EP1119707B1 - Demarreur de vehicule automobile du type a entrainement par friction - Google Patents

Demarreur de vehicule automobile du type a entrainement par friction Download PDF

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EP1119707B1
EP1119707B1 EP00958652A EP00958652A EP1119707B1 EP 1119707 B1 EP1119707 B1 EP 1119707B1 EP 00958652 A EP00958652 A EP 00958652A EP 00958652 A EP00958652 A EP 00958652A EP 1119707 B1 EP1119707 B1 EP 1119707B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
starter
frusto
roller
conical
output shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00958652A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1119707A1 (fr
Inventor
Gérard Vilou
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Filing date
Publication date
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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
    • F02N15/08—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing being of friction type

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle starter.
  • the invention relates more particularly to a starter for motor vehicle designed to rotate a wheel of starting a heat engine, of the type comprising an output shaft which is rotated by the armature shaft of an electric motor, type in which the output shaft is fitted with a drive device of the starter wheel.
  • the starter 10 has an output shaft 12 which is driven in rotation by the armature shaft 14 of an electric motor 16 by via a planetary gearbox 18.
  • the output shaft 12 and the armature shaft 14 are coaxial with axis X1.
  • the free rear 20 and front 22 ends of the output shaft 12 are guided in rotation, respectively by a rear bearing 24 and a front bearing 26, with interposition of a sleeve respectively rear guide 25 and a front guide sleeve 27.
  • a launcher 28 includes a rear freewheel 30 which drives a front pinion 32.
  • the starter 28 is mounted to slide axially on a fluted intermediate section 34 of the output shaft 12 so as to be secured to the latter in rotation.
  • the planetary gearbox 18 includes a set of satellites 36 whose axes of rotation 38 are carried by a flange 40 transverse orientation which is integral in translation and in rotation with the output shaft 12 and which is fixed on the latter by crimping.
  • the satellites 36 are immobilized axially in translation by a plate 42 force fitted onto the axes 38 of the satellites 36.
  • the reduction gear 18 also includes an internal gear crown 44 which is fixed by overmolding on a transverse plate 46 fixed on the housing 48 of the starter 10.
  • the satellites 36 mesh with grooves 50 carried by a front section 52 of the armature shaft 14.
  • the free front end 54 of the armature shaft 14 is guided in rotation in a blind axial bore 56 which is produced in the face rear of the rear free end 20 of the output shaft 12 with interposition of a guide sleeve 58.
  • the free front end 54 of the armature shaft 12 is wedged in forward translation by an element of wedging 60 which is housed in the bottom of the blind axial bore 56.
  • the starter 10 also includes a contactor 62 including a core moving magnetic 64 controls the axial movement of the launcher 28 by through a lever 66.
  • the operation of the starter 10 is as follows.
  • the contactor 62 is supplied with electric current to cause both the axial displacement of the launcher 28 forwards to engage the pinion 32 with the starter wheel 68, and starting the engine electric 16.
  • the electric motor 16 rotates the armature shaft 14. This transmits this rotational movement to the output shaft 12 by through the meshing of the grooves 50 in its section intermediate 52 with the satellites 36 of the reduction gear 18.
  • the rotation of the output shaft 12 and the freewheel 30 causes the rotation of the pinion 32 of the starter 28 which drives the starter wheel 68 so as to start the engine.
  • the freewheel 30 avoids transmitting the overspeed of the pinion 32 to the output shaft 12.
  • the freewheel 30 thus protects the electric motor 16 and the reducer 18 against a too high rotational speed which can lead to degradations of the rotating members of the starter 10.
  • the supply of the contactor 62 is stopped. which causes the axial launcher 28 to withdraw from the starter wheel 68, and the return of the launcher 28 to a rear position of rest.
  • the presence of the freewheel 30 increases the length and the weight of the starter 10, as well as its cost.
  • this contactor 62 constitutes a protuberance above the electric motor 16 which is often a source difficulties in installing the starter 10 on the heat engine in because of the space.
  • Contactor 62 also represents a significant part of the weight starter 10.
  • the starter 10 here comprises a sleeve 114 which is mounted sliding axially around the output shaft 12 and which is secured in rotation with the latter by an axial groove 116.
  • the sleeve 114 carries at the front a frustoconical crown 70 drive which is integral with it in rotation and in axial displacement.
  • the tapered crown 70 has a friction surface frustoconical 74 complementary to a frustoconical bearing before 110 of the starter wheel 68.
  • a rear tapered roller 82 for driving is mounted screwed on a helical thread 118 of the sleeve 114, so that it moves axially forward in the direction of screwing.
  • the tapered roller 82 has a friction surface frustoconical 86 complementary to a rear frustoconical bearing 112 of the starter wheel 68.
  • the output shaft 12 has at its free end before a front axial stop, here a nut 120, which retains the sleeve axially 114 on the shaft 12 in its rest position.
  • a helical compression spring 122 is interposed between the box 48 of the starter 10 and the rear transverse face 124 of the sleeve 114 in order to return it to its rest position against the axial stop before 120.
  • the displacement of the frusto-conical roller 82 is not reliable because its movement is very strongly linked to its qualities of friction on the thread 118 of the sleeve 114.
  • the good functioning that can be observed on a starter new may disappear due to corrosion of parts, following deposits of dust, following the aging of the lubricant which tends to harden, or following to the modification of the geometry of the thread 118 caused by wear.
  • the known system may suffer from malfunctions cold because lubricants are more viscous when they are cold, which produces an additional resistance to screwing.
  • the acceleration characteristics of the electric motor which are essential to create the inertial torque effect, are lessened cold due to energy losses in the bearing lubricants. in also because of the poorer battery performance.
  • starter 10 capable of providing greater drive torque than a conventional starter 10.
  • the starter 10 should then be more large in diameter, heavier and more expensive.
  • the invention aims to remedy these drawbacks by proposing a starter of the friction drive type, in which the control of the movement of the frusto-conical roller is not inertial and in which the displacement of the frusto-conical roller is not dependent on the angular acceleration characteristics of the starter.
  • the invention provides a vehicle starter automobile designed to drive a starter wheel in rotation heat engine, of the type having an output shaft which is driven in rotation by the armature shaft of an electric motor.
  • the output shaft is provided with a wheel drive device friction start
  • the type comprising at least one frustoconical roller before training which is planned to cooperate with a litter tapered front complementary to the starter wheel in order to drive it in rotation
  • the tapered roller is mounted screwed on a thread carried by the output shaft to be moved axially backwards towards the starter wheel, when the output shaft turns relative to the frustoconical roller in a first direction of rotation, characterized in that it includes a device for braking which, when starting the electric motor, brakes the roller frustoconical in rotation, in order to cause axial displacement, towards the rear, of the frusto-conical roller, from its rest position to its active position, in which the tapered roller is in contact with friction with the starter wheel.
  • rollers can be used small dimensions, which allows to keep reduction between the starter wheel and the rollers which are substantially identical to those used in conventional starters.
  • the architecture used in the starter according to the invention completely protects the threaded parts, which prevents them from being exposed to dust splashes and corrosion.
  • the starter according to the invention has a simpler structure than that of known starters. It has fewer parts and one of the tapered rollers is integrated into the output shaft.
  • the starter 10 is shown in Figure 2 in a rest position P r .
  • the starter 10 has an output shaft 12 which differs at several points on the output shaft 12 of a starter 10 depending on the state of technique.
  • the output shaft 12 has an intermediate section machined from so as to form a frustoconical drive crown 70.
  • the tapered crown 70 has a surface at the front frustoconical 74 inclined towards the axis X1 and towards the front.
  • the crown frustoconical 70 delimits with the output shaft 12 a surface shoulder 72 oriented towards the rear.
  • the output shaft 12 comprises an intermediate cylindrical section 76 which delimits, with a threaded front section 78, a shoulder surface 80 oriented towards forward.
  • a frustoconical drive roller 82 is mounted screwed on the threaded front section 78 of the output shaft 12.
  • the tapered roller 82 has a front section 84, the outer surface 85 is cylindrical, and a rear section 87 of which the outer surface 86 is frustoconical and inclined towards the axis X1 and towards the rear.
  • the tapered roller 82 also has an internal bore 88 as well as a tapped front neck 90 complementary to the threads of the section threaded front 78 of the output shaft 12.
  • the internal bore 88 delimits with the threaded neck 90 a shoulder surface 92 oriented towards the rear.
  • a return compression helical spring 94 is mounted on the threaded front section 78 of the output shaft 12 and in the internal bore 88 of the frustoconical roller 82.
  • the return spring 94 is in axial support front on the shoulder surface 92 of the frusto-conical roller 82 and in support rear axle on the shoulder surface 80 of the output shaft 12.
  • the frusto-conical roller 82 is in front axial abutment against a front stop plate 96 which is fixed on the rear transverse face of the front bearing 26 of the output shaft 12.
  • the rear section 87 of the frustoconical roller 82 is in radial support guide, by the internal bore 88, on the cylindrical section intermediate 76 of the output shaft 12, so that the relative screwing of the tapered roller 82 relative to the output shaft 12 causes the axial sliding of the rear section 87 on the cylindrical section intermediate 76 back and forth.
  • the wedging element 60 which is housed in the bottom of the axial bore blind 56 of the rear free end 20 of the output shaft 12 is a ball.
  • the output shaft 12 is in rear axial abutment against the ball 60, which is itself in axial abutment against the front free end 54 of the armature shaft 14, so that the shoulder surface 72 of the tapered crown 70 is not in contact with the transverse face front of rear guide sleeve 25.
  • the output shaft 12 is slidably mounted axially in the rear guide rings 25 and front 27.
  • the lower part of the housing 48 of the starter 10 includes a cylindrical chimney 98 oriented radially with respect to the axis X1.
  • the upper opening of the chimney 98 opens radially to the right of the front section 84 of the tapered roller 82.
  • the opening bottom of the chimney 98 is closed by a washer 100 maintained by crimping.
  • a hollow cylindrical shoe 102 is slidably mounted in the chimney 98.
  • the inner radial end of the shoe 102 is closed by a disc 104 so as to have a friction surface 106 facing up.
  • the friction surface 106 is in radial abutment against the surface cylindrical 85 of the frustoconical roller 82 under the axial pressure of a shoe spring 108, and it has a profile in the trunk of a cylinder concave complementary to the cylindrical surface 85.
  • the pad spring 108 is mounted inside the pad 102, in lower axial support on the washer 100 and upper axial support on the underside of disc 104.
  • the starter wheel 68 has a frustoconical bearing front 110 complementary to the frustoconical surface 86 of the frustoconical roller 82 and a rear frustoconical bearing 112 complementary to the surface tapered 74 of the tapered crown 70.
  • the armature shaft 14 transmits the rotational movement to the output shaft 12 by through the reducer 18.
  • the frusto-conical roller 82 is braked in rotation relative to the shaft output 12 under the effect of the braking produced by the friction of the shoe 102 on the cylindrical surface 85 of the frusto-conical roller 82. Consequently, the relative rotation of the threaded section 78 of the output shaft 12 relative to the tapped neck 90 of the frustoconical roller 82 causes the screwing of this last on the output shaft 12 and its axial displacement towards the rear.
  • the tapered roller 82 therefore moves axially rearward by compressing the return spring 94, until its surface frustoconical 86 comes into axial abutment against the frustoconical bearing front 110 of the starter wheel 68.
  • the output shaft 12 therefore moves axially forward by sliding in its rear guide sockets 25 and front 27.
  • the output shaft 12 moves with all of the satellites 36 of the reducer 18. Also, the satellites 36 slide axially towards the front on the splines 50 of the armature shaft 14 and on the teeth of the internal gear 44.
  • the output shaft 12 moves axially forwards in compressing the return spring 94, until the crown frustoconical 70 comes into axial abutment against the frustoconical bearing rear 112 of the starter wheel 68.
  • the starter wheel 68 is is then clamped axially between the frustoconical crown 70 and the tapered roller 82.
  • the axial pressure exerted on the frustoconical bearing surfaces before 110 and rear 112, on one side by the tapered crown 70 and on the other by the tapered roller 82, is maintained by the tendency to screw in the output shaft 12 in the threaded neck 90 of the frustoconical roller 82.
  • the tapered crown 70 continues to rotate with the shaft of outlet 12, and the friction of the frustoconical surface 74 on the bearing tapered rear 112 produce a rotation of the starter wheel 68 in the opposite direction to the rotation of the frustoconical crown 70.
  • the tapered crown 70 then drives the starter wheel 68 in rotation about the axis X2, in the opposite direction to the screwing direction of the output shaft 12.
  • the shoe 102 does not have enough force to prevent the roller frustoconical 82 to rotate, its friction surface 106 then slides on the cylindrical surface 85 of the frustoconical roller 82.
  • a high driving torque C e produced by the rapid rotation of the starting wheel 68, is exerted on the frustoconical roller 82 and the frustoconical crown 70.
  • the tapered roller 82 unscrews and moves axially forward.
  • the frusto-conical roller 82 is nevertheless braked in its unscrewing by the shoe 102. This allows the frusto-conical crown 70 to retain a front axial pressing force F x against the rear frusto-conical surface 112 of the starting wheel 68.
  • the axial pressing force F x of the frustoconical crown 70 against the starting wheel 68 then becomes too weak to cause the electric motor 16 to overspeed. There is a sliding of the frustoconical crown 70 on the rear frustoconical bearing 112 of the starting wheel 68.
  • the axial dimensioning of the reducer 18 and of the rear bearings 24 and front bearings 26 is designed to accept displacement in axial translation of the output shaft 12 by at least ten percent greater than the stroke necessary for the tapered crown 70 comes into contact with the tapered rear seat 112 of the starting 68. This allows correct operation of the starter 10 despite the positioning dispersions of the starter 10 and the wheel 68, and despite the wear of the surfaces of the frustoconical bearing rear 112 and the frustoconical surface 74.
  • the starting wheel 68 is clamped between the frustoconical crown 70 and the frustoconical roller 82 by a rear linear contact zone AB and a front linear contact zone CD respectively.
  • These two substantially linear contact zones are included in a plane P X1-X2 containing the axis of rotation X1 of the output shaft 12 and the axis of rotation X2 of the starting wheel 68.
  • FIG. 6 schematically represents a section of the starting wheel 68 and of the frustoconical crown 70 along the plane P X1-X2 .
  • This figure shows the forces used in the contact between the rear tapered seat 112 of the wheel starting 68 and the frustoconical surface 74 of the frustoconical crown 70.
  • the axial support force F x is parallel to the axis X1 and oriented towards the front.
  • the axial pressing force F x produces against the starting wheel 68 a normal pressing force F n perpendicular to the segment AB in the plane P X1-X2 .
  • the normal bearing force F n is the component normal to the segment AB of the axial bearing force F x .
  • the axial pressing force F x also produces a radial pressing force F y against the starting wheel 68.
  • the radial pressing force F y is parallel to the radius of the starting wheel 68 in the plane P X1-X2 and oriented towards the center of said wheel 68.
  • the starter wheel 68 driven by the crown tapered 70 also depends on the couple C, resistance to training of the engine.
  • the torque C r produces a tangential force F t perpendicular to the plane P X1-X2 and oriented here upwards, in the opposite direction to the rotation of the starting wheel 68.
  • a torque is equal to the value of the force multiplied by the length of the lever arm.
  • the result of the normal bearing force F n added to the tangential force F t is the contact force F c which is contained in a plane perpendicular to the plane P X1-X2 and to the segment AB passing through the point M.
  • the contact force F c describes a drive angle ⁇ with the normal support force F n .
  • the final formula (4) allows us to know the parameters that we can modify to obtain in all cases a training by starter wheel friction 68.
  • a small angle ⁇ is chosen. In this case, however, care must be taken that the radial support force F y is not too great to remain compatible with the mechanical strength of the output shaft 12 and its rear bearings 24 and front 26.
  • the axial bearing force F x results from the transformation of the torque of the electric motor 16 by the screw-nut system constituted by the threaded section 78 of the output shaft 12 and the threaded neck 90 of the frustoconical roller 82. According to the laws classics that govern this transformation, F x will depend on the pitch and the slip coefficient of the threads.
  • the axial bearing force F x must not however be too high in order not to exceed the admissible limits of contact pressure between the frustoconical roller 82 and the starting wheel 68.
  • angles of the cones formed by the tapered roller 82 and the tapered crown 70 are the same.
  • angles of the cones formed by the roller tapered 82 and the tapered crown 70 may not be identical.
  • the frustoconical surfaces of the frustoconical roller 82, of the crown frustoconical 70, and starting wheel 68 of friction linings aimed in particular at facilitating the driving of the starting wheel 68.
  • the latter is pressed against the frustoconical roller 82 by a controlled electromagnet.
  • This embodiment makes it possible for example to control the stopping of the pressure of the shoe 102 against the frustoconical roller 82, when the starter 10 is in its active position P a .
  • FIG. 8 and 9 There is shown schematically in Figures 8 and 9 a alternative embodiment of the braking device in which the surface cylindrical 85 of the frustoconical roller 82 has axial grooves 126, or axial grooves, and in which the friction surface 106 of the shoe 102 has an axial rib 128 of complementary shape a groove 126 of the frustoconical roller 82.
  • the friction surface 106 of the shoe 102 can have several axial ribs 128, or axial grooves, complementary grooves 126 of the frusto-conical roller 82.
  • the axially oriented edges of the grooves 126 and of the rib 128 are inclined or rounded, so that the grooves 126 and the rib have a section, in a plane transverse to the axis X1, of substantially triangular or rounded profile.
  • Figures 8 and 9 we have shown rounded profiles.
  • the radial result of the surface reaction cylindrical 85 on the shoe 102 is greater than the radial bearing force exerted by the shoe 102 on the cylindrical surface 85, so that the tapered roller 82 pushes the shoe 102 outward, which allows to rotate around the X1 axis.
  • a high braking torque is thus obtained on starting, while the frusto-conical roller 82 moves axially rearward.
  • This braking torque is reduced when the roller 82 rotates at high speed high because, due to the inertia of the shoe 102, its axial rib 128 has more time to descend in the axial grooves 126 of the surface cylindrical 85.
  • the friction torque of the shoe 102 on the surface cylindrical 85 is then close to the friction torque of the shoe 102 on a smooth surface cylinder.
  • the grooves 126 and the rib 128 have a section curved profile, so as to avoid aggressive profiles which favor noise and wear.
  • roller tapered 82 its cylindrical surface 85 has grooves helical which rotate in opposite direction with respect to thread 78 of the output shaft 12.
  • the friction surface 106 of the shoe 102 comprises also helical grooves of complementary shape and orientation grooves of the cylindrical surface 85.
  • the helical grooves have a profile section triangular or rounded, and the step between two grooves is equal to the step thread 78.
  • the device for braking comprises a single braking shoe 102.
  • a braking device comprising several pads 102 similar acting in parallel which are preferably distributed circumferentially evenly around the surface cylindrical 85.
  • FIG. 10 shows another alternative embodiment of the braking device in which the shoe 102 is of annular shape coaxial with the frusto-conical roller 82, and in which the frusto-conical roller 82 has a generally frusto-conical surface 130 forward.
  • the front frusto-conical surface 130 is inclined towards the axis X1 and forward.
  • the annular shoe 102 has a bearing surface tapered rear 132, or friction surface, which is shaped complementary to the frustoconical bearing front 130 of the roller 82.
  • the annular shoe 102 is biased axially towards the rear against the frustoconical bearing surface before 130 of the roller 82, by a coaxial helical compression spring 134 which is interposed between the rear transverse surface 29 of the front bearing 26 of the starter 10 and the front transverse surface 136 of the annular shoe 102.
  • the spring 134 has a front axial return 138 which is embedded in the rear transverse face 29 of the front bearing 26 and a rear axial return 140 which is embedded in the front transverse face 136 of the annular shoe 102, in order to stop the shoe 102 in rotation by compared to the housing 48 of the starter 10.
  • the annular shoe 102 produces a force of friction on the tapered roller 82, oriented axially here, which causes the axial, rearward movement of the tapered roller 82 during starting the electric motor 16.
  • the frustoconical profile of the front bearing surface 130 of the roller 82 and the friction surface 132 of the annular shoe 102 thanks to The "wedge effect" allows obtaining a significant braking torque with weak axial force.
  • the angle of the span cone frustoconical 130, 132 complementary to the shoe 102 and the roller 82 by axis X1 must be important enough to avoid any blocking of the annular shoe 102 by wedging.
  • the annular shoe 102 is immobilized in rotation relative to the housing 48 of the starter 10 thanks to an external radial extension of the shoe 102, by example a groove, which extends inside an internal groove complementary to box 48 of starter 10.
  • FIGS. 11 and 12 show another variant of embodiment of the braking device in which the shoe 102 is a elastic band, or elastic strap, which surrounds a portion of the cylindrical surface 85 of the frusto-conical roller 82.
  • the elastic band 102 forms a portion of a ring which extends here approximately 270 degrees around the cylindrical surface 85 of the roller 82.
  • One of the circumferential ends of the elastic band 102 has a tongue 142 which extends radially outwards and which is received in a groove 144 of the housing 48 of the starter 10, in view to immobilize the shoe 102 in rotation relative to the housing 48.
  • the contact force, and therefore the braking force, of the shoe 102 on the frusto-conical roller 82 depends on the inside diameter of the ring formed by the elastic band 102 in its free state, and of the outside diameter of the cylindrical surface 85 of the roller 82, and it also depends on the axial length and radial thickness of the elastic band 102.
  • This type of shoe 102 provides a braking force significant, with a contact pressure of the shoe 102 on the roller 82 relatively low, which reduces wear and the risk of seizure of the braking device.
  • the contact pressure is the quotient of the force of braking on the contact surface.
  • the contact surface of pad 102 is much larger than for the pads 102 described above.
  • the contact surfaces of the shoe 102 and the roller frustoconical 82 may include a surface treatment or a coating of material which improves the friction characteristics.
  • the braking device can be of the electromagnetic type which, compared to the braking of the friction type described above, in particular allows reduce wear on parts.
  • the power supply device (not shown) and control (not shown) of starter 10 is adapted to its new design.
  • the electric motor 16 is powered by a relay whose control coil is actuated by the ignition key of the vehicle or by another known starting control device such as than a transponder.
  • the relay is mounted inside the electric motor 16 or outside the starter 10, in particular in the housing 48.
  • the relay is placed on the starter power cable routing 10, for example in battery power outlet.
  • the relay is electronic and allows a gradual start of the engine.
  • the relay lowers temporarily the supply voltage of the electric motor 16 for starting by “chopping” the motor supply current electric 16.
  • the invention applies to any type of starter 10, with or without reducer 18.
  • the reduction gear 18 can be of planetary gear or of another type.
  • only the frusto-conical roller 82 is axially movable.
  • the output shaft 12 and its tapered crown 70 are blocked in axial sliding, and the starter wheel 68 has axial play.
  • the rotational drive of the starter wheel 68 occurs when the rear frusto-conical surface 112 comes into contact with the surface tapered 74 of the tapered crown 70, under the pressure of the roller tapered 82.

Landscapes

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  • Braking Arrangements (AREA)

Description

L'invention concerne un démarreur de véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un démarreur de véhicule automobile prévu pour entraíner en rotation une roue de démarrage d'un moteur thermique, du type comportant un arbre de sortie qui est entraíné en rotation par l'arbre d'induit d'un moteur électrique, du type dans lequel l'arbre de sortie est muni d'un dispositif d'entraínement de la roue de démarrage.
Généralement, dans un véhicule automobile, on utilise un démarreur conventionnel, du type à entraínement par pignon. Un démarreur de ce type, selon l'état de la technique, est représenté à la figure 1 annexée.
Dans la suite de la description une orientation d'avant en arrière sera utilisée, elle correspond à l'orientation de gauche à droite conformément à la figure 1.
Le démarreur 10 comporte un arbre de sortie 12 qui est entraíné en rotation par l'arbre d'induit 14 d'un moteur électrique 16 par l'intermédiaire d'un réducteur à train épicycloïdal 18.
L'arbre de sortie 12 et l'arbre d'induit 14 sont coaxiaux d'axe X1.
Les extrémités libres arrière 20 et avant 22 de l'arbre de sortie 12 sont guidées en rotation, respectivement par un palier arrière 24 et un palier avant 26, avec interposition respectivement d'une douille de guidage arrière 25 et d'une douille de guidage avant 27.
Un lanceur 28 comprend une roue libre arrière 30 qui entraíne un pignon avant 32. Le lanceur 28 est monté coulissant axialement sur un tronçon intermédiaire cannelé 34 de l'arbre de sortie 12 de façon à être solidaire de ce dernier en rotation.
Le réducteur à train épicycloïdal 18 comporte un ensemble de satellites 36 dont les axes de rotation 38 sont portés par un flasque 40 d'orientation transversale qui est solidaire en translation et en rotation de l'arbre de sortie 12 et qui est fixé sur ce dernier par sertissage.
Les satellites 36 sont immobilisés axialement en translation par une plaque 42 emmanchée à force sur les axes 38 des satellites 36.
Le réducteur 18 comporte aussi une couronne à denture intérieure 44 qui est fixée par surmoulage sur une plaque transversale 46 fixée sur le boítier 48 du démarreur 10.
Les satellites 36 engrènent avec des cannelures 50 portées par un tronçon avant 52 de l'arbre d'induit 14.
L'extrémité libre avant 54 de l'arbre d'induit 14 est guidée en rotation dans un perçage axial borgne 56 qui est réalisé dans la face arrière de l'extrémité libre arrière 20 de l'arbre de sortie 12 avec interposition d'une douille de guidage 58. L'extrémité libre avant 54 de l'arbre d'induit 12 est calée en translation vers l'avant par un élément de calage 60 qui est logé dans le fond du perçage axial borgne 56.
Le démarreur 10 comporte aussi un contacteur 62 dont un noyau magnétique mobile 64 commande le déplacement axial du lanceur 28 par l'intermédiaire d'un levier 66.
Lorsque le lanceur 28 se déplace axialement vers l'avant, le pignon 32 engrène avec une roue de démarrage 68, d'axe de rotation X2, du moteur thermique (non représenté).
Le fonctionnement du démarreur 10 est le suivant.
On alimente le contacteur 62 en courant électrique pour provoquer à la fois le déplacement axial du lanceur 28 vers l'avant pour engrener le pignon 32 avec la roue de démarrage 68, et la mise en marche du moteur électrique 16.
Le moteur électrique 16 entraíne en rotation l'arbre d'induit 14. Celui-ci transmet ce mouvement de rotation à l'arbre de sortie 12 par l'intermédiaire de l'engrènement des cannelures 50 de son tronçon intermédiaire 52 avec les satellites 36 du réducteur 18.
La rotation de l'arbre de sortie 12 et de la roue libre 30 provoque la rotation du pignon 32 du lanceur 28 qui entraíne la roue de démarrage 68 de façon à démarrer le moteur thermique.
En fin de démarrage, lorsque le moteur thermique monte en régime, la roue libre 30 évite de transmettre la survitesse du pignon 32 à l'arbre de sortie 12. La roue libre 30 protège ainsi le moteur électrique 16 et le réducteur 18 contre une vitesse de rotation trop élevée pouvant aboutir à des dégradations des organes tournant du démarreur 10.
En fin de démarrage on stoppe l'alimentation du contacteur 62 ce qui provoque le retrait axial du lanceur 28 hors de la roue de démarrage 68, et le retour du lanceur 28 dans une position arrière de repos.
La conception de ce type de démarreur 10 présente plusieurs inconvénients.
Tout d'abord, l'engrènement du pignon 32 avec la roue de démarrage 68 est bruyant par nature. Des améliorations de définition et de réalisation de ces éléments peuvent être apportées. Cependant, leurs effets restent limités et les surcoûts sont très élevés.
Un autre inconvénient est que le système d'engrènement lie en rotation le pignon 32 et la roue de démarrage 68 aussi bien lorsque le pignon 32 est menant, que lorsqu'il est mené. Ceci impose la présence de la roue libre 30, elle-même source de bruit.
De plus, la présence de la roue libre 30 augmente la longueur et le poids du démarreur 10, ainsi que son coût.
Encore un autre inconvénient de ce type de démarreur 10 est la nécessité d'un contacteur 62 pour permettre le déplacement du lanceur 28. Or, le contacteur 62 représente une part importante du coût d'un démarreur 10.
En outre, la présence de ce contacteur 62 constitue une protubérance au-dessus du moteur électrique 16 qui est souvent une source de difficultés d'implantation du démarreur 10 sur le moteur thermique en raison de l'encombrement.
Le contacteur 62 représente aussi une part importante du poids du démarreur 10.
Le document FR-A-2.363.005 divulgue un démarreur 10, du type à entraínement par friction, qui ne présente pas les inconvénients mentionnés précédemment. On a représenté un démarreur 10 de ce type à la figure 7 annexée.
Le démarreur 10 comporte ici un manchon 114 qui est monté coulissant axialement autour de l'arbre de sortie 12 et qui est solidarisé en rotation avec celui-ci par une cannelure axiale 116.
Le manchon 114 porte à l'avant une couronne tronconique 70 d'entraínement qui lui est solidaire en rotation et en déplacement axial.
La couronne tronconique 70 comporte une surface de friction tronconique 74 complémentaire d'une portée tronconique avant 110 de la roue de démarrage 68.
Un galet tronconique arrière 82 d'entraínement est monté vissé sur un filetage hélicoïdal 118 du manchon 114, de manière qu'il se déplace axialement vers l'avant dans le sens du vissage.
Le galet tronconique 82 comporte une surface de friction tronconique 86 complémentaire d'une portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68.
L'arbre de sortie 12 comporte à son extrémité libre avant une butée axiale avant, ici un écrou 120, qui retient axialement le manchon 114 sur l'arbre 12 dans sa position de repos.
Un ressort hélicoïdal de compression 122 est interposé entre le boítier 48 du démarreur 10 et la face transversale arrière 124 du manchon 114 en vue de le rappeler vers sa position de repos contre la butée axiale avant 120.
Lorsque le moteur électrique du démarreur 10 entraíne en rotation l'arbre de sortie 12, le manchon 114 et la couronne tronconique 70 sont entraínés en rotation par la cannelure axiale 116.
Du fait de l'inertie du galet tronconique 82, sa rotation débute en retard par rapport à la rotation du manchon 114, de sorte que le filetage hélicoïdal 118 provoque le déplacement axial du galet tronconique 82 vers l'avant.
Lorsque le galet tronconique 82 est en contact de friction avec la surface de portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68, la rotation du galet tronconique 82 est freinée, ce qui provoque le vissage du manchon 114 dans le galet tronconique 82 et donc le déplacement axial de la couronne tronconique 70 vers l'arrière, jusqu'à ce que la roue de démarrage 68 soit serrée axialement entre la couronne tronconique 70 et le galet tronconique 82.
Le mouvement de rotation de l'arbre de sortie 12 du démarreur est alors transmis à la roue de démarrage 68.
Dans un démarreur 10 de ce type, le système de commande du déplacement du galet tronconique 82 vers la roue de démarrage 68 fonctionne par inertie. Ce système comporte plusieurs inconvénients.
En premier lieu, le déplacement du galet tronconique 82 n'est pas fiable car son déplacement est très fortement lié à ses qualités de frottement sur le filetage 118 du manchon 114.
Le bon fonctionnement que l'on peut observer sur un démarreur neuf peut disparaítre suite à la corrosion des pièces, suite aux dépôts de poussières, suite au vieillissement du lubrifiant qui tend à durcir, ou suite à la modification de la géométrie du filetage 118 causée par l'usure.
En second lieu, le système connu peut souffrir de dysfonctionnements à froid car les lubrifiants sont plus visqueux lorsqu'ils sont froids, ce qui produit une force d'opposition au vissage supplémentaire.
De plus, les caractéristiques d'accélération du moteur électrique, qui sont essentielles pour créer l'effet de couple inertiel, sont amoindries à froid en raison des pertes d'énergie dans les lubrifiants des paliers. en raison aussi des moins bonnes performances de la batterie.
Le déplacement du galet tronconique 82 à froid est donc difficile à réaliser.
En troisième lieu, pour avoir un couple inertiel important, il est nécessaire que le moment d'inertie du galet tronconique 82, par rapport à son axe de rotation, soit important. Il faut donc que le galet tronconique 82 soit massif, de grand diamètre. Or, plus le diamètre du galet 82 est grand, plus le rapport de réduction entre la roue de démarrage 68 et le galet 82 est petit.
Pour démarrer un moteur thermique donné il faudra donc un démarreur 10 capable de fournir un couple d'entraínement plus important qu'un démarreur 10 conventionnel. Le démarreur 10 devra alors être plus gros en diamètre, plus lourd et plus coûteux.
L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un démarreur du type à entraínement par friction, dans lequel le système de commande du déplacement du galet tronconique n'est pas à inertie et dans lequel le déplacement du galet tronconique n'est pas tributaire des caractéristiques d'accélération angulaire du démarreur.
Dans ce but, l'invention propose un démarreur de véhicule automobile prévu pour entraíner en rotation une roue de démarrage d'un moteur thermique, du type comportant un arbre de sortie qui est entraíné en rotation par l'arbre d'induit d'un moteur électrique. du type dans lequel l'arbre de sortie est muni d'un dispositif d'entraínement de la roue de démarrage par friction, du type comportant au moins un galet tronconique avant d'entraínement qui est prévu pour coopérer avec une portée tronconique avant complémentaire de la roue de démarrage afin de l'entraíner en rotation, du type dans lequel le galet tronconique est monté vissé sur un filetage porté par l'arbre de sortie pour être déplacé axialement vers l'arrière en direction de la roue de démarrage, lorsque l'arbre de sortie tourne par rapport au galet tronconique dans un premier sens de rotation, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de freinage qui, lors du démarrage du moteur électrique, freine le galet tronconique en rotation, en vue de provoquer le déplacement axial, vers l'arrière, du galet tronconique, depuis sa position de repos jusqu'à sa position active, dans laquelle le galet tronconique est en contact de friction avec la roue de démarrage.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
  • le dispositif de freinage comporte au moins un patin qui est en contact glissant, par une surface de frottement, avec une surface d'appui du galet tronconique pour le freiner en rotation ;
  • chaque patin est pressé contre la surface d'appui du galet tronconique au moyen d'un élément élastique qui sollicite en permanence le patin, ou au moyen d'un électro-aimant commandé ;
  • la surface d'appui du galet tronconique est une surface cylindrique convexe coaxiale du galet, et en ce que la pression contre la surface d'appui est orientée radialement ;
  • la surface cylindrique comporte des sillons axiaux ;
  • la surface cylindrique comporte des sillons hélicoïdaux dont le sens d'enroulement est inverse de celui du filetage de l'arbre de sortie, de sorte que le frottement de chaque patin contre la surface cylindrique produise un effet de vissage qui contribue à déplacer le galet tronconique axialement vers l'arrière ;
  • le pas des sillons hélicoïdaux est identique au pas du filetage de l'arbre de sortie ;
  • les sillons ont une section transversale de profil sensiblement triangulaire ou arrondi ;
  • la surface de frottement de chaque patin comporte des sillons de forme et d'orientation complémentaires des sillons de la surface cylindrique ;
  • le démarreur comporte plusieurs patins qui sont répartis circonférentiellement de manière régulière autour de la surface cylindrique ;
  • la surface d'appui est une surface d'épaulement annulaire du galet qui est orientée vers l'avant, et la pression contre la surface d'épaulement est orientée axialement vers l'arrière ;
  • la surface d'épaulement est tronconique, inclinée vers l'axe et vers l'avant ;
  • le démarreur comporte un seul patin annulaire coaxial au galet tronconique, et il comporte des moyens pour immobiliser le patin en rotation par rapport au boítier du démarreur ;
  • la surface de frottement du patin est sensiblement complémentaire de la surface d'épaulement du galet tronconique ;
  • le patin est pressé axialement contre la surface d'épaulement au moyen d'un ressort de compression qui est coaxial au galet tronconique et qui est interposé entre le boítier du démarreur et le patin ;
  • le ressort comporte un retour axial avant qui est encastré dans une face transversale arrière d'un palier avant du boítier du démarreur, et un retour axial arrière qui est encastré dans une face transversale avant du patin, en vue d'arrêter le patin en rotation par rapport au boítier du démarreur ;
  • le patin comporte un prolongement radial externe qui s'étend à l'intérieur d'une rainure axiale du boítier du démarreur, en vue d'immobiliser le patin en rotation par rapport au boítier du démarreur ;
  • le patin est une bande élastique qui entoure une portion de la surface cylindrique du galet, et qui comporte une languette s'étendant sensiblement radialement vers l'extérieur, la languette étant reçue dans un logement, ou gorge, du boítier du démarreur en vue d'immobiliser le patin en rotation ;
  • la bande élastique forme une portion d'anneau qui s'étend sensiblement sur 270 degrés autour de la surface cylindrique du galet ;
  • la surface d'appui du galet tronconique et/ou la surface de frottement du patin comporte un traitement de surface ou un revêtement de matériau qui améliore les caractéristiques de frottement ;
  • un élément élastique de rappel est interposé entre le galet tronconique et l'arbre de sortie pour rappeler le galet tronconique vers sa position de repos ;
  • l'élément élastique de rappel est un élément élastique de compression qui prend appui vers l'arrière sur un épaulement de l'arbre de sortie et vers l'avant sur un épaulement du galet tronconique ;
  • le dispositif d'entraínement comporte une couronne tronconique arrière d'entraínement qui est solidaire en rotation et en déplacement axial de l'arbre de sortie, et qui est prévue pour coopérer avec une portée tronconique arrière complémentaire de la roue de démarrage, et l'arbre de sortie est monté coulissant axialement par rapport à l'arbre d'induit pour permettre le déplacement axial vers l'avant de la couronne tronconique en direction de la roue de démarrage, lorsque l'arbre de sortie, sous l'effet de son vissage dans le galet tronconique avant et de la venue en contact de friction de ce dernier contre la roue de démarrage, se déplace axialement vers l'avant jusqu'à la venue en contact de friction de la couronne tronconique avec la roue de démarrage ;
  • l'arbre de sortie est monté sur l'arbre d'induit par l'intermédiaire d'un réducteur dont la partie tournante est solidaire de l'arbre de sortie en déplacement axial, et la partie tournante du réducteur coulisse axialement sur l'arbre d'induit et sur la partie fixe du réducteur ;
  • l'angle du tronc de cône du galet tronconique est identique à l'angle du tronc de cône de la couronne tronconique ;
  • les surfaces tronconiques de la roue de démarrage, du galet tronconique et/ou de la couronne tronconique comportent des garnitures de friction ;
  • le moteur électrique est alimenté par un relais dont une bobine de commande est actionnée par une clé de contact ;
  • le relais produit un démarrage progressif en abaissant temporairement la tension d'alimentation du moteur électrique par hachage du courant d'alimentation.
Grâce au démarreur selon l'invention, on peut utiliser des galets de petites dimensions, ce qui permet de conserver des rapports de réduction entre la roue de démarrage et les galets qui sont sensiblement identiques à ceux utilisés dans les démarreurs conventionnels.
De plus, l'architecture utilisée dans le démarreur selon l'invention protège complètement les parties filetées, ce qui leur évite d'être exposées aux projections de poussières et à la corrosion.
Le démarreur selon l'invention a une structure plus simple que celle des démarreurs connus. Il comporte moins de pièces et un des galets tronconique est intégré à l'arbre de sortie.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un démarreur conventionnel selon l'état de la technique ;
  • la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif d'entraínement d'une roue de démarrage réalisé conformément aux enseignements de l'invention et qui est représenté dans une position de repos ;
  • la figure 3 est une vue éclatée en perspective des principaux composants du dispositif d'entraínement de la figure 2 ;
  • la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 sur laquelle le dispositif d'entraínement est illustré dans une position intermédiaire dans laquelle seul le galet tronconique est en contact avec la roue de démarrage ;
  • la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 2 sur laquelle le dispositif d'entraínement est illustré dans une position active dans laquelle il entraíne la roue de démarrage ;
  • la figure 6 est un schéma en perspective illustrant les forces mises en oeuvre lorsque la couronne tronconique est en contact de friction avec la roue de démarrage ;
  • la figure 7 est une vue partielle en coupe longitudinale qui représente un démarreur du type à friction selon l'état de la technique ;
  • la figure 8 est une vue en perspective qui représente une variante de réalisation du dispositif de freinage selon l'invention, dans laquelle la surface cylindrique du galet tronconique comporte des rainures axiales et le patin comporte une nervure axiale ;
  • la figure 9 est une vue de détail agrandie qui représente le patin et les rainures axiales du dispositif de freinage de la figure 8 ;
  • la figure 10 est une vue en coupe longitudinale qui représente une autre variante de réalisation du dispositif de freinage selon l'invention, dans laquelle le patin a une forme annulaire coaxiale au galet tronconique ;
  • la figure 11 est une vue partielle en perspective qui représente encore une variante de réalisation du dispositif de freinage selon l'invention, dans laquelle le patin est une bande élastique, ou feuillard élastique ; et
  • la figure 12 est une vue en coupe longitudinale partielle qui représente le dispositif de freinage de la figure 11.
Dans la description, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.
On va maintenant décrire, en relation avec les figures 2 et 3, un démarreur 10 réalisé conformément aux enseignements de l'invention.
Le démarreur 10 est représenté à la figure 2 dans une position de repos Pr.
On ne décrira pas ici les pièces identiques à celles qui ont été décrites en relation avec la figure 1.
Le démarreur 10 comporte un arbre de sortie 12 qui se différencie en plusieurs points de l'arbre de sortie 12 d'un démarreur 10 selon l'état de la technique.
L'arbre de sortie 12 comporte un tronçon intermédiaire usiné de façon à former une couronne tronconique d'entraínement 70.
La couronne tronconique 70 comporte à l'avant une surface tronconique 74 inclinée vers l'axe X1 et vers l'avant. La couronne tronconique 70 délimite avec l'arbre de sortie 12 une surface d'épaulement 72 orientée vers l'arrière.
A l'avant de la couronne tronconique 70, l'arbre de sortie 12 comporte un tronçon cylindrique intermédiaire 76 qui délimite, avec un tronçon avant fileté 78, une surface d'épaulement 80 orientée vers l'avant.
Un galet tronconique d'entraínement 82 est monté vissé sur le tronçon avant fileté 78 de l'arbre de sortie 12.
Le galet tronconique 82 comporte un tronçon avant 84 dont la surface extérieure 85 est cylindrique, et un tronçon arrière 87 dont la surface extérieure 86 est tronconique et inclinée vers l'axe X1 et vers l'arrière.
Le galet tronconique 82 comporte aussi un alésage interne 88 ainsi qu'un goulot avant taraudé 90 complémentaire des filets du tronçon avant fileté 78 de l'arbre de sortie 12.
L'alésage interne 88 délimite avec le goulot taraudé 90 une surface d'épaulement 92 orientée vers l'arrière.
Un ressort hélicoïdal de compression de rappel 94 est monté sur le tronçon avant fileté 78 de l'arbre de sortie 12 et dans l'alésage interne 88 du galet tronconique 82. Le ressort de rappel 94 est en appui axial avant sur la surface d'épaulement 92 du galet tronconique 82 et en appui axial arrière sur la surface d'épaulement 80 de l'arbre de sortie 12.
Le galet tronconique 82 est en appui axial avant contre une plaque de butée avant 96 qui est fixée sur la face transversale arrière du palier avant 26 de l'arbre de sortie 12.
Le tronçon arrière 87 du galet tronconique 82 est en appui radial de guidage, par l'alésage interne 88, sur le tronçon cylindrique intermédiaire 76 de l'arbre de sortie 12, de sorte que le vissage relatif du galet tronconique 82 par rapport à l'arbre de sortie 12 provoque le coulissement axial du tronçon arrière 87 sur le tronçon cylindrique intermédiaire 76 d'avant en arrière.
L'élément de calage 60 qui est logé dans le fond du perçage axial borgne 56 de l'extrémité libre arrière 20 de l'arbre de sortie 12 est une bille.
L'arbre de sortie 12 est en butée axiale arrière contre la bille 60, qui est elle-même en butée axiale contre l'extrémité libre avant 54 de l'arbre d'induit 14, de sorte que la surface d'épaulement 72 de la couronne tronconique 70 n'est pas en contact avec la face transversale avant de la douille de guidage arrière 25.
L'arbre de sortie 12 est monté coulissant axialement dans les bagues de guidages arrière 25 et avant 27.
L'ensemble des satellites 36 du réducteur 18, qui sont solidaires de l'arbre de sortie 12 en rotation et en translation, est monté coulissant axialement dans la couronne à denture intérieure 44 et sur les cannelures du tronçon intermédiaire 52 de l'arbre d'induit 14.
La partie inférieure du boítier 48 du démarreur 10 comporte une cheminée cylindrique 98 orientée radialement par rapport à l'axe X1.
L'ouverture supérieure de la cheminée 98 débouche radialement au droit du tronçon avant 84 du galet tronconique 82. L'ouverture inférieure de la cheminée 98 est obturée par une rondelle 100 maintenue par sertissage.
Un patin cylindrique creux 102 est monté coulissant dans la cheminée 98. L'extrémité radiale intérieure du patin 102 est fermée par un disque 104 de manière à présenter une surface de frottement 106 orientée vers le haut.
La surface de frottement 106 est en appui radial contre la surface cylindrique 85 du galet tronconique 82 sous la pression axiale d'un ressort de patin 108, et elle présente un profil en tronc de cylindre concave complémentaire de la surface cylindrique 85.
Le ressort de patin 108 est monté à l'intérieur du patin 102, en appui axial inférieur sur la rondelle 100 et en appui axial supérieur sur la face inférieure du disque 104.
La roue de démarrage 68 comporte une portée tronconique avant 110 complémentaire de la surface tronconique 86 du galet tronconique 82 et une portée tronconique arrière 112 complémentaire de la surface tronconique 74 de la couronne tronconique 70.
On va maintenant décrire le démarreur 10 dans une position intermédiaire de fonctionnement Pi en relation avec la figure 4.
Pour parvenir à cette position intermédiaire Pi, le moteur électrique 16 a été mis en marche et il entraíne en rotation l'arbre d'induit 14.
Selon un fonctionnement conventionnel, l'arbre d'induit 14 transmet le mouvement de rotation à l'arbre de sortie 12 par l'intermédiaire du réducteur 18.
Le galet tronconique 82 est freiné en rotation par rapport à l'arbre de sortie 12 sous l'effet du freinage produit par le frottement du patin 102 sur la surface cylindrique 85 du galet tronconique 82. Par conséquent, la rotation relative du tronçon fileté 78 de l'arbre de sortie 12 par rapport au goulot taraudé 90 du galet tronconique 82 provoque le vissage de ce dernier sur l'arbre de sortie 12 et son déplacement axial vers l'arrière.
Le galet tronconique 82 se déplace donc axialement vers l'arrière en comprimant le ressort de rappel 94, jusqu'à ce que sa surface tronconique 86 vienne en butée axiale contre la portée tronconique avant 110 de la roue de démarrage 68.
On décrit maintenant le démarreur 10 dans une position active finale Pa en relation avec la figure 5.
La position de butée axiale arrière du galet tronconique 82 contre la portée tronconique avant 110 de la roue de démarrage 68, qui offre un couple résistant tant que le moteur n'a pas démarré, produit sur le galet tronconique 82 un freinage supplémentaire en rotation et une immobilisation en translation.
Ceci provoque le vissage relatif de l'arbre de sortie 12 dans le goulot taraudé 90.
L'arbre de sortie 12 se déplace donc alors axialement vers l'avant en coulissant dans ses douilles de guidage arrière 25 et avant 27.
L'arbre de sortie 12 se déplace avec l'ensemble des satellites 36 du réducteur 18. Aussi, les satellites 36 coulissent axialement vers l'avant sur les cannelures 50 de l'arbre d'induit 14 et sur les dents de la couronne à denture intérieure 44.
L'arbre de sortie 12 se déplace axialement vers l'avant en comprimant le ressort de rappel 94, jusqu'à ce que la couronne tronconique 70 vienne en butée axiale contre la portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68.
Comme on le voit sur la figure 5, la roue de démarrage 68 se trouve alors serrée axialement entre la couronne tronconique 70 et le galet tronconique 82.
La pression axiale exercée sur les portées tronconiques avant 110 et arrière 112, d'un côté par la couronne tronconique 70 et de l'autre par le galet tronconique 82, est maintenue par la tendance au vissage de l'arbre de sortie 12 dans le goulot taraudé 90 du galet tronconique 82.
La couronne tronconique 70 et le galet tronconique 82 sont maintenant bloqués en translation, mais l'arbre de sortie 12 est toujours entraíné en rotation par l'arbre d'induit 14.
La couronne tronconique 70 continue de tourner avec l'arbre de sortie 12, et les frottements de la surface tronconique 74 sur la portée tronconique arrière 112 produisent une rotation de la roue de démarrage 68 en sens inverse de la rotation de la couronne tronconique 70.
Par ce phénomène de friction, la couronne tronconique 70 entraíne alors la roue de démarrage 68 en rotation autour de l'axe X2, dans le sens inverse du sens de vissage de l'arbre de sortie 12.
La rotation de la roue de démarrage 68 et le contact de la surface tronconique 86 du galet tronconique 82 avec la portée tronconique avant 110 produisent un phénomène de friction. Ce phénomène de friction provoque la rotation du galet tronconique 82 en sens inverse de la rotation de la roue de démarrage 68, c'est à dire dans le même sens de rotation que l'arbre de sortie 12.
On note que le sens de rotation du galet tronconique 82 correspond à son sens de dévissage sur l'arbre de sortie 12.
Le patin 102 n'ayant pas assez de force pour empêcher le galet tronconique 82 de tourner, sa surface de frottement 106 glisse alors sur la surface cylindrique 85 du galet tronconique 82.
Lorsque le moteur thermique est démarré, la roue de démarrage 68 devient menante vis à vis du galet tronconique 82 et de l'arbre de sortie 12.
Un couple d'entraínement Ce élevé, produit par la rotation rapide de la roue de démarrage 68, s'exerce sur le galet tronconique 82 et la couronne tronconique 70.
Mais, comme le galet tronconique 82 tourne dans le sens de son dévissage, le couple d'entraínement Ce tend à le dévisser. Pour qu'il se dévisse il suffit qu'il tourne légèrement plus vite que l'arbre de sortie.
Progressivement, le galet tronconique 82 se dévisse et se déplace axialement vers l'avant.
Le galet tronconique 82 est néanmoins freiné dans son dévissage par le patin 102. Ceci permet à la couronne tronconique 70 de conserver une force d'appui axial avant Fx contre la portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68.
Mais le ressort de rappel 94 vient diminuer cette force d'appui Fx en tendant à écarter le galet tronconique 82 et la couronne tronconique 70 l'un de l'autre.
La force d'appui axial Fx de la couronne tronconique 70 contre la roue de démarrage 68 devient alors trop faible pour entraíner le moteur électrique 16 en survitesse. Il se produit un glissement de la couronne tronconique 70 sur la portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68.
Ceci procure un effet de roue libre qui ne nécessite aucune pièce supplémentaire, contrairement aux démarreurs conventionnels.
Lorsque l'on arrête le moteur électrique 16, le ressort de rappel 94 ramène le galet tronconique 82 et l'arbre de sortie 12 dans la position de repos P, telle que représentée à la figure 2.
On note que le dimensionnement axial du réducteur 18 et des paliers arrière 24 et avant 26 est conçu pour accepter un déplacement en translation axiale de l'arbre de sortie 12 d'au moins dix pourcents supérieur à la course nécessaire pour que la couronne tronconique 70 entre en contact avec la portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68. Ceci permet un fonctionnement correct du démarreur 10 malgré les dispersions de positionnement du démarreur 10 et de la roue de démarrage 68, et malgré l'usure des surfaces de la portée tronconique arrière 112 et de la surface tronconique 74.
Dans la position active Pa la roue de démarrage 68 est serrée entre la couronne tronconique 70 et le galet tronconique 82 par respectivement une zone de contact linéaire arrière A-B et une zone de contact linéaire avant C-D. Ces deux zones de contact sensiblement linéaire sont comprises dans un plan PX1-X2 contenant l'axe de rotation X1 de l'arbre de sortie 12 et l'axe de rotation X2 de la roue de démarrage 68.
La figure 6 représente schématiquement une coupe de la roue de démarrage 68 et de la couronne tronconique 70 selon le plan PX1-X2.
On a représenté sur cette figure les forces mises en oeuvre dans le contact entre la portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68 et la surface tronconique 74 de la couronne tronconique 70.
On supposera que toutes les forces mises en oeuvre dans ce contact ont leurs résultantes qui s'exercent sur le milieu M du segment A-B.
On déterminera maintenant quelles sont les conditions qui sont remplies pour permettre un entraínement de la roue de démarrage 68 par friction.
Ces conditions portent essentiellement sur les caractéristiques de la couronne tronconique 70 et de la roue de démarrage 68, puisque le galet tronconique 82, lors de l'entraínement, ne sert qu'à assurer la pression axiale de la couronne tronconique 70 contre la roue de démarrage 68.
Le vissage de l'arbre de sortie 12 dans le goulot taraudé 90 du galet tronconique 82 produit la force d'appui axial Fx de la couronne tronconique 70 contre la roue de démarrage 68.
La force d'appui axial Fx est parallèle à l'axe X1 et orientée vers l'avant.
La force d'appui axial Fx produit contre la roue de démarrage 68 une force d'appui normal Fn perpendiculaire au segment A-B dans le plan PX1-X2. La force d'appui normal Fn est la composante normale au segment A-B de la force d'appui axial Fx.
Selon les propriétés de la trigonométrie on détermine la valeur de la force d'appui normal Fn par la formule : (1)   Fn = Fx sinα , dans laquelle α est le demi-angle au sommet du cône de la surface tronconique 74.
La force d'appui axial Fx produit aussi une force d'appui radial Fy contre la roue de démarrage 68.
La force d'appui radial Fy est parallèle au rayon de la roue de démarrage 68 dans le plan PX1-X2 et orientée vers le centre de ladite roue 68.
L'entraínement de la roue de démarrage 68 par la couronne tronconique 70 dépend aussi du couple C, de résistance à l'entraínement du moteur thermique.
Le couple Cr produit une force tangentielle Ft perpendiculaire au plan PX1-X2 et orientée ici vers le haut, en sens inverse de la rotation de la roue de démarrage 68.
Un couple est égal à la valeur de la force multipliée par la longueur du bras de levier. On peut donc calculer la valeur de la force tangentielle Ft par la formule suivante : (2)   Fl = 12 * Cr R 112 dans laquelle R112 est la longueur du bras de levier pour ce couple, c'est à dire le rayon moyen de la surface tronconique formée. par la portée tronconique arrière 112, et le coefficient « 1 / 2 » est du à la répartition symétrique des forces tangentielles sur les deux portées tronconiques 110 et 112 de la roue de démarrage 68.
La résultante de la force d'appui normal Fn ajoutée à la force tangentielle Ft est la force de contact Fc qui est contenue dans un plan perpendiculaire au plan PX1-X2 et au segment A-B passant par le point M.
La force de contact Fc décrit un angle d'entraínement  avec la force d'appui normal Fn.
Selon les propriétés de la trigonométrie on détermine la valeur de l'angle d'entraínement  par la formule :
Figure 00170001
En combinant cette formule (3) avec les formules déjà obtenues (1) et (2) pour calculer la force tangentielle Ft et la force d'appui normal Fn, on détermine la valeur de l'angle d'entraínement  en fonction des caractéristiques des éléments d'entraínement du démarreur 10 et de la roue de démarrage 68. On obtient la formule :
Figure 00170002
Il est connu que deux matériaux en contact possèdent un angle de glissement δ qui correspond au demi-angle au sommet du cône de glissement et qui est fonction des caractéristiques des deux matériaux.
Pour une valeur d'angle d'entraínement  égale à la valeur de l'angle de glissement δ des deux matériaux en contact, les deux matériaux glissent l'un sur l'autre.
Dans le cas de l'invention, on cherche à avoir un entraínement par friction de la roue de démarrage 68 par la couronne tronconique 70. On veut qu'il n'y ait pas de glissement entre les deux matériaux en contact. Par conséquent, il faut que l'angle d'entraínement  soit dans tous les cas inférieur à l'angle de glissement δ.
La formule finale (4) nous permet de connaítre les paramètres que l'on peut modifier pour obtenir dans tous les cas un entraínement par friction de la roue de démarrage 68.
Pour respecter la condition qui porte sur l'angle d'entraínement , on choisit des matériaux en contact de manière à obtenir un angle de glissement δ le plus élevé possible.
Dans une variante on choisit un angle α faible. Dans ce cas il faut cependant veiller à ce que la force d'appui radiale Fy ne soit pas trop importante pour rester compatible avec la tenue mécanique de l'arbre de sortie 12 et de ses paliers arrière 24 et avant 26.
Dans une autre variante on cherche à avoir une force d'appui axial Fx élevée. La force d'appui axial Fx résulte de la transformation du couple du moteur électrique 16 par le système vis-écrou constitué par le tronçon fileté 78 de l'arbre de sortie 12 et le goulot taraudé 90 du galet tronconique 82. Suivant les lois classiques qui régissent cette transformation, Fx sera tributaire du pas et du coefficient de glissement des filetages.
La force d'appui axial Fx ne doit cependant pas être trop élevée pour ne pas dépasser les limites admissibles de pression de contact entre le galet tronconique 82 et la roue de démarrage 68.
On peut donc dimensionner les composants du démarreur 10 et la roue de démarrage 68 pour que l'on ait un entraínement sans glissement entre le galet tronconique 82 et la couronne tronconique 70 lorsque la roue de démarrage 68 est menée.
Dans le mode de réalisation préféré représenté ici, les angles des cônes formés par le galet tronconique 82 et la couronne tronconique 70 sont identiques. Bien entendu, les angles des cônes formés par le galet tronconique 82 et la couronne tronconique 70 peuvent ne pas être identiques.
Dans une variante de réalisation, non représentée, on équipe les surfaces tronconiques du galet tronconique 82, de la couronne tronconique 70, et de la roue de démarrage 68 de garnitures de friction visant notamment à faciliter l'entraínement de la roue de démarrage 68.
Dans une autre variante de réalisation, non représentée, on choisit les matériaux des surfaces tronconiques en contact de sorte que le coefficient de frottement de la surface tronconique 86 du galet tronconique 82 sur la portée tronconique avant 110 de la roue de démarrage 68 soit supérieur au coefficient de frottement de la surface tronconique 74 de la couronne tronconique 70 sur la portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68.
Ces caractéristiques permettent un glissement plus important de la couronne tronconique 70 sur la portée tronconique arrière 112 de la roue de démarrage 68, ce qui permet un vissage plus efficace du galet mobile 82 sur l'arbre de sortie 12.
En effet, lorsque la couronne tronconique 70 vient en contact avec la roue de démarrage 68, elle commence par glisser sur la portée tronconique arrière 112 avant d'entraíner la roue de démarrage 68 en rotation. Lorsque la couronne tronconique 70 glisse, l'arbre de sortie 12 tourne sans se déplacer vers l'avant et produit ainsi un nouveau vissage du galet tronconique 82 sur le tronçon fileté 78.
Dans une variante de réalisation (non représentée) du patin 102, celui-ci est pressé contre le galet tronconique 82 par un électro-aimant commandé. Ce mode de réalisation permet par exemple de commander l'arrêt de la pression du patin 102 contre le galet tronconique 82, lorsque le démarreur 10 est dans sa position active Pa.
On a représenté schématiquement sur les figures 8 et 9 une variante de réalisation du dispositif de freinage dans laquelle la surface cylindrique 85 du galet tronconique 82 comporte des sillons axiaux 126, ou rainures axiales, et dans laquelle la surface de frottement 106 du patin 102 comporte une nervure axiale 128 de forme complémentaire d'une rainure 126 du galet tronconique 82.
Bien entendu, la surface de frottement 106 du patin 102 peut comporter plusieurs nervures axiales 128, ou sillons axiaux, complémentaires de rainures 126 du galet tronconique 82.
De préférence, les bords d'orientation axiale des rainures 126 et de la nervure 128 sont inclinés ou arrondis, de manière que les rainures 126 et la nervure aient une section, dans un plan transversal à l'axe X1, de profil sensiblement triangulaire ou arrondi. Sur les figures 8 et 9 on a représenté des profils du type arrondi.
Ainsi, au-delà d'un certain couple de freinage du patin 102 sur le galet tronconique 82, la résultante radiale de réaction de la surface cylindrique 85 sur le patin 102 est supérieure à la force d'appui radial exercée par le patin 102 sur la surface cylindrique 85, de sorte que le galet tronconique 82 repousse le patin 102 vers l'extérieur, ce qui lui permet de tourner autour de l'axe X1.
On obtient ainsi un couple de freinage élevé au démarrage, pendant que le galet tronconique 82 se déplace axialement vers l'arrière. Ce couple de freinage se réduit lorsque le galet 82 tourne à vitesse élevée car, en raison de l'inertie du patin 102, sa nervure axiale 128 n'a plus le temps de descendre dans les rainures axiales 126 de la surface cylindrique 85. Le couple de frottement du patin 102 sur la surface cylindrique 85 est alors proche du couple de frottement du patin 102 sur un cylindre à surface lisse.
On choisit des formes de rainures 126 et une pression de ressort 108 sur le patin 102 qui, à basse vitesse de rotation, permettent d'obtenir un couple de freinage supérieur au couple de vissage du galet tronconique 82 sur l'arbre de sortie 12.
De préférence, les rainures 126 et la nervure 128 ont une section de profil curviligne, de manière à éviter les profils agressifs qui favorisent le bruit et l'usure.
On peut aussi utiliser l'effet d'amortissement pneumatique qui est créé par le déplacement du patin 102 dans sa cheminée 98 pour ralentir la descente de la nervure axiale 128 dans les rainures 126.
Dans ce cas, on soigne l'étanchéité de la cheminée 98 au niveau de la rondelle 100 et on dimensionne le patin 102 et la cheminée 98 de manière que le jeu entre la paroi interne de la cheminée 98 et le patin 102 soit faible.
Selon une autre variante de réalisation (non représentée) du galet tronconique 82, sa surface cylindrique 85 comporte des sillons hélicoïdaux qui tournent en sens inverse par rapport au filetage 78 de l'arbre de sortie 12. La surface de frottement 106 du patin 102 comporte aussi des sillons hélicoïdaux de forme et d'orientation complémentaires des sillons de la surface cylindrique 85.
Grâce à ces sillons hélicoïdaux, il se produit un effet de vissage supplémentaire sur le galet tronconique 82, lorsque le patin 102 est en appui radial sur la surface cylindrique 85, ce qui contribue à déplacer axialement le galet tronconique 82 vers l'arrière.
De préférence, les sillons hélicoïdaux ont une section de profil triangulaire ou arrondi, et le pas qui sépare deux sillons est égal au pas du filetage 78.
Dans les modes de réalisation cités ci-dessus, le dispositif de freinage comporte un seul patin 102 de freinage. Bien entendu, on peut prévoir un dispositif de freinage comportant plusieurs patins 102 similaires agissant en parallèle qui, de préférence, sont répartis circonférentiellement de manière régulière autour de la surface cylindrique 85.
On a représenté à la figure 10 une autre variante de réalisation du dispositif de freinage dans laquelle le patin 102 est de forme annulaire coaxiale au galet tronconique 82, et dans laquelle le galet tronconique 82 comporte une surface de portée tronconique 130 orientée globalement vers l'avant.
La surface de portée tronconique avant 130 est inclinée vers l'axe X1 et vers l'avant.
Le patin annulaire 102 comporte une surface de portée tronconique arrière 132, ou surface de frottement, qui est de forme complémentaire à la portée tronconique avant 130 du galet 82.
Le patin annulaire 102 est sollicité axialement vers l'arrière contre la surface de portée tronconique avant 130 du galet 82, par un ressort hélicoïdal coaxial 134 de compression qui est interposé entre la surface transversale arrière 29 du palier avant 26 du démarreur 10 et la surface transversale avant 136 du patin annulaire 102.
Le ressort 134 comporte un retour axial avant 138 qui est encastré dans la face transversale arrière 29 du palier avant 26 et un retour axial arrière 140 qui est encastré dans la face transversale avant 136 du patin annulaire 102, en vue d'arrêter le patin 102 en rotation par rapport au boítier 48 du démarreur 10.
De la même manière que dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 2 à 6, le patin annulaire 102 produit une force de frottement sur le galet tronconique 82, orientée ici axialement, ce qui provoque le déplacement axial, vers l'arrière, du galet tronconique 82 lors du démarrage du moteur électrique 16.
On note que, pour provoquer le déplacement axial du galet tronconique 82, la force de frottement du patin annulaire 102 sur la surface de portée tronconique avant 130 du galet 82 doit produire un couple de freinage supérieur au couple de vissage du galet 82 sur l'arbre de sortie 12.
Le profil tronconique de la surface de portée avant 130 du galet 82 et de la surface de frottement 132 du patin annulaire 102, grâce à « l'effet de coin », permet d'obtenir un couple de freinage important avec une faible force axiale. Cependant, l'angle du cône des portées tronconiques 130, 132 complémentaires du patin 102 et du galet 82 par rapport à l'axe X1 doit être suffisamment important pour éviter tout blocage du patin annulaire 102 par coincement.
Selon une variante (non représentée) de ce mode de réalisation, le patin annulaire 102 est immobilisé en rotation par rapport au boítier 48 du démarreur 10 grâce à une extension radiale externe du patin 102, par exemple une cannelure, qui s'étend à l'intérieur d'une rainure interne complémentaire du boítier 48 du démarreur 10.
On a représenté sur les figures 11 et 12 encore une variante de réalisation du dispositif de freinage dans laquelle le patin 102 est une bande élastique, ou feuillard élastique, qui entoure une portion de la surface cylindrique 85 du galet tronconique 82.
La bande élastique 102 forme une portion d'anneau qui s'étend ici sensiblement sur 270 degrés autour de la surface cylindrique 85 du galet 82.
L'une des extrémités circonférentielles de la bande élastique 102 comporte une languette 142 qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui est reçue dans une gorge 144 du boítier 48 du démarreur 10, en vue d'immobiliser le patin 102 en rotation par rapport au boítier 48.
La force de contact, et donc la force de freinage, du patin 102 sur le galet tronconique 82 dépend du diamètre intérieur de l'anneau formé par la bande élastique 102 dans son état libre, et du diamètre extérieur de la surface cylindrique 85 du galet 82, et elle dépend aussi de la longueur axiale et de l'épaisseur radiale de la bande élastique 102.
Ce type de patin 102 permet de disposer d'une force de freinage importante, avec une pression de contact du patin 102 sur le galet 82 relativement faible, ce qui diminue l'usure et les risques de grippage du dispositif de freinage.
En effet, la pression de contact est le quotient de la force de freinage sur la surface de contact. Or, dans le mode de réalisation décrit ici, la surface de contact du patin 102 est beaucoup plus importante que pour les patins 102 décrits précédemment.
De manière similaire aux dispositifs de freinage décrits précédemment, les surfaces de contact du patin 102 et du galet tronconique 82 peuvent comporter un traitement de surface ou un revêtement de matériau qui améliore les caractéristiques de frottement.
A titre de variante non représentée, le dispositif de freinage peut être du type électromagnétique ce qui, par rapport aux dispositifs de freinage du type à frottements décrits précédemment, permet notamment de diminuer l'usure des pièces.
Le dispositif d'alimentation électrique (non représenté) et de commande (non représenté) du démarreur 10 est adapté à sa nouvelle conception.
De préférence on alimente le moteur électrique 16 par un relais dont la bobine de commande est actionnée par la clé de contact du véhicule ou par un autre dispositif connu de commande du démarrage tel qu'un transpondeur.
Le relais est monté à l'intérieur du moteur électrique 16 ou à l'extérieur du démarreur 10, notamment dans le boítier 48.
Dans une variante de réalisation le relais est disposé sur le cheminement du câble d'alimentation du démarreur 10, par exemple en sortie de batterie d'alimentation.
Dans une autre variante de réalisation le relais est électronique et permet un démarrage progressif du moteur thermique.
Pour obtenir un démarrage progressif, le relais abaisse temporairement la tension d'alimentation du moteur électrique 16 pendant le démarrage en « hachant » le courant d'alimentation du moteur électrique 16.
L'invention s'applique à tout type de démarreur 10, avec ou sans réducteur 18.
Le réducteur 18 peut être à train épicycloïdal ou d'un autre type.
Il suffit d'un élément mobile axialement, dans le démarreur 10 selon l'invention, pour permettre un entraínement de la roue de démarrage 68 par friction.
Dans une variante de réalisation de l'invention, non représentée, seul le galet tronconique 82 est mobile axialement. L'arbre de sortie 12 et sa couronne tronconique 70 sont bloqués en coulissement axial, et la roue de démarrage 68 possède un jeu axial.
Dans cette variante, lorsque le moteur électrique 16 entraíne l'arbre de sortie 12 en rotation, le galet tronconique 82, en se vissant sur l'arbre de sortie 12, vient en contact avec la portée tronconique avant 110 de la roue de démarrage 68 pour déplacer celle-ci vers l'arrière.
L'entraínement en rotation de la roue de démarrage 68 se produit lorsque la portée tronconique arrière 112 vient en contact avec la surface tronconique 74 de la couronne tronconique 70, sous la pression du galet tronconique 82.
Ces quelques différences mises à part, le fonctionnement du démarreur 10 selon cette variante est sensiblement identique à celui qui a été décrit en référence aux figures 1 à 6.

Claims (28)

  1. Démarreur (10) de véhicule automobile prévu pour entraíner en rotation une roue de démarrage (68) d'un moteur thermique, du type comportant un arbre de sortie (12) qui est entraíné en rotation par l'arbre d'induit (14) d'un moteur électrique (16), du type dans lequel l'arbre de sortie (12) est muni d'un dispositif d'entraínement (70, 82) de la roue de démarrage (68) par friction, du type comportant au moins un galet tronconique avant (82) d'entraínement qui est prévu pour coopérer avec une portée tronconique avant (110) complémentaire de la roue de démarrage (68) afin de l'entraíner en rotation, du type dans lequel le galet tronconique (82) est monté vissé sur un filetage (78) porté par l'arbre de sortie (12) pour être déplacé axialement vers l'arrière en direction de la roue de démarrage (68), lorsque l'arbre de sortie (12) tourne par rapport au galet tronconique (82) dans un premier sens de rotation,
       caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de freinage (102) qui, lors du démarrage du moteur électrique (16), freine le galet tronconique (82) en rotation, en vue de provoquer le déplacement axial, vers l'arrière, du galet tronconique (82), depuis sa position de repos (Pr) jusqu'à sa position active (Pa), dans laquelle le galet tronconique (82) est en contact de friction avec la roue de démarrage (68).
  2. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif de freinage comporte au moins un patin (102) qui est en contact glissant, par une surface de frottement (106), avec une surface d'appui (85, 130) du galet tronconique (82) pour le freiner en rotation.
  3. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque patin (102) est pressé contre la surface d'appui (85) du galet tronconique (82) au moyen d'un élément élastique (108) qui sollicite en permanence le patin (102), ou au moyen d'un électro-aimant commandé.
  4. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface d'appui (85) du galet tronconique est une surface cylindrique convexe coaxiale du galet (82), et en ce que la pression contre la surface d'appui (85) est orientée radialement.
  5. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface cylindrique (85) comporte des sillons axiaux (126).
  6. Démarreur (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface cylindrique (85) comporte des sillons hélicoïdaux dont le sens d'enroulement est inverse de celui du filetage (78) de l'arbre de sortie (12), de sorte que le frottement de chaque patin (102) contre la surface cylindrique (85) produise un effet de vissage qui contribue à déplacer le galet tronconique (82) axialement vers l'arrière.
  7. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pas des sillons hélicoïdaux est identique au pas du filetage (78) de l'arbre de sortie (12).
  8. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les sillons (126) ont une section transversale de profil sensiblement triangulaire ou arrondi.
  9. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la surface de frottement (106) de chaque patin (102) comporte des sillons (128) de forme et d'orientation complémentaires des sillons (126) de la surface cylindrique (85).
  10. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs patins (102) qui sont répartis circonférentiellement de manière régulière autour de la surface cylindrique (85).
  11. Démarreur (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface d'appui est une surface d'épaulement annulaire (130) du galet (82) qui est orientée vers l'avant, et en ce que la pression contre la surface d'épaulement (130) est orientée axialement vers l'arrière.
  12. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface d'épaulement (130) est tronconique, inclinée vers l'axe (X1) et vers l'avant.
  13. Démarreur (10) selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comporte un seul patin annulaire (102) coaxial au galet tronconique (82), et en ce qu'il comporte des moyens (138, 140) pour immobiliser le patin (82) en rotation par rapport au boítier (48) du démarreur (10).
  14. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface de frottement (132) du patin est sensiblement complémentaire de la surface d'épaulement (130) du galet tronconique (82).
  15. Démarreur (10) selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que le patin (102) est pressé axialement contre la surface d'épaulement (130) au moyen d'un ressort (134) de compression qui est coaxial au galet tronconique (82) et qui est interposé entre le boítier (48) du démarreur (10) et le patin (102).
  16. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le ressort (134) comporte un retour axial avant (138) qui est encastré dans une face transversale arrière (29) d'un palier avant (26) du boítier (48) du démarreur (10), et un retour axial arrière (140) qui est encastré dans une face transversale avant (136) du patin (102), en vue d'arrêter le patin (102) en rotation par rapport au boítier (48) du démarreur (10).
  17. Démarreur (10) selon la revendication 15, caractérisé en ce que le patin (102) comporte un prolongement radial externe qui s'étend à l'intérieur d'une rainure axiale du boítier (48) du démarreur (10). en vue d'immobiliser le patin (102) en rotation par rapport au boítier (48) du démarreur (10).
  18. Démarreur (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que le patin (102) est une bande élastique qui entoure une portion de la surface cylindrique (85) du galet (82), et qui comporte une languette (142) s'étendant sensiblement radialement vers l'extérieur, la languette (142) étant reçue dans un logement, ou gorge (144), du boítier (48) du démarreur (10) en vue d'immobiliser le patin (102) en rotation.
  19. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bande élastique (102) forme une portion d'anneau qui s'étend sensiblement sur 270 degrés autour de la surface cylindrique (85) du galet (82).
  20. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'appui (85, 130) du galet tronconique (82) et/ou la surface de frottement (106, 132) du patin (102) comporte un traitement de surface ou un revêtement de matériau qui améliore les caractéristiques de frottement.
  21. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément élastique de rappel (94) est interposé entre le galet tronconique (82) et l'arbre de sortie (12) pour rappeler le galet tronconique (82) vers sa position de repos (Pr).
  22. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément élastique de rappel (94) est un élément élastique de compression qui prend appui vers l'arrière sur un épaulement (80) de l'arbre de sortie (12) et vers l'avant sur un épaulement (92) du galet tronconique (82).
  23. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'entraínement (70, 82) comporte une couronne tronconique arrière d'entraínement (70) qui est solidaire en rotation et en déplacement axial de l'arbre de sortie (12), et qui est prévue pour coopérer avec une portée tronconique arrière complémentaire (112) de la roue de démarrage (68), et en ce que l'arbre de sortie (12) est monté coulissant axialement par rapport à l'arbre d'induit (14) pour permettre le déplacement axial vers l'avant de la couronne tronconique (70) en direction de la roue de démarrage (68), lorsque l'arbre de sortie (12), sous l'effet de son vissage dans le galet tronconique avant (82) et de la venue en contact de friction de ce dernier contre la roue de démarrage (68), se déplace axialement vers l'avant jusqu'à la venue en contact de friction de la couronne tronconique (70) avec la roue de démarrage (68).
  24. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'arbre de sortie (12) est monté sur l'arbre d'induit (14) par l'intermédiaire d'un réducteur (18) dont la partie tournante (36, 40) est solidaire de l'arbre de sortie (12) en déplacement axial, et en ce que la partie tournante (36, 40) du réducteur (18) coulisse axialement sur l'arbre d'induit (14) et sur la partie fixe (44) du réducteur (18).
  25. Démarreur (10) selon la revendication 23 ou 24, caractérisé en ce que l'angle du tronc de cône du galet tronconique (82) est identique à l'angle du tronc de cône de la couronne tronconique (70).
  26. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces tronconiques (110, 112, 86, 74) de la roue de démarrage (68), du galet tronconique (82) et/ou de la couronne tronconique (70) comportent des garnitures de friction.
  27. Démarreur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur électrique (16) est alimenté par un relais dont une bobine de commande est actionnée par une clé de contact.
  28. Démarreur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le relais produit un démarrage progressif en abaissant temporairement la tension d'alimentation du moteur électrique (16) par hachage du courant d'alimentation.
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