EP2875236A2 - Demarreur a systeme d'accouplement a disques muni d'une butee facilitant l'activation du systeme d'accouplement - Google Patents

Demarreur a systeme d'accouplement a disques muni d'une butee facilitant l'activation du systeme d'accouplement

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Publication number
EP2875236A2
EP2875236A2 EP13744743.9A EP13744743A EP2875236A2 EP 2875236 A2 EP2875236 A2 EP 2875236A2 EP 13744743 A EP13744743 A EP 13744743A EP 2875236 A2 EP2875236 A2 EP 2875236A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
pinion
stop
drive member
tooth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13744743.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Guillaume Seillier
Alexis Chalmet
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Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of EP2875236A2 publication Critical patent/EP2875236A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02N2015/061—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement said axial displacement being limited, e.g. by using a stopper

Definitions

  • the invention relates to a starter with a disc coupling system provided with a stop facilitating the activation of the coupling system.
  • the invention finds a particularly advantageous application for vehicles equipped with the function of stopping and starting the engine (function called "stop and start” in English) according to which the engine of the vehicle is stopped because of the traffic conditions (especially during a stop at the red light) and then restarted.
  • the starter capable of transmitting mechanical energy to turn a crankshaft of the engine via gear wheels.
  • the starter comprises a pinion installed on a drive shaft driven in rotation by a rotor of an electric motor.
  • This pinion is provided with teeth capable of meshing with the teeth of a toothed wheel coupled to the crankshaft of the engine.
  • Launcher starters are known in which the pinion which is movable in translation and capable of passing from a rest position, in which the pinion is disengaged from the toothed wheel coupled to the heat engine, to an active position in which the pinion is meshed with the gear wheel and vice versa.
  • the starter is provided with a launcher assembly connected to a movable contactor via a fork-shaped control lever installed between a pusher and a shooter of the launcher assembly.
  • the control lever is capable of moving the pinion from the home position to the active position.
  • the contactor comprises a movable core, a fixed core, a fixed coil, a movable control rod and a movable rod.
  • the contactor includes a movable contact plate for electrically connecting terminals to power the electric motor. When the coil is energized, the movable core is attracted to the fixed core until it is magnetized.
  • the contactor comprises at least one coil for generating the displacement force of the movable core from the rest position to the magnetized position, and the holding force of the movable core in the magnetized position.
  • Moving the movable core simultaneously drives the movable rod, the contact plate, and the control rod to the terminals.
  • the movable rod is subjected to a tooth against tooth spring that compresses when the contact plate moves towards the terminals and when the fork can not advance the pinion.
  • the fork can not advance when the pinion is locked in translation in the direction of the toothed wheel by one or teeth of the toothed wheel. This blocked state is called the "tooth to tooth position".
  • the compression of the tooth against tooth spring absorbs shocks while applying a force on the fork transmitted to the pinion in the direction of the active position.
  • the SIG / SID (Stop In Gear / Stop In Drive) type starters also comprise a coupling system comprising a stack of disks interposed between a drive flange bound integrally with the drive pinion and a shaft mounted driver. drive via a helical link.
  • the friction discs are alternately rotatably connected to the flange and the driver while being movable in translation. When the driver moves in translation relative to the drive shaft to the pinion when starting the electric motor, it creates a resistant torque at the link between the driver and the drive shaft which has the effect of compressing the friction discs between them and thus activate the coupling device.
  • the invention aims to improve the performance of the coupling device during the clutch of the latter.
  • zero-clearance operation the control fork is located between the pusher and the shooter of the launcher assembly, the movable core being in abutment against the fixed core while the spring tooth against tooth is not compressed.
  • negative clearance operation the control fork is in abutment against the launcher pusher while the spring tooth against tooth is compressed.
  • positive play operation the control fork is resting on the thrower of the launcher while the spring tooth against tooth is not compressed.
  • the invention proposes for this purpose to introduce a stop against which bears the drive pinion, when said drive pinion moves from the rest position to the active position.
  • This stop is positioned so that the starter has a negative play operation when the pinion comes into contact with the stop.
  • a spring compresses then exerting a force towards the drive member; while a counter-force is applied by the stop on the drive member, which facilitates the activation of the clutch system.
  • the invention therefore relates to a starter for a motor vehicle engine comprising:
  • a drive member movable at least in translation relative to the drive shaft.
  • the drive member is adapted to move from an active position in which the drive member drives a moving element of the engine to a rest position in which the drive member is disengaged. of the moving element of the heat engine, - a control lever,
  • an actuator controlling, by passing from a deactivated state to an active state, the displacement of the driving member of the positon resting at the active position, via the control lever,
  • a spring arranged to compress between an initial compression state when the drive gear is in the rest position and a final compression state when the drive member is in the tooth against tooth position and the actuator is in the active state
  • the spring allows both the actuator to go to its active position while applying a force on directly or indirectly the coupling system to pass or help move from a uncoupled state to the state coupled.
  • the drive member is a pinion or a crown or may comprise a pinion and a pinion body on which is mounted the pinion connecting in rotation the latter to the coupling system.
  • the spring is preferably a spring said tooth tooth or tooth against tooth.
  • the drive member comprises a pinion and a pinion body and that the spring is mounted on the pinion body, in that it is mounted in compression between the pinion and a part of the body. pinion and that the stop is arranged to be in contact with the pinion body.
  • the driving member comprises a pinion and a pinion body and that a tilting spring is mounted on the pinion body, in that it is mounted in compression between the pinion and a pinion. part of the pinion body and that the stop is arranged to be in contact with the pinion body.
  • the spring is a tooth tooth spring.
  • the tilting spring has a lower stiffness than the tooth tooth spring.
  • the coupling system is a disk coupling system.
  • the coupling system comprises:
  • friction discs alternately rotatably connected to the drive flange and to the driver.
  • the stop has a greater rigidity than the spring tooth against tooth or the tilting spring.
  • a type of spring allows to be simple is to use the negative game in active position.
  • the stop is an elastic stop allowing the spring to relax so as to limit a holding force generated by a fixed coil of the contactor.
  • the starter comprises a stop which acts on the drive member even though the actuator is not yet in the active position.
  • the starter comprises an end stop of the drive member, the elastic stop being positioned between the end stop and the drive member.
  • the elastic stop has a stiffness
  • the elastic stop limits this overconsumption current.
  • the elastic stop will allow the spring to relax so as to limit the holding force generated by the coil (and therefore the current consumed).
  • the elastic stop is a Belleville washer.
  • the elastic stop comprises a washer and a spring. According to one embodiment, the stop is deformed only after the force required to allow activation of the coupling system to allow to advance the drive member and decompress the spring.
  • Figures 1 and 2 show a longitudinal sectional view of a starter according to the invention respectively in the rest position and in the active position;
  • Figure 3 shows a longitudinal sectional view of the coupling system of the starter according to the invention
  • Figure 4a and 4b shows a sectional view of another embodiment of the front portion of the starter.
  • Figure 4c shows a section of the drive unit assembly, coupling system and launcher.
  • FIG. 5 represents a perspective view of a starter according to the invention.
  • FIGS 1 and 2 show an example of a starter 1 according to the invention respectively in a rest position and an active position.
  • the starter 1 is of the "launcher" type.
  • the starter 1 comprises an electric motor comprising firstly a rotor 3, also called armature, mounted on a rotor shaft 5 rotatable about its longitudinal axis X and secondly a stator 7, also called inductor around the rotor 3.
  • the rotor shaft 5 has its rear end mounted in a bearing 5a of a bearing 1 1b at the rear of starter 1 (called rear bearing).
  • the terms back and front are defined in the following description.
  • the stator 7 is carried by a carcass January 1.
  • the stator 7 may comprise a plurality of permanent magnets. Alternatively, these magnets are replaced by electromagnets in this case, a winding.
  • the starter 1 further comprises a drive member that is movable at least in translation relative to the drive shaft 15, this drive member being able to pass from an active position in which the drive member assures driving a movable member 100 of the engine to a rest position in which the drive member is disengaged from the movable member 100 of the engine.
  • the drive member is a pinion 13 mounted idly on a drive shaft 15.
  • the drive shaft 15 has one of its ends mounted on a bearing 1 1 a (called front bearing) comprising one or more needle bearings 15a on the front portion of the starter 1.
  • the pinion 13 is mounted on the drive shaft 15 via one or more bearings, in this case two needle bearings 151.
  • the pinion 13 is mounted to translate along the X axis relative to the drive shaft 15 from a rest position (see Figure 1) to an active position (see Figure 2). In the active position, the pinion 13 is intended to drive in rotation a toothed wheel 100 driving in rotation a crankshaft of a heat engine (not shown).
  • the X axis of the drive shaft 15 is substantially the same as the X axis of the rotor shaft 5 but could be different as in the examples described below.
  • the starter 1 further comprises a pinion displacement system 13 from its rest position to its active position and vice versa.
  • the displacement system comprises a fork-shaped control lever 27 described hereinafter.
  • This displacement system further comprises an actuator for moving the drive member via the fork. .
  • the actuator is in this case a contactor having in addition to the function of displacement of the drive member to close an electrical contact controlling the power of the electric motor of the starter. In the following description the actuator will be called contactor but could be only an actuator.
  • the starter 1 further comprises a reduction system 17 mounted between the rotor shaft 5 and the drive shaft 15, one end of which is connected to the rotor shaft 5 and the other end is connected to the shaft 15.
  • the reduction system 17 is in this case an epicyclic gear train but can be any other reducing type.
  • the reduction system 17 could comprise two gears, one of which is secured to the shaft of the rotor 5 and the other of the drive shaft 15.
  • the two axes of the rotor shaft 5 and the drive shaft 15 are offset in parallel.
  • the reduction system 17 may be geared left or gear concurrent. In these two types of reduction system 17, the axis of the drive shaft 15 and the axis of the rotor shaft 5 are respectively concurrent or neither parallel nor concurrent.
  • a group of brushes 19a and 19b is provided for the power supply of the rotor winding 3. At least one of the brushes 19b is electrically connected to the ground of the starter 1, for example the carcass January 1, and at least one other brushes 19a is electrically connected to an electrical terminal 21a of the contactor 23, for example via a wire. The brushes 19a and 19b rub on the collector 9 when the rotor 3 is rotating.
  • the starter 1 may comprise a plurality of brushes.
  • the switch 23 comprises, in addition to the terminal 21a connected to the brush 19a, a terminal 21b intended to be connected via an electrical connection element to a positive power supply V + of the vehicle, in particular a battery, not shown.
  • a normally open contact (not shown), located between a terminal V + of the power supply and the terminal 21b, controls the power supply of the contactor 23 to start the electric motor.
  • the contactor 23 comprises a movable contact plate 25 for electrically connecting the terminals 21b and 21a to supply the electric motor.
