EP3161303B1 - Démarreur de véhicule automobile - Google Patents

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EP3161303B1
EP3161303B1 EP15736536.2A EP15736536A EP3161303B1 EP 3161303 B1 EP3161303 B1 EP 3161303B1 EP 15736536 A EP15736536 A EP 15736536A EP 3161303 B1 EP3161303 B1 EP 3161303B1
Authority
EP
European Patent Office
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starter
drive assembly
starter drive
control lever
lever
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.)
Active
Application number
EP15736536.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP3161303A1 (fr
Inventor
Fabrice MARSAC
José MATEUS
Jacques Verot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Electrification SAS
Original Assignee
Valeo Electrification SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Electrification SAS filed Critical Valeo Electrification SAS
Publication of EP3161303A1 publication Critical patent/EP3161303A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP3161303B1 publication Critical patent/EP3161303B1/fr
Active legal-status Critical Current
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits specially adapted for starting of engines
    • F02N11/087—Details of the switching means in starting circuits, e.g. relays or electronic switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/10—Safety devices
    • F02N11/106—Safety devices for stopping or interrupting starter actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors

Definitions

  • the present invention relates in particular to an electric starter for an internal combustion engine, more particularly to a starter for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • FR 2 872 551 describes a motor vehicle starter having a lever end surface facing the front face of the movable starter shaped like a cam.
  • Other starters are described in FR2872551A1 And WO2013/014385A2 .
  • the present invention aims to improve this type of starter.
  • the invention thus relates to an electric starter for a combustion engine according to the characteristics of claim 1 attached.
  • the invention makes it possible, with regard to the cut-off clearance required to electrically deactivate a starter contactor in the event of the starter being blocked in the active position, to distribute this cut-off clearance over the movement of the pivot axis and over the movement of the shoe.
  • the variable shoe clearance between the shoe and the starter makes it possible to reduce the amplitude of the movement of the pivot axis of the control lever, without completely replacing it. It is important for the moving core of the contactor to accumulate kinetic energy in order to avoid any risk of the Z function being blocked when cold.
  • the Z function allows the launcher, or the launcher pinion, to move axially so that it meshes with the crown of the internal combustion engine during the starting phases, and to remove the pinion from the engine crown once the start has been carried out.
  • the Z function is notably composed of the contactor, the movable core sliding in the contactor, the lever coupled to the movable core and straddled in the launcher which slides along the axis of the rotor.
  • Grease is notably deposited between the movable core and the contactor to guarantee the smooth sliding and the durability of the movable core over time. However, at low temperatures the grease tends to solidify, which slows down the movement of the movable core, or even blocks it. It is therefore important for the movable core of the contactor to accumulate kinetic energy in order to avoid any risk of blocking.
  • variable clearance between the shoe and the starter is minimal so that the idle stroke to be taken up by a moving core of the contactor before pushing the starter is shorter.
  • the kinetic energy accumulated by the moving core is then lower and thus its energy dissipation in the tooth-to-tooth spring, namely the spring which pushes the starter towards meshing with the crown of the combustion engine, is also lower.
  • the tooth-to-tooth spring is less compressed.
  • the kinematics of the pinion is then increased, namely the distance traveled by the starter before electrical closure of the contactor is increased without having to modify the electric current consumed by the contactor during tooth-to-tooth contact.
  • variable shoe clearance is arranged at the front of the shoe, on the side of the starter where the launcher is located.
  • the shoe is in bearing contact with the launcher at the rear of the shoe, on the side opposite the side of the starter where the launcher is located.
  • the skate has a shape arranged to obtain a leverage ratio of the control lever on the launcher, which ratio is constant or increasing over at least a portion of movement of the launcher from the rest position to the active position.
  • control lever and the launcher are arranged so that the leverage ratio varies while passing through an inflection point.
  • the leverage ratio is preferably between 1 and 1.7.
  • the distance between a front facet of the skate and a front support facet of the launcher is in particular zero in the case where the chain of ribs of this clearance is minimum and presents a positive clearance in the case where the chain of ribs of this clearance is maximum.
  • variable shoe clearance increases but without reaching the clearance necessary to obtain the cut-off clearance allowing the power supply to be cut off. electric motor.
  • variable shoe clearance increases at the same time as the launcher slides forward to be maximum once the pinion is in the active position. It is only when the pinion is in the active position, when the variable shoe clearance is maximum, that the cut-off clearance is sufficient to cut the electrical supply to the motor.
