the type comprising an electric motor, the motor shaft of which is provided with helical splines for the rotary drive of a launcher consisting of a ring drive connected to a starter pinion by a freewheel device, of the type in which the starter can slide axially on the drive shaft between a rest position and a pinion engagement position with a ring gear of a flywheel of the combustion engine, and of the type in which the pinion is guided axially on the engine shaft.
  • the object of the invention is to propose a new design for guiding the drive ring on the motor shaft which is simple to produce, by dissociating the members for driving the ring in rotation from its guide members.
  • the invention provides a starter of the type seen above, characterized in that the drive ring includes a guide cup with a short axial length of range on the motor shaft.
  • FIG. 1 a portion of a motor shaft 10 of a starter 12 for an internal combustion engine (not shown) of a motor vehicle.
  • the motor shaft 10 is mounted rotating in a frame 14 by means of a needle bearing 16.
  • a drive ring 18 and a starter pinion 20 which constitute a starter 19.
  • the starter pinion 20 is guided on a smooth cylindrical section 22 of the motor shaft 10 by means of a bearing 24.
  • the drive ring 18 is connected to the pinion 20 by a freewheel device 26 which allows the drive ring 18 to drive the pinion 20 in a direction of rotation, called the motor direction of the shaft 10.
  • the freewheel device 22 disengages the rotation drive of the pinion 20 by the drive shaft 10.
  • the drive ring 18 is itself driven in rotation by the drive shaft 10 via two series of helical grooves 28, 29 formed respectively on the drive shaft 10 and in an inner diameter of the drive ring. training 18.
  • the sliding movement of the drive ring 18 and the pinion 20 on the drive 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 rest position and a meshing position of the pinion 20 with a toothed wheel (not shown) of the flywheel of the internal combustion engine. These two positions of the launcher 19 are shown respectively in FIGS. 1 and 2.
  • the drive ring 18 is provided with a guide cup 32.
  • the guide cup 32 is shown in FIG. 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 to the diameter of the base of the splines 28 of the motor shaft 10.
  • the diameter D is also that of the smooth cylindrical section 22 of the motor shaft 10 provided for guiding the pinion 20.
  • the transverse wall 36 of the guide cup 32 is moreover provided with notches 40 for the passage of the splines 28 of the motor shaft 10.
  • This characteristic makes it possible to avoid any phenomenon of bracing due to the reduced operating clearances necessary for the precision of the guidance and makes it easier to obtain the precision required in the dimensioning of the parts.
  • the bearing surfaces 42 therefore make it possible to center the drive ring on the drive shaft 10 while it is already centered on the freewheel device 26 arranged on the pinion 20.
  • the supply of the electromagnetic device causes the fork 30 to pivot, which causes the starter 19 to slide towards its engagement position.
  • the arrangement of the guide cup 32 causes that, between the rest position and the engagement position of the launcher 19, the transverse wall 36 leaves the zone over which the splines 28 of the motor shaft 10 and the surfaces extend. of bearing 42 cooperate with the smooth section 22 of the shaft 10 as can be seen in the cross section of FIG. 5.
  • the start of the rotation of the launcher 19 corresponds with its coming into contact with the toothed wheel of the flywheel of the engine, the combination of the two sliding and rotating movements allowing the engagement.
  • the flywheel acquires a higher speed of rotation than that of the starter shaft 10.
  • the freewheel device 26 can disengage the rotational drive between the ring 18 and the pinion 20 so as not to drive the starter motor shaft in rotation.
  • the starter motor supply is then cut and, the motor shaft 10 of the starter slowing down, the arrangement of the helical splines 28, 29 as well as the fork 30 bring the starter 19 back into the retracted position.
  • the guide cup 32 is produced in the form of an independent part which is force-fitted into the drive ring 18, but provision can be made to make it integrally with the drive ring .
  • An angular indexing device may also be provided on the guide cup which will allow the notches 40 of the transverse wall 36 to be correctly aligned with respect to the position of the helical grooves 29.