  • the contactor 23 is also able to actuate the fork 27 to move the pinion 13 along the X axis of the drive shaft 15 with respect to the drive shaft 15 from the rest position to the active position and vice versa .
  • the contactor 23 also comprises a movable core 29, a fixed core 28, a fixed coil 26, a movable control rod 24 and a movable rod 241.
  • the control rod 24 passes through the fixed core 28 which serves as a guide.
  • This control rod 24 has its front end bearing on the movable core 29 and the contact plate 25 is mounted on its rear end.
  • the control rod 24 is subjected to the action of a compressed contact spring (not referenced) between a shoulder of the control rod 24 and the contact plate 25 to ensure the electrical contact of the contact plate with terminals 21a and 21b when the movable core 29 is in a so-called magnetized position.
  • a compressed contact spring (not referenced) between a shoulder of the control rod 24 and the contact plate 25 to ensure the electrical contact of the contact plate with terminals 21a and 21b when the movable core 29 is in a so-called magnetized position.
  • the movable rod 241 is fixed at its front end to the fork 27.
  • the coil 26 When the coil 26 is energized, the movable core 29 is attracted to the fixed core 28 until it is in a magnetized position. Its displacement simultaneously drives the movable rod 241, the contact plate 25 and the control rod 24 towards the rear.
  • the movable rod 241 is further subjected to a tooth against tooth spring 291 housed inside the movable core 29 and surrounding the movable rod 241. This tooth against tooth spring 291 bears on a front shoulder of the movable rod 241 and a rear shoulder of the movable core 29. At rest, the tooth against tooth spring 291 has an initial state of compression in which the spring 291 is very little or not compressed.
  • This spring 291 compresses with respect to its initial state of compression when the contact plate 25 moves towards the terminals 21b, 21a and when the fork 27 can not advance the pinion 13.
  • the fork 27 can no longer advance when the pinion 13 is blocked in translation along the axis X in the direction of the toothed wheel 100 by one or more teeth of the toothed wheel 100.
  • the compression of the spring tooth against tooth 291 makes it possible to absorb the shocks while applying a force on the fork 27 transmitted to the pinion 13 to the active position.
  • the contactor 23 further comprises a return spring 290, bearing on the fixed coil 26 and the movable core 29 to urge it forward to its rest position and simultaneously move the fork 27 until the pinion 13 is in the rest position.
  • the starter 1 further comprises a friction coupling system 30 disposed between the pinion 13 and the reduction system 17.
  • This coupling system 30 can move from a uncoupled state to a coupled state and vice versa.
  • the rotor shaft 5 In the coupled state, the rotor shaft 5 is secured at least in the direction of starting rotation to the pinion 13.
  • the pinion 13 In the uncoupled state, the pinion 13 is disengaged in both directions of rotation of the rotor shaft 5.
  • this coupling system makes it possible to couple the pinion 13 to the drive shaft 15.
  • FIG. 3 represents a section of this coupling system 30 and the pinion 13 without the drive shaft 15.
  • the coupling system 30 comprises a driver 32 and a drive flange 38.
  • the drive flange 38 is at least rotationally fixed in the direction of rotation of the start with the pinion 13.
  • the flange of drive 38 is integral with the pinion 13 and is thus integral in rotation and in translation.
  • solidarity in translation is meant two integral members such that if one is made to translate (respectively rotate) between two positions, the second member moves simultaneously in translation (respectively in rotation) with the first .
  • the drive flange 38 forms a shoulder relative to the pinion 13. This flange 38 axially surrounds a portion of the driver 32.
  • Surrounding means that the driver 32 is partly inserted in a hollow of the drive flange 38 delimited by an axial portion of said flange 38.
  • the driver 32 has a through opening from a front face to a rear face, through which the drive shaft 15 is inserted.
  • the opening is cylindrical except on a part where the driver 32 comprises on its inner periphery splines forming a helical thread 320.
  • This tapping 320 is complementary with a helical thread 34 formed by splines located on a portion of the drive shaft 15.
  • the tapping and threading are part of the coupling system 30.
  • This tapping 320 and thread 34 allow the driver 32 to be driven in translation and in rotation along the axis X relative to the drive shaft 15.
  • the driver 32 is movable from a so-called initial position to a position called final relative to the drive shaft 15.
  • the thread 34 and the tapping 320 are adapted to move the driver 32 towards the pinion 13 of a disengaged position (see Figure 1) to a coupled position (see Figure 2) relative to the pinion 13.
  • the driver 32 can move along the axis X with respect to the pinion 13 towards it, when the latter is in the uncoupled position, the motor drives the rotor 3 in rotation and the pinion 13 is immobile in translation relative to the drive shaft. Its movement towards the pinion 13 makes it possible to activate a clutch device 36 to couple in rotation the drive shaft 15 to the pinion 13.
  • the driver 32 further comprises a shoulder 322 on its outer periphery.
  • the X axis of the driver 32 is coincident with the axis of the drive shaft 15 when they are assembled with each other.
  • This shoulder 322 comprises at least two radial faces, a bearing face 323 for translating the driver 32 forward along the X axis when the fork 27 moves from the deactivated position to the activated position relative to the carcass 1 1 and a pressure face 324 forming part of the clutch device 36.
  • the coupling system 30 comprises the clutch device 36 enabling the driving flange 38 and the driver 32 to be secured in rotation so as to make the suspension integral.
  • the clutch device 36 is formed by a stack of friction disks 361, 382 alternately rotatably connected to the drive plate 38 and to the driver 32.
  • the clutch device 36 comprises on the one hand internal disks 361 and on the other hand external disks 382 mounted respectively on the outer periphery of the driver 32 and in the hollow of the drive flange 38.
  • the friction surfaces in contact with the inner disks 361 and outer disks 382 include features such as to transfer a predetermined torque for predetermined axial compression.
  • the predetermined torque is such that the starter 1 can start the engine and the predetermined compression corresponds to the pressure of the driver 32 on the pinion 13 when the driver 32 is in the coupled position.
  • the disks 361, 382 are made of a friction material, such as bronze and steel, for transmitting a frictional torque (the predetermined torque) between the drive plate 38 and the driver 32, when the latter is moving forward. in the coupled position (predetermined compression), sufficient to start the engine when they cooperate together.
  • the internal disks 361 each comprise a through opening between their two largest faces whose inner periphery substantially corresponds to the outer periphery of the driver 32 surrounded by the drive flange 38.
  • the internal disks 361 are arranged to be secured in rotation with the driver 32 and to translate on the surface or surfaces forming the outer periphery of the driver 32 surrounded by the drive flange 38.
  • the outer disks 382 each comprise an outer periphery substantially corresponding to the inner periphery of the hollow of the drive flange 38.
  • the outer disks 382 are arranged to be integral in rotation with the drive flange 38 and to translate on the surface or surfaces internal peripherals of the driving flange 38 surrounding a portion of the coach 32.
  • the clutch device 36 comprises at least one notch 321 located in the outer periphery of the driver 32 surrounded by the drive flange 38.
  • the notch 321 extends along the axis X of the 32.
  • This notch 321 has a depth that extends radially in the driver 32.
  • This notch 321 opens on a front face of the driver 32 to insert tabs 361 has internal disks 361.
  • the length along the X axis of the notch 321 is such that the shoulder 322 is located at the longitudinal end of the notch 321 opposite the end of the notch 321 opening on the front face.
  • the driver 32 has several notches 321 preferably evenly distributed around the outer periphery of the driver 32 to distribute mechanical stresses on the driver 32.
  • Each inner disk 361 includes as many tongues 361 has internal than notches 321. These tongues 361a are complementary to the notches 321 of the driver 32. The tongues 361a and the notches 321 allow the internal disks 361 to translate along the X axis of the driver 32 and to be integral in rotation with it. latest.
  • the tabs 361a of an inner disk 361 are located on the inner periphery of the opening of the inner disk 361 so as to cooperate with the notches 321 of the driver 32. These internal disks 361 cooperate with the external disks 382 mounted in the inner periphery of the drive flange 38.
  • the outer disks 382 are mounted in the drive flange 38 through at least one tab 382a and at least one corresponding notch 381.
  • the clutch device 36 comprises at least one notch 381 located in the inner periphery of the drive flange 38. This notch 381 is for example a groove, whose depth extends radially in the flange. drive 38 and whose length extends along the axis X.
  • the notch 381 opens on a rear face of the drive flange 38 to allow to insert a tongue 382a of each outer disk 382 in the notch 381.
  • the length of the notch 381 along the X axis of the drive flange 38 is at least equal to the length along the X axis between a disk stop 383 and the rear face of the drive flange 38.
  • This stop of disk 383 is located in the hollow of the drive flange 38. In this case, the disk stop 383 is located on one side in the hollow of the drive flange 38 perpendicular to the axis X of the drive flange 38 .
  • Each outer disk 382 therefore comprises at least one tongue 382a corresponding to the notch 381.
  • This tongue 382a is on the periphery of the outer disk 382 and extends radially with respect to the axis X.
  • tabs 382a on an outer disk 382 that notches 381 on the drive flange 38. In this case, there are six notches 381 and six tabs 382a per outer disk 382.
  • Each outer disk 382 is mounted in the drive plate 38 having its tabs 382a inserted in the notches 381 of the drive plate 38.
  • the internal disks 361 are thus integral in rotation with the driver 32 and the external disks 382 are integral with the drive flange 38.
  • the disks 361 and 382 can slide along the X axis through the notches 321, 381 and their corresponding tabs 361a, 382a.
  • the coupling system 30 further comprises a ring 39 closing the rear of the drive flange 38.
  • the ring 39 comprises two plates 391, 392 surrounding the driver 32.
  • the plates are disk-shaped.
  • the plates 391, 392 form between them an external radial groove.
  • the first plate 391 closes the rear of the drive flange 38 and the second 392 is parallel to the first.
  • the first plate 391 is called pusher 391 and the second plate 392 is called gunner 392.
  • the groove is intended to receive two ends of the fork 27.
  • the rear portion of the driver 32 is inserted into the ring 39.
  • the coach 32 and the ring 39 are mounted with clearance.
  • the ring 39 is moreover fixed on the rear part of the drive flange
  • the ring 39 is pressed against the rear face of the drive flange 38. More specifically, one end of the first ring 39 is compressed between the rear face of the drive flange 38 and a plate elastically deformed a holding member 41 which matches the shape of the outer periphery of the drive flange 38.
  • Other means can be used to secure the ring
  • the pusher 391 is thus integral at least in translation with the pinion 13, in this case they are also integral in rotation.
  • the pusher 391 is adapted to prevent the fork 27 from being in direct contact with the driver 32 when the latter is activated. Thus, the fork 27 does not push directly the coach 32.
  • the pusher 391 is adapted to allow the fork 27 to translate the pinion 13 from the rest position to the active position.