  • the front facet of the control lever shoe comprises a front cam arranged to come into contact with a front support facet of the launcher, this cam being arranged so as to come into contact with the front support facet of the launcher according to a contact zone which is at a distance from the pivot axis, a distance which is variable, in particular increasing, when the control lever pivots to bring the launcher into the active position.
  • the front cam has a profile observed along the pivot axis, a profile which includes at least one bulge, in particular a profile in at least one arc of a circle, preferably in several arcs of a circle with different radii of curvature.
  • the rear facet of the skate comprises in particular a rear cam having a profile observed along the pivot axis, a profile which comprises at least one bulge, in particular a profile in at least one arc of a circle, preferably in several arcs of a circle with different radii of curvature.
  • the arcs of the front and rear cam profiles of the skate are advantageously eccentric.
  • the bulge, in particular the arc of a circle, of the rear cam is further from the pivot axis of the control lever than the bulge, in particular the arc of a circle, of the front cam.
  • the cam provides the control lever with a substantially constant or even increasing ratio over an operating range, which allows the force available on the shoe to be maximum at the start of the stroke. This makes it possible to better overcome the inertia of the launcher and increase the pressure force of the launcher against the combustion engine crown, which reduces the risk of milling.
  • variable pad clearance is between 0.1 and 4 mm.
  • the translation of the pivot axis of the control lever in the recoil phase is between 0.5 and 2 mm.
  • the cut-off clearance between the fixed and mobile cores of the contactor obtained with the combination of the variable pad clearance and the translation of the pivot axis of the control lever in the advance phase, is between 2 mm and 5 mm.
  • the control lever for example, has studs forming the pivot axis.
  • control lever can be made from a single piece.
  • the starter may include a slide in which the pivot axis of the control lever can move in translation.
  • This slide may include a stop arranged to stop the control lever in its lever support position.
  • this stop is formed on an insert attached to the starter, in particular a plastic insert.
  • the starter is designed to be able to start a number of cycles greater than 100,000, in particular 200,000.
  • the starter can, for example, perform a Stop-Start function.
  • This starter 1 comprises, on the one hand, a rotor 2, also called an armature, which can rotate around a longitudinal axis X so as to drive a rotor shaft 6, and on the other hand, a stator 3, also called an inductor, around the rotor 2.
  • the stator 3 comprises a yoke 4 carrying a plurality of permanent magnets 5.
  • the rotor 2 comprises a rotor body 7 arranged opposite the magnets 5 of the stator 3, and a winding 8 wound in notches of the rotor body 7.
  • the winding 8 comprises a plurality of conductive wires forming, on either side of the rotor body 7, a front bun 9 and a rear bun 10.
  • Stator 3 and rotor 2 are part of an electric motor 45.
  • the rotor 2 is provided, at the rear, with a collector 12 comprising a plurality of contact pieces electrically connected to the winding 8.
  • a group of brushes 13 and 14 is provided for the electrical supply of the winding 8, one of the brushes 13 being connected to the ground of the device 1 and another of the brushes 14 being connected to an electrical terminal 15 of a contactor 17 via a wire 16.
  • Brushes 13 and 14 rub against collector 12 when rotor 2 is rotating.
  • the contactor 17 comprises, in addition to the terminal 15 connected to the brush 14, a terminal 29 connected via an electrical connection element, in particular a wire 30, to an electrical power supply of the vehicle, in particular a battery, not shown.
  • the launcher 19 comprises for example a free wheel 22 and a washer 23 defining between them a groove 24 to receive the shoe 25 of the control lever 27.
  • the skate 25 is split so as to form a fork cooperating with the launcher.
  • the launcher 19 has a front support facet 51, for example on the free wheel 22, and a rear support facet 52, for example on the washer 23.
  • launcher 19 can be made in another way.
  • the launcher 19 is slidably and rotatably mounted on a drive shaft 18.
  • the launcher 19 further comprises a drive element formed by a toothed pinion 21 and intended to engage on a drive member of the combustion engine, not shown.
  • This drive member is for example a crown.
  • a speed reducer 20 is interposed between the rotor 2 and the drive shaft 18 so as to adapt the speed of the rotor 2 to the drive of the combustion engine.
  • This speed reducer 20 comprises an assembly comprising a toothed crown in which sun and satellite pinions are arranged, in a manner known per se.