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Abstract

Démarreur pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile du type comportant un moteur électrique dont l'arbre moteur (10) est muni de cannelures hélicoïdales (28) pour l'entraînement en rotation d'un lanceur (19) comportant une bague d'entraînement (18) reliée à un pignon de lanceur (20) par un dispositif de roue libre (26), le lanceur (19) pouvant coulisser axialement sur l'arbre moteur (10) entre une position de repos et une position d'engrènement du pignon (20) avec une couronne dentée du volant du moteur à combustion, et du type dans lequel le pignon de lanceur (20) est guidé axialement sur l'arbre moteur (10), la bague d'entraînement (18) comportant une coupelle de guidage (32) à faible longueur axiale de portée sur l'arbre moteur (10). <IMAGE>

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'entraînement en rotation d'un lanceur constitué d'une bague d'entraînement 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'entraînement 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'entraînement 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'entraînement 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'entraînement 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.
  • L'invention a pour but de proposer une nouvelle conception du guidage de la bague d'entraînement sur l'arbre moteur qui soit simple à réaliser, en dissociant les organes d'entraînement en rotation de la bague de ses organes de guidage.
  • A cet effet l'invention propose un démarreur du type vu précédemment, caractérisé en ce que la bague d'entraînement comporte une coupelle de guidage à faible longueur axiale de portée sur l'arbre moteur.
  • Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
    • la coupelle de guidage est fixée à la bague d'entraînement et, en position de repos, elle coopère avec le fond des cannelures de l'arbre moteur.
    • la coupelle de guidage est disposée axialement entre des cannelures de la bague d'entraînement et le pignon ;
    • en position d'engrènement, la coupelle de guidage coopère avec un tronçon lisse de l'arbre moteur ;
    • 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'entraînement.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 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'entraînement 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'entraînement 18 est reliée au pignon 20 par un dispositif de roue libre 26 qui permet à la bague d'entraînement 18 d'entraîner 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'entraînement en rotation du pignon 20 par l'arbre moteur 10.
  • La bague d'entraînement 18 est elle-même entraînée 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'entraînement 18.
  • Le déplacement en coulissement de la bague d'entraînement 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'entraînement 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'entraînement 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'entraînement 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'entraînement 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'entraînement 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 entraîne en coulissement le lanceur 19 vers sa position d'engrènement.
  • La disposition de la coupelle de guidage 32 entraîne 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'entraînement 18 et l'arbre moteur 10 n'ont pas de mouvement de rotation relatif. Il n'y a donc pas de risque de voir apparaître 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 entraîne 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'entraînement 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'entraînement en rotation entre la bague 18 et le pignon 20 pour ne pas entraîner 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'entraînement 18 mais on peut prévoir de la réaliser venue de matière avec la bague d'entraînement.
  • 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 (7)

  1. Démarreur pour un moteur à combustion interne de véhicule automobile du type comportant un moteur électrique dont l'arbre moteur (10) est muni de cannelures hélicoïdales (28) pour l'entraînement en rotation d'un lanceur (19) comportant une bague d'entraînement (18) reliée à un pignon de lanceur (20) par un dispositif de roue libre (26), du type 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 (20) avec une couronne dentée du volant du moteur à combustion, et du type dans lequel le pignon de lanceur (20) est guidé axialement sur l'arbre moteur (10), caractérisé en ce que la bague d'entraînement (18) comporte une coupelle de guidage (32) à faible longueur axiale de portée sur l'arbre moteur (10).
  2. Démarreur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) est fixée à la bague d'entraînement (18) et, en position de repos, elle coopère avec le fond (31) des cannelures (28) de l'arbre moteur (10).
  3. Démarreur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) est disposée axialement entre des cannelures (29) de la bague d'entraînement (18) et le pignon (20) .
  4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce que, en position d'engrènement, la coupelle de guidage (32) coopère avec un tronçon lisse (22) de l'arbre moteur (10).
  5. Démarreur selon la revendication 4, 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).
  6. Démarreur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la coupelle guidage (32) est une pièce rapportée sur la bague (18) et qui est indexée angulairement par rapport à celle-ci.
  7. Démarreur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la coupelle de guidage (32) comporte une jupe de montage (34) emmanchée dans un troncon lisse d'alésage de la bague d'entraînement (18).
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