  • the arrangement of the pinion 13, the pusher 391, the driver 32 and the displacement system are arranged so that the movement system of the pinion 13 does not activate the clutch device 36 when the displacement system. moves the pinion 13 from the rest position to the active position.
  • the pusher 391 is intended to push the pinion 13 forward in translation along the X axis when the fork 27 passes from the deactivated position to the activated position.
  • the pusher 391 is also intended to push the driver 32 forward by pushing the shoulder 322 without engaging the clutch device 36.
  • the shooter 392 is intended to pull the pinion 13 rearward as the fork 27 moves from the activated position to the deactivated position.
  • This ring 39 has the advantage of having a groove of constant length for the fork 27 between the pusher and the shooter 392 even if the disks 361, 382 are worn. This constant game makes it possible to ensure that the fork 27 does not prevent the coach 32 from advancing with respect to the pinion 13 and thus to mate with the latter.
  • the axial distance between the disc stop 383 and the front face of the pusher 391 is greater than the thickness of the set of discs 361, 382 and the shoulder 322. This difference corresponds to a set A shown in FIGS. and 2 representing the stroke between the driver 32 relative to the drive flange 38 between its two positions.
  • the outer disks 382 and inner disks 361 are contiguous and sandwiched (wedged on both sides) by the disk stop 383 and the shoulder 322.
  • the clearance A is therefore located between the pusher 391 and the shoulder 322.
  • the discs 361, 382 are compressed with each other between the disc stop 383 and the shoulder 322.
  • This compression couples the pinion 13 to the drive shaft 15.
  • the compression discs 361, 382 increases the coefficient of adhesion between these discs 361, 382 to rotate the driver 32 to the drive flange 38 to a predetermined torque. Beyond this torque, the disks 361, 382 slide.
  • This predetermined torque corresponds at least to the torque necessary to start the engine from the electric motor of the starter 1.
  • the external disks 382 and internal disks 361 are contiguous without being compressed and the clearance A is located between the disk stop 383 and the shoulder 322.
  • the shoulder 322 can be attached to the pusher 391.
  • the clearance A can be located between the last disk 382 and the shoulder 322 but can also be divided into several games reflected between the disk stop 383, the disks 361, 382 and the pressure face 324.
  • the adjustment of the clearance A can be done, in particular to enlarge it, by machining the disk stop 383 of the drive plate 38 and / or the shoulder 322 of the driver 32 or by moving back the pusher 391 and for reduce the clearance by adding a washer or other piece between the shoulder 322 and the pusher 391.
  • the starter 1 comprises an abutment 51 against which the drive member bears, in this case the 13, when the pinion moves from the rest position to the active position. .
  • This stop is positioned so that, when the drive member moves to the active position, the drive member bears on the stop 51, the tooth against tooth spring 291 acts systematically on the coupling system to cause the coupling system to move from the uncoupled state to the coupled state.
  • This abutment 51 is positioned in this case so that, when the pinion 13 comes into contact with the stop 51, the tooth against tooth spring 291 compresses with respect to its initial compression state so as to exert a force in the direction of pinion 13.
  • the abutment 51 is an elastic abutment allowing the spring tooth against tooth 291 to relax beyond a certain force so as to limit a holding force generated by the coil 26.
  • the abutment elastic 51 has a stiffness lower than that of the spring 291 but greater than that corresponding to the force required to enable the activation of the clutch device 36.
  • the starter 1 also comprises a limit stop 52 of the pinion 12, the elastic stop 51 being positioned between the limit stop 52 and the drive gear 13. This end stop 52 allows to retain and secure the elastic stop 51.
  • the stop has elastic properties such that the stop is deformed when the predetermined force is reached to allow the spring tooth against tooth to decompress.
  • the elastic stop 51 is a Belleville washer.
  • This washer 51 of frustoconical shape has its small diameter side bearing against the stop 52 and its large diameter side turned towards the pinion 13.
  • the Belleville washer is replaced by any other washer having a stiffness adapted to the desired deformation.
  • this starter 1 arranged to start a thermal engine of a vehicle is described below. Only a portion of a gearwheel 100 mechanically connected to the crankshaft of the engine is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the starter 1 is in the idle state, ie the contactor 23 is not activated. (electrically powered).
  • the end of the fork 27 connected to the movable rod 241 is forced forward by the return spring 290.
  • the fork 27 is said in the deactivated position. In this position the fork 27 forces the pinion 13 to be in the rest position by blocking it through the shooter 392.
  • the outer disks 382 slide in the notches 381 of the drive plate 38 until the driver 32 is in abutment with the pusher 39.
  • the game A is reflected between the front disc 382 (also called the first disc) and the stop 393.
  • the discs 361, 382 are not compressed enough against each other to transmit a torque but are only in contact to slide between them in case of rotation of the drive plate 38 relative to the driver 32.
  • the pinion 13 is uncoupled in rotation from the driver 32, in other words free to rotate in both directions relative to the latter.
  • the pinion 13 and the outer disks 382 translate forwardly with respect to the drive shaft 15.
  • the internal disks 361 and the driver 32 are pushed forward by the pusher 391 by moving in a helical motion on the drive shaft 15.
  • the movable core 29 and the control rod 24 move until the contact plate 25 is in contact with the two terminals 21b and 21a.
  • This bringing into contact causes the starter motor 1 to be powered, ie the rotor 3, the rotor shaft 5, the reduction system 17, the drive shaft 15 and the driver to be rotated simultaneously.
  • Due to the inertia of the driver 32 a resistant torque is created between the thread 34 and the thread 320. This resisting torque causes the advancement of the driver 32 relative to the drive shaft 15.
  • the driver 32 advances relative to the pinion 13.
  • the driver 32 pushes the discs 361, 382 forward relative to the pinion 13.
  • the tooth against tooth spring 291 compresses with respect to its initial compression state, this generates a sufficient compressive force on the friction coupling system, in this case on the disks 361, 382, preventing a sliding between said disks 361, 382.
  • This compression results from the force exerted by the spring 291 in the direction of the pinion 13 combined with the counter-force force exerted by the washer 51 towards the pinion 13.
  • the energy The mechanical motor of the electric motor is then transmitted to the pinion 13.
  • the clearance A is echoed between the pusher 391 and the shoulder 322 of the driver 32.
  • the washer 51 having a stiffness lower than that of the spring 291 when it is compressed between the initial compression state and its final compression state in order to limit the current consumed by the fixed coil 26, the washer 51 deforms under the thrust pinion 13 so that the spring 291 decompresses. The pinion 13 then comes into abutment with the limit stop 52.
  • the pinion 13 connected in rotation to the crankshaft, rotates faster than the drive shaft 15 in rotation by the rotor 3.
  • the speed of rotation of the pinion 13 greater than the speed of the shaft 15 causes the clutch device 36 to disengage by driving back the driver 32.
  • the driver 32 moves backwards until its speed of rotation is equivalent to that of the drive shaft 15. speed is notably due to the angle of the grooves of the tapping 320 and thread 34.
  • the recoil phase of the pinion 13, that is to say the phase of movement of the pinion 13 from the active position to the idle position, is described below.
  • the coil 26 of the contactor 23 is no longer energized and the rotor 3 is no longer rotated.
  • the movable core 29 is then no longer attracted to the fixed core 28, the return spring 290 then pushes the movable core 29 towards the front of the starter 1 which simultaneously moves the fork 27 from its activated position to its deactivated position by pulling simultaneously the control rod 24 and the contact plate 25.
  • FIGS. 4a and 4b show a section of FIG. front portion of a starter according to another embodiment of the invention. The features identical to the previous embodiments have the same reference number.
  • FIG. 4a shows a starter 10 comprising a drive shaft 15, a drive member 131 movable at least in translation relative to the drive shaft 15.
  • the drive member 131 is able to pass from an active position in which the drive member 131 drives a movable member 100 of the engine to a rest position in which the drive member is disengaged from the movable member 100 of the engine.
  • the drive member comprises a pinion 132, a pinion body 133 and a spring called a tilting spring. 134.
  • the pinion 132 is mounted on the pinion body 133 which is mounted on the drive shaft 15.
  • the pinion 132 is rotatably connected to the pinion body 133 so that the latter drives in rotation. the pinion 132 and can translate along the X axis relative to the pinion body 132.
  • the tilting spring 134 is mounted on the pinion body 133, in compression between the pinion 132 and a portion of the pinion body 133. The spring 134 thus makes it possible to apply a force forward on the pinion 133.
  • the starter 10 further comprises, as in the previous embodiment, a control lever 271 and a contactor 23 comprising the tooth tooth spring 291 controlling the transition from a deactivated state to an active state, the movement of the driving the positon rest at the active position, via the control lever 271.
  • the spring against tooth allows the movable core to continue its course towards the fixed core while the fork is locked in rotation.
  • the start further comprises a friction coupling system 300 installed on the drive shaft 15 from a disengaged state in which the drive shaft 15 is uncoupled from the drive member to a coupled state. wherein the drive shaft 15 is coupled to the drive member.
  • Figure 4c shows a sectional view of the drive member, the friction coupling system without the fork and without the drive shaft.
  • the coupling system 300 comprises a driver 320 and a driving flange 380 forming a part of the pinion body 133.
  • the driving flange 380 is at least rotationally fixed in the direction of rotation of the starting with the pinion 13.
  • the drive flange 380 and the driver 320 are identical to the previous embodiment except that the driver comprises two shoulders 321 and 322 at the front and in that a closing plate 381 of the drive flange covers the back of the first shoulder 321.
  • the control lever 271 is associated with means for closing the friction clutch.
  • the control lever 271 is configured to initially allow the drive member to be moved axially along the axis of axial symmetry (X) towards the advanced meshing position with the crown. starting, pushing the closure plate 381. As a result, the closure plate 382 pushes the trainer and the coupling system through the first shoulder 321 to the final position.
  • the fork pivots to a tilting point depending on the progress of the drive member, more precisely the closure plate 381. As soon as the fork tilts this tipping point, it presses against the second shoulder of the driver 322 allowing after the tilting point that the trainer starts the activation of the coupling system. In this case the axial displacement of the driver 320 in the direction of the reaction plate helps to activate the friction clutch also called friction coupling system.
  • the pinion is free in translation along the axis X relative to the body of the pinion allows when there is tooth tooth between the pinion 132 and the ring gear rotatably connected to the crankshaft, that the lever can continue to switch over. advancing the pinion body forward and compressing the tilt spring 134 so that the pinion body and the fork reach the tilting point.
  • the pinion prevents the tilting of the lever and thus the movable core continues its race by compressing the tooth tooth spring without pivoting the fork.
  • the tilting spring When the tilting spring has a stronger force than the toothed tooth spring or the pinion abuts with the drive flange of the pinion body, the tooth tooth spring then compresses so that the movable core can continue to advance towards his magnetized position.