  • control lever 27 is arranged to axially move the launcher 19, the control lever being capable of pivoting about a pivot axis 50, this pivot axis 50 being movable over a predetermined linear travel from a rest position to a lever support position in which the lever can pivot to bring the launcher 19 into the active position.
  • the control lever 27 has studs 54 forming the pivot axis 50, as illustrated in the Figure 2 .
  • control lever 27 is made from a single piece.
  • the starter comprises a slide 55 in which the pivot axis 50 of the control lever can move in translation.
  • This slide 55 may include a stop 56 arranged to stop the control lever in its lever support position.
  • This stop is formed on an insert 57 attached to the starter, in particular a plastic insert.
  • the skate 25 has a shape arranged to obtain a lever ratio of the control lever on the launcher, a ratio which is constant or increasing over at least a portion of movement of the launcher from the rest position to the active position.
  • the leverage ratio represents the ratio b/a between the distances a and b, "a" being the vertical projection of the distance between the pivot axis 50 and the joint 42 and "b” being the vertical projection of the distance between the pad 25 and the pivot axis 50, as illustrated in the Figure 3 .
  • control lever and the launcher are arranged so that the lever ratio b/a varies by passing through one or more inflection points.
  • the movable core 41 is at its maximum distance from the fixed core, and the control lever and the launcher are in the rest position.
  • the leverage ratio is preferably between 1.0 and 1.7.
  • variable shoe clearance increases but without reaching the clearance necessary to obtain the cut-off clearance allowing the electrical supply to be cut off to the engine. Then, in a phase of pivoting of the lever around its pivot axis in contact with the lever support, the variable shoe clearance increases at the same time as the starter slides forward to be maximum once the pinion is in the active position. It is only when the pinion is in the active position, when the variable shoe clearance is maximum, that the cut-off clearance is sufficient to cut off the electrical supply to the engine.
  • the front facet 61 of the control lever shoe comprises a front cam 62 arranged to come into contact with a front support facet 51 of the launcher, this cam being arranged so as to come into contact with the front support facet 51 of the launcher according to a contact zone which is at a distance from the pivot axis, a distance which is variable, in particular increasing, when the control lever 27 pivots to bring the launcher into the active position.
  • the front cam 62 has a profile observed along the pivot axis 50, a profile which includes at least one bulge, in particular a profile in at least one arc of a circle.
  • the rear facet 60 of the skate comprises a rear cam 63 having a profile observed along the pivot axis, a profile which comprises several arcs of a circle with different radii of curvature.
  • the arcs of the profiles of the front 63 and rear 62 cams of the shoe are advantageously eccentric.
  • the arc of the rear cam 63 is further from the pivot axis of the control lever than the arc of the front cam 62.
  • Cam 63 provides the control lever with a substantially constant or even increasing ratio over an operating range, which allows the force available on the shoe to be maximum at the start of the stroke. This makes it possible to better overcome the inertia of the launcher and increase the pressure force of the launcher against the crown of the combustion engine, which reduces the risk of milling.
  • variable pad clearance is between 0.1 mm and 4 mm.
  • the translation of the pivot axis of the control lever in the recoil phase is between 0.5 mm and 2 mm.
  • the cut-off clearance between the fixed and mobile cores of the contactor obtained with the combination of the variable pad clearance and the translation of the pivot axis of the control lever in the advance phase, is between 2 mm and 5 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

  • La présente invention concerne notamment un démarreur électrique de moteur à combustion interne, plus particulièrement un démarreur de moteur à combustion interne de véhicule automobile.
  • La demande de brevet FR 2 872 551 décrit un démarreur de véhicule automobile comportant une surface de l'extrémité de levier en regard de la face frontale du lanceur mobile conformée selon une came. D'autres démarreurs sont décrits dans FR2872551A1 et WO2013/014385A2 .
  • La présente invention vise à améliorer ce type de démarreur.
  • L'invention a ainsi pour objet un démarreur électrique de moteur à combustion selon les caractéristiques de la revendication 1 ci-jointe.
  • L'invention permet, en ce qui concerne le jeu de coupure nécessaire pour désactiver électriquement un contacteur du démarreur en cas de blocage du lanceur en position active, de répartir ce jeu de coupure sur le déplacement de l'axe de pivotement et sur le déplacement du patin. Le jeu variable patin entre le patin et le lanceur permet de réduire l'amplitude du déplacement de l'axe de pivotement du levier de commande, sans s'y substituer complètement. Il est important pour le noyau mobile du contacteur d'accumuler de l'énergie cinétique afin d'éviter tout risque de blocage de la fonction Z à froid.
