EP2776740A1 - Couronne pour reducteur a train epicycloidal et démarreur comprenant une telle couronne - Google Patents
Couronne pour reducteur a train epicycloidal et démarreur comprenant une telle couronneInfo
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- EP2776740A1 EP2776740A1 EP12795500.3A EP12795500A EP2776740A1 EP 2776740 A1 EP2776740 A1 EP 2776740A1 EP 12795500 A EP12795500 A EP 12795500A EP 2776740 A1 EP2776740 A1 EP 2776740A1
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- F16F15/1245—Elastic elements arranged between substantially-radial walls of two parts rotatable with respect to each other, e.g. between engaging teeth
Definitions
- the present invention relates to a ring gear for epicyclic gear train, in particular for motor vehicle starters, and a planetary reduction gear comprising such a ring.
- the crowns for planetary gear reducers generally comprise a substantially cylindrical housing, in which is inserted an inner ring, also called outer planet, which comprises an internal toothing mesh with the planet wheels of the reducer.
- the inner ring is immobile in rotation relative to the housing.
- Planetary gear reducers receive shocks, called tangential or circumferential shock, due to a torque between the housing of the ring and the cylinder head on which is fixed the echoing gear between the teeth of the inner ring and the planet wheels. This impact of shock generates premature wear of the ring and therefore the epicyclic reducer.
- the document FR2829821 proposes to interpose damping blocks between the housing and the inner ring so as to limit the torque transmitted by the inner ring to the housing and thus limit the impact between the housing and the cylinder head.
- some of the gearboxes receive shocks of a very different amplitude, this is particularly the case for starters which are adapted to start a combustion engine whether it is in a stopping or stopping phase, also called a starter of type "stop start". Indeed, during stopping phase, the starter may be required to restart the engine whose crankshaft rotates upside down resulting in a shock due to the torque (referred to in the following torque return) on the epicyclic gearbox which is much more important than the torque shock (called start torque) when the starter starts the engine off.
- start torque the torque shock
- shock absorbing blocks are damaged by shocks due to the return torque and can tear, this can lead to the deterioration of the entire transmission chain, including the housing, the ring, the drive shafts and the starter rotor. This is because the tangential shocks from the inner ring are no longer absorbed by the dampers.
- the aim of the invention is to overcome the drawbacks of the state of the art by proposing an epicyclic gear reduction ring gear which has a long life and a high resistance even when it undergoes very different amplitudes of shocks caused, for example by the engine that may be in the off phase or at a standstill.
- shocks of very different amplitudes means shocks of different amplitudes, the difference between the smallest damped pair, called mini torque and the largest damped torque, called maximum torque, is of the order of 10%.
- mini-cushioned torque is understood to mean the torque whose dampers are sufficiently flexible to damp the torque between the housing and the cylinder head by at least 10%.
- maximum cushioned torque is the torque whose dampers are stiff enough to dampen the shock between the housing and the cylinder head without it compresses to the end of their travel.
- Another object of the invention is to provide a ring gear for epicyclic gear train in which the noise is reduced over the long term.
- a ring gear for an epicyclic gear train comprising:
- An inner ring comprising internal teeth adapted to be engaged by planet wheels of the epicyclic gearbox
- a housing comprising means for securing with a cylinder head and mounted against the housing
- At least a first damping element for absorbing a peak of energy between the ring and the housing when the ring rotates relative to the housing in a direction of rotation
- the first damping element is arranged to allow an angular deflection of at least 8 degrees with respect to the X axis between the ring and the housing without deterioration of the ring and the housing.
- the fact of increasing the degree of deflection allows the first damping element to have a greater range of damping shock values.
- the fact of increasing the deflection makes it possible to lengthen the shock time and thus to distribute the energy to be absorbed over time and thus to reduce the energy peak to be damped.
- the damping means comprises mechanical characteristics allowing in a first phase of compression damping starting torques and in a second compression phase damping return torques.
- the first damping element is mounted to dampen the angular movements of the inner ring relative to the housing in at least one direction.
- the ring gear may further comprise a second torque damping element mounted between the ring and the housing for absorbing together a peak of energy between the ring and the housing when the ring rotates relative to the housing in a rotational direction.
- the first and the second damping members have a different stiffness coefficient and a different maximum clearance;
- a first damping means acts on shocks whose mini torque is very different than the maximum torque damped by the first and the second damping means; The risks of tearing the shock absorber are thus limited, even after shocks due to maximum torque;
- the invention also relates to a ring gear for an epicyclic gear train comprising:
- an inner ring comprising internal teeth adapted to be engaged by planet wheels of the planetary reduction gear unit; a housing comprising means for securing with a cylinder head; wherein the ring is movable at an angular displacement relative to the housing between a rest position and a compressed position,
- the crown further comprising:
- At least one first damping element and a second damping element making it possible to absorb a peak of energy between the ring and the housing when the ring rotates relative to the housing in a direction of rotation during an angular deflection relative to the X axis between the ring and the housing without deterioration of the ring and the housing, wherein the first and the second element have a different coefficient of stiffness and a different maximum travel.
- a first damping element makes it possible to act on shocks whose mini-torque is very different than the maximum torque damped by the first and the second damping element; The risks of tearing the shock absorber are thus limited, even after shocks due to maximum torque;
- the first damping element can be arranged to deform to dampen the shock during an angular displacement of the ring relative to the housing by at least 8 ° with respect to the X axis
- the crown according to the invention may also have one or more of the features in the following paragraphs, taken individually or in any technically possible combination:
- the first and second elements are arranged so that, in the event of an impact, the first damping element can dampen the shock by deforming during the displacement of the ring relative to the housing from its rest position to an angular displacement threshold relative to the housing in a rotational direction and in that the second damping element can absorb a peak of energy between the ring and the housing only when the ring exceeds the angular displacement threshold with respect to the housing in a direction of rotation between its rest position and its compressed position.
- the first damping element, in the rest position may have stiffness characteristics at least 2 times smaller than in the end position;
- a damping means having such a difference in stiffness between the rest position and at the end of the stroke with an angular deflection of 8 ° having a material with a stiffness chosen according to the application, makes it possible to damp a large range of torque;
- the ring may comprises a plurality of first elements connected in parallel and are pressed against a radial surface of the inner ring and a radial surface of the housing
- the first damping element may comprise at least one polyurethane pad; -
- the pads can be mounted in parallel and are pressed against a radial surface of the inner ring and a radial surface of the housing.
- the first damping element may comprise at least three studs functionally mounted in parallel.
- the second damping element is a deformable block in a softer material than the materials of the ring and the casing and in that the first damping element is a spring having a coefficient of stiffness smaller than that of the damping block .
- the at least one first damping element and the at least one second damping element are mounted in series functionally between the ring and the housing, making it possible to absorb together a peak of energy between the ring and the housing when the ring rotates relative to the housing in a direction of rotation.
- the damping means comprises a staircase strength resistance during its compression
- the ring may further comprise an intermediate piece located between the ring and the housing, wherein the intermediate piece is arranged between the first damping member and the second damping member for that the first damping element can act between the ring and the intermediate piece and so that the second element can act between the intermediate piece and the housing;
- the ring may further comprise pads disposed between the housing and the intermediate piece forming a travel stop of the displacement of the intermediate piece by the damping means at the rest position;
- the ring may further comprise pads disposed between the inner ring and the intermediate piece forming a travel stop movement of the inner ring to the rest position;
- the at least one first damping element and the at least one second damping element can be connected in parallel functionally. between the ring and the housing for absorbing together a peak of energy between the ring and the housing when the ring rotates relative to the housing in a direction of rotation.
- the ring, the first, the second damping element and the housing can be arranged so that the ring moves from the rest position to the compressed position only the first damping element and then in a second time the first and second element 'amortization.
- the ring may further comprise pads disposed between the housing and the inner ring forming a stop at the rest position of the ring;
- the ring may further comprise a plurality of first damping members of the same material and same shape and in that they are serially mounted in series with the first member.
- the ring may further comprise several second damping elements of the same material and same shape and in that they are mounted in series functionally.
- the inner ring may comprise lugs protruding axially surrounded by the housing forming between them a housing, and in that the first element is disposed in the housing.
- the invention also relates to a planetary reduction gear comprising a ring as described above.
- the invention also relates to a starter comprising a gear as described above.
- the invention also relates to a starter comprising means for starting a motor in a stopping phase comprising a gear as described above.
- Figure 1A shows a perspective view of a ring according to a first embodiment.
- Figure 1 B shows a front view of the ring shown in Figure 1 A in the rest position.
- Fig. 2A and Fig. 2B both show a perspective view of a ring according to a second embodiment.
- Figure 3A shows a front view of the ring shown in Figure 3A in the rest position.
- FIG. 3B represents a front perspective view of a crown according to a third embodiment.
- FIG. 3C represents a front perspective view of the ring shown in FIG. 3A comprising a closure plate.
- Figure 3D shows a front view of the ring shown in Figure 3A, in a position in compression.
- FIGS. 1A to 1B A ring gear for an epicyclic gearbox according to a first embodiment of the invention is described with reference to FIGS. 1A to 1B.
- This ring comprises a housing 1 having an opening therethrough in which a reference axis 2 passes through its center.
- the housing is preferably cylindrical about the reference axis 2.
- axial means a direction parallel to the reference axis, by "radial”, a direction perpendicular to the reference axis and “angular” means a direction defined by a line described by a point rotating about the reference axis 2.
- the ring also comprises an inner ring 3 which is mounted against the casing 1.
- the inner ring 3 also includes an opening therethrough in which the axis 2 passes in its center.
- the inner ring 3 is preferably cylindrical about the reference axis.
- the inner ring 3 has an inner face 4 provided with teeth capable of being engaged by planet wheels of the reducer.
- the inner ring 3 is mounted in axial abutment against the housing 1.
- the face, hereinafter referred to as the support face, of the inner ring 3 mounted against the casing 1 is not shown.
- the inner ring 3 has a sleeve 30 protruding axially from the bearing surface in the opposite direction of the teeth.
- the inner ring comprises at least one protrusion of support 32 which protrudes radially from the sleeve 30 of the inner ring 3 and projecting from the bearing face.
- the ring comprises a first damping member 51, also called first element, in this case spring-shaped.
- the ring comprises three damping members hereinafter called spring 51, 52, 53 of the same shape, and are in the same material and therefore have the same mechanical characteristics.
- the three springs 51, 52, 53 are in abutment respectively against the three protuberances of supports 31, 32, 33.
- each spring 51, 52, 53 and the bearing protuberances 31, 32, 33 are preferably distributed circumferentially around the outer periphery of the sleeve 30 of the ring 3.
- each spring 51, 52, 53 are coil springs.
- the ring further comprises a connecting piece 6.
- This connecting piece 6 is mounted between the inner ring 3 and the casing 1.
- the connecting piece 6 also comprises a through opening whose axis 2 passes in its center.
- the intermediate piece 6 comprises a ring and radial internal lugs 61, 62, 63 and radial external lugs 64, 65, 66, 67.
- the internal lugs 61, 62, 63 extend radially from the ring towards the axis 2.
- the external lugs 6 ', 65, 66, 67 extend radially from the ring towards the casing 1.
- the internal lugs 61, 62, 63 are regularly angularly distributed around the inner periphery of the connecting piece 6.
- the internal lugs 61, 62, 63 are therefore positioned between the spring 53, 51, 52 and the protuberance respectively. supports 31, 32, 33.
- Each spring 51, 52, 53 is mounted in one of the housings respectively formed by the protrusion 31, 32, 33, the radial internal lug 62, 63, 61, the inner periphery of the connecting piece, the outer periphery of the sleeve and the bearing face of the ring 3.
- a not shown closure plate is mounted radially against the housing 1 and closes the housing of the springs.
- the springs 51, 52, 53 are connected in parallel with each other and therefore form a first damping means between the intermediate piece 6 and the inner ring 3.
- the helical springs 51, 52, 53 each have a shape of arc of a circle conforming to the outer periphery of the sleeve 30.
- the springs 51, 52, 53, the ring 3 and the connecting piece 6 are mounted so that the ring 3 can compress the springs 51, 52, 53 with respect to the connecting piece 6 by rotating in a direction of rotation called in the following direction of rotation of startup.
- a direction of rotation called in the following direction of rotation of startup.
- the meaning rotation to compress the damping means will correspond to the direction opposite to the direction of rotation of the electric motor of the starter to start the engine.
- the springs 51, 52, 53 may have the same stiffness value or different stiffness values for damping vibrations.
- the springs 51, 52, 53 can be mounted with play or without play in the housing.
- An assembly without play allows to damp from the beginning and therefore be responsive and thus prevent the torque takes power due to an acceleration for example of the rotor.
- An assembly with springs of different stiffness values makes it possible to have a damping staircase and thus to dampen a larger range of torque.
- the ring comprises a single damping member of the coil spring type.
- the casing 1 is formed by a ring January 1 having a not shown support face intended to bear axially against the bearing face of the inner ring 3 and a closure face 12 covered by the closure plate not shown.
- the closure plate may be fixed by means of fasteners or may be overmolded on the ring January 1.
- the ring 1 1 comprises internal radial notches passing through integrally forming housing with the connecting piece 6.
- the housings 101, 102, 103, 104 are closed by the outer periphery of the connecting piece 6 and the closure plate not shown.
- Each external radial lug 64, 65, 66, 67 of the connecting piece 6 are respectively housed in a housing 101, 102, 103, 104 forming a cavity between each axial wall of each housing and an axial radial lug wall.
- the ring further comprises a second damping member, also called second damping member.
- This second damping member is a main damping pad. Its hardness is very different from the first depreciation device or bodies.
- the crown of the embodiment shown in Figure 1A comprises several main damping pads of the same type. In this case, there are four main damping pads 71, 72, 73, 74. Each main damping pad 71, 72, 73, 74 respectively extends circumferentially, an outer periphery of the connecting piece. and the inner periphery of the housing 101,
- 73, 74 are shaped so that, when a torque acts on the ring in the direction of startup rotation, the inner ring 3 exerts a pressure on the springs which damp a part of the shock and applies a force on the piece of link, which compresses the main damping pads which themselves dampen the impact between the connecting piece and the housing.
- housing 101 we will describe in detail one of the housing 101, and the elements that are housed therein.
- the other housings 102, 103, 104 are preferably identical to this housing described in detail.
- this housing 101 of the housing 1 contains, in addition to the damping pad 71, at least one damper 81.
- This damper 81 is preferably made of elastomer.
- This damper 81 is positioned in a second cavity of the housing 101 formed between the lug 64 and a second axial surface of the housing 101 so as to damp the rotation of the connecting piece 6 relative to the housing 1 in another direction of rotation than that of the starting rotation direction, called in the following direction of return rotation.
- the damper 81 is located in the housing 101 so that, when the connecting piece 6 rotates relative to the housing 1 in this direction of return rotation, due to the relaxation of the main studs which each pushes their respective lug in the direction of return rotation, the outer radial lug 64 comes, at the end of the race, in collision with the damper 81 so as to avoid contact between the housing and the connecting piece 6.
- damping pads 71 and the damper 81 are preferably enclosed in a cavity closed by the closing plate so that the possible deformations of the damper 81 and the damping pad 71 are limited by the walls of this closed cavity.
- the closed cavity in which the damper is contained is delimited axially by the bearing surface 6 of the housing 1 and by the closure plate.
- the protuberances compress the springs at first which have a lower reaction force at the beginning of compression than the pads of damping, then in a second step in addition to compressing the springs, the outer radial pins 64, 65, 66, 67 of the connecting piece 6 crash against the respective damping pads 71, resulting in a decrease in the volume of each closed cavity in which is contained one of the damping pad 71, 72, 73, 74.
- Each damping pad 71, 72, 73, 74 is then compressed in the respective cavity closed to a predetermined stress.
- each damping pad and of the closed cavity in which the respective damping pad is contained are chosen as a function of the maximum deformation desired for the damping pad.
- the damping pad In order for the damping pad to be deformable in the closed cavity, it is possible for example to choose a damping pad which has a smaller volume than that of the closed cavity, or it is possible to choose a damping pad which is hollow. as shown in FIGS. 1A to 1B. Indeed, as can be seen in FIG. 1B, the damping pad has at its center a cylindrical hole that extends along the reference axis 2.
- the first damping elements have a coefficient of stiffness different second damping elements and a maximum deflection different from the second damping elements.
- the first and second elements are arranged so that in case of impact, the first damping element can dampen the shock by deforming during the displacement of the ring relative to the housing from its rest position to a threshold (K1) of angular displacement relative to the housing in a direction of rotation and in that the second damping element can absorb a peak of energy between the ring and the housing only when the ring exceeds the threshold (K1) of angular displacement relative to the housing in a direction of rotation between its rest position and its compressed position.
- the crown of this embodiment is different from the previously described embodiment mainly in that it no longer comprises a connecting piece and that the first organ (s) and the second (s) ) member (s) are connected in parallel.
- the inner ring 3 ' comprises at least two external radial protuberances 331 A and 331 B extending from the sleeve 30 to the outside.
- Each external radial protuberance 331 A and 331 B respectively comprises a radial thrust surface 331 A 'and 331 B'.
- the housing 1 ' comprises a ring-shaped portion 1' and at least a first and a second radial projection respectively 1 10 A, 1 10B, extending from the inner periphery of the ring 1 1 'to the axis 2.
- the first radial projection 1 10A comprises a radial bearing surface January 1 A, visible in part in Figure 3B, mounted vis-à-vis a radial surface 331 A ', forming between them a housing 91 A.
- the second radial projection 1 10B comprises a radial bearing surface 121 B mounted opposite the radial surface 332B ', forming between them a housing 91 B.
- the two dwellings have a shape of an arc.
- the ring comprises at least a first connecting member, in this case a spring 51 ', and a second connecting member, in this case a damping pad 71'.
- the first and the second members 51 'and 71' are functionally mounted in parallel respectively in the housings 91A and 92A.
- the spring 51 ' is mounted prestressed in the housing 91 A bears against the two radial bearing surfaces 11A and 331'.
- the damping pad 71 ' is freely mounted in the housing 92A.
- the ring comprises in this case three first radial projections 1 10A, 1 10B, 1 10C and three external radial protuberances 331A, 331B, 331C forming between them three housings 91 A, 91 B, 91 C in which are inserted three first damping members, in this case respectively three springs 51 ', 52', 53 'mounted prestressed.
- the crown could comprise 1 or 2 or 4 or 5 slots with first damping member and as much second damping member.
- the first damping members are therefore mounted together in parallel between the housing and the inner ring 2.
- the ring comprises in this case three second radial projections 120A, 120B, 120C referenced in FIG. 2B and three external radial protuberances 332A, 332B, 332C forming between them three housings.
- 92A, 92B, 92C in which is inserted three second damping members, in this case three free mounted damping pad 71 ', 72', 73 '.
- the crown could comprise 1 or 2 or 4 or 5 housing second damping member and as much second damping member.
- the second damping members are thus mounted in parallel between the housing and the inner ring 2 and with the first damping member or bodies.
- the first damping elements have a coefficient of stiffness different second damping elements and a maximum deflection different from the second damping elements.
- the first and the second damping element and the housing are arranged so that the ring moves from the rest position to the compressed position and in a first step compressing only the first damping element and then in a second time the first and second damping element.
- the ring further comprises three other housing in which are inserted three pads of damping 81 ', 82', 83 'to avoid contact between the projections 331 A, 331 B, 331 C and the housing 1 '.
- each housing in which a damper 81 ', 82', 83 'is inserted is formed respectively between a protuberance 331 A, 331 B, 331 C and a radial surface. of the housing 1 '.
- the protrusion 331 A makes it possible to form on one side the housing 91A and on the other the housing for the damper 81 '. It will now be described a crown shown in Figures 3A, 3B, 3C, 3D. Parts or parts having the same reference number are identical to the first embodiment.
- the crown of this embodiment is different from the embodiment described above, mainly in that the damping means comprises only one type of member for damping when the inner ring rotates in the direction of start.
- the inner ring 3 ' comprises at least first and second outer radial protuberances 331 A and 332A extending from the sleeve 30 outwardly.
- the two protuberances form a stepped protrusion.
- Each external radial protuberance 331 A and 332A respectively comprises a radial thrust surface 331 A 'and 332A'.
- the housing 1 "comprises a ring-shaped portion 1 'and at least a first radial projection respectively 1 10 A', extending from the inner periphery of the ring 1 1 'to the axis 2.
- the first radial projection 1 10A comprises a radial bearing surface 1 1 1 A 'mounted vis-à-vis the radial surface 331 A', forming between them a housing 91 '.
- the housing has a shape of an arc.
- the ring comprises at least one damping member 7A mounted in the housing 91 'formed between the two radial surfaces 331 A' and 1 1 1 A 'of which one belongs to the inner ring 3' and the other to the housing 1 ".
- the damping member has a characteristic called the maximum length of deflection, corresponding to the length of the member minus the length of the member in maximum compression while remaining in its elastic zone (the length of the member being taken in the direction of compression of the crown).
- the damping member comprises a maximum length of deflection, allowing the inner ring 3 'to have an angular displacement of at least 8 °. This angular displacement corresponds to the angular displacement between the inner ring and the maximum outer casing of the crown.
- the damping member In a starter, the damping member must have a stiffness characteristic allowing, whatever the starting phase, damping at least 50% of the impact of starting (motor stopped or stalled rotation) positive or negative)
- a polyurethane damping member having a hardness of between 70 and 110 Shore A, and having dimensions chosen to attenuate the two shocks of different amplitudes to restart a heat engine.
- the polyurethane damping member has a hardness of 90 Shore A with dimensional characteristics of 25 mm in length, 8.7 mm in height and 8.8 mm in width.
- Such a product can be the one referenced by the brand Strathane ®: 100M green 90 shore A.
- all other products having the same mechanical characteristics with dimensional characteristics defined according to the damping factor necessary for the application can also be incorporated.
- the inner ring 3 comprises at least two external radial protuberances 331 A and 332A extending from the sleeve 30 to the outside.
- Each external radial protuberance 332A respectively comprises a radial contact surface 332A ".
- the ring comprises in this case three first radial projections 1 10A ', 1 1 OB', 1 10C and three external radial protuberances 331 A, 331 B, 331 C forming between them three housings 91 A ', 91 B', 91 C in which are inserted the three damping members 7A, 7B, 7C.
- the three damping members are mounted prestressed.
- the crown could include 1 or 2 or 4 or 5 housing damping member and as damping member.
- the damping members are therefore mounted together in parallel between the housing and the inner ring 2. In the embodiment shown in FIGS.
- the ring further comprises three other housings in which are inserted three pads of damping 81 ', 82', 83 ', to avoid a contact between the projections 331 A, 331 B, 331 C and the housing 1 '.
- each housing in which is inserted a damper 81 ', 82', 83 ' is formed between a protrusion 331 A and radial surface of the housing 1'.
- the protrusion 331 A makes it possible to form on one side the housing 91 A 'and on the other the housing for the damper 81'.
- the three members are identical and the three housings are identical and are distributed regularly angularly around the axis 2.
- the second radial protuberance 332A forms a stop when the inner ring 3 rotates in the direction of starting rotation relative to the housing 1. This has the advantage of preventing the compression member from deforming beyond its elastic zone.
- the projection 1 10A ' comprises a lug 1 100A' forming with the ring 1 1 'a notch 931A' forming part of the housing 91A '
- Figure 3C shows the ring comprising a closure plate.
- This closure plate 24 is integral with the housing 1.
- the crown comprises in addition, lugs 241 for being fixed in rotation with a yoke, such as a starter yoke, inside thereof.
- the crown may further comprise a ramp-shaped lug 242.
- This lug allows when the ring is in a starter, to be used as a passage for a lever of a switch to advance or reverse a starter gear.
- the ramp-shaped lug 242 may also serve as a tipping point for the starter lever.
- Figure 3D shows the crown without its closure plate during an impact.
- the angle a represents the angular displacement of the inner ring 3 "relative to the housing 1".
- the angle ⁇ corresponds to the angular displacement that the inner ring can still achieve relative to the housing.
- the maximum angular displacement between the inner ring and the housing is therefore equal to the sum of the angle a and the angle ⁇ .
- the maximum angular deflection is equal to twenty-one degrees.
- the three members 7A, 7B, 7C do not have the same length. In this case, at least one of the three members is freely mounted in its respective housing allow to have a damping staircase and thus dampen a larger range of torque.
- the ring further comprises at least one notch or a lug on its inner periphery to be mounted (e) in rotational connection with the carcass of a starter.
- the ring comprises four notches A on the outer periphery of the ring of the outer casing.
- the housing may comprise a chamfer B on the radial face of the outer casing opposite the inner face 4 of the inner ring 3.
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Abstract
L'invention concerne une couronne pour réducteur à train épicycloïdal, comprenant une bague intérieure (3, 3') comprenant des dents internes aptes à être engrenée par des roues satellites du réducteur à train épicycloïdal. La couronne comprend en outre un boîtier (1, 1', 1") comprenant des moyens pour se solidariser avec une culasse, et au moins un moyen d'amortissement (51, 52, 53, 71, 72, 73, 74, 51', 52', 53', 71', 72', 73', 7A, 7B, 7C) permettant d'absorber un pic d'énergie entre la bague (3, 3') et le boîtier (1, 1', 1") lorsque la bague (3, 3') tourne par rapport au boîtier (1, 1', 1") dans un sens de rotation, dans laquelle la bague (3, 3') est mobile en rotation par rapport au boîtier(1, 1', 1") entre une position de repos et une position comprimée. Le moyen d'amortissement (51, 52, 53, 71, 72, 73, 74, 51', 52', 53', 71', 72', 73', 7A, 7B, 7C) est agencé pour permettre un débattement angulaire d'au moins 8 degrés par rapport à l'axe X entre la bague (3, 3') et le boîtier (1, 1', 1") sans détérioration de la bague (3, 3') et du boîtier (1, 1', 1").
Description
COURONNE POUR REDUCTEUR A TRAIN EPICYCLOIDAL ET DÉMARREUR COMPRENANT UNE TELLE
COURONNE
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne une couronne pour réducteur à train épicycloïdal, notamment pour démarreurs de véhicule automobile, ainsi qu'un réducteur à train épicycloïdal comportant une telle couronne.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEUR
Les couronnes pour réducteurs à trains épicycloïdaux comportent généralement un boîtier de forme sensiblement cylindrique, dans lequel est insérée une bague intérieure, appelée aussi planétaire extérieur, qui comprend une denture intérieure qu'engrènent les roues satellites du réducteur. La bague intérieure est immobile en rotation par rapport au boîtier.
Les réducteurs à trains épicycloïdaux reçoivent des chocs, appelés choc tangentiel ou circonférentiel, dus à un couple entre le boîtier de la couronne et la culasse sur laquelle est fixée le boîtier répercuter entre les dents de la bague intérieure et les roues satellites. Cette répercutions de choc engendre une usure prématurée de la couronne et donc du réducteur épicycloïdale.
Afin de limiter les chocs tangentiels, c'est-à-dire les pics de couple provenant de l'arbre d'entraînement sur la bague, notamment lors du démarrage pour un démarreur, le document FR2829821 propose d'interposer des blocs amortisseurs entre le boîtier et la bague intérieure de façon à limiter le couple transmis par la bague intérieure au boîtier et donc limiter le choc entre le boîtier et la culasse.
Cependant, certains des réducteurs reçoivent des chocs d'une amplitude très différente, c'est notamment le cas pour des démarreurs qui sont adaptés pour démarrer un moteur thermique qu'il soit en phase d'arrêt ou à l'arrêt, appelé aussi démarreur de type « stop start ».
En effet, en phase d'arrêt, le démarreur peut être amené à redémarrer le moteur thermique dont le vilebrequin tourne à l'envers entraînant un choc dû au couple (appelé dans la suite couple de retour) sur le réducteur à trains épicycloïdaux qui est bien plus important que le choc dû au couple (appelé couple de démarrage) lorsque le démarreur démarre le moteur thermique à l'arrêt.
Les blocs amortisseurs se détériorent par les chocs dus au couple de retour et peuvent se déchirer, cela peut conduire à la détérioration de toute la chaîne de transmission, notamment du boîtier, de la bague, des arbres d'entraînement et du rotor du démarreur. Cela est dû au fait que les chocs tangentiels provenant de la couronne intérieure ne sont plus absorbés par les amortisseurs.
En outre, la détérioration des amortisseurs conduit à une génération de bruit plus importante lors du démarrage du véhicule.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique en proposant une couronne pour réducteur à train épicycloïdal qui présente une durée de vie et une résistance élevée même lorsqu'elle subit des chocs d'amplitudes très différentes provoqués, par exemple par le moteur thermique qui peut être en phase d'arrêt ou à l'arrêt.
Par « des chocs d'amplitudes très différentes », on entend des chocs d'amplitudes différentes, dont la différence entre le plus petit couple amorti, appelé couple mini et le plus grand couple amorti, appelé couple maxi, est de l'ordre de 10%.
Par couple mini amorti, on entend le couple dont des amortisseurs sont suffisamment souples pour amortir le couple entre le boîtier et la culasse au minimum de 10%.
Par couple maxi amorti, on entend le couple dont les amortisseurs sont suffisamment raides pour amortir le choc entre le boîtier et la culasse sans qu'il se comprime jusqu'en bout de course de leur débattement.
Un autre objet de l'invention est de proposer une couronne pour réducteur à train épicycloïdal dans lequel le bruit est diminué sur du long terme.
Pour ce faire, est proposé, selon un premier aspect de l'invention, une couronne pour réducteur à train épicycloïdal, comprenant :
Une bague intérieure comprenant des dents internes aptes à être engrenées par des roues satellites du réducteur à train épicycloïdal,
un boîtier comprenant des moyens pour se solidariser avec une culasse et monté contre le boîtier,
au moins un premier élément d'amortissement permettant d'absorber un pic d'énergie entre la bague et le boîtier lorsque la bague tourne par rapport au boîtier dans un sens de rotation,
dans laquelle la bague est mobile en rotation par rapport à la couronne entre une position de repos et une position comprimée,
caractérisée en ce que le premier élément d'amortissement est agencé pour permettre un débattement angulaire d'au moins 8 degrés par rapport à l'axe X entre la bague et le boîtier sans détérioration de la bague et du boîtier.
En effet, le fait d'augmenter le degré de débattement permet au premier élément d'amortissement d'avoir une plus grande plage d'amortissement de valeurs de choc. De plus, le fait d'augmenter le débattement permet d'allonger le temps du choc et donc de répartir dans le temps l'énergie à absorber et donc de diminuer le pic d'énergie à amortir.
Dans un démarreur, le moyen d'amortissement comprend des caractéristiques mécaniques permettant dans une première phase de
compression d'amortir des couples de démarrage et dans une deuxième phase de compression d'amortir des couples de retour.
Le premier élément d'amortissement est monté de façon à amortir les mouvements angulaires de la bague intérieure par rapport au boîtier dans au moins une direction.
La couronne peut comprendre en outre un second élément d'amortissement de couple monté entre la bague et le boîtier permettant d'absorber ensemble un pic d'énergie entre la bague et le boîtier lorsque la bague tourne par rapport au boîtier dans un sens de rotation, et en ce que le premier et le second organe d'amortissement ont un coefficient de raideur différent et un débattement maximum différent ;
Ainsi, le fait de monter deux moyens d'amortissement ayant un coefficient de raideur différent permet d'amortir des chocs dus à des couples différents ;
En effet, un premier moyen d'amortissement permet d'agir sur des chocs dont le couple mini est très différent que le couple maxi amorti par le premier et le second moyen d'amortissement ; Les risques de déchirure de l'amortisseur sont ainsi limités, même après des chocs dus à des couples maxi ;
L'invention à trait aussi à une couronne pour réducteur à train épicycloïdal, comprenant :
- une bague intérieure comprenant des dents internes aptes à être engrenée par des roues satellites du réducteur à train épicycloïdal, - un boîtier comprenant des moyens pour se solidariser avec une culasse,
dans laquelle la bague est mobile selon un débattement angulaire par rapport au boîtier entre une position de repos et une position comprimée,
la couronne comprenant au moins en outre :
- au moins un premier élément d'amortissement et un deuxième élément d'amortissement permettant d'absorber un pic d'énergie entre la bague et le boîtier lorsque la bague tourne par rapport au boîtier dans un sens de rotation lors d'un débattement angulaire par rapport à l'axe X entre la bague et le boîtier sans détérioration de la bague et du boîtier, dans lequel le premier et le deuxième élément ont un coefficient de raideur différent et un débattement maximum différent.
Ainsi, le fait de monter deux élément d'amortissement ayant un coefficient de raideur différent permet d'amortir des chocs dus à des couples différents ;
En effet, un premier élément d'amortissement permet d'agir sur des chocs dont le couple mini est très différent que le couple maxi amorti par le premier et le second élément d'amortissement ; Les risques de déchirure de l'amortisseur sont ainsi limités, même après des chocs dus à des couples maxi ;
Le premier élément d'amortissement peut être agencé pour se déformer pour amortir le choc pendant un déplacement angulaire de la bague par rapport au boîtier d'au moins 8° par rapport à l'axe X
La couronne selon l'invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques dans les paragraphes ci-après, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le premier et le deuxième élément sont agencé pour que en cas de choc, le premier élément d'amortissement puisse amortir le choc en se déformant durant le déplacement de la bague par rapport au boîtier de sa position de repos à un seuil de déplacement angulaire par rapport au boîtier dans un sens de rotation et en ce que le second élément d'amortissement puisse absorber un pic d'énergie entre la bague et le boîtier uniquement lorsque la bague dépasse le seuil de déplacement angulaire par rapport au boîtier dans un sens de rotation entre sa position de repos et sa position comprimé.
-le premier élément d'amortissement, en position repos, peut avoir des caractéristiques de raideur au moins 2 fois plus petites que en position en bout de course ;
Un moyen d'amortissement ayant une telle différence de raideur entre la position de repos et en bout de course avec un débattement angulaire de 8° ayant une matière avec une raideur choisi selon l'application, permet d'amortir une grande plage de couple ;
- La couronne peut comprend plusieurs premiers éléments montés en parallèle et sont en appuie contre une surface radiale de la bague intérieure et une surface radiale du boîtier
- Le premier élément d'amortissement peut comprendre au moins un plot en polyuréthane;
- les plots peuvent être montés en parallèle et sont en appuie contre une surface radiale de la bague intérieure et une surface radiale du boîtier.
-Le premier élément d'amortissement peut comprendre au moins trois plots montés fonctionnellement en parallèle.
Le fait de disposer trois plots, permet de diminuer l'encombrement. En effet, en répartissant trois plots montés en parallèle à la place d'un seul, permet d'avoir pour une même matière des plots ayant une moins grande largeur radiale ; - le second élément d'amortissement est un bloc déformable dans une matière plus tendre que les matières de la bague et du boîtier et en ce que le premier élément d'amortissement est un ressort ayant un coefficient de raideur plus petit que celui du bloc amortisseur. -l'au moins un premier élément d'amortissement et l'au moins un second élément d'amortissement sont montés en série fonctionnellement entre la bague et le boîtier permettant d'absorber ensemble un pic d'énergie entre la bague et le boîtier lorsque la bague tourne par rapport au boîtier dans un sens de rotation.
Cela permet que dans un premier temps on utilise un seul du ou des premiers organes et ensuite les premiers et seconds organes d'amortissement et donc que le moyen d'amortissement comprend un escalier de force résistance pendant sa compression;
- la couronne peut comprendre en outre une pièce intermédiaire située entre la bague et le boîtier, dans laquelle la pièce intermédiaire est agencé entre le premier organe d'amortissement et le second organe d'amortissement pour
que le premier élément d'amortissement puisse agir entre la bague et la pièce intermédiaire et pour que le deuxième élément puisse agir entre la pièce intermédiaire et le boîtier ; - La couronne peut comprendre en outre des plots disposés entre le boîtier et la pièce intermédiaire formant une butée de course du déplacement de la pièce intermédiaire par le moyen d'amortissement à la position repos ;
- La couronne peut comprendre en outre des plots disposés entre la bague intérieure et la pièce intermédiaire formant une butée de course du déplacement de la bague intérieure à la position repos ;
- l'au moins un premier élément d'amortissement et l'au moins un second élément d'amortissement peuvent être montés en parallèle fonctionnellement. entre la bague et le boîtier permettant d'absorber ensemble un pic d'énergie entre la bague et le boîtier lorsque la bague tourne par rapport au boîtier dans un sens de rotation.
La bague, le premier, le second élément d'amortissement et le boîtier peuvent être agencés pour que la bague se déplace de la position repos vers la position comprimé seulement le premier élément d'amortissement puis dans un deuxième temps le premier et second élément d'amortissement.
La bague peut comprendre en outre des plots disposés entre le boîtier et la bague intérieure formant une butée à la position de repos de la bague ;
La couronne peut comprendre en outre plusieurs premier élément d'amortissement de la même matière et même forme et en ce qu'ils sont montés en série fonctionnellement avec le premier organe. La couronne peut comprendre en outre plusieurs second élément d'amortissements de la même matière et même forme et en ce qu'ils sont montés en série fonctionnellement.
La bague intérieure peut comprendre des ergots en saillie axialement entourés par le boîtier formant entre eux un logement, et en ce que le premier élément est disposé dans le logement.
L'invention concerne aussi un réducteur à train épicycloïdal comprenant une couronne telle que décrite précédemment.
L'invention a trait aussi à un démarreur comprenant un réducteur tel que décrit précédemment.
L'invention a trait aussi à un démarreur comprenant des organes permettant de démarrer un moteur en phase d'arrêt comprenant un réducteur tel que décrit précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description non limitative qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés.
Brève description des dessins
La figure 1A représente une vue en perspective d'une couronne selon un premier mode de réalisation.
La figure 1 B représente une vue de face de la couronne représentée sur la figure 1 A en position repos.
La figure 2A et la figure 2B représentent toute les deux une vue en perspective d'une couronne selon un second mode de réalisation.
La figure 3A représente une vue de face de la couronne représentée sur la figure 3A en position repos. La figure 3B représente une vue en perspective vue de face d'une couronne selon un troisième mode de réalisation.
La figure 3C représente une vue en perspective vue de face de la couronne représentée sur la figure 3A comprenant une plaque de fermeture.
La figure 3D représente une vue de face de la couronne représentée sur la figure 3A, dans une position en compression.
Description d'exemples de réalisation de l'invention.
Sur les figures, des éléments identiques, similaires ou analogues sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Une couronne pour réducteur à train épicycloïdal selon un premier mode de réalisation de l'invention est décrite en référence aux figures 1A à 1 B.
Cette couronne comporte un boîtier 1 comportant une ouverture la traversant dans lequel un axe de référence 2 passe à travers en son centre. Le boîtierl est de préférence cylindrique autour de l'axe de référence 2.
Dans ce document, on désigne par « axial » une direction parallèle à l'axe de référence, par « radial », une direction perpendiculaire à l'axe de référence et
par « angulaire », une direction définie par une ligne décrite par un point tournant autour de l'axe de référence 2.
La couronne comporte également une bague intérieure 3 qui est montée contre le boîtier 1 . La bague intérieure 3 comprend aussi une ouverture la traversant dans laquelle l'axe 2 passe en son centre. La bague intérieure 3 est de préférence cylindrique autour de l'axe de référence. La bague intérieure 3 comporte une face intérieure 4 pourvue de dentures aptes à être engrenées par des roues satellites du réducteur.
Dans ce mode de réalisation, la bague intérieure 3 est montée en appui axial contre le boîtier 1 . La face, appelée dans la suite face d'appuie, de la bague intérieur 3 montée contre le boîtier 1 n'est pas représentée.
La bague intérieur 3 comporte un manchon 30 faisant saillie axialement de la surface d'appuie dans la direction opposée des dentures. La bague intérieure comprend au moins une protubérance d'appuie 32 qui fait saillie radialement du manchon 30 de la bague intérieure 3 et en saillie de la face d'appuie. En l'occurrence, dans ce mode de réalisation représenté, il y a trois protubérances d'appuies 31 , 32 et 33, mais il pourrait en avoir plus ou moins.
La couronne comporte un premier organe d'amortissement 51 , appelé aussi premier élément, en l'occurrence en forme de ressort. En l'occurrence, la couronne comporte trois organes d'amortissement appelés dans la suite ressort 51 , 52 ,53 de même forme, et sont dans la même matière et donc ont les mêmes caractéristiques mécaniques. Les trois ressorts 51 , 52, 53 sont en appuie respectivement contre les trois protubérances d'appuies 31 , 32, 33.
Les ressorts 51 , 52, 53 et les protubérances d'appuies 31 , 32, 33 sont de préférence répartis circonférentiellement, autour de la périphérie externe du manchon 30 de la bague 3. En l'occurrence, chaque ressort 51 , 52, 53 sont des ressorts hélicoïdaux.
Dans ce premier mode de réalisation, la couronne comprend en outre une pièce de liaison 6. Cette pièce de liaison 6 est montée entre la bague intérieure 3 et le boîtier 1 . La pièce de liaison 6 comprend aussi une ouverture traversante dont l'axe 2 passe en son centre. La pièce intermédiaire 6 comprend un anneau et des ergots internes radiaux 61 , 62, 63 et des ergots externes radiaux 64, 65, 66, 67.
Les ergots internes 61 , 62, 63 s'étendent radialement de anneau vers l'axe 2. Les ergots externes6', 65, 66, 67 s'étendent radialement de l'anneau vers le boîtier 1 .
Les ergots internes 61 , 62, 63 sont régulièrement répartis angulairement autour de la périphérie interne de la pièce de liaison 6. Les ergots interne 61 , 62, 63 sont donc positionnés entre respectivement le ressort 53, 51 , 52, et la protubérance d'appuie 31 , 32, 33.
Chaque ressort 51 , 52, 53 est monté dans un des logements formés respectivement par la protubérance 31 , 32, 33, l'ergot interne radial 62, 63, 61 , la périphérie interne de la pièce de liaison, la périphérie externe du manchon et la face d'appuie de la bague 3.
Une plaque de fermeture non représentée est montée radialement contre le boîtier 1 et ferme les logements des ressorts.
Les ressorts 51 , 52, 53 sont montés en parallèle les uns par rapport aux autres et forment donc un premier moyen d'amortissement entre la pièce intermédiaire 6 et la bague intérieure 3. Les ressorts hélicoïdaux 51 , 52, 53 ont chacun une forme d'arc de cercle épousant la périphérie extérieure du manchon 30.
Les ressorts 51 , 52, 53, la bague 3 et la pièce de liaison 6 sont montés de façon à ce que la bague 3 puisse comprimer les ressorts 51 , 52, 53 par rapport à la pièce de liaison 6 en tournant dans un sens de rotation appelé dans la suite sens de rotation de démarrage. Par exemple dans le cas d'un démarreur, le sens
de rotation pour comprimer le moyen d'amortissement correspondra au sens inverse du sens de rotation du moteur électrique du démarreur pour démarrer le moteur thermique.
Les ressorts 51 , 52, 53 peuvent avoir la même valeur de raideur ou différentes valeurs de raideur pour amortir des vibrations. Les ressorts 51 , 52, 53 peuvent être montés avec jeu ou sans jeu dans le logement. Un montage sans jeu permet d'amortir dés le début et d'être donc réactif et ainsi éviter que le couple prenne de la puissance due à une accélération par exemple du rotor. Un montage avec des ressorts de différentes valeurs de raideurs permettent d'avoir un escalier d'amortissement et donc amortir une plus grande plage de couple. Selon un autre exemple de ce mode de réalisation, la couronne comprend un seul organe d'amortissement du type ressort hélicoïdal.
Le boîtier 1 est formé par un anneau 1 1 présentant une face d'appui non représenté destinée à venir en appui axial contre la face d'appui de la bague intérieure 3 et une face de fermeture 12 recouverte par la plaque de fermeture non représentée. La plaque de fermeture peut être fixée par des moyens d'attaches ou peut être surmoulée sur l'anneau 1 1 .
L'anneau 1 1 comprend des encoches radiales internes traversant de part en part formant des logements avec la pièce de liaison 6. En l'occurrence, il y a quatre logements 101 , 102, 103, 104.
Les logements 101 , 102, 103, 104 sont fermés par la périphérie externe de la pièce de liaison 6 et la plaque de fermeture non représentée. Chaque ergot radial externe 64, 65, 66, 67 de la pièce de liaison 6 sont logés respectivement dans un logement 101 , 102, 103, 104 formant une cavité entre chaque paroi axiale de chaque logement et une paroi axiale d'ergot radial.
La couronne comprend en outre un second organe d'amortissement, appelée aussi second élément d'amortissement. Ce second organe d'amortissement est un plot d'amortissement principal. Sa dureté est très
différente du ou des premiers organes d'amortissements. En l'occurrence, la couronne du mode de réalisation représenté à la figure 1A comprend plusieurs plots d'amortissement principaux du même type. En l'occurrence, il y a quatre plots d'amortissement principaux 71 , 72, 73, 74. Chaque plot d'amortissement principal 71 , 72, 73, 74 longe respectivement, de façon circonférentielle, une périphérie externe de la pièce de liaison et la périphérie interne du boîtier 101 ,
102, 103, 104 et est logé respectivement dans la cavité du logement 101 , 102,
103, 104 formé par la paroi axiale de ce logement et l'ergot externe logé dans ce logement.
Les logements 10 du boîtier 1 et les plots d'écrasement principaux 71 , 72,
73, 74 sont conformés de façon à ce que, lorsque un couple agis sur la couronne dans le sens de rotation de démarrage, la bague intérieure 3 exerce une pression sur les ressorts qui amortissent une partie du choc et applique une force sur la pièce de liaison, laquelle comprime les plots d'amortissement principaux qui eux même amortissent le choc entre la pièce de liaison et le boîtier.
Dans la suite, pour simplifier la description, nous allons décrire en détail un des logements 101 , et les éléments qui y sont logés. Les autres logements 102, 103, 104 sont de préférence identiques à ce logement décrit en détail.
Selon un exemple de mode de réalisation représenté, ce logement 101 du boîtier 1 contient, outre le plot d'amortissement 71 , au moins un amortisseur 81. Cet amortisseur 81 est de préférence réalisé en élastomère. Cet amortisseur 81 est positionné dans une seconde cavité du logement 101 formé entre l'ergot 64 et une seconde surface axiale du logement 101 de façon à amortir la rotation de la pièce de liaison 6 par rapport au boîtier 1 dans un autre sens de rotation que celui du sens de rotation de démarrage, appelé dans la suite sens de rotation de retour. Plus précisément, l'amortisseur 81 est situé dans le logement 101 de façon à ce que, lorsque la pièce de liaison 6 tourne par rapport au boîtier 1 dans
ce sens de rotation de retour, dû au relâchement des plots principaux qui pousse chacun leur ergot respectif dans le sens de rotation de retour, l'ergot radial externe 64 vient, en fin de course, en collision contre l'amortisseur 81 de façon à éviter un contact entre le boîtier et la pièce de liaison 6.
Par ailleurs, les plots d'amortissement 71 et l'amortisseur 81 sont de préférence enfermés dans une cavité fermée par la plaque de fermeture de façon à ce que les déformations possibles de l'amortisseur 81 et du plot d'amortissement 71 soient limitées par les parois de cette cavité fermée.
Dans cet exemple de réalisation, la cavité fermée dans laquelle est contenu l'amortisseur est délimitée axialement par la surface d'appui 6 du boîtier 1 et par la plaque de fermeture.
Ainsi, en cas de rotation de la bague intérieure 3 par rapport au boîtier 1 , les protubérances compriment les ressorts dans un premier temps qui ont une force de réaction plus faible en début de compression que les plots d'amortissements, puis dans un deuxième temps en plus de comprimé les ressorts, les ergots radiaux externes 64, 65, 66, 67 de la pièce de liaison 6 viennent s'écraser contre les plots d'amortissement 71 respectifs, ce qui entraîne une diminution du volume de chaque cavité fermée dans laquelle est contenue un des plot d'amortissement 71 , 72, 73, 74. Chaque plot d'amortissement 71 , 72, 73, 74 est alors comprimé dans la cavité respective fermée jusqu'à une contrainte prédéterminée.
Les dimensions de chaque plot d'amortissement et de la cavité fermée dans laquelle est contenue le plot d'amortissement respectif sont choisies en fonction de la déformation maximale voulue pour le plot d'amortissement. Pour que le plot d'amortissement puisse se déformer dans la cavité fermée, on peut par exemple choisir un plot d'amortissement qui présente un volume inférieur à celui de la cavité fermée, ou bien on peut choisir un plot d'amortissement qui est creux comme représenté sur les figures 1 A à 1 B.
En effet, comme on peut le voir sur la figure 1 B, le plot d'amortissement présente en son centre un trou cylindrique qui s'étend suivant l'axe de référence 2.
Le fait d'enfermer le plot d'amortissement 71 dans la cavité fermée permet de contrôler ses déformations et d'éviter que les déformations du plot d'amortissement soient aléatoires. Ainsi, les risques de déchirure du plot d'amortissement sont limités, même après un grand nombre de cycles de démarrage du véhicule utilisant une couronne selon l'invention.
Les premiers éléments d'amortissement ont un coefficient de raideur différent es deuxième éléments d'amortissement et un débattement maximum différent des deuxième éléments d'amortissement.
Le premier et le deuxième élément sont agencé pour que en cas de choc, le premier élément d'amortissement puisse amortir le choc en se déformant durant le déplacement de la bague par rapport au boîtier de sa position de repos à un seuil (K1 ) de déplacement angulaire par rapport au boîtier dans un sens de rotation et en ce que le second élément d'amortissement puisse absorber un pic d'énergie entre la bague et le boîtier uniquement lorsque la bague dépasse le seuil (K1 ) de déplacement angulaire par rapport au boîtier dans un sens de rotation entre sa position de repos et sa position comprimé.
Un second mode de réalisation représenté sur la figure 2 va maintenant être décrit. Les pièces ou parties ayant le même numéro de référence sont identiques au premier mode de réalisation.
La couronne de ce mode de réalisation est différente du mode de réalisation décrit précédemment principalement en ce qu'elle ne comprend plus de pièce de liaison et que le(s) premier(s) organe(s) et le(s) second(s) organe(s) sont montés en parallèle.
Dans ce mode de réalisation représenté, la bague intérieure 3' comprend au moins deux protubérances radiales externes 331 A et 331 B s'étendant du
manchon 30 vers l'extérieur. Chaque protubérance radiale externe 331 A et 331 B comprend respectivement une surface radiale de poussée 331 A' et 331 B'.
Le boîtier 1 ' comprend une partie en forme d'anneau 1 1 ' et au moins une première et une seconde saillie radiale respectivement 1 10 A, 1 10B, s'étendant de la périphérie interne de l'anneau 1 1 ' vers l'axe 2.
La première saillie radiale 1 10A comprend une surface d'appui radiale 1 1 1 A, visible en partie sur la figure 3B, montée en vis-à-vis d'une surface radiale 331 A', formant entre elles un logement 91 A.
La seconde saillie radiale 1 10B comprend une surface d'appui radiale 121 B montée en vis-à-vis de la surface radiale 332B', formant entre elles un logement 91 B.
En l'occurrence, les deux logements ont une forme d'arc de cercle.
La couronne comprend au moins un premier organe de liaison, en l'occurrence un ressort 51 ', et un second organe de liaison, en l'occurrence un plot d'amortissement 71 '. Le premier et le second organe 51 ' et 71 ' sont montés fonctionnellement en parallèle respectivement dans les logements 91 A et 92A.
Le ressort 51 ' est monté précontraint dans le logement 91 A en appuie contre les deux surfaces radiales d'appuie 1 1 A et 331 '.
Le plot d'amortissement 71 ' est monté libre dans le logement 92A.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2A et 2B, la couronne comprend en l'occurrence trois premières saillies radiales 1 10A, 1 10B, 1 10C et trois protubérances radiales externes 331A, 331 B, 331 C formant entre eux trois logements 91 A, 91 B, 91 C dans laquelle sont insérés trois premiers organes d'amortissement, en l'occurrence respectivement trois ressorts 51 ', 52', 53' montés précontraints. Mais la couronne pourrait en comporter 1 ou 2 ou 4 ou encore 5 logements à premier organe d'amortissement et autant de second organe d'amortissement. Les premiers organes d'amortissement sont donc montés entre eux en parallèle entre le boîtier et la bague intérieur 2.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2A et 2B, la couronne comprend en l'occurrence, trois deuxièmes saillies radiales 120A, 120B, 120C référencés sur la figure 2B et trois protubérances radiales externes 332A, 332B, 332C formant entre eux trois logements 92A, 92B, 92C dans laquelle est insérée trois second organes d'amortissement, en l'occurrence trois plot d'amortissement montés libre 71 ', 72', 73'. Mais la couronne pourrait en comporter 1 ou 2 ou 4 ou encore 5 logements à second organe d'amortissement et autant de second organe d'amortissement. Les seconds organes d'amortissement sont donc montés entre eux en parallèle entre le boîtier et la bague intérieur 2 ainsi qu'avec le ou les premiers organes d'amortissement.
Les premiers éléments d'amortissement ont un coefficient de raideur différent es deuxième éléments d'amortissement et un débattement maximum différent des deuxième éléments d'amortissement.
Le premier et le second élément d'amortissement et le boîtier sont agencés pour que la bague se déplace de la position repos vers la position comprimé et dans un premier temps comprimant seulement le premier élément d'amortissement puis dans un deuxième temps le premier et second élément d'amortissement.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2A et 2B, la couronne comprend en outre, trois autres logements dans laquelle sont insérées trois plots d'amortissements 81 ', 82', 83' pour éviter un contact entre les saillies 331 A, 331 B, 331 C et le boîtier 1 '. En l'occurrence, dans le mode de réalisation des figures 2A et 2B, chaque logement dans lequel est inséré un amortisseur 81 ', 82', 83' est formé respectivement entre une protubérance 331 A, 331 B, 331 C et une surface radiale du boîtier 1 '. En d'autre terme, la protubérance 331 A permet de former d'un côté le logement 91A et de l'autre le logement pour l'amortisseur 81 '.
Il va maintenant être décrit une couronne représentée sur les figures 3A, 3B, 3C, 3D. Les pièces ou parties ayant le même numéro de référence sont identiques au premier mode de réalisation.
La couronne de ce mode de réalisation est différente du mode de réalisation décrit précédemment, principalement en ce que le moyen d'amortissement ne comprend qu'un type d'organe permettant l'amortissement lorsque la bague interne tourne dans le sens de démarrage.
Dans ce mode de réalisation représenté, la bague intérieure 3' comprend au moins une première et une seconde protubérances radiales externes 331 A et 332A s'étendant du manchon 30 vers l'extérieur. Les deux protubérances forment une saillie étagée. Chaque protubérance radiale externe 331 A et 332A comprend respectivement une surface radiale de poussée 331 A' et 332A'.
Le boîtier 1 " comprend une partie en forme d'anneau 1 1 ' et au moins une première saillie radiale respectivement 1 10 A', s'étendant de la périphérie interne de l'anneau 1 1 ' vers l'axe 2.
La première saillie radiale 1 10A comprend une surface d'appui radiale 1 1 1 A' montée en vis-à-vis de la surface radiale 331 A', formant entre elles un logement 91 '.
En l'occurrence, le logement a une forme d'arc de cercle.
La couronne comprend au moins un organe d'amortissement 7A monté dans le logement 91 ' formé entre les deux surfaces radiales 331 A' et 1 1 1 A' dont une appartient à la bague intérieure 3' et l'autre au boîtier 1 ". L'organe d'amortissement a une caractéristique appelée longueur max de débattement, correspondant à la longueur de l'organe moins la longueur de l'organe en compression maximum tout en restant dans sa zone élastique (la longueur de l'organe étant prise dans le sens de la compression de la couronne).
L'organe d'amortissement comprend une longueur max de débattement, permettant à la bague intérieure 3' d'avoir un débattement angulaire d'au moins
8°. Ce débattement angulaire correspond au débattement angulaire entre la bague intérieure et le boîtier externe maximum admissible de la couronne.
Dans un démarreur, l'organe d'amortissement doit avoir une caractéristique de raideur permettant, quelque soit la phase de démarrage, d'amortir au moins de 50% le choc du démarrage (moteur à l'arrêt ou en phase d'arrêt rotation positive ou négative) Un organe d'amortissement en polyuréthane de dureté comprise entre 70 et 1 10 shore A, et ayant des dimensions choisis pour atténuer les deux chocs de différentes amplitudes pour redémarrer un moteur thermique. Selon un mode de réalisation, l'organe d'amortissement en polyuréthane a une dureté de 90 shore A avec des caractéristiques dimensionnelles de 25 mm de longueur, 8,7 mm de hauteur et 8,8 mm de largeur. Un tel produit peut être celui référencé par la marque Strathane ® : 100M vert 90 shore A. Bien entendu, tout autres produits ayant les mêmes caractéristiques mécaniques avec des caractéristiques dimensionnelles définies en fonction du facteur d'amortissement nécessaire à l'application peut aussi être incorporé.
Dans ce mode de réalisation représenté, la bague intérieure 3' comprend au moins deux protubérances radiales externes 331 A et 332A s'étendant du manchon 30 vers l'extérieur. Chaque protubérance radiale externe 332A comprend respectivement une surface radiale de contact 332A".
La couronne comprend en l'occurrence trois premières saillies radiales 1 10A', 1 1 OB', 1 10C et trois protubérances radiales externes 331 A, 331 B, 331 C formant entre eux trois logements 91 A', 91 B', 91 C dans laquelle sont insérés les trois organes d'amortissement 7A, 7B, 7C. En l'occurrence les trois organes d'amortissement sont montés précontraints. Mais la couronne pourrait en comporter 1 ou 2 ou 4 ou encore 5 logements à organe d'amortissement et autant d'organe d'amortissement. Les organes d'amortissement sont donc montés entre eux en parallèle entre le boîtier et la bague intérieur 2.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3A, 3B, 3C et 3D, la couronne comprend en outre, trois autres logements dans laquelle sont insérées trois plots d'amortissements 81 ', 82', 83', pour éviter un contact entre les saillies 331 A, 331 B, 331 C et le boîtier 1 '. En l'occurrence, dans ce mode de réalisation, chaque logement dans lequel est inséré un amortisseur 81 ', 82', 83' est formé entre une protubérance 331 A et surface radiale du boîtier 1 '. En d'autre terme, la protubérance 331 A permet de former d'un côté le logement 91 A' et de l'autre le logement pour l'amortisseur 81 '. Dans ce mode de réalisation, les trois organes sont identiques et les trois logements sont identiques et sont répartis régulièrement angulairement autour de l'axe 2.
Il va être maintenant décrit un seul organe d'amortissement 7A ainsi que un seul logement 91 A' afin de rendre plus clair la description. Les deux autres organes d'amortissement 7B et 7C ainsi que les deux autres logements 91 B' et 91 C sont identique.
La seconde protubérance radiale 332A forme une butée lorsque la bague intérieure 3 tourne dans le sens de rotation de démarrage par rapport au boîtier 1. Cela a pour avantage d'empêcher que l'organe de compression se déforme au- delà de sa zone élastique.
La saillie 1 10A' comprend un ergot 1 100A' formant avec l'anneau 1 1 " une encoche 931A' faisant partie du logement 91A'. Cet ergot 1 100A'comprend une rampe permettant à l'organe d'amortissement 7A de se déformer sans se déchirer. En effet, cette rampe évite que l'organe d'amortissement vienne s'insérer entre la protubérance 332A et la saillie radiale 1 10A' lors de la compression de cet organe d'amortissement.
La figure 3C représente la couronne comprenant une plaque de fermeture. Cette plaque de fermeture 24 est solidaire du boîtier 1. La couronne comprend
en outre des ergots 241 permettant d'être fixés en rotation avec une culasse, telle qu'une culasse de démarreur, à l'intérieure de celle-ci.
La couronne peut comprendre en outre, un ergot 242 en forme de rampe. Cet ergot permet lorsque la couronne est dans un démarreur, de pouvoir servir de passage pour un levier d'un contacteur pour avancer ou reculer un pignon du démarreur. De plus, l'ergot 242 en forme de rampe peut aussi servir de point de bascule pour le levier du démarreur.
La figure 3D représente la couronne sans sa plaque de fermeture pendant un choc. L'angle a représente le débattement angulaire de la bague intérieure 3" par rapport au boîtier 1 ". Comme on peut le voir sur la figure, l'angle est égal à huit degrés. L'angle β correspond au débattement angulaire que la bague intérieure peut encore réalisé par rapport au boîtier. Le débattement angulaire maximum entre la bague intérieure et le boîtier est donc égal à la somme de l'angle a et de l'angle β. En l'occurrence, le débattement angulaire maximum est égal à vingt et un degrés. Selon un autre mode de réalisation, les trois organes 7A, 7B, 7C n'ont pas la même longueur. Dans ce cas, au moins un des trois organes est monté libre dans son logement respectif permettent d'avoir un escalier d'amortissement et donc amortir une plus grande plage de couple. Ainsi, en cas de choc dû à un couple de démarrage, seulement les organes d'amortissements en contact avec une surface radiale de poussée agissent en appliquant une force de réaction entre la bague intérieure et le boîtier adéquate pour amortir au moins 10% du choc et en cas de choc dû à un couple de retour, dans un premier temps, seulement les organes décrites ci-dessus agissent et ensuite les autres organes agissent.
Selon les trois modes de réalisation, la couronne comprend en outre au moins une encoche ou un ergot sur sa périphérie interne pour être monté(e) en liaison en rotation avec la carcasse d'un démarreur. En l'occurrence, comme représentée sur la figure 2 et les figures 3A, 3B, 3C et 3D, la couronne comprend quatre encoches A sur la périphérie externe de l'anneau du boîtier externe.
Selon tous les modes de réalisation, le boîtier peut comporter un chanfrein B sur la face radiale du boîtier externe à l'opposée de la face intérieure 4 de la bague intérieure 3.
Claims
1. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal, comprenant :
- une bague intérieure (3, 3') comprenant des dents internes aptes à être engrenée par des roues satellites du réducteur à train épicycloïdal,
- un boîtier (1 , 1 ', 1 ") comprenant des moyens pour se solidariser avec une culasse,
dans laquelle la bague (3, 3') est mobile selon un débattement angulaire par rapport au boîtier (1 , 1 ', 1 ") entre une position de repos et une position comprimée,
la couronne comprenant au moins en outre :
- au moins un premier élément d'amortissement ( 71 , 72, 73, 74, , 71 ', 72', 73') et un deuxième élément d'amortissement (51 , 52, 53, 51 ', 52', 53') permettant d'absorber un pic d'énergie entre la bague (3, 3') et le boîtier (1 , 1 ', 1 ") lorsque la bague tourne par rapport au boîtier (1 , 1 ', 1 ") dans un sens de rotation lors d'un débattement angulaire par rapport à l'axe X entre la bague (3, 3') et le boîtier (1 , 1 ', 1 ") sans détérioration de la bague (3, 3') et du boîtier (1 , 1 ', 1 "), dans lequel le premier et le deuxième élément ont un coefficient de raideur différent et un débattement maximum différent.
2. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier et le deuxième élément sont agencé pour que en cas de choc, le premier élément d'amortissement puisse amortir le choc en se déformant durant le déplacement de la bague par rapport au boîtier de sa position de repos à un seuil (K1 ) de déplacement angulaire par rapport au boîtier (1 , 1 ', 1 ") dans un sens de rotation et en ce que le second élément d'amortissement puisse absorber un pic d'énergie entre la bague (3, 3') et le boîtier (1 , 1 ', 1 ") uniquement lorsque la bague (3, 3') dépasse le seuil (K1 ) de déplacement angulaire par rapport au boîtier (1 , 1 ', 1 ") dans un sens de rotation entre sa position de repos et sa position comprimé.
3. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel le premier élément d'amortissement est agencé pour se déformer pour amortir le choc pendant un déplacement angulaire de la bague par rapport au boîtier d'au moins 8° par rapport à l'axe X.
4. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément d'amortissement (51 , 52, 53, 71 , 72, 73, 74, 51 ', 52', 53', 71 ', 72', 73', 7A, 7B, 7C), en position repos, a des caractéristiques de raideur au moins 2 fois plus petites que en position en bout de course.
5. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs premiers éléments montés en parallèle et sont en appuie contre une surface radiale de la bague intérieure et une surface radiale du boîtier.
6. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal, selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le second élément d'amortissement ( 71 , 72, 73, 74, , 71 ', 72', 73') est un bloc déformable dans une matière plus tendre que les matières de la bague (3, 3') et du boîtier (1 , 1 ') et en ce que le premier élément d'amortissement (51 , 52, 53, 51 ', 52', 53') est un ressort ayant un coefficient de raideur plus petit que celui du bloc amortisseur.
7. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins un premier élément d'amortissement (51 , 52, 53, 71 , 72, 73, 74, 51 ', 52', 53', 71 ', 72', 73') et l'au moins un second élément d'amortissement ( 71 , 72, 73, 74, , 71 ', 72', 73') sont montés en série fonctionnellement entre la bague
(3, 3') et le boîtier (1 , 1 ') permettant d'absorber ensemble un pic d'énergie entre la bague et le boîtier (1 , 1 ') lorsque la bague (3, 3') tourne par rapport au boîtier (1 , 1 ') dans un sens de rotation.
8. Couronne selon la revendication 6, comprenant en outre une pièce intermédiaire (6) située entre la bague (3) et le boîtier (1 ), dans laquelle la pièce intermédiaire (6) est agencé entre le premier élément d'amortissement (51 , 52, 53) et le second élément d'amortissement (71 , 72, 73, 74,) pour que le premier élément d'amortissement puisse agir entre la bague (3) et la pièce intermédiaire (6) et pour que le deuxième élément puisse agir entre la pièce intermédiaire (6) et le boîtier (1 ).
9. Couronne selon la revendication précédente, comprenant en outre des plots disposés entre le boîtier (1 ) et la pièce intermédiaire (6) formant une butée de course du déplacement de la pièce intermédiaire (6) à la position repos.
10. Couronne selon l'une des revendications 8 ou 9, comprenant en outre des plots disposés entre la bague (3) intérieure et la pièce intermédiaire (6) formant une butée de course du déplacement de la bague (3) intérieure par le moyen d'amortissement à la position repos.
1 1. Couronne pour réducteur à train épicycloïdal selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'au moins un premier élément d'amortissement (51 , 52, 53, 71 , 72, 73, 74, 51 ', 52', 53', 71 ', 72', 73') et l'au moins un second élément d'amortissement ( 71 , 72, 73, 74, , 71 ', 72', 73') sont montés en parallèle fonctionnellement. entre la bague (3, 3') et le boîtier (1 , 1 ') permettant d'absorber ensemble un pic d'énergie entre la bague et le boîtier (1 , 1 ') lorsque la bague (3, 3') tourne par rapport au boîtier (1 , 1 ') dans un sens de rotation.
12. Couronne selon la revendication précédente, dans laquelle la bague (3'), le premier et le second élément d'amortissement et le boîtier (1 ') sont agencés pour que la bague (3') se déplace de la position repos vers la position comprimé et dans un premier temps comprimant seulement le premier élément d'amortissement puis dans un deuxième temps le premier et second élément d'amortissement.
13. Couronne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle il comprend plusieurs premier élément d'amortissement de la même matière et même forme et en ce qu'ils sont montés en série fonctionnellement avec le premier organe.
14. Couronne selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle il comprend en outre plusieurs second élément d'amortissements de la même matière et même forme et en ce qu'ils sont montés en série fonctionnellement.
15. Démarreur comprenant un réducteur selon la revendication précédente.
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