  • FIG. 4b shows a section of the starter according to this embodiment in the engaged position.
  • the abutment is in abutment with the pinion body blocking the latter to allow the tooth tooth spring to compress and transmit via the fork a force on the discs to compress them.
  • the stop 51 is a resilient abutment allowing the spring tooth against tooth 291 to relax beyond a certain effort so as to limit a holding force generated by the coil 26.
  • the elastic stop 51 has a stiffness lower than that of the spring 291 but greater than that corresponding to the force required to enable the activation of the clutch device 36.
  • the starter 10 may also comprise a limit stop 52 of the pinion 12, the elastic stop 51 being positioned between the limit stop 52 and the drive pinion 13. This limit stop 52 makes it possible to retain and secure the elastic stop 51.
  • the control lever and the driver and the coupling system also called friction clutch works in the same way as that described in the patent application with application number FR 1 156805 (not published on the day of filing).

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Abstract

L'invention concerne essentiellement un démarreur (1 ) pour moteur thermique de véhicule automobile comportant un pignon d'entraînement (13) mobile en translation sur un arbre d'entraînement (15), et un contacteur commandant le déplacement du pignon d'entraînement via un levier de commande (27), le contacteur comportant un ressort (291 ) dit ressort dent- contre-dent. Un système d'accouplement (30) comportant un empilement de disques de friction est installé entre le pignon d'entraînement (13) et l'arbre d'entraînement (15). Une butée (51 ), contre laquelle prend appui le pignon d'entraînement (13), est positionnée de sorte que, lorsque le pignon d'entraînement (13) entre en contact avec la butée (51 ), le ressort dent contre dent (291 ) est comprimé par rapport à son état de compression initial de manière à exercer un effort en direction du pignon d'entraînement (13) pour faciliter une activation du système d'accouplement.

Description

DEMARREUR A SYSTEME D'ACCOUPLEMENT A DISQUES MUNI D'UNE BUTEE FACILITANT L'ACTIVATION DU SYSTEME
D'ACCOUPLEMENT
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne un démarreur à système d'accouplement à disques muni d'une butée facilitant l'activation du système d'accouplement.
L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour les véhicules équipés de la fonction d'arrêt et de démarrage du moteur (fonction dite « stop and start » en anglais) suivant laquelle le moteur thermique du véhicule est arrêté en raison des conditions de circulation (notamment lors d'un arrêt au feu rouge) et redémarré ensuite.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Afin de démarrer le moteur thermique d'un véhicule, il est connu d'utiliser un démarreur capable de transmettre une énergie mécanique pour tourner un vilebrequin du moteur par l'intermédiaire de roues dentées. A cet effet, le démarreur comporte un pignon installé sur un arbre d'entraînement entraîné en rotation par un rotor d'un moteur électrique. Ce pignon est pourvu de dents aptes à s'engrener avec des dents d'une roue dentée accouplée au vilebrequin du moteur. On connaît des démarreurs à lanceur dans lesquels le pignon qui est mobile en translation et susceptible de passer d'une position de repos, dans laquelle le pignon est dégagé de la roue dentée accouplée au moteur thermique, à une position active dans laquelle le pignon est engrené avec la roue dentée et inversement. A cette fin, le démarreur est muni d'un ensemble lanceur relié à un contacteur mobile par l'intermédiaire d'un levier de commande en forme de fourchette installé entre un pousseur et un tireur de l'ensemble lanceur. Le levier de commande est susceptible de faire passer le pignon de la position de repos à la position active.
Plus précisément, le contacteur comporte un noyau mobile, un noyau fixe, une bobine fixe, une tige de commande mobile et une tige mobile. Le contacteur comprend une plaque de contact mobile pour relier électriquement des bornes afin d'alimenter le moteur électrique. Lorsque la bobine est alimentée, le noyau mobile est attiré vers le noyau fixe jusqu'à être en positon aimantée. A cet effet, le contacteur comporte au moins une bobine permettant de générer la force de déplacement du noyau mobile de la position de repos vers la position aimantée, ainsi que la force de maintien du noyau mobile dans la position aimantée.
Le déplacement du noyau mobile entraîne simultanément la tige mobile, la plaque de contact, et la tige de commande vers les bornes. La tige mobile est soumise à un ressort dent contre dent qui se comprime lorsque la plaque de contact se déplace vers les bornes et lorsque la fourchette ne peut plus avancer le pignon. La fourchette ne peut plus avancer lorsque le pignon est bloqué en translation en direction de la roue dentée par une ou des dents de la roue dentée. Cet état bloqué, est appelé « position dent contre dent ». La compression du ressort dent contre dent permet d'absorber les chocs tout en appliquant une force sur la fourchette transmise au pignon en direction de la position active.
Les démarreurs de type SIG/SID (Stop In Gear/Stop In Drive) comportent également un système d'accouplement comportant un empilement de disques intercalés entre un flasque d'entraînement lié solidairement au pignon d'entraînement et un entraîneur monté sur l'arbre d'entraînement via une liaison hélicoïdale. Les disques de friction sont alternativement liés en rotation au flasque et à l'entraîneur tout étant mobile en translation. Lorsque l'entraîneur se déplace en translation par rapport à l'arbre d'entraînement vers le pignon au moment du démarrage du moteur électrique, il se crée un couple résistant au niveau de la liaison entre l'entraîneur et l'arbre d'entraînement qui a pour effet de comprimer les disques de friction entre eux et donc d'activer le dispositif d'accouplement.
On s'est aperçu néanmoins que l'inertie de l'entraîneur n'est pas suffisante pour permettre un embrayage efficace du dispositif d'accouplement.
OBJET DE L'INVENTION L'invention a pour but d'améliorer les performances du dispositif d'accouplement lors de l'embrayage de ce dernier.
On distingue plusieurs modes de fonctionnement du démarreur : un fonctionnement dit à "jeu nul", un fonctionnement dit à "jeu négatif, et un fonctionnement dit à "jeu positif. Dans un fonctionnement à jeu nul, la fourchette de commande se situe entre le pousseur et le tireur de l'ensemble lanceur, le noyau mobile étant en appui contre le noyau fixe tandis que le ressort dent contre dent n'est pas comprimé. Dans un fonctionnement à jeu négatif, la fourchette de commande est en appui contre le pousseur du lanceur tandis que le ressort dent contre dent est comprimé. Dans un fonctionnement à jeu positif, la fourchette de commande est en appui sur le pousseur du lanceur tandis que le ressort dent contre dent n'est pas comprimé.
L'invention propose à cette fin d'introduire une butée contre laquelle prend appui le pignon d'entraînement, lorsque ledit pignon d'entraînement se déplace de la position de repos vers la position active. Cette butée est positionnée de sorte que le démarreur présente un fonctionnement en jeu négatif lorsque le pignon entre en contact avec la butée. Un ressort se comprime exerçant alors un effort en direction de l'organe d'entraînement; tandis qu'un effort de contre-réaction est appliqué par la butée sur l'organe d'entraînement, ce qui facilite l'activation du système d'embrayage.
L'invention concerne donc un démarreur pour moteur thermique de véhicule automobile comportant:
- un arbre d'entraînement,
- un organe d'entraînement mobile au moins en translation par rapport à l'arbre d'entraînement. L'organe d'entraînement est apte à passer d'une position active dans laquelle l'organe d'entraînement assure l'entraînement d'un élément mobile du moteur thermique à une position de repos dans laquelle l'organe d'entraînement est dégagé de l'élément mobile du moteur thermique, - un levier de commande,
- un actionneur commandant, en passant d'un état désactivé à un état actif, le déplacement de l'organe d'entraînement de la positon repos à la position active, via le levier de commande,
- -un ressort agencé pour se comprimer entre un état de compression initial lorsque le pignon d'entraînement est en position de repos et un état de compression finale lorsque l'organe d'entraînement est en position dent contre dent et que l'actionneur est à l'état actif,
- un système d'accouplement à friction installé sur l'organe d'entraînement passant d'un état désaccouplé dans lequel l'arbre d'entraînement est désaccouplé de l'organe d'entraînement à un état accouplé dans lequel l'arbre d'entraînement est accouplé à l'arbre d'entraînement,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre
- une butée contre laquelle prend appui l'organe d'entraînement lorsque l'organe d'entraînement passe de la position de repos vers la position active, cette butée étant positionnée de sorte que, lorsque l'organe d'entraînement est en appui sur la butée, le ressort agit systématiquement sur le système d'accouplement sur le système d'accouplement pour provoquer le passage du système d'accouplement de l'état désaccouplé à l'état accouplé.
Ainsi le ressort permet à la fois à l'actionneur d'aller jusqu'à sa positon active tout en appliquant une force sur directement ou indirectement le système d'accouplement pour le passer ou aider à passer d'un état désaccouplé à l'état accouplé.
Par «vers » dans le passage « butée contre laquelle prend appui l'organe d'entraînement lorsque l'organe d'entraînement passe de la position de repos vers la position active, » on entend que l'organe d'entraînement peut être en appuie contre l'organe d'entraînement en position active.
L'organe d'entraînement est un pignon ou une couronne ou peut comprendre un pignon et un corps de pignon sur lequel est monté le pignon reliant en rotation ce dernier au système d'accouplement.
Le ressort est de préférence un ressort dit dent dent ou dent contre dent. Selon un mode de réalisation, l'organe d'entraînement comprend un pignon un corps de pignon et en ce que le ressort est monté sur le corps de pignon, en ce qu'il est monté en compression entre le pignon et une partie du corps de pignon et en ce que la butée est agencée pour être en contact avec le corps de pignon.
Selon un mode de réalisation, l'organe d'entraînement comprend un pignon un corps de pignon et en ce qu'un ressort de basculement est monté sur le corps de pignon, en ce qu'il est monté en compression entre le pignon et une partie du corps de pignon et en ce que la butée est agencée pour être en contact avec le corps de pignon.
Selon un des modes de réalisation précédent, le ressort est un ressort dent dent.
Selon le mode de réalisation comprenant un ressort de basculement, le ressort de basculement à une plus faible raideur que le ressort dent dent.
Selon un mode de réalisation, le système d'accouplement est un système d'accouplement à disque.
Selon une réalisation, le système d'accouplement comporte:
- un entraîneur monté sur l'arbre d'entraînement par l'intermédiaire d'une liaison hélicoïdale,
- un flasque d'entraînement solidaire du pignon d'entraînement,
- des disques de friction alternativement liés en rotation avec le flasque d'entraînement et avec l'entraîneur.
Selon un mode de réalisation, la butée a une rigidité plus importante que le resort dent contre dent ou le ressort de basculement. Un tel type de ressort permet d'être simple est d'utiliser le jeu négatif en position active. Selon une réalisation, la butée est une butée élastique permettant au ressort de se détendre de manière à limiter un effort de maintien généré par une bobine fixe du contacteur.
Ainsi, le démarreur comprend une butée qui agit sur l'organe d'entraînement alors même que l'actionneur n'est pas encore en position active.
Le fonctionnement en jeu négatif implique une surconsommation en courant due au fait que le ressort dent contre dent exerce un effort dans la direction opposée à celui généré par la bobine du contacteur appelé aussi actionneur. Ce mode de réalisation permet donc qu'en position active le ressort dent contre dent ne soit plus comprimé et donc que la puissance électrique dépensée par le solénoïde est moins important.
Selon une réalisation, le démarreur comporte une butée de fin de course de l'organe d'entraînement, la butée élastique étant positionnée entre la butée en fin de course et l'organe d'entraînement.
Selon une réalisation, la butée élastique présente une raideur
- inférieure à celle du ressort dent contre dent, et
- supérieure à celle correspondant à l'effort nécessaire pour permettre une activation du système d'accouplement.
Ainsi, le fait de mettre une butée élastique permet de limiter cette surconsommation en courant. La butée élastique va permettre au ressort de se détendre de manière à limiter l'effort de maintien généré par la bobine (et donc le courant consommé). Selon une réalisation, la butée élastique est une rondelle de type Belleville.
Selon une réalisation, la butée élastique comprend une rondelle et un ressort. Selon une réalisation, la butée se déforme uniquement après l'effort nécessaire pour permettre une activation du système d'accouplement afin de permettre d'avancer l'organe d'entraînement et de décomprimer le ressort.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
Les Figures 1 et 2 représentent une vue en coupe longitudinale d'un démarreur selon l'invention respectivement en position de repos et en position active;
La Figure 3 représente une vue en coupe longitudinale du système d'accouplement du démarreur selon l'invention ;
La Figure 4a et 4b représente une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de la partie avant du démarreur. La figure 4c représente une coupe de l'ensemble organe d'entraînement, système d'accouplement et lanceur.
La figure 5 représente une vue en perspective d'un démarreur selon l'invention.
Les éléments identiques, similaires, ou analogues, conservent la même référence d'une figure à l'autre.
DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE L'INVENTION
Les Figures 1 et 2 montrent un exemple d'un démarreur 1 selon l'invention respectivement dans une position de repos et une position active. Le démarreur 1 est de type « à lanceur ». Le démarreur 1 comprend un moteur électrique comportant d'une part un rotor 3, encore appelé induit, monté sur un arbre de rotor 5 pouvant tourner autour de son axe longitudinal X et d'autre part un stator 7, encore appelé inducteur autour du rotor 3. L'arbre de rotor 5 a son extrémité arrière montée dans un roulement 5a d'un palier 1 1 b à l'arrière du démarreur 1 (appelé palier arrière). Les termes arrière et avant sont définis dans la suite de la description.
Derrière le rotor 3, est monté sur l'arbre du rotor 5, un collecteur 9 comprenant des pièces de contact connectées électriquement au rotor 5. Le stator 7 est porté par une carcasse 1 1 . Le stator 7 peut comporter une pluralité d'aimants permanents. En variante, ces aimants sont remplacés par des électroaimants en l'occurrence, un bobinage.
Le démarreur 1 comporte en outre un organe d'entraînement mobile au moins en translation par rapport à l'arbre d'entraînement 15, cet organe d'entraînement étant apte à passer d'une position active dans laquelle l'organe d'entraînement assure l'entraînement d'un élément mobile 100 du moteur thermique à une position de repos dans laquelle l'organe d'entraînement est dégagé de l'élément mobile 100 du moteur thermique.
Dans ce mode de réalisation, l'organe d'entraînement est un pignon 13 monté fou sur un arbre d'entraînement 15. L'arbre d'entraînement 15 a une de ses extrémités montée sur un palier 1 1 a (appelé palier avant) comprenant un ou plusieurs roulements à aiguilles 15a sur la partie avant du démarreur 1 . Le pignon 13 est monté sur l'arbre d'entraînement 15 par l'intermédiaire d'un ou plusieurs roulements, en l'occurrence deux roulements à aiguilles 151 . Le pignon 13 est monté de façon à translater suivant l'axe X par rapport à l'arbre d'entraînement 15 d'une position repos (cf. Figure 1 ) à une position active (cf Figure 2). En position active, le pignon 13 est destiné à entraîner en rotation une roue dentée 100 entraînant en rotation un vilebrequin d'un moteur thermique (non représenté). En l'occurrence, l'axe X de l'arbre d'entraînement 15 est sensiblement le même que l'axe X de l'arbre du rotor 5 mais pourrait être différent comme dans les exemples décrits ci dessous.
Dans la suite de la description, les termes « avant » et « arrière » sont, suivant la direction longitudinale de l'axe X de l'arbre d'entraînement 15 ou arbre de rotor 5, tels qu'une face avant d'un organe est la face regardant vers le palier avant 1 1 a et la face arrière est la face regardant vers le palier arrière 1 1 . Le démarreur 1 comprend en outre un système de déplacement du pignon 13 de sa position repos à sa position active et vice-versa. Le système de déplacement comprend un levier de commande 27 en forme de fourchette décrits ci-après. Ce système de déplacement comprend en outre un actionneur pour déplacer l'organe d'entraînement via la fourchette. . L'actionneur est en l'occurrence un contacteur ayant en plus de la fonction de déplacement de l'organe d'entraînement de fermer un contact électrique commandant la puissance du moteur électrique du démarreur. Dans la suite de la description l'actionneur sera appelé contacteur mais pourrait être uniquement un actionneur.
Le démarreur 1 comporte en outre un système réducteur 17 monté entre l'arbre de rotor 5 et l'arbre d'entraînement 15, dont une extrémité est reliée à l'arbre de rotor 5 et l'autre extrémité est reliée à l'arbre d'entraînement 15. Le système réducteur 17 est en l'occurrence un train épicycloïdal mais peut être tout autre type réducteur. Par exemple, le système réducteur 17 pourrait comporter deux roues dentées, dont une est solidaire de l'arbre du rotor 5 et l'autre de l'arbre d'entraînement 15. Dans cet exemple, les deux axes de l'arbre du rotor 5 et de l'arbre d'entraînement 15 sont décalés parallèlement. Selon un autre exemple, le système réducteur 17 peut être à engrenage gauche ou à engrenage concourant. Dans ces deux types de système réducteur 17, l'axe de l'arbre d'entraînement 15 et l'axe de l'arbre du rotor 5 sont respectivement concourant ou ni parallèle ni concourant.
Un groupe de balais 19a et 19b est prévu pour l'alimentation électrique du bobinage du rotor 3. Au moins un des balais 19b est relié électriquement à la masse du démarreur 1 , par exemple la carcasse 1 1 , et au moins un autre des balais 19a est relié électriquement à une borne électrique 21 a du contacteur 23, par exemple via un fil. Les balais 19a et 19b viennent frotter sur le collecteur 9 lorsque le rotor 3 est en rotation. Le démarreur 1 peut comporter une pluralité de balais. Le contacteur 23 comprend, outre la borne 21 a reliée au balai 19a, une borne 21 b destinée à être reliée via un élément de liaison électrique à une alimentation électrique positive V+ du véhicule, notamment une batterie, non représentée. Un contact normalement ouvert (non représenté), situé entre une borne V+ de l'alimentation électrique et la borne 21 b, commande l'alimentation du contacteur 23 pour démarrer le moteur électrique.
Le contacteur 23 comprend une plaque de contact 25 mobile pour relier électriquement les bornes 21 b et 21 a afin d'alimenter le moteur électrique. Le contacteur 23 est aussi apte à actionner la fourchette 27 pour déplacer le pignon 13 suivant l'axe X de l'arbre d'entraînement 15 par rapport à l'arbre d'entraînement 15 de la position repos à la position active et vice versa. Le contacteur 23 comporte également un noyau mobile 29, un noyau fixe 28, une bobine fixe 26, une tige de commande 24 mobile et une tige mobile 241 . La tige de commande 24 passe à travers le noyau fixe 28 qui lui sert de guidage. Cette tige de commande 24 a son extrémité avant en appui sur le noyau mobile 29 et la plaque de contact 25 est montée sur son extrémité arrière. La tige de commande 24 est soumise à l'action d'un ressort de contact compressé (non référencé) entre un épaulement de la tige de commande 24 et la plaque de contact 25 afin d'assurer le contact électrique de la plaque de contact avec les bornes 21 a et 21 b lorsque le noyau mobile 29 est dans une position dite aimantée.
La tige mobile 241 est fixée à son extrémité avant à la fourchette 27. Lorsque la bobine 26 est alimentée, le noyau mobile 29 est attiré vers le noyau fixe 28 jusqu'à être en positon aimantée. Son déplacement entraîne simultanément la tige mobile 241 , la plaque de contact 25 et la tige de commande 24 vers l'arrière. La tige mobile 241 est en outre soumise à un ressort dent contre dent 291 logé à l'intérieur du noyau mobile 29 et entourant la tige mobile 241 . Ce ressort dent contre dent 291 est en appui sur un épaulement avant de la tige mobile 241 et un épaulement arrière du noyau mobile 29. Au repos, le ressort dent contre dent 291 présente un état de compression initial suivant lequel le ressort 291 est très peu ou pas comprimé. Ce ressort 291 se comprime par rapport à son état de compression initial lorsque la plaque de contact 25 se déplace vers les bornes 21 b, 21 a et lorsque la fourchette 27 ne peut plus avancer le pignon 13. La fourchette 27 ne peut plus avancer lorsque le pignon 13 est bloqué en translation suivant l'axe X en direction de la roue dentée 100 par une ou des dents de la roue dentée 100. La compression du ressort dent contre dent 291 permet d'absorber les chocs tout en appliquant une force sur la fourchette 27 transmise au pignon 13 vers la position active.
Le contacteur 23 comprend en outre un ressort de rappel 290, prenant appui sur la bobine fixe 26 et le noyau mobile 29 pour le solliciter vers l'avant jusqu'à sa position de repos et simultanément déplacer la fourchette 27 jusqu'à ce que le pignon 13 soit dans la position de repos.
Le démarreur 1 comprend en outre un système d'accouplement à friction 30 disposé entre le pignon 13 et le système réducteur 17. Ce système d'accouplement 30 peut passer d'un état désaccouplé à un état accouplé et vice versa. A l'état accouplé, l'arbre rotor 5 est solidaire au moins dans le sens de rotation de démarrage au pignon 13. A l'état désaccouplé, le pignon 13 est désolidarisé dans les deux sens de rotation de l'arbre rotor 5. En l'occurrence, ce système d'accouplement permet d'accoupler le pignon 13 à l'arbre d'entraînement 15. La Figure 3 représente une coupe de ce système d'accouplement 30 et du pignon 13 sans l'arbre d'entraînement 15.
Le système d'accouplement 30 comporte un entraîneur 32 et un flasque d'entraînement 38. Le flasque d'entraînement 38 est au moins solidaire en rotation dans le sens de rotation du démarrage avec le pignon 13. En l'occurrence, le flasque d'entraînement 38 est monobloc avec le pignon 13 et est donc solidaire en rotation et en translation. Dans les exemples, par solidaire en translation (respectivement rotation), on entend deux organes solidaires tels que si un est amené à translater (respectivement tourner) entre deux positions, le deuxième organe se déplace simultanément en translation (respectivement en rotation) avec le premier. En l'occurrence, le flasque d'entraînement 38 forme un épaulement par rapport au pignon 13. Ce flasque 38 entoure axialement une partie de l'entraîneur 32. Par entourer, on entend le fait que l'entraîneur 32 est en partie inséré dans un creux du flasque d'entraînement 38 délimité par une portion axiale dudit flasque 38.
L'entraîneur 32 comporte une ouverture traversante d'une face avant à une face arrière, par lequel l'arbre d'entraînement 15 est inséré. L'ouverture est cylindrique sauf sur une partie où l'entraîneur 32 comprend sur sa périphérie interne des cannelures formant un taraudage hélicoïdal 320. Ce taraudage 320 est complémentaire avec un filetage hélicoïdal 34 formé par des cannelures situées sur une partie de l'arbre d'entraînement 15. Le taraudage et le filetage font partie du système d'accouplement 30. Ce taraudage 320 et ce filetage 34 permettent à l'entraîneur 32 d'être entraîné en translation et en rotation suivant l'axe X par rapport à l'arbre d'entraînement 15. Ainsi l'entraîneur 32 est mobile d'une position dite initiale à une position dite finale par rapport à l'arbre d'entraînement 15.
Notamment, le filetage 34 et le taraudage 320 sont adaptés à déplacer l'entraîneur 32 vers le pignon 13 d'une position désaccouplée (voir Figure 1 ) à une position accouplée (voir Figure 2) par rapport au pignon 13. Par exemple, l'entraîneur 32 peut se déplacer suivant l'axe X par rapport au pignon 13 vers celui-ci, lorsque celui-ci est en position désaccouplé, que le moteur entraîne le rotor 3 en rotation et que le pignon 13 est immobile en translation par rapport à l'arbre d'entraînement. Son déplacement vers le pignon 13 permet d'activer un dispositif d'embrayage 36 pour accoupler en rotation l'arbre d'entraînement 15 au pignon 13.
L'entraîneur 32 comprend en outre un épaulement 322 sur sa périphérie extérieure. L'axe X de l'entraîneur 32 est confondu avec l'axe de l'arbre d'entraînement 15 lorsque ceux-ci sont assemblés l'un avec l'autre. Cet épaulement 322 comprend au moins deux faces radiales, une face d'appui 323 pour translater l'entraîneur 32 vers l'avant suivant l'axe X lorsque la fourchette 27 passe de la position désactivée à la position activée par rapport à la carcasse 1 1 et une face de pression 324 faisant partie du dispositif d'embrayage 36. Le système d'accouplement 30 comprend le dispositif d'embrayage 36 permettant de solidariser en rotation le flasque d'entraînement 38 et l'entraîneur 32 afin de rendre solidaire le pignon 13 au rotor 3. Le dispositif d'embrayage 36 est formé par un empilement de disques de friction 361 , 382 alternativement liés en rotation au flasque d'entraînement 38 et à l'entraîneur 32.
A cet effet, le dispositif d'embrayage 36 comporte d'une part des disques internes 361 et d'autre part des disques externes 382 montés respectivement sur la périphérie externe de l'entraîneur 32 et dans le creux du flasque d'entraînement 38.
Les surfaces de friction en contact des disques internes 361 et externes 382 comprennent des caractéristiques telles qu'elles permettent de transférer un couple prédéterminé pour une compression axiale prédéterminée. Le couple prédéterminé est tel que le démarreur 1 puisse démarrer le moteur thermique et la compression prédéterminée correspond à la force de pression de l'entraîneur 32 sur le pignon 13 lorsque l'entraîneur 32 est en position accouplée. Les disques 361 , 382 sont en une matière de friction, telle que le bronze et l'acier, permettant de transmettre un couple par friction (le couple prédéterminé) entre le flasque d'entraînement 38 et l'entraîneur 32, lorsque ce dernier avance en position accouplée (compression prédéterminée), suffisant pour démarrer le moteur thermique lorsqu'ils coopèrent ensemble.
Les disques internes 361 comportent chacun une ouverture traversante entre leurs deux plus grandes faces dont la périphérie interne correspond sensiblement à la périphérie externe de l'entraîneur 32 entouré par le flasque d'entraînement 38. Les disques internes 361 sont agencés pour être solidaires en rotation avec l'entraîneur 32 et pour translater sur la ou les surfaces formant la périphérie externe de l'entraîneur 32 entouré par le flasque d'entraînement 38.
Les disques externes 382 comprennent chacun une périphérie externe correspondant sensiblement à la périphérie interne du creux du flasque d'entraînement 38. Les disques externes 382 sont agencés pour être solidaire en rotation avec le flasque d'entraînement 38 et pour translater sur la ou les surfaces périphériques internes du flasque d'entraînement 38 entourant une partie de l'entraîneur 32.
A cet effet, le dispositif d'embrayage 36 comprend au moins une encoche 321 située dans la périphérie extérieure de l'entraîneur 32 entouré par le flasque d'entraînement 38. L'encoche 321 s'étend suivant l'axe X de l'entraîneur 32. Cette encoche 321 a une profondeur qui s'étend radialement dans l'entraîneur 32. Cette encoche 321 débouche sur une face avant de l'entraîneur 32 afin d'insérer des languettes 361 a des disques interne 361 . La longueur suivant l'axe X de l'encoche 321 est telle que l'épaulement 322 est situé à l'extrémité longitudinale de l'encoche 321 opposée à l'extrémité de l'encoche 321 débouchant sur la face avant.
En l'occurrence, l'entraîneur 32 comporte plusieurs encoches 321 de préférence régulièrement réparties autour de la périphérie extérieure de l'entraîneur 32 afin de répartir des contraintes mécaniques sur l'entraîneur 32. Chaque disque interne 361 comprend autant de languettes 361 a internes que d'encoches 321 . Ces languettes 361 a sont complémentaires avec les encoches 321 de l'entraîneur 32. Les languettes 361 a et les encoches 321 permettent aux disques internes 361 de translater suivant l'axe X de l'entraîneur 32 et d'être solidaires en rotation avec ce dernier.
Les languettes 361 a d'un disque interne 361 sont situées sur la périphérie interne de l'ouverture du disque interne 361 de façon à coopérer avec les encoches 321 de l'entraîneur 32. Ces disques internes 361 coopèrent avec les disques externes 382 montés dans la périphérie interne du flasque d'entraînement 38. Les disques externes 382 sont montés dans le flasque d'entraînement 38 par le biais d'au moins une languette 382a et d'au moins une encoche 381 correspondante. En l'occurrence, le dispositif d'embrayage 36 comporte au moins une encoche 381 située dans la périphérie interne du flasque d'entraînement 38. Cette encoche 381 est par exemple une rainure, dont la profondeur s'étend radialement dans le flasque d'entraînement 38 et dont la longueur s'étend suivant l'axe X.
L'encoche 381 débouche sur une face arrière du flasque d'entraînement 38 afin de permettre d'insérer une languette 382a de chaque disque externe 382 dans l'encoche 381 . La longueur de l'encoche 381 suivant l'axe X du flasque d'entraînement 38 est au moins égale à la longueur suivant l'axe X entre une butée de disque 383 et la face arrière du flasque d'entraînement 38. Cette butée de disque 383 est située dans le creux du flasque d'entraînement 38. En l'occurrence, la butée de disque 383 est située sur une face dans le creux du flasque d'entraînement 38 perpendiculaire à l'axe X du flasque d'entraînement 38.
Chaque disque externe 382 comprend donc au moins une languette 382a correspondant à l'encoche 381 . Cette languette 382a est sur la périphérie du disque externe 382 et s'étend radialement par rapport à l'axe X. Il y a autant de languettes 382a sur un disque externe 382 que d'encoches 381 sur le flasque d'entraînement 38. En l'occurrence, il y a six encoches 381 et six languettes 382a par disque externe 382.
Chaque disque externe 382 est monté dans le flasque d'entraînement 38 en ayant ses languettes 382a insérées dans les encoches 381 du flasque d'entraînement 38. Les disques internes 361 sont donc solidaires en rotation avec l'entraîneur 32 et les disques externes 382 sont solidaires en rotation avec le flasque d'entraînement 38. Les disques 361 et 382 peuvent coulisser suivant l'axe X par le biais des encoches 321 , 381 et de leurs languettes 361 a, 382a correspondantes.
Le système d'accouplement 30 comprend en outre une bague 39 fermant l'arrière du flasque d'entraînement 38. En l'occurrence, la bague 39 comprend deux plaques 391 , 392 entourant l'entraîneur 32. En l'occurrence, les plaques sont en forme de disque. Les plaques 391 , 392 forment entre elles une gorge radiale externe. La première plaque 391 ferme l'arrière du flasque d'entraînement 38 et la seconde 392 est parallèle à la première. La première plaque 391 est appelée pousseur 391 et la seconde plaque 392 est appelée tireur 392. La gorge est destinée à recevoir deux extrémités de la fourchette 27. La partie arrière de l'entraîneur 32 est insérée dans la bague 39. L'entraîneur 32 et la bague 39 sont montés avec jeu.
La bague 39 est de plus fixée sur la partie arrière du flasque d'entraînement
38. En l'occurrence, la bague 39 est fixée par pression contre la face arrière du flasque d'entraînement 38. Plus précisément, une extrémité de la première bague 39 est compressée entre la face arrière du flasque d'entraînement 38 et une plaque déformée élastiquement d'un organe de maintien 41 qui épouse la forme de la périphérie externe du flasque d'entraînement 38. D'autres moyens peuvent être utilisés pour fixer la bague
39, tel que par soudure, par vissage ou encore par clipsage (déformation élastique). Le pousseur 391 est donc solidaire au moins en translation avec le pignon 13, en l'occurrence ils sont solidaires aussi en rotation.
Le pousseur 391 est adapté à empêcher la fourchette 27 à être en contact directement avec l'entraîneur 32 lorsque celle-ci est activée. Ainsi, la fourchette 27 ne pousse pas directement l'entraîneur 32. De plus, le pousseur 391 est apte à permettre à la fourchette 27 de translater le pignon 13 de la position de repos à la position active.
Ainsi, l'agencement du pignon 13, du pousseur 391 , de l'entraîneur 32 et du système de déplacement sont disposés de sorte que le système de déplacement du pignon 13 n'active pas le dispositif d'embrayage 36 lorsque le système de déplacement déplace le pignon 13 de la position repos vers la position active. Le pousseur 391 est destiné à pousser le pignon 13 vers l'avant en translation suivant l'axe X lorsque la fourchette 27 passe de la position désactivée à la position activée. De plus, le pousseur 391 est aussi destiné à pousser l'entraîneur 32 vers l'avant en poussant l'épaulement 322 sans embrayer le dispositif d'embrayage 36.
Le tireur 392 est destiné à tirer sur le pignon 13 vers l'arrière lorsque la fourchette 27 passe de la position activée à la position désactivée.
Cette bague 39 a pour avantage d'avoir une gorge de longueur constante pour la fourchette 27 entre le pousseur et le tireur 392 même si les disques 361 , 382 sont usés. Ce jeu constant, permet de s'assurer que la fourchette 27 n'empêche pas l'entraîneur 32 d'avancer par rapport au pignon 13 et donc de s'accoupler avec ce dernier.
La distance axiale entre la butée de disque 383 et la face avant du pousseur 391 est supérieure à l'épaisseur de l'ensemble des disques 361 , 382 et de l'épaulement 322. Cette différence correspond à un jeu A montré sur les Figures 1 et 2 représentant la course entre l'entraîneur 32 par rapport au flasque d'entraînement 38 entre ses deux positions.
En position accouplée, les disques externes 382 et disques internes 361 sont accolés et pris en sandwich (coincés des deux côtés) par la butée de disque 383 et l'épaulement 322. Le jeu A est donc situé entre le pousseur 391 et l'épaulement 322. Dans cette position, les disques 361 , 382 sont compressés les uns avec les autres entre la butée de disque 383 et l'épaulement 322. Cette compression accouple le pignon 13 à l'arbre d'entraînement 15. En particulier, la compression des disques 361 , 382 augmente le coefficient d'adhérence entre ces disques 361 , 382 pour rendre solidaire en rotation l'entraîneur 32 au flasque d'entraînement 38 jusqu'à un couple prédéterminé. Au-delà de ce couple, les disques 361 , 382 glissent. Ce couple prédéterminé correspond au minimum au couple nécessaire au démarrage du moteur thermique provenant du moteur électrique du démarreur 1 .
En position désaccouplée, les disques externes 382 et disques internes 361 sont accolés sans être compressés et le jeu A est situé entre le la butée de disque 383 et l'épaulement 322. L'épaulement 322 peut être accolé au pousseur 391 . Le jeu A peut être situé entre le dernier disque 382 et l'épaulement 322 mais aussi peut être divisé en plusieurs jeux répercutés entre la butée de disque 383, les disques 361 , 382 et la face de pression 324.
L'ajustement du jeu A peut se faire, notamment pour l'agrandir, en usinant la butée de disque 383 du flasque d'entraînement 38 ou/et l'épaulement 322 de l'entraîneur 32 ou encore en reculant le poussoir 391 et pour diminuer le jeu, en ajoutant une rondelle ou toute autre pièce entre l'épaulement 322 et le poussoir 391 .
En outre, afin de faciliter l'embrayage du dispositif 36, le démarreur 1 comporte une butée 51 contre laquelle prend appui l'organe d'entraînement en l'occurrence le 13 lorsque le pignon se déplace de la position de repos vers la position active. Cette butée est positionnée de sorte que, lorsque l'organe d'entraînement se déplace vers la position active, l'organe d'entraînement est en appui sur la butée 51 , le ressort dent contre dent 291 agit systématiquement sur le système d'accouplement pour provoquer le passage du système d'accouplement de l'état désaccouplé à l'état accouplé. Cette butée 51 est positionnée en l'occurrence de sorte que, lorsque le pignon 13 entre en contact avec la butée 51 , le ressort dent contre dent 291 se comprime par rapport à son état de compression initial de manière à exercer un effort en direction du pignon 13.
De préférence, la butée 51 est une butée élastique permettant au ressort dent contre dent 291 de se détendre au-delà d'un certain effort de manière à limiter un effort de maintien généré par la bobine 26. A cette fin, la butée élastique 51 présente une raideur inférieure à celle du ressort 291 mais supérieure à celle correspondant à l'effort nécessaire pour permettre l'activation du dispositif d'embrayage 36.
Le démarreur 1 comporte également une butée 52 de fin de course du pignon 12, la butée élastique 51 étant positionnée entre la butée de fin de course 52 et le pignon d'entraînement 13. Cette butée 52 de fin de course permet de retenir et solidariser la butée élastique 51 .
En l'occurrence, la butée a des propriétés élastiques telles que, la butée se déforme lorsque l'effort prédéterminé est atteint pour permettre au ressort dent contre dent de se décompresser.
En l'occurrence, la butée élastique 51 est une rondelle de type Belleville. Cette rondelle 51 de forme tronconique présente son côté de petit diamètre en appui contre la butée 52 et son côté de grand diamètre tournée du côté du pignon 13. En variante, on remplace la rondelle de Belleville par toute autre rondelle présentant une raideur adaptée à la déformation souhaitée.
On décrit ci-après le principe de fonctionnement de ce démarreur 1 agencé de façon à démarrer un moteur thermique d'un véhicule. Seule une partie d'une roue dentée 100 mécaniquement reliée au vilebrequin du moteur thermique est représentée sur les Figures 1 et 2. Sur la Figure 1 , le démarreur 1 est à l'état repos, autrement dit le contacteur 23 n'est pas activé (alimenté électriquement). Dans cet état, l'extrémité de la fourchette 27 reliée à la tige mobile 241 est forcée vers l'avant par le ressort de rappel 290. La fourchette 27 est dite en position désactivée. Dans cette position la fourchette 27 force le pignon 13 à être dans la position repos en le bloquant par le biais du tireur 392.
Lorsque la bobine fixe 26 est excitée, c'est-à-dire lorsque le contacteur est alimenté en électricité par sa borne 21 b, le noyau mobile 29 est attiré vers le noyau fixe 28 pour provoquer simultanément le déplacement, via la tige de commande 24, du contact mobile en direction des bornes 21 b et 21 a et le balancement de la fourchette 27 d'une position désactivée à une position activée. Ce déplacement de la fourchette 27 déplace simultanément le pignon 13 vers l'avant en poussant le pousseur 391 comme indiqué précédemment.
Dans un premier temps, lors de l'avancement du pignon 13, les disques externes 382 coulissent dans les encoches 381 du flasque d'entraînement 38 jusqu'à ce que l'entraîneur 32 soit en buté avec le pousseur 39. Dans cette configuration, le jeu A se répercute entre le disque avant 382 (appelé aussi premier disque) et la butée 393. Durant toute cette configuration du fait du jeu A situé ou dispersé entre l'épaulement 322 et la butée de disque 383, les disques 361 , 382 ne sont pas assez compressés les uns contres les autres pour transmettre un couple mais sont uniquement en contact pour glisser entre eux en cas de rotation du flasque d'entraînement 38 par rapport à l'entraîneur 32. Le pignon 13 est donc désaccouplé en rotation de l'entraîneur 32, autrement dit libre en rotation dans les deux sens par rapport à ce dernier. Dans un deuxième temps, le pignon 13 et les disques externes 382 translatent vers l'avant par rapport à l'arbre d'entraînement 15. Les disques internes 361 et l'entraîneur 32 sont poussés vers l'avant par le pousseur 391 en se déplaçant suivant un mouvement hélicoïdal sur l'arbre d'entraînement 15. Le noyau mobile 29 et la tige de commande 24 se déplacent jusqu'à ce que la plaque de contact 25 soit en contact avec les deux bornes 21 b et 21 a. Cette mise en contact provoque l'alimentation du moteur électrique du démarreur 1 soit la mise en rotation simultanément du rotor 3, de l'arbre du rotor 5, du système réducteur 17, de l'arbre d'entraînement 15 et de l'entraîneur 32. Du fait de l'inertie de l'entraîneur 32, un couple résistant est créé entre le filetage 34 et le taraudage 320. Ce couple résistant provoque l'avancement de l'entraîneur 32 par rapport à l'arbre d'entraînement 15. Dans ce cas, l'entraîneur 32 avance par rapport au pignon 13. En se déplaçant, l'entraîneur 32 pousse les disques 361 , 382 vers l'avant par rapport au pignon 13. Lorsque le pignon 13 est en appui contre la rondelle 51 , le ressort dent contre dent 291 se compresse par rapport à son état de compression initial, cela engendre une force de compression suffisante sur le système d'accouplement à friction, en l'occurrence sur les disques 361 , 382, empêchant un glissement entre lesdits disques 361 , 382. Cette compression résulte de l'effort exercé par le ressort 291 en direction du pignon 13 combiné à l'effort de contre-réaction exercé par la rondelle 51 en direction du pignon 13. L'énergie mécanique du moteur électrique est alors transmise au pignon 13. Dans cette phase, le jeu A est répercuté entre le pousseur 391 et l'épaulement 322 de l'entraîneur 32.
La rondelle 51 ayant une raideur inférieure à celle du ressort 291 lorsque celle-ci est comprimée entre sont état de compression initial et son état de compression final afin de limiter le courant consommé par la bobine fixe 26, la rondelle 51 se déforme sous la poussée du pignon 13 de sorte que le ressort 291 se décomprime. Le pignon 13 entre alors en appui avec la butée de fin de course 52.
Le décalage et la poussée vers l'avant de la fourchette 27 sur le pignon 13 par le biais du pousseur 391 engrènent le pignon 13 avec la roue dentée 100.
Lorsque le moteur thermique est démarré, le pignon 13, relié en rotation au vilebrequin, tourne plus vite que l'arbre d'entraînement 15 en rotation par le rotor 3. La vitesse de rotation du pignon 13 supérieure à la vitesse de l'arbre d'entraînement 15 provoque le débrayage du dispositif d'embrayage 36 en reculant l'entraîneur 32. L'entraîneur 32 recule jusqu'à ce que sa vitesse de rotation soit équivalente à celle de l'arbre d'entraînement 15. Cette différence de vitesse est notamment due à l'angle des cannelures du taraudage 320 et filetage 34.
En effet, en position engrenée, lors de phase de survitesse en rotation de la roue dentée 100 par rapport à l'arbre d'entraînement 15, le pignon 13 est entraîné par le moteur thermique et non plus par le moteur électrique. Ainsi, au départ de la phase de survitesse, le pignon 13 entraîne l'entraîneur 32 en rotation, lequel par effet de dévissage recule par rapport à l'arbre d'entraînement 15 et le pignon 13. L'arbre d'entraînement 15 est donc toujours entraîné en rotation par le moteur électrique. L'entraîneur 32 recule par rapport au pignon 13 jusqu'à être à la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement 15. L'embrayage par friction est alors à l'état débrayé, le jeu A étant alors réparti entre les différents disques de friction 361 , 382. L'entraîneur 32 est donc découplé par rapport au pignon 13. Ainsi, ce mode de réalisation permet d'empêcher que le rotor 3 soit entraîné en survitesse ou soit entraîné en rotation inverse.
On décrit ci-après la phase de recul du pignon 13, c'est-à-dire la phase de déplacement du pignon 13 de la position active à la position repos.
Lorsque le moteur électrique et le contacteur 23 du démarreur 1 ne sont plus alimentés, la bobine 26 du contacteur 23 n'est donc plus excitée et le rotor 3 n'est plus entraîné en rotation. Le noyau mobile 29 n'est alors plus attiré vers le noyau fixe 28, le ressort de rappel 290 pousse alors le noyau mobile 29 vers l'avant du démarreur 1 lequel déplace simultanément la fourchette 27 de sa position activée vers sa position désactivée en tirant simultanément la tige de commande 24 et la plaque de contact 25.
La fourchette 27 déplace donc simultanément le pignon 13 vers sa position repos par le biais du tireur 392. Au début de cette phase de recul, le pignon 13 s'éloigne des butées 51 et 52 et se dégage de la roue dentée 100. La butée 51 reprend alors sa forme initiale. Le pignon 13 se déplace jusqu'à sa position de repos. Durant cette phase de recul, le pignon 13 pousse l'entraîneur 32 vers l'arrière par le biais de sa butée de disque 383, des disques 382, 361 et de l'épaulement 322. La figure 4a et 4b représentent une coupe de la partie avant d'un démarreur selon un autre mode de réalisation de l'invention. Les caractéristiques identiques aux modes de réalisation précédents ont le même numéro de référence.
La figure 4a représente un démarreur 10 comprenant un arbre d'entraînement 15, un organe d'entraînement 131 mobile au moins en translation par rapport à l'arbre d'entraînement 15. L'organe d'entraînement 131 est apte à passer d'une position active dans laquelle l'organe d'entraînement 131 assure l'entraînement d'un élément mobile 100 du moteur thermique à une position de repos dans laquelle l'organe d'entraînement est dégagé de l'élément mobile 100 du moteur thermique.
Dans ce mode de réalisation, l'organe d'entraînement comprend un pignon 132, un corps de pignon 133 et un ressort dit ressort de basculement 134. Le pignon 132 est monté sur le corps de pignon 133 lequel est monté sur l'arbre d'entraînement 15. Le pignon 132 est monté à liaison en rotation avec le corps de pignon 133 de façon à ce que ce dernier entraîne en rotation le pignon 132 et peut translater suivant l'axe X par rapport au corps de pignon 132. Le ressort de basculement 134 est monté sur le corps de pignon 133, en compression entre le pignon 132 et une partie du corps de pignon 133. Le ressort 134 permet ainsi d'appliquer une force vers l'avant sur le pignon 133.
Le démarreur 10 comprend en outre comme dans le mode de réalisation précédent, un levier de commande 271 et un contacteur 23 comprenant le ressort dent dent 291 commandant en passant d'un état désactivé à un état actif, le déplacement de l'organe d'entraînement de la positon repos à la positon active, via le levier de commande 271 . De plus le ressort dent contre dent permet au noyau mobile de continuer sa course vers le noyau fixe alors que la fourchette est bloquée en rotation.
Le démarrer comprend en outre un système d'accouplement 300 à friction installé sur l'arbre d'entraînement 15 passant d'un état désaccouplé dans lequel l'arbre d'entraînement 15 est désaccouplé de l'organe d'entraînement à un état accouplé dans lequel l'arbre d'entraînement 15 est accouplé à l'organe d'entraînement. La figure 4c représente une vue en coupe de l'organe d'entraînement, du système d'accouplement à friction sans la fourchette et sans l'arbre d'entraînement.
Le système d'accouplement 300 comporte un entraîneur 320 et un flasque d'entraînement 380 formant une partie du corps de pignon 133. Le flasque d'entraînement 380 est au moins solidaire en rotation dans le sens de rotation du démarrage avec le pignon 13. Le flasque d'entraînement 380 et l'entraîneur 320 sont identique au mode de réalisation précédent sauf en ce que l'entraîneur comporte deux épaulements 321 et 322 à l'avant et en ce que une plaque de fermeture 381 du flasque d'entraînement recouvre l'arrière du premier épaulement 321 .
Le levier de commande 271 est associé à des moyens de fermeture de l'embrayage à friction.
Le levier de commande 271 est configuré pour permettre dans un premier temps de déplacer l'organe d'entraînement axialement selon l'axe de symétrie axial (X) vers la position avancée d'engrènement avec la couronne de démarrage, en poussant la plaque de fermeture 381 . De ce fait la plaque de fermeture 382 pousse l'entraineur et le système d'accouplement par le biais du premier épaulement 321 vers la position finale.
La fourchette pivote jusqu'à un point de basculement fonction de l'avancement de l'organe d'entraînement, plus précisément de la plaque de fermeture 381 . Dés lors que la fourchette bascule ce point de basculement, elle prend appuie sur le second épaulement de l'entraîneur 322 permettant après le point de basculement que l'entraîneur commence l'activation du système d'accouplement. En l'occurrence le déplacement axiale de l'entraîneur 320 en direction du plateau de réaction permet d'aider à l'activation de l'embrayage à friction appelé aussi système d'accouplement de friction.
Le fait que le pignon soit libre en translation suivant l'axe X par rapport au corps du pignon permet lorsqu'il y a dent dent entre le pignon 132 et la couronne dentée reliée en rotation au vilebrequin, que le levier puisse continuer à basculer en avançant le corps de pignon vers l'avant et en comprimant le ressort de basculement 134 pour que le corps de pignon et la fourchette atteignent le point de basculement. En effet, dans le premier mode de réalisation, le pignon empêche le basculement du levier et donc le noyau mobile continue sa course en comprimant le ressort dent dent sans pivoter la fourchette.
Lorsque le ressort de basculement a une force plus forte que le ressort dent dent ou que le pignon arrive en butée avec le flasque d'entraînement du corps de pignon, le ressort dent dent se comprime ensuite pour que le noyau mobile puisse continuer à avancer vers sa position aimantée.
La butée 51 est agencée pour être en butée contre l'extrémité avant du corps de pignon 133. La figure 4b représente une coupe du démarreur selon ce mode de réalisation dans la position engrenée.
La butée est en butée avec le corps de pignon bloquant ce dernier pour permettre au ressort dent dent de se comprimer et de transmettre via la fourchette une force sur les disques pour les comprimer.
De la même façon que dans le premier mode de réalisation, avantageusement la butée 51 est une butée élastique permettant au ressort dent contre dent 291 de se détendre au-delà d'un certain effort de manière à limiter un effort de maintien généré par la bobine 26. A cette fin, la butée élastique 51 présente une raideur inférieure à celle du ressort 291 mais supérieure à celle correspondant à l'effort nécessaire pour permettre l'activation du dispositif d'embrayage 36. Le démarreur 10 peut aussi comporter également une butée 52 de fin de course du pignon 12, la butée élastique 51 étant positionnée entre la butée de fin de course 52 et le pignon d'entraînement 13. Cette butée 52 de fin de course permet de retenir et solidariser la butée élastique 51 . Le levier de commande et l'entraîneur et le système d'accouplement appelé aussi embrayage à friction fonctionne de la même façon que celui décrit dans la demande de brevet ayant comme numéro de demande FR 1 156805 (non publié au jour du dépôt).
On se rapportera au document FR1056174 pour plus de précisions sur le fonctionnement général du démarreur.
La présente description et les dessins qui l'accompagnent sont donnés qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Démarreur (1 ) pour moteur thermique de véhicule automobile comportant:
- un arbre d'entraînement (15),
- un organe d'entraînement (13) mobile au moins en translation par rapport à l'arbre d'entraînement (15), cet organe d'entraînement (13) étant apte à passer d'une position active dans laquelle l'organe d'entraînement (13) assure l'entraînement d'un élément mobile (100) du moteur thermique à une position de repos dans laquelle l'organe d'entraînement est dégagé de l'élément mobile (100) du moteur thermique,
- un levier de commande (27),
- un actionneur (23) commandant en passant d'un état désactivé à un état actif, le déplacement de l'organe d'entraînement de la position repos à la position active, via le levier de commande (27),
- un ressort (291 ) agencé pour se comprimer entre un état de compression initial lorsque l'organe d'entraînement est en position de repos et un état de compression finale lorsque l'organe d'entraînement est en position dent contre dent et que l'actionneur est à l'état active,
- un système d'accouplement (30) à friction installé sur l'arbre d'entraînement passant d'un état désaccouplé dans lequel l'arbre d'entraînement (15) est désaccouplé de l'organe d'entraînement à un état accouplé dans lequel l'arbre d'entraînement (15) est accouplé à l'organe d'entraînement,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre:
- une butée (51 ) contre laquelle prend appui l'organe d'entraînement (13) lorsque l'organe d'entraînement (13) passe de la position de repos vers la position active, cette butée (51 ) étant positionnée de sorte que, lorsque l'organe d'entraînement se déplace vers la position active, l'organe d'entraînement (13) est en appui sur la butée (51 ), le ressort dent contre dent (291 ) agit systématiquement sur le système d'accouplement pour provoquer le passage du système d'accouplement de l'état désaccouplé à l'état accouplé.
2. Démarreur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le système d'accouplement (30) comporte:
- un entraîneur (32) monté sur l'arbre d'entraînement (15) par l'intermédiaire d'une liaison hélicoïdale (34, 320),
- un flasque d'entraînement (38) solidaire du pignon d'entraînement,
- des disques de friction (361 , 382) alternativement liés en rotation avec le flasque d'entraînement (38) et avec l'entraîneur (32).
3. Démarreur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la butée (51 ) est une butée élastique permettant au ressort (291 ) de se détendre de manière à limiter un effort de maintien généré par une bobine fixe (26) du contacteur.
4. Démarreur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une butée (52) de fin de course de l'organe d'entraînement (13), la butée élastique (51 ) étant positionnée entre la butée (52) de fin de course et l'organe d'entraînement (13).
5. Démarreur selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la butée élastique (51 ) présente une raideur
- inférieure à celle du ressort dent contre dent (291 ), et
- supérieure à celle correspondant à l'effort nécessaire pour permettre une activation du système d'accouplement (30).
6. Démarreur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la butée élastique (51 ) est une rondelle de type Belleville.
7. Démarreur selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la butée élastique comprend une rondelle et un ressort.
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