  • Il est rappelé que la fonction Z permet de faire déplacer le lanceur, ou le pignon du lanceur, axialement afin que celui-ci engrène dans la couronne du moteur à combustion interne lors des phases de démarrage, et de sortir le pignon de la couronne moteur une fois le démarrage effectué. La fonction Z est notamment composée du contacteur, du noyau mobile coulissant dans le contacteur, du levier attelé au noyau mobile et enfourché dans lanceur qui coulisse selon l'axe du rotor. De la graisse est notamment déposée entre le noyau mobile et le contacteur pour garantir le bon coulissement et la tenue dans le temps du noyau mobile. Cependant, à basse température la graisse tend à se figer, ce qui ralentit le mouvement du noyau mobile, voire le bloque. Il est donc important pour le noyau mobile du contacteur d'accumuler de l'énergie cinétique afin d'éviter tout risque de blocage.
  • Ainsi, en position de repos du levier de commande et du lanceur, le jeu variable entre le patin et le lanceur est minimal de sorte que la course à vide à rattraper par un noyau mobile du contacteur avant de pousser le lanceur est plus courte. L'énergie cinétique accumulée par le noyau mobile est alors plus faible et ainsi sa dissipation d'énergie dans le ressort dent contre dent, à savoir le ressort qui pousse le lanceur vers un engrènement avec la couronne du moteur à combustion, est également plus faible. Le ressort dent contre dent est moins comprimé. La cinématique du pignon est alors augmentée, à savoir la distance parcourue par le lanceur avant fermeture électrique du contacteur est augmentée sans avoir à modifier le courant électrique consommé par le contacteur lors du contact dent contre dent.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, lors du fonctionnement du démarreur et en cas de blocage du lanceur en position active, notamment en cas de blocage du lanceur dans une couronne du moteur à combustion interne, ledit jeu variable patin est agencé à l'avant du patin, du côté du démarreur où se trouve le lanceur.
  • De préférence, lors du fonctionnement du démarreur et en cas de blocage du lanceur en position active, notamment en cas de blocage du lanceur dans une couronne du moteur à combustion interne, lorsque ledit jeu variable patin est généré, le patin est en contact d'appui avec le lanceur à l'arrière du patin, du côté opposé au côté du démarreur où se trouve le lanceur.
  • Comme indiqué dans la revendication 1, le patin présente une forme agencée pour obtenir un rapport de levier du levier de commande sur le lanceur, rapport qui est constant ou croissant sur au moins une portion de déplacement du lanceur de la position de repos vers la position active.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, sur la portion de déplacement du lanceur de la position de repos vers la position active, le levier de commande et le lanceur sont agencés de sorte que le rapport de levier varie en passant par un point d'inflexion.
  • Le rapport de levier est de préférence compris entre 1 et 1.7.
  • Dans la position de repos de l'axe de pivotement et du levier de commande, la distance entre une facette avant du patin et une facette d'appui avant du lanceur est notamment nulle dans le cas où la chaine de côtes de ce jeu est minimum et présente un jeu positif dans le cas où la chaine de côtes de ce jeu est maximale.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, dans une phase de recul de l'axe de pivotement correspondant au recul de l'axe de pivotement du levier de commande de la position de repos vers la position d'appui levier sans faire coulisser le lanceur, le jeu variable patin augmente mais sans atteindre le jeu nécessaire pour obtenir le jeu de coupure permettant de couper l'alimentation électrique du moteur. Ensuite, dans une phase de pivotement du levier autour de son axe de pivotement en contact avec l'appui levier, le jeu variable patin augmente en même temps que le lanceur coulisse vers l'avant pour être maximal une fois le pignon en position active. C'est seulement lorsque le pignon est en position active, lorsque le jeu variable patin est maximal, que le jeu de coupure est suffisant pour couper l'alimentation électrique du moteur..
  • De préférence la facette avant du patin du levier de commande comporte une came avant agencée pour venir en appui contre une facette d'appui avant du lanceur, cette came étant agencée de manière à venir en contact avec la facette d'appui avant du lanceur selon une zone de contact qui est à une distance de l'axe de pivotement, distance qui est variable, notamment croissante, lorsque le levier de commande pivote pour amener le lanceur dans la position active.
  • Avantageusement la came avant présente un profil observé suivant l'axe de pivotement, profil qui comporte au moins un bombement, notamment un profil en au moins un arc de cercle, de préférence en plusieurs arcs de cercle avec des rayons de courbure différents.
  • La facette arrière du patin comporte notamment une came arrière présentant un profil observé suivant l'axe de pivotement, profil qui comporte au moins un bombement, notamment un profil en au moins un arc de cercle, de préférence en plusieurs arcs de cercle avec des rayons de courbure différents.
  • Les arcs de cercle des profils des cames avant et arrière du patin sont avantageusement excentrés.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le bombement, notamment l'arc de cercle, de la came arrière est plus éloigné de l'axe de pivotement du levier de commande que le bombement, notamment l'arc de cercle, de la came avant.
  • La came offre au levier de commande un rapport sensiblement constant voire croissant sur une plage de fonctionnement, ce qui permet que l'effort disponible sur le patin est maximum en début de course. Ceci permet de mieux vaincre l'inertie du lanceur et augmenter l'effort de pression du lanceur contre la couronne du moteur à combustion, ce qui permet de réduire le risque de fraisage.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le jeu variable patin est compris entre 0.1 et 4 mm.
  • Avantageusement la translation de l'axe de pivotement du levier de commande dans la phase de recul est compris entre 0.5 et 2 mm.
  • De préférence, le jeu de coupure entre les noyaux fixe et mobile du contacteur, obtenu avec la combinaison du jeu variable patin et la translation de l'axe de pivotement du levier de commande dans la phase d'avance, est compris en 2 mm et 5 mm.
  • Le levier de commande comporte par exemple des plots formant l'axe de pivotement.
  • Si on le souhaite, le levier de commande est réalisé d'un seul tenant.
  • Le démarreur peut comporter une glissière dans laquelle l'axe de pivotement du levier de commande peut se déplacer en translation.
  • Cette glissière peut comporter une butée agencée pour arrêter le levier de commande dans sa position d'appui levier.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, cette butée est formée sur un insert rapporté sur le démarreur, notamment un insert en plastique.
  • Le cas échéant le démarreur est agencé pour pouvoir démarrer un nombre de cycles supérieur à 100 000, notamment 200 000. Le démarreur peut réaliser par exemple une fonction Stop-Start.
  • L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de mise en œuvre non limitatif de l'invention, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
    • la figure 1 représente, schématiquement et partiellement, un démarreur de véhicule automobile conforme à un exemple de mise en œuvre de l'invention,
    • les figures 2 à 4 représentent, schématiquement et partiellement, un détail du démarreur de la figure 1, respectivement dans trois positions de fonctionnement différentes, et
    • la figure 5 illustre schématiquement la variation du rapport levier en fonction du déplacement du noyau mobile d'un contacteur du démarreur des figures 1 à 4.
  • On a représenté sur la figure 1 une machine électrique tournante formant un démarreur 1 de véhicule automobile.
  • Ce démarreur 1 comprend, d'une part, un rotor 2, encore appelé induit, pouvant tourner autour d'un axe longitudinal X de manière à entraîner un arbre de rotor 6, et d'autre part, un stator 3, encore appelé inducteur, autour du rotor 2.
  • Le stator 3 comporte une culasse 4 portant une pluralité d'aimants permanents 5.
  • Le rotor 2 comporte un corps de rotor 7 disposé en regard des aimants 5 du stator 3, et un bobinage 8 enroulé dans des encoches du corps de rotor 7.
  • Le bobinage 8 comporte une pluralité de fils conducteurs formant, de part et d'autre du corps de rotor 7, un chignon avant 9 et un chignon arrière 10.
  • Le stator 3 et le rotor 2 font partie d'un moteur électrique 45.
  • Le rotor 2 est pourvu, à l'arrière, d'un collecteur 12 comprenant une pluralité de pièces de contact connectées électriquement au bobinage 8.
  • Un groupe de balais 13 et 14 est prévu pour l'alimentation électrique du bobinage 8, l'un des balais 13 étant relié à la masse du dispositif 1 et un autre des balais 14 étant relié à une borne électrique 15 d'un contacteur 17 via un fil 16.
  • Les balais 13 et 14 viennent frotter sur le collecteur 12 lorsque le rotor 2 est en rotation.
  • Le contacteur 17 comprend, outre la borne 15 reliée au balai 14, une borne 29 reliée via un élément de liaison électrique, notamment un fil 30, à une alimentation électrique du véhicule, notamment une batterie, non représentée.
  • Le contacteur 17 est apte à actionner un levier de commande 27 pour déplacer un lanceur 19 d'une position de repos dans laquelle le lanceur 19 est situé à proximité du rotor 2 vers une position active d'entraînement du moteur à combustion. Dans cette position active, le lanceur 19 est capable de s'engrener avec une couronne du moteur à combustion pour l'entraîner en rotation.
  • Le lanceur 19 comprend par exemple une roue libre 22 et une rondelle 23 définissant entre elles une gorge 24 pour recevoir le patin 25 du levier de commande 27.
  • Le patin 25 est dédoublé de sorte à former une fourche coopérant avec le lanceur.
  • Le lanceur 19 comporte une facette d'appui avant 51, par exemple sur la roue libre 22, et une facette d'appui arrière 52, par exemple sur la rondelle 23.
  • Bien entendu, le lanceur 19 peut être réalisé d'une autre manière.
  • Le lanceur 19 est monté de manière coulissante et rotative sur un arbre d'entraînement 18.
  • Le lanceur 19 comporte en outre un élément d'entraînement formé par un pignon denté 21 et destiné à s'engager sur un organe d'entraînement du moteur à combustion, non représenté. Cet organe d'entraînement est par exemple une couronne.
  • Un réducteur de vitesses 20 est interposé entre le rotor 2 et l'arbre d'entraînement 18 de manière à adapter la vitesse du rotor 2 à l'entraînement du moteur à combustion.
  • Ce réducteur de vitesses 20 comporte un ensemble comprenant une couronne dentée dans laquelle sont disposés des pignons solaire et satellites, de manière connu en soi.
  • Le contacteur 17 est agencé de manière à permettre :
    • lorsque le démarreur est à l'arrêt, hors fonctionnement, un ressort 40 du contacteur 17 pousse le levier de commande vers l'avant, à savoir vers le côté du démarreur où se trouve le lanceur 19,
    • lorsque la clé de contact du véhicule est tournée, un électro-aimant fait déplacer un noyau mobile 41 du contacteur 17 lequel noyau 41 tire le levier de commande 27 vers l'arrière, ce levier 27 étant lié au noyau 41 par une articulation 42 ; durant cette phase de recul, le lanceur 19 est immobile,
    • lorsque le noyau mobile 41 continue à reculer, le levier de commande 27 via le patin 25 pousse le lanceur 19 vers la couronne à entraîner ; le noyau mobile continue sa course jusqu'à être en butée contre un noyau fixe du contacteur 17.
  • Dans l'exemple illustré, le levier de commande 27 est agencé pour déplacer axialement le lanceur 19, le levier de commande étant capable de pivoter autour d'un axe de pivotement 50, cet axe de pivotement 50 étant mobile sur une course linéaire prédéterminée depuis une position de repos vers une position d'appui levier dans laquelle le levier peut pivoter pour amener le lanceur 19 dans la position active.
  • Le levier de commande 27 comporte des plots 54 formant l'axe de pivotement 50, comme illustré sur la figure 2.
  • Dans l'exemple décrit, le levier de commande 27 est réalisé d'un seul tenant.
  • Le démarreur comporte une glissière 55 dans laquelle l'axe de pivotement 50 du levier de commande peut se déplacer en translation.
  • Cette glissière 55 peut comporter une butée 56 agencée pour arrêter le levier de commande dans sa position d'appui levier.
  • Cette butée est formée sur un insert 57 rapporté sur le démarreur, notamment un insert en plastique.
  • Lors du fonctionnement du démarreur et en cas de blocage du lanceur en position active, notamment en cas de blocage du lanceur dans la couronne du moteur à combustion interne, la coupure électrique du moteur électrique 45 du démarreur est obtenue par le déplacement de l'axe de pivotement 50 sur une distance Ja de sa positon d'appui levier vers sa position de repos de repos ainsi que par le déplacement du patin sur une distance Jp de sa position sur la facette d'appui avant du lanceur 51 vers la facette arrière du lanceur 52, laissant le levier de commande 27 pivoter de manière à obtenir un jeu de coupure entre la plaquette du contacteur et les bornes 29 et 15, qui se traduit par le déplacement axial vers l'avant de l'axe d'attelage de la valeur du jeu de coupure.
  • Le patin 25 présente une forme agencée pour obtenir un rapport de levier du levier de commande sur le lanceur, rapport qui est constant ou croissant sur au moins une portion de déplacement du lanceur de la position de repos vers la position active.
  • Le rapport de levier représente le rapport b/a entre les distances a et b, « a » étant la projection verticale de la distance entre l'axe de pivotement 50 et l'articulation 42 et « b » étant la projection verticale de la distance entre le patin 25 et l'axe de pivotement 50, comme illustré sur la figure 3.
  • Sur la portion de déplacement du lanceur de la position de repos vers la position active, le levier de commande et le lanceur sont agencés de sorte que le rapport de levier b/a varie en passant par un ou plusieurs points d'inflexion.
  • On peut voir cette évolution sur la figure 5.
  • A droite de cette courbe de la figure 5, le noyau mobile 41 est au maximum de sa distance du noyau fixe, et le levier de commande et le lanceur sont en position de repos.
  • A gauche de cette courbe, il y a contact magnétique dans le contacteur 17, le noyau mobile 41 étant en fin de course.
  • On voit sur cette courbe que le rapport de levier b/a présente un point d'inflexion.
  • Le rapport de levier est de préférence compris entre 1.0 et 1.7.
  • Dans une phase de recul de l'axe de pivotement correspondant au recul de l'axe de pivotement du levier de commande de la position de repos vers la position d'appui levier sans faire coulisser le lanceur, le jeu variable patin augmente mais sans atteindre le jeu nécessaire pour obtenir le jeu de coupure permettant de couper l'alimentation électrique du moteur. Ensuite, dans une phase de pivotement du levier autour de son axe de pivotement en contact avec l'appui levier, le jeu variable patin augmente en même temps que le lanceur coulisse vers l'avant pour être maximal une fois le pignon en position active. C'est seulement lorsque le pignon est en position active, lorsque le jeu variable patin est maximal, que le jeu de coupure est suffisant pour couper l'alimentation électrique du moteur.
  • La facette avant 61 du patin du levier de commande comporte une came avant 62 agencée pour venir en appui contre une facette d'appui avant 51 du lanceur, cette came étant agencée de manière à venir en contact avec la facette d'appui avant 51 du lanceur selon une zone de contact qui est à une distance de l'axe de pivotement, distance qui est variable, notamment croissante, lorsque le levier de commande 27 pivote pour amener le lanceur dans la position active.
  • Avantageusement la came avant 62 présente un profil observé suivant l'axe de pivotement 50, profil qui comporte au moins un bombement, notamment un profil en au moins un arc de cercle.
  • La facette arrière 60 du patin comporte une came arrière 63 présentant un profil observé suivant l'axe de pivotement, profil qui comporte plusieurs arcs de cercle avec des rayons de courbure différents.
  • Les arcs de cercle des profils des cames avant 63 et arrière 62 du patin sont avantageusement excentrés.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, l'arc de cercle de la came arrière 63 est plus éloigné de l'axe de pivotement du levier de commande que l'arc de cercle de la came avant 62.
  • La came 63 offre au levier de commande un rapport sensiblement constant voire croissant sur une plage de fonctionnement, ce qui permet que l'effort disponible sur le patin est maximum en début de course. Ceci permet de mieux vaincre l'inertie du lanceur et augmenter l'effort de pression du lanceur contre la couronne du moteur à combustion, ce qui permet de réduire le risque de fraisage.
  • Dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, le jeu variable patin est compris entre 0.1 mm et 4mm.
  • Avantageusement la translation de l'axe de pivotement du levier de commande dans la phase de recul est compris entre 0.5 mm et 2 mm.
  • Le jeu de coupure entre les noyaux fixe et mobile du contacteur, obtenu avec la combinaison du jeu variable patin et la translation de l'axe de pivotement du levier de commande dans la phase d'avance, est compris en 2 mm et 5 mm.

Claims (11)

  1. Démarreur électrique (1) de moteur à combustion interne, plus particulièrement démarreur de moteur à combustion interne de véhicule automobile, ce démarreur comprenant :
    - un lanceur mobile (19) entre une position de repos et une position active dans laquelle le lanceur est capable de démarrer le moteur à combustion interne,
    - un moteur électrique (45) capable d'entraîner le lanceur en rotation autour d'un axe de rotation (X),
    - un levier de commande (27) agencé pour déplacer axialement le lanceur, le levier de commande étant capable de pivoter autour d'un axe de pivotement (50), cet axe de pivotement étant mobile sur une course linéaire prédéterminée (Ja) depuis une position de repos vers une position d'appui levier dans laquelle le levier peut pivoter pour amener le lanceur dans la position active, ce levier de commande comportant au moins un patin (25) agencé pour coopérer avec le lanceur,
    - un contacteur (17) agencé de manière à permettre lorsque la clé de contact du véhicule est tournée, qu'un électro-aimant fait déplacer un noyau mobile (41) du contacteur (17) lequel noyau 41 tire le levier de commande (27) vers l'arrière, ce levier (27) étant lié au noyau 41 par une articulation (42),
    le patin (25) présente une forme agencée pour obtenir un rapport de levier du levier de commande sur le lanceur (19), rapport qui est constant ou croissant sur au moins une portion de déplacement du lanceur (19) de la position de repos vers la position active, le rapport de levier représentant le rapport b/a entre les distances a et b, « a » étant la projection verticale de la distance entre l'axe de pivotement (50) et l'articulation (42) et « b » étant la projection verticale de la distance entre le patin (25) et l'axe de pivotement (50),Le démarreur comportant une glissière (55) dans laquelle l'axe de pivotement (50) du levier de commande peut se déplacer en translation,
    caractérisé par le fait que, lors du fonctionnement du démarreur et en cas de blocage du lanceur en position active, notamment en cas de blocage du lanceur dans une couronne du moteur à combustion interne, la coupure électrique du moteur électrique du démarreur est obtenue par le déplacement de l'axe de pivotement de sa positon d'appui levier vers sa position de repos et par le déplacement du patin par rapport au lanceur dans une direction opposée au déplacement de l'axe de pivotement de sa positon d'appui levier vers sa position de repos.
  2. Démarreur selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que lors du fonctionnement du démarreur et en cas de blocage du lanceur en position active, notamment en cas de blocage du lanceur dans une couronne du moteur à combustion interne, ledit jeu variable patin (Jp) est_agencé à l'avant du patin, du côté du démarreur où se trouve le lanceur.
  3. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, lors du fonctionnement du démarreur et en cas de blocage du lanceur en position active, notamment en cas de blocage du lanceur dans une couronne du moteur à combustion interne, lorsque ledit jeu variable patin (Jp) est généré, le patin est en contact d'appui avec le lanceur à l'arrière du patin, du côté opposé au côté du démarreur où se trouve le lanceur.
  4. Démarreur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, sur la portion de déplacement du lanceur de la position de repos vers la position active, le levier de commande et le lanceur sont agencés de sorte que le rapport de levier varie en passant par un ou plusieurs points d'inflexion.
  5. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, dans une phase de recul de l'axe de pivotement (50) correspondant au recul de l'axe de pivotement du levier de commande de la position de repos vers la position d'appui levier sans faire coulisser le lanceur, le jeu variable patin augmente.
  6. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la facette avant (61) du patin du levier de commande comporte une came (62) avant agencée pour venir en appui contre une facette d'appui avant du lanceur, cette came étant agencée de manière à venir en contact avec la facette d'appui avant du lanceur selon une zone de contact qui est à une distance de l'axe de pivotement, distance qui est variable, notamment croissante, lorsque le levier de commande pivote pour amener le lanceur dans la position active.
  7. Démarreur selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que la came (62) avant présente un profil observé suivant l'axe de pivotement, profil qui comporte au moins un bombement, notamment un profil en au moins un arc de cercle, de préférence en plusieurs arcs de cercle avec des rayons de courbure différents.
  8. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la facette arrière (60) du patin comporte came arrière (62) présentant un profil observé suivant l'axe de pivotement, profil qui comporte au moins un bombement, notamment un profil en au moins un arc de cercle, de préférence en plusieurs arcs de cercle avec des rayons de courbure différents.
  9. Démarreur selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que les arcs de cercle des profils des cames avant (62) et arrière (63) du patin sont excentrés.
  10. Démarreur selon la revendication précédente, caractérisé par le fait que le bombement, notamment l'arc de cercle, de la came arrière est plus éloigné de l'axe de pivotement du levier de commande que le bombement, notamment l'arc de cercle, de la came avant.
  11. Démarreur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le jeu variable patin (Jp) est compris entre 0.1 mm et 4 mm